2026年中考物理一轮复习课件（陕西） 第十二讲 机械能和内能

第十二讲 机械能和内能 课标内容要求（2022年版） 课标学业要求 陕西中考近年考情分析 核心知识精讲 实验探究 陕西中考真题及拓展 1 课标内容要求（2022年版） ◎了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生产生活的联系。 ◎通过实验，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以相互转 化。 ◎知道动能、势能和机械能。通过实验，了解动能和势能的相互转化。举例说明机械能 和其他形式能量的相互转化。 ◎了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。 ◎通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。 ◎知道自然界和生活中简单的热现象。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的 基本观点。#6 第十二讲 机械能和内能 2 ◎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。 ◎知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例，有用能量转化与守恒的观点分 析问题的意识。 ◎从能量转化和转移的角度认识效率。 ◎列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。#10 第十二讲 机械能和内能 3 课标学业要求 1.能列举能量转化和转移的实例，知道能量在转化和转移过程中是守恒的，认识热量、 热值等与能量转化或转移密切相关的物理量，知道它们的含义；能用能量转化与守恒 的观点解释常见的自然现象，解决日常生活中的有关问题，形成初步的能量观念。 2.能从热机对社会发展所产生影响的角度，体会科技进步对人类和社会发展的推动作用。 第十二讲 机械能和内能 4 陕西中考近年考情分析 年份 题号 题型 分值 考查内容 2025 5 选择 0.5 重力势能的大小与高度的关系 14 填空 1 分子热运动 17 实验探究 1 改变物体内能的方式 22 综合 2 比热容、热量计算 23 综合 5 热量、热值、热效率的计算 第十二讲 机械能和内能 5 年份 题号 题型 分值 考查内容 2024 5 选择 1 热量的概念；分子热运动 9 选择 2 热机的效率公式与计算；做功改变物体 的内能；热值的简单计算；热机工作过 程的能量转化 13 选择 1 重力势能与动能的相互转化 17 实验探究 2 探究动能大小与哪些因素有关 23 综合 3 比热容、热量的计算 2023 7 选择 0.5 重力势能的大小与高度的关系 14 填空 3 热值的简单计算；热传递改变物体的内 能；燃料热值的影响因素 15 填空 1 热机工作的原理（内能转化为机械能） 续表 第十二讲 机械能和内能 6 机械能及其转化 能量 （1）物体能够 __________，表示这个物体具有能量，简称能。 （2）能量的单位是______，符号为 __，与功的单位相同。 （3）一个物体能够做的功越多，表示它具有的能量越 ____。 对外做功 焦耳 大 第十二讲 机械能和内能 7 易错易混 下列关于功和能的关系的说法，正确的是( ) D A.一个物体没有做功，它一定不具有能量 B.一个物体能够做的功越多，其动能一定越大 C.一个物体具有能量，说明它正在做功 D.一个物体能够做功，说明它具有能量 第十二讲 机械能和内能 8 动能和势能 （1）动能和势能的特点#1.1 类型 定义 影响因素 动能 物体由于⑤______ 而具有的能 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能 越大 运动速度相同的物体，质量越大，它的动能越 大 运动 第十二讲 机械能和内能 9 类型 定义 影响因素 势能 重力势能 物体由于受到 ⑥______并处在一 定高度时所具有的 能 物体的质量越大，位置越高，它的重力势能就 越大 弹性势能 物体由于发生 ⑦__________而具 有的能 物体的弹性形变越大，它具有的弹性势能就越 大 重力 弹性形变 续表 第十二讲 机械能和内能 10 （2）动能和势能的相互转化 .动能和重力势能的相互转化： .动能和弹性势能的相互转化： 增大 增大 增大 减小 第十二讲 机械能和内能 11 机械能 （1）在物理学中，把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。 （2）机械能守恒：在只有动能和势能相互转化的过程中，动能和势能的总和⑫_____， 即机械能是守恒的。 不变 第十二讲 机械能和内能 12 内能 内能 （1）物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。内能的单位是焦耳。 （2）影响因素：温度越高，分子无规则运动越剧烈，物体的内能就越 ____。 大 辨析梳理 1.一切物体在任何情况下都具有内能。如铁水具有内能，冰块也具有内能。 2.内能和机械能是两种不同形式的能量。它们之间没有必然的联系，机械能大的物体， 其内能不一定大。#2 第十二讲 机械能和内能 13 改变内能的两种方式#3 方式 热传递 做功 实质 能量的②______ 能量的③______ 发生条件 存在温度差 物体对外做功或外界对物体做功 过程 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 物体对外做功，物体内能④______ 外界对物体做功，物体内能 ⑤______ 实例 用热水袋取暖、烧水煮饭、烤火取 暖等 钻木取火、摩擦生热、锯条锯木头 发烫 【说明】做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，一个物体温度升高可能是对物 体做了功,也可能是发生了热传递。#3.1.1 转移 转化 减小 增大 第十二讲 机械能和内能 14 比热容 热量 （1）物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号 表示。热量的单位是焦耳。 （2）温度、内能和热量的联系：在热传递过程中，温度高的物体 ______热量，内 能______，温度低的物体______热量，内能 ______。 【注意】热量只能用“吸收”或“放出”来描述。 放出 减小 吸收 增大 第十二讲 机械能和内能 15 比热容 （1）一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的______与它的 ______和升高的 温度乘积之比，叫作这种物质的比热容。用符号表示。单位是 。 a.水的比热容是⑦__________，表示的水温升高（或降低）吸收（或放出）的热量是 b.水的比热容比沙子的⑧____。质量相同的水跟沙子，如果吸收或放出的热量相同，水的温度变化比沙子⑨____得多 c.应用：在热水袋中装入热水来取暖、汽车发动机用水作冷却液、北方冬天的“暖气”、修人工湖缓解热岛效应等 热量 质量 大 小 （2）水的比热容 第十二讲 机械能和内能 16 知识补充 1.比热容是物质的一种物理属性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、体积、 温度等因素无关。不同的物质，比热容一般不同。 2.质量相同的不同物质，当吸收或放出同样的热量时，比热容较大的物质温度变化较 小。因此，比热容大的物质对调节温度有较强的作用。 知识拓展 物质传导热量的性能称为导热性。导热性是物质的一种特性，不同的物质具有不 同的导热性。金属的导热性一般比非金属的导热性____。 强 第十二讲 机械能和内能 17 热量的计算 （1）物体吸收热量的公式： 。 （2）物体放出热量的公式：。 （3）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 等于低温物体 吸收的热量，即 。#1.1.3 教材链接 （苏科九上教材内容改编）汽油的热值是，完全燃烧 汽油能放 出__________的热量；若这些热量全部被水吸收，可使_____的水从 升高到 。[水的比热容为，结果保留整数 238 第十二讲 机械能和内能 18 分子动理论 分子 （1）常见的物质是由分子、原子等构成的，分子间有 ______。 （2）分子热运动 .不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫作扩散。温度越高，扩散越②____。 .一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，这种无规则的运动叫作分子的热运动。 温度越高，分子无规则运动越③______。#1.2.2 间隙 快 剧烈 第十二讲 机械能和内能 19 分子间的作用力 （1）分子之间存在引力和斥力。如铁丝很难被拉伸、水不易被压缩、两滴水珠靠近会 合成一滴等。#2.1 第十二讲 机械能和内能 20 （2）用分子动理论解释固体、液体和气体的物质状态。#2.2 物质类型 分子间距离 状态 分子间作用力 固体 分子之间的距离小 具有一定的体积和形状， 不容易被压缩和拉伸 被压缩时，分子间作用力 表现为④______；被拉伸 时，分子间作用力表现为 ⑤______ 液体 分子之间的距离比 气体小很多,比固体 略大 没有确定的形状，具有流 动性，较难被压缩 分子间的作用力比固体小 气体 分子之间的距离很 大 具有流动性，容易被压缩 分子间几乎没有作用力 斥力 引力 第十二讲 机械能和内能 21 教材链接 1.（苏科八下教材图片改编）如图所示,向试管中倒入一半水,再注满酒精,塞上塞 子后将试管反复翻转,使水和酒精充分混合,观察到混合后水和酒精的总体积 _______（选填“大于”“等于”或“小于”）混合前的总体积。该实验说明组成物质 的分子间存在______。 小于 间隙 2.（苏科八下习题改编）浐灞湿地公园环境优美，景色宜人，是日常散步、健身的绝佳 场所。春天漫步公园，会令人想到诗句“花气袭人知骤暖”，人们闻到花香是______现象， 温度越高，人们闻到的花香越浓烈，是因为温度越高，______________________。 扩散 分子无规则运动越剧烈 第十二讲 机械能和内能 22 热机 热机 （1）将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置叫作热机。如蒸汽 机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等都是热机。 （2）热机工作原理：燃料的化学能内能 机械能。 （3）燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机是内燃机，常见的内燃机有汽油机 和柴油机。汽油机比较轻巧，气缸顶部有火花塞；柴油机功率大、热效率高，气缸顶 部没有火花塞，而有一个喷油嘴。#1.3 第十二讲 机械能和内能 23 （4）内燃机工作的四个冲程（以汽油机为例）#1.4 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 进气门情况 打开 关闭 关闭 关闭 排气门情况 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 能量转化情况 —— ①______能转化 为 ②____能 ③____能转化为 ④______能 —— 机械 内 内 机械 第十二讲 机械能和内能 24 【特别提醒】内燃机每个循环（经历4个冲程）中，活塞往复___次，曲轴转动 ___ 周，对外做功1次；获得动力的是______冲程，其他3个冲程中活塞依靠飞轮的 ______继续运动。 燃料的热值 （1）把某种燃料完全燃烧放出的热量与其 ______之比，叫作这种燃料的热值。用 字母表示。单位是 。 （2）特点：热值与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的 ______有关。 （3）计算：质量为的燃料，完全燃烧放出的热量 ⑪____。 【注意】对于气体燃料，单位是。体积为的燃料，完全燃烧放出的热量 ⑫ ____。#2.4 2 2 做功 惯性 质量 种类 第十二讲 机械能和内能 25 热机的效率 （1）热机工作时，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作 热机的效率。 （2）由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。 （3）提高热机效率的方法 ： .在设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能量损失； .提高燃料利用率（如把煤磨成煤粉或煤粒，加大煤与氧气的接触面积）； .设法利用废气的能量（如利用蒸汽轮机排出的废气来供热）。#3.3.3 第十二讲 机械能和内能 26 能量的转化与守恒 能量的转化 在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。如摩擦生热，是 ______能 转化为____能；植物光合作用，将______能转化为______能；发电机将 ______能转化为____能；电动机将____能转化为 ______能。 机械 内 太阳 化学 机械 电 电 机械 第十二讲 机械能和内能 27 能量守恒 （1）能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化 为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总 量 __________。 （2）能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程， 都遵循能量守恒定律。 （3）“永动机”不能一直工作下去的原因是 ____________________________________ _________________________________________。#2.3 保持不变 任何一部机器，只能使能量从一种形式 转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量 第十二讲 机械能和内能 28 实验1 探究物体的动能跟哪些因素有关（2024.17） 1.实验装置 第十二讲 机械能和内能 29 2.实验操作分析 （1）实验通过____________________________来反映钢球动能的大小。 （2）木块运动得越____,说明钢球的动能越大。 （3）让质量不同的钢球从斜面同一高度释放的目的是____________________________ _____。 （4）探究动能的大小与______的关系时,控制钢球的质量相同,使钢球从斜面的_______ ___由静止释放。 （5）探究动能的大小与______的关系时,改变钢球质量的大小,让质量不同的钢球从斜 面的__________由静止释放。 3.实验结论 质量相同的物体，运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量 越大，它的动能也越大。 木块被撞击后运动距离的远近 远 控制钢球到达水平面时的速度 相同 速度 不同高度 质量 同一高度 第十二讲 机械能和内能 30 4.反思拓展 （1）钢球在水平面上不能立即停下，原因是钢球具有______。 （2）木块在水平面上最终会停下来是受到________________的作用。 （3）为防止木块被撞后滑出木板，实验时应____________________________________。 （4）若水平面绝对光滑，木块将一直做匀速直线运动，无法比较运动的距离，不能得 出实验结论。 （5）实际应用：禁止车辆超载超速，超载超速的车辆______大，发生事故时造成的危 害大。 惯性 摩擦力（阻力） 选用较长的木板（或质量较大的木块） 动能 第十二讲 机械能和内能 31 例1 小利在“探究影响动能大小的因素”实验中,准备的器材有：质量分别为、 的两 个钢球、木块和斜面等,实验过程如图所示。 例1题图 第十二讲 机械能和内能 32 （1）该实验是通过观察________________来比较钢球动能的大小,从而得出结论的。 下面的四个实例中也采用这种研究方法的是___。 A.认识电压时,我们可以用水压来类比 B.用磁感线来描述磁场 C.探究电功大小与哪些因素有关,通过重物被提升的高度来判断电流做功的多少 D.保持电阻不变,改变电阻两端电压,探究电流与电压的关系 木块移动的距离 C （2）为了探究物体动能大小与质量的关系,应选择________两次实验进行分析。如果 水平面是绝对光滑的,则______（选填“能”或“不能”）完成本实验。 （3）比较甲、丙两次实验,可以得出结论：______________________________________。 （4）钢球从斜面滚下的过程中,________能转化为____能。 甲、乙 不能 质量一定时，物体的速度越大，动能越大 重力势 动 第十二讲 机械能和内能 33 （5）若将图乙中也换为质量为 的钢球,在斜面底端加不同粗糙程度的薄板,则可以用 来探究__________________________________。 摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系 （6）【情境设问】小利想要设计一个安装在楼房上的消防逃生滑梯模型,查询资料了 解到,为了保证下滑安全,消防逃生滑梯的坡度和长度应该符合安全标准。如图丁所示， 某人在某楼层沿坡度和长度不同的滑梯1、2、3滑下时,到达底端的速度是否相同？ ______。请从能量转化的角度说明你的理由：___________________________________ _________________________________________________________________________。 不同 人的质量不变，由于楼层高度相同,所 以重力势能相同，三个滑梯长度不同，克服摩擦力做功不同，到达底端的速度不同 [解析] 在某楼层沿坡度和长度不同的滑梯1、2、3滑下时，人的质量始终不变，由于 楼层高度相同所以重力势能相同，三个滑梯长度不同，克服摩擦力做功不同，到底端 速度不同。 第十二讲 机械能和内能 34 实验2 比较不同物质吸热的情况 1.实验装置 2.实验操作分析 （1）实验中应选择______和______相同的水与食用油。 （2）选取规格相同的电加热器或酒精灯，使水和食用油在相同时间内____________相 同。 （3）用______________间接反映液体吸收热量的多少，利用了______法。 质量 初温 吸收的热量 加热时间长短 转换 第十二讲 机械能和内能 35 3.实验结论 （1）质量相等的水和食用油，升高的温度相同时，水吸收的热量比食用油____。 （2）不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量__________。 4.反思拓展 （1）相同质量的相同物质升高相同温度,加热时间不同的原因可能是_______________ _________________________。 （2）用电加热器代替酒精灯的优点是________________________________。 多 一般不同 酒精灯火焰大小 不同（或热源供热不稳定） 操作方便，容易控制，加热效率高 （3）装置改进：将质量相等的沙子和水分别放在两个瓷盘中，用温度 计测出室温，即为此时沙子和水的温度。如图所示，用红外灯均匀照射 两个瓷盘相同时间后，再用温度计分别测出沙子和水的温度。实验表明： 相同质量的沙子和水，加热相同的时间，沙子比水升温____。 快 第十二讲 机械能和内能 36 例2 某同学在“探究物质的吸热能力”实验中，将、 两种液体分别装在两个相同的烧 杯中，两杯液体的液面相平。用两个相同的酒精灯加热，每隔 记录一次温度。 例2题图 （1）实验中，可以通过比较__________ （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映 两种液体吸收热量的多少。 加热时间 （2）图甲是所用的实验装置图，其中有一 处明显错误，请仔细观察并指出错误之处: __________________________。 没有控制两种液体质量相同 第十二讲 机械能和内能 37 （3）根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，在 内，吸收的热量______（选填“大于”“小于”或“等于”） 吸收的热量，___的 吸热能力更强。如果想自制暖手袋，应选液体___，其保暖效果更佳。 等于 [解析] 在内，吸收的热量等于吸收的热量，升高的温度更高， 的吸热 能力更强；根据，在质量和降低的温度相同时， 放热多，如果想自制暖手 袋，应选液体 效果更佳。 第十二讲 机械能和内能 38 机械能及其转化（5年5考） 第1题图 1.[2023陕西7题]近年来,我国在深空探索和深海 探测等领域取得了重大成就,实现了毛主席在 《水调歌头·重上井冈山》中所描绘的“可上九天 揽月,可下五洋捉鳖”的情景。对下列科技成就所 涉及的物理知识分析不正确的是( ) B A.如图甲,中国空间站与地面控制中心的通信,是通过电磁波实现的 B.如图乙,国产 大型客机起飞爬升过程中,重力势能不变 C.如图丙,“奋斗者”号载人潜水器下潜的深度越深,所受海水的压强越大 D.如图丁,“雪龙”号破冰船利用自身重力破冰,说明力可以使物体发生形变 第十二讲 机械能和内能 39 第2题图 2.[2021陕西4题]如图所示为拉弓射箭的情景。下列 说法正确的是( ) A A.用力将弓拉弯，说明力可以改变物体的形状 B.箭被射出的过程中,动能转化为弹性势能 C.射出的箭可以继续向前运动是因为受到惯性作用 D.斜向上射出的箭在空中飞行时重力势能不变 3.[2024陕西13题节选]某同学将实心球投出后,实心球下落过程中,重力势能转化为____ 能。（忽略空气阻力） 动 第十二讲 机械能和内能 40 探究物体的动能大小跟哪些因素有关（5年1考） 4.[2024陕西17题（3）如图所示,在“探究动能大小与哪些因素有关”的实验中,将质量相 同的小球从同一斜面的不同高度由静止释放,比较纸盒被推动的距离可知：质量相同的 物体,速度越大,动能越____。如果要探究动能大小与物体质量的关系,应该将质量不同 的小球从同一斜面的______（选填“相同”或“不同”）高度由静止释放,比较纸盒被推动 的距离。 第4题图 大 相同 第十二讲 机械能和内能 41 分子动理论（5年4考） 5.[2024陕西5题]五一假期，小明乘车回老家看望亲人。一家人在一起摘槐花、吃槐花 麦饭……这些都是小明最真切的童年记忆。下列有关说法正确的是( ) D A.刚出锅的槐花麦饭很烫，是因为麦饭含有的热量多 B.槐树叶看上去呈绿色，是因为叶子吸收了绿光 C.小明在行驶的车上看到槐树向后运动，是以地面为参照物的 D.槐花香气四溢，是因为分子在永不停息地做无规则运动 6.[2025陕西14题节选]空气中弥漫着墨香味，这是扩散现象，其本质原因是分子在永不 停息地做____________。 无规则运动 第十二讲 机械能和内能 42 改变内能的方式（5年3考） 第7题图 7.[2025陕西17题（2）]如图，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团干燥的 棉花，用力将活塞迅速下压，观察到棉花燃烧，此现象表明______ （选填“做功”或“热传递”）可以改变物体的内能。 做功 第十二讲 机械能和内能 43 热机（5年2考） 8.[2024陕西9题]涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机,其大致工作过程是： 空气通过进气道进入压气机,被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合,燃料在燃烧室燃烧 后,产生的高温高压气体推动涡轮转动,从而输出动力。该发动机工作过程中的相关说法 正确的是( ) A A.燃烧室中燃料燃烧越充分,发动机效率越高 B.燃料和压缩空气混合后,燃料的热值增大 C.压气机压缩空气,空气的内能减小 D.高温高压气体推动涡轮转动时,将机械能转化为内能 第十二讲 机械能和内能 44 热量的相关计算（5年3考） 9.[2023陕西14题]在标准大气压下,使用煤气灶将的水从加热到 ,水吸收 的热量是___________,若不计热量损失,此过程需要完全燃烧______ 的煤气,这是通过 ________的方式增加了水的内能。未使用完的煤气的热值______（选填“变大”“变小” 或“不变”）。[水的比热容,煤气的热值 0.016 热传递 不变 [解析] 水吸收的热量 ；不计热 量损失，根据 ，需要完全燃烧煤气的质量 ；用煤气灶烧水，是通过热传递的方式使水的内能增 加；热值是燃料的一种特性，未使用完的煤气的热值不变。 第十二讲 机械能和内能 45 10.[2021陕西23题（3）]暑假期间,小明和家人自驾去秦始皇兵马俑博物馆参观。到达目 的地后,他们将车停放在露天停车场后进入博物馆参观。参观完毕准备返回时,打开车门 发现车内温度特别高,无法立刻进入。回家后小明想探究太阳暴晒对车内空气温度的影 响,他回想起曾经看过的一档科普电视节目做过的实验,实验测得太阳暴晒下, 车内温度就能达到 。通过回看该节目,他获取了一组有关太阳辐射和小汽车 的数据：夏天正午时,某城市地表上每秒每平方米获得的太阳辐射能量约 ,其中能 使物体吸热升温的主要是红外辐射,其能量约占太阳辐射能量的一半,小汽车的有效吸热 面积约为,车内空气体积约为,车内空气吸热效率约为 。 第十二讲 机械能和内能 46 ①小明根据节目所给数据,计算出了理论上一定时间内车内空气升高的温度,并通过查阅 资料了解到车内空气升温受车辆散热、空气流通等诸多因素影响,综合分析得出节目实 测结果是可信的。请你写出理论上 车内空气升高温度的计算过程 , ,结果保留一位小数］。 解：由题可得：红外辐射每秒每平方米地表获得的能量 ， 吸热效率，吸热面积 ， 则每秒车内空气吸收的热量 ， 车内空气吸收的热量 ， 由得， ， 。 第十二讲 机械能和内能 47 ②若汽车不可避免地在太阳暴晒下停放较长时间,请你写出一条缓解车内气温快速上升 的措施：_____________________________________________________________________。 缓解车内气温快速上升的措施：车窗留缝，增加气体流动性。（答案不唯一） 第十二讲 机械能和内能 48 $