专题05 内能及其改变（复习讲义，江苏专用）2026年中考物理一轮复习讲练测

专题05 内能及其改变 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 分子动理论 4 教材·知识夯基 1．热运动 2．扩散现象 中考·考法聚焦 考法1 结合生活场景考查扩散现象 考法2 教材素材链接 考点2 内能 7 教材·知识夯基 1．内能 2．热传递和内能的改变 中考·考法聚焦 考法1 结合生活场景考查热传递和内能的改变 考法2 教材素材链接 考点3 热传递 热量 9 教材·知识夯基 1．热传递 2．热量 3．热传递和内能的改变 中考·考法聚焦 考法1 结合生活场景考查热传递和内能的改变 考法2 教材素材链接 考点4 比热容 13 教材·知识夯基 2．比热容 3．热传递过程中热量的计算 中考·考法聚焦 考法1 结合生活实际考查水的比热容较大的意义 考法2 结合生活情境考查热量计算 考法3 考查温度、内能和热量的关系 考点5 做功改变内能 热机 17 教材·知识夯基 1．做功改变内能 2．汽油机的工作过程 中考·考法聚焦 考法1 教材素材链接 考法2 结合生活情境考查汽油机的工作过程 考法3 对比考查做功和热传递改变内能 考点6 热值 20 教材·知识夯基 1．燃料的热值 2．热效率 中考·考法聚焦 考法1 教材素材链接 考法2 结合生活情境考查汽油机的工作过程 考法3 对比考查做功和热传递改变内能 04·素养拓展·思维进阶 23 拓展01 制作简易热机模型 05·优题精选·练能提分 26 考点 考查形式 考查内容 考法分析 分子动理论 ☑选择题 ☑填空题 考查分子热运动的基本概念；扩散现象； 类型1：现象识别与归因类 类型2：分子间作用力判断类 类型3：温度与分子运动关系类 类型4：综合解释类简答题 内能 ☑选择题 ☑填空题 内能的概念，内能与机械能的区别；判断热传递的条件、方向和结果，内能改变的方式。 1. 结合生活场景或实验情境，考查对温度差、热量传递方向及内能变化的理解。 2. “内能”和“机械能”概念辨析：。 3. 通过实例对比热传递与做功：。 热传递改变内能 热量 ☑选择题 ☑填空题 热传递改变内能的本质；热传递和做功改变内能区别；概念辨析。 1. “内能”、“热量”和“温度”概念辨析：。 2. 结合实例判断热传递的条件：。 3. 热传递与做功改变内能的区别：。 比热容 ☑选择题 ☑填空题☑计算题 ☑实验题 比热容的概念；水的比热容大的应用；热量计算公式Q=cmΔt的应用。 1. 结合生活现象考查水的比热容较大的实际意义。 2. 利用热量计算公式进行简单计算，需注意温度变化量Δt的取值及单位统一。 3. 对比不同物质的比热容，分析吸收或放出相同热量时温度变化的差异。 做功改变内能 热机 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 做功改变内能的本质；热传递和做功的区分；汽油机的四个冲程及能量转化； 1. 以图示或文字描述形式，判断汽油机的冲程名称及对应的能量转化。 2. （拓展）结合实例分析提高热机效率的方法。 热值 ☑选择题 ☑填空题☑计算题 热值的概念；燃料燃烧放热公式Q=mq的应用。 1. 结合生活中燃料的选择，理解热值是燃料的特性。 2. 利用燃料燃烧放热公式进行计算，注意燃料是否完全燃烧的条件。 命题新趋势 一是注重物理概念与生活、科技联系，试题情境结合新能源利用等，引导学生从物理视角解决实际问题，体现课程理念。二是加强科学探究能力考查，如设计实验比较比热容等，强调对实验各环节理解，培养科学思维与探究精神。三是跨学科融合趋势显现，将内能知识与化学、生物知识结合，考查综合运用多学科知识解决复杂问题的能力。四是试题呈现形式更多样，图表分析题、材料阅读题比例增加，要求学生具备信息处理能力，关注核心素养综合评价。 命题预测 首先，情境创设会强化与前沿科技、社会热点结合，如以“碳中和”下新型能源技术等为背景，考查学生用内能等知识分析物理原理。其次，科学探究类试题设计更具开放性和实践性，要求学生自主设计实验方案、分析改进误差，深化对科学研究方法的理解。再者，跨学科融合的深度和广度会拓展，结合生物、地理等内容设置综合性问题，考查跨学科知识迁移和应用能力。此外，物理概念辨析更细致，通过设置“似是而非”选项引导学生理解温度等三者区别与联系。同时，计算题更注重与实际生活联系，如计算家庭供暖成本等，强调数学工具应用，可能引入图像信息考查学生信息处理和综合素养。 考点1 分子动理论 【课标要求】知道常见的物质是由分子、原子构成的。 知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型。了解人类探索微观世界的大致历程，关注人类探索微观世界的新进展。 例1 用图形、文字或语言描述原子的核式结构模型。 1．分子动理论的基本内容 内容 考查方式 典型问题或易错点 应对策略 物质由大量分子、原子构成 判断正误类选择题； 易错点：学生常忽略“大量”这一关键词，误认为单个分子就能体现物质性质。 强调“大量”是统计规律成立的前提，单个分子不具有温度、压强等宏观属性。 分子在永不停息地做无规则运动 生活中的扩散现象及其产生原因。 “闻到花香”、“墨水滴入水中扩散”、“墙角堆煤变黑”等； 易错点：“分子扩散”、“分子运动现象”。 “尘土飞扬”“雪花飘落”不是分子运动，而是机械运动（宏观颗粒）。 “分子扩散”是错误说法；“分子运动现象”，现象应该是宏观的。 分子间存在相互作用的引力和斥力 生活现象分析 破镜不能重圆：断裂面间距过大，分子力几乎为零。 水黾能在水面行走：表面张力（本质是分子引力的宏观表现）。 固体难拉伸、两铅块压紧后能吊起重物。 斥力表现：固体液体难以压缩。 【易混淆概念辨析】 易混点 正确认识 分子运动 vs 机械运动 分子运动不可见，机械运动可见（如灰尘、雪花） 分子力 vs 宏观力 分子力是微观作用，不能直接测量；宏观表现如弹性力、表面张力等 扩散 vs 对流 墨水在静水中扩散是分子运动；搅拌导致混合是对流（宏观流动） “破镜难圆”原因 分子间距过大，分子力极其微弱，无法重新结合 【教材图片讲解】 酒精和水混合后总体积变小，说明分子间有空隙 扩散现象表明分子永不停息地做无规则运动 铅块紧压在一起，能吊起重物，说明分子间有引力 用分子动理论解释固体、液体和气体的物质状态 1．【中国优秀传统文化】（2025·江西）如图所示，是五彩祝福鸡蛋。在鸡蛋着色的过程中，火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部的现象，在物理学中叫做 ，温度越 ，色素进入越快。 2．【新考查情境】（2025·江苏常州）东北原始森林监控系统发现，一只狐狸远远地尾随一只随地小便的东北虎，待老虎走后，狐狸在虎尿里打滚；虎尿气味有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌，原理是（　　） A．分子间有空隙 B．分子间存在吸引力 C．分子间存在排斥力 D．分子不停地做无规则运动 考点2 内能 【课标要求】了解内能和热量。 例6 通过光束从空气射入水（或玻璃）中的实验，了解光的折射现象及其特点。 1．内能 内能的定义 物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和 中考常以选择题或填空题形式考查，重点在于理解“一切物体在任何情况下都具有内能”，与机械能不同，内能不能为零。 影响内能的因素 温度、质量、状态和种类 温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大，内能通常增加；物态变化过程中吸放热会改变分子势能，从而改变内能。此类题目多结合图像（如熔化、沸腾曲线）进行综合判断。 改变内能的方式 做功和热传递 两者在改变内能上是等效的，但本质不同。热传递是能量的转移，做功是能量的转化。中考常通过实例判断（如搓手取暖、压缩空气引火）区分二者，属于高频考点。 【易混淆概念辨析】 内能 vs 机械能 内能是物体内部所有分子的能量总和，取决于分子热运动和分子间相互作用；机械能是物体整体因机械运动具有的能量，包括动能和势能。 二者本质不同，内能是微观层面分子运动和相互作用的能量表现，一切物体任何情况下都有内能，与物体整体机械运动状态无关；而机械能与物体宏观运动状态（速度、高度、形变程度等）相关，物体静止且处于零势能面时机械能可为零，但内能始终不为零。 试题常通过具体情境（如“静止的物体没有内能”等错误说法）考查对二者区别的理解，解题需从定义出发，明确内能的普遍性和机械能的相对性。 内能 vs 热量 内能是状态量，描述物体内部能量的总和；热量是过程量，仅在热传递过程中存在。不能说“物体含有热量”或“热量从一个物体传到另一个物体时保持不变”，而应说“物体吸收热量后内能增加”。 温度 vs 内能 vs 热量 温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大，内能通常增加；物态变化过程中吸放热会改变分子势能，从而改变内能。此类题目多结合图像（如熔化、沸腾曲线）进行综合判断。温度是分子平均动能的标志，只影响内能的一部分；内能还受质量、状态等因素影响，因此温度高的物体内能不一定大（例如一杯热水与一湖冷水）；热量则是内能变化的量度，在无热传递时不存在热量概念。 【易错警示】 ❌ “0℃的物体没有内能” ——错误！一切物体在任何温度下都有内能，因为分子永不停息地做无规则运动。 ❌ “物体温度不变，内能一定不变” ——错误！晶体熔化或凝固过程中，温度不变，但吸热或放热导致分子势能变化，内能改变。 【教材图片讲解】 不同温度下的扩散现象，温度越高，分子运动越剧烈，扩散进行得越明显； 比较内能大小，除了看温度，还要看质量、种类以及状态； 1．【结合生活场景】（2025·黑龙江伊春市）珊珊一家到烧烤店品尝美味的烤肉串，在烧烤的过程中，珊珊同学看到滋滋冒油的肉串，与烤制前相比，此时肉串的内能_______ （填“增大”“减小”或“不变”），同时她的家人也能闻到浓浓的肉香味儿，这是由于分子在______________。 2．【教材素材链接】（2025·江苏连云港）关于内能，下列说法正确的是（　　） A．的物体没有内能 B．内能大小与温度无关 C．具有机械能的物体不一定有内能 D．物体具有内能，也可以同时具有机械能 考点3 热传递 热量 【课标要求】了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 1．热传递 热传递的定义 热传递是能量从高温物体向低温物体转移的过程 在中考中，常结合生活实例考查热传递的方向性（只能自发从高温→低温）、方式判断及实际应用。例如“夏天开空调时冷气向下吹是否合理”需结合对流原理分析空气密度变化导致的流动方向。 热传递的条件 一是存在温度差，二是物体之间能够发生热交换 温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大，内能通常增加；物态变化过程中吸放热会改变分子势能，从而改变内能。此类题目多结合图像（如熔化、沸腾曲线）进行综合判断。 热传递的结果 当系统达到热平衡时，温度相同，热传递停止。 两者在改变内能上是等效的，但本质不同。热传递是能量的转移，做功是能量的转化。中考常通过实例判断（如搓手取暖、压缩空气引火）区分二者，属于高频考点。 热传递的方式（拓展） 传导、对流、辐射 传导主要发生在固体中，特别是金属材料，依靠粒子间的碰撞传递能量。对流发生在流体（液体和气体）中，依靠流体的宏观流动实现热量传递。辐射不需要介质，以电磁波（红外线等）形式向外发射能量。 2．热量 热量的定义 热量是指在热传递过程中，传递内能的多少，单位为焦耳（J）。 它是一个过程量，不能说“物体含有多少热量”或“物体具有热量”，而应说“物体吸收了多少热量”或“放出了多少热量”。常见错误表达如：“热水比冷水含有的热量多”是错误的，因为热量不是状态量，不随物体状态存在；正确的说法是“在降温到同一温度时，热水放出的热量更多”。 影响因素、计算公式 物质的比热容、质量以及温度的变化量，公式为。 该公式仅适用于没有物态变化时的吸热或放热计算。计算时注意单位统一，质量的单位必须用千克（kg），热量的单位是焦耳（J），温度的单位是摄氏度（℃），Δt 为温度变化量（升温时为末温减初温，降温时为初温减末温，取绝对值）。 概念辨析 温度是分子平均动能的标志（状态量）； 内能是物体内所有分子动能和势能总和（状态量）； 热量是在热传递中改变内能的方式之一（过程量）； 在中考命题中，常将热量与温度、内能混淆设置陷阱题。三者关系可总结为：热传递可以改变物体的内能，从而可能引起温度变化；但温度变化不一定由热量引起，内能变化也不一定表现为温度变化。 【常见命题方向】 1. 判断热传递方向与方式：给出生活情境（如用热水袋取暖、晒太阳、炒菜），要求识别热传递方式及能量流向。 2. 热量计算题型：结合比热容公式进行简单计算，常出现在填空题或实验探究题中，如测量水的比热容实验。 3. 概念辨析选择题：重点考察“热量、温度、内能”的区别与联系，属于高频易错点。 4. 图像分析能力：利用温度—时间图像判断吸放热情况，尤其是晶体熔化、液体沸腾图像中热量持续输入但温度不变的现象。 【易错说法辨析】 ❌ “物体吸收热量，温度一定升高” ——错误！吸收热量可能用于改变物态（如冰融化成水），此时温度不变。 ❌ “热量总是从内能大的物体传给内能小的物体” ——错误！热量传递方向由温度决定，不是内能大小。内能小但温度高的物体仍可向内能大但温度低的物体传热。 ❌“物体温度越高，含有或具有热量越多”——错误，热量不是状态量；热量是传递的能量，温度反映冷热程度，二者无直接数量对应关系。 ❌“物体吸收热量，温度一定升高”——错误，晶体熔化过程吸热但温度不变； ❌“物体温度升高，一定是吸收了热量”——不一定，也可能是外界对其做功（如摩擦生热），体现热力学第一定律思想。 【特别提醒】 热传递过程中传递的是“热量”，而不是“温度”或“内能本身”。这一点是学生理解上的关键难点，需特别强调热量是一个过程量，只有在热传递过程中才有意义。 概念 类型 定义 常见错误 热传递 过程 能量从高温物体转移到低温物体的过程 认为可通过做功实现热传递 热量 过程量 热传递中转移的内能多少 说“物体含有热量” 温度 状态量 分子平均动能的标志 与热量混为一谈 内能 状态量 所有分子动能和势能总和 忽视其与质量、物态的关系 【教材图片解读】 一切物体无论温度高低，都有内能，因为组成物体的分子都在永不停息地做无规则运动；而不能说物体含有或具有热量； 热传递改变内能，物体吸热内能增大，放热则内能减小，热传递的方式通常有：传导、对流和辐射； 1．【跨学科，结合地方传统美食】（2025·江苏淮安）图中是美食“油端子”，它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食，下列情境在改变内能的方式上与之相同的是（　　） A．弯折铁丝 B．压缩空气 C．钻木取火 D．给水加热 2．【结合物理学史考查概念】（2025·江苏南通）热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质，物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化，它只能在物体间转移，不会产生或消失。下列事例中，不能佐证该理论的是（　　） A．热水暖手 B．冰袋冷敷 C．扬汤止沸 D．钻木取火 考点4 比热容 【课标要求】通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。 例1 能运用比热容说明为什么沙漠中的昼夜温差比海边的大。 1．物质的比热容 比热容的定义 比热容是物质的一种热学性质，表示单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量。其国际单位是焦耳每千克摄氏度（J/（kg·℃））。 单位、定义式 公式表达为： 质量的单位千克（kg），热量的单位是焦耳（J），温度的单位是摄氏度（℃），Δt 为温度变化量（升温时为末温减初温，降温时为初温减末温，取绝对值）；比热容，单位 J/（kg·℃）。 概念理解 比热容是物质的特性之一，不同物质的比热容一般不同。例如，水的比热容较大，为 4200 J/（kg·℃），而砂石、金属等较小。这解释了为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区温差大——水的吸热和放热能力更强，能缓冲温度变化。 物理意义 比热容反映的是物质储存热量的能力。它由物质本身决定，与物体的质量、体积、形状、温度变化量及是否吸放热无关。例如，一杯水和一桶水的比热容相同，尽管它们的质量不同，但单位质量每升高1℃所需的热量是一样的。 影响因素 物质种类：不同物质分子结构不同，内能变化方式不同，导致比热容差异。 物态：同一物质在不同状态下的比热容不同。例如，水的比热容为 4200 J/（kg·℃），而冰约为 2100 J/（kg·℃）。 温度：理论上比热容随温度略有变化，但在初中阶段通常视为常数。 需特别注意：比热容不是“热量”本身，而是描述“吸热能力”的物理量。不能说“物体含有多少比热容”，这是错误表述。 应用与价值 在实际应用中，比热容决定了物质在相同条件下温度变化的难易程度。比热容大的物质升温慢、降温也慢，适合用作冷却剂或保温材料；反之则容易升温或降温。 2. 实验探究：比较不同物质的吸热能力 实验方法 控制变量法 探究因素 比较质量相同的两种液体（如水和煤油），用相同热源加热，观察升高相同温度所需时间，或相同时间内温度升高的幅度。 实验要点 1. 器材选择：使用相同规格的电加热器确保加热功率相同； 2. 控制被加热物质量相等，初温相同或相差不大； 3. 如果用电加热器加热，则使用搅拌器使沙子受热均匀；如用红外灯加热，则无需搅拌； 4. 温度计位置正确，读数稳定后记录。或利用红外成像仪或温度传感器比较温度。 比较因素 比较加热时间反映吸热多少；通过比较相同时间内温度升高多少反映吸热本领，温度升高较快的，吸热本领较弱； 实验现象 质量相等的水和沙子，加热相同时间，沙子比水温度升得高； 实验结论 升高相同温度，加热时间越长，说明吸收热量越多，比热容越大；或相同时间内升温越慢，比热容越大。 【高频考点】 考点 内容 应对策略 比热容定义与单位 掌握公式 及各物理量含义 熟记单位换算，理解比热容是物质属性 图像分析 加热时间—温度图像判断比热容大小 相同质量下，斜率小（升温慢）的比热容大 吸放热计算 升温或降温求解吸放热、比热容测定 列出 $ Q_{\text{吸}} = Q_{\text{放}} $ 方程，注意代入方向 生活应用解释 举例说明比热容的应用 结合实例记忆，如“暖气用水”、“海边凉快”等 实验探究 控制变量法比较吸热能力 明确实验目的、变量控制、结论推导逻辑 【易错警示与典型误区】 错误1：混淆“比热容”与“热量” ❌ 错误说法：“物体的比热容越大，含有的热量越多。” ✅ 正确理解：热量是过程量，不能说“含有”；比热容是属性，不代表热量多少。 错误2：认为比热容与质量有关 ❌ 错误观点：“质量大的物体比热容大。” ✅ 正确认识：比热容是单位质量的性质，与总质量无关。 错误3：忽略物态对比热容的影响 ❌ 常见误解：“水和冰的比热容一样。” ✅ 实际情况：冰的比热容约是水的一半，必须区分状态。 错误4：在吸放热计算中温度变化量出错 ❌ 典型错误：将初温当作温度变化量使用，如把 写成 t。 ✅ 正确做法：，注意吸热方是末温减初温，放热方是初温减末温。 错误5：实验设计中未控制变量 ❌ 实验失误：用酒精灯加热不同液体，未保证火焰大小一致。 ✅ 改进方法：使用红外灯加热，确保加热时间相同，实现“相同时间内提供相同热量”。 【教材图片解读】 观察不同物质吸热升温的现象，相同加热方式，加热时间相同，沙子比水温度升得高，说明吸热本领弱； 海陆风的形成，白天陆地升温快，热气流上升，海面上冷气流流向陆地，形成海风；夜晚海洋降温慢，热气流上升，形成陆风； 1．【结合生活场景设置新情境】（2025·黑龙江伊春市）下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A. 北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B. 沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C. 天热时在地面上撒水是为了降低室内温度 D. 刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 2．【结合教材素材考查探究实验】（2025·江苏苏州）如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝的阻值大于的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A．a、b为同种物质 B．a的比热容小于b的比热容 C．相同时间内a、b吸收的热量相等 D．的电功率大于的电功率 考点5 做功改变内能 热机 【课标要求】了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 例2 了解热机对社会发展所起的作用和对环境的影响。 1．做功改变内能 基本概念 做功是改变物体内能的一种方式，当外界对物体做功时，物体内能增加；物体对外界做功时，内能减少。这与热传递并列为改变内能的两种途径。 能量转化本质 做功改变内能的本质是机械能与其他形式能量（主要是内能）之间的相互转化。例如，压缩气体做功，机械能转化为气体内能，导致温度升高；气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，温度降低。 典型实例分析 活塞压缩空气：在密闭容器中快速下压活塞，空气被压缩，活塞对气体做功，气体内能增大，温度升高，可能引燃棉花（如“空气压缩引火仪”实验）。 钻木取火：摩擦过程中克服阻力做功，机械能转化为内能，使木头温度升高达到着火点。 滑下滑梯臀部发热：人下滑时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，导致臀部和滑梯温度升高。 做功和热传递的区别 做功是能量的转化过程（机械能→内能或反之），强调过程的主动性； 热传递是能量的转移过程（高温物体→低温物体），不涉及能量形式的改变。 两者在改变内能上等效，但本质不同。 2．热机 定义与作用 热机是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能的装置。它是现代社会动力系统的核心，广泛应用于汽车、火车、轮船、发电站等。 工作原理 燃料在热机内部燃烧产生高温高压气体，高温高压气体推动机械部件（如活塞、涡轮）做功，实现“内能 → 机械能”的能量转化。 常见类型及特点 内燃机：燃料在机器内部燃烧，分为汽油机和柴油机。 汽油机：点燃式，使用火花塞点火，压缩比较低，常用于轿车。 柴油机：压燃式，压缩空气产生高温使柴油自燃，压缩比高，效率较高，用于卡车、重型机械。 蒸汽机：早期热机，利用外部加热产生蒸汽推动活塞，效率较低，现已较少使用。 喷气发动机、火箭发动机：通过高速喷出气体产生反冲推力，也属于热机范畴。 四冲程汽油机工作循环（重点掌握） 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞下行，吸入汽油与空气的混合物。 压缩冲程：两气门关闭，活塞上行，压缩混合气体，机械能转化为内能，温度、压强升高。 做功冲程：火花塞点火，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压气体推动活塞下行，内能转化为机械能，是唯一对外做功的冲程。 排气冲程：排气门打开，进气门关闭，活塞上行，排出废气。 能量转化关系 在做功冲程中完成主要能量转化：化学能（燃料）→ 内能（燃烧）→ 机械能（推动活塞）。 其他三个冲程依靠飞轮惯性完成，消耗机械能。 热机效率（拓展） 热机的效率定义：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，常用百分数表示。其计算公式为：η=（W有用/Q放）×100%，其中W有用是热机输出的有用机械能，Q放是燃料完全燃烧释放的总能量。 产生原因：由于存在热量损失（如废气带走热量、机械摩擦耗能、散热等），热机效率总小于100%。散热和废气会损失大量内能，导致热机效率不高。 提高效率的措施：改进结构、充分燃烧、减少摩擦、利用废气能量（如涡轮增压）。 【教材图片解读】 做功改变内能，对物体做功，内能增大； 物体对外做功，内能减小； 1．【结合教材素材考查】（2025·江苏扬州）如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（   ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．【跨学科实践】（2025·湖北）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧时内能转化为化学能 B. 燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C. 燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D. 火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 考点6 热值 【课标要求】从能量转化的角度认识燃料的热值。 （1）调查当地近年来炊事、取暖、交通等方面燃料结构的变化，从经济与环保的角度开展讨论。 （2）燃料的种类很多，如木柴、煤、汽油、酒精、天然气等，查阅资料并比较相同质量的不同燃料完全燃烧时放出热量的多少。 1．热值 考查要点 内容详解 热值的概念理解 热值是指单位质量（或单位体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量，是燃料本身的一种特性。固体和液体燃料常用单位为J/kg，气体燃料常用单位为J/m3。热值只与燃料种类有关，与燃料是否燃烧、是否完全燃烧、燃烧放热多少无关。例如，相同质量的汽油和柴油热值不同，是因为它们的化学组成不同。 燃料燃烧放热量计算公式 计算公式为：Q放= mq（固体、液体）或 Q放= Vq（气体），其中m为燃料质量，V为气体体积，q为热值。例如，2kg干木柴（q=1.2×107 J/kg）完全燃烧放热为Q=2×1.2×107=2.4×107 J。必须注意单位统一，如质量用kg，热值对应J/kg。 热值比较与应用判断 不同燃料热值不同，热值越高，相同质量下放热越多。生活中选择燃料需综合考虑热值、价格、储存运输、环保等因素。例如，氢气热值高但储存难，煤热值较低但储量大，适用于不同场景。试题常要求根据热值数据判断哪种燃料更节能。 完全燃烧与不完全燃烧辨析 完全燃烧指燃料在氧气充足条件下充分反应，生成稳定氧化物（如CO₂、H₂O），释放全部可释热量；不完全燃烧则因缺氧产生CO、碳粒等，放热少且污染大。可通过火焰颜色判断：蓝色火焰多为完全燃烧，黄色或冒黑烟为不完全燃烧。 能量利用率与效率计算 实际利用的热量占燃料完全燃烧放热的比例称为热效率，η = （Q吸/Q放） × 100%。例如，加热水时若水吸热8×105J，燃料放热1×106J，则效率为80%。提高效率方法包括增大受热面积、减少散热、预热空气等。 2．探究燃料燃烧放热的实验 实验原理与装置分析 实验通常通过燃烧燃料加热水，测量水温变化来间接测定燃料放热。核心原理是能量转化：燃料化学能转化为内能，被水吸收。理想情况下Q吸= cmΔt ≈ Q放。实验中需使用燃烧皿、酒精灯、铁架台、温度计、天平等设备，控制变量如水量、初温、燃料质量。 实验误差来源识别 主要误差包括：燃料燃烧不充分导致放热减少；热量通过辐射、对流等方式散失到空气中；加热容器（如烧杯）自身吸热；温度计读数时机不当（未达最高温即读数）；风力影响火焰稳定性。改进措施：加盖减少散热、使用隔热材料、确保通风但避风、重复实验取平均值。 【易错警示】 1. 学生常误认为“燃烧越充分热值越大”或“热值与燃烧情况有关”，实际上热值是燃料固有属性，不随燃烧条件改变。不能说“未完全燃烧时热值变小”。 2. 常见错误包括：单位混淆（如质量用g但热值用J/kg未换算）、公式记错（将mq写成q/m）、气体燃料误用质量公式而非体积公式。计算时忽略“完全燃烧”前提，导致实际放热与理论值偏差被误解为公式失效。 3. 实际实验中Q吸远小于Q放，因存在热量散失、燃料未完全燃烧等问题。学生易误认为“水吸收的热量等于燃料释放的所有热量”，忽视效率问题。应明确实验测得的是有效利用热，非总放热。 4. 学生常混淆“燃烧剧烈程度”与“是否完全燃烧”，认为火大就是完全燃烧。实则强风可能助燃促进完全燃烧，但也可能吹散热量降低效率。关键看产物是否为完全氧化物。 5. 燃料利用效率错误常出现在Q放的计算上，如用实际测得的Q吸除以燃料质量当作热值，忽略了效率因素。热值是理论最大值，不能由实验直接测得，只能通过标准条件测定。 【教材图片解读】 比较不同燃料燃烧放热的多少； 1．【结合教材素材】（2025·山东烟台）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：① ② 。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为 kg。 2．【结合生活场景】（2025·黑龙江伊春市） 质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是_______（填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使_______kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 一、制作简易热机模型 （一）实验器材准备 主体支架：铁架台或木质底座（提供支撑） 动力装置：空易拉罐（汽缸）、带玻璃导管橡皮塞、小气球（活塞） 传动结构：细铁丝（曲轴）、塑料瓶盖（飞轮）、棉线（连接活塞与曲轴） 加热装置：酒精灯、火柴（热源） 辅助材料：剪刀、打孔器、胶水、配重块（平衡飞轮） （二）模型组装步骤 1. 制作汽缸与活塞：剪去易拉罐底部，用圆柱部分作汽缸，塞紧带玻璃导管橡皮塞，套入小气球；在易拉罐侧面钻两小孔（进、排气口）。 2. 搭建曲轴飞轮系统：用细铁丝弯成“L”形曲轴，一端固定在铁架台，另一端穿过塑料瓶盖中心，加装配重块；用棉线连接气球末端与曲轴偏心轮。 3. 加热与固定：将汽缸倾斜固定在铁架台，确保连接紧密、转动灵活；酒精灯放于汽缸底部下方，控制火焰大小。 （三）工作原理演示 1. 吸气冲程：松开排气口橡皮泥，下拉气球，空气进入，曲轴带动飞轮转1/4圈。 2. 压缩冲程：封闭进、排气口，上推气球，空气被压缩，飞轮因惯性转1/4圈。 3. 做功冲程：点燃酒精灯加热，空气膨胀推动气球，拉动曲轴，飞轮转1/4圈。 4. 排气冲程：打开排气口，活塞上行排气，曲轴完成最后1/4圈，实现工作循环。 （四）现象观察与原理总结 能量转化：加热使空气内能增大，推动活塞做功，转化为曲轴机械能，体现“燃料燃烧放热→内能→机械能”转化链。 效率影响：气球漏气或加热不足，飞轮转动幅度减小，说明热损失影响效率。 改进方向：增加“废气利用”装置或更换气球膜，观察飞轮转动效率变化。 （五）注意事项 1. 加热时防烫伤，实验后冷却再拆卸。 2. 曲轴与棉线连接点涂润滑油。 3. 调试飞轮配重块位置，防模型晃动。 通过该模型，可观察四个冲程循环，理解热机将内能转化为机械能原理，为学习汽油机、柴油机结构差异奠定基础。 【教考衔接】 1．（2025·江苏无锡·三模）如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体的内能增加 B．该过程机械能转化为内能 C．能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同 D．能量转化情况与内燃机的做功冲程相同 2．（2025·广东广州·一模）跨学科实践：小小汽轮机 某小组的同学们在项目化学习过程中，制作了如图所示的器具研究热机原理。实验时向烧瓶内部注入适量的水，塞上带导气管的塞子。将导气管的另一端管口对准叶轮的叶片。点燃酒精灯，当导气管出气口有蒸气喷出时，叶片就转动起来。 （1）该装置工作时，涉及多处能量转化或转移，请仿照示例写出一例。 【示例】现象：酒精灯加热水使水温升高。 能量转化或转移：通过热传递使内能发生了转移。 现象： 。 能量转化或转移： 。 （2）实验时若叶轮不转动，原因： ，解决办法： 。 （3）这种热机的效率能不能达到100%？请你说明判断的理由： 1．【教材素材】（2025·江苏无锡）同时在装有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水，发现热水中的红墨水扩散得快。这个现象说明（　　） A．分子之间有吸引力 B．分子之间有排斥力 C．热水分子比冷水分子小 D．温度越高，分子无规则运动越剧烈 2．【教材素材】（2025·宿迁）如图所示，将两个端面平整的铅块相互紧压，它们会“粘”在一起，主要原因是（　　） A．分子间有吸引力 B．分子间有排斥力 C．分子间有空隙 D．分子直径很小 3．【跨学科实践】（2025·内蒙古）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（　　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水的内能增加的方式是热传递 C．蒸汽被喷出后内能保持不变 D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 4．（2025·镇江）下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是（    ） A． B． C． D． 5．（2025·镇江）燃气热水器中，冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热，选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性，此过程中通过 的方式增加了水的内能，同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源，可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃，此过程中烟气中的水蒸气 变成水，放出热量，用于预加热冷水。 6．（2025·宿迁）将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中，初始温度相同，用同一热源加热相同时间， 升温快，这是因为 ；实验中测得，水的温度升高了20℃，吸收的热量为 J[]。 