09.比热容与热机大招-【大鹏历史】2026年中考物理绝招课PPT+讲义+练习题

第九讲 【比热容热机】解题技巧 一、内能 1. 概念：物体内部所有分子动能和分子势能的总和，一切物体都有内能。 2. 影响因素：与种类、质量、温度、状态有关。 3. 改变内能的两种方式：做功和热传递。 经典例题1．关于热量、温度、内能的概念，下面说法中错误的是（　　） ①物体的温度越高，含有的热量越多； ②物体的温度升高，一定吸收了热量； ③物体放出热量，温度不一定降低； ④做功和热传递都能改变物体内能； ⑤冷水一定比热水的内能小，是因为冷水温度较低； ⑥0℃的冰块也有内能． A． 只有①② B．只有②③ C．可能有④ D．只有①②⑤ 巩固训练1. 关于内能和温度，以下说法正确的是（　　） A．0 ℃的冰块内能为零 B．温度高的物体，内能一定大 C．物体内能增加，温度一定升高 D．物体温度升高时内能增加 巩固训练2. （重庆中考）小丽为妈妈的生日做了一桌美食（如图所示），下列对美食制作过程说法正确的是（     ） A．锅中冒出的“白气”是水蒸气液化形成的 B．砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能 C．冰冻食物在解冻的过程中温度不断降低 D．食物香气四溢是因为分子之间存在引力 二、比热容 1. 物理含义：描述物体吸热能力的物理量。比热容越大，吸热能力越强，温度变化越慢。 2. 比热容是物体本身的性质，只与物质的种类和状态有关！ 3. 热量的计算：吸热：Q吸=cm△t 经典例题2．（山东中考）如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（     ） A．该物质是非晶体 B．熔化过程持续了25min C．该物质熔化过程中不断吸热，温度保持不变 D．熔化前后，该物质的比热容不变 经典例题3．如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置。下列关于该两组实验的说法正确的是（　　） A．每组实验中，燃料的质量均应相等 B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等 C．甲组中根据温度计示数的变化来比较吸热的多少 D．乙组中根据加热时间的长短来比较吸热的多少 巩固训练3. 两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示．根据图线可知（　　） A．A液体的比热容大于B液体的比热容 B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同 C．加热时间相同，A液体吸收的热量大于B液体吸收的热量 D．加热时间相同，A液体温度升高比B液体温度升高得多 巩固训练4. 如图，用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热加热相同的时间，水和食用油吸收的热量　 （选填“相同”或“不相同”），可以通过比较　 来判断它们吸热能力的强弱。 三、热机与热值 1. 热机：将内能转化为机械能的装置。 2. “4-2-1结构”：一个工作循环，4个冲程，曲轴转动2圈，对外做功1次。 （1）压缩冲程：机械能转化为内能。 （2）做功冲程：内能转化为机械能。 3. 热值理解：热值由燃料本身的性质决定，与燃料的质量、体积，是否充分燃烧等因素无关。 4.计算公式：Q放=mq（固体、液体燃料）；Q放=Vq（气体） 经典例题4．将“气压火箭”发射筒内充满气体，并在发射筒外安装好纸火箭外壳。如图所示，按下发射气阀，随着“砰”的一声响，火箭飞出，同时看到下端管口出现明显的“白气”。下列不正确的是（　　） A．“白气”是液态的小水珠 B．发射筒内气体对发射筒做功，气体内能减小 C．打气筒往发射箭筒内打气过程中，筒内气压变大 D．“气压火箭”向外喷气体的过程与汽油机的压缩冲程发生的能量转化相同 经典例题5．如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在　 　冲程，能量转化情况与　 　（选填“乙”或“丙”）图相同。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过　 　的方式减少汽缸内能。若该汽油机的飞轮转速为2400r/min，则汽油机每秒做功　 　次。 巩固训练5. 神舟十五号载人火箭将3名航天员送入中国空间站。下列关于神舟十五号升空过程中分析正确的是（　　） A．神舟十五号火箭的发动机不是热机 B．神舟十五号火箭利用氢做燃料是因为氢的热值大 C．神舟十五号火箭对氢能的利用效率可以达到100% D．神舟十五号火箭加速升空过程中机械能守恒 巩固训练6. 如图甲所示为四冲程汽油机工作过程中的一个冲程，此冲程是依靠 　（填“外力”或“惯性”）来完成的，该过程的能量转化情况与图 　 　相同。若汽油机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为 　r/min。 四、效率问题 1. 热效率计算公式： 2. 热机效率计算公式： 经典例题6. 小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌如表1，其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为20℃，天然气的热值为3.2×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1×103kg/m3。 （1）燃气热水器正常工作10分钟流出多少kg热水？ （2）第（1）问中，热水吸收的热量是多少？ （3）燃气热水器正常工作10分钟的热效率为多少？（结果保留一位小数） （4） 因全国性煤炭紧缺和经济复苏伴生的高用电需求，今年入夏以来全国20多个省份出现错避峰乃至“拉闸限电”的现象，开发绿色、环保、碳排放达标的新能源迫在眉睫。太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，具有安全、节能、环保等优点，表2是某款太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。如果燃气热水器正常工作10分钟水所吸收的热量由太阳能热水器提供，太阳能热水器需要在阳光下照射多长时间？ 巩固训练7. 近年来，我国大力推进核电发展，加快核电站的大规模建设。秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦核电站,核电站的主要组成部分包括核反应堆、汽轮机、发电机等，核燃料（如铀-235）在核反应堆中发生反应，释放出大量的热量。这些热量被用来加热水，产生水蒸气。水蒸气随后推动汽轮机旋转，汽轮机再带动发电机发电，最终将核能转化为电能。 （1）核电站所需的核能是原子核 （选填“裂变”或“聚变”)所产生的。 （2）冷却水在核电站中起到至关重要的作用，它是维持核电站正常运行的关键环节。秦山核电站依山傍海为反应堆的冷却提供了极大的便利，已知冷凝器循环冷却水所需的水量为每小时26000t，请计算1h内所用的这些海水温度从20℃升高到50℃，可吸收的热量是多少？[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）] （3）如果1kg铀一235能产生约为8×1013J的能量，核电站的效率约为40%，秦山核电站的年发电总量为1.8×1018J，那么秦山核电站每年要消耗铀-235的质量为多少千克？ （4）有资料显示，核燃料能有效减少燃料占用空间，降低燃料成本，如果秦山核电站的年发电量用热值为3.0×107J/kg的煤作为燃料，煤车一辆车要跑多少趟？（已知煤电转化效率为25%，假设运煤的大型卡车载重为50t） 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第九讲 【比热容与热机】课后练习 1、我国幅员辽阔,人文自然资源丰富,下列分析正确的是（ ） A.新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大,是因为火焰山沙石比热容大 B.云南大理的蝴蝶泉边花香四溢,是因为分子在不停地做无规则运动 C.黑龙江哈尔滨寒冷的冰雕不易熔化,是因为冰雕没有内能 D.山东潍坊的潍柴内燃机工作时,将机械能转化成内能 2、如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”.下列说法正确的是（ ） A.管口出现的“白气”是水蒸气 B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加 C.水被加热的过程中,其内能是通过做功的方式改变的 D.水蒸气推出橡胶塞的过程中,橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的 3、下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是（ ） A.古人钻木取火 B.冬天双手摩擦取暖 C.一杯热水慢慢变凉 D.人从滑梯滑下臀部发热 4、为了比较A、B两种液体的吸热能力,小亮用完全相同的加热装置对质量分别为100 g和400 g的A、B两液体进行加热,根据实验数据绘制的温度随时间变化的图像如图所示.根据图像信息,下列说法中正确的是（ ） A.A、B两液体在0~8 min内吸收的热量之比为2∶1 B.A、B两液体的比热容之比为1∶2 C.B液体的吸热能力比A液体的强 D.A液体比B液体更适合做发动机的冷却液 5、(多选)一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1 200 r/min,如图所示为它工作循环中的一个冲程.下列说法正确的是（ ） A.汽油是化石能源 B.该冲程为做功冲程 C.该汽油机每秒对外做功20次 D.热机的功率越大,效率就越高 6、蒸米时,木桶中米内能的增加是通过　　　　的方式实现的.完全燃烧10 kg的干木柴能释放出　　　　J的热量.(干木柴的热值为1.2×107 J/kg) 7、新能源太阳灶是一种烧水做饭的器具,太阳灶烧水时将太阳能转化为水的　　　　能,将2 kg的水从20 ℃加热到70 ℃,水吸收的热量为　　　　J.[c水=4.2×103 J/(kg·℃)] 8、一款电保温杯垫,如图所示,能使杯垫上杯内的水持续保温在55 ℃左右,功率为16 W,把质量为200 g、初温为51 ℃的水倒入杯中保温,5 min后升高到55 ℃.已知c水=4.2×103 J/(kg·℃).求这段时间内: (1)水吸收的热量. (2)杯垫消耗的电能. (3)杯垫给水加热的效率. 参考答案与深度解析 1. 【答案】B　 A（✕） 新疆吐鲁番的火焰山昼夜温差大,是因为火焰山沙石比热容小. B（√） 花香四溢,是因为花香分子在不停地做无规则运动. C（✕） 一切物体在任何情况下都具有内能. D（✕） 内燃机工作时,将内能转化为机械能. 2. 【答案】D　 A（✕）管口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小液滴. B（✕）水蒸气推出（关键词）橡胶塞,水蒸气对外做功,水蒸气的内能减小. C（✕）水被加热（关键词）的过程中,水的内能是通过热传递的方式增大的. D（√）水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小,橡胶塞的动能增大,水蒸气的内能转化为橡胶塞的动能. 3.【答案】C 选项 关键词 能量转化 改变方式 正误 A 钻木取火 机械能转 化为内能 做功 ✕ B 摩擦取暖 ✕ D 滑下滑梯臀部发热 ✕ C 热水慢慢变凉 无 热传递 √ 4.【答案】D　对图像的分析如下. A（✕）由于使用的是完全相同的加热装置,所以相同的时间内,两液体吸收的热量相同. B（✕）由图可知,0~8 min内A液体温度升高了ΔtA=40 ℃-20 ℃=20 ℃,B液体温度升高了ΔtB=30 ℃-20 ℃=10 ℃,根据热量的计算公式Q吸=cmΔt可得c=,所以两液体的比热容之比====. C（✕）从选项B中可判断出A的比热容大,则其吸热能力强. D（√）吸热能力比较强的液体更适合做发动机的冷却液,所以A液体比较适合. 5. 【答案】AB　 A（√）汽油属于化石能源. B（√）由图可知,活塞向下运动,两个气门都关闭,火花塞点火,该冲程为做功冲程. C（✕）飞轮的转速为1 200 r/min=20 r/s,汽油机的飞轮转动2周,对外做1次功,故该汽油机每秒对外做功10次. D（✕）热机的效率表示用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,而热机的功率表示热机做功快慢的物理量,热机效率与功率的大小无关. 6.【答案】热传递　1.2×108 【解题思路】完全燃烧10 kg的干木柴释放的热量Q放=mq=10 kg×1.2×107 J/kg=1.2×108 J. 7.【答案】24 内　4.2×105 【解题思路】将2 kg的水从20 ℃加热到70 ℃,水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（70 ℃-20 ℃）= 4.2×105 J. 8.【答案】（1）水吸收的热量Q吸=c水m（t-t0）=4.2×103 J/（kg·℃）×0.2 kg×（55 ℃-51 ℃）=3 360 J （2）杯垫消耗的电能W=Pt=16 W×5×60 s=4 800 J （3）杯垫给水加热的效率η===70% 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $比 热 容 热 机 大 招 主讲老师：刘老师 【比热容与热机】考查方式和分值占比：2-8分 选择题 填空题 实验探究题 综合计算题 1 内能 1. 概念：物体内部所有分子动能和分子势能的总和，一切物体都有内能； 2. 影响因素：与种类、质量、温度、状态有关； 3. 改变内能的两种方式：做功和热传递； 4. 热传递的条件：温度差。 1．关于热量、温度、内能的概念，下面说法中错误的是（　　） ①物体的温度越高，含有的热量越多； ②物体的温度升高，一定吸收了热量； ③物体放出热量，温度不一定降低； ④做功和热传递都能改变物体内能； ⑤冷水一定比热水的内能小，是因为冷水温度较低； ⑥0℃的冰块也有内能． A．只有①② B．只有②③ C．可能有④ D．只有①②⑤ 答案：D 1. 关于内能和温度，以下说法正确的是（　　） A．0 ℃的冰块内能为零 B．温度高的物体，内能一定大 C．物体内能增加，温度一定升高 D．物体温度升高时内能增加 答案：D 2. （重庆中考）小丽为妈妈的生日做了一桌美食（如图所示），下列对美食制作过程说法正确的是（     ） A．锅中冒出的“白气”是水蒸气液化形成的 B．砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能 C．冰冻食物在解冻的过程中温度不断降低 D．食物香气四溢是因为分子之间存在引力 答案：A 2 比热容 1. 物理含义：描述物体吸热能力的物理量。 2. 比热容越大，吸热能力越强，温度变化越慢。 3. 比热容是物体本身的性质，只与物质的种类和状态有关！ 4. 热量的计算：Q吸=cm△t。 2．（山东中考）如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图象，下列说法正确的是（     ） A．该物质是非晶体 B．熔化过程持续了25min C．该物质熔化过程中不断吸热，温度保持不变 D．熔化前后，该物质的比热容不变 答案：C 3．如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置。下列关于该两组实验的说法正确的是（　　） A．每组实验中，燃料的质量均应相等 B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等 C．甲组中根据温度计示数的变化来比较吸热的多少 D．乙组中根据加热时间的长短来比较吸热的多少 答案：B 3. 两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体，用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示．根据图线可知（　　） A．A液体的比热容大于B液体的比热容 B．如果升高相同的温度，两种液体吸收的热量相同 C．加热时间相同，A液体吸收的热量大于B液体吸收的热量 D．加热时间相同，A液体温度升高比B液体温度升高得多 答案：D 4. 如图，用相同的电加热器给等质量的水和食用油加热加热相同的时间，水和食用油吸收的热量　 （选填“相同”或“不相同”），可以通过比较　 来判断它们吸热能力的强弱。 答案：相同；升高的温度； 3 热机与热值 1. 热机：将内能转化为机械能的装置。 2. “4-2-1结构”：一个工作循环，4个冲程，曲轴转动2圈，对外做功1次。 （1）压缩冲程：机械能转化为内能。 （2）做功冲程：内能转化为机械能。 3 热机与热值 3. 热值理解：热值由燃料本身的性质决定，与燃料的质量、体积，是否充分燃烧等因素无关。 4.计算公式：Q放=mq（固体、液体燃料）；Q放=Vq（气体） 4. 将“气压火箭”发射筒内充满气体，并在发射筒外安装好纸火箭外壳。如图所示，按下发射气阀，随着“砰”的一声响，火箭飞出，同时看到下端管口出现明显的“白气”。下列不正确的是（　　） A．“白气”是液态的小水珠 B．发射筒内气体对发射筒做功，气体内能减小 C．打气筒往发射箭筒内打气过程中，筒内气压变大 D．“气压火箭”向外喷气体的过程与汽油机的压缩冲程发生的能量转化相同 答案：D 5．如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在　 　冲程，能量转化情况与　 　（选填“乙”或“丙”）图相同。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过　 　的方式减少汽缸内能。若该汽油机的飞轮转速为2400r/min，则汽油机每秒做功　 　次。 答案：做功；丙；热传递；20； 5. 神舟十五号载人火箭将3名航天员送入中国空间站。下列关于神舟十五号升空过程中分析正确的是（　　） A．神舟十五号火箭的发动机不是热机 B．神舟十五号火箭利用氢做燃料是因为氢的热值大 C．神舟十五号火箭对氢能的利用效率可以达到100% D．神舟十五号火箭加速升空过程中机械能守恒 答案：B 6. 如图甲所示为四冲程汽油机工作过程中的一个冲程，此冲程是依靠 　 （填“外力”或“惯性”）来完成的，该过程的能量转化情况与图 　 相同。若汽油机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为 r/min。 答案：惯性；乙；1800； 1. 热效率计算公式： 2. 热机效率计算公式： 4 效率问题 6. 小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌如表1，其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为20℃，天然气的热值为3.2×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1×103kg/m3。 （1）燃气热水器正常工作10分钟流出多少kg热水？ 答案： （1）50kg； 6. 小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌如表1，其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为20℃，天然气的热值为3.2×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1×103kg/m3。 （2）第（1）问中，热水吸收的热量是多少？ 答案： （2）4.2×106J； 6. 小华家使用的是天然气热水器，该热水器的铭牌如表1，其中热效率模糊不清。已知当时自来水的温度为20℃，天然气的热值为3.2×107J/m3，c水＝4.2×103J/（kg•℃），ρ水＝1×103kg/m3。 （3）燃气热水器正常工作10分钟的热效率为多少？（结果保留一位小数） 答案：（3）65.6%； （4）因全国性煤炭紧缺和经济复苏伴生的高用电需求，今年入夏以来全国20多个省份出现错避峰乃至“拉闸限电”的现象，开发绿色、环保、碳排放达标的新能源迫在眉睫。太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，具有安全、节能、环保等优点，表2是某款太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息。如果燃气热水器正常工作10分钟水所吸收的热量由太阳能热水器提供，太阳能热水器需要在阳光下照射多长时间？ 答案：（4）2h。 7. 近年来，我国大力推进核电发展，加快核电站的大规模建设。秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦核电站,核电站的主要组成部分包括核反应堆、汽轮机、发电机等，核燃料（如铀-235）在核反应堆中发生反应，释放出大量的热量。这些热量被用来加热水，产生水蒸气。水蒸气随后推动汽轮机旋转，汽轮机再带动发电机发电，最终将核能转化为电能。 （1）核电站所需的核能是原子核 （选填“裂变”或“聚变”)所产生的。 答案：（1）裂变； （2）冷却水在核电站中起到至关重要的作用，它是维持核电站正常运行的关键环节。秦山核电站依山傍海为反应堆的冷却提供了极大的便利，已知冷凝器循环冷却水所需的水量为每小时26000t，请计算1h内所用的这些海水温度从20℃升高到50℃，可吸收的热量是多少？[已知c水＝4.2×103J/（kg•℃）] 答案：（2）3.276×1012J； （3）如果1kg铀一235能产生约为8×1013J的能量，核电站的效率约为40%，秦山核电站的年发电总量为1.8×1018J，那么秦山核电站每年要消耗铀-235的质量为多少千克？ 答案：（3）56250kg； （3）如果1kg铀一235能产生约为8×1013J的能量，核电站的效率约为40%，秦山核电站的年发电总量为1.8×1018J，那么秦山核电站每年要消耗铀-235的质量为多少千克？ （4）有资料显示，核燃料能有效减少燃料占用空间，降低燃料成本，如果秦山核电站的年发电量用热值为3.0×107J/kg的煤作为燃料，煤车一辆车要跑多少趟？（已知煤电转化效率为25%，假设运煤的大型卡车载重为50t） 答案：（4）4.8×106趟 1. 改变内能的两种方式：做功和热传递； 2. 比热容越大，温度变化越慢。 3. 比热容和热值都是物体本身的性质，只与物质的种类和状态有关！ 4. 热量的计算： Q吸=cm△t。 Q放=mq（固体、液体燃料）；Q放=Vq（气体） 5. “4-2-1结构”：一个工作循环，4个冲程，曲轴转动2圈，对外做功1次。 6. 热效率计算公式： 2. 热机效率计算公式： 谢 谢！ $