第12章 内能 内能的利用-（全讲册）【一本全】2025年河南中考物理60天高效备考方案

内能 第十二章 内能的利用 建议用时 考点梳理 考点1 分子热运动 (2)在热传递过程中,传递能量的多少,叫做 热量。热量的单位是 1.分子动理论 。物体吸收 热量内能 构 ,放出热量内能 常见的物质是由大量的分子、① _。如晒太阳、烤火取暖等。热传递的条 成的;构成物质的分子在不停地做② 和 件是物体之间存在 ;分子间存在着③ (3)对物体做功,物体的内能 ,如 2.扩散现象 摩擦、敲打、压缩气体、弯折、通电等。物体对 外做功,物体的内能②,如气体膨胀 (1)不同的物质在相互接触时 对外做功等。 的现象叫做扩散。 (2)扩散现象表明:分子在 注意:(1)热量是一个过程量,没有热传递就没有 热量,因此不能说一个物体具有热量或含有热量。热 ;分子间有间隙。 传递时传递的是能量,而不是温度。(2)热传递的实 (3)扩散现象与 有关。③ 质是能量的转移,做功的实质是能量的转化。 越高,扩散越快。 考点③ 比热容 (4)实例:“酒香不怕巷子深”“槐花飘香”等。 1.比热容 3.分子间的作用力 (1)定义:一定质量的某种物质,在温度升高 (1)分子之间存在引力。如被紧压在一起的 时吸收的热量与它的② 和② 铅柱很难分开。 乘积之比,叫做这种物质的比热容。 (2)分子之间存在斥力。如固体和液体很难 被压缩。 比热容用符号c表示,它的单位是③ ,符号是②④ 考点2 内能 (2)特性:比热容是反映物质自身性质的物理 1.内能 量。不同的物质,比热容一般② (1)物体内部所有分子热运动的 同种物质,物态不同,比热容也② 和 的总和,叫做物体的内能。 如水的比热容比冰的天。 内能的单位是 (3)比热容的理解:比热容反映在热传递过程 (2)一切物体,不论温度高低,都具有内能 中物质的一种放热和吸热能力。相同质量的 内能的大小与物体的质量、体积以及温度、状 不同物体,吸收(或放出)相同的热量,比热容 态等因素有关。同一物体温度越高,内能越 大的,温度变化得慢(温度变化量小),比热容 小的,温度变化得快(温度变化量大)。相同 2.物体内能的改变 质量的不同物体,升高(或降低)相同的温度. (1)改变物体内能的两种方式: 比热容越大,吸热(或放热)越多,比热容越 和 小,吸热(或放热)越少。 (4)水的比热容较大的应用:用水来取暖、用 2.燃料的热值 (1)某种燃料③ 水来冷却发动机等。 放出的热量与 2.温度变化时,热量的计算公式 其质量之比,叫做这种燃料的热值。热值在 0=2 数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的 0=2⑧ 热量。 (2)热值的单位是③ 温馨提示 热量的计算,审题时要注意温度是 ,符号是 “升高(升高了)”还是“升高到”,“升高(升高了)” ③ 。对于某些气体燃料,热值在数 指温度的变化量,“升高到”指末温 值上等于在标准状态下1m{}燃料完全燃烧 考点4 内能的利用 放出的热量,单位是焦每立方米,符号是 J/m3。 1.热机 (1)利用② (3)燃料完全燃烧放出的热量等于热值乘以 做功的机械叫热机。热 燃料的质量(或体积),即0= (或 机的种类很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机。 0= 喷气发动机等。 3.热机的效率 (2)燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力 (1)在热机中用来做 的能量与 的热机,叫做内燃机。内燃机是现代社会中 燃料 释放的能量之比叫热机 最常见的一种热机。内燃机分为③0 的效率。 和③ 两大类,它们分别用汽油 W有x100%,n=" W有甩x 和柴油作为燃料。 (2)公式:= mg Vq (3)汽油机和柴油机的一个工作循环,都是由 100%。 ② 、③ 、③ (3)提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧; 四个冲程组成。在四个冲程中 尽量减少各种热量损失;机械间保持良好润 只有做功冲程是燃气对外做功,其他三个冲 滑,减小摩擦;等等。 程都靠飞轮的③ 来完成。 考点5 能量的转化和守恒 汽油机的工作过程 1.能量的转化 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 在一定条件下,化学能、光能、内能、机械能、 名称 电能等各种形式的能量是可以相互 。 的。 示意图 2.能量守恒定律 能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只 进气门打开 关闭 关闭 关闭 会从一种形式转化为其他形式,或者从一个 排气门关闭 关闭 关闭 打开 物体转移到其他物体,而在转化和转移的过 活塞运 向下 向上 向下 向上 程中,能量的总量45 动方向 3.方向性 能量 不做功,无机械能转内能转化不做功,无 无论是能量的转化还是能量的转移,都是有 转化 能量转化 化成内能 成机械能 能量转化 的。 教材拓展 考向1 分子动理论 考向③ 热机冲程 1.(RJ九年级P3图片改编)在装着红棕色二氧 3.(RJ九年级P17图片改编)如图所示,在试管 化氮气体的瓶子上面(二氧化氢的密度大于 内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段 空气密度),倒扣一个空瓶子,使两个瓶口相 时间后,观察到塞子从试管口跳出。当橡胶 对,两瓶口之间用一块玻璃板隔开。抽掉玻 塞从试管口跳出时,水蒸气的 能转化 璃板,过一段时间,发现两瓶内气体颜色基本 为橡胶塞的 能,四冲程内燃机的 相同。这是 现象,它说明 冲程的能量转化过程与此相同。 。当气温较高 时,能更快看到实验现象,这是因为 空 玻璃板。 二氧化氮 考向4 热量、热效率计算 考向2 改变内能的方式 4.(HK九年级P55习题改编)完全燃烧200g 2.(HK九年级P38习题改编)寒冷的冬天,小 焦炭所放出的热量有42%被质量为10kg的 水吸收,则水吸收的热量为 红手捧装有热水的水杯时,会感觉到暖和,这 J; 是通过 的方式改变了手的内能 若水的初温为20C,那么水吸收热量后,温 度将升高到 ,这是通过 小明搓手取暖,手的内能 C。[已知q=3.0x 的方式改变了手的内能。 107J/kg,c=4.2x10*J/(kg·C)] 实验解读 实验 比较不同物质的吸热能力 (3)玻璃棒的作用:通过揽伴使物质受热均匀。 要点速览 (4)为了描述物质吸热本领而引入的物理量; 利用该物理量解释生活现象。 1.实验装置 (5)转换法 ①通过 反映物质吸收热量的 多少; ②加热相同时间,通过比较温度计示数变化 乙 甲 量的大小反映物质吸热能力的强弱,温度变 2.实验过程 化 的物质吸热能力弱; ,即先 (1)组装实验器材时,应 ③升高相同温度时,通过比较所需加热时间 调节石棉网的高度。 的长短来反映物质吸热能力的强弱,所需加 热时间 (2)选取相同加热源的目的:保证相同加热时 的物质吸热能力弱。 间内,物质吸收的热量 (6)实验注意事项:温度计和天平的正确使 用。吸热物质的质量相等。 (1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的 3.交流与反思 变量,你认为其中多余的是 (1)使用同一热源或用电热器替代酒精灯的 A.采用完全相同的加热方式 优点:加热稳定,可以确保相同时间内物质吸 B.酒精灯里所加酒精质量相同 收的热量 0 C.取相同质量的水和沙子 (2)用酒精灯加热时,温度一时间图象开始不 D.盛放水和沙子的容器相同 是直线的原因:烧杯(或其他容器)刚开始吸 (2)关于该实验的变量控制包括:采用相同的 收热量。 加热方法(如酒精灯火焰的大小,与烧杯底的 典例通关 距离,相同的烧杯)、水和沙子的 例(2024郑州一模)物理兴趣小组的同学在 相同。 (3)通过比较 研究“比较沙子和水的吸热本领”,实验装置 (选填 和他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变 “温度计示数的变化”或“加热时间”)来反映 化的图象如图1、2所示。已知水的比热容是 不同物质吸热本领大小的。 4.2x10J/(kg·C).沙子的质量是200g (4)实验过程中要用玻璃棒不断揽摔沙子,这 1 样做的目的是使沙子 (5)图2中_是沙子吸热升温的图象。 (6)加热满2min时,沙子吸收了 热 量;沙子的比热容是 基础/延/伸 (7)通过控制 图1 来保证两种 /C 物质吸收的热量相同,此时需要的测量工具 /C 250-- 是 (8)组装实验器材时,应先调节石棉网的高 70 70 度,目的是 20 20 tmin t/mir b 图2 十年真题 "命题点1 分子动理论(10年7考) 割小麦的过程中,空气中弥漫着成熟的麦香 1.(2021河南第4题第3空)书法是中华民族 味,这是由于分子在不停地做 3.(2019河南第2题第1空) 文化的瑰宝。书写时能闻到淡淡的“墨香”, 是由于墨汗分子在做 洛阳牡丹甲天下,图中花儿 2.[2020河南第20题(1)第1空]收割机在收 盛开时清香扑鼻,这是由于 花香分子在做 4.(2015河南第5题第2空)信阳“毛尖”深受 B.月球上行走的“玉兔”月球车 人们喜爱,在制茶过程中,通过加热能使新鲜 C.在轨运行的“天宫二号”空间站 茶叶中的水分快速 (填物态变化名 D.“天眼FAST”探测到的太阳系外的脉冲星 称),这便是制茶工序中的“杀青”。用高温 命题点③ 改变物体内能的方式(10年6考) 开水能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越 越剧烈。 8.(2022河南第2题后2空)亲身体验并深入 高, 思考是我们获得物理知识的重要方法。将一 "命题点2 小粒子与大宇宙(10年5考) 根铁丝快速反复弯折,弯折处发热,可认识到 5.(2024河南第13题)(双选)中国空间站持续 可以改变物体的内能。用注射器取 开展空间科学实验,为人类探索宇宙奥秘贡 水后封住前端,用力推活塞,水很难被压缩, 献了中国智慧。下列说法正确的是( 说明分子间存在 A. 飞船与空间站对接后,相对于空间站是静 9.(2019河南第3题第1空)2019年5月17 止的 日,我国用火箭将第45颗北斗导航卫星成功 B.航天员太空授课是利用超声波与地面传递 发射。火箭在穿越大气层时剧烈升温,通过 信息 的方式增大了它的内能。 C.空间站离地球的距离,比月球离地球的距 10.(2017河南第4题后2空)桧面是河南的特 离更近 色名吃。在锅里煮面时,通过___的 D.空间站上的太阳能电池板将太阳能转化为 方式改变了面条的内能;面出锅时香飘四 内能 溢,这是由于分子的 产 6.(2022河南第14题)(双选)从“嫦娥五号” 生的。 采回月球样本到“天问一号”成功登陆火星, 命题点4 我国在航天领域取得了辉煌成就,为人类太 比热容的理解(10年3考) 空探索做出了重要贡献。下列说法正确的是 11.(2023河南第4题第1空、第3空)湖中的荷 , 花清香四溢,这属于_ 现象;广阔的 A.“天问一号”的电磁波信号比“嫦蛾五号” 湖水可以调节周边的气温,这是由于水具有 的电磁波信号传播速度大 较大的 B.银河系、太阳系、火星、“天问一号”是按照 命题点5 探究不同物质的吸热本领 尺度由大到小排列的 (10年1考) C.“嫦娥五号”比“天问一号”离开地球的距 12.(2015河南第18题)为比较两种液体的吸 离更远 热能力,小军用图1中两个相同的装置做实 D.“嫦娥五号”和“天问一号”相对太阳都是 验,实验器材还有天平和钟表。收集的实验 运动的 数据记录如下表。 7.(2020河南第9题)随着科学技术的进步,我 物理量 加热时 初始温 国在航天领域取得了举世瞩目的成就,对宇 最终温 质量/g 度/C 物质 间/min 度/C 宙的探索在不断深人。以下所述的航天器或 50 20 液体1 5 _ 45 星体中距离地球最远的是 ( 50 20 液体2 5 A.执行导航任务的北斗系列卫星 68 1 上温度计 少?(已知汽油的热值为4.5x10J/kg) K#AA (2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的 阻力为多少? 图2 图1 (3)汽车从坡底向坡顶运送矿石的机械效率 (1)某时刻温度计的示数如图2所示,此温 是多少? 度值是 C。 (2)实验中,用 间接反映液体 吸收热量的多少。 (3)通过分析表中数据可知, (选 填“液体1”或“液体2”)的吸热能力较强。 物理上用 这个物理量来描述物 质的吸热能力。 "命题点6 热量、热效率的计算(必考) 13.(2016河南第4题)将一瓶质量为0.5kg、温 度为25C的纯净水放入冰箱,一段时间后 纯净水的温度降低到5C.则这瓶纯净水的 内能减少了 _J,这是通过__ 的方式改变了水的内能。[水的比热 容c=4.2x10J/(kg·C)]。 14.(2015河南第21题)质量为3;的小型载重 汽车,额定功率为100kW,车上装有6t的烈 石。汽车先以10m/s的速度在平直公路上 以20kW的功率匀速行驶10min.消耗汽油 "命题点7 热机及能量转化(10年5考) 1.2kg.然后又以额定功率用了2min的时 15.[2020河南第20题(1)第2空]收割机的四 间,将矿石从山坡底运送到50m高的坡顶 冲程柴油发动机工作时,将内能转化为机械 施工现场。g取10N/kg。试问: 能的是 冲程。 (1)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多 请完成全练册第38~39页习题 90第十二章内能 路程s=t1=10m/8×6008=6×10'm 内能的利用 考点梳理 由功的计算公式，可得牵引力F=严 ①原子②无规则运动③引力④斥力 1.2×10」=2×103N ⑤彼此进入对方⑥不停地做无规则运动 6×103m ⑦温度⑧温度⑨动能⑩分子势能 由于汽车做匀速直线运动，则受到的阻力 ①焦耳②大B热传递④做功⑤焦耳 f=F=2×103N ⑥增加⑦减小⑧温度差四增加①减少 (3)有用功W有=mgh=6×103kg×10N/kg× ①质量②升高的温度②焦每千克摄氏度 50m=3×10J 4J/(kg·℃)5不同西不同⑦cm(t-t） 总功W。=P=2=1×103W×2×60号=1.2× ⑧cm(t。-t)四内能④汽油机①柴油机 10J ②吸气③压缩③砂做功⑤排气©惯性 W粒=3×10°」 则机械效率刀=可。12×10丁 ×100% ⑧完全燃烧⑧焦每千克J/kg0mg①Vg ②有用功⑧完全燃烧转化5保持不变 =25% ⑥方向性 15.做功 教材拓展 第十三章 电流和电路 电压电阻 1.扩散分子在永不停息地做无规则运动 湿 度越高，分子运动越剧烈 考点梳理 2.热传递增大做功 ①正②负③排斥④吸引⑤同种电荷互 3.内机械做功4.2.52×10°80 相排斥，⑥吸引轻小物体⑦原子核⑧核外 实验解读 电子⑨正⑩负①处处相等②之和 实验 B之和相等⑤定向⑥正电荷⑦电源 2.(1)先下后上(2)相同(4)比热容 ⑧闭合四安培四1000@电流②伏特 (5)①加热时间②大(3)短 8串联4并联⑤量程分度值⑦0.02 3.(1)相同 ⑧0.1四欧姆103@10°2材料3长 例(1)B(2)质量(3)温度计示数的变化 度④横截面积 ⑤长度西阻值最大处 (4)受热均匀(5)a(6)4.2×10°J0.913× 实验解读 103J/(kg·℃)(7)加热时间相同秒表 实验一 2.(2)①正负接线柱接反了 (3)断开 (8)确保使用酒精灯的外焰加热 保护 十年真题 电路 1.热运动（或无规则运动）2.无规则运动（或热 例1(1)C(2)如图所示(3)0.24不同 运动)3.热运动（或无规则运动） 4.汽化分 (5)电流表没有凋零(6)断开(7)从灯座上 子的无规则运动 取下一盏灯泡，若另一盏灯泡仍发光则是并联， 5.AC 6.BD 7.D 反之是串联(8)B(9)用的小量程，按大量程 8.做功斥力9.做功 10.热传递 无规则运 读数了 串联电路中电流处处相等 动11.扩散比热容 12.(1)26(2)加热时间(3)液体1 比热容 13.4.2×10°热传递 14.(1)汽油放出的热量Q=mq=1.2kg×4.5 ×10J/kg=5.4×10J 实验二 (2)汽车匀速行驶时牵引力做的功W=P,= 2.(2)①正负接线柱接反了(3)断开 保护 20×103W×6008=1.2×10J 电路 11