7．（2025·盐城）如图所示为全球首个全潜式深远海智能渔业平台，平台为三立柱结构。若立柱浸入海水的总体积为7.5×103m3，则立柱受到的浮力为 N；平台上的风机利用风能工作，风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，风机每小时可发电4000kW·h，相当于完全燃烧 kg焦炭放出的热量。（q焦炭=3×107J/kg，ρ海水取1×103kg/m3，g取10N/kg） 8．【跨学科】（2025·四川巴中）土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶，它通常以木柴、秸秆为燃料。目前，我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示，木柴添加通道与烟囱相连，通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款移动式土灶（如图丙和丁）。 （1）为使木柴充分燃烧，移动式土灶设计更合理的是 （选填“丙”或“丁”）。 （2）下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是（    ） A．有利于可燃物充分燃烧 B．有利于冷热空气形成对流 C．有利于提高可燃物的热值 D．有利于排出气体和烟尘 （3）1kg干木柴在土灶中完全燃烧，可以让铁锅里2kg的水温度升高50℃，则土灶的烧水效率为 %。（） 9．【跨学科、新考法】（2025·江苏盐城）阅读短文，回答问题。 液态空气储能 据报道，青海格尔木“60MW/600MW·h”液态空气储能示范项目正在加速建设，即将投入运行。液态空气储能是通过压缩、液化空气储存能量，并在需要时通过加热、膨胀空气释放能量。 充电阶段：在电力富余时段，电能驱动压缩机将空气压缩至高压状态，并通过净化装置去除水分、二氧化碳等杂质，避免液化过程中结冰堵塞管道。压缩后的空气经制冷系统冷却至-194℃，达到液化状态后存储于低温常压储罐中，体积仅为室温气态时的。 发电阶段：用电高峰时，液态空气从储罐释放，吸收热量迅速汽化，体积膨胀形成常温高压气体。高压气体推动膨胀机（或涡轮机）运转，驱动发电机产生电能回馈电网。 液态空气可以发电。液态空气储能技术的成功运用为我国储能产业发展开辟了新的道路。 （1）由于二氧化碳的凝固点比氧气 ，所以在液化过程中容易结冰堵塞管道。 （2）在充电阶段，压缩后的空气经制冷系统冷却时，内能 ；在发电阶段，高压气体推动膨胀机（或涡轮机）运转，将内能转化成了 。 （3）根据材料内容，概括液态空气储能的好处： 。（至少说出两条） 10．【跨学科、新考法】（2025·山西）跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能__________________； （2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能_________________；（答出一条即可） （3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：_________________。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 内能及其改变 目 录 01·考情剖析·命题前瞻 2 02·时空导航·网络构建 3 03·考点通关·靶向突破 4 考点1 分子动理论 4 教材·知识夯基 1．热运动 2．扩散现象 中考·考法聚焦 考法1 结合生活场景考查扩散现象 考法2 教材素材链接 考点2 内能 7 教材·知识夯基 1．内能 2．热传递和内能的改变 中考·考法聚焦 考法1 结合生活场景考查热传递和内能的改变 考法2 教材素材链接 考点3 热传递 热量 9 教材·知识夯基 1．热传递 2．热量 3．热传递和内能的改变 中考·考法聚焦 考法1 结合生活场景考查热传递和内能的改变 考法2 教材素材链接 考点4 比热容 13 教材·知识夯基 2．比热容 3．热传递过程中热量的计算 中考·考法聚焦 考法1 结合生活实际考查水的比热容较大的意义 考法2 结合生活情境考查热量计算 考法3 考查温度、内能和热量的关系 考点5 做功改变内能 热机 17 教材·知识夯基 1．做功改变内能 2．汽油机的工作过程 中考·考法聚焦 考法1 教材素材链接 考法2 结合生活情境考查汽油机的工作过程 考法3 对比考查做功和热传递改变内能 考点6 热值 20 教材·知识夯基 1．燃料的热值 2．热效率 中考·考法聚焦 考法1 教材素材链接 考法2 结合生活情境考查汽油机的工作过程 考法3 对比考查做功和热传递改变内能 04·素养拓展·思维进阶 23 拓展01 制作简易热机模型 05·优题精选·练能提分 26 考点 考查形式 考查内容 考法分析 分子动理论 ☑选择题 ☑填空题 考查分子热运动的基本概念；扩散现象； 类型1：现象识别与归因类 类型2：分子间作用力判断类 类型3：温度与分子运动关系类 类型4：综合解释类简答题 内能 ☑选择题 ☑填空题 内能的概念，内能与机械能的区别；判断热传递的条件、方向和结果，内能改变的方式。 1. 结合生活场景或实验情境，考查对温度差、热量传递方向及内能变化的理解。 2. “内能”和“机械能”概念辨析：。 3. 通过实例对比热传递与做功：。 热传递改变内能 热量 ☑选择题 ☑填空题 热传递改变内能的本质；热传递和做功改变内能区别；概念辨析。 1. “内能”、“热量”和“温度”概念辨析：。 2. 结合实例判断热传递的条件：。 3. 热传递与做功改变内能的区别：。 比热容 ☑选择题 ☑填空题☑计算题 ☑实验题 比热容的概念；水的比热容大的应用；热量计算公式Q=cmΔt的应用。 1. 结合生活现象考查水的比热容较大的实际意义。 2. 利用热量计算公式进行简单计算，需注意温度变化量Δt的取值及单位统一。 3. 对比不同物质的比热容，分析吸收或放出相同热量时温度变化的差异。 做功改变内能 热机 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验题 做功改变内能的本质；热传递和做功的区分；汽油机的四个冲程及能量转化； 1. 以图示或文字描述形式，判断汽油机的冲程名称及对应的能量转化。 2. （拓展）结合实例分析提高热机效率的方法。 热值 ☑选择题 ☑填空题☑计算题 热值的概念；燃料燃烧放热公式Q=mq的应用。 1. 结合生活中燃料的选择，理解热值是燃料的特性。 2. 利用燃料燃烧放热公式进行计算，注意燃料是否完全燃烧的条件。 命题新趋势 一是注重物理概念与生活、科技联系，试题情境结合新能源利用等，引导学生从物理视角解决实际问题，体现课程理念。二是加强科学探究能力考查，如设计实验比较比热容等，强调对实验各环节理解，培养科学思维与探究精神。三是跨学科融合趋势显现，将内能知识与化学、生物知识结合，考查综合运用多学科知识解决复杂问题的能力。四是试题呈现形式更多样，图表分析题、材料阅读题比例增加，要求学生具备信息处理能力，关注核心素养综合评价。 命题预测 首先，情境创设会强化与前沿科技、社会热点结合，如以“碳中和”下新型能源技术等为背景，考查学生用内能等知识分析物理原理。其次，科学探究类试题设计更具开放性和实践性，要求学生自主设计实验方案、分析改进误差，深化对科学研究方法的理解。再者，跨学科融合的深度和广度会拓展，结合生物、地理等内容设置综合性问题，考查跨学科知识迁移和应用能力。此外，物理概念辨析更细致，通过设置“似是而非”选项引导学生理解温度等三者区别与联系。同时，计算题更注重与实际生活联系，如计算家庭供暖成本等，强调数学工具应用，可能引入图像信息考查学生信息处理和综合素养。 考点1 分子动理论 【课标要求】知道常见的物质是由分子、原子构成的。 知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型。了解人类探索微观世界的大致历程，关注人类探索微观世界的新进展。 例1 用图形、文字或语言描述原子的核式结构模型。 1．分子动理论的基本内容 内容 考查方式 典型问题或易错点 应对策略 物质由大量分子、原子构成 判断正误类选择题； 易错点：学生常忽略“大量”这一关键词，误认为单个分子就能体现物质性质。 强调“大量”是统计规律成立的前提，单个分子不具有温度、压强等宏观属性。 分子在永不停息地做无规则运动 生活中的扩散现象及其产生原因。 “闻到花香”、“墨水滴入水中扩散”、“墙角堆煤变黑”等； 易错点：“分子扩散”、“分子运动现象”。 “尘土飞扬”“雪花飘落”不是分子运动，而是机械运动（宏观颗粒）。 “分子扩散”是错误说法；“分子运动现象”，现象应该是宏观的。 分子间存在相互作用的引力和斥力 生活现象分析 破镜不能重圆：断裂面间距过大，分子力几乎为零。 水黾能在水面行走：表面张力（本质是分子引力的宏观表现）。 固体难拉伸、两铅块压紧后能吊起重物。 斥力表现：固体液体难以压缩。 【易混淆概念辨析】 易混点 正确认识 分子运动 vs 机械运动 分子运动不可见，机械运动可见（如灰尘、雪花） 分子力 vs 宏观力 分子力是微观作用，不能直接测量；宏观表现如弹性力、表面张力等 扩散 vs 对流 墨水在静水中扩散是分子运动；搅拌导致混合是对流（宏观流动） “破镜难圆”原因 分子间距过大，分子力极其微弱，无法重新结合 【教材图片讲解】 酒精和水混合后总体积变小，说明分子间有空隙 扩散现象表明分子永不停息地做无规则运动 铅块紧压在一起，能吊起重物，说明分子间有引力 用分子动理论解释固体、液体和气体的物质状态 1．【中国优秀传统文化】（2025·江西）如图所示，是五彩祝福鸡蛋。在鸡蛋着色的过程中，火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部的现象，在物理学中叫做 ，温度越 ，色素进入越快。 命题意图： 解题思路： 命题点 扩散现象，分子动理论 命题解读 命题意图：考查学生对扩散现象及其影响因素的理解，结合中国传统文化中五彩蛋的制作，体现物理知识在生活中的应用。 解题思路：根据题干描述色素从果蔬进入鸡蛋的过程属于分子的无规则运动，即扩散现象；温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快，因此第二空填“高”。 方法：熟记分子动理论的基本内容并根据实际问题进行分析。 【答案】扩散 高 【解析】[1][2]在鸡蛋着色的过程中，火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部，是一种扩散现象，说明分子永不停息地做无规则运动，分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，所以温度越高，色素进入越快。 2．【新考查情境】（2025·江苏常州）东北原始森林监控系统发现，一只狐狸远远地尾随一只随地小便的东北虎，待老虎走后，狐狸在虎尿里打滚；虎尿气味有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌，原理是（　　） A．分子间有空隙 B．分子间存在吸引力 C．分子间存在排斥力 D．分子不停地做无规则运动 命题点 分子动理论、分析与应用能力考查。 命题解读 命题意图：考查学生对分子动理论基本概念的理解与应用能力，特别是将物理知识应用于实际生活或自然界现象的迁移能力。 解题思路：首先应明确题干所描述的现象本质是“气味的传播”。狐狸在虎尿中打滚后身上附着强烈气味，该气味能够持续散发并被远处的狼、豹等动物感知，从而起到威慑作用。这一过程的关键在于气味分子如何从虎尿中扩散到空气中，并随空气流动传播至较远区域。