第20讲 内能 能量的转化与守恒 能源与可持续发展(物理)-【练客中考】2026年浙江新中考科学课堂精讲本（合订本）

第20讲 内能能量的转化与守恒 能源与可持续发展 (2024年3分) Q2022年版课标内容要求 学习内容 内容要求 ①结合实例了解能的多种形式（机械能、内能、电磁能、化学能、核能等）。 ②描述克服摩擦做功与物体内能改变的关系，知道改变内能的途径，知道可用热量来量度热 传递过程中的（新增）内能变化。 ③通过实验了解比热容，尝试用比热容解释有关自然现象。 4.1 能的形式、 ④以汽油机为例，了解热机的工作原理，知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。 转移与转化 ⑤能举例说明化学能与内能的转化，认识燃料的热值，说明生物体能量的来源和转化。 质科学 ⑥知道核能及其应用，知道放射性的应用与防护。 ⑦能举出能的转化与转移有一定的方向性的实例。 理 ⑧通过实例认识能的转化的普遍性。知道能量守恒定律，初步了解“永动机”是不可能实现的。 ①认识太阳是地球上各种能量的最主要来源；了解能源的分类及各类能源的特点（如水能、化石能、 4.2能源与可持 风能、潮汐能、太阳能、核能和生物质能等)，能区别主要的不可再生能源（如化石能和核能）与可 续发展 再生能源（如水能、风熊、太阳能和生物质能）；了解能源的利用对社会、环境与生态的影响。 ②了解我国和全球的能源状况，认识能源合理利用和开发与可持续发展战略的关系。 ③认识新能源的开发和利用的重要意义，树立节能和提高能源效率的意识。 知识梳理 夯基础 【思维导图】 能源与社会 一次能源 机械能 按获取方式 影响 二次能源 电能 分子动理论 能源 内能 不可再生能源 改变方法 做功应用热机燃料热值 按能否再生 提供 可再生能源 热传递 比热容 热量 方向性一 转化与守恒 能量 化学能 核裂变 获得途径 核能 核聚变 利用 知识点1分子动理论（七上P123~128) 知识点2内能（九上P99~102) 1.物质由分子构成。 1.定义：物体内部所有分子热运动的动能和势能的 2.分子之间存在① 总和。 3.构成物质的分子永不停息地做无规则的热运动。 2.特点：(1)一切物体，不论温度高低，都县有内熊。 温度越高，分子无规则热运动越② (2)对同一个物体，温度升高，分子热运动① 4.分子之间存在引力和斥力。 ,内能② 。 物体温度降低，分子热运 动减慢，内能③ 第20讲内能能量的转化与守恒能源与可持续发展 87 【注】物体温度升高，内能一定增大，但内能增大，温 2.汽油机的工作原理示意图 度不一定升高；例：水沸腾后继续吸热，内能变大，温 度保持不变。 排 气 3.改变内能的方式(2024.6) 示 意 门 热传递 做功 图 发生 外界对物体做功或 存在④ 条件 物体对外界做功 工作 ② ③ 内能从高温物体传 吸气冲程 排气冲程 冲程 冲程 冲程 质科 递到低温物体，或者 其他形式的能量与物 实质从同一物体的高温 体内能相互转化 ④ ⑥ 部分传递到低温 能量 能转化为 能转化为 部分 转化 ⑤ 能 ⑦ 能 理 外界对物体做功，物体 的内能增加；物体对外 特点热传递具有方向性 个工作循环，汽油机对外做功⑧ 次， 界做功，物体的内能 总结 曲轴和飞轮转动⑨ 周，完成⑩ 减少 个工作冲程 对物体加热（物体内 钻木取火（克服摩擦 实例 能增大) 做功，物体内能变大) 3.热机的效率：热机工作时，用来做有用功的能量与 燃料完全燃烧放出的能量之比。由于热机的能量 联系做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 损耗，热机效率恒小于1。 知识点5热值（九上P107~108) 4.热传递的量度—热量 (1)定义：物体吸收或放出热的多少，用符号Q 1.概念：1千克（或1立方米）某种燃料完金燃烧时 表示。 放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号9 表示。 (2)单位：焦耳，简称焦，符号为J。 2.单位：焦/千克(J/kg)或焦/立方米(J/m3)。 【注】热量是过程量，不能说物体具有多少热量。 3.特性：热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类 知识点3比热容（七上P138~142、九上P102~104) 有关。 1.概念：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）》 4.由热值计算热量 1℃所吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热 公式：Q放=① (适用于固体、液体)； 容。用符号c表示。 Q放=② (适用于气体)。 2.单位：J/(kg·℃)，读作：焦每千克摄氏度。 【注】燃料在燃烧时发生的能量转化是化学能转化 3.特性：比热容是物质的一种特性，不同物质的比热 为内能。 容一般是① 的。 知识点6核能（九上P119~124) 4.由比热容计算热量 1.核能：原子核在转变过程中所释放出的能量，称为 公式：Q吸=② 核能。 Q放=③ 2.获取核能的途径 5.水比热容大的应用：北方冬天用地暖取暖、用水做冷 却液给发动机降温、修建人工湖减缓热岛效应等。 途径 ① 核聚变 知识点4热机（九上P104~106) 应用 原子弹、核电站 氢弹、“人造太阳” 1.热机工作原理：通过① 把内能转化为机 3.核电站中发生的能量转化 械能 核能→内能→机械能→电能 88 浙江科学·物理课堂精讲本 4.放射性：元素具有能够自发地放出穿透能力很强 (2)提高能量利用率的方法：减少能量浪费和损 的射线的辐射能力。 失；改进机械设备。 放射性的利用：测量物体厚度、农业上培育优良品 知识点8能源与可持续发展（九下P125~145) 种、杀菌、治疗癌症等。 1.能源的分类 放射性的防护：使用铅等材料屏蔽、减少在放射源 (1)按获取方式：一次能源与二次能源。 附近的停留时间、增大与放射源的距离。 I.一次能源：可以直接从自然界获取的能源，如： 知识点7能量的转化与守恒（九上P124~130) 化石能源（煤、石油、天然气）、太阳能、风能、地热 1.常见的能量形式：机械能、内能、电能、化学能、核 能、核能、潮汐能等。 能等。 Ⅱ.二次能源：通过一次能源的消耗才能得到，如： 物 2.能量转化和守恒定律：能量既不会① ,也 电能、汽油等。 不会创生，它只会从一种形式② 为另一 (2)按能否再生：不可再生能源与可再生能源。 学 种形式，或者从一个物体③ 到另一个物 I.① 能源：不可能在短时间内从自然界 物 体。而在转化和转移的过程中，能的总量④ 得到补充，如：化石能源、核能等。 Ⅱ.② 能源：可以从自然界源源不断地得 【注】“永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量 到，如：太阳能、水能、风能、生物质能等。 转化和守恒定律。 2.高效利用能源的方法 3.能量的转移和转化有一定的⑤ 开发新技术提高能源利用率；节约常规能源；寻求 4.能量利用率和节能的关系 可替代的新能源；合理利用现有能源等。 (1)能量利用率是指有效利用的能量和总能量之比。 题型精讲 攻重难 题型一」分子动理论 A.物质由大量分子构成 B.分子体积会变小 例1分子很小，看不见摸不着，但我们可以通过 C.分子之间存在作用力 些现象来认识分子。对于分子的认识，下列说法 题型三改变内能的方式(2024.6) 正确的是 ( 例2“煮”的篆体写法如图，表示用火烧煮食物。 A.固体很难被压缩，说明固体分子间无空隙 下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的 B.喷洒酒精进行消毒时，喷出的“雾”就是分子 是 ) C.露珠能保持球形，说明分子之间存在斥力 A.热水暖手 D.闻到远处的花香，说明分子在不停地做无规则 B.钻木取火 运动 C.搓手取暖 针对训练1(2023台州中考节选)塑料吸管和塑料 D.擦燃火柴 例2题图 瓶轻巧、易裁剪，可用于科学实验。把浸在肥皂液里 针对训练2-1(2024浙江统考6题)如图所示，取 的吸管框架取出，框架上有一层肥皂膜，在膜上放一 一个配有活塞的厚玻璃筒，选择一团可燃物置于 细线圈（如图甲）。刺破线圈内的肥皂膜，线圈变成 筒内，压下活塞。为了可燃物更易燃烧，关于所选 了圆形（如图乙）。这个现象说明 可燃物的着火点及对活塞的操作正确的 是 A.着火点低，缓慢下压 B.着火点高，缓慢下压 C.着火点低，快速下压 针对训练 乙 D.着火点高，快速下压 2-1题图 针对训练1题图 第20讲内能能量的转化与守恒能源与可持续发展 89 针对训练2-2如图一只瓶子，内装一些铁屑。我 的风（选填“从郊区吹向市区”或“从市区 们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温 吹向郊区”)。我市洲际大酒店旁边有一个森林公 度升高，内能增大。从改变物体内能的方法来看， 园，这样的绿地中人工湖具有“吸热”功能，盛夏时 前者是通过 方法，后者是通过 节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工 方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改 湖湖水的质量为1.0×10？千克，水温升高2℃，则 变的过程，仅凭铁屑温度的改变能否确定采用了 湖水吸收的热量为 焦。若这些热量被同 什么方法改变了铁屑的内能？ （选填 等质量的砂石吸收(c纱石<c水)，则砂石升高的温 “能”或“不能”)，这是因为 度 2℃（选填“大于”“等于”或“小于”）。 物 [已知c*=4.2×103J/(kg·℃)] 科学 针对训练4-2（(2022杭州中考)密闭的房间里有 一台规格为“220V800W”的取暖器，闭合开关 使其正常工作30分钟。 理 (1)该取暖器消耗的电能为多少焦耳？ 针对训练2-2题图 (2)若房间里空气质量为45千克，取暖器放出热 题型目[易错]温度、内能、热量的理解 量的15%被空气吸收，则房间里空气温度升高了 例3关于内能、温度和热量，下列说法正确的是 多少摄氏度？[空气的比热为1000J/(kg·℃)] A.物体吸收热量，温度一定升高 B.一个物体内能增加了，一定是吸收了热量 C.一碗水倒掉一半后，内能变小 D.物体的温度越高，所含有的热量就越多 针对训练3将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰 题型五)热机与热值 箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温 例5在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量 度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达 的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电 到相同之前，下列说法正确的是 ( 机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温 A.甲是冰块 ↑温度/℃ 高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工 B.乙吸收热量 、物体甲 作时的 软木塞 C.甲内能增加 物体乙 时间/秒 A.吸气冲程 圆筒 D.乙内能减少 针对训练3题图 B.压缩冲程 放电针 题型四比热容及应用 C.做功冲程 之连接起电机 圆4对于同一物态的某种物质，根据c=Q得知 D.排气冲程 例5题图 m△t 针对训练52025年5月29日，我国用长征三号乙 运载火箭成功将行星探测工程天问二号探测器发 A.比热容跟热量成正比 射升空。如图，火箭起飞时，发动机内的燃料剧烈 B.比热容跟质量成反比 燃烧，以下说法错误的是 C.比热容跟温度变化成反比 A.燃料燃烧过程中，其热值变大 D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之 B.燃料燃烧将化学能转化为内能 比是个恒量 C.燃料燃烧过程中，能量的总量保 针对训练4-1“热岛效应”是城市气候最明显的 持不变 特征之一，在此作用下，近地面会产生 D.发动机的效率不可能达到100% 针对训练5题图 90 浙江科学·物理课堂精讲本 题型六】核能 针对训练7如图甲是意大利艺术家达·芬奇设计 例6(2024台州三门县期末)图甲和图乙是释放核 的一种永动机的模型，装置转动时小球随着弧形 能的两种方式，下列说法正确的是 轨道依次从装置中心向外侧滚落并在另一侧依次 +国 回到装置中心，循环往复从而带动装置转动。如 氘核 氚核 氨核 图乙是一个创造了连续转动24分钟吉尼斯世界 中子 中子 P ●o 0● 1+o 纪录的指尖陀螺。以下说法正确的是 铀核 八●0 ●表示质子0表示中子 甲 乙 例6题图 A.图甲方式表示的是核裂变 甲 ) B.目前核电站是利用图乙方式发电的 针对训练7题图 质科学 C.图甲方式目前还不能人为控制 A.甲装置小球滚落时动能转化为重力势能 D.两种释放核能的方式都不会产生放射性物质 B.乙装置最终停止转动，说明能量会消失 理 针对训练6(2023台州中考)如图是我市三门核电 C.甲装置可以在不消耗能量的同时不断对外做功 站的发电流程示意图。在发电时，能量转化过程是 D.若增大乙装置转动的初速度，可以延长其连续 转动的时间 蒸汽发生器 气轮机 题型八能源与可持续发展 例8全世界能源的消耗逐年上涨，探索各种可再生 能源的利用是人类要解决的一个重要课题。下列 发电机 核反 举措中不符合这个课题的是 ( 应堆 A.利用煤的化学能转化为电能 针对训练6题图 B.利用水的机械能转化为电能 A.核能→机械能→内能→电能 C.利用风能转化为电能 B.核能→内能→机械能→电能 D.利用太阳能转化为电能 C.内能→核能→机械能→电能 针对训练8碳中和是指通过植树造林、使用可再生 D.机械能→核能→内能→电能 能源、碳捕获等技术手段抵消生产生活直接或间 题型七能量的转化与守恒 接产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳净排放为 例7如图1所示是某型号太阳能路灯。白天该路 零，2020年9月中国明确提出2060年“碳中和”目 标，新能源的开发和利用成为实现碳中和的重要 灯不照明，太阳能电池对蓄电池充电；夜间，路灯 开始工作，由蓄电池供电，某同学画出了如图2所 手段，关于能源的开发和利用，下列说法中错误的 是 () 示的能量转化流程图。下列选项中分析正确的是 A.核能的开发和利用是人类获取能源的一个重要 途径 太阳能 B.太阳能是取之不尽的能源，可直接利用且不会 甲 电池 ②着电池 化学能 污染环境，开发前景广阔 了路灯丙蓄电池 C.能量在转化过程中是守恒的，所以能源是“取之 不尽，用之不竭”的 图1 图2 D.工业生产中以石油及其化工产品为主要燃料容 例7题图 易造成环境污染 A.甲是“内能” B.乙是“电能” C.丙是“光能” D.丁是“电能” 温馨提示清完成《课后作业本B》P20~21习题 第20讲内能能量的转化与守恒能源与可持续发展 91题型精讲攻重难 例1D 针对训练1-1A 针对训练1-2(1)如答图所示费力 (2)40 例2B 针对训练2-1D .0 针对训练2-2C 例3解：由图2可知，0为针对训练1-2题答图 支点，F'为阻力，0C为阻力臂，OB为动力臂 根据杆平衡条件F,l1=F2L2可得， 课 960N×2cm=F,×8cm 堂 则F2=240N 精 由图1知，F2由滑轮组的三段绳子承受，故绳子端 讲 需施加的力F,=号R,=号×240N=80N 本 针对训练3(1)小于 解：(2)若以7号孔为支点，结合图可知F甲和F本的 力臂关系L甲：L本=3：1 衣服和衣架对晾杆的拉力F衣=G衣=30N 根据杠杆的平衡条件得F甲L甲=F衣L衣 代入数值解得F甲=10N (3)牵引钢丝绳做功W=Gxh=30N×1.2m=36J 牵引钢丝绳做功的功率P=?_36」=3.6W t-10s 实验突破 提素养 实验①F,山1=F22 实验思考 ①便于测量力臂 ②避免杠杆自重对实验的影响；便于测量力臂 ③实验前应按照“左高左调，右高右调”的原则调 节杠杆两端的螺母 ④目的是便于测量力臂 例(1)左(2)6(3)将挂在G点的钩码移动至 D、P两点，观察到仍然平衡(4)变小 (5)<< 第19讲滑轮、斜面、机械效率 知识梳理夯基础 知识点1①等臂②F=G③s=h④2 ⑤F=G+C数 ⑥s=2h⑦F=G+G鱼（或F= 2 n G+C室)⑧s=nh(或s=3h) 3 知识点3①W有用+W额外 ②比值③型×100% W ④大于⑤小于 第二篇 物尼 第1讲化学实验的基本操作 知识梳理夯基础 知识点1①试管②烧杯③锥形瓶④集气瓶 ⑤酒精灯⑥托盘天平⑦量筒⑧长颈漏斗 ⑨铁架台①玻璃棒 10 浙江科学参 题型精讲攻重难 例1D例2A 针对训练2(1)0.2(2)75%(3)30例3C 实验突破提素养 例1(1)乙(2)71.4%(3)①无关②减小动 滑轮的重力(4)C(5)错误 实验思考 ①匀速拉动弹簧测力计的目的是让装置处于平 衡状态，使拉力大小不变 ②若在弹簧测力计静止时计数，会忽略摩擦对滑 轮组机械效率的影响 例2(1)木块高度h(2)50%(3)大(4)2 (5)减小物体与斜面的摩擦力可以减小物体所做的 额外功，从而提高机械效率 第20讲内能能量的转化与守恒 能源与可持续发展 知识梳理夯基础 知识点1①空隙②快 知识点2①加快②增大③减少④温度差 知识点3①不同②cm(t-t)③cm(t。-t) 知识点4①做功②压缩③做功④机械⑤内 ⑥内⑦机械⑧1⑨2⑩4 知识点5①mg②gV 知识点6①核裂变 知识点7①消灭②转化③转移④保持不变 ⑤方向性 知识点8①不可再生②可再生 题型精讲攻重难 例1D针对训练1C 例2A针对训练2-1C 针对训练2-2做功热传递不能做功和热传 递在改变物体内能上是等效的 例3C针对训练3B例4D 针对训练4-1从郊区吹向市区8.4×10°大于 针对训练4-2解：(1)30分钟取暖器消耗的电能 W=Pt=800W×30×60s=1.44×10°J (2)取暖器放出热量的15%被空气吸收 即Q吸=15%Q放=15%W=0.15×1.4×10J=2.16×10J 根据Q吸=cm△t得，房间内空气升高的温度 吸 2.16×105J △t= =4.8℃ cm1000J/(kg·℃)×45kg 例5C针对训练5A 例6A针对训练6B例7B 针对训练7D例8A针对训练8C 贡科学（化学） 知识点2①左物右码②镊子③手心④紧挨 ⑤倾斜⑥倒放⑦防止液体进人胶头里腐蚀胶 帽⑧胶头滴管⑨灯帽⑩用湿抹布铺盖 ①外焰②内焰⑧外焰④焰心⑤外焰 ⑥略向下倾斜⑦冷凝水回流使试管炸裂 ⑧铺满⑨防止因受热不均造成试管破裂 考答案及解析