第12讲 内能 内能的利用(课件PPT)-【理想中考】2025年河南中考物理（人教版）

第十二讲　内能　内能的利用 第一部分 考点探究 教材梳理 壹 叁 贰 肆 考点梳理 教材运用 教材图片一题过 重难击破 河南真题 实验一题过 目 录 版本 导航 人教 沪科 北师 九年级第十三、十四章P1-P30 八年级第十一章P213-P229， 九年级第十三章P33-P55， 第二十章P193-P197 九年级第十章P8-P32， 第十六章P192-P209 1.物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。如果把分子看成球形的，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10 m为单位来量度分子。 2.分子热运动 （1）扩散现象 ①定义：不同的物质在互相接触时 　的现象，叫作扩散。  ②固体中的扩散现象：如把两块不同的金属紧压在一起，经过较长时间后，每块金属的接触面内部都可以发现另一种金属的成分。 分子动理论（必考，2024年考查） 彼此进入对方 返回目录 考点梳理 教材运用 ③液体中的扩散现象：如往清水中滴入几滴红墨水，过一段时间，水就会染上红色。 ④气体中的扩散现象：如闻到炒菜的香味、花香等。 （2）热运动：一切物质的分子都在不停地做 　。这种无规则运动叫作分子的热运动。分子运动越剧烈，物体温度越 。  3.分子间的作用力 （1）分子间存在相互作用的 　。  （2）变化特点：当分子间距离很小时，作用力表现为 　；当分子间距离稍大时，作用力表现为 　。  无规则的运动 高 引力和斥力 斥力 引力 返回目录 考点梳理 教材运用 （3）固态、液态、气态的区别与联系 物质形态 固态 液态 气态 分子间距离 小 较大 很大 分子间作用力 很大 较大 很小 有无一定体积 有 有 无 有无确定形状 有 无 无 返回目录 考点梳理 教材运用 1.自发性：分子的无规则运动是自发进行的，宏观物体因外力（重力、风力等）作用发生的运动属于机械运动。 2.作用力：分子间的引力和斥力是同时存在的，但大小不一定相等。 返回目录 考点梳理 教材运用 1.定义：构成物质的所有分子，其热运动的 　与 　的总和，叫作物体的内能。内能的单位是 　，各种形式能量的单位都是 　。  2.特点：一切物体任何时候都有内能。 3.主要影响因素 （1）温度：同一物体，温度越高，内能越 　；温度降低时，内能会 　。  （2）质量：同种物质，在温度相同、状态相同的情况下，质量大的物体内能大。 内能（6年4考，2024年考查） 动能　 分子势能 焦耳 焦耳 大 减小 返回目录 考点梳理 教材运用 4.改变内能的两种方式： 　和 。在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量，热量的单位也是焦耳。  改变方式 热传递 做功 实质 能量的转移 能量的转化 说明 条件：存在温度差。传递方向：由高温向低温 物体对外界做功，物体内能减小；外界对物体做功，物体内能增大 举例 热水袋取暖、烧水、烤火、哈气取暖、温牛奶等 钻木取火、搓手取暖、从滑梯上滑下感觉臀部发热、反复弯折铁丝时弯折处变热等 联系 热传递和做功在改变物体内能上是等效的 做功　 热传递 返回目录 考点梳理 教材运用 判断对错。 （1）如图所示，两个铅柱没有被重物拉开，说明分子之间存在引力。 （ ） （2）打扫卫生的时候尘土飞扬，厨房里菜香四溢，这些都属于扩散现象。 （ ） （针对考点1~2） √ × 返回目录 考点梳理 教材运用 （3）水沸腾时，吸收热量，温度不变，内能增加。 （ ） （4）水凝固时，温度不变，内能不变。 （ ） （5）冬天搓手取暖、用嘴哈气取暖改变内能的方式是不一样的。 （ ） （6）对冰水混合物进行加热时，冰的温度没有升高，水的温度也没有升高，所以它们的内能都不变。 （ ） √ × √ × 返回目录 考点梳理 教材运用 1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的 　和升高的 　乘积之比，叫作这种物质的比热容。比热容用符号 　表示。  2.单位： 　，符号是 　。　  3.计算公式：c= 。 4.水的比热容：c水=4.2×103 J/（kg·℃）。 比热容（必考，2024年考查） 质量 温度 c 焦耳每千克摄氏度 J/（kg·℃） 返回目录 考点梳理 教材运用 5.水的比热容的应用 应用 实例 冷却和取暖 北方冬天用热水袋取暖；初春傍晚，在秧田里灌水可防止秧苗冻坏；用水作为冷却剂给发动机降温等 调节气候 海边昼夜温差变化比沙漠中小；修建人工湖缓解热岛效应等 返回目录 考点梳理 教材运用 6.热量的计算 （1）公式 吸热公式：Q吸=cm（t-t0）； 放热公式：Q放=cm（t0-t）。 （2）意义和单位：Q表示热量，单位是J；c表示比热容，单位是J/（kg·℃）；m表示质量，单位是kg；t为 　，t0为 　。  末温 初温 返回目录 考点梳理 教材运用 温度、热量与内能的辨析 联系与比较 温 度 状态量，表示物体的冷热程度 物体温度升高，内能增加，不一定吸热 例：钻木取火、摩擦生热 热 量 过程量，是在热传递过程中内能的改变量 物体吸收热量，内能增加，不一定升温 例：晶体熔化、水的沸腾 内 能 状态量，是组成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 物体内能增加，不一定升温 例：晶体熔化、水的沸腾 物体内能增加，不一定吸热 例：摩擦生热、钻木取火 返回目录 考点梳理 教材运用 1.温度高的物体内能不一定大，内能还与物体的质量、状态、种类等有关。 2.物体可以没有机械能，但一定有内能，即一切物体在任何情况下都具有内能。 3.热传递转移的是内能，不是温度。 4.比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，而与物质的质量、体积、温度、吸放热等无关。 返回目录 考点梳理 教材运用 1.热机 （1）定义：利用 　做功的机械叫作热机。  （2）分类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 （3）内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机，分为汽油机和柴油机两大类。 热机（6年1考） 内能 返回目录 考点梳理 教材运用 2.汽油机 工作过程：四冲程汽油机是由吸气、 　、做功和 四个冲程的不断循环来保证工作的。  吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩 进气门和排气门都关闭，高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸 — 将 　  能转化为 　能  将 　能转化为 　能  — 压缩 排气 机械　 内　 内　 机械　 返回目录 考点梳理 教材运用 1.在一个工作循环中有四个冲程，飞轮转两圈，活塞上下往复两次，对外做功一次。 2.在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程都要靠曲轴上安装的飞轮的惯性来带动完成。 3.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的只有空气。 返回目录 考点梳理 教材运用 1.燃料的热值 （1）定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫作这种燃料的热值，用符号 　表示。  （2）意义：热值在数值上等于 　。  （3）单位：热值的单位是 　，符号是 　。  热机效率 q 1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量 焦每千克 　J/kg　 返回目录 考点梳理 教材运用 2.燃料放出热量的计算 （1）Q=mq，其中Q表示热量，单位是 　；q表示热值，单位是 　；m表示质量，单位是 　。  （2）Q=qV，其中Q表示热量，单位是J；q表示热值，单位是 ；V表示体积，单位是 　。  　J 　J/kg 　kg 　J/m3 　 　m3 返回目录 考点梳理 教材运用 3.热机的效率 （1）内容：热机工作时， 　的那部分能量与燃料 　 放出的能量之比，叫作热机的效率。用 　表示。  （2）公式：η=；η=。 （3）提高燃料利用率的措施：让燃料燃烧更充分；在设计和制造热机的过程中，不断改进和创新，以减少各种能量损失；设法利用废气的能量。 　η　 　用来做有用功 　完全燃烧 返回目录 考点梳理 教材运用 1.热值和密度、比热容等都是物质本身的一种特性，热值只与物质的种类有关，与燃料的质量、体积、燃烧的情况无关。 2.热机的效率只反映热机对燃料燃烧放出热量的利用（转化）率，与热机做功的多少、做功的快慢、耗费燃料的多少等都无关。 返回目录 考点梳理 教材运用 汽车发动机常用水来做冷却剂，这是因为水的 　较大。如图所示是汽油机工作的某个冲程，此冲程是将 能转化为 能。完全燃烧100 g的汽油，可放出 J的热量，若放出的热量中有80%被质量为20 kg、初温为20 ℃的水吸收，则水的温度可以升高到 　℃。［汽油的热值q=4.62×107 J/kg，c水=4.2×103 J/（kg·℃）］  （针对考点3~5） 　比热容　 　内　 　机械　　 　4.62×106　　 　64 返回目录 考点梳理 教材运用 1.能量转化 在一定条件下，各种形式的能是可以相互转化的。能量转化具有普遍性。 2.能量守恒定律 （1）定义：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式 　为其他形式，或者从一个物体 　到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 　。  能量的转化和守恒（必考，2024年考查） 　转化 　转移 　保持不变 返回目录 考点梳理 教材运用 （2）能量转化和转移都具有 　性。  　方向 返回目录 考点梳理 教材运用 （开放性试题）如图展示了一个极具想象力的设计：它通过高处的水流冲击叶轮，叶轮带动打磨轮打磨工件，同时带动抽水机将水从低处抽到高处，实现循环工作。这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。请运用你掌握的知识，说明这个装置是否真能“永动”：__________________________________________________ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （针对考点6） 不能。高处水池中水的重力势能，只有部分转化为叶轮的动能；而叶轮的动能部分用来打磨工件及克服摩擦做功，不会全部提供给水泵用来提升水，因此上面水池中的水会越来越少，一段时间后便不再有水从上面流下来，所以这个装置不能“永动”　 返回目录 考点梳理 教材运用 教材图片 命题点 一题练透 九全P3图13.1-2 分子热运动 1.抽掉玻璃板后一段时间，两瓶中气体的颜色变得相同，这是 　现象，说明分子在 　；分别在不同室温下进行实验，发现温度越高时，两瓶中气体颜色变均匀所用时间越短，说明温度越高， 　。  九全P6图13.1-8 分子间的作用力 2.用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下弹簧测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图所示，则弹簧测力计的示数将 （选填“变大”“变小”或“不变”），这说明了分子之间存在 ；而一根铁棒很难被压缩，这说明了分子之间存在 　。  扩散 永不停息地做无规则运动　 分子无规则运动越剧烈 变大 引力 斥力 教材图片一题过 返回目录 教材图片 命题点 一题练透 九全P9图13.2-5甲 改变内能的方式 3.迅速下压活塞，看到硝化棉燃烧起来，这是通过 　的方式使玻璃筒内空气的内能 ，温度 ，达到硝化棉的着火点，生活中____________ 　（选填“哈气取暖”或“搓手取暖”）也是通过这种方式改变内能的。实验开始时，若迅速向上抽活塞，硝化棉 　（选填“能”或“不能”）被引燃。  九全P17图14.1-1 能量的转化、 热机、物态变化 4.用酒精灯给水加热，水的温度升高，加热一段时间后，试管内水和水蒸气的内能 　，水蒸气膨胀，塞子从试管口冲出，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，四冲程内燃机的 　冲程能量转化与这一原理相同；塞子从试管口跳出时，试管口出现的“白气”是水蒸气发生 　形成的。  做功 增大 升高 搓手取暖 不能　 增大 做功 液化 教材图片一题过 返回目录 比较不同物质的吸热能力 设计实 验与制 订计划 1.实验装置 　　　　　水　　　　食用油 2.实验器材：温度计、停表、天平、水、食用油、电加热器、烧杯、搅拌器。 进行实 验与收 集证据 3.实验步骤 （1）用天平量取相同质量的水和食用油，分别倒入两只烧杯中。 （2）观察并记录加热前两液体的初温t1，预先设定好液体加热的末温t2。 （3）分别给两液体加热，记下加热的开始时刻。加热时，上下反复缓慢地提拉搅拌器。 （4）当一种液体温度达到t2时，记录该液体加热的最终时刻，计算该液体加热的时间。对另一液体进行同样的观察、操作和记录。 （5）将用过的食用油和水倒在指定的器皿内，整理好实验器材。 实验一题过 返回目录 小 组 液体 名称 液体 质量 m/g 液体 初温 t1/℃ 液体 末温 t2/℃ 升高的 温度 Δt/℃ 加热 时间 t/min 1组 水           2组 食用油           3组 食用油             4.实验记录   实验 结论 5.实验结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量 　；质量相同的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量 　。  不同 相同 实验一题过 返回目录 对实验 过程和 结果进 行交流 和评估 6.注意事项 （1）必须控制水和食用油的质量相等。 （2）必须用完全相同的热源加热，最好用相同规格的电加热器。 （3）温度计的玻璃泡不能碰到容器底、容器壁和电加热器。 7.改进实验：如图所示装置的优点：使不同物质吸收的热量相等；节约燃料。 实验一题过 返回目录 （2024南阳模拟改编）为了比较“水和煤油吸热本领的大小”，小明做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电加热器分别对它们加热相同的时间。 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 60 20 45 6 煤油 60 20 70 6 实验一题过 返回目录 （1）实验中选用 　（选填“相同”或“不相同”）的电加热器对 　相等的水和煤油加热相同的时间，水吸收的热量 （选填“大于”“等于”或“小于”）煤油吸收的热量；  （2）对水和煤油加热相同的时间后，可以观察到水升高的温度 　（选填“大于”“等于”或“小于”）煤油升高的温度；  （3）实验表明， 　选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。已知水的比热容为c=4.2×103 J/（kg·℃），煤油的比热容为 　 J/（kg·℃）。  相同 质量 等于 小于 水　 2.1×103　 　 实验一题过 返回目录 【方法指导】 　　无论是液体还是固体，它们的分子都在永不停息地做无规则运动。由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现。解题时一定要区分分子的运动和固体小颗粒的运动。 1.（2024河南20题节选）诗句“蜂儿不食人间仓，玉露为酒花为粮。作蜜不忙采蜜忙，蜜成犹带百花香”，赞美了勤劳、无私的蜜蜂。对蜜蜂感兴趣的小华进行了以下专题研究。 分子动理论（2024.20） 重难击破 河南真题 返回目录 （1）神奇功能 蜜蜂能根据气味找到蜜源，这是由于分子在不停地 　。  2.（2022河南2题节选）亲身体验并深入思考是我们获得物理知识的重要方法。用注射器取水后封住前端，用力推活塞，水很难被压缩，说明分子间存在 　。  3.（2021河南4题节选）书法是中华民族文化的瑰宝。书写时能闻到淡淡的“墨香”，是由于墨汁分子在做 　。  做无规则运动 斥力 无规则运动　 重难击破 河南真题 返回目录 4.（2024河南21题节选）小华家新买了一台电暖器，部分参数如下表，通过调节旋钮，可实现高温挡、低温挡的切换。她结合所学知识进行了研究。 内能及改变内能的方式（2024.21） 额定电压 220 V 高温挡功率 2 000 W 低温挡功率 800 W 重难击破 河南真题 返回目录 （1）如图所示，电暖器的插头是三脚插头，插头中较长的脚与电暖器的金属外壳相连。电暖器工作时房间温度升高，这是通过 　的方式增大空气内能的。  5.（2021河南5题节选）养生茶的内能增加是通过 　的方式实现的。  热传递 热传递 重难击破 河南真题 返回目录 【方法指导】 　　热传递的实质是内能的转移（由高温物体转移到低温物体，或由物体的高温部分转移到低温部分），做功的实质是内能与机械能之间的相互转化。 1.物体温度升高，内能一定增加；物体 内能增加，可能吸热，也可能是外界对物体做功。 2.物体吸热，内能不一定增加（物体可能对外做功），温度不一定升高；物体放热，内能不一定减少，温度不一定降低。 温度、内能、热量辨析 重难击破 河南真题 返回目录 6.（2024商丘模拟）下列关于温度、内能和热量的说法中，正确的是 （ ） A.0 ℃的物体，内能为零 B.物体吸收热量，温度一定升高 C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 D.温度低的物体含有的热量一定少 C 重难击破 河南真题 返回目录 7.（2024河南7题）我国北方某地最低气温曾达到-52.3 ℃，当地多使用酒精温度计，这是利用了酒精的 （ ） A.热值高　　　　B.比热容大 C.沸点低 D.凝固点低 8.（2023河南4题节选）广阔的湖水可以调节周边的气温，这是由于水具有较大的 　 。  比热容的理解与探究 （2024.7） D 比热容 重难击破 河南真题 返回目录 9.（2024新乡二模）如图所示，在探究“不同物质的吸热能力”实验中，将两个相同的烧杯中分别装上水和煤油，用两个相同的酒精灯加热，每隔2 min记录一次温度，实验记录如下表所示。 比较不同物质的吸热能力 加热时间/min 0 2 4 6 8 温度/℃ 煤油 20 30 38 48 56 水 20 24 28 32 36 重难击破 河南真题 返回目录 （1）实验中应量取 　（选填“质量”或“体积”）相等的水和煤油进行探究。  （2）实验中，用 　（选填“升高的温度”或“加热的时间”）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“水”或“煤油”）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。  质量　 加热的时间 水 比热容 重难击破 河南真题 返回目录 10.（2020河南20题节选）河南素有“中原粮仓”之称。随着农业机械化水平的提高，收割机已成为我省收割小麦的主要工具。 （1）收割机的四冲程柴油发动机工作时，内能转化为机械能的是 　冲程。  热机 做功 重难击破 河南真题 返回目录 【方法指导】 1.六种常见的获得能量的方式及其效率的计算 ①燃气灶：化学能→内能，η==；②太阳能热水器：太阳能→内能，η==；③电热水器：电能→内能，η==；④热机：化学能→机械能，η==；⑤光伏电池：太阳能→电能， 热学计算 重难击破 河南真题 返回目录 η==；⑥火力发电：化学能→电能，η==。 2.注意事项 ①吸热和放热中要分清温度“升高了多少摄氏度”和“升高到多少摄氏度”的区别； ②计算热效率时要分清吸收热量和放出热量，计算结果一定要用百分数表示。 重难击破 河南真题 返回目录 11.（2022河南21题节选）九一班开展“节约一度电”主题活动。请你和他们一起，完成以下活动内容。 （2）若自来水的温度为15 ℃，某电热水器的电加热效率为84%，则一度电可使该电热水器将多少千克的自来水加热至45 ℃？［c水=4.2×103 J/（kg·℃）］ 解：消耗一度电水吸收的热量Q吸=Wη=3.6×106 J×84%=3.024×106 J 由Q吸=cmΔt可知，水的质量m= ==24 kg 重难击破 河南真题 返回目录 请完成好题精练P24-P25习题 结 束 $