因此，问题的核心不是分子之间的相互作用力或空隙，而是分子自身是否具有运动性。 方法：熟记分子动理论的基本内容并根据实际问题进行分析。 【答案】D 【解析】狐狸在虎尿里打滚，由于分子在不停地做无规则运动，虎尿分子运动到狐狸身上，这是扩散现象，同理，狐狸身上的虎尿分子又运动到空气中，有助于狐狸吓退远处的狼、豹等天敌，ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 考点2 内能 【课标要求】了解内能和热量。 例6 通过光束从空气射入水（或玻璃）中的实验，了解光的折射现象及其特点。 1．内能 内能的定义 物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和 中考常以选择题或填空题形式考查，重点在于理解“一切物体在任何情况下都具有内能”，与机械能不同，内能不能为零。 影响内能的因素 温度、质量、状态和种类 温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大，内能通常增加；物态变化过程中吸放热会改变分子势能，从而改变内能。此类题目多结合图像（如熔化、沸腾曲线）进行综合判断。 改变内能的方式 做功和热传递 两者在改变内能上是等效的，但本质不同。热传递是能量的转移，做功是能量的转化。中考常通过实例判断（如搓手取暖、压缩空气引火）区分二者，属于高频考点。 【易混淆概念辨析】 内能 vs 机械能 内能是物体内部所有分子的能量总和，取决于分子热运动和分子间相互作用；机械能是物体整体因机械运动具有的能量，包括动能和势能。 二者本质不同，内能是微观层面分子运动和相互作用的能量表现，一切物体任何情况下都有内能，与物体整体机械运动状态无关；而机械能与物体宏观运动状态（速度、高度、形变程度等）相关，物体静止且处于零势能面时机械能可为零，但内能始终不为零。 试题常通过具体情境（如“静止的物体没有内能”等错误说法）考查对二者区别的理解，解题需从定义出发，明确内能的普遍性和机械能的相对性。 内能 vs 热量 内能是状态量，描述物体内部能量的总和；热量是过程量，仅在热传递过程中存在。不能说“物体含有热量”或“热量从一个物体传到另一个物体时保持不变”，而应说“物体吸收热量后内能增加”。 温度 vs 内能 vs 热量 温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大，内能通常增加；物态变化过程中吸放热会改变分子势能，从而改变内能。此类题目多结合图像（如熔化、沸腾曲线）进行综合判断。温度是分子平均动能的标志，只影响内能的一部分；内能还受质量、状态等因素影响，因此温度高的物体内能不一定大（例如一杯热水与一湖冷水）；热量则是内能变化的量度，在无热传递时不存在热量概念。 【易错警示】 ❌ “0℃的物体没有内能” ——错误！一切物体在任何温度下都有内能，因为分子永不停息地做无规则运动。 ❌ “物体温度不变，内能一定不变” ——错误！晶体熔化或凝固过程中，温度不变，但吸热或放热导致分子势能变化，内能改变。 【教材图片讲解】 不同温度下的扩散现象，温度越高，分子运动越剧烈，扩散进行得越明显； 比较内能大小，除了看温度，还要看质量、种类以及状态； 1．【结合生活场景】（2025·黑龙江伊春市）珊珊一家到烧烤店品尝美味的烤肉串，在烧烤的过程中，珊珊同学看到滋滋冒油的肉串，与烤制前相比，此时肉串的内能_______ （填“增大”“减小”或“不变”），同时她的家人也能闻到浓浓的肉香味儿，这是由于分子在______________。 命题点 分子动理论、内能、结合生活实例分析问题的能力。 命题解读 命题意图：本题旨在考查学生对热传递过程中物体内能变化的理解，以及对扩散现象本质——分子无规则运动的掌握；通过生活化情境将物理知识与实际体验结合，检验学生运用基础概念解释日常现象的能力。 解题思路：首先明确内能的影响因素，判断加热过程是否改变肉串的温度和状态；其次根据闻到香味的现象，联系气体分子的扩散原理，识别其背后的微观机制；需结合“烧烤”这一加热场景进行具体分析。 方法：采用概念辨析法，区分内能变化与热量传递的关系，确认温度升高导致内能增大；运用现象归因法，将宏观气味传播归结为微观分子的永不停息无规则运动，准确填写科学术语。 【答案】 ①. 增大 ②. 不停地做无规则运动 【解析】[1]烤肉串时，是通过热传递的方式将炭火的热量传递给肉串。根据热传递的原理，高温物体向低温物体传递热量，肉串吸收热量后，温度升高，其内能增大。 [2]能闻到浓浓的肉香味儿，是因为肉中的香味物质分子在不停地做无规则运动，在烧烤过程中，温度升高，分子的无规则运动更加剧烈，这些香味分子会扩散到空气中，进而进入人的鼻腔，使人闻到香味，这是扩散现象。 2．【教材素材链接】（2025·江苏连云港）关于内能，下列说法正确的是（　　） A．的物体没有内能 B．内能大小与温度无关 C．具有机械能的物体不一定有内能 D．物体具有内能，也可以同时具有机械能 命题点 命题解读 命题意图：考查学生对内能概念的理解，辨析内能与温度、机械能的关系，识别常见错误观念。 解题思路：从内能的定义出发，分析绝对零度不可达、内能与温度的关联性，以及内能与机械能的共存可能性。 解题思路：结合热力学基础知识逐项排除错误选项，确认D为正确答案，因物体在任何温度下均具有内能，且可同时具备宏观运动的机械能。 【答案】D 【解析】AC．内能是所有分子的动能和势能之和，故任何一个物体都有内能，具有机械能的物体也一定有内能，故AC错误； B．物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关，故B错误； D．任何一个物体都具有内能，当物体运动时，既具有内能，又具有机械能，所以物体具有内能，也可以同时具有机械能，故D正确。 故选D。 考点3 热传递 热量 【课标要求】了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。 1．热传递 热传递的定义 热传递是能量从高温物体向低温物体转移的过程 在中考中，常结合生活实例考查热传递的方向性（只能自发从高温→低温）、方式判断及实际应用。例如“夏天开空调时冷气向下吹是否合理”需结合对流原理分析空气密度变化导致的流动方向。 热传递的条件 一是存在温度差，二是物体之间能够发生热交换 温度升高，分子热运动加剧，分子动能增大，内能通常增加；物态变化过程中吸放热会改变分子势能，从而改变内能。此类题目多结合图像（如熔化、沸腾曲线）进行综合判断。 热传递的结果 当系统达到热平衡时，温度相同，热传递停止。 两者在改变内能上是等效的，但本质不同。热传递是能量的转移，做功是能量的转化。中考常通过实例判断（如搓手取暖、压缩空气引火）区分二者，属于高频考点。 热传递的方式（拓展） 传导、对流、辐射 传导主要发生在固体中，特别是金属材料，依靠粒子间的碰撞传递能量。对流发生在流体（液体和气体）中，依靠流体的宏观流动实现热量传递。辐射不需要介质，以电磁波（红外线等）形式向外发射能量。 2．热量 热量的定义 热量是指在热传递过程中，传递内能的多少，单位为焦耳（J）。 它是一个过程量，不能说“物体含有多少热量”或“物体具有热量”，而应说“物体吸收了多少热量”或“放出了多少热量”。常见错误表达如：“热水比冷水含有的热量多”是错误的，因为热量不是状态量，不随物体状态存在；正确的说法是“在降温到同一温度时，热水放出的热量更多”。 影响因素、计算公式 物质的比热容、质量以及温度的变化量，公式为。 该公式仅适用于没有物态变化时的吸热或放热计算。计算时注意单位统一，质量的单位必须用千克（kg），热量的单位是焦耳（J），温度的单位是摄氏度（℃），Δt 为温度变化量（升温时为末温减初温，降温时为初温减末温，取绝对值）。 概念辨析 温度是分子平均动能的标志（状态量）； 内能是物体内所有分子动能和势能总和（状态量）； 热量是在热传递中改变内能的方式之一（过程量）； 在中考命题中，常将热量与温度、内能混淆设置陷阱题。三者关系可总结为：热传递可以改变物体的内能，从而可能引起温度变化；但温度变化不一定由热量引起，内能变化也不一定表现为温度变化。 【常见命题方向】 1. 判断热传递方向与方式：给出生活情境（如用热水袋取暖、晒太阳、炒菜），要求识别热传递方式及能量流向。 2. 热量计算题型：结合比热容公式进行简单计算，常出现在填空题或实验探究题中，如测量水的比热容实验。 3. 概念辨析选择题：重点考察“热量、温度、内能”的区别与联系，属于高频易错点。 4. 图像分析能力：利用温度—时间图像判断吸放热情况，尤其是晶体熔化、液体沸腾图像中热量持续输入但温度不变的现象。 【易错说法辨析】 ❌ “物体吸收热量，温度一定升高” ——错误！吸收热量可能用于改变物态（如冰融化成水），此时温度不变。 ❌ “热量总是从内能大的物体传给内能小的物体” ——错误！热量传递方向由温度决定，不是内能大小。内能小但温度高的物体仍可向内能大但温度低的物体传热。 ❌“物体温度越高，含有或具有热量越多”——错误，热量不是状态量；热量是传递的能量，温度反映冷热程度，二者无直接数量对应关系。 ❌“物体吸收热量，温度一定升高”——错误，晶体熔化过程吸热但温度不变； ❌“物体温度升高，一定是吸收了热量”——不一定，也可能是外界对其做功（如摩擦生热），体现热力学第一定律思想。 【特别提醒】 热传递过程中传递的是“热量”，而不是“温度”或“内能本身”。这一点是学生理解上的关键难点，需特别强调热量是一个过程量，只有在热传递过程中才有意义。 概念 类型 定义 常见错误 热传递 过程 能量从高温物体转移到低温物体的过程 认为可通过做功实现热传递 热量 过程量 热传递中转移的内能多少 说“物体含有热量” 温度 状态量 分子平均动能的标志 与热量混为一谈 内能 状态量 所有分子动能和势能总和 忽视其与质量、物态的关系 【教材图片解读】 一切物体无论温度高低，都有内能，因为组成物体的分子都在永不停息地做无规则运动；而不能说物体含有或具有热量； 热传递改变内能，物体吸热内能增大，放热则内能减小，热传递的方式通常有：传导、对流和辐射； 1．【跨学科，结合地方传统美食】（2025·江苏淮安）图中是美食“油端子”，它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食，下列情境在改变内能的方式上与之相同的是（　　） A．弯折铁丝 B．压缩空气 C．钻木取火 D．给水加热 命题点 考查改变物体内能的两种方式——做功与热传递的辨析能力。 命题解读 命题意图：分析“油端子”制作过程中，面糊通过热油加热，内能增加，属于热传递改变内能；需找出选项中同样通过热传递而非做功改变内能的情境。 解题思路：对比各选项的物理过程——A、B、C均为机械做功导致内能变化，D为火焰加热水，属热传递，与“油端子”炸制时能量转化方式相同。 【答案】D 【解析】将面糊装入模具放入热油锅内炸是通过热传递的方式改变物体的内能。 A．弯折铁丝时，铁丝温度升高主要是由于外力做功，属于通过做功改变内能，故A不符合题意； B．压缩空气时，外力对空气做功使空气温度升高，属于通过做功改变内能，故B不符合题意； C．钻木取火时，摩擦力对木头做功使其温度升高，属于通过做功改变内能，故C不符合题意； D．给水加热是通过热传递吸收外界的热量而升温，属于通过热传递改变内能，与将面糊放入热油中炸制成美食所发生的能量转移方式相同，故D符合题意。 故选D。 2．【结合物理学史考查概念】（2025·江苏南通）热质说是18世纪流行的热学理论。该理论认为热质是一种无质量、看不见的特殊物质，物体吸收、放出热质会导致温度或物态的变化，它只能在物体间转移，不会产生或消失。下列事例中，不能佐证该理论的是（　　） A．热水暖手 B．冰袋冷敷 C．扬汤止沸 D．钻木取火 命题点 物理学史，内能概念； 命题解读 命题意图：考查对“热质说”核心观点的理解与辨析能力，识别哪些现象符合或违背该理论的基本假设 解题思路：明确热质说的三个关键点：热是一种无质量的物质、可在物体间转移、总量守恒；分析各选项是否体现“热质转移而不创生”的过程 方法：逐项判断：A、B体现热从高温物体传向低温物体，符合热质转移；C中“扬汤止沸”通过增大蒸发降温，不涉及热质交换；D“钻木取火”是做功生热，暗示热可由机械能转化而来，挑战热质不灭观，故不能佐证该理论的是D。 【答案】D 【解析】ABC．热水暖手、冰袋冷敷、扬汤止沸均属于热传递改变物体的内能，反映的是热质的转移，故ABC能佐证热质说理论，不符合题意； D．钻木取火属于做功改变物体的内能，能量发生转化，不是热质的转移，故D符合题意。 故选D。 考点4 比热容 【课标要求】通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。 例1 能运用比热容说明为什么沙漠中的昼夜温差比海边的大。 1．物质的比热容 比热容的定义 比热容是物质的一种热学性质，表示单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量。其国际单位是焦耳每千克摄氏度（J/(kg·℃)）。 单位、定义式 公式表达为： 质量的单位千克（kg），热量的单位是焦耳（J），温度的单位是摄氏度（℃），Δt 为温度变化量（升温时为末温减初温，降温时为初温减末温，取绝对值）；比热容，单位 J/(kg·℃)。 概念理解 比热容是物质的特性之一，不同物质的比热容一般不同。例如，水的比热容较大，为 4200 J/(kg·℃)，而砂石、金属等较小。这解释了为什么沿海地区昼夜温差小，而内陆地区温差大——水的吸热和放热能力更强，能缓冲温度变化。 物理意义 比热容反映的是物质储存热量的能力。它由物质本身决定，与物体的质量、体积、形状、温度变化量及是否吸放热无关。例如，一杯水和一桶水的比热容相同，尽管它们的质量不同，但单位质量每升高1℃所需的热量是一样的。 影响因素 物质种类：不同物质分子结构不同，内能变化方式不同，导致比热容差异。 物态：同一物质在不同状态下的比热容不同。例如，水的比热容为 4200 J/(kg·℃)，而冰约为 2100 J/(kg·℃)。 温度：理论上比热容随温度略有变化，但在初中阶段通常视为常数。 需特别注意：比热容不是“热量”本身，而是描述“吸热能力”的物理量。不能说“物体含有多少比热容”，这是错误表述。 应用与价值 在实际应用中，比热容决定了物质在相同条件下温度变化的难易程度。比热容大的物质升温慢、降温也慢，适合用作冷却剂或保温材料；反之则容易升温或降温。 2. 实验探究：比较不同物质的吸热能力 实验方法 控制变量法 探究因素 比较质量相同的两种液体（如水和煤油），用相同热源加热，观察升高相同温度所需时间，或相同时间内温度升高的幅度。 实验要点 1. 器材选择：使用相同规格的电加热器确保加热功率相同； 2. 控制被加热物质量相等，初温相同或相差不大； 3. 如果用电加热器加热，则使用搅拌器使沙子受热均匀；如用红外灯加热，则无需搅拌； 4. 温度计位置正确，读数稳定后记录。或利用红外成像仪或温度传感器比较温度。 比较因素 比较加热时间反映吸热多少；通过比较相同时间内温度升高多少反映吸热本领，温度升高较快的，吸热本领较弱； 实验现象 质量相等的水和沙子，加热相同时间，沙子比水温度升得高； 实验结论 升高相同温度，加热时间越长，说明吸收热量越多，比热容越大；或相同时间内升温越慢，比热容越大。 【高频考点】 考点 内容 应对策略 比热容定义与单位 掌握公式 及各物理量含义 熟记单位换算，理解比热容是物质属性 图像分析 加热时间—温度图像判断比热容大小 相同质量下，斜率小（升温慢）的比热容大 吸放热计算 升温或降温求解吸放热、比热容测定 列出 $ Q_{\text{吸}} = Q_{\text{放}} $ 方程，注意代入方向 生活应用解释 举例说明比热容的应用 结合实例记忆，如“暖气用水”、“海边凉快”等 实验探究 控制变量法比较吸热能力 明确实验目的、变量控制、结论推导逻辑 【易错警示与典型误区】 错误1：混淆“比热容”与“热量” ❌ 错误说法：“物体的比热容越大，含有的热量越多。” ✅ 正确理解：热量是过程量，不能说“含有”；比热容是属性，不代表热量多少。 错误2：认为比热容与质量有关 ❌ 错误观点：“质量大的物体比热容大。” ✅ 正确认识：比热容是单位质量的性质，与总质量无关。 错误3：忽略物态对比热容的影响 ❌ 常见误解：“水和冰的比热容一样。” ✅ 实际情况：冰的比热容约是水的一半，必须区分状态。 错误4：在吸放热计算中温度变化量出错 ❌ 典型错误：将初温当作温度变化量使用，如把 写成 t。 ✅ 正确做法：，注意吸热方是末温减初温，放热方是初温减末温。 错误5：实验设计中未控制变量 ❌ 实验失误：用酒精灯加热不同液体，未保证火焰大小一致。 ✅ 改进方法：使用红外灯加热，确保加热时间相同，实现“相同时间内提供相同热量”。 【教材图片解读】 观察不同物质吸热升温的现象，相同加热方式，加热时间相同，沙子比水温度升得高，说明吸热本领弱； 海陆风的形成，白天陆地升温快，热气流上升，海面上冷气流流向陆地，形成海风；夜晚海洋降温慢，热气流上升，形成陆风； 1．【结合生活场景设置新情境】（2025·黑龙江伊春市）下列实例中与水的比热容有关的是（　　） A. 北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 B. 沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 C. 天热时在地面上撒水是为了降低室内温度 D. 刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 命题点 物质的比热容，水的比热容较大的现实意义 命题解读 命题意图：考查水的比热容特性及其在实际生活中的应用理解，要求学生掌握比热容对温度变化的影响。 解题思路：分析各选项现象背后的物理原理，判断是否涉及水因比热容大而吸热或放热能力强、导致温度变化缓慢的特点。 方法总结：对比内陆与沿海气候差异，明确水的比热容大于陆地，吸收或释放相同热量时温度变化小，从而解释昼夜温差差异。 【答案】B 【解析】A．北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂，是因为水结冰时，质量不变、密度变小、体积变大，与水的比热容较大无关，故A不符合题意； B．内陆地区沙子多水少，沙子的比热容比水小，白天在太阳的照射下，受热情况相同时，沙子的温度上升比水多，而晚上在同样的放热情况下，沙子的温度下降得也多，所以内陆地区的昼夜气温差比沿海地区大，与水的比热容较大有关，故B符合题意； C．天热时在地面上撒水是通过水蒸发吸热来降低室内温度，与水的比热容较大无关，故C不符合题意； D．刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些，是加快了衣服表面的空气流动速度而加快了蒸发，与水的比热容较大无关，故D不符合题意。 故选B。 2．【结合教材素材考查探究实验】（2025·江苏苏州）如图甲，两个相同的容器中分别装有液体a、b，液体a的质量大于b的质量。用两个电热丝分别对液体a、b加热，电热丝的阻值大于的阻值，工作电压相同，且电热丝产生的热量均被液体吸收，液体a、b温度随时间的变化关系如图乙。下列说法正确的是（　　） A．a、b为同种物质 B．a的比热容小于b的比热容 C．相同时间内a、b吸收的热量相等 D．的电功率大于的电功率 命题点 比较物质吸热升温的快慢，电功率 命题解读 命题意图：考查学生对电热转换、比热容概念及图像分析能力的综合理解，重点检验热量吸收与物质性质、电路功率间关系的认知。 解题思路：根据题干信息，两电热丝电压相同但阻值不同，由可判断功率差异；结合温度—时间图像斜率反映升温快慢，进一步推断比热容大小；再依据吸热公式和实际加热情况分析选项。 方法总结：运用电功率公式比较加热速率，利用热学公式结合图像斜率与质量关系分析比热容，逐项排除错误选项，得出正确结论。 【答案】B 【解析】A．由图像可知，a、b沸点不同，所以a、b不是同种物质，故A错误； CD．电热丝的阻值大于的阻值，工作电压相同，根据，的电功率小于的电功率，因为是纯电阻电路，根据可知相同时间产生的热量少于产生的热量，电热丝产生的热量均被液体吸收，所以相同时间内a吸收的热量少于b吸收的热量，故CD错误； B．相同时间内a吸收的热量少于b吸收的热量，由图像可知，沸腾前相同时间内a升高的温度大于b升高的温度，且液体a的质量大于b的质量，根据可知a的比热容小于b的比热容，故B正确。 故选B。 考点5 做功改变内能 热机 【课标要求】了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 例2 了解热机对社会发展所起的作用和对环境的影响。 1．做功改变内能 基本概念 做功是改变物体内能的一种方式，当外界对物体做功时，物体内能增加；物体对外界做功时，内能减少。这与热传递并列为改变内能的两种途径。 能量转化本质 做功改变内能的本质是机械能与其他形式能量（主要是内能）之间的相互转化。例如，压缩气体做功，机械能转化为气体内能，导致温度升高；气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，温度降低。 典型实例分析 活塞压缩空气：在密闭容器中快速下压活塞，空气被压缩，活塞对气体做功，气体内能增大，温度升高，可能引燃棉花（如“空气压缩引火仪”实验）。 钻木取火：摩擦过程中克服阻力做功，机械能转化为内能，使木头温度升高达到着火点。 滑下滑梯臀部发热：人下滑时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，导致臀部和滑梯温度升高。 做功和热传递的区别 做功是能量的转化过程（机械能→内能或反之），强调过程的主动性； 热传递是能量的转移过程（高温物体→低温物体），不涉及能量形式的改变。 两者在改变内能上等效，但本质不同。 2．热机 定义与作用 热机是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能的装置。它是现代社会动力系统的核心，广泛应用于汽车、火车、轮船、发电站等。 工作原理 燃料在热机内部燃烧产生高温高压气体，高温高压气体推动机械部件（如活塞、涡轮）做功，实现“内能 → 机械能”的能量转化。 常见类型及特点 内燃机：燃料在机器内部燃烧，分为汽油机和柴油机。 汽油机：点燃式，使用火花塞点火，压缩比较低，常用于轿车。 柴油机：压燃式，压缩空气产生高温使柴油自燃，压缩比高，效率较高，用于卡车、重型机械。 蒸汽机：早期热机，利用外部加热产生蒸汽推动活塞，效率较低，现已较少使用。 喷气发动机、火箭发动机：通过高速喷出气体产生反冲推力，也属于热机范畴。 四冲程汽油机工作循环（重点掌握） 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞下行，吸入汽油与空气的混合物。 压缩冲程：两气门关闭，活塞上行，压缩混合气体，机械能转化为内能，温度、压强升高。 做功冲程：火花塞点火，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压气体推动活塞下行，内能转化为机械能，是唯一对外做功的冲程。 排气冲程：排气门打开，进气门关闭，活塞上行，排出废气。 能量转化关系 在做功冲程中完成主要能量转化：化学能（燃料）→ 内能（燃烧）→ 机械能（推动活塞）。 其他三个冲程依靠飞轮惯性完成，消耗机械能。 热机效率（拓展） 热机的效率定义：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，常用百分数表示。其计算公式为：η=（W有用/Q放）×100%，其中W有用是热机输出的有用机械能，Q放是燃料完全燃烧释放的总能量。 产生原因：由于存在热量损失（如废气带走热量、机械摩擦耗能、散热等），热机效率总小于100%。散热和废气会损失大量内能，导致热机效率不高。 提高效率的措施：改进结构、充分燃烧、减少摩擦、利用废气能量（如涡轮增压）。 【教材图片解读】 做功改变内能，对物体做功，内能增大； 物体对外做功，内能减小； 1．【结合教材素材考查】（2025·江苏扬州）如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（   ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 命题点 汽油机的工作过程 命题解读 命题意图：考查内燃机工作循环中各冲程的识别与理解。 解题思路：观察图示活塞运动方向及进、排气门开闭状态，结合四冲程特征判断当前冲程。 方法总结：若活塞下行且进气门打开为吸气冲程；活塞上行且两气门关闭为压缩冲程；火花塞点火、活塞下行为做功冲程；活塞上行且排气门打开为排气冲程。 【答案】B 【解析】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内气体，火花塞未点火，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．【跨学科实践】（2025·湖北）如图是液体燃料火箭喷气发动机示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（　　） A. 燃料燃烧时内能转化为化学能 B. 燃料箱燃料减少，燃料热值不变 C. 燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D. 火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 命题点 燃料燃烧，热机原理 命题解读 命题意图：考查能量转化、燃料热值概念及热机效率的理解，聚焦物理核心素养中的“能量观念”与“科学思维”。 解题思路：逐项分析选项中涉及的能量转换关系、热值定义及其影响因素，结合火箭发动机工作原理判断正误。 方法总结：依据热值是物质特性、不随质量或放热量变化；燃烧为化学能转内能；能量转化存在损耗，机械能小于化学能。 【答案】B 【解析】A．燃料燃烧时，燃料的化学能先转化为内能，再将内能转化为机械能，故A错误； B．热值是燃料的基本属性，与燃料的质量大小无关，所以燃料箱燃料减少，热值不变，故B正确； C．热值是燃料的基本属性，与燃料燃烧放出热量多少无关，故C错误； D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃料不可能全部燃烧等因素影响，燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能，故D错误。 故选B。 考点6 热值 【课标要求】从能量转化的角度认识燃料的热值。 （1）调查当地近年来炊事、取暖、交通等方面燃料结构的变化，从经济与环保的角度开展讨论。 （2）燃料的种类很多，如木柴、煤、汽油、酒精、天然气等，查阅资料并比较相同质量的不同燃料完全燃烧时放出热量的多少。 1．热值 考查要点 内容详解 热值的概念理解 热值是指单位质量（或单位体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量，是燃料本身的一种特性。固体和液体燃料常用单位为J/kg，气体燃料常用单位为J/m3。热值只与燃料种类有关，与燃料是否燃烧、是否完全燃烧、燃烧放热多少无关。例如，相同质量的汽油和柴油热值不同，是因为它们的化学组成不同。 燃料燃烧放热量计算公式 计算公式为：Q放= mq（固体、液体）或 Q放= Vq（气体），其中m为燃料质量，V为气体体积，q为热值。例如，2kg干木柴（q=1.2×107 J/kg）完全燃烧放热为Q=2×1.2×107=2.4×107 J。必须注意单位统一，如质量用kg，热值对应J/kg。 热值比较与应用判断 不同燃料热值不同，热值越高，相同质量下放热越多。生活中选择燃料需综合考虑热值、价格、储存运输、环保等因素。例如，氢气热值高但储存难，煤热值较低但储量大，适用于不同场景。试题常要求根据热值数据判断哪种燃料更节能。 完全燃烧与不完全燃烧辨析 完全燃烧指燃料在氧气充足条件下充分反应，生成稳定氧化物（如CO₂、H₂O），释放全部可释热量；不完全燃烧则因缺氧产生CO、碳粒等，放热少且污染大。可通过火焰颜色判断：蓝色火焰多为完全燃烧，黄色或冒黑烟为不完全燃烧。 能量利用率与效率计算 实际利用的热量占燃料完全燃烧放热的比例称为热效率，η = (Q吸/Q放) × 100%。例如，加热水时若水吸热8×105J，燃料放热1×106J，则效率为80%。提高效率方法包括增大受热面积、减少散热、预热空气等。 2．探究燃料燃烧放热的实验 实验原理与装置分析 实验通常通过燃烧燃料加热水，测量水温变化来间接测定燃料放热。核心原理是能量转化：燃料化学能转化为内能，被水吸收。理想情况下Q吸= cmΔt ≈ Q放。实验中需使用燃烧皿、酒精灯、铁架台、温度计、天平等设备，控制变量如水量、初温、燃料质量。 实验误差来源识别 主要误差包括：燃料燃烧不充分导致放热减少；热量通过辐射、对流等方式散失到空气中；加热容器（如烧杯）自身吸热；温度计读数时机不当（未达最高温即读数）；风力影响火焰稳定性。改进措施：加盖减少散热、使用隔热材料、确保通风但避风、重复实验取平均值。 【易错警示】 1. 学生常误认为“燃烧越充分热值越大”或“热值与燃烧情况有关”，实际上热值是燃料固有属性，不随燃烧条件改变。不能说“未完全燃烧时热值变小”。 2. 常见错误包括：单位混淆（如质量用g但热值用J/kg未换算）、公式记错（将mq写成q/m）、气体燃料误用质量公式而非体积公式。计算时忽略“完全燃烧”前提，导致实际放热与理论值偏差被误解为公式失效。 3. 实际实验中Q吸远小于Q放，因存在热量散失、燃料未完全燃烧等问题。学生易误认为“水吸收的热量等于燃料释放的所有热量”，忽视效率问题。应明确实验测得的是有效利用热，非总放热。 4. 学生常混淆“燃烧剧烈程度”与“是否完全燃烧”，认为火大就是完全燃烧。实则强风可能助燃促进完全燃烧，但也可能吹散热量降低效率。关键看产物是否为完全氧化物。 5. 燃料利用效率错误常出现在Q放的计算上，如用实际测得的Q吸除以燃料质量当作热值，忽略了效率因素。热值是理论最大值，不能由实验直接测得，只能通过标准条件测定。 【教材图片解读】 比较不同燃料燃烧放热的多少； 1．【结合教材素材】（2025·山东烟台）汽油机是燃油汽车的动力来源之一。如图所示是某台汽油机工作时的能量数据，图中横线处应填写的内容是：① ② 。若汽油的热值为，则该工作过程中消耗的汽油质量为 kg。 命题点 汽油机的能量转化；热值相关计算； 命题解读 命题意图：根据汽油机的工作过程的流程图，分析其能量转化关系；并结合燃料燃烧放热公式，进行简单的计算。 解题思路：根据能量守恒，消耗汽油释放热量等于转化为机械能与散失内能之和，结合热值公式 计算得质量。 【答案】1.61×105 机械 3.5×10-3 【解析】[1][2]汽油机中燃料完全燃烧放出的热量等于损失的能量和有用的机械能之和，燃料完全燃烧放出的热量Q放=W损失+W有用=1.2×105J+4.1×104J=1.61×105J [3]该工作过程中消耗的汽油质量为 2．【结合生活场景】（2025·黑龙江伊春市） 质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是_______（填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使_______kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 命题点 热值概念理解与热量计算应用 命题解读 命题意图：考查热值的物质属性及热量公式的综合运用能力 解题思路：热值是固有属性，与质量无关；利用Q＝mq计算放热，再由Q＝cmΔt求水的质量 方法：先算酒精燃烧放热Q＝0.42×3.0×107＝1.26×107J，再代入1.26×107＝4.2×103×m×60，解得m＝50kg 【答案】 ①. 相同 ②. 50 【解析】[1]热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关，所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值相同。 [2]酒精完全燃烧放出的热量 由题意， 由，则水的质量 一、制作简易热机模型 （一）实验器材准备 主体支架：铁架台或木质底座（提供支撑） 动力装置：空易拉罐（汽缸）、带玻璃导管橡皮塞、小气球（活塞） 传动结构：细铁丝（曲轴）、塑料瓶盖（飞轮）、棉线（连接活塞与曲轴） 加热装置：酒精灯、火柴（热源） 辅助材料：剪刀、打孔器、胶水、配重块（平衡飞轮） （二）模型组装步骤 1. 制作汽缸与活塞：剪去易拉罐底部，用圆柱部分作汽缸，塞紧带玻璃导管橡皮塞，套入小气球；在易拉罐侧面钻两小孔（进、排气口）。 2. 搭建曲轴飞轮系统：用细铁丝弯成“L”形曲轴，一端固定在铁架台，另一端穿过塑料瓶盖中心，加装配重块；用棉线连接气球末端与曲轴偏心轮。 3. 加热与固定：将汽缸倾斜固定在铁架台，确保连接紧密、转动灵活；酒精灯放于汽缸底部下方，控制火焰大小。 （三）工作原理演示 1. 吸气冲程：松开排气口橡皮泥，下拉气球，空气进入，曲轴带动飞轮转1/4圈。 2. 压缩冲程：封闭进、排气口，上推气球，空气被压缩，飞轮因惯性转1/4圈。 3. 做功冲程：点燃酒精灯加热，空气膨胀推动气球，拉动曲轴，飞轮转1/4圈。 4. 排气冲程：打开排气口，活塞上行排气，曲轴完成最后1/4圈，实现工作循环。 （四）现象观察与原理总结 能量转化：加热使空气内能增大，推动活塞做功，转化为曲轴机械能，体现“燃料燃烧放热→内能→机械能”转化链。 效率影响：气球漏气或加热不足，飞轮转动幅度减小，说明热损失影响效率。 改进方向：增加“废气利用”装置或更换气球膜，观察飞轮转动效率变化。 （五）注意事项 1. 加热时防烫伤，实验后冷却再拆卸。 2. 曲轴与棉线连接点涂润滑油。 3. 调试飞轮配重块位置，防模型晃动。 通过该模型，可观察四个冲程循环，理解热机将内能转化为机械能原理，为学习汽油机、柴油机结构差异奠定基础。 【教考衔接】 1．（2025·江苏无锡·三模）如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近底部的小孔，纸杯就会“向前”飞去。纸杯飞出过程中，下列说法正确的是（　　） A．罐内气体的内能增加 B．该过程机械能转化为内能 C．能量转化情况与内燃机的压缩冲程相同 D．能量转化情况与内燃机的做功冲程相同 【答案】D 【详解】纸杯飞出过程中，罐内气体体积膨胀，对外做功，将气体的内能转化为纸杯的机械能，罐内气体的内能减小；内燃机的做功冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故纸杯飞出过程中，能量转化情况与内燃机的做功冲程相同，故D正确，ABC错误。 故选D。 2．（2025·广东广州·一模）跨学科实践：小小汽轮机 某小组的同学们在项目化学习过程中，制作了如图所示的器具研究热机原理。实验时向烧瓶内部注入适量的水，塞上带导气管的塞子。将导气管的另一端管口对准叶轮的叶片。点燃酒精灯，当导气管出气口有蒸气喷出时，叶片就转动起来。 (1)该装置工作时，涉及多处能量转化或转移，请仿照示例写出一例。 【示例】现象：酒精灯加热水使水温升高。 能量转化或转移：通过热传递使内能发生了转移。 现象： 。 能量转化或转移： 。 (2)实验时若叶轮不转动，原因： ，解决办法： 。 (3)这种热机的效率能不能达到100%？请你说明判断的理由： 【答案】(1) 蒸汽推动叶轮转动 蒸汽的内能转化为叶轮的机械能 (2) 蒸汽产生的动力不足 增大酒精灯火焰，产生更多蒸汽 (3)见详解 【详解】（1）[1][2]蒸汽从管口喷出具有内能，推动叶轮使其转动起来，叶轮获得了机械能，这是内能向机械能的转化过程。 现象：蒸汽推动叶轮转动。 能量转化或转移：蒸汽的内能转化为叶轮的机械能。 （2）[1][2]如果叶轮不转动，可能是蒸汽产生的动力不足，增大酒精灯火焰可以使水更快地沸腾产生更多蒸汽，从而增大蒸汽的动力；可能是装置漏气，蒸汽的压力减小，导致无法推动叶轮转动，检查装置气密性，使烧瓶、塞子和导气管的密封良好。 （3）在热机工作过程中，燃料燃烧放出的能量，一部分用来做有用功推动叶轮转动，但是还有一部分能量会散失到周围环境中（如向外界散热、克服机械间的摩擦等），所以热机效率不能达到100%。 1．【教材素材】（2025·江苏无锡）同时在装有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水，发现热水中的红墨水扩散得快。这个现象说明（　　） A．分子之间有吸引力 B．分子之间有排斥力 C．热水分子比冷水分子小 D．温度越高，分子无规则运动越剧烈 【答案】D 【解析】扩散现象是分子无规则运动的体现。在热水和冷水中分别滴入红墨水，热水中的红墨水扩散更快，是因为热水温度高，水分子（以及红墨水分子）的无规则运动更剧烈，使得红墨水分子能更快地在水中分散开来。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．【教材素材】（2025·宿迁）如图所示，将两个端面平整的铅块相互紧压，它们会“粘”在一起，主要原因是（　　） A．分子间有吸引力 B．分子间有排斥力 C．分子间有空隙 D．分子直径很小 【答案】A 【解析】将两个端面平整的铅块相互紧压，铅块表面分子之间的距离减小，表现为分子间引力作用，它们会“粘”在一起，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．【跨学科实践】（2025·内蒙古）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（　　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水的内能增加的方式是热传递 C．蒸汽被喷出后内能保持不变 D．蒸汽的内能全部转化为风车的机械能 【答案】B 【解析】A．酒精燃烧的过程是将化学能转化为内能的过程，故A不符合题意； B．加热过程中，易拉罐中的水吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式增加内能，故B符合题意； C．蒸汽喷出后，对外做功，内能转化为机械能，内能减小，故C不符合题意； D．因为热量损失，所以蒸汽的内能不会全部转化为风车的机械能，故D不符合题意。 故选B。 4．（2025·镇江）下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A．图示中进气门打开，活塞向下运动，是进气冲程，故A不符合题意； B．图示中进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，是压缩冲程，故B符合题意； C．图示中活塞向下运动且进气门和排气门都关闭，这是汽油机的做功冲程，故C不符合题意； D．图示中排气阀打开，活塞向上运动，将废气排出气缸，是排气冲程，故D不符合题意。 故选B。 5．（2025·镇江）燃气热水器中，冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热，选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性，此过程中通过 的方式增加了水的内能，同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源，可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃，此过程中烟气中的水蒸气 变成水，放出热量，用于预加热冷水。 【答案】导热 热传递 液化 【解析】[1]选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的导热性。导热性良好的物质能够快速地将热量从高温物体传递到低温物体，在燃气热水器中，铜质换热器可以有效地将高温烟气的热量传递给冷水。 [2]冷水经过铜质换热器时被高温烟气加热，此过程中由于高温烟气和冷水之间存在温度差，热量从高温烟气传递到冷水，是通过热传递的方式增加了水的内能。 [3]烟气的温度从进一步降到，此过程中烟气中的水蒸气遇冷由气态变成液态水，这种物态变化是液化，液化过程会放出热量，可用于预加热冷水。 6．（2025·宿迁）将质量均为100g的沙子和水分别放在两个相同瓷盘中，初始温度相同，用同一热源加热相同时间， 升温快，这是因为 ；实验中测得，水的温度升高了20℃，吸收的热量为 J[]。 【答案】沙子 沙子的比热容比水小 8.4×103 【解析】[1][2]沙子的比热容比水小，质量相同的沙子和水，加热相同的时间，即吸收相同的热量，沙子升温快。 [3]水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×0.1kg×20℃=8.4×103J 7．（2025·盐城）如图所示为全球首个全潜式深远海智能渔业平台，平台为三立柱结构。若立柱浸入海水的总体积为7.5×103m3，则立柱受到的浮力为 N；平台上的风机利用风能工作，风能属于 （选填“可再生”或“不可再生”）能源，风机每小时可发电4000kW·h，相当于完全燃烧 kg焦炭放出的热量。（q焦炭=3×107J/kg，ρ海水取1×103kg/m3，g取10N/kg） 【答案】7.5×107 可再生 480 【解析】[1]物体排开水的体积等于浸入水中的体积，则立柱受到的浮力为 [2]风能可以从自然界源源不断的获得，所以风能属于可再生能源。 [3]风机每小时可发电4000kW·h，这么多能量需要完全燃烧焦炭的质量为 8．【跨学科】（2025·四川巴中）土灶是我国古代劳动人民智慧的结晶，它通常以木柴、秸秆为燃料。目前，我市农村仍有使用土灶做饭的习惯。内部结构如图乙所示，木柴添加通道与烟囱相连，通风通道与木柴添加通道通过中间铁栅连通。某厂家根据土灶的结构设计了两款移动式土灶（如图丙和丁）。 (1)为使木柴充分燃烧，移动式土灶设计更合理的是 （选填“丙”或“丁”）。 (2)下列对土灶烟囱作用的说法不合理的一项是（    ） A．有利于可燃物充分燃烧 B．有利于冷热空气形成对流 C．有利于提高可燃物的热值 D．有利于排出气体和烟尘 (3)1kg干木柴在土灶中完全燃烧，可以让铁锅里2kg的水温度升高50℃，则土灶的烧水效率为 %。（） 【答案】(1)丁 (2)C (3)3.5 【解析】（1）在丁中有通风口，进入更多的空气，能使木柴充分燃烧，所以移动式土灶设计更合理的是丁 （2）土灶设计烟囱的作用是：烟囱有利于空气流通，为可燃物燃烧提供充足氧气，有利于充分燃烧；烟囱能使冷热空气形成对流，促进燃烧；有利于排出有害气体和烟尘。而燃料的热值是燃料本身的特性，只与燃料种类有关，烟囱不能提高燃料热值，故选C。 （3）干木柴放出的热量Q放=mq=1kg×1.2×107J/kg=1.2×107J 水吸收热量 则土灶的烧水效率 9．【跨学科、新考法】（2025·江苏盐城）阅读短文，回答问题。 液态空气储能 据报道，青海格尔木“60MW/600MW·h”液态空气储能示范项目正在加速建设，即将投入运行。液态空气储能是通过压缩、液化空气储存能量，并在需要时通过加热、膨胀空气释放能量。 充电阶段：在电力富余时段，电能驱动压缩机将空气压缩至高压状态，并通过净化装置去除水分、二氧化碳等杂质，避免液化过程中结冰堵塞管道。压缩后的空气经制冷系统冷却至-194℃，达到液化状态后存储于低温常压储罐中，体积仅为室温气态时的。 发电阶段：用电高峰时，液态空气从储罐释放，吸收热量迅速汽化，体积膨胀形成常温高压气体。高压气体推动膨胀机（或涡轮机）运转，驱动发电机产生电能回馈电网。 液态空气可以发电。液态空气储能技术的成功运用为我国储能产业发展开辟了新的道路。 (1)由于二氧化碳的凝固点比氧气 ，所以在液化过程中容易结冰堵塞管道。 (2)在充电阶段，压缩后的空气经制冷系统冷却时，内能 ；在发电阶段，高压气体推动膨胀机（或涡轮机）运转，将内能转化成了 。 (3)根据材料内容，概括液态空气储能的好处： 。（至少说出两条） 【答案】(1)高 (2)减小 机械能 (3)安全，无污染；能量储存时间长 【解析】（1）当进行气体液化操作时，环境温度降低过程中，凝固点相对较高的二氧化碳更容易达到其凝固点从而凝固成固态冰状物质，进而堵塞管道 。由于二氧化碳的凝固点比氧气高，因此二氧化碳更容易在低温下结冰。 （2）[1]压缩后的空气经制冷系统冷却时，温度降低，其内能减小。 [2]高压气体推动膨胀机运转，消耗内能，获得机械能，该过程将内能转化为机械能。 （3）阅读材料可知，液态空气储能属于清洁能源，不污染环境；液态空气可在低温常压储罐中长期储存，适合电网调峰需求。 10．【跨学科、新考法】（2025·山西）跨学科实践 制作简易汽轮机模型 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制定了“项目提出——项目分析——项目实施——展示交流”的学习流程，研究了热机原理，收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。 实验时向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能__________________； （2）某团队的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能_________________；（答出一条即可） （3）热机发展史也是一部热机效率提高史，在展示交流环节，对如何提高简易汽轮机效率，同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观念，从结构的角度思考，帮助他们提出一个可行性措施：_________________。 【答案】（1） ①. 内能 ②. 机械能 （2）见解析 （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]酒精燃烧，是将酒精内部的化学能转化为内能释放出来，然后将内能通过热传递转移给水和易拉罐，水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对扇叶做功，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 【小问2详解】 在测试过程中，发现扇叶不转动，可能水蒸气的内能太小，笔尖喷出的蒸汽太少。 【小问3详解】 在易拉罐上半部分覆盖保温层，可以减少热量的损失，提高汽轮机效率。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $