专题01机械能、内能及其转化（期中复习讲义）九年级物理上学期新教材北师大版

专题01 机械能、内能及其相互转化（期中复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 · 机械能：1、动能、重力势能、弹性势能的概念及影响因素 · 2、机械能的组成与相互转化 · 3、机械能守恒的条件与应用 · 1、能准确阐述动能、重力势能、弹性势能的定义，熟练说出影响三种势能大小的因素，并能结合实际现象判断势能的变化。 · 2、清晰理解机械能是动能与势能的总和，能分析生活中机械能相互转化的实例，如单摆摆动、滚摆运动等。 · 3、掌握机械能守恒的条件，能在具体问题中判断机械能是否守恒，并进行简单的计算与分析。 · 1、考查形式：选择题、填空题、实验题、计算题均有涉及。 · 2、考查频率：属于高频考点，在期中试卷中占比约 15%-20%，几乎每份试卷都会涉及机械能的转化与守恒相关题目。 · 3、难度分布：基础题（概念辨析、现象判断）占比约 60%，中等题（实验分析、简单计算）占比约 30%，难题（复杂情境下的机械能转化与计算）占比约 10%。 · 内能：1.内能的概念、影响因素及与机械能的区别 · 2.改变内能的两种方式（做功和热传递） · 3.比热容的概念、物理意义及相关计算 · 1.准确理解内能的概念，知道一切物体都有内能，能说出温度、质量、状态对物体内能的影响，明确内能与机械能的本质区别。 · 2、能区分做功和热传递两种改变内能的方式，知道两种方式在改变内能上是等效的，能举例说明两种方式在生活中的应用。 · 3、深刻理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性，能说出水的比热容较大这一特点及其在生活中的应用，能熟练运用比热容公式进行热量计算。 3、掌握热量的计算公式 Q=cmΔt，能根据题目条件准确代入数据进行计算，并能解决实际问题。 · 1、考查形式：涵盖选择题、填空题、实验题、计算题，其中比热容的实验探究（比较不同物质的吸热能力）是实验题的高频考点，热量计算则是计算题的重要组成部分。 · 2、考查频率：是期中考查的重点内容，占比约 20%-25%，内能的改变方式、比热容的应用及热量计算是常考知识点。 · 3、难度分布：基础题（概念理解、方式区分）占比约 50%，中等题（比热容实验分析、简单热量计算）占比约 35%，难题（复杂情境下的热量计算、与其他知识综合应用）占比约 15%。 · 内能的利用：1、热机的工作原理、四个冲程及能量转化 · 2、热机效率的概念、影响因素及提高方法 3、燃料的热值、燃料燃烧放热的计算（Q=mq 或 Q=Vq） · 1、了解热机的工作原理，明确每个冲程中气门的开闭情况、活塞的运动方向及能量转化（压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：内能转化为机械能），能判断给定冲程的名称及能量转化情况。 · 2、理解热机效率的概念，知道热机效率总小于 1 的原因，能说出提高热机效率的方法（如减少废气带走的能量、减小机械摩擦、使燃料充分燃烧等）。 · 掌握燃料热值的概念，知道热值是燃料的一种特性，能熟练运用燃料燃烧放热公式进行计算。 · 1、考查形式：以选择题、填空题、实验题为主，热机的四个冲程及能量转化是选择题和填空题的高频考点，热机效率和燃料放热计算偶尔会出现在计算题中，与其他知识综合考查。 · 2、考查频率：在期中试卷中占比约 10%-15%，热机的冲程和燃料热值是常考内容。 · 3、难度分布：基础题（冲程判断、热值概念）占比约 70%，中等题（热机效率分析、燃料放热计算）占比约 25%，难题（热机效率与其他知识综合应用）占比约 5%。 知识点01 机械能 动能：物体由于______而具有的能，其大小与物体的______和______有关，质量越大、速度越大，动能越大。 重力势能：物体由于受到重力并处在一定______时所具有的能，大小与物体的______和______有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 弹性势能：物体由于发生______而具有的能，大小与物体的弹性形变程度有关，______越大，弹性势能越大。 机械能：______和______统称为机械能。 机械能的转化：在一定条件下，动能和势能可以相互转化。例如，物体自由下落时，______转化为______；物体被上抛时，______转化为______；弹簧门打开时，弹簧的______转化为门的______，关闭时则相反。 机械能守恒：如果只有______或______对物体做功，其他力不做功，那么物体的机械能总量保持不变，即机械能守恒。在实际情况中，由于存在空气阻力等因素，机械能会有一定的损失，机械能______。 知识点02 内能 内能：物体内部所有分子热运动的______和______的总和，叫做物体的内能。一切物体在任何情况下都具有______，内能的单位是______（J）。 影响内能的因素： 温度：______越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，物体的内能______（同一物体，状态不变时）。 质量：______越大，物体内部分子的数量越多，分子动能和分子势能的总和______，内能越大（温度、状态相同时）。 状态：同一物质，在不同状态下，分子间的距离和相互作用力不同，分子势能不同，内能也______（如冰熔化成水，温度不变，但内能增加）。 内能与机械能的区别： 研究对象不同：内能研究的是物体内部所有______的能量；机械能研究的是整个物体的______能量。 影响因素不同：内能与物体的______、______、______有关；机械能与物体的______、______、______、______有关。 存在情况不同：一切物体都有内能；机械能可以为______（如静止在水平地面上的物体，动能和重力势能都为零，机械能为零）。 改变内能的方式： 做功：外界对物体做功，物体的内能______；物体对外界做功，物体的内能______。做功改变内能的实质是能量的______（如机械能转化为内能、内能转化为机械能）。 热传递：热传递是指热量从______物体转移到______物体，或从同一物体的______部分转移到______部分的过程。热传递过程中，高温物体放出热量，内能______；低温物体吸收热量，内能______。热传递改变内能的实质是能量的______。热传递的条件是物体间存在______，热传递的方向是从高温物体到低温物体，热传递的最终结果是物体间温度______。 比热容： 定义：单位质量的某种物质，______升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，用符号 c 表示。 单位：焦耳每千克摄氏度，符号是 J/(kg・℃)。 物理意义：比热容是物质的一种特性，它反映了物质______或______能力的强弱。比热容越大，物质吸热或放热的能力越______。水的比热容是，表示 1kg 的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是 应用：由于水的比热容较大，在生活中常用于做______（如汽车发动机用水冷却）、______（如热水袋用水取暖），还能______（如沿海地区昼夜温差小）。 热量计算： 吸热公式：，其中表示物体吸收的热量，c 表示物质的比热容，m 表示物体的质量，t 表示物体的末温，t0表示物体的初温，t - t0表示物体升高的温度（Δt）。 放热公式：，其中表示物体放出的热量，表示物体降低的温度（Δt）。 统一公式：，其中 Δt 表示温度的变化量（升高或降低的温度）。 知识点03 热机 定义：热机是将______转化为______的机器，常见的热机有蒸汽机、______（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等。 工作原理：热机通过燃料的燃烧获得内能，然后将______转化为______，推动机器运转。 汽油机的四个冲程： 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞______运动，吸入______的混合物。 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞______运动，压缩气缸内的混合物，______转化为______。 做功冲程：在压缩冲程末，火花塞点火，燃料燃烧产生高温高压的燃气，推动活塞______运动，______转化为______，此时进气门和排气门都关闭。 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞______运动，将废气排出气缸。 柴油机与汽油机的区别：柴油机的吸气冲程吸入的是______，压缩冲程末喷油嘴喷出柴油，利用______使柴油燃烧（压燃式），没有火花塞；柴油机的压缩比更大，效率更高，功率更大，但比较笨重，常用于卡车、拖拉机等大型机械。 热机效率： 定义：热机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，叫做热机的效率，用符号 η 表示，公式为______。 影响因素：热机效率低的主要原因是存在各种能量损失，如废气带走大量的能量、散热损失、机械摩擦损失等。 提高方法：减少______（如利用废气的能量加热水等）、______（如加润滑油）、使燃料充分燃烧（如优化燃烧装置）等。 燃料的热值： 定义：单位质量（或单位体积）的燃料______时所放出的热量，叫做燃料的热值，用符号 q 表示。 单位：固体和液体燃料的热值单位是焦耳每千克（J/kg），气体燃料的热值单位是焦耳每立方米（J/m³）。 物理意义：热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同，同种燃料的热值不随______、______的改变而改变。例如，汽油的热值是，表示 1kg 的汽油完全燃烧时所放出的热量是。 燃料燃烧放热计算： 对于固体和液体燃料：______其中 m 表示燃料的质量，q 表示燃料的热值。 对于气体燃料______，其中 V 表示燃料的体积，q 表示燃料的热值。 题型一 机械能转化和守恒问题 解｜题｜技｜巧 · 首先明确研究对象和研究过程，确定过程中涉及的能量形式（动能、重力势能、弹性势能）。 · 分析过程中各能量形式的变化情况：根据影响动能和势能的因素，判断动能和势能的增减（质量不变时，速度增大则动能增大，高度升高则重力势能增大，弹性形变程度增大则弹性势能增大；反之则减小）。 · 判断机械能是否守恒：若只有重力或弹力做功，其他力（如空气阻力、摩擦力）不做功或做功可忽略不计，则机械能守恒，即动能的增加量等于势能的减少量，或动能的减少量等于势能的增加量；若存在空气阻力、摩擦力等其他力做功，则机械能不守恒，机械能会减少（转化为内能等其他形式的能）。 【典例1】（2025·河南周口·三模）科技赋能乡村振兴，某农场农业科技人员正在使用无人机给农作物施肥，如图所示，无人机在某一高度正沿水平方向匀速飞行，下列说法中正确的是（　　） A．动能与重力势能均不变 B．动能与重力势能均减小 C．动能不变，重力势能减小 D．动能减小，重力势能不变 【典例2】（2025·江苏常州·中考真题）2025年2月20日，实践二十五号卫星与北斗G7卫星对接之后，实践二十五号卫星为北斗G7卫星注入142kg燃料。燃料加注过程中，两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变，加注过程中北斗G7卫星的动能 、重力势能 、机械能 。 【典例3】关于能量守恒定律，下列说法中错误的是（   ） A．能量守恒定律的成立是有一定条件的 B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化 C．做功改变内能的过程是不同形式的能量的转化过程 D．热传递改变内能的过程是能量的转移过程 题型二 改变内能方式的判断问题 解｜题｜技｜巧 1. 抓实质区别：这是判断的核心。做功的本质是 “能量转化”，即其他形式的能（如机械能、电能）与内能之间的相互转换；热传递的本质是 “内能转移”，即内能从高温物体（或部分）向低温物体（或部分）移动，不存在其他形式能的参与。 1. 看是否有 “机械作用”：若过程中存在摩擦、压缩、膨胀、撞击等机械动作，且伴随内能变化，通常是做功改变内能（如搓手发热、打气筒壁变热）；若仅因温度差导致内能变化，无机械动作，则是热传递（如烤火取暖、冷水与热水混合）。 1. 注意特殊场景：如 “电流通过导体发热”（电能转化为内能，属于做功）、“晒太阳”（太阳能转移为内能，属于热传递），需结合能量形式判断。 【典例1】（2025·山西朔州·一模）如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其他三项不同的是（　　） A．弯折铁丝变热 B．食品放入冰箱冷藏 C．钻木取火 D．压缩空气，乙醚着火 【典例2】．“神舟十八号”返回舱返回过程中，进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是（　　） A．棉被晒热 B．用燃气烧 C．鸡蛋放入冷水变凉 D．空气被压缩，温度升高 题型三 热机冲程判断与能量转化问题 解｜题｜技｜巧 四冲程判断口诀：“一开一闭看气门，上下运动看活塞；无火不做功，有火才做功”。 吸气冲程：进气门开、排气门闭，活塞向下（吸入燃料混合物）； 压缩冲程：两气门都闭，活塞向上（压缩混合物，机械能→内能）； 做功冲程：两气门都闭，活塞向下（火花塞点火，内能→机械能，唯一对外做功冲程）； 排气冲程：排气门开、进气门闭，活塞向上（排出废气）。 能量转化关键：压缩冲程是 “机械能→内能”（外界对气体做功），做功冲程是 “内能→机械能”（气体对外做功），其余两冲程无能量转化（依赖飞轮惯性）。 【典例1】3．（25-26九年级上·天津·期中）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（　　） A． B． C． D． 【典例2】老师用如图（a）所示实验装置加热试管使水沸腾时，发现试管上方的小风车开始不停地转动，在此过程中，以下说法错误的是（　　） A．a图中水蒸气的内能转化为风车的机械能 B．a图中能量转化方式与图b丙冲程相同 C．a图中的装置是简易蒸汽机模型 D．a图中的装置是简易内燃机模型 题型四 热值与热机效率的综合计算问题 解｜题｜技｜巧 明确公式关系： 燃料完全燃烧放热：Q放= mq或Q放 = Vq（气体）；热机效率： 统一单位：确保质量（kg）、体积（m³）、热值（J/kg 或 J/m³）、功（J）的单位统一，避免计算错误。 分析 “有用功”：热机的有用功通常表现为牵引力做功（W = Fs）或克服重力做功（W = Gh），需结合题目情境确定。 【典例1】（2025·四川广元·中考真题）如图所示是我国自行研制的大型客机C919，若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg，受到的阻力为1.15×105N，则飞机发动机的热机效率为 ；为节能减排，现设法回收未利用的能量，若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%，可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为，水的比热容为】 【典例2】（2025·四川广安·中考真题）“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为。（汽油的热值）求： (1)汽车通过隧道的平均速度； (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； (3)汽车通过隧道发动机的效率。 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉爽；傍晚沙子很快凉了，但海水却暖暖的。同样的日照条件下，沙子和海水的温度不一样的原因是（　　） A．沙子的比热容比海水的比热容小，温度容易升高、容易下降 B．沙子的比热容比海水的比热容大，温度不易升高、不易下降 C．沙子的密度比海水的密度大 D．沙子的质量比海水的质量小 2．（2025·北京朝阳·二模）汽车紧急刹车时，轮胎的温度急剧升高，内能增大，下列实例中改变物体内能的方式与之相同的是（　　） A．在炉子上烧水，水的温度升高 B．将冰块放入常温饮料中，饮料的温度降低 C．在阳光的照射下，公园里石凳的温度升高 D．用手反复弯折铁丝，铁丝弯折处的温度升高 3．（2025·江苏南京·二模）古代原始人在生活中学会了钻木取火．以下四个事例中能量转化与之相同的是（　　） A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁 4．关于热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高，热机消耗的燃料越少 B．热机的效率越高，热机做的有用功越多，热机的功率就越高 C．热机的效率越高，消耗相同的燃料，热机做的有用功就越多 D．热机的效率越高，热机做相同的有用功，消耗燃料就越多 5．（2025·北京房山·二模）如图所示的四个实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（　　） A．锯木板时，钢锯条温度升高 B．来回快速拉动皮条，金属管的温度升高 C．酒精灯加热试管中的水，水的温度升高 D．迅速下压活塞，管内气体的温度升高 6．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度升高 C．做功冲程：活塞对缸内气体做功 D．排气冲程：内能转化为机械能 7．（2025·四川·中考真题）制作酥油茶时，先要煮茶叶，这是通过 的方式使茶水内能增加（选填“做功”或“热传递”）；煮茶叶时茶香四溢，这是 现象（选填“扩散”或“液化”）。 8．（2025·河北张家口·一模）如图所示，盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，是基建的核心装备。刀盘旋转击碎石料的过程中，温度升高，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变了刀盘的内能。请你任举一例与此改变内能方式相同的实例： 。 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 9．（2025·安徽滁州·三模）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．机械能为零的物体，内能也一定为零 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．100℃的水的内能比0℃的水的内能大 D．内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体 10．（2025·湖南长沙·二模）冬至是二十四节气之一，也是中华民族的一个传统节日，关于冬至节活动涉及的物理知识，以下说法合理的是（　　） A．吃水饺：煮水饺时，通过做功的方式增加饺子的内能 B．吃汤圆：刚煮熟的汤圆很烫，是因为含有的热量多 C．腌制腊肉：一段时间后，鲜肉内部有了咸味，说明分子在永不停息地做无规则运动 D．喝羊肉汤：煮羊肉汤时，正在沸腾的汤温度不变，内能不变 11．（2025·安徽·二模）如图所示，甲、乙两个相同的杯子中分别装有温度不同的热水，其中甲杯中水的质量较小，且其上面的“白气”较浓。则关于两杯水，下列判断正确的是（　　） A．“白气”是热水蒸发出的水蒸气 B．甲杯中水分子无规则运动更剧烈 C．甲杯水的内能一定比乙杯大 D．若将两个杯子接触，则温度将从甲杯传递给乙杯 12．（2025·四川成都·中考真题）小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（　　） A．液体M的比热容为 B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在时间段两种物质都是固液共存状态 D．从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量小于M放出的热量 13．（24-25九年级下·山东济南·期中）水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作。如图所示，在可乐瓶中装入适量的水，用用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作。利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起。下列说法正确的是（　　） A．水火箭能够升空是利用了力的作用是相互的 B．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C．水火箭升空过程内能转化为水火箭的机械能 D．火箭发射时发出的巨大轰鸣声属于超声波 14．（2025·辽宁沈阳·二模）端午节是我国的传统节日之一，已被列入世界非物质文化遗产。端午节煮粽子，蕴含了很多物理知识，下列说法正确的是（　　） A．煮粽子时，“粽香四溢”说明分子在永不停息地做无规则运动 B．煮粽子时，是通过做功的方式改变了粽子的内能 C．煮粽子时，锅盖跳动与四冲程汽油机的做功冲程中的能量转化情况相同 D．剥开粽子叶，粽叶与米粒间出现“拉丝”现象，说明分子间存在斥力 15．（2025·山东潍坊·一模）汽车已经越来越多的进入家庭，现代汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的工作循环示意图。下列说法中正确的是（ ） A．甲冲程是把内能转化为机械能 B．乙冲程是做功冲程 C．丙冲程使汽车获得动力 D．在丁冲程中汽油和空气的混合物被吸进气缸 16．（2025·江西上饶·三模）俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。 (1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲所示），探究水和煤油的吸热能力。 ①组装实验装置时，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定 （填“铁圈”或“铁夹”）的位置； ②在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 ； ③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断：a物质是 （填“水”或“煤油”），b物质吸热能力较 （填“强”或“弱”）； (2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 （填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃尽，通过比较 （填“加热时间”或“水升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。 期中综合拓展练（测试时间：5分钟） 17.阅读短文，回答问题。 涡轮增压发动机 涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术,涡轮国发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮,增压器(如图送由管道送来的空气,使之增压进入气缸。汽车发动涡轮又带动同轴的机的工作,大多是靠燃料在发动机气缸内燃烧做功,对外输出功率。涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩,再让气体进入气缸,这样增大了进入气缸的气体的密度。空气的密度增大后,就可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,从而增加了发动机的输出功率。 (1) 涡轮增压器利用的是废气的______能。 (2)一台发动机在t时间内烧掉的燃料质 量为m,发动机输出功率为P,燃料的热值 为g则该发动机这段时间损失的能量为_________(用已知物理量的符号表示)。 (3)现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多以下说法正确的是( ). A.使用涡轮增压发动机,燃料燃烧更充分,可以增大热值 B.燃料燃烧更充分,可以提高热机效率 C.吸人相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力 所做的功不变 D.涡轮增压发动机的热机效率可达100% 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 机械能、内能及其相互转化（期中复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 · 机械能：1、动能、重力势能、弹性势能的概念及影响因素 · 2、机械能的组成与相互转化 · 3、机械能守恒的条件与应用 · 1、能准确阐述动能、重力势能、弹性势能的定义，熟练说出影响三种势能大小的因素，并能结合实际现象判断势能的变化。 · 2、清晰理解机械能是动能与势能的总和，能分析生活中机械能相互转化的实例，如单摆摆动、滚摆运动等。 · 3、掌握机械能守恒的条件，能在具体问题中判断机械能是否守恒，并进行简单的计算与分析。 · 1、考查形式：选择题、填空题、实验题、计算题均有涉及。 · 2、考查频率：属于高频考点，在期中试卷中占比约 15%-20%，几乎每份试卷都会涉及机械能的转化与守恒相关题目。 · 3、难度分布：基础题（概念辨析、现象判断）占比约 60%，中等题（实验分析、简单计算）占比约 30%，难题（复杂情境下的机械能转化与计算）占比约 10%。 · 内能：1.内能的概念、影响因素及与机械能的区别 · 2.改变内能的两种方式（做功和热传递） · 3.比热容的概念、物理意义及相关计算 · 1.准确理解内能的概念，知道一切物体都有内能，能说出温度、质量、状态对物体内能的影响，明确内能与机械能的本质区别。 · 2、能区分做功和热传递两种改变内能的方式，知道两种方式在改变内能上是等效的，能举例说明两种方式在生活中的应用。 · 3、深刻理解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性，能说出水的比热容较大这一特点及其在生活中的应用，能熟练运用比热容公式进行热量计算。 3、掌握热量的计算公式 Q=cmΔt，能根据题目条件准确代入数据进行计算，并能解决实际问题。 · 1、考查形式：涵盖选择题、填空题、实验题、计算题，其中比热容的实验探究（比较不同物质的吸热能力）是实验题的高频考点，热量计算则是计算题的重要组成部分。 · 2、考查频率：是期中考查的重点内容，占比约 20%-25%，内能的改变方式、比热容的应用及热量计算是常考知识点。 · 3、难度分布：基础题（概念理解、方式区分）占比约 50%，中等题（比热容实验分析、简单热量计算）占比约 35%，难题（复杂情境下的热量计算、与其他知识综合应用）占比约 15%。 · 内能的利用：1、热机的工作原理、四个冲程及能量转化 · 2、热机效率的概念、影响因素及提高方法 3、燃料的热值、燃料燃烧放热的计算（Q=mq 或 Q=Vq） · 1、了解热机的工作原理，明确每个冲程中气门的开闭情况、活塞的运动方向及能量转化（压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：内能转化为机械能），能判断给定冲程的名称及能量转化情况。 · 2、理解热机效率的概念，知道热机效率总小于 1 的原因，能说出提高热机效率的方法（如减少废气带走的能量、减小机械摩擦、使燃料充分燃烧等）。 · 掌握燃料热值的概念，知道热值是燃料的一种特性，能熟练运用燃料燃烧放热公式进行计算。 · 1、考查形式：以选择题、填空题、实验题为主，热机的四个冲程及能量转化是选择题和填空题的高频考点，热机效率和燃料放热计算偶尔会出现在计算题中，与其他知识综合考查。 · 2、考查频率：在期中试卷中占比约 10%-15%，热机的冲程和燃料热值是常考内容。 · 3、难度分布：基础题（冲程判断、热值概念）占比约 70%，中等题（热机效率分析、燃料放热计算）占比约 25%，难题（热机效率与其他知识综合应用）占比约 5%。 知识点01 机械能 动能：物体由于运动而具有的能，其大小与物体的质量和速度有关，质量越大、速度越大，动能越大。 重力势能：物体由于受到重力并处在一定高度时所具有的能，大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。 弹性势能：物体由于发生弹性形变而具有的能，大小与物体的弹性形变程度有关，弹性形变程度越大，弹性势能越大。 机械能：动能和势能统称为机械能。 机械能的转化：在一定条件下，动能和势能可以相互转化。例如，物体自由下落时，重力势能转化为动能；物体被上抛时，动能转化为重力势能；弹簧门打开时，弹簧的弹性势能转化为门的动能，关闭时则相反。 机械能守恒：如果只有重力或弹力对物体做功，其他力不做功，那么物体的机械能总量保持不变，即机械能守恒。在实际情况中，由于存在空气阻力等因素，机械能会有一定的损失，机械能不守恒。 知识点02 内能 内能：物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体在任何情况下都具有内能，内能的单位是焦耳（J）。 影响内能的因素： 温度：温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，物体的内能越大（同一物体，状态不变时）。 质量：质量越大，物体内部分子的数量越多，分子动能和分子势能的总和越大，内能越大（温度、状态相同时）。 状态：同一物质，在不同状态下，分子间的距离和相互作用力不同，分子势能不同，内能也不同（如冰熔化成水，温度不变，但内能增加）。 内能与机械能的区别： 研究对象不同：内能研究的是物体内部所有分子的能量；机械能研究的是整个物体的机械运动能量。 影响因素不同：内能与物体的温度、质量、状态有关；机械能与物体的质量、速度、高度、形变程度有关。 存在情况不同：一切物体都有内能；机械能可以为零（如静止在水平地面上的物体，动能和重力势能都为零，机械能为零）。 改变内能的方式： 做功：外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少。做功改变内能的实质是能量的转化（如机械能转化为内能、内能转化为机械能）。 热传递：热传递是指热量从高温物体转移到低温物体，或从同一物体的高温部分转移到低温部分的过程。热传递过程中，高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。热传递改变内能的实质是能量的转移。热传递的条件是物体间存在温度差，热传递的方向是从高温物体到低温物体，热传递的最终结果是物体间温度相同。 比热容： 定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫做这种物质的比热容，用符号 c 表示。 单位：焦耳每千克摄氏度，符号是 J/(kg・℃)。 物理意义：比热容是物质的一种特性，它反映了物质吸热或放热能力的强弱。比热容越大，物质吸热或放热的能力越强。水的比热容是，表示 1kg 的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量是 应用：由于水的比热容较大，在生活中常用于做冷却剂（如汽车发动机用水冷却）、取暖剂（如热水袋用水取暖），还能调节气候（如沿海地区昼夜温差小）。 热量计算： 吸热公式：，其中表示物体吸收的热量，c 表示物质的比热容，m 表示物体的质量，t 表示物体的末温，t0表示物体的初温，t - t0表示物体升高的温度（Δt）。 放热公式：，其中表示物体放出的热量，表示物体降低的温度（Δt）。 统一公式：，其中 Δt 表示温度的变化量（升高或降低的温度）。 知识点03 热机： 定义：热机是将内能转化为机械能的机器，常见的热机有蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等。 工作原理：热机通过燃料的燃烧获得内能，然后将内能转化为机械能，推动机器运转。 汽油机的四个冲程： 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物。 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的混合物，机械能转化为内能。 做功冲程：在压缩冲程末，火花塞点火，燃料燃烧产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，内能转化为机械能，此时进气门和排气门都关闭。 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出气缸。 柴油机与汽油机的区别：柴油机的吸气冲程吸入的是空气，压缩冲程末喷油嘴喷出柴油，利用压缩空气的高温使柴油燃烧（压燃式），没有火花塞；柴油机的压缩比更大，效率更高，功率更大，但比较笨重，常用于卡车、拖拉机等大型机械。 热机效率： 定义：热机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，叫做热机的效率，用符号 η 表示，公式为。 影响因素：热机效率低的主要原因是存在各种能量损失，如废气带走大量的能量、散热损失、机械摩擦损失等。 提高方法：减少废气带走的能量（如利用废气的能量加热水等）、减小机械摩擦（如加润滑油）、使燃料充分燃烧（如优化燃烧装置）等。 燃料的热值： 定义：单位质量（或单位体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量，叫做燃料的热值，用符号 q 表示。 单位：固体和液体燃料的热值单位是焦耳每千克（J/kg），气体燃料的热值单位是焦耳每立方米（J/m³）。 物理意义：热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同，同种燃料的热值不随质量、体积的改变而改变。例如，汽油的热值是，表示 1kg 的汽油完全燃烧时所放出的热量是。 燃料燃烧放热计算： 对于固体和液体燃料：Q=mq，其中 m 表示燃料的质量，q 表示燃料的热值。 对于气体燃料：Q=Vq，其中 V 表示燃料的体积，q 表示燃料的热值。 题型一 机械能转化和守恒问题 解｜题｜技｜巧 · 首先明确研究对象和研究过程，确定过程中涉及的能量形式（动能、重力势能、弹性势能）。 · 分析过程中各能量形式的变化情况：根据影响动能和势能的因素，判断动能和势能的增减（质量不变时，速度增大则动能增大，高度升高则重力势能增大，弹性形变程度增大则弹性势能增大；反之则减小）。 · 判断机械能是否守恒：若只有重力或弹力做功，其他力（如空气阻力、摩擦力）不做功或做功可忽略不计，则机械能守恒，即动能的增加量等于势能的减少量，或动能的减少量等于势能的增加量；若存在空气阻力、摩擦力等其他力做功，则机械能不守恒，机械能会减少（转化为内能等其他形式的能）。 【典例1】（2025·河南周口·三模）科技赋能乡村振兴，某农场农业科技人员正在使用无人机给农作物施肥，如图所示，无人机在某一高度正沿水平方向匀速飞行，下列说法中正确的是（　　） A．动能与重力势能均不变 B．动能与重力势能均减小 C．动能不变，重力势能减小 D．动能减小，重力势能不变 【答案】B 【详解】无人机在某一高度正沿水平方向匀速飞行并施肥的过程中，无人机整体的质量减小，速度不变，动能减小；质量减小，高度不变，重力势能减小，故B正确，ACD错误。 故选B。 【典例2】（2025·江苏常州·中考真题）2025年2月20日，实践二十五号卫星与北斗G7卫星对接之后，实践二十五号卫星为北斗G7卫星注入142kg燃料。燃料加注过程中，两颗卫星结合在一起环绕地球做匀速转动且距地高度不变，加注过程中北斗G7卫星的动能 、重力势能 、机械能 。 【答案】 变大 变大 变大 【难度】0.65 【知识点】动能的概念、影响动能的因素、重力势能的概念及影响因素、辨析物体的机械能是否发生变化 【详解】[1]动能的大小与物体的质量和速度有关，两颗卫星结合后环绕地球做匀速转动，速度不变，但北斗G7卫星注入了燃料，质量变大，所以其动能变大。 [2]重力势能的大小与物体的质量和高度有关，两颗卫星距地高度不变，北斗G7卫星质量变大，所以重力势能变大。 [3]机械能是动能与重力势能的总和，因为动能变大，重力势能也变大，所以机械能变大。 【典例3】关于能量守恒定律，下列说法中错误的是（   ） A．能量守恒定律的成立是有一定条件的 B．各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化 C．做功改变内能的过程是不同形式的能量的转化过程 D．热传递改变内能的过程是能量的转移过程 【答案】A 【详解】A．能量守恒定律是自然界普遍适用的基本定律之一，在任何过程中都成立，不需要条件，故A错误，符合题意； B．各种形式的能量（如机械能、内能、电能、化学能等）在一定条件下可以相互转化，例如摩擦生热是机械能转化为内能，故B正确，不符合题意； C．做功改变内能时，是不同形式的能量发生转化（如机械能与内能的转化），故C正确，不符合题意； D．热传递改变内能时，是内能从高温物体转移到低温物体，属于能量的转移过程，故D正确，不符合题意。 故选A。 题型二 改变内能方式的判断问题 解｜题｜技｜巧 1. 抓实质区别：这是判断的核心。做功的本质是 “能量转化”，即其他形式的能（如机械能、电能）与内能之间的相互转换；热传递的本质是 “内能转移”，即内能从高温物体（或部分）向低温物体（或部分）移动，不存在其他形式能的参与。 1. 看是否有 “机械作用”：若过程中存在摩擦、压缩、膨胀、撞击等机械动作，且伴随内能变化，通常是做功改变内能（如搓手发热、打气筒壁变热）；若仅因温度差导致内能变化，无机械动作，则是热传递（如烤火取暖、冷水与热水混合）。 1. 注意特殊场景：如 “电流通过导体发热”（电能转化为内能，属于做功）、“晒太阳”（太阳能转移为内能，属于热传递），需结合能量形式判断。 【典例1】（2025·山西朔州·一模）如图所示的事例中，改变物体内能的方式与其他三项不同的是（　　） A．弯折铁丝变热 B．食品放入冰箱冷藏 C．钻木取火 D．压缩空气，乙醚着火 【答案】B 【详解】A．弯折铁丝，手对铁丝做功，是通过做功的方式改变内能； B．食品放入冰箱，是将高温物体放在低温环境中，使物体的温度降低，是通过热传递的方式改变内能； C．钻木起火，是通过相互摩擦使物体温度升高，是通过做功的方式改变内能； D．压缩空气，是使气体体积变小，使气体温度升高，是通过做功的方式改变内能。 因为ACD都是通过做功改变物体内能，B是通过热传递改变物体内能，B与其他三项不同，故选B。 【典例2】．“神舟十八号”返回舱返回过程中，进入大气层，与大气摩擦形成高温“火球”。下列实例中改变内能的方式与“火球”的形成原理相同的是（　　） A．棉被晒热 B．用燃气烧 C．鸡蛋放入冷水变凉 D．空气被压缩，温度升高 【答案】D 【详解】返回舱进入大气层后，与大气层摩擦产生高温形成火球，内能增加，这是通过做功的方式改变物体内能。 A．棉被晒热，通过热传递的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B．烧水时，水吸收热量，内能增大，通过热传递的方式改变物体的内能，故B不符合题意； C．鸡蛋放入冷水变凉，内能减小，通过热传递的方式改变物体的内能，故C不符合题意； D．空气被压缩，温度升高，机械能转化内能，内能增大，通过做功的方式改变物体的内能，故D符合题意。 题型三 热机冲程判断与能量转化问题 解｜题｜技｜巧 四冲程判断口诀：“一开一闭看气门，上下运动看活塞；无火不做功，有火才做功”。 吸气冲程：进气门开、排气门闭，活塞向下（吸入燃料混合物）； 压缩冲程：两气门都闭，活塞向上（压缩混合物，机械能→内能）； 做功冲程：两气门都闭，活塞向下（火花塞点火，内能→机械能，唯一对外做功冲程）； 排气冲程：排气门开、进气门闭，活塞向上（排出废气）。 能量转化关键：压缩冲程是 “机械能→内能”（外界对气体做功），做功冲程是 “内能→机械能”（气体对外做功），其余两冲程无能量转化（依赖飞轮惯性）。 【典例1】3．（25-26九年级上·天津·期中）如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于使汽车获得动力的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】A．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，气体流出汽缸，属于排气冲程，故A不符合题意； B．图中进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，属于做功冲程，该冲程中内能转化成机械能，使汽车获得动力，故B符合题意； C．图中进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，该冲程中机械能转化为内能，故C不符合题意； D．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，气体流入汽缸，属于吸气冲程，故D不符合题意。 故选B。 【典例2】老师用如图（a）所示实验装置加热试管使水沸腾时，发现试管上方的小风车开始不停地转动，在此过程中，以下说法错误的是（　　） A．a图中水蒸气的内能转化为风车的机械能 B．a图中能量转化方式与图b丙冲程相同 C．a图中的装置是简易蒸汽机模型 D．a图中的装置是简易内燃机模型 【答案】D 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】A．由图a可知，加热试管使水沸腾，汽化产生水蒸气推动小风车做功，使之不停地转动，这一过程中水蒸气的内能转化为风车的机械能，故A正确，不符合题意。 B．图b丙可看出火花塞点燃，缸内汽油和空气的混合物燃烧，推动活塞向下运动，故丙冲程的能量转化方式为内能转化为机械能，与图a能量转化方式相同，故B正确，不符合题意。 C．图a中水蒸气的内能转化为风车的机械能，属于简易蒸汽机模型，故C正确，不符合题意。 D．图a中没有汽油与空气的混合物燃烧做功，不符合简易内燃机模型的要求，故D错误，符合题意。 故选D。 题型四 热值与热机效率的综合计算问题 解｜题｜技｜巧 明确公式关系： 燃料完全燃烧放热：Q放= mq或Q放 = Vq（气体）；热机效率： 统一单位：确保质量（kg）、体积（m³）、热值（J/kg 或 J/m³）、功（J）的单位统一，避免计算错误。 分析 “有用功”：热机的有用功通常表现为牵引力做功（W = Fs）或克服重力做功（W = Gh），需结合题目情境确定。 【典例1】（2025·四川广元·中考真题）如图所示是我国自行研制的大型客机C919，若它在高空水平定速巡航飞行10km消耗的汽油为100kg，受到的阻力为1.15×105N，则飞机发动机的热机效率为 ；为节能减排，现设法回收未利用的能量，若回收的能量占汽油完全燃烧放出能量的21%，可使 kg水的温度升高50℃。【汽油热值为，水的比热容为】 【答案】 4600 【详解】[1]大型客机C919在高空水平定速巡航飞行时，做匀速直线运动，处于平衡状态，牵引力 则牵引力做功为 汽油完全燃烧放出的热量为 则飞机发动机的热机效率为 [2]回收的能量为 则水的质量为 【典例2】（2025·四川广安·中考真题）“五·一”假期，小莉一家出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧道，用时120s，消耗0.1kg的汽油，汽车通过隧道牵引力做的有用功为。（汽油的热值）求： (1)汽车通过隧道的平均速度； (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； (3)汽车通过隧道发动机的效率。 【答案】(1)20m/s (2) (3)30% 【详解】（1）汽车通过隧道的平均速度 （2）完全燃烧0.1kg汽油放出的热量 （3）汽车通过隧道牵引力做的有用功 汽车通过隧道发动机的效率 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉爽；傍晚沙子很快凉了，但海水却暖暖的。同样的日照条件下，沙子和海水的温度不一样的原因是（　　） A．沙子的比热容比海水的比热容小，温度容易升高、容易下降 B．沙子的比热容比海水的比热容大，温度不易升高、不易下降 C．沙子的密度比海水的密度大 D．沙子的质量比海水的质量小 【答案】A 【详解】AB．沙子比热容比海水小，质量相同且吸收相同的热量沙子升温和降温都比海水快，所以白天沙子升温快，温度高导致沙子烫，晚上沙子降温快，很快就凉了；水的比热容大，升温和降温都比较慢，所以白天海水凉凉的，晚上海水暖暖的，故A符合题意，B不符合题意； CD．密度是物质的特性，质量是物体的属性，他们都不是白天沙子升温快而水升温慢，晚上沙子降温快而水降温慢的原因，故CD不符合题意。 故选A。 2．（2025·北京朝阳·二模）汽车紧急刹车时，轮胎的温度急剧升高，内能增大，下列实例中改变物体内能的方式与之相同的是（　　） A．在炉子上烧水，水的温度升高 B．将冰块放入常温饮料中，饮料的温度降低 C．在阳光的照射下，公园里石凳的温度升高 D．用手反复弯折铁丝，铁丝弯折处的温度升高 【答案】D 【详解】汽车紧急刹车时，轮胎与地面摩擦，通过做功的方式使轮胎内能增大、温度升高。 A．在炉子上烧水，水从炉子吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变物体内能，故A不符合题意； B．将冰块放入常温饮料中，饮料放出热量，温度降低，是通过热传递的方式改变物体内能，故B不符合题意； C．在阳光照射下，石凳吸收太阳能，温度升高，是通过热传递的方式改变物体内能，故C不符合题意； D．用手反复弯折铁丝，对铁丝做功，铁丝弯折处温度升高、内能增大 ，是通过做功的方式改变物体内能，与题干中改变内能的方式相同，故D符合题意。 故选D。 3．（2025·江苏南京·二模）古代原始人在生活中学会了钻木取火．以下四个事例中能量转化与之相同的是（　　） A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁 【答案】D 【详解】钻木取火是克服摩擦做功，将机械能转化为内能。 甲、按动电火花发生器按钮，盒盖飞出，是内能转化为机械能，故甲不合题意； 乙、活塞迅速下压，棉花燃烧，是压缩气体做功，将机械能转化为内能，故乙符合题意； 丙、汽油机的做功冲程中，燃气对外做功，将内能转化为机械能，故丙不合题意； 丁、汽油机的压缩冲程中，压缩气缸内物质做功，将机械能转化为内能，故丁符合题意。 综上所述，四个事例中能量转化与钻木取火相同的是乙、丁。 故选D。 4．关于热机效率，下列说法正确的是（　　） A．热机的效率越高，热机消耗的燃料越少 B．热机的效率越高，热机做的有用功越多，热机的功率就越高 C．热机的效率越高，消耗相同的燃料，热机做的有用功就越多 D．热机的效率越高，热机做相同的有用功，消耗燃料就越多 【答案】C 【详解】A．热机效率越高，做同样多的有用功，热机消耗燃料越少，这里有用功不确定，所以热机消耗的燃料多少无法比较，故A错误； B．热机效率越高，热机的有用功与总功的比值越大，热机的效率和功率是两个不同的物理概念，两者无必然关系，故B错误； C．热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，效率高的热机，消耗相同的燃料，获得的有用功就越多，故C正确； D．热机效率越高，获得相同的有用功，由 ，知，消耗燃料就越少，故D错误； 故选C。 5．（2025·北京房山·二模）如图所示的四个实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（　　） A．锯木板时，钢锯条温度升高 B．来回快速拉动皮条，金属管的温度升高 C．酒精灯加热试管中的水，水的温度升高 D．迅速下压活塞，管内气体的温度升高 【答案】C 【详解】A．锯木板时，克服摩擦做功，钢锯条温度升高，属于通过做功改变物体的内能，故A不符合题意； B．来回快速拉动皮条，克服摩擦做功，金属管温度升高，属于通过做功改变物体的内能，故B不符合题意； C．用酒精灯给水加热，水从酒精灯火焰吸收热量，属于通过热传递改变物体的内能，故C符合题意； D．迅速下压活塞时，活塞压缩筒内气体做功，机械能转化为内能，使筒内气体温度升高，属于通过做功改变物体的内能，故D不符合题意。 故选C。 6．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度升高 C．做功冲程：活塞对缸内气体做功 D．排气冲程：内能转化为机械能 【答案】B 【详解】四冲程汽油机的工作过程包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合物；压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气体的温度升高；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能；排气冲程中，将燃烧后的废气排出气缸。 A.吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，故A错误； B.压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，机械能转化为内能，气缸内气体的温度升高，故B正确； C.做功冲程中，是高温高压的燃气对活塞做功，故C错误； D.排气冲程没有能量的转化，故D错误。 故选B。 7．（2025·四川·中考真题）制作酥油茶时，先要煮茶叶，这是通过 的方式使茶水内能增加（选填“做功”或“热传递”）；煮茶叶时茶香四溢，这是 现象（选填“扩散”或“液化”）。 【答案】 热传递 扩散 【详解】[1]煮茶叶时，茶叶吸收热量，是通过热传递的方式使茶水内能增加。 [2]茶香四溢，是因为茶香分子在不停地做无规则运动，进入到空气中，这属于扩散现象。 8．（2025·河北张家口·一模）如图所示，盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，是基建的核心装备。刀盘旋转击碎石料的过程中，温度升高，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变了刀盘的内能。请你任举一例与此改变内能方式相同的实例： 。 【答案】 做功 钻木取火（冬天搓手取暖、摩擦生热、弯折铁丝变热等，合理即可） 【详解】[1]盾构机的刀盘旋转击碎石料过程中，刀盘的温度升高，内能增大，将机械能转化为内能，是通过做功方式改变了刀盘的内能的。 [2]钻木取火、冬天搓手取暖、摩擦生热、弯折铁丝变热等，都是将机械能转化为内能，都是通过做功方式改变了物体的内能的。 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 9．（2025·安徽滁州·三模）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．机械能为零的物体，内能也一定为零 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．100℃的水的内能比0℃的水的内能大 D．内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体 【答案】B 【详解】A．内能和机械能是两种不同形式的能量，机械能为零的物体，内能不一定为零，故A错误； B．冰熔化时，吸收热量，温度保持不变，但它的内能增加，故B正确； C．内能的大小与物体的质量、温度、物态有关，在不明确水的质量时，100℃的水的内能不一定比0℃的水的内能大，故C错误； D．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能小的物体可能温度高，因此内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故D错误。 故选B。 10．（2025·湖南长沙·二模）冬至是二十四节气之一，也是中华民族的一个传统节日，关于冬至节活动涉及的物理知识，以下说法合理的是（　　） A．吃水饺：煮水饺时，通过做功的方式增加饺子的内能 B．吃汤圆：刚煮熟的汤圆很烫，是因为含有的热量多 C．腌制腊肉：一段时间后，鲜肉内部有了咸味，说明分子在永不停息地做无规则运动 D．喝羊肉汤：煮羊肉汤时，正在沸腾的汤温度不变，内能不变 【答案】C 【详解】A．煮水饺时，饺子吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递增加饺子的内能，故A不符合题意； B．刚煮熟的汤圆很烫，是因为其温度高，热量是过程量，不能说“含有的热量”，故B不符合题意； C．腌制腊肉：一段时间后，鲜肉内部有了咸味，说明分子在永不停息地做无规则运动，这是扩散现象，故C符合题意； D．喝羊肉汤：煮羊肉汤时，正在沸腾的汤温度不变，但不断吸热，其内能变大，故D不符合题意。 故选C。 11．（2025·安徽·二模）如图所示，甲、乙两个相同的杯子中分别装有温度不同的热水，其中甲杯中水的质量较小，且其上面的“白气”较浓。则关于两杯水，下列判断正确的是（　　） A．“白气”是热水蒸发出的水蒸气 B．甲杯中水分子无规则运动更剧烈 C．甲杯水的内能一定比乙杯大 D．若将两个杯子接触，则温度将从甲杯传递给乙杯 【答案】B 【详解】A．“白气”是热水蒸发出的水蒸气在空气中上升时遇冷液化成的小水珠，故A错误； B．甲杯上方的“白气”较多，说明甲杯中的水温度高，蒸发产生的水蒸气较多且温度较高，更容易液化，温度越高，分子无规则热运动越剧烈，所以，甲杯中水分子无规则运动更剧烈，故B正确； C．内能不仅与温度有关，还与质量、状态有关；同种物质，状态相同时，质量越大，温度越高，内能越大；甲杯中的水温度较高，质量较小，甲杯水的内能不一定比乙杯大，故C错误； D．若将两个杯子接触，则热量将从甲杯传递给乙杯，温度不能传递，故D错误。 故选 B。 12．（2025·四川成都·中考真题）小雨探究液体的凝固特点：先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M，再各放入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等，用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像，如图所示。已知，实验在标准大气压下进行，下列说法正确的是（　　） A．液体M的比热容为 B．液体M放热能力比水放热能力强 C．在时间段两种物质都是固液共存状态 D．从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量小于M放出的热量 【答案】A 【详解】A．由图可知，上面物质的熔化图像中，熔点为0℃，下面物质的熔化图像中，熔点为-4℃，所以上面物质是水，下面物质是液体M；由题意可知，单位时间内它们放出的热量相等，则 由图可知，0~t2时间内，它们放出的热量相等，水由20℃降温到4℃，液体M由20℃降温到-4℃，则 则水和某液体M的质量相等，则液体M的比热容为 故A正确； B．由于水和某液体M的质量相等，单位时间内它们放出的热量相等，水的温度变化慢，所以水的放热能力强，故B错误； C．由图可知，液体M在时间段处于凝固过程中，是固液共存状态，水在时间段处于凝固过程中，是固液共存状态，故C错误； D．由图可知，从20℃刚好降到0℃时，水放热时间比液体M放热时间长，由于单位时间内它们放出的热量相等，所以水放出的热量大于M放出的热量，故D错误。 故选A。 13．（24-25九年级下·山东济南·期中）水火箭是一种广受学生喜爱的科技制作。如图所示，在可乐瓶中装入适量的水，用用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，配置上火箭顶端的导流罩就完成了水火箭的制作。利用打气筒通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向后喷出，水火箭迅速飞起。下列说法正确的是（多选题）（　　） A．水火箭能够升空是利用了力的作用是相互的 B．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C．水火箭升空过程内能转化为水火箭的机械能 D．火箭发射时发出的巨大轰鸣声属于超声波 【答案】AC 【详解】A．水火箭发射时，高压气体将水从火箭尾部高速喷出，水给空气一个向后的力，同时空气给火箭一个向前的反作用力，使火箭上升，这体现了力的作用是相互的，故A正确； B．水从水火箭中喷出是因为瓶内气压大于外界气压，水在压力作用下喷出，而内燃机排气冲程是依靠活塞的运动将废气排出气缸，二者原理不同，故B错误； C．水火箭发射前，通过打气筒向瓶内打气，使瓶内气体压强增大，储存了内能。发射时，瓶内气体膨胀对外做功，将内能转化为水火箭的机械能，推动水火箭升空，故C正确； D．人能听见的声音频率范围在20Hz到20000Hz左右，火箭发射时发出的巨大轰鸣声人耳能听到，不属于超声波，故D错误。 故选AC。 14．（2025·辽宁沈阳·二模）端午节是我国的传统节日之一，已被列入世界非物质文化遗产。端午节煮粽子，蕴含了很多物理知识，下列说法正确的是（　　） A．煮粽子时，“粽香四溢”说明分子在永不停息地做无规则运动 B．煮粽子时，是通过做功的方式改变了粽子的内能 C．煮粽子时，锅盖跳动与四冲程汽油机的做功冲程中的能量转化情况相同 D．剥开粽子叶，粽叶与米粒间出现“拉丝”现象，说明分子间存在斥力 【答案】AC 【详解】A．“粽香四溢”是香味分子进入了人的鼻子，说明分子在永不停息地做无规则的运动，故A正确； B．煮粽子时，粽子吸收了热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变内能，故B错误； C．煮粽子时，锅盖跳动是锅内水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，为汽油机提供动力，所以两都的能量转化情况相同，故C正确； D．剥开粽子叶，粽叶与米粒间出现“拉丝”现象，是因为分子间存在着引力，故D错误。 故选AC。 15．（2025·山东潍坊·一模）汽车已经越来越多的进入家庭，现代汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的工作循环示意图。下列说法中正确的是（ ） A．甲冲程是把内能转化为机械能 B．乙冲程是做功冲程 C．丙冲程使汽车获得动力 D．在丁冲程中汽油和空气的混合物被吸进气缸 【答案】CD 【详解】A．甲冲程中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，是机械能转化为内能，故A错误； B．乙冲程进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程没有能量转化，故B错误； C．丙冲程中进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，使汽车获得动力，故C正确； D．丁冲程中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是进气冲程，汽油和空气的混合物被吸进气缸，故D正确。 故选CD。 16．（2025·江西上饶·三模）俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。 (1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲所示），探究水和煤油的吸热能力。 ①组装实验装置时，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定 （填“铁圈”或“铁夹”）的位置； ②在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油，实验中用相同的酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内 ； ③水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断：a物质是 （填“水”或“煤油”），b物质吸热能力较 （填“强”或“弱”）； (2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 （填“相等”或“不相等”）的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃尽，通过比较 （填“加热时间”或“水升高的温度”）来确定酒精和碎纸片热值的大小。 【答案】(1) 铁圈 质量 吸收相等的热量 水 弱 (2) 相等 水升高的温度 【详解】（1）[1]由于需要用酒精灯的外焰加热，所以实验装置应按自下而上的顺序组装，应当先调整固定铁圈的位置。 [2][3]为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油，选取相同的酒精灯可以在相同的时间内提供的热量相同，使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。 [4][5]由图乙可知，a、b两物质加热相同时间后（吸热相同），b物质的温度变化的快，b物质的吸热本领弱，b物质是煤油，a物质是水。 （2）[1]燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同。 [2]将酒精和碎纸片放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较水升高的温度比较热值的大小，水升高的温度比较多，说明该燃料的热值较大。 期中综合拓展练（测试时间：5分钟） 17.阅读短文，回答问题。 涡轮增压发动机 涡轮增压是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术,涡轮国发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮,增压器(如图送由管道送来的空气,使之增压进入气缸。汽车发动涡轮又带动同轴的机的工作,大多是靠燃料在发动机气缸内燃烧做功,对外输出功率。涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩,再让气体进入气缸,这样增大了进入气缸的气体的密度。空气的密度增大后,就可以燃烧更多的燃料,相应增加燃料量和调整发动机的转速,从而增加了发动机的输出功率。 (1) 涡轮增压器利用的是废气的______能。 (2)一台发动机在t时间内烧掉的燃料质 量为m,发动机输出功率为P,燃料的热值 为g则该发动机这段时间损失的能量为_________(用已知物理量的符号表示)。 (3)现在使用涡轮增压发动机的汽车越来越多以下说法正确的是( ). A.使用涡轮增压发动机,燃料燃烧更充分,可以增大热值 B.燃料燃烧更充分,可以提高热机效率 C.吸人相同体积空气时,使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比,牵引力 所做的功不变 D.涡轮增压发动机的热机效率可达100% （1）【答案】：动 【详解】：“涡轮靠发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮”。 惯性是物体由于运动而具有的属性，物体因运动具有的能量称为动能。 废气推动涡轮的过程，本质是废气的动能传递给涡轮，使涡轮转动。 （2）【答案】：mq−Pt 发动机这段时间损失的能量计算 解题思路 第一步：计算燃料完全燃烧释放的总能量燃料燃烧释放的能量由燃料质量、热值决定，根据热值公式：总能量 Q总​=mq（m 为燃料质量，q 为燃料热值）。 第二步：计算发动机输出的有用能量发动机输出功率为 P，工作时间为 t，根据功率公式 P=tW​，变形可得有用能量（即输出的机械能）：有用能量 W有​=Pt。 第三步：计算损失的能量热机的能量损失 = 燃料总能量 - 有用能量（能量守恒定律：总能量不会凭空消失，未转化为有用功的部分即为损失能量）：损失能量 Q损​=Q总​−W有​=mq−Pt。 （3）【答案】：B 【详解】 选项 A：“使用涡轮增压发动机，燃料燃烧更充分，可以增大热值” 错误原因：热值是燃料的固有属性（只与燃料种类有关，如汽油的热值固定，柴油的热值固定），与燃烧是否充分、是否使用涡轮增压无关。涡轮增压仅能让更多燃料燃烧，不能改变燃料本身的热值。 选项 B：“燃料燃烧更充分，可以提高热机效率” 正确原因：热机效率的定义是 “有用功与燃料完全燃烧释放总能量的比值”（η=Q总​W有​​×100%）。燃料燃烧更充分时，相同质量的燃料能更接近 “完全燃烧”，减少了因燃料未充分燃烧导致的能量损失，在有用功不变或增加的情况下，总能量损失减少，因此热机效率提高。 选项 C：“吸入相同体积空气时，使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比，牵引力所做的功不变” 错误原因：涡轮增压的核心是 “压缩空气，增大空气密度”—— 吸入相同体积的空气时，涡轮增压发动机吸入的空气质量更大（密度 = 质量 / 体积，体积相同则密度大→质量大）。更多的空气能匹配更多的燃料燃烧，释放更多能量，转化的有用功（牵引力做功）会增加，因此牵引力所做的功不相等，涡轮增压车型的功更大。 选项 D：“涡轮增压发动机的热机效率可达 100%” 错误原因：根据热力学第二定律，任何热机都无法避免能量损失（如废气带走的热量、发动机散热、机械摩擦损耗等），因此热机效率永远无法达到 100%，涡轮增压仅能提高效率，不能消除损失。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $