专题02 内能与热机（期中复习讲义）九年级物理上学期新教材鲁科版（五四学制）

专题02 内能与热机（期中复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 内能的定义及影响因素 能区分内能与温度、热量的关系，准确判断改变内能的方式 基础概念多以选择题、填空题考查，难度较低 改变内能的两种方式 能区分热传递与做功改变内能不同 结日常考查实际应用​ 比热容的概念及热量计算 理解比热容的物理意义，会用热量公式解决简单计算问题 热量计算常结合生活场景出现在计算题中，需注意单位统一 热机的四冲程计热值和热机效率的计算 掌握热机四冲程的工作过程，能判断各冲程的能量转化 热机四冲程辨析是高频考点，常结合示意图考查冲程判断与能量转化 知识点01 分子动理论 一、物质的构成 1、物质的构成：常见物质是由大量极其微小的粒子——分子、原子构成的。 2、分子的大小：分子的直径很小，人们通常以10-10m 来量度分子；人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。只有电子显微镜可以让我们观察到这些微小的粒子。 3、分子间有间隙。 二、分子的热运动 1、扩散现象 （1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。 （2）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。 （3）影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。 2、分子热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。 三、分子间的作用力 1、分子间的作用力：邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力；分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。 （1）固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力。 （2）分子间的斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。 （3）当分子距离很小时，分子间作用力表现为斥力。 （4）当分子间距离稍大时，分子间作用力表现为引力，如果分子相距很远，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略。 四、分子动理论的基本观点 1、常见的物质是由大量的分子、原子构成的。  2、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。 3、分子之间存在着相互作用的引力和斥力。  4、温度越高分子运动得越剧烈。 知识点02 内能 一、内能的概念 1、分子动能和分子势能 (1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。 （2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。 2、内能：物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能；内能的单位是焦耳，简称焦，符号J。 3、影响物体内能大小的因素 （1）温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。 （2）物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。 （3）物体的内能还和物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。 （4）同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。 特别提醒：任何温度下物体的内能都不可能为0，温度越高，物体的内能越大，不要以为温度为0的时候物体就没有内能了。 二、热传递改变物体的内能 1、条件：两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差。 2、过程：高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。 3、结果：温度相同。 4、实质：内能的转移。能量的形式没有改变。 三、做功改变物体的内能：做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 四、温度、热量与内能的关系 1、内能和温度的关系  （1）物体内能的变化，不一定引起温度的变化，这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化； 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能变化，温度保持不变； （2）温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢， 因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大，反之，温度降低，物体内能减小，因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。  2、内能与热量的关系 （1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）； （2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。  3、热量与温度的关系  （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变； （2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。 （3）内能和温度是物体本身就具有的，而热量是伴随着热传递存在的，内能和温度都是状态物理量，而热量则是过程物理量；物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增加．三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别。 知识点03 比热容 一、热量 1、热传递：热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。2、热量定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 （1）热量是热传递过程中物体内能的改变量，因此，热量是个过程量。只有在热传递过程中，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的。 （2）我们不能说某个物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用，如“吸收热量”“放出热量”。 二、探究不同物质吸热情况 1、使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。 2、实验中不断搅拌的目的：使液体受热均匀。 3、实验中，物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。 三、比热容的概念及应用 1、单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。 比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 2、比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/（kg•℃），读作焦每千克摄氏度。 3、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 四、水的比热容的特点及应用 1、由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节 气候。 （1）夏天，太阳光照射到海面上，海水的温度在升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特 别热。 （2）冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温不至于降得太低，所以住在海边的 人们又不觉得特别冷。 2、一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。 （1）作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量。 （2）用来取暖时，是让水放出更多热量供给人们，另一方面。 五、热量的计算 1、物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）。其中c——物体的比热容——单位J/（kg•℃）；m——物体的质量——单位kg；t0——物体原来的温度℃；t——物体后来的温度℃。 2、若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t。 3、公式可以变形为、、。 4、热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。 5、热平衡方程式：两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。 知识点04 热机 一、热机的定义与种类 1、热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。 2、热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 3、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 二、汽油机 1、工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2、主要结构：汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 3、工作过程 （1）汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。 4、冲程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。 5、工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。  三、柴油机 1、工作原理：利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2、构造：柴油机构造和汽油机构造相似，所不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 3、工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，曲轴连续转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。 四、汽油机和柴油机区别 1、构造区别：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 2、燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。 3、工作区别 （1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气。 （2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气。 （3）做功冲程：汽油机用火花塞点火（点燃），柴油机用喷油嘴喷油（压燃）。 4、应用区别 （1）汽油机主要应用：机体轻便，主要用于汽车、小型飞机等。 （2）柴油机主要应用：机体笨重，主要用于载重汽车，坦克等。 五、燃料的热值 1、对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 2、热值是燃料的一种属性。 3、热值单位：焦/千克（J/kg），读作焦每千克。 4、公式：Q=mq：其中M——燃料的质量——单位千克（kg）；q——燃料的热值——单位焦/千克（J/kg）。 Q——燃烧放出的热量——单位焦耳（J）。 5、热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少；如木炭的热值为3.40×107J/kg，表示完全燃烧1kg的木炭，放出的热量是3.40×107J。‌ 六、热机的效率 1、锅炉的效率 （1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。 （2）提高锅炉燃料利用率的途径：一、让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；二、减少热量损失，如加大有效受热面积等。 2、热机效率 （1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 （2）计算公式： 对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 （3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 （4）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机20%-30%，柴油机30%-45%。 3、提高热机效率的主要途径 （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）。 （2）减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）。 （3）在热机设计和制造上，采用先进的技术。 （4）保障良好的润滑，减少机械摩擦。 知识点05 能量的转化与守恒 一、能量及其存在的不同形式 1、能量：物质运动的量化转换，简称“能”，在物理学中，能量是一个间接观察到的物理量，它往往被视为某一个物体对其他的物体做功的能力，由于功被定义为力作用一段距离，因此能量总是等同于沿着一定的长度阻挡大自然基本力量的能力。 2、能量的不同的形式：机械运动的动能和势能；热运动的内能；电磁运动的电磁能；化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。 二、能量的转化和转移 1、能的转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化。 2、能的转移：同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式并没有发生变化。 三、能量守恒定律 1、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变；这就是能量守恒定律。 2、应用：能量守恒定律对于科学研究、工程技术工作有着重要的指导意义。 题型一 分子热运动（扩散现象） 易｜错｜点｜拨 1、混淆“扩散”与“宏观运动”：误将灰尘飞扬、柳絮飘动等宏观物体的机械运动当作扩散现象，须知扩散是分子级别的无规则运动，肉眼不可见，宏观颗粒运动是外力（如风力）导致。 2、误解“扩散条件”：认为扩散仅发生在气体间，忽略液体和固体也能发生扩散，且温度越高，扩散越快。 3、错把“气味传播” 当非扩散：觉得闻到花香、醋味是 “气味飘过来”，未意识到这是花香分子、醋酸分子无规则运动进入鼻腔的扩散现象，本质是分子运动而非空气流动。 4、忽略“分子无规则运动的持续性”：认为 “温度降低，分子就停止运动”，实际上分子热运动永不停息，温度仅影响运动快慢。 5、混淆“扩散快慢的影响因素”：只知温度影响扩散速度，忽略物质状态也会影响——相同温度下，气体扩散最快，液体次之，固体最慢。 【典例1】（24-25九年级上·山东菏泽·期中）单县羊肉汤被誉为“天下第一汤”。刚出锅的羊肉汤香气扑鼻，说明（   ） A．分子间存在引力 B．分子间存在斥力 C．温度越高，分子运动越慢 D．分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【详解】刚出锅的羊肉汤香气扑鼻，是因为羊肉汤的香味分子扩散到空气中，进入鼻子中，是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【典例2】（24-25九年级上·山东德州·期中）新雨初降，我们能够闻到空气中雨水混杂着泥土的芬芳，这是 现象，如图剪纸画反映的是过去东北的风俗——“窗户纸糊在外”，用浆糊能将窗户纸糊在木格子窗上，是利用分子间存在 。 【答案】 扩散 引力 【详解】[1]我们能够闻到空气中雨水混杂着泥土的芬芳，这是分子无规则运动的结果，是扩散现象。 [2]分子间存在着相互作用的引力和斥力。用浆糊能将窗户纸糊在木格子窗上，是利用分子间存在引力。 【变式1】（24-25九年级上·山东青岛·期中）青岛是一个非常注重文明建设的城市，公共场合随处可见禁烟标志。公共场合吸烟会导致其他公众吸入“二手烟”，其主要原因是（　　） A．物质是由分子或原子组成的 B．分子在不停地做无规则运动 C．分子之间存在间隙 D．分子间存在相互作用力 【答案】B 【详解】“二手烟”是分子在不停地做无规则运动的结果，是扩散现象，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式2】（23-24九年级上·山东德州·期中）在中国空间站中，王亚平老师往一个水球中注入适量的蓝色颜料，观察到整个水球很快就变蓝了，这是 现象，水的温度越高，变色越 （选填“快”或“慢”）。组成水球的水分子没有四处散开，是因为分子间存在 。 【答案】 扩散 快 引力 【详解】[1]于分子永不停息地做无规则运动，所以王亚平老师在水球中注入蓝色颜料，不同物质的分子互相进入对方，整个水球很快变成蓝色，该现象是扩散现象。 [2]水的温度越高，分子运动越剧烈，变色越快。 [3]分子间存在相互作用的引力和斥力，组成水球的水分子没有四散开来是因为分子间存在引力。 题型二 分子间存在作用力 易｜错｜点｜拨 1、混淆“引力”与“斥力”的存在场景：误认为分子间只在“被拉伸时显引力”“被压缩时显斥力”，实则分子间同时存在引力和斥力，只是距离不同时二者强弱不同。 2、误解“分子力的作用范围”：认为分子间无论距离多远都有明显作用力，实际当分子间距离大于分子直径10倍以上时，引力和斥力都非常微弱，可忽略。 3、误判“分子力与分子运动的关系”：认为“分子力越大，分子运动越剧烈”，实际二者无关——分子力取决于分子间距，分子运动剧烈程度取决于温度。 【典例1】（24-25九年级上·山东德州·期中）下列现象用分子动理论解释正确的是（    ） A．粉笔头能被碾成粉末，说明分子很小 B．“破镜不能重圆”，说明分子间存在斥力 C．铁丝很难被拉伸，说明分子间存在引力 D．水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在相互作用力 【答案】C 【详解】A．粉笔头能被碾成粉末，是因为粉笔头受到力的作用，发生了形变，故A错误； B．破镜不能重圆是因为分子间的距离太大，分子的作用力不起作用，故B错误； C．铁丝很难被拉伸，是因为分子间此时的作用力表现为引力，能说明分子间存在引力，故C正确； D．水和酒精混合后总体积变小，是因为两种分子间有间距，两种分子能相互进入对方，不能说明分子间存在相互作用力，故D错误。 故选C。 【典例2】（23-24九年级上·山东聊城·期中）夏天，当荷叶上的两滴水珠相遇时，能汇合成一滴较大的水珠是因为分子之间存在 （选填“引力”或“斥力”）；当固体被压缩时，分子间的距离变小，分子间的作用力表现为 。 【答案】 引力 斥力 【详解】[1]分子间存在相互作用的引力和斥力，水珠相遇后之所以会合成一滴是因为当分子相互靠近时分子间存在着相互作用的引力，将两滴水珠合成了一滴。 [2]分子间存在相互作用的引力和斥力，当固体被压缩时，分子间的距离变小，小于平衡距离时，表现为斥力，所以固态难以被拉伸和压缩。 【变式1】（24-25九年级上·山东滨州·期中）物理来源于生活，生活中处处是物理，下列说法正确的是（　　） A．水往低处流，是因为分子在不停地运动 B．包粽子时米粒间有缝隙，说明分子间有间隙 C．“破镜难重圆”说明分子之间只有斥力 D．“花气袭人知骤暖”说明温度越高，分子的热运动越剧烈 【答案】D 【详解】A．由于重力作用，水往低处流。故A错误； B．米粒属于物体，不属于分子范畴。米粒间有间隙，不能说明组成米粒的分子间有间隙。故B错误； C．物质分子间斥力与引力是现时存在的，破镜难圆，说明分子间间距过大，作用力极少，没有发生作用。故C错误； D． 温度升高，花分子运动加剧，人就闻到了浓郁的香气。故D正确。 故选D。 【变式2】（23-24九年级上·辽宁大连·期中）端午节煮粽子时，空气中弥漫着清香，这是 现象。荷叶上的两滴水珠相遇时，能汇合成一滴较大的水珠是因为分子之间存在 （选填“引力”或“斥力”）。 【答案】 扩散 引力 【详解】[1]能闻到粽子的清香味，这是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。 [2]水珠相遇后之所以会合成一滴是因为当分子相互靠近时分子间存在着相互作用的引力，将两滴水珠合成了一滴。 题型三 改变内能的方法 解｜题｜技｜巧 1、抓“本质差异”区分方法：做功改变内能是“能量转化”，热传递是“能量转移”，解题时先判断是“转化”还是“转移”，快速定方法。 2、用“关键词”快速归类：出现“摩擦”“压缩”“敲打”“电流做功”等伴随其他形式能参与的词，多为做功；出现 “加热”“冷却”“接触”“温差”等仅因温度差发生的，多为热传递。 3、结合“现象特征” 验证：若物体内能变化伴随 “形状/运动状态改变”是做功；若仅因 “接触高温/低温物体” 导致温度变化是热传递。 【典例1】（24-25九年级上·山东济宁·期中）下列现象中，通过热传递来改变物体内能的是（    ） A．用火炉烧水，水温升高 B．用锯锯木头，锯条发热 C．用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高 D．两手相互摩擦，手发热 【答案】A 【详解】A．用火炉烧水，水吸收热量，温度升高，热量由火转移到水中，是能量的转移，是通过热传递来改变水的内能的，故A符合题意； B．用锯锯木头，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，从而使锯条发热，这是通过做功的方式改变内能，故B不符合题意； C．用砂轮磨菜刀，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，从而使菜刀的温度升高，这是通过做功的方式改变内能，故C不符合题意； D．两手相互摩擦，克服摩擦力做功，机械能转化成内能，从而使手发热发热，这是通过做功的方式改变内能，故D不符合题意。 故选A。 【典例2】（24-25九年级上·山东济宁·期中）小泽在上学前，在家里用体温计为自己测量体温，如图所示，是 ℃。他用打气筒给自行车 轮胎打气，活塞压缩筒内空气，空气温度升高，这是通过 方法改变内能。 【答案】 36.9 做功 【详解】[1]如图，体温计将1℃分成10小格，体温计的分度值是0.1℃，故读数是36.9℃。 [2]用打气筒给自行车轮胎打气时，活塞压缩打气筒内的空气，打气筒内的空气温度升高，活塞的机械能转化为打气筒内的空气的内能，所以这是通过做功的方式改变打气筒内空气的内能。 【变式1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）如图所示的四个实例中，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是（　　） A．给水加热 B．暖手宝暖手 C．钻木取火 D．棉被被晒热 【答案】C 【详解】A．给水加热，燃料燃烧放出热量，水吸收热量，是热传递改变内能； B．暖手宝暖手，暖手宝放出热量，手吸收热量，是热传递改变内能； C．钻木取火的过程中，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使木头内能增加，温度升高，是做功改变内能； D．棉被被晒热，太阳放出热量，棉被吸收热量，是热传递改变内能； 综上所述，C与ABD改变物体内能的方式不同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式2】（24-25九年级上·山东菏泽·期中）劳动技术课上，老师组织同学们进行厨艺展示活动。同学用煤气炉烹饪食物，主要是通过 方式增大食物的内能； 活动现场食物香气四溢，这是 现象，表明 。 【答案】 热传递 扩散 分子不停地做无规则运动 【详解】[1]同学用煤气炉烹饪食物，食物从外界吸收热量，主要是通过热传递方式增大食物的内能。 [2][3]活动现场食物香气四溢，这是扩散现象，是因为有香味的分子运动到了空气中，表明分子不停地做无规则运动。 题型四 温度、内能、热量之间的关系 解｜题｜技｜巧 热量是一个过程量，一般说传递热量。 内能是一个状态量一般说具有内能。 温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度。 【典例1】（24-25九年级上·山东济宁·期中）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（    ） A．温度越高的物体，含有的热量越多 B．物体温度升高，内能一定增加 C．物体温度升高，一定是吸收了热量 D．物体吸收热量，温度一定升高 【答案】B 【详解】A．热量不能够用含有来表达，故A错误； B．物体的温度升高，组成物体的分子运动更剧烈，所以组成物体的分子的动能增大，物体的内能增大，故B正确； C．对物体做功也可以增大物体的内能，使物体温度升高，比如钻木取火，故C错误； D．物体吸收热量，物体的内能增大，物体的温度不一定升高，例如晶体在熔化的过程中，需要继续吸收热量，内能增大，但温度不变，故D错误。 故选B。 【变式1】（24-25九年级上·山东德州·期中）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（   ） A．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 B．一壶水温度升高，一定吸收了热量，内能一定增加 C．物体温度越低，内能越小，所以的冰没有内能 D．热传递过程中，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 【答案】D 【详解】A．物体的内能不仅与温度有关，还与质量、状态有关，物体温度不变，内能不一定不变，如晶体熔化时，温度不变，但是要吸收热量，内能增大，故A错误； B．一壶水温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了功，内能增大，故B错误； C．同一物体温度越低，内能越小，但是一切物体都具有内能，的冰也具有内能，故C错误； D．热传递过程中，热量总是从高温物体向低温物体传递，内能小的物体可能温度高，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故D正确。 故选D。 【变式2】（24-25九年级上·山东德州·期中）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体含有的热量多 B．物体吸收热量，温度不一定升高 C．气体膨胀对外做功，自身内能会增加 D．热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体 【答案】B 【详解】A．热量是一个过程量，它描述的是热传递过程中能量的转移量，而不是物体本身所“含有”的，故A错误； B．物体吸收热量时，其内能会增加，但这并不意味着物体的温度一定会升高。例如，当晶体物质在熔化过程中吸收热量时，其内能增加，但温度却保持不变，直到完全熔化后温度才会继续升高，故B正确； C．当气体膨胀对外做功时，内能转化为机械能，那么气体的内能将会减少，而不是增加，故C错误； D．热传递的实质是内能从高温物体转移到低温物体，而不是温度本身，故D错误。 故选B。 题型五 比热容和热量的计算 易｜错｜点｜拨 1、单位换算错误：易忽略质量单位需统一为“kg”（如误将“g”直接代入），或温度单位未用“℃”，导致计算结果数量级偏差。 2、混淆△t与具体温度：误将初温t初或末温t末当作温度变化量△t，需牢记△t=|t末 - t初|，与温度正负无关。 3、忽略热平衡条件：在“吸热 = 放热”问题中，未说明 “忽略热量损失” 就直接等式计算，或漏算容器吸收的热量（如烧杯吸热）。 4、误判吸热/放热方向：认为 “温度高的物体一定放热”，忽略物体对外做功或外界对物体做功的情况（如压缩气体升温，并非吸热）。 5、公式适用场景混淆：将Q=cm△t用于物态变化过程（如冰熔化、水沸腾），须知该公式仅适用于温度变化而状态不变的情况。 【典例1】（24-25九年级上·山东青岛·期中）使用厨房中的电热水器将质量为5kg的水从20℃加热到50℃，该热水器消耗了的电能。已知，则水吸收的热量是多少？ 【答案】水吸收的热量 【变式1】（24-25九年级上·山东济南·期中）2022年北京冬奥会，氢燃料客车、纯电动汽车等新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。已知，。若氢燃料完全燃烧时释放了热量，求： (1)所需氢燃料的质量是多少千克？ (2)这些热量完全被水吸收，可以烧开多少千克初温为20℃的水？（在一个标准大气压下） (3)若氢燃料客车热机效率为50%，这些热量可驱动客车做的有用功是多少？ 【答案】（1）根据可知，所需氢燃料的质量是 （2）根据可知，水的质量为 （3）根据可知，有用功为 【变式2】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）小红在实验室利用电热器完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像如图所示。实验时，冰的质量为1kg，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），相同时间内被加热物质吸收的热量相同。求： (1)CD段水吸收的热量为多少J； (2)冰的比热容是多少。 【答案】（1）水的质量m水=m冰=1kg 水吸收的热量 （2）因为相同时间内被加热物质吸收的热量相同，所以在AB段 冰的比热容 题型六 比热容在生活中的应用 解｜题｜技｜巧 1、抓“比热容特性”破题：牢记水的比热容最大4.2×103J/(kg・℃)，题目中出现 “保温”“散热”“温差小” 等关键词，优先关联水的这一特性（如暖气用水、汽车水箱加水）。 2、用“吸放热差异”分析现象：根据Q=cm△t，质量相同时，比热容大的物质吸/放热后温度变化小。据此解释现象（如沿海昼夜温差小，因水比热容大；沙漠温差大，因砂石比热容小）。 3、排除“无关干扰”聚焦本质：题目常提及物质的质量、初温等，但分析比热容应用时，重点看“物质种类”（决定比热容）和 “温度变化效果”，而非单纯比较质量或初温。 【典例1】（24-25九年级上·山东济宁·期中）如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图像，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．熔化后，该物质的比热容变大 D．该物质熔化过程中温度保持不变，不需吸热 【答案】C 【详解】A．由图可知，该物质在熔化时有固定的熔点，因此是晶体，故A错误； B．图中物质10min开始熔化，25min熔化完成，则熔化的时间为25min-10min=15min 故B错误； C．由图可知，该物质熔化前后，加热相同的时间，即吸收相同的热量，熔化后温度升高的较小，由可知，熔化后比热容变大，故C正确； D．由图可知，该物质在熔化过程温度不变，因此其熔化时要不断吸热，温度保持不变，故D错误。 故选C。 【典例2】（24-25九年级上·山东威海·期中）现有质量和初温都相等的铝块和铜块，其比热c铝>c铜，它们放出相等的热量后相互接触，热量将 （选填“从铜传给铝”或者“从铝传给铜”），这个过程中铜块的内能将 （选填“增大”、“减小”或者“不变”） 【答案】 从铝传给铜 增大 【详解】[1][2]已知铝块和铜块的质量、初温相同，并且放出相同的热量，但铜的比热小于铝的比热，由可知，质量相同，放热相同时，比热容越大，温度变化量越小，即最后的温度越高，所以铝的末温比铜的末温高，热量将会由铝块传向铜块；铜块吸收热量，故内能增大。 【变式1】（24-25九年级上·山东济宁·期中）电冰箱通电后，制冷剂被压缩机从蒸发器内吸出、压缩后进入冷凝器，随后进入蒸发器……，通过这样的循环，实现制冷效果，如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．制冷剂需要选用容易汽化的物质 B．制冷剂需选用汽化吸热能力弱的物质 C．制冷剂在冷凝器内液化放出热量 D．氟利昂这种制冷剂泄漏后会污染环境 【答案】B 【详解】A．冰箱是利用制冷剂汽化时吸热、液化时放热，在系统内循环流动，达到制冷目的，制冷剂需选用容易汽化的物质，故A正确，不符合题意； B．制冷剂需选用汽化吸热能力强的物质，这样才能在蒸发器内吸收更多的热量，实现更好的制冷效果，故B错误，符合题意； C．制冷剂在冷凝器的管子通过压缩体积的方式液化，从而向冰箱外放出热量，故C正确，不符合题意； D．氟利昂如果泄漏到大气中，会破坏大气层中的臭氧层，导致太阳光中的紫外线照射过强，造成一定程度的环境问题。故D正确，不符合题意。 故选B。 【变式2】（24-25九年级上·山东德州·阶段练习）夏天的海边玩耍，人们感觉沙子烫脚而海水却是凉的，这是因为：海水的比热容比沙子的 （填“大”或“小”），在受到同样的太阳光照射时， 的温度升高得更多。 【答案】 小 沙子 【详解】[1][2]比热容大的物质，同种条件下，吸收相同的热量，温度上升的更少，故海水的比热容比沙子的大，在受到同样的太阳光照射，即吸收相同的热量，沙子的温度升高得更多。 题型七 不同物质的吸热本领 解｜题｜技｜巧 1、实验方法：控制变量法 转换法（通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱）。 2、实验液体的选择：质量相同的不同液体。 3、选择相同的热源目的是：以保证相同加热时间释放的热量相同。 4、使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。 5、实验中不断搅拌的目的：使液体受热均匀。 6、描述物体吸热能力的物理量是：比热容。 7、结论：相同质量的不同物体，吸收相同的热量后升高的温度不同，比热容大的升高的温度低。 8、实验中，物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。 【典例1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）如图甲所示，小刚同学用两个完全相同的电加热器给相同质量的水和煤油加热，比较它们吸热能力强弱，测得如下数据，记录在表格中，请分析表格中的数据，回答以下问题： 加热时间 t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 水的温度T水/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34 煤油的温度 T煤油/℃ 20 24 28 32 36 40 44 48    (1)图甲中， （选填“a”或“b”）烧杯里的液体是水。 (2)分析实验数据，小刚同学认为：加热相同的时间，煤油升高的温度高一些，这说明煤油吸收的热量多一些。他的判断是错误的，请说明理由： (3)分析比较水在第2min、4min、6min和煤油在第1min、2min、3min的数据可知，质量相等的水和煤油升高的温度相同时，煤油吸收的热量 （选填“多”或“少”）； (4)小刚根据实验数据作出了它们的图像，如图乙所示，其中 表示的是水吸热升温的情况（选填“A”或“B”）。 (5)通过实验数据和图像分析比较可知， 的吸热能力更强（选填“水”或“煤油”）。 (6)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，这种特性用比热容c这个物理量来描述。查阅一些物质的比热容的小资料，得知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），请根据表格里的实验数据，推算出煤油的比热容为c水= J/（kg•℃）。 【答案】(1)a (2)因为用相同的热得快加热相同时间，所以相等时间内水和煤油吸收的热量相同 (3)少 (4)B (5)水 (6)2.1×103 【详解】（1）由于水的密度大于煤油的密度，根据，水的体积小于煤油的体积，所以a烧杯里的液体是水。 （2）用相同的电加热器加热，在相等时间内液体吸收的热量相等，因此该同学的判断是错误的。 （3）分析比较水在第2min、4min、6min和煤油在第1min、2min、3min的数据可知，质量相等的水和煤油、升高的温度相同时，煤油加热的时间短，因此煤油吸收的热量少。 （4）选同样的加热时间（水和煤油吸热相同），如t=3min时，，所以A表示的是煤油吸热升温的情况，B表示的是水吸热升温情况。 （5）根据表中数据可知，加热相同时间，水升高的温度低，煤油升高的温度高，因此水的吸热能力强。 （6）用同样的酒精灯加热相同质量的水和煤油，它们吸收的热量相等，根据表格数据可知，在6min内，水的温度变化为 Δt=32℃-20℃=12℃ 煤油的温度变化为 Δt=44℃-20℃=24℃ 它们吸收的热量相等，即 即 解得 【变式1】（24-25九年级上·山东济南·期中）小明在实验室中探究了水沸腾前后的温度特点后，计划探究盐水沸腾前后的温度特点。小明将一定质量的盐水装入电水壶，进行加热，用温度传感器测出其温度并记录在下表中。 t/ min 0 1 2 3 4 5 6 7 8. t 盐水/℃ 32 50.1 64.9 79.1 89.1 98 99.8 99.8 99.8 (1)请在答题卡的坐标纸上根据小明的数据描点，画出盐水温度随时间变化的图像 ； (2)实验中，小明通过观察气泡特点，发现盐水在6min时开始沸腾。结合图像可知，盐水和水在沸腾前后温度变化的共同特点是 ； (3)实验中，盐水的沸点是 ； (4)小明对比自己在同样条件下测量的盐水和水的沸点，发现盐水的沸点比水高。如果加盐会提高沸点，他猜想“往水中加的盐越多，盐水会越容易沸腾”。于是他用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2、水（ρ1＞ρ2）进行加热，其温度随加热时间变化的大致规律如图乙所示。 ①根据图像初步得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律是 ； ②如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高，其对周围地区气温的调节作用会变弱，请利用图像中的信息分析造成这种现象的原因 。 【答案】(1) (2)沸腾前吸热温度升高，沸腾后持续吸热温度不变 (3)99.8℃ (4) 盐水密度越大沸点越高 见解析 【详解】（1）根据表格数据描点，横轴时间，纵轴温度，如图： （2）盐水和水在沸腾前后温度变化的共同特点是：沸腾前吸热温度升高，沸腾后持续吸热温度不变。 （3）由表格数据可知盐水温度在99.8℃，持续吸热保持不变，故盐水沸点为99.8℃。 （4）[1]由乙可知盐水1比盐水2沸点高，又盐水1比盐水2密度大，故可得：盐水密度越大沸点越高。 [2]根据吸热公式可知，在吸收热量和质量一定时，温度变化越大，比热容越小。由图可知，在其他条件相同时，盐水1温度变化比盐水2温度变化大，所以盐水1的比热容比盐水2的比热容小，又知盐水1的密度大于盐水2的密度，故咸水湖含盐量逐渐升高，比热容逐渐减小，对周围地区气温的调节作用会变弱。 【变式2】（24-25九年级上·山东济宁·期中）为了比较甲、乙两种液体的吸热能力，小明同学用两套相同的装置做了如图所示的实验。 (1)在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的甲和乙两种液体； (2)选用相同酒精灯加热的目的是：使两种液体在相同时间内 ； (3)下面是小明同学记录的实验数据： 液体 次数 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 加热时间 t/ min 甲 1 100 20 24 2 2 100 20 28 4 乙 3 100 20 28 2 4 200 20 28 4 ①分析第1、2次实验数据，得出结论： ； ②分析第3、4次实验数据，得出结论： ； ③分析第 和 次实验，质量相同的甲和乙，吸收的热量相同时，乙的温度比水的温度升高得 （填“快”或“慢”），这表明 吸热本领更强。 【答案】(1)质量 (2)吸收热量相同 (3) 物质吸收热量的多少与升高温度有关 物质吸收热量的多少与质量大小有关 1 3 快 甲 【详解】（1）根据比较不同物质吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的甲、乙两种物质。 （2）由转换法，选用相同酒精灯加热的目的是使甲、乙两物质在相同时间内吸收热量相同，所以可以通过加热时间间接反映甲、乙吸热多少。 （3）[1]根据控制变量法的思想，分析第1、2次实验数据，可以得到：同种物质，质量相同，升高温度越高，需要热量越大，所以物质吸收热量的多少与升高温度有关。 [2]根据控制变量法的思想，分析第3、4次实验数据，可以得到：同种物质，升高相同的温度，质量越大，需要的热量越多，所以物质吸收热量的多少与质量大小有关。 [3][4][5][6]根据控制变量法的思想，质量相同的甲和乙，应分析第1、3次实验数据，可以得到：质量相同的甲和乙，吸收的热量相同即加热时间相同，液体种类不同，升高的温度不同，由此可知：相同质量的不同物质，加热相同的时间，升高的温度越慢，吸热本领越强，乙的温度比水的温度升高得快，所以甲液体吸热本领更强。 题型八 能量的转化和守恒 解｜题｜技｜巧 1、抓“能量形式变化”定转化方向：先明确过程中初始能量和最终能量，判断转化关系。 2、用“守恒定律”排除错误选项：牢记“能量既不会凭空产生，也不会凭空消失”，若选项出现“能量减少 /增加且无转化来源/去向”，可直接排除（如“电动机工作时电能全部转化为机械能”错误，因有部分转化为内能）。 3、结合“具体场景”找隐含转化：复杂场景中需挖掘隐藏能量，避免遗漏次要转化形式。 【典例1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）下列实验中能量转化关系的说法不正确的是（　　） A．摩擦生热——机械能转化为内能 B．电动机带动水泵把水送到高处——机械能转化为电能 C．摩擦起电——机械能转化为电能 D．燃料燃烧——化学能转化为内能 【答案】B 【详解】A．摩擦生热是克服摩擦做功，消耗了机械能，获得了内能，是机械能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．电动机带动水泵把水送到高处，消耗了电能，水获得了机械能，所以是把电能转化为机械能，故B错误，符合题意； C．摩擦起电是消耗了机械能，获得了电能，是把机械能转化为电能，故C正确，不符合题意； D．燃料燃烧的过程中放出热量，是将化学能转化为内能，故D正确，不符合题意。 故选B。 【典例2】（24-25九年级上·山东菏泽·期中）如图所示火箭升空时的情景．火箭采用偏二甲肼为燃料，偏二甲肼燃烧释放的 能转化为火箭的机械能。偏二甲肼完全燃烧放出的热量如果不计热损失，能使温度为的水，温度升高 ℃。[偏二甲肼的热值为，水的比热容为] 【答案】 内 20 【详解】[1]燃料燃烧将化学能转化为内能，然后燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的机械能。 [2]10g偏二甲肼完全燃烧放出的热量 由题意可知，水吸收的热量 由知道，水升高的温度为 【变式1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板将电能转化为太阳能 B．给蓄电池充电将化学能转化为电能 C．蓄电池放电将化学能转化为电能 D．小风扇工作将化学能转化为机械能 【答案】C 【详解】A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A错误； B．给蓄电池充电，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B错误； C．蓄电池放电，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故C正确； D．小风扇工作时，消耗电能，小风扇转动，将电能转化为机械能，故D错误。 故选C。 【变式2】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）如图所示，是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板；白天太阳能电池板将太阳能转化为 能，小风扇相当于风力发电机，将 能转为 能。 【答案】 电 风 电 【详解】[1]太阳能电池板消耗太阳能，为电路提供电能，所以白天太阳能电池板将太阳能转化为电能。 [2][3]小风扇相当于风力发电机，消耗风能，为电路提供电能，所以把风的机械能转化为电能。 题型九 内燃机工作循环的四个冲程 解｜题｜技｜巧 1、“三看” 法快速判断冲程：一看气门开闭（两气门都关→压缩/做功冲程；一开一关→吸气/排气冲程）；二看活塞运动方向（上行→压缩/排气，下行→吸气/做功）；三看火花塞是否点火（点火→做功冲程，不点火→压缩冲程），三者结合可精准定位冲程类型。 2、抓“关键数据”解循环问题：牢记一个工作循环的固定关系 ——“曲轴转2圈、活塞往复2次、完成4个冲程、对外做功1次”，解题时若已知曲轴转速，可先算每分钟循环数，再推导做功次数或冲程总数。 3、辨“内燃机类型” 定吸气差异：判断吸气冲程吸入物质时，先明确是汽油机还是柴油机——汽油机吸入 “汽油和空气的混合物”，柴油机吸入 “纯空气”，避免混淆二者吸气成分导致错误。 【典例1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．图中两气门关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内气体，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A不符合题意； B．图中进气门开启，排气门关闭，活塞向下运动，气体进入汽缸，是吸气冲程，没有能量转化，故B不符合题意； C．图中进气门关闭，排气门开启，活塞向上运动，废气从汽缸内排出，是排气冲程，没有能量转化，故C不符合题意； D．图中两气门关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将高温高压燃气的内能转化为活塞运动的机械能，故D符合题意。 故选D。 【典例2】（24-25九年级上·山东济南·期中）如图所示，图甲是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。图 （选填“乙”或“丙”）中汽油机的工作过程与图甲所示过程中能量的转化是一致的，而另一幅图所示的工作过程叫 冲程。 【答案】 丙 压缩 【详解】[1][2]如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。乙图两个气门都关闭，活塞向上是压缩冲程，该冲程将机械能转化为内能；丙图两个气门都关闭，活塞向下是做功冲程，该冲程将内能转化为机械能。即图丙中汽油机的工作过程与图甲所示过程中能量的转化是一致的。 【变式1】（24-25九年级上·山东日照·期中）2012年9月25日，中国第一艘航空母舰001型航母正式交付中国海军，命名为“中国人民解放军海军辽宁舰”，舷号为“16”，从这一天开始，中国有了自己的航母。如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（   ） A．图a中气缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似 D．汽油机的一个工作循环的正确顺序是ABCD 【答案】C 【详解】A．图a中气缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞向右运动，通过牵引索牵引飞机运动，从而使舰载机获得牵引力，故A正确，A不符合题意； B．气缸内的蒸汽推动活塞时，气体对外做功，内能减小，故B正确，B不符合题意； C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时，是将内能转化为机械能，而b图中，A是吸气冲程，没有能量的转化，故C错误，C符合题意； D．A是吸气冲程，B是压缩冲程，C是做功冲程，D是排气冲程，故汽油机的一个工作循环的正确顺序是ABCD，故D正确，D不符合题意。 故选C。 【变式2】（24-25九年级上·山东威海·期中）2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500公里长距离运输的首次测试。其工作原理与传统四冲程汽油机相同，其飞轮的转速为1800r/min，则发动机工作时每秒有 次能量转换，图中是工作循环中的 冲程。 【答案】 30 做功 【详解】[1]汽油机的飞轮转速为1800r/min，说明1min飞轮转1800r，则每秒钟，飞轮转 完成 个工作循环，做功15次，对外做功一次，完成两次能量转化，所以每秒有30次能量转化。 [2]进气门关闭，排气门关闭，此时火花塞产生电火花，活塞向下推，汽油燃烧后产生内能，同时将内能转化为机械能，此过程是做功冲程。 题型十 热值和热机效率的计算 易｜错｜点｜拨 1、混淆“热值公式的适用对象”：误将固体/液体燃料的热值公式Q放＝mq与气体燃料的Q放=Vq混用。 2、错算“热机效率的有用能量”：计算热机效率（）时，易将 “燃料完全燃烧放出的总能量Q放”当作有用能量，或漏算有用能量，导致效率计算偏差。 3、忽略“完全燃烧’的前提条件”：直接用热值公式计算实际燃料放出的热量，未考虑题目中 “燃料未完全燃烧”的情况——若燃料未完全燃烧，实际Q放<mq，此时不能直接用mq算总能量，需结合题目给出的“燃烧效率”进一步计算，否则会高估总能量。 【典例1】（24-25九年级上·山东聊城·期中）天然气灶使用方便、经济环保。小明用天然气灶给2kg、温度为20℃的水加热。（天然气的热值为4.2×107J/m3）请解答下面的问题： (1)完全燃烧0.02m3天然气放出多少热量？ (2)若这0.02m3天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收，则水吸收的热量是多少J？ (3)水的温度升高了多少℃？ 【答案】（1）完全燃烧0.02m3天然气释放的热量为 Q放=Vq天然气=0.02m3×4.2×107J/m3=8.4×105J （2）水吸收的热量为 （3）水升高的温度为 【变式1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）天然气热水器将40kg的水由21℃加热到41℃。水的比热容，天然气的热值q天然气=4×107J/m3。求∶ (1)水吸收的热量为多少J； (2)若天然气热水器的热效率是84%，消耗的天然气完全燃烧放出的热量为多少J。 (3)加热前天然气计量表的示数为10.11m3，加热后，计量表的示数变成了多少m3。 【答案】（1）水吸收的热量为 （2）天然气完全燃烧释放的能量为 （3）根据可知，消耗的天然气的体积为 此时计量表的示数为 【变式2】（24-25九年级上·山东济南·期中）某同学利用酒精灯给水加热，使2kg水从20℃上升到70℃，消耗酒精0.14kg，，求： (1)水吸收的热量； (2)酒精完全燃烧放出的热量； (3)该过程中酒精灯的效率。 【答案】（1）一个标准大气压下水的沸点是100℃，水吸收的热量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃-20℃）=4.2×105J （2）0.14kg酒精完全燃烧释放的热量Q放=m酒精q酒精=0.14kg×3.0×107J/kg=4.2×106J （3）酒精灯烧水的热效率 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25九年级上·山东济南·期中）2024年10月10日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将卫星互联网高轨卫星03星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。火箭使用燃料必须具备的特点是（　　） A．较大的热值 B．较低的沸点 C．较大的比热容 D．较高的凝固点 【答案】A 【详解】长征三号乙运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有较大的热值，根据可知，与其他燃料比较，完全燃烧相同质量的液态氢，可以释放出更多的热量。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 2．（24-25九年级上·山东济宁·期中）关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（　　） A．物体的温度不变，内能可能变小 B．物体温度降低，它一定放出热量 C．升温较多的物体，吸收的热量多 D．物体含有热量越多，内能一定越大 【答案】A 【详解】A．物体的温度不变，内能可能变小，例如晶体的凝固过程，放出热量，内能减小，温度不变，故A正确； B．物体温度降低，它可能是放出热量，也可能是对外界做功，故B错误； C．由可知，吸收热量与物质的比热容、质量和升高的温度有关，因此升温较多的物体，吸收的热量不一定多，故C错误； D．热量是过程量，比如物质燃烧、物体的温度升高或者降低过程释放热量，不能说含有热量多少，故D错误。 故选A。 3．（23-24九年级上·山东青岛·期中）如图所示的是汽油机的某个冲程，以下描述正确的是（　　） A．该冲程是做功冲程，它是把机械能转化为内能 B．该冲程是做功冲程，它是把内能转化为机械能 C．该冲程是压缩冲程，它是把机械能转化为内能 D．该冲程是压缩冲程，它是把内能转化为机械能 【答案】B 【详解】由图可知，汽油机的进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞点燃，可以判断此冲程为做功冲程，在做功冲程中内能转化为机械能，故B正确。 故选B。 4．（23-24九年级上·山东菏泽·期中）下列关于热学知识的说法正确的是（　　） A．煤气燃烧越充分，其热值越大 B．发生热传递时，温度从高温物体传递给低温物体 C．物体温度升高，内能增大 D．炽热的铁水具有内能，0℃的冰块没有内能 【答案】C 【详解】A．热值是燃料的特性，只与燃料的种类有关，与质量多少、是否燃烧、是否完全燃烧都没有关系，煤气燃烧越充分，其热值不变，故A错误； B．发生热传递时，是内能从高温物体传递给低温物体，而不是温度，故B错误； C．物体的温度升高，分子无规则运动更剧烈，所以内能一定增加，故C正确； D．一切物体都具有内能，炽热的铁水具有内能，0℃的冰块有内能，故D错误。 故选C。 5．（23-24九年级上·山东临沂·期中）如图所示，清扫车在我县创建文明城市中大显身手。下列说法不正确的是（　　） A．汽油清扫车的压缩冲程将内能转化为机械能 B．清扫车完成作业后，油箱中剩余汽油的热值不变 C．刹车时通过做功的方式增加了刹车片的内能，温度升高 D．重型清扫车通常采用柴油发动机 【答案】A 【详解】A．汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程才是将内能转化为机械能，为汽油机提供动力，故A错误，符合题意； B．燃料的热值与种类有关，与质量无关，所以油箱中剩余汽油的热值不变，故B正确，不符合题意； C．刹车时，刹车片需要克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是通过做功方式改变内能，内能增大时，温度升高，故C正确，不符合题意； D．重型清扫车所需的功率通常更大，常采用柴油发动机，故D正确，不符合题意。 故选A。 6．（23-24九年级上·山东德州·期中）对如图所示实验的解释正确的是（　　） A．图甲：将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子间有斥力 B．图乙：抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合均匀，是因为空气比二氧化氮的密度大 C．图丙：摩擦过的梳子能吸引碎纸屑，说明异名磁极相互吸引 D．图丁：红墨水在冷水中颜色变化得慢些，说明扩散快慢与温度有关 【答案】D 【详解】A．将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子之间存在引力，故A错误； B．抽去玻璃隔板，密度较大的二氧化氮气体扩散到空气中，说明分子不停地做无规则运动，故B错误； C．摩擦过的梳子能够吸引小纸屑，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质，故C错误； D．红墨水在热水中颜色变得快些，说明温度越高分子运动越快，红墨水在冷水中颜色变化得慢些，说明温度越低，分子运动越慢，故D正确。 故选D。 7．（24-25九年级上·山东德州·期中）如图所示为国产油电混合动力汽车，汽车蓄电池放电时，蓄电池相当于 （选填“用电器”或“电源”），此时蓄电池将 能转化为电能；汽车各转向灯能独立工作，因此各转向灯是 联的；此汽车在行驶时主要是将其他形式的能转化为 （选填“机械能”或“内能”）。 【答案】 电源 化学 并 机械能 【详解】[1][2]汽车蓄电池放电时，对外提供电能，所以蓄电池相当于电源，将化学能转化为电能。 [3]汽车各转向灯能独立工作，互不影响，因此转向灯是并联的。 [4]此汽车在行驶过程中，获得了动能，所以是将其他形式的能转化为机械能的过程。 8．（24-25九年级上·山东德州·期中）如图1所示，规格相同的两个烧杯中分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用相同加热器加热得到如图2所示的温度随加热时间变化的图线。 (1)忽略散热，两加热器正常工作，此实验是通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映两种液体吸收热量的多少； (2)前甲、乙两杯液体吸收的热量 ；两种液体温差的大小 ；（都选填“>”、“<”或“=”）； (3)根据实验数据小明绘制出的温度—时间图像如图2所示，则液体 （选填“甲”或“乙”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 【答案】(1)加热时间的长短 (2) = < (3)甲 【详解】（1）实验中运用转换法通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少，加热时间越长表示吸收热量越多。 （2）[1]前2min，甲乙两液体加热时间相同，故吸收的热量相等。 [2]甲乙初始温度相同，前两分钟，吸收相同的热量，由图可知乙升高的更多，故Δt甲小于Δt乙。 （3）根据绘制出的温度—时间图像可知，升高相同的温度，甲加热时间长，甲的吸热能力强，比热容大，根据，在质量和降低的温度相同时，甲放热多，故液体甲更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 9．（24-25九年级上·山东临沂·期中）大多数汽车采用汽油机作为发动机，如图是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是（　　） A．一个工作循环的正确顺序是：丁、甲、丙、乙 B．丁冲程是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物 C．乙冲程是把内能转化为机械能 D．气缸内气体的内能最大的是丙冲程 【答案】C 【详解】ABC．甲图气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为了内能，是第二冲程； 乙图排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，没有能量的转化，是第四冲程； 丙图气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为机械能，是第三冲程； 丁图进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物，是第一冲程，所以一个工作循环的正确顺序是：丁、甲、丙、乙，故AB正确，不符合题意，C不正确，符合题意； D．做功冲程中电火花点火后的瞬间，汽油燃烧产生高温高压的燃气，此时气缸中的温度最高、内能最大，故D正确，不符合题意。 故选C。 10．（23-24九年级上·山东德州·期中）如图所示的事例中，关于能量的说法正确的是（　　） A．如图中的水电站源源不断地发电，说明能量可以凭空产生 B．如图中自由运动的滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明能量正在消灭 C．如图中设想的永动机有可能实现，因为它遵循能量守恒定律 D．如图中向密闭瓶中打气，在瓶塞跳起前瓶中气体内能增加 【答案】D 【详解】A．能量是不能凭空产生的，也不会凭空消灭，水电站源源不断地发电，说明能量可以凭空产生违背了能量守恒定律，故A错误； B．能量是不能凭空产生的，也不会凭空消灭，自由运动的滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明能量正在消灭违背了能量守恒定律，故B错误； C．永动机不可能实现，因为能量转化过程中能损耗，它没有遵循能量守恒定律，故C错误； D．瓶塞跳起前，对瓶内气体做功，瓶内气体内能增加，故D正确。 故选D。 11．（24-25九年级上·山东德州·期中）如图甲是简化的航母蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，图乙为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（   ） A．汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能 B．汽油用掉一半后，汽油的热值不会发生改变 C．图甲中汽缸内的蒸汽体积膨胀，推动活塞使舰载机获得牵引力 D．从能量转化角度，蒸汽弹射装置工作时与图乙中的B所示的原理相似 【答案】D 【详解】A．压缩冲程活塞向下运动，压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，故A正确，不符合题意； B．热值是物质的一种特性，与物体的质量无关，故B正确，不符合题意； C．汽缸内蒸汽的体积膨胀，对外做功，内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，故C正确，不符合题意； D．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时将内能转化为机械能，与图乙中C所示的做功冲程原理相似，故D错误，符合题意。 故选D。 12．（24-25九年级上·山东枣庄·期中）甲内燃机飞轮的转速为2400r/min，1s内对外做功的次数是 次；乙内燃机1s内完成60个冲程，则飞轮的转速为 r／min；乙内燃机在吸气冲程里吸进汽缸的只有空气，则乙内燃机是 （选填“汽油机”或“柴油机”）。 【答案】 20 1800 柴油机 【详解】[1][2]内燃机，四个冲程为一个工作循环，飞轮转两转，做功一次；甲内燃机飞轮的转速为2400r/min=40r/s，1s内飞轮转40转，1s内对外做功的次数是20次；乙内燃机1s内完成60个冲程，则飞轮的转速为。 [3]汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入气缸的只有空气；乙内燃机在吸气冲程里吸进汽缸的只有空气，则乙内燃机是柴油机。 13．（24-25九年级上·山东济南·期中）用燃气灶烧水，燃烧0.2kg的煤气，使20kg的水温度从20℃升高到70℃。已知水的比热容为，煤气的热值为。求： (1)0.2kg煤气完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)燃气灶烧水的效率； 【答案】（1）0.2kg煤气完全燃烧放出的热量 Q放=m煤q=0.2kg×4.2×107J/kg=8.4×106J （2）水吸收的热量 Q吸=cm水∆t=4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(70℃-20℃)=4.2×106J （3）燃气灶烧水的效率 期中综合拓展练（测试时间：15分钟） 14．（24-25九年级上·山东菏泽·期中）如图所示，在水平桌面上放置一个底部接通橡胶管的塑料小碗，其中放入适量干燥面粉，点燃蜡烛，再罩上一个透明塑料盒，从橡胶管一端快速吹气，使面粉弥漫整个塑料盒，飞扬的面粉在接触到烛焰瞬间被点燃引发爆炸，塑料盒被冲飞。面粉燃烧时将 能转化成内能，内能再转化成简盖的机械能。这和热机的能量转化情况相同，若汽油机飞轮的转速是1800r/min，则该汽油机1min内燃气对外做功 次。 【答案】 化学 900 【详解】[1]面粉燃烧时放出热量，将化学能转化为内能。 [2]汽油机的一个工作循环中，有4个冲程，飞轮转2转，对外做功1次，若飞轮转速为1800r/min，即每分钟飞轮转动1800圈，则该汽油机1min内燃气对外做功900次。 15．（24-25九年级上·山东菏泽·期中）在“探究物质熔化规律”的实验时，假设物质每一个相同时间内吸收的热量相等。其温度随时间的变化图象如图所示。该物质液态时的比热容为，质量为0.02kg．由图可知，该物质的熔化过程中BC段吸收的热量为 J，该物质固态时的比热容是 【答案】 672 【详解】[1]已知该物质液态时的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，质量为20g=0.02kg，从图中可以看到，CD段物质为液态，温度变化量为4℃，根据比热容公式可知，该过程吸收的热量为 已知相同时间物质吸收的热量是相同的，BC段的时间是CD段的两倍，则BC段物质吸收的热量为CD段的两倍，即该物质的熔化过程中BC段吸收的热量为 [2]该物质固态时，为AB段，AB段的时间为CD段的一半，则AB段物质吸收的热量为CD段的一半，但温度变化量相同，根据可知，质量相同时，比热容和吸收热量成正比，所以该物质固态时的比热容是液态时比热容的一半，即该物质固态时的比热容为 16．（24-25九年级上·山东聊城·期中）如图所示，小明用甲、乙、丙三套完全相同的装置。探究“不同物质的吸热本领”实验： (1)为了探究水和煤油的吸热能力，应选择 两套装置，实验中，通过 （选填“加热时间”或“温度计示数变化”）来比较吸收热量的多少。这种方法叫 ； (2)经过实验得出了水和煤油温度随时间的变化，如图丁所示，根据图丁可判断：图像 （选填“a”或“b”）是水的温度随时间变化情况，且两种液体的比热容之比 ； (3)在沿海地区炎热晴朗天气里，由于海水和陆地的比热容不同，易形成海陆风。这是由于海洋和陆地间的温度差造成的，风由低温地区吹向高温地区。如图戊所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风。仅在海陆风因素的影响下，如图己所示，风力发电站出现的情形是在 （选填“白天”或“夜晚”）。 【答案】（1）[1]探究水和煤油的吸热能力，需要控制燃料的种类相同，被加热物质的种类不同，因此需要选用甲丙两实验。 [2][3]实验中运用转换法，通过观察加热时间来表示物质吸收热量的多少。 （2）[1]据图丁可知，两种物质升高相同的温度，a图像需要加热的时间长，吸收的热量多，说明a物质的比热容大，因此a是水的温度随时间变化情况图像。 [2]丁图中，两种液体升高相同的温度，a液体吸收的热量是b液体吸收热量的2倍，探究不同物质吸热能力的强弱需要控制质量相同，根据可知，两种液体的比热容之比 （3）根据图戊可知，图己所示风力发电站的风由陆地吹向大海，说明此时陆地温度较低，空气密度大而下沉，大海温度高，空气密度小而上升，由于水的比热容较大，白天吸收相同的热量，水的温度上升的比较小，因此陆地温度高，大海温度低，风由大海吹向陆地；而晚上，放出相同的热量，水的温度下降的比较小，因此大海温度高，陆地温度低，风由陆地吹向大海，因此图己所示风力发电站出现的情形是在夜晚。 17．（24-25九年级上·山东济宁·期中）如图是小明家用的天然气热水器，小明为了估测该热水器的热效率，他进行了如下操作： ①把家里自动洗衣机的“水量”设置为30L；②将热水器的出水温度设定为42℃；③记下天然气热水器上显示的自来水温度为28℃；④将热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到30L时洗衣机便会自动停止注水，用手表测出了注水时间为7min30s；⑤小明检查燃气表，发现热水器正常工作一分钟，消耗天然气0.01m3，天然气的热值是3.2×107J/m3。 请你根据以上信息，解答下列问题： (1)7min30s内，天然气完全燃烧放出的热量是多少J? (2)由测量并计算可知，该热水器烧水的热效率为多少? 【答案】（1）天然气完全燃烧放出的热量是 （2）水的质量： 水吸收的热量 该热水器烧水的热效率 18．（24-25九年级上·山东济南·期中）如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入2kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃，消耗了200g木炭。已知水的比热容为，木炭的热值为。求：此过程中 (1)水吸收的热量是多少焦？ (2)木炭完全燃烧放出的热量是多少焦？ 【答案】（1）2kg的山泉水，温度由10℃升至100℃，吸收的热量为 （2）200g木炭完全燃烧放出的热量为 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题02 内能与热机（期中复习讲义） 核心考点 复习目标 考情规律 内能的定义及影响因素 能区分内能与温度、热量的关系，准确判断改变内能的方式 基础概念多以选择题、填空题考查，难度较低 改变内能的两种方式 能区分热传递与做功改变内能不同 结日常考查实际应用​ 比热容的概念及热量计算 理解比热容的物理意义，会用热量公式解决简单计算问题 热量计算常结合生活场景出现在计算题中，需注意单位统一 热机的四冲程计热值和热机效率的计算 掌握热机四冲程的工作过程，能判断各冲程的能量转化 热机四冲程辨析是高频考点，常结合示意图考查冲程判断与能量转化 知识点01 分子动理论 一、物质的构成 1、物质的构成：常见物质是由大量极其微小的粒子—— 构成的。 2、分子的大小：分子的直径很小，人们通常以 m 来量度分子；人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。只有电子显微镜可以让我们观察到这些微小的粒子。 3、分子间有间隙。 二、分子的热运动 1、扩散现象 （1）定义： 相互接触时，彼此 的现象叫 。扩散现象的实质是 。 （2）扩散现象表明：一切物质的分子都在 ，也说明物质的分子间 。 （3）影响扩散的因素：温度越高，扩散 (即分子 ，温度越高分子无规则运动越剧烈)。 2、分子热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。 三、分子间的作用力 1、分子间的作用力：邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力；分子间的引力和斥力都跟 有关系。 （1）固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在 。 （2）分子间的 使分子离得很近的固体和液体 。 （3）当分子 时，分子间作用力表现为 。 （4）当分子 时，分子间作用力表现为 ，如果分子 ，分子间作用力就变得十分微弱， 。 四、分子动理论的基本观点 1、常见的物质是由大量的分子、原子构成的。  2、一切物质的分子都在 的运动。 3、分子之间存在着相互作用的 。  4、温度越高分子 。 知识点02 内能 一、内能的概念 1、分子动能和分子势能 (1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为 。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的 。 （2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为 。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以 。 2、内能：物体内部所有分子的 的总和，叫做物体的 ；内能的单位是 ，简称焦，符号 。 3、影响物体内能大小的因素 （1） 是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。 （2）物体的内能跟 有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。 （3）物体的内能还和物体的 有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。 （4）同一物质， 不同时所具有的内能也不同。 特别提醒：任何温度下物体的内能都不可能为0，温度越高，物体的内能越大，不要以为温度为0的时候物体就没有内能了。 二、热传递改变物体的内能 1、条件：两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差。 2、过程：高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。 3、结果：温度相同。 4、实质：内能的转移。能量的形式没有改变。 三、做功改变物体的内能：做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。 四、温度、热量与内能的关系 1、内能和温度的关系  （1）物体内能的变化，不一定引起温度的变化，这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化； 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能变化，温度保持不变； （2）温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢， 因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大，反之，温度降低，物体内能减小，因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。  2、内能与热量的关系 （1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）； （2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。  3、热量与温度的关系  （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变； （2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。 （3）内能和温度是物体本身就具有的，而热量是伴随着热传递存在的，内能和温度都是 ，而热量则是 ；物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增加．三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别。 知识点03 比热容 一、热量 1、热传递：热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做 。2、热量定义：在热传递过程中， 的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 （1）热量是热传递过程中物体内能的改变量，因此，热量是个过程量。只有在热传递过程中，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的。 （2）我们不能说某个物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用，如“吸收热量”“放出热量”。 二、探究不同物质吸热情况 1、使用电加热器代替酒精灯的好处： 产生热量的多少。 2、实验中不断搅拌的目的：使液体 。 3、实验中，物质吸收热量的多少是通过 来控制的。 三、比热容的概念及应用 1、单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的 ，简称比热。 比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。 2、比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是 ，读作焦每千克摄氏度。 3、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。 四、水的比热容的特点及应用 1、由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多， 。 （1）夏天，太阳光照射到海面上，海水的温度在升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特 别热。 （2）冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温不至于降得太低，所以住在海边的 人们又不觉得特别冷。 2、一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作 。 （1）作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量。 （2）用来取暖时，是让水放出更多热量供给人们，另一方面。 五、热量的计算 1、物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）。其中c——物体的比热容——单位 ；m——物体的质量——单位 ；t0——物体原来的温度℃；t——物体后来的温度℃。 2、若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t。 3、公式可以变形为、、。 4、热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。 5、热平衡方程式：两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。 知识点04 热机 一、热机的定义与种类 1、热机：利用 的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。 2、热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 3、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 二、汽油机 1、工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为 。 2、主要结构：汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 3、工作过程 （1）汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、 、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动 ，活塞往返 ，对外做功 。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。 4、冲程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。 5、工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。  三、柴油机 1、工作原理：利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2、构造：柴油机构造和汽油机构造相似，所不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个 。 3、工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，也是由 四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，曲轴连续转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。 四、汽油机和柴油机区别 1、构造区别：汽油机汽缸顶部有 ，而柴油机汽缸顶部有 。 2、燃料区别：汽油机燃料是 ，而柴油机燃料是 。 3、工作区别 （1）吸气冲程：汽油机吸进的是 ，柴油机吸进的仅仅是 。 （2）压缩冲程：汽油机压缩的是 ，汽油机压缩的仅仅是 。 （3）做功冲程：汽油机用 （点燃），柴油机用 （压燃）。 4、应用区别 （1）汽油机主要应用：机体轻便，主要用于汽车、小型飞机等。 （2）柴油机主要应用：机体笨重，主要用于载重汽车，坦克等。 五、燃料的热值 1、对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 2、热值是燃料的一种属性。 3、热值单位： ，读作焦每千克。 4、公式：Q=mq：其中M——燃料的质量——单位 ；q——燃料的热值——单位 。 Q——燃烧放出的热量——单位 。 5、热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少；如木炭的热值为3.40×107J/kg，表示完全燃烧1kg的木炭，放出的热量是3.40×107J。‌ 六、热机的效率 1、锅炉的效率 （1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。 （2）提高锅炉燃料利用率的途径：一、让燃料尽可能 ，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；二、减少热量 ，如加大有效受热面积等。 2、热机效率 （1）定义：用来做 与燃料完全燃烧 的比值。 （2）计算公式： 对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 （3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 （4）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机20%-30%，柴油机30%-45%。 3、提高热机效率的主要途径 （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能 （将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）。 （2）减少各种 （I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）。 （3）在热机设计和制造上，采用先进的技术。 （4）保障 ，减少机械摩擦。 知识点05 能量的转化与守恒 一、能量及其存在的不同形式 1、能量：物质运动的量化转换，简称“能”，在物理学中，能量是一个间接观察到的物理量，它往往被视为某一个物体对其他的物体做功的能力，由于功被定义为力作用一段距离，因此能量总是等同于沿着一定的长度阻挡大自然基本力量的能力。 2、能量的不同的形式：机械运动的动能和势能；热运动的内能；电磁运动的电磁能；化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。 二、能量的转化和转移 1、能的转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的 。 2、能的转移：同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式并没有发生变化。 三、能量守恒定律 1、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变；这就是 。 2、应用：能量守恒定律对于科学研究、工程技术工作有着重要的指导意义。 题型一 分子热运动（扩散现象） 易｜错｜点｜拨 1、混淆“扩散”与“宏观运动”：误将灰尘飞扬、柳絮飘动等宏观物体的机械运动当作扩散现象，须知扩散是分子级别的无规则运动，肉眼不可见，宏观颗粒运动是外力（如风力）导致。 2、误解“扩散条件”：认为扩散仅发生在气体间，忽略液体和固体也能发生扩散，且温度越高，扩散越快。 3、错把“气味传播” 当非扩散：觉得闻到花香、醋味是 “气味飘过来”，未意识到这是花香分子、醋酸分子无规则运动进入鼻腔的扩散现象，本质是分子运动而非空气流动。 4、忽略“分子无规则运动的持续性”：认为 “温度降低，分子就停止运动”，实际上分子热运动永不停息，温度仅影响运动快慢。 5、混淆“扩散快慢的影响因素”：只知温度影响扩散速度，忽略物质状态也会影响——相同温度下，气体扩散最快，液体次之，固体最慢。 【典例1】（24-25九年级上·山东菏泽·期中）单县羊肉汤被誉为“天下第一汤”。刚出锅的羊肉汤香气扑鼻，说明（   ） A．分子间存在引力 B．分子间存在斥力 C．温度越高，分子运动越慢 D．分子在不停地做无规则运动 【典例2】（24-25九年级上·山东德州·期中）新雨初降，我们能够闻到空气中雨水混杂着泥土的芬芳，这是 现象，如图剪纸画反映的是过去东北的风俗——“窗户纸糊在外”，用浆糊能将窗户纸糊在木格子窗上，是利用分子间存在 。 【变式1】（24-25九年级上·山东青岛·期中）青岛是一个非常注重文明建设的城市，公共场合随处可见禁烟标志。公共场合吸烟会导致其他公众吸入“二手烟”，其主要原因是（　　） A．物质是由分子或原子组成的 B．分子在不停地做无规则运动 C．分子之间存在间隙 D．分子间存在相互作用力 【变式2】（23-24九年级上·山东德州·期中）在中国空间站中，王亚平老师往一个水球中注入适量的蓝色颜料，观察到整个水球很快就变蓝了，这是 现象，水的温度越高，变色越 （选填“快”或“慢”）。组成水球的水分子没有四处散开，是因为分子间存在 。 题型二 分子间存在作用力 易｜错｜点｜拨 1、混淆“引力”与“斥力”的存在场景：误认为分子间只在“被拉伸时显引力”“被压缩时显斥力”，实则分子间同时存在引力和斥力，只是距离不同时二者强弱不同。 2、误解“分子力的作用范围”：认为分子间无论距离多远都有明显作用力，实际当分子间距离大于分子直径10倍以上时，引力和斥力都非常微弱，可忽略。 3、误判“分子力与分子运动的关系”：认为“分子力越大，分子运动越剧烈”，实际二者无关——分子力取决于分子间距，分子运动剧烈程度取决于温度。 【典例1】（24-25九年级上·山东德州·期中）下列现象用分子动理论解释正确的是（    ） A．粉笔头能被碾成粉末，说明分子很小 B．“破镜不能重圆”，说明分子间存在斥力 C．铁丝很难被拉伸，说明分子间存在引力 D．水与酒精混合后总体积变小，说明分子间存在相互作用力 【典例2】（23-24九年级上·山东聊城·期中）夏天，当荷叶上的两滴水珠相遇时，能汇合成一滴较大的水珠是因为分子之间存在 （选填“引力”或“斥力”）；当固体被压缩时，分子间的距离变小，分子间的作用力表现为 。 【变式1】（24-25九年级上·山东滨州·期中）物理来源于生活，生活中处处是物理，下列说法正确的是（　　） A．水往低处流，是因为分子在不停地运动 B．包粽子时米粒间有缝隙，说明分子间有间隙 C．“破镜难重圆”说明分子之间只有斥力 D．“花气袭人知骤暖”说明温度越高，分子的热运动越剧烈 【变式2】（23-24九年级上·辽宁大连·期中）端午节煮粽子时，空气中弥漫着清香，这是 现象。荷叶上的两滴水珠相遇时，能汇合成一滴较大的水珠是因为分子之间存在 （选填“引力”或“斥力”）。 题型三 改变内能的方法 解｜题｜技｜巧 1、抓“本质差异”区分方法：做功改变内能是“能量转化”，热传递是“能量转移”，解题时先判断是“转化”还是“转移”，快速定方法。 2、用“关键词”快速归类：出现“摩擦”“压缩”“敲打”“电流做功”等伴随其他形式能参与的词，多为做功；出现 “加热”“冷却”“接触”“温差”等仅因温度差发生的，多为热传递。 3、结合“现象特征” 验证：若物体内能变化伴随 “形状/运动状态改变”是做功；若仅因 “接触高温/低温物体” 导致温度变化是热传递。 【典例1】（24-25九年级上·山东济宁·期中）下列现象中，通过热传递来改变物体内能的是（    ） A．用火炉烧水，水温升高 B．用锯锯木头，锯条发热 C．用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高 D．两手相互摩擦，手发热 【典例2】（24-25九年级上·山东济宁·期中）小泽在上学前，在家里用体温计为自己测量体温，如图所示，是 ℃。他用打气筒给自行车 轮胎打气，活塞压缩筒内空气，空气温度升高，这是通过 方法改变内能。 【变式1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）如图所示的四个实例中，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是（　　） A．给水加热 B．暖手宝暖手 C．钻木取火 D．棉被被晒热 【变式2】（24-25九年级上·山东菏泽·期中）劳动技术课上，老师组织同学们进行厨艺展示活动。同学用煤气炉烹饪食物，主要是通过 方式增大食物的内能； 活动现场食物香气四溢，这是 现象，表明 。 题型四 温度、内能、热量之间的关系 解｜题｜技｜巧 热量是一个过程量，一般说传递热量。 内能是一个状态量一般说具有内能。 温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度。 【典例1】（24-25九年级上·山东济宁·期中）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（    ） A．温度越高的物体，含有的热量越多 B．物体温度升高，内能一定增加 C．物体温度升高，一定是吸收了热量 D．物体吸收热量，温度一定升高 【变式1】（24-25九年级上·山东德州·期中）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（   ） A．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 B．一壶水温度升高，一定吸收了热量，内能一定增加 C．物体温度越低，内能越小，所以的冰没有内能 D．热传递过程中，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 【变式2】（24-25九年级上·山东德州·期中）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体含有的热量多 B．物体吸收热量，温度不一定升高 C．气体膨胀对外做功，自身内能会增加 D．热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体 题型五 比热容和热量的计算 易｜错｜点｜拨 1、单位换算错误：易忽略质量单位需统一为“kg”（如误将“g”直接代入），或温度单位未用“℃”，导致计算结果数量级偏差。 2、混淆△t与具体温度：误将初温t初或末温t末当作温度变化量△t，需牢记△t=|t末 - t初|，与温度正负无关。 3、忽略热平衡条件：在“吸热 = 放热”问题中，未说明 “忽略热量损失” 就直接等式计算，或漏算容器吸收的热量（如烧杯吸热）。 4、误判吸热/放热方向：认为 “温度高的物体一定放热”，忽略物体对外做功或外界对物体做功的情况（如压缩气体升温，并非吸热）。 5、公式适用场景混淆：将Q=cm△t用于物态变化过程（如冰熔化、水沸腾），须知该公式仅适用于温度变化而状态不变的情况。 【典例1】（24-25九年级上·山东青岛·期中）使用厨房中的电热水器将质量为5kg的水从20℃加热到50℃，该热水器消耗了的电能。已知，则水吸收的热量是多少？ 【变式1】（24-25九年级上·山东济南·期中）2022年北京冬奥会，氢燃料客车、纯电动汽车等新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。已知，。若氢燃料完全燃烧时释放了热量，求： (1)所需氢燃料的质量是多少千克？ (2)这些热量完全被水吸收，可以烧开多少千克初温为20℃的水？（在一个标准大气压下） (3)若氢燃料客车热机效率为50%，这些热量可驱动客车做的有用功是多少？ 【变式2】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）小红在实验室利用电热器完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像如图所示。实验时，冰的质量为1kg，已知c水=4.2×103J/（kg•℃），相同时间内被加热物质吸收的热量相同。求： (1)CD段水吸收的热量为多少J； (2)冰的比热容是多少。 题型六 比热容在生活中的应用 解｜题｜技｜巧 1、抓“比热容特性”破题：牢记水的比热容最大4.2×103J/(kg・℃)，题目中出现 “保温”“散热”“温差小” 等关键词，优先关联水的这一特性（如暖气用水、汽车水箱加水）。 2、用“吸放热差异”分析现象：根据Q=cm△t，质量相同时，比热容大的物质吸/放热后温度变化小。据此解释现象（如沿海昼夜温差小，因水比热容大；沙漠温差大，因砂石比热容小）。 3、排除“无关干扰”聚焦本质：题目常提及物质的质量、初温等，但分析比热容应用时，重点看“物质种类”（决定比热容）和 “温度变化效果”，而非单纯比较质量或初温。 【典例1】（24-25九年级上·山东济宁·期中）如图所示是某物质熔化时温度随时间变化的图像，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．熔化后，该物质的比热容变大 D．该物质熔化过程中温度保持不变，不需吸热 【典例2】（24-25九年级上·山东威海·期中）现有质量和初温都相等的铝块和铜块，其比热c铝>c铜，它们放出相等的热量后相互接触，热量将 （选填“从铜传给铝”或者“从铝传给铜”），这个过程中铜块的内能将 （选填“增大”、“减小”或者“不变”） 【变式1】（24-25九年级上·山东济宁·期中）电冰箱通电后，制冷剂被压缩机从蒸发器内吸出、压缩后进入冷凝器，随后进入蒸发器……，通过这样的循环，实现制冷效果，如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．制冷剂需要选用容易汽化的物质 B．制冷剂需选用汽化吸热能力弱的物质 C．制冷剂在冷凝器内液化放出热量 D．氟利昂这种制冷剂泄漏后会污染环境 【变式2】（24-25九年级上·山东德州·阶段练习）夏天的海边玩耍，人们感觉沙子烫脚而海水却是凉的，这是因为：海水的比热容比沙子的 （填“大”或“小”），在受到同样的太阳光照射时， 的温度升高得更多。 题型七 不同物质的吸热本领 解｜题｜技｜巧 1、实验方法：控制变量法 转换法（通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱）。 2、实验液体的选择：质量相同的不同液体。 3、选择相同的热源目的是：以保证相同加热时间释放的热量相同。 4、使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。 5、实验中不断搅拌的目的：使液体受热均匀。 6、描述物体吸热能力的物理量是：比热容。 7、结论：相同质量的不同物体，吸收相同的热量后升高的温度不同，比热容大的升高的温度低。 8、实验中，物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。 【典例1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）如图甲所示，小刚同学用两个完全相同的电加热器给相同质量的水和煤油加热，比较它们吸热能力强弱，测得如下数据，记录在表格中，请分析表格中的数据，回答以下问题： 加热时间 t/min 0 1 2 3 4 5 6 7 水的温度T水/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34 煤油的温度 T煤油/℃ 20 24 28 32 36 40 44 48    (1)图甲中， （选填“a”或“b”）烧杯里的液体是水。 (2)分析实验数据，小刚同学认为：加热相同的时间，煤油升高的温度高一些，这说明煤油吸收的热量多一些。他的判断是错误的，请说明理由： (3)分析比较水在第2min、4min、6min和煤油在第1min、2min、3min的数据可知，质量相等的水和煤油升高的温度相同时，煤油吸收的热量 （选填“多”或“少”）； (4)小刚根据实验数据作出了它们的图像，如图乙所示，其中 表示的是水吸热升温的情况（选填“A”或“B”）。 (5)通过实验数据和图像分析比较可知， 的吸热能力更强（选填“水”或“煤油”）。 (6)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，这种特性用比热容c这个物理量来描述。查阅一些物质的比热容的小资料，得知水的比热容c水=4.2×103J/（kg•℃），请根据表格里的实验数据，推算出煤油的比热容为c水= J/（kg•℃）。 【变式1】（24-25九年级上·山东济南·期中）小明在实验室中探究了水沸腾前后的温度特点后，计划探究盐水沸腾前后的温度特点。小明将一定质量的盐水装入电水壶，进行加热，用温度传感器测出其温度并记录在下表中。 t/ min 0 1 2 3 4 5 6 7 8. t 盐水/℃ 32 50.1 64.9 79.1 89.1 98 99.8 99.8 99.8 (1)请在答题卡的坐标纸上根据小明的数据描点，画出盐水温度随时间变化的图像 ； (2)实验中，小明通过观察气泡特点，发现盐水在6min时开始沸腾。结合图像可知，盐水和水在沸腾前后温度变化的共同特点是 ； (3)实验中，盐水的沸点是 ； (4)小明对比自己在同样条件下测量的盐水和水的沸点，发现盐水的沸点比水高。如果加盐会提高沸点，他猜想“往水中加的盐越多，盐水会越容易沸腾”。于是他用相同热源对质量和初温均相同的盐水1、盐水2、水（ρ1＞ρ2）进行加热，其温度随加热时间变化的大致规律如图乙所示。 ①根据图像初步得出盐水的沸点随盐水密度变化的规律是 ； ②如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量逐渐升高，其对周围地区气温的调节作用会变弱，请利用图像中的信息分析造成这种现象的原因 。 【变式2】（24-25九年级上·山东济宁·期中）为了比较甲、乙两种液体的吸热能力，小明同学用两套相同的装置做了如图所示的实验。 (1)在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的甲和乙两种液体； (2)选用相同酒精灯加热的目的是：使两种液体在相同时间内 ； (3)下面是小明同学记录的实验数据： 液体 次数 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 加热时间 t/ min 甲 1 100 20 24 2 2 100 20 28 4 乙 3 100 20 28 2 4 200 20 28 4 ①分析第1、2次实验数据，得出结论： ； ②分析第3、4次实验数据，得出结论： ； ③分析第 和 次实验，质量相同的甲和乙，吸收的热量相同时，乙的温度比水的温度升高得 （填“快”或“慢”），这表明 吸热本领更强。 题型八 能量的转化和守恒 解｜题｜技｜巧 1、抓“能量形式变化”定转化方向：先明确过程中初始能量和最终能量，判断转化关系。 2、用“守恒定律”排除错误选项：牢记“能量既不会凭空产生，也不会凭空消失”，若选项出现“能量减少 /增加且无转化来源/去向”，可直接排除（如“电动机工作时电能全部转化为机械能”错误，因有部分转化为内能）。 3、结合“具体场景”找隐含转化：复杂场景中需挖掘隐藏能量，避免遗漏次要转化形式。 【典例1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）下列实验中能量转化关系的说法不正确的是（　　） A．摩擦生热——机械能转化为内能 B．电动机带动水泵把水送到高处——机械能转化为电能 C．摩擦起电——机械能转化为电能 D．燃料燃烧——化学能转化为内能 【典例2】（24-25九年级上·山东菏泽·期中）如图所示火箭升空时的情景．火箭采用偏二甲肼为燃料，偏二甲肼燃烧释放的 能转化为火箭的机械能。偏二甲肼完全燃烧放出的热量如果不计热损失，能使温度为的水，温度升高 ℃。[偏二甲肼的热值为，水的比热容为] 【变式1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法正确的是（　　） A．太阳能电池板将电能转化为太阳能 B．给蓄电池充电将化学能转化为电能 C．蓄电池放电将化学能转化为电能 D．小风扇工作将化学能转化为机械能 【变式2】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）如图所示，是一种新型节能路灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”太阳能电池板；白天太阳能电池板将太阳能转化为 能，小风扇相当于风力发电机，将 能转为 能。 题型九 内燃机工作循环的四个冲程 解｜题｜技｜巧 1、“三看” 法快速判断冲程：一看气门开闭（两气门都关→压缩/做功冲程；一开一关→吸气/排气冲程）；二看活塞运动方向（上行→压缩/排气，下行→吸气/做功）；三看火花塞是否点火（点火→做功冲程，不点火→压缩冲程），三者结合可精准定位冲程类型。 2、抓“关键数据”解循环问题：牢记一个工作循环的固定关系 ——“曲轴转2圈、活塞往复2次、完成4个冲程、对外做功1次”，解题时若已知曲轴转速，可先算每分钟循环数，再推导做功次数或冲程总数。 3、辨“内燃机类型” 定吸气差异：判断吸气冲程吸入物质时，先明确是汽油机还是柴油机——汽油机吸入 “汽油和空气的混合物”，柴油机吸入 “纯空气”，避免混淆二者吸气成分导致错误。 【典例1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． D． 【典例2】（24-25九年级上·山东济南·期中）如图所示，图甲是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去。图 （选填“乙”或“丙”）中汽油机的工作过程与图甲所示过程中能量的转化是一致的，而另一幅图所示的工作过程叫 冲程。 【变式1】（24-25九年级上·山东日照·期中）2012年9月25日，中国第一艘航空母舰001型航母正式交付中国海军，命名为“中国人民解放军海军辽宁舰”，舷号为“16”，从这一天开始，中国有了自己的航母。如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（   ） A．图a中气缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似 D．汽油机的一个工作循环的正确顺序是ABCD 【变式2】（24-25九年级上·山东威海·期中）2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500公里长距离运输的首次测试。其工作原理与传统四冲程汽油机相同，其飞轮的转速为1800r/min，则发动机工作时每秒有 次能量转换，图中是工作循环中的 冲程。 题型十 热值和热机效率的计算 易｜错｜点｜拨 1、混淆“热值公式的适用对象”：误将固体/液体燃料的热值公式Q放＝mq与气体燃料的Q放=Vq混用。 2、错算“热机效率的有用能量”：计算热机效率（）时，易将 “燃料完全燃烧放出的总能量Q放”当作有用能量，或漏算有用能量，导致效率计算偏差。 3、忽略“完全燃烧’的前提条件”：直接用热值公式计算实际燃料放出的热量，未考虑题目中 “燃料未完全燃烧”的情况——若燃料未完全燃烧，实际Q放<mq，此时不能直接用mq算总能量，需结合题目给出的“燃烧效率”进一步计算，否则会高估总能量。 【典例1】（24-25九年级上·山东聊城·期中）天然气灶使用方便、经济环保。小明用天然气灶给2kg、温度为20℃的水加热。（天然气的热值为4.2×107J/m3）请解答下面的问题： (1)完全燃烧0.02m3天然气放出多少热量？ (2)若这0.02m3天然气完全燃烧放出的热量有60%被水吸收，则水吸收的热量是多少J？ (3)水的温度升高了多少℃？ 【变式1】（24-25九年级上·山东枣庄·期中）天然气热水器将40kg的水由21℃加热到41℃。水的比热容，天然气的热值q天然气=4×107J/m3。求∶ (1)水吸收的热量为多少J； (2)若天然气热水器的热效率是84%，消耗的天然气完全燃烧放出的热量为多少J。 (3)加热前天然气计量表的示数为10.11m3，加热后，计量表的示数变成了多少m3。 【变式2】（24-25九年级上·山东济南·期中）某同学利用酒精灯给水加热，使2kg水从20℃上升到70℃，消耗酒精0.14kg，，求： (1)水吸收的热量； (2)酒精完全燃烧放出的热量； (3)该过程中酒精灯的效率。 期中基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（24-25九年级上·山东济南·期中）2024年10月10日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将卫星互联网高轨卫星03星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。火箭使用燃料必须具备的特点是（　　） A．较大的热值 B．较低的沸点 C．较大的比热容 D．较高的凝固点 2．（24-25九年级上·山东济宁·期中）关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（　　） A．物体的温度不变，内能可能变小 B．物体温度降低，它一定放出热量 C．升温较多的物体，吸收的热量多 D．物体含有热量越多，内能一定越大 3．（23-24九年级上·山东青岛·期中）如图所示的是汽油机的某个冲程，以下描述正确的是（　　） A．该冲程是做功冲程，它是把机械能转化为内能 B．该冲程是做功冲程，它是把内能转化为机械能 C．该冲程是压缩冲程，它是把机械能转化为内能 D．该冲程是压缩冲程，它是把内能转化为机械能 4．（23-24九年级上·山东菏泽·期中）下列关于热学知识的说法正确的是（　　） A．煤气燃烧越充分，其热值越大 B．发生热传递时，温度从高温物体传递给低温物体 C．物体温度升高，内能增大 D．炽热的铁水具有内能，0℃的冰块没有内能 5．（23-24九年级上·山东临沂·期中）如图所示，清扫车在我县创建文明城市中大显身手。下列说法不正确的是（　　） A．汽油清扫车的压缩冲程将内能转化为机械能 B．清扫车完成作业后，油箱中剩余汽油的热值不变 C．刹车时通过做功的方式增加了刹车片的内能，温度升高 D．重型清扫车通常采用柴油发动机 6．（23-24九年级上·山东德州·期中）对如图所示实验的解释正确的是（　　） A．图甲：将两个铅柱压在一起，下面能够悬挂一个钩码，说明分子间有斥力 B．图乙：抽去玻璃隔板，两瓶气体逐渐混合均匀，是因为空气比二氧化氮的密度大 C．图丙：摩擦过的梳子能吸引碎纸屑，说明异名磁极相互吸引 D．图丁：红墨水在冷水中颜色变化得慢些，说明扩散快慢与温度有关 7．（24-25九年级上·山东德州·期中）如图所示为国产油电混合动力汽车，汽车蓄电池放电时，蓄电池相当于 （选填“用电器”或“电源”），此时蓄电池将 能转化为电能；汽车各转向灯能独立工作，因此各转向灯是 联的；此汽车在行驶时主要是将其他形式的能转化为 （选填“机械能”或“内能”）。 8．（24-25九年级上·山东德州·期中）如图1所示，规格相同的两个烧杯中分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用相同加热器加热得到如图2所示的温度随加热时间变化的图线。 (1)忽略散热，两加热器正常工作，此实验是通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映两种液体吸收热量的多少； (2)前甲、乙两杯液体吸收的热量 ；两种液体温差的大小 ；（都选填“>”、“<”或“=”）； (3)根据实验数据小明绘制出的温度—时间图像如图2所示，则液体 （选填“甲”或“乙”）更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。 期中重难突破练（测试时间：10分钟） 9．（24-25九年级上·山东临沂·期中）大多数汽车采用汽油机作为发动机，如图是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是（　　） A．一个工作循环的正确顺序是：丁、甲、丙、乙 B．丁冲程是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物 C．乙冲程是把内能转化为机械能 D．气缸内气体的内能最大的是丙冲程 10．（23-24九年级上·山东德州·期中）如图所示的事例中，关于能量的说法正确的是（　　） A．如图中的水电站源源不断地发电，说明能量可以凭空产生 B．如图中自由运动的滚摆每次上升的高度逐渐减小，说明能量正在消灭 C．如图中设想的永动机有可能实现，因为它遵循能量守恒定律 D．如图中向密闭瓶中打气，在瓶塞跳起前瓶中气体内能增加 11．（24-25九年级上·山东德州·期中）如图甲是简化的航母蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，图乙为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（   ） A．汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能 B．汽油用掉一半后，汽油的热值不会发生改变 C．图甲中汽缸内的蒸汽体积膨胀，推动活塞使舰载机获得牵引力 D．从能量转化角度，蒸汽弹射装置工作时与图乙中的B所示的原理相似 12．（24-25九年级上·山东枣庄·期中）甲内燃机飞轮的转速为2400r/min，1s内对外做功的次数是 次；乙内燃机1s内完成60个冲程，则飞轮的转速为 r／min；乙内燃机在吸气冲程里吸进汽缸的只有空气，则乙内燃机是 （选填“汽油机”或“柴油机”）。 13．（24-25九年级上·山东济南·期中）用燃气灶烧水，燃烧0.2kg的煤气，使20kg的水温度从20℃升高到70℃。已知水的比热容为，煤气的热值为。求： (1)0.2kg煤气完全燃烧放出的热量； (2)水吸收的热量； (3)燃气灶烧水的效率； 期中综合拓展练（测试时间：15分钟） 14．（24-25九年级上·山东菏泽·期中）如图所示，在水平桌面上放置一个底部接通橡胶管的塑料小碗，其中放入适量干燥面粉，点燃蜡烛，再罩上一个透明塑料盒，从橡胶管一端快速吹气，使面粉弥漫整个塑料盒，飞扬的面粉在接触到烛焰瞬间被点燃引发爆炸，塑料盒被冲飞。面粉燃烧时将 能转化成内能，内能再转化成简盖的机械能。这和热机的能量转化情况相同，若汽油机飞轮的转速是1800r/min，则该汽油机1min内燃气对外做功 次。 15．（24-25九年级上·山东菏泽·期中）在“探究物质熔化规律”的实验时，假设物质每一个相同时间内吸收的热量相等。其温度随时间的变化图象如图所示。该物质液态时的比热容为，质量为0.02kg．由图可知，该物质的熔化过程中BC段吸收的热量为 J，该物质固态时的比热容是 16．（24-25九年级上·山东聊城·期中）如图所示，小明用甲、乙、丙三套完全相同的装置。探究“不同物质的吸热本领”实验： (1)为了探究水和煤油的吸热能力，应选择 两套装置，实验中，通过 （选填“加热时间”或“温度计示数变化”）来比较吸收热量的多少。这种方法叫 ； (2)经过实验得出了水和煤油温度随时间的变化，如图丁所示，根据图丁可判断：图像 （选填“a”或“b”）是水的温度随时间变化情况，且两种液体的比热容之比 ； (3)在沿海地区炎热晴朗天气里，由于海水和陆地的比热容不同，易形成海陆风。这是由于海洋和陆地间的温度差造成的，风由低温地区吹向高温地区。如图戊所示是风力发电机独特的尾翼结构，能使其旋翼自动迎风。仅在海陆风因素的影响下，如图己所示，风力发电站出现的情形是在 （选填“白天”或“夜晚”）。 17．（24-25九年级上·山东济宁·期中）如图是小明家用的天然气热水器，小明为了估测该热水器的热效率，他进行了如下操作： ①把家里自动洗衣机的“水量”设置为30L；②将热水器的出水温度设定为42℃；③记下天然气热水器上显示的自来水温度为28℃；④将热水器输出的热水注入洗衣机，当注入水的体积达到30L时洗衣机便会自动停止注水，用手表测出了注水时间为7min30s；⑤小明检查燃气表，发现热水器正常工作一分钟，消耗天然气0.01m3，天然气的热值是3.2×107J/m3。 请你根据以上信息，解答下列问题： (1)7min30s内，天然气完全燃烧放出的热量是多少J? (2)由测量并计算可知，该热水器烧水的热效率为多少? 18．（24-25九年级上·山东济南·期中）如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入2kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃，消耗了200g木炭。已知水的比热容为，木炭的热值为。求：此过程中 (1)水吸收的热量是多少焦？ (2)木炭完全燃烧放出的热量是多少焦？ 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $