第24讲 内能、核能、能量转化守恒（讲义）（浙江专用）2026年中考科学一轮复习讲练测

该初中科学讲义聚焦中考核心考点“内能、核能、能量转化守恒”，通过考情剖析明确命题趋势，思维导图构建知识网络，考点通关分模块细化（内能的温度热量辨析、比热容计算，核能的裂变聚变应用，能量转化守恒的判断与效率分析），配合典例精析与方法指导，形成“考点梳理-真题训练-难点突破”的系统复习流程，针对性强。 亮点在于STSE情境融合与探究实践设计，如结合“人造太阳”“新能源汽车”等科技案例分析能量转化，通过“比较不同物质吸热能力”实验培养科学思维，设置“基础过关-能力提升”分层练习。资料助力学生构建科学观念，教师可依此把控复习节奏，高效提升应考能力。

第24讲 内能、核能、能量转化守恒（讲义） 目 录 目标导图 考情剖析·命题前瞻 思维导图·网络构建 考点通关·靶向突破 考点1 内能 考点2 核能 考点3 能量转化守恒 素养拓展·思维进阶 拓展1 内能及其改变的深度辨析与应用 拓展2 能量守恒定律的综合分析与热机效率 优题精选·练能提分 考点 考查形式 课标要求及考查内容 考法分析 内能 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验探究题 ☑简答题 理解内能的概念，知道温度、热量与内能的关系。了解改变内能的两种方式（做功和热传递）。理解比热容的概念，并能进行简单的热量计算。了解热机的工作原理。 考法1：温度、热量与内能的辨析；常以选择题形式考查对温度（状态量）、热量（过程量）和内能（状态量）概念的理解与区分，如判断说法正误（“物体温度升高，一定吸收了热量”等）。如2020·杭州。 考法2：改变内能方式的判断；给生活实例（如搓手取暖、压缩气体、冰袋降温），判断是做功还是热传递改变内能，并分析能量转化或转移方向。如2018·宁波。 考法3：比热容的理解与热量计算；利用水的比热容大解释现象（如调节气候）；根据图像比较比热容大小；应用公式 Q=cmΔt 进行简单计算或结合效率分析综合问题。如2020·宁波。 考法4：热机的工作原理与能量转化；认识热机（如汽油机、柴油机）是将内能转化为机械能的装置。能判断热机工作冲程（吸气、压缩、做功、排气），特别是压缩冲程（机械能→内能）和做功冲程（内能→机械能）。能解释生活中简单热机现象。如2021·宁波 考法5：比热容相关探究；考查实验设计（控制变量法）、仪器使用、数据记录与分析、结论得出等探究能力。 核能 ☑选择题 ☑填空题 知道核能、裂变、聚变的概念。了解核电站的工作原理及能量转化。知道放射性及其应用与防护。 考法1：核能获取方式的判断；判断核电站、原子弹、氢弹、太阳等涉及的核反应类型（裂变或聚变）。如2023·台州 考法2：核电站工作过程与能量转化分析；简述核电站工作过程中的能量转化链条，判断其相关设备（如反应堆、汽轮机、发电机）的作用。 考法3：放射性的应用与防护；了解α、β、γ射线的特性及在医疗、工业等方面的应用，知道基本的防护措施。 能量转化守恒 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验探究题 ☑简答题 能列举各种形式的能量。能举例说明能量可以相互转化或转移，并能具体分析一些现象中的能量转化。理解能量守恒定律，认识其普遍性。了解能量转化和转移的方向性。 考法1：能量转化形式的判断与举例；判断给定情境（如摩擦生热、电灯发光、电池充电/放电）中主要涉及的能量形式转化。如2020·衢州。 考法2：能量守恒定律的理解与应用；用能量守恒定律解释现象（如永动机不可能、小球在粗糙轨道上运动不能回到原高度）；判断关于能量守恒说法的正误。 考法3：能量转化效率的简单计算与分析；结合热机效率、用电器效率等，进行涉及能量转化效率的简单计算，或分析如何提高效率。 考法4：能量转化与转移的方向性；理解内能转移（热传递）和机械能与内能转化的方向性，并能解释相关现象。 命题 趋势 1.从知识记忆向理解应用与探究能力深化 试题不再满足于对概念（如改变内能方式、核能获取方式）的简单记忆，而是更注重在真实情境（如航天科技、新能源利用、生活现象）中考查对原理的理解、能量的具体转化路径分析以及运用能量守恒定律解释复杂现象的能力。对实验探究能力的考查也更加深入，例如对“比较不同物质吸热能力”实验的评估与改进。 2.紧密联系STSE（科学·技术·社会·环境） 命题素材广泛选取我国科技成就（如核电站、“人造太阳”、航天工程）、社会热点（如节能减排、新能源开发）和学生日常生活。引导学生关注科学·技术·社会·环境的联系，体现科学知识的应用价值和社会责任。 3.强化综合分析与模型建构能力 试题常将内能、机械能、电能等多种能量形式的转化与守恒置于同一情境中进行综合考查，要求学生能清晰分析动态过程中的能量流向。同时，对函数图像（如温度-时间图像、能量分配图）的解读与运用能力要求提高。 命题 预测 1.选择题与填空题 将继续围绕核心概念进行情境化考查。温度、热量、内能的辨析、改变内能方式的判断、比热容的解释与简单计算、能量转化形式的判断、能量守恒定律的应用将是稳定且高频的基础考点。选项设置会更具迷惑性。 2.实验探究题 “比较不同物质吸热能力”​ 是重要的实验题命题点。可能考查实验方案设计、数据记录与处理、误差分析、结论得出与迁移应用。也可能围绕能量转化与守恒设计创新探究情境。 3.简答与计算题 预计会以“新能源技术（如太阳能利用、核能发电）”、“交通工具（如汽车、电动车）的能量转化与效率”​ 或 “生活中的物理现象（如小球运动、简单机械）”​ 为背景，综合考查能量转化路径描述、能量守恒定律解释现象或进行涉及比热容、热值、效率的综合计算。答题时需注意表述的准确性和逻辑性。 ◇考点 1 内能 1.内能 （1）概念 分子动能：物体内部大量分子做无规则运动所具有的能称为分子动能。 分子势能：由于分子之间具有一定的距离，也有一定的作用力，因而分子具有势能称为分子势能。 内能：物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和叫做物体的内能。俗称热能，单位为焦耳。 （2）内能特点 ①一切物体在任何情况下均具有内能。 ②物体内能的大小与温度有关。物体温度升高，分子热运动加快，内能增大，反之，物体内能减少。 ③物体内能的大小与质量有关。相同状况下的同种物质，质量越大，内能越大。 2.物体内能的改变 （1）物体内能改变的途径：热传递和做功。 （2）热传递 发生条件：存在温度差。 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。 最终结果：温度相同。 实质：内能的转移，能量形式不变。 方式：热传导、热对流、热辐射。 热量：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。只能说 “吸收热量”“放出热量”等。 （3）做功 ①外界对物体做功，物体内能增加。如压缩气体、摩擦生热、锻打物体、弯折物体。 ②物体对外做功，物体内能减少。如气体膨胀。 ③实质：其他形式的能量与物体内能的相互转化。外界对物体做了多少功，就有多少其他形式的能量转化为内能；物体对外做了多少功，就有多少内能转化为其他形式的能量。 【易混易错】温度、热量、内能的辨析 项目 温度 热量 内能 定义 宏观上：表示物体冷热程度。微观上：反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度。 在热传递过程中吸收或放出热量的多少，是能量转移的量度。 物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 量的性质 状态量 过程量 状态量 表述 只能说“是”“降低”或“升高” 只能说“放出”或“吸收” 只能说“有”“具有”和“改变” 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 3.比热容 （1）比热容概念：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示，它的单位是焦/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。 （2）比热容是物质的一种特性，同种物质在相同状态下的比热容是一定的，但在不同的状态下，比热容不相同。 （3）热量的计算 热量的公式：Q吸=cmΔt=cm（t-t0）或cm（t0-t） 4.热机 （1）热机：通过做功把内能转化为机械能的机器。 （2）内燃机：燃料在机器汽缸内燃烧的热机。 主要类型：汽油机和柴油机 （3）汽油机四冲程 过程 图示 气门 活塞 作用 能量转化 总结 吸气冲程 进气门打开，排气门关闭 活塞向下运动 吸入汽油和空气的混合物 无 一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次。汽油机在工作时只有做功冲程使机车获得动力，其他三个冲程均为辅助冲程，依靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。 压缩冲程 进气门排气门都关闭 活塞向上运动 压缩汽油和空气的混合物 机械能转化为内能 做功冲程 进气门排气门均关闭 活塞向下运动 在压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，产生的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 内能转化为机械能 排气冲程 进气门关闭，排气门打开 活塞向上运动 把废气排出汽缸 无 （4）热机效率：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，就是热机的效率。汽油机的效率一般为20%~30%，柴油机的效率可达45%。提高热机效率，减少能源消耗，是人类不懈的追求。 5.燃料的热值 （1）概念：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，用符号q表示。 【易混易错】燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。故注意热值是燃料完全燃烧放出的热量。 （2）单位：固体或液体燃料的热值单位是焦/千克,气体燃料的热值单位是焦/米３。 （3）热量计算公式：Q=mq （4）提高燃料利用率的措施 一是改善燃烧条件，让燃料尽可能完全燃烧，如将煤炭磨成粉末等； 二是尽可能减少热量损失，如加大受热面积等。 考法01：温度、热量与内能的辨析 典例1：关于物体的内能，下列说法正确的是（    ） A．物体内能增加，一定要从外界吸收热量 B．相同物态下，同一物体温度降低，内能一定减少 C．温度为0℃的物体没有内能 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 考法02：改变内能方式的判断 典例2：（2025·浙江台州·二模）下列实验反映气体对外做功的是（　　） A．①用气筒往瓶内打气，塞子跳出 B．②钻木取火 C．③快速压下活塞，棉花燃烧 D．④振荡烧瓶，瓶内铁屑温度升高 考法03：比热容的理解与热量计算 典例3：（2021·浙江宁波·中考真题）某品牌电热水壶的铭牌（部分内容）如表所示。当该电热水壶正常工作时，至少需要 s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。【水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）】 容量 2.0L 额定电压 220V 额定功率 1500W 考法04：热机的工作原理与能量转化 典例4：（2025·浙江宁波·一模）如图表示四冲程汽油机的其中一个冲程，此时活塞压缩气缸内气体做功。对该冲程的认识错误的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程末火花塞点火 C．该冲程气缸内气体分子热运动加剧 D．该冲程机械能转换为内能 考法05：热机的工作原理与能量转化 典例5：（2023·浙江宁波·中考真题）为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热； （1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是 ； （2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热与液体b的比热的大小关系是： 。 ◇考点 2 核能 1.裂变和聚变 （1）核能：原子核是可以转变的，原子核在转变过程中所释放出的能量，称为核能。 （2）获得核能的两条途径：原子核的裂变和原子核的聚变。 （3）核裂变 ①概念：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。 ②应用：原子弹、核电站、核潜艇是根据裂变的原理制造的。 ③链式反应：连锁式的铀核裂变反应称为链式反应。 原子弹原理：不加控制的链式反应。 核电站原理：可控制的链式反应。 （3）核聚变 ①概念：2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。 ②热核反应：核聚变需要极高的温度，所以也叫做热核反应。 ③应用：氢弹是根据核聚变的原理制造的，它的威力比原子弹大得多； 太阳的内部在不停地发生这种核聚变，从而向外释放出巨大的能量。 2.核能的和平利用——核电站 （1）核反应堆：对原子核裂变的链式反应加以控制，使核能缓慢、平稳地释放出来的装置称为核反应堆，简称反应堆，核反应堆是核电站的核心部分。 （2）原理：利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。 其能量转化情况是：核能→内能→机械能→电能。 3.放射性 各种放射性元素放出的射线中包括α、β和γ三种射线。 ①α射线是带正电的高速运动的氦原子核流；α射线穿透能力最弱，在空气中只能前进几厘米。 ②β射线是带负电的高速运动的电子流；β射线穿透能力较强，能穿透几厘米厚的铝板。 ③γ射线是能量很高的电磁波；γ射线穿透能力最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。 考法01：核能获取方式的判断 典例1：（2022·浙江湖州·中考真题）2021年10月14日，“羲和号”探日卫星顺利升空，实现了我国太阳探测零的突破。 （1）太阳是一颗 （选填“恒星”或“行星”）。 （2）太阳的巨大能量是内部 （选填“核聚变”或“核裂变”）产生的。 （3）“羲和号”运行在距离地面大约517公里的太阳同步轨道上。如果你是“羲和号”的设计师，根据其工作环境，设计时需要考虑哪些方面？ 考法02：核电站工作过程与能量转化分析 典例2：2019年8月23日，由俄罗斯建造的世界首座浮动核电站——“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站开赴北极圈，这座海上浮动式核电站发电量达70百万瓦，足够3.5万户家庭使用。下列有关浮动核电站的说法不正确的是（　　） A．能量转化时先将核能转化为化学能 B．获得核能的途径是核裂变 C．发电量达70百万瓦指的是发电功率 D．受到的浮力大小等于它的重力 考法03：放射性的应用与防护 典例3：位于浙江省嘉兴市海盐县的秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（　　） A．核电站实现了核能→内能→机械能→电能的能量转化 B．秦山核电站利用了核聚变为电站提供能量 C．核电站周围核辐射严重，所以核电站要远离城市 D．核辐射主要有α射线，β射线和γ射线，其中α射线穿透能力最强 ◇考点 3 能量转化守恒 1.能量的互相转化 能量可以在两个物体之间转移，能量形式也可以转化。 能量转化：能量从一种形式转化为另一种形式，如钻木取火时机械能转化为内能。 能量转移：能量从一个物体转移到另一个物体（或从物体的一部分转移到另一部分）。 2.能量的转化与守恒定律 ①概念：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量转化和守恒定律。 ②意义：能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。 3.能量的转移和转化的方向性 ①能量的转化和转移有一定的方向性。如内能总是自发地从高温物体转移到低温物体,而不能自发地从低温物体转移到高温物体；机械能可以自发地转化为内能，而内能不能自发地转化为机械能。 ②“永动机”不可能成功的事实告诉我们，违反能量的转化和守恒定律的事件是不可能发生的。 考法01：能量转化形式的判断与举例 典例1：（2025·浙江·二模）“摩擦焊接”是一种新型的焊接技术，其原理为：将两块金属压在一起，其中一块金属高速转动使两块金属的接触面高温熔化从而焊接在一起。则在“摩擦焊接”过程中的主要能量转化是（　　） A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能 C．机械能转化为内能 D．内能转化为机械能 考法02：能量守恒定律的理解与应用 典例2：（2025·浙江宁波·二模）如图甲是意大利艺术家达芬奇设计的一种永动机的模型，装置转动时小球随着弧形轨道依次从装置中心向外侧滚落并在另一侧依次回到装置中心，循环往复从而带动装置转动。如图乙是一个创造了连续转动24分钟吉尼斯世界纪录的指尖陀螺。以下说法正确的是（　　） A．甲装置小球滚落时动能转化为重力势能 B．乙装置最终停止转动，说明能量会消失 C．甲装置可以在不消耗能量的同时不断对外做功 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 考法03：能量转化效率的简单计算与分析 典例3：（2023·浙江·一模）如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如表所示，请完成下列各题： 额定电压 额定加热功率 指示灯功率 袋内充水 自动断电温度 220V 750W 1.5L 65℃ （1）当S闭合时，指示灯L与加热电阻R是 （选填“串联”或“并联”）； （2）让它接入电路并使它正常工作，当达到断电温度时，水共吸收了的热量，袋内水的初温是多少？其中 （3）电热水袋此次正常工作了10分钟，指示灯就熄灭，达到了自动断电温度，则电热水袋的发热效率是多少？ 考法04：能量转化与转移的方向性 典例4：武汉“光谷量子号”有轨电车开始载客试运营，开通了交路1和交路2两条线路。交路2全长约20km，若电车某次跑完全程需要50min。   （1）“光谷量子号”采用了能量回收系统，例如电车下坡时为了保持匀速运动，采用带动发电机发电进行“刹车”,则在此过程中是将机械能转化为 能，并储存起来后供电车重新使用，所以更加节能环保； （2）如果电车下坡时为了保持匀速运动，或进站时采用的是与普通汽车同样的刹车方式，机械能转化为内能，就无法重新供电车使用，说明能量转化具有一定的 。 拓展1 内能及其改变的深度辨析与应用 本模块旨在帮助学生深化理解内能的概念、改变方式（做功和热传递）以及物质特性——比热容，并能在生活与科技新情境中准确辨析与应用。 1. 核心概念与方法梳理 核心概念 关键理解与易错点 内能 物体内所有分子动能和分子势能的总和。一切物体在任何温度下都具有内能。 影响内能的因素：质量、温度、状态、种类。 改变内能的方式 做功（对物体做功，内能增加；物体对外做功，内能减少）与热传递（热量从高温物体传到低温物体）。两者在改变内能上是等效的。 比热容 表示物质吸热或放热能力的物理量。比热容大的物质，温度不易改变（如水的调节气温作用）。公式：Q = cmΔt。 2. 思维进阶：现象辨析与公式应用 中考常考结合实例（如摩擦生热、压缩气体、晒太阳、用热水袋取暖等）判断内能改变方式。比热容的应用则常涉及解释自然现象（如海陆风）和进行简单的吸放热计算。 【教考衔接】为保障电池安全与效率，新能源汽车配备了电池热管理系统。在低温环境下系统通过电流流过电阻丝对电池包进行预热；在高温环境下系统通过冷却液循环将电池产生的热量散发到空气中。 （1）低温预热时，电池内能增加，这是通过的方式改变了电池的内能，其能量转化情况是电能转化为 能。 （2）高温散热时，电池的内能 （增加、减少或不变），这是通过 的方式改变了电池的内能。 （3）冷却液通常选用比热容较大的水基溶液，主要是因为相同条件下，比热容大的液体 。 A. 吸收的热量多 B. 温度变化小，缓冲效果好 C. 流动性更好 D. 密度更大 拓展2 能量守恒定律的综合分析与热机效率 本模块聚焦于能量守恒定律的普适性理解及其在热机等实际装置中的定量应用，重点考查能量转化分析和效率计算。 1. 核心原理与公式 能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体，总量保持不变。 热机效率：反映有用能量占输入总能量的比例。对于热机：η = W有用 / Q放 × 100%。 其中，W有用指热机对外做的有用功（如驱动车辆行驶），Q放指燃料完全燃烧放出的热量（Q放 = mq或 Q放 = Vq）。 2. 思维进阶：能量流向分析与效率提升 分析实际热机（如汽车发动机）时，要能构建并理解其能量流向图：燃料化学能（100%） → 有用机械能（η） + 废气带走能量 + 散热损失 + 摩擦损耗。提高效率的途径就是减少后三项损失。 【教考衔接】某汽油机的效率为30%。已知汽油的热值为4.6×10⁷ J/kg。 （1）该汽油机工作时，将汽油的能转化为内能，再通过做功转化为能。 （2）若该汽油机消耗2kg汽油，则这些汽油完全燃烧放出的热量为______ J。 （3）根据（2）的数据，该汽油机输出的有用功为______ J。 （4）从能量守恒的角度看，其余70%的能量主要去了哪里？（请至少写出两条）______ 1. （2025·浙江台州·一模）某六冲程汽油机的构造和工作循环前四个冲程与四冲程汽油机相似。第五冲程中，向密闭的汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞通过连杆带动曲轴转动，对外提供动力。则该冲程相当于四冲程汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2. （2025·浙江·一模）如图所示，振荡烧瓶和将烧瓶放入热水中都能使其中的铁屑温度升高，下列有关说法正确的是（     ） A．振荡烧瓶是通过对铁屑做功使其内能减小 B．将烧瓶放入热水是通过做功使铁屑内能增加 C．仅通过铁屑温度升高不能判断改变内能方式 D．铁屑温度升高的现象说明铁屑的内能减少 3. （2025·浙江·一模）下列关于功、功率、能量的说法，正确的是（　　） A．若一个物体温度升高，一定有外力对该物体做功 B．做相同的功，所用时间越长，功率越大 C．若一个物体的机械能保持不变，则物体一定不受力的作用 D．若一个物体的机械能增大，则一定有力对其做功 4. （2024·浙江嘉兴·一模）我国探月工程“嫦娥五号”返回器采用“打水漂”的方式返回，返回轨道如图所示。通过多次进入大气层成功降低速度，避免了返回器燃烧破损的风险。下列说法错误的是（　　） A．进入大气层前，返回舱机械能减小 B．进入大气层时，返回舱会与大气摩擦产生内能 C．跳出大气层时，返回舱的部分动能转化为势能 D．第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小 5. （2024·浙江·模拟预测）全球领先的第四代核能利用技术——“钍基熔盐核反应堆”近日在甘肃省武威市成功建成。与传统反应堆相比，该核反应堆采用无水冷却技术，使用高温液态熔盐作为冷却剂，可在干旱地区实现高效发电。该新型核电站发生的是核 （填“裂变”或“聚变”）反应，其能量转化过程为核能→ 能→机械能→电能。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 第24讲 内能、核能、能量转化守恒（讲义） 目 录 目标导图 考情剖析·命题前瞻 思维导图·网络构建 考点通关·靶向突破 考点1 内能 考点2 核能 考点3 能量转化守恒 素养拓展·思维进阶 拓展1 内能及其改变的深度辨析与应用 拓展2 能量守恒定律的综合分析与热机效率 优题精选·练能提分 考点 考查形式 课标要求及考查内容 考法分析 内能 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验探究题 ☑简答题 理解内能的概念，知道温度、热量与内能的关系。了解改变内能的两种方式（做功和热传递）。理解比热容的概念，并能进行简单的热量计算。了解热机的工作原理。 考法1：温度、热量与内能的辨析；常以选择题形式考查对温度（状态量）、热量（过程量）和内能（状态量）概念的理解与区分，如判断说法正误（“物体温度升高，一定吸收了热量”等）。如2020·杭州。 考法2：改变内能方式的判断；给生活实例（如搓手取暖、压缩气体、冰袋降温），判断是做功还是热传递改变内能，并分析能量转化或转移方向。如2018·宁波。 考法3：比热容的理解与热量计算；利用水的比热容大解释现象（如调节气候）；根据图像比较比热容大小；应用公式 Q=cmΔt 进行简单计算或结合效率分析综合问题。如2020·宁波。 考法4：热机的工作原理与能量转化；认识热机（如汽油机、柴油机）是将内能转化为机械能的装置。能判断热机工作冲程（吸气、压缩、做功、排气），特别是压缩冲程（机械能→内能）和做功冲程（内能→机械能）。能解释生活中简单热机现象。如2021·宁波 考法5：比热容相关探究；考查实验设计（控制变量法）、仪器使用、数据记录与分析、结论得出等探究能力。 核能 ☑选择题 ☑填空题 知道核能、裂变、聚变的概念。了解核电站的工作原理及能量转化。知道放射性及其应用与防护。 考法1：核能获取方式的判断；判断核电站、原子弹、氢弹、太阳等涉及的核反应类型（裂变或聚变）。如2023·台州 考法2：核电站工作过程与能量转化分析；简述核电站工作过程中的能量转化链条，判断其相关设备（如反应堆、汽轮机、发电机）的作用。 考法3：放射性的应用与防护；了解α、β、γ射线的特性及在医疗、工业等方面的应用，知道基本的防护措施。 能量转化守恒 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验探究题 ☑简答题 能列举各种形式的能量。能举例说明能量可以相互转化或转移，并能具体分析一些现象中的能量转化。理解能量守恒定律，认识其普遍性。了解能量转化和转移的方向性。 考法1：能量转化形式的判断与举例；判断给定情境（如摩擦生热、电灯发光、电池充电/放电）中主要涉及的能量形式转化。如2020·衢州。 考法2：能量守恒定律的理解与应用；用能量守恒定律解释现象（如永动机不可能、小球在粗糙轨道上运动不能回到原高度）；判断关于能量守恒说法的正误。 考法3：能量转化效率的简单计算与分析；结合热机效率、用电器效率等，进行涉及能量转化效率的简单计算，或分析如何提高效率。 考法4：能量转化与转移的方向性；理解内能转移（热传递）和机械能与内能转化的方向性，并能解释相关现象。 命题 趋势 1.从知识记忆向理解应用与探究能力深化 试题不再满足于对概念（如改变内能方式、核能获取方式）的简单记忆，而是更注重在真实情境（如航天科技、新能源利用、生活现象）中考查对原理的理解、能量的具体转化路径分析以及运用能量守恒定律解释复杂现象的能力。对实验探究能力的考查也更加深入，例如对“比较不同物质吸热能力”实验的评估与改进。 2.紧密联系STSE（科学·技术·社会·环境） 命题素材广泛选取我国科技成就（如核电站、“人造太阳”、航天工程）、社会热点（如节能减排、新能源开发）和学生日常生活。引导学生关注科学·技术·社会·环境的联系，体现科学知识的应用价值和社会责任。 3.强化综合分析与模型建构能力 试题常将内能、机械能、电能等多种能量形式的转化与守恒置于同一情境中进行综合考查，要求学生能清晰分析动态过程中的能量流向。同时，对函数图像（如温度-时间图像、能量分配图）的解读与运用能力要求提高。 命题 预测 1.选择题与填空题 将继续围绕核心概念进行情境化考查。温度、热量、内能的辨析、改变内能方式的判断、比热容的解释与简单计算、能量转化形式的判断、能量守恒定律的应用将是稳定且高频的基础考点。选项设置会更具迷惑性。 2.实验探究题 “比较不同物质吸热能力”​ 是重要的实验题命题点。可能考查实验方案设计、数据记录与处理、误差分析、结论得出与迁移应用。也可能围绕能量转化与守恒设计创新探究情境。 3.简答与计算题 预计会以“新能源技术（如太阳能利用、核能发电）”、“交通工具（如汽车、电动车）的能量转化与效率”​ 或 “生活中的物理现象（如小球运动、简单机械）”​ 为背景，综合考查能量转化路径描述、能量守恒定律解释现象或进行涉及比热容、热值、效率的综合计算。答题时需注意表述的准确性和逻辑性。 ◇考点 1 内能 1.内能 （1）概念 分子动能：物体内部大量分子做无规则运动所具有的能称为分子动能。 分子势能：由于分子之间具有一定的距离，也有一定的作用力，因而分子具有势能称为分子势能。 内能：物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和叫做物体的内能。俗称热能，单位为焦耳。 （2）内能特点 ①一切物体在任何情况下均具有内能。 ②物体内能的大小与温度有关。物体温度升高，分子热运动加快，内能增大，反之，物体内能减少。 ③物体内能的大小与质量有关。相同状况下的同种物质，质量越大，内能越大。 2.物体内能的改变 （1）物体内能改变的途径：热传递和做功。 （2）热传递 发生条件：存在温度差。 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。 最终结果：温度相同。 实质：内能的转移，能量形式不变。 方式：热传导、热对流、热辐射。 热量：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。只能说 “吸收热量”“放出热量”等。 （3）做功 ①外界对物体做功，物体内能增加。如压缩气体、摩擦生热、锻打物体、弯折物体。 ②物体对外做功，物体内能减少。如气体膨胀。 ③实质：其他形式的能量与物体内能的相互转化。外界对物体做了多少功，就有多少其他形式的能量转化为内能；物体对外做了多少功，就有多少内能转化为其他形式的能量。 【易混易错】温度、热量、内能的辨析 项目 温度 热量 内能 定义 宏观上：表示物体冷热程度。微观上：反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度。 在热传递过程中吸收或放出热量的多少，是能量转移的量度。 物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 量的性质 状态量 过程量 状态量 表述 只能说“是”“降低”或“升高” 只能说“放出”或“吸收” 只能说“有”“具有”和“改变” 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 3.比热容 （1）比热容概念：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示，它的单位是焦/（千克·℃），读作焦每千克摄氏度。 （2）比热容是物质的一种特性，同种物质在相同状态下的比热容是一定的，但在不同的状态下，比热容不相同。 （3）热量的计算 热量的公式：Q吸=cmΔt=cm（t-t0）或cm（t0-t） 4.热机 （1）热机：通过做功把内能转化为机械能的机器。 （2）内燃机：燃料在机器汽缸内燃烧的热机。 主要类型：汽油机和柴油机 （3）汽油机四冲程 过程 图示 气门 活塞 作用 能量转化 总结 吸气冲程 进气门打开，排气门关闭 活塞向下运动 吸入汽油和空气的混合物 无 一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次。汽油机在工作时只有做功冲程使机车获得动力，其他三个冲程均为辅助冲程，依靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。 压缩冲程 进气门排气门都关闭 活塞向上运动 压缩汽油和空气的混合物 机械能转化为内能 做功冲程 进气门排气门均关闭 活塞向下运动 在压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，产生的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 内能转化为机械能 排气冲程 进气门关闭，排气门打开 活塞向上运动 把废气排出汽缸 无 （4）热机效率：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，就是热机的效率。汽油机的效率一般为20%~30%，柴油机的效率可达45%。提高热机效率，减少能源消耗，是人类不懈的追求。 5.燃料的热值 （1）概念：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，用符号q表示。 【易混易错】燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。故注意热值是燃料完全燃烧放出的热量。 （2）单位：固体或液体燃料的热值单位是焦/千克,气体燃料的热值单位是焦/米３。 （3）热量计算公式：Q=mq （4）提高燃料利用率的措施 一是改善燃烧条件，让燃料尽可能完全燃烧，如将煤炭磨成粉末等； 二是尽可能减少热量损失，如加大受热面积等。 考法01：温度、热量与内能的辨析 典例1：关于物体的内能，下列说法正确的是（    ） A．物体内能增加，一定要从外界吸收热量 B．相同物态下，同一物体温度降低，内能一定减少 C．温度为0℃的物体没有内能 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 本题命题意图：通过典型说法辨析，考查对内能核心概念的系统理解。 【答案】B 【详解】A．改变内能的方法有两种，做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能外界对它做功，故A错误； B．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少，故B正确； C．物体的内能是由于物体内部大量分子无规则运动而产生的能量，物体在任何温度下都有内能，故C错误； D．热量是从高温物体向低温物体传递的，内能大的物体温度不一定高，故D错误。 故选B。 考法02：改变内能方式的判断 典例2：（2025·浙江台州·二模）下列实验反映气体对外做功的是（　　） A．①用气筒往瓶内打气，塞子跳出 B．②钻木取火 C．③快速压下活塞，棉花燃烧 D．④振荡烧瓶，瓶内铁屑温度升高 本题命题意图：考查对内能改变方式——“做功”的识别与辨析能力。 【答案】A 【详解】A．①用气筒往瓶内打气，塞子跳出，气体对外做功，内能转化为塞子的机械能，故A符合题意； B．②钻木取火，机械能转化为内能，不涉及气体内能的变化，故B不符合题意； C．③快速压下活塞，外界对气体做功，气体内能增大，温度升高，达到着火点，棉花燃烧，故C不符合题意； D．④振荡烧瓶，对铁屑做功，机械能转化为内能，瓶内铁屑温度升高，故D不符合题意。 故选A。 考法03：比热容的理解与热量计算 典例3：（2021·浙江宁波·中考真题）某品牌电热水壶的铭牌（部分内容）如表所示。当该电热水壶正常工作时，至少需要 s才能把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃。【水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）】 容量 2.0L 额定电压 220V 额定功率 1500W 本题命题意图：综合考查热量计算、电功计算及能量转化效率。 【答案】420 【详解】由表中数据知道，该电热水壶的额定功率为P＝1500W。将质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃，水吸收的热量 故该电热水壶正常工作时，把质量为2.0kg、初温为25℃的水加热到100℃至少需要的时间为 。 考法04：热机的工作原理与能量转化 典例4：（2025·浙江宁波·一模）如图表示四冲程汽油机的其中一个冲程，此时活塞压缩气缸内气体做功。对该冲程的认识错误的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程末火花塞点火 C．该冲程气缸内气体分子热运动加剧 D．该冲程机械能转换为内能 本题命题意图：通过具体图示考查对汽油机“压缩冲程”核心特征的准确辨识与理解。 【答案】A 【详解】A．根据图片可知，活塞向上运动，两个气门关闭，则为压缩冲程，故A错误，符合题意； B．压缩冲程末火花塞点火，开始做功冲程，故B正确，不符合题意； CD．压缩冲程活塞对气缸内的气体做功，将活塞的机械能转化为内能，则缸筒内温度升高，气体分子运动加剧，故CD正确，不符合题意。 故选A。 考法05：热机的工作原理与能量转化 典例5：（2023·浙江宁波·中考真题）为了比较液体a和液体b的比热大小，小宁分别称取相同质量的a和b，在初温相同条件下，利用如图所示装置在沸水中加热； （1）做功和热传递是改变物体内能的两种途径。本实验中，液体a、b内能增加的途径是 ； （2）实验过程中，小宁观察到温度计甲的示数变化始终比乙快。由此可知，液体a的比热与液体b的比热的大小关系是： 。 本题命题意图：借助比热容比较实验，综合考查改变内能方式（热传递）的识别，以及通过实验现象（温度变化快慢）推理比热容大小关系的能力。 【答案】 热传递 <（或“小于”） 【详解】（1）[1]改变物体内能的两种途径分别是做功和热传递，本实验中，液体a、b内能增加的途径是通过从液体中吸热，即热传递。 （2）[2]相同质量的a和b吸收相同热量，观察到温度计甲的示数变化始终比乙快，根据 可知液体a的比热ca与液体b的比热cb的大小关系是 。 ◇考点 2 核能 1.裂变和聚变 （1）核能：原子核是可以转变的，原子核在转变过程中所释放出的能量，称为核能。 （2）获得核能的两条途径：原子核的裂变和原子核的聚变。 （3）核裂变 ①概念：质量较大的原子核在中子轰击下分裂成2个新原子核，并释放出巨大能量的现象。 ②应用：原子弹、核电站、核潜艇是根据裂变的原理制造的。 ③链式反应：连锁式的铀核裂变反应称为链式反应。 原子弹原理：不加控制的链式反应。 核电站原理：可控制的链式反应。 （3）核聚变 ①概念：2个质量较小的原子核结合成质量较大的新原子核，同时释放出能量的现象。 ②热核反应：核聚变需要极高的温度，所以也叫做热核反应。 ③应用：氢弹是根据核聚变的原理制造的，它的威力比原子弹大得多； 太阳的内部在不停地发生这种核聚变，从而向外释放出巨大的能量。 2.核能的和平利用——核电站 （1）核反应堆：对原子核裂变的链式反应加以控制，使核能缓慢、平稳地释放出来的装置称为核反应堆，简称反应堆，核反应堆是核电站的核心部分。 （2）原理：利用核反应堆提供的能量，使水变成蒸汽，再利用高温高压的蒸汽推动汽轮发电机发电的。 其能量转化情况是：核能→内能→机械能→电能。 3.放射性 各种放射性元素放出的射线中包括α、β和γ三种射线。 ①α射线是带正电的高速运动的氦原子核流；α射线穿透能力最弱，在空气中只能前进几厘米。 ②β射线是带负电的高速运动的电子流；β射线穿透能力较强，能穿透几厘米厚的铝板。 ③γ射线是能量很高的电磁波；γ射线穿透能力最强，能穿透几厘米厚的铅板和几十厘米厚的混凝土。 考法01：核能获取方式的判断 典例1：（2022·浙江湖州·中考真题）2021年10月14日，“羲和号”探日卫星顺利升空，实现了我国太阳探测零的突破。 （1）太阳是一颗 （选填“恒星”或“行星”）。 （2）太阳的巨大能量是内部 （选填“核聚变”或“核裂变”）产生的。 （3）“羲和号”运行在距离地面大约517公里的太阳同步轨道上。如果你是“羲和号”的设计师，根据其工作环境，设计时需要考虑哪些方面？ 本题命题意图：重点考查太阳能量来源——核聚变。 【答案】 恒星 核聚变 耐高温、防辐射等 【详解】（1）太阳是一颗发光、发热的气体星球，属于恒星。 （2）太阳能内部是由于较轻的氢原子核在高温下发生聚变而释放出核能。 （3）“羲和号”运行在距离地面大约517公里的太阳同步轨道上，距离太阳很近，所以需要的考虑耐高温、防辐射等。 考法02：核电站工作过程与能量转化分析 典例2：2019年8月23日，由俄罗斯建造的世界首座浮动核电站——“罗蒙诺索夫院士”号浮动核电站开赴北极圈，这座海上浮动式核电站发电量达70百万瓦，足够3.5万户家庭使用。下列有关浮动核电站的说法不正确的是（　　） A．能量转化时先将核能转化为化学能 B．获得核能的途径是核裂变 C．发电量达70百万瓦指的是发电功率 D．受到的浮力大小等于它的重力 本题命题意图：考查对核电站能量转化路径、核能转化方式（裂变）。 【答案】A 【详解】A．核电站发电的过程是将核裂变产生的核能转化为内能，再通过汽轮发电机转化为电能，故A错误，符合题意； B．核电站中的核反应堆是利用原子核裂变的链式反应产生的能量来发电的。其过程中可控的，因此不是极短时间内释放出大量的能量，故B正确，不符合题意； C．根据题意知道，“这座海上浮动式核电站发电量达70百万瓦”，瓦是功率的单位，即发电量达70百万瓦指的是发电功率，故C正确，不符合题意； D．由浮沉条件知道，这座海上浮动式核电站受到的浮力大小等于它的重力，故D正确，不符合题意。 故选A。 考法03：放射性的应用与防护 典例3：位于浙江省嘉兴市海盐县的秦山核电站是我国自行设计、建造和运营管理的第一座30万千瓦压水堆核电站。关于核电站，下列说法正确的是（　　） A．核电站实现了核能→内能→机械能→电能的能量转化 B．秦山核电站利用了核聚变为电站提供能量 C．核电站周围核辐射严重，所以核电站要远离城市 D．核辐射主要有α射线，β射线和γ射线，其中α射线穿透能力最强 本题命题意图：考查对α、β、γ三种射线基本特性（穿透能力）的辨析。 【答案】A 【详解】A．核能发电时，利用核能来加热水，用水产生的高温、高压蒸汽作为动力，推动蒸汽涡轮机转动，从而带动发电机发电，所以能量转化为核能→内能→机械能→电能，故A正确； B．目前人类掌握了可控核裂变技术，所以秦山核电站利用了核裂变为电站提供能量，故B错误； C．虽然核裂变产生的核废料具有放射性，但是核电站的各种设施阻止了核辐射泄露，所以周围核辐射很低，故核电站不需要远离城市，故C错误； D．核辐射主要有α射线，β射线和γ射线，其中γ射线的波长最短，频率最高，穿透能力最强，故D错误。 故选A。 ◇考点 3 能量转化守恒 1.能量的互相转化 能量可以在两个物体之间转移，能量形式也可以转化。 能量转化：能量从一种形式转化为另一种形式，如钻木取火时机械能转化为内能。 能量转移：能量从一个物体转移到另一个物体（或从物体的一部分转移到另一部分）。 2.能量的转化与守恒定律 ①概念：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体。而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。这就是能量转化和守恒定律。 ②意义：能量转化和守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。无论是机械运动，还是生命运动；无论是宇宙天体，还是微观粒子，都遵循这个定律。 3.能量的转移和转化的方向性 ①能量的转化和转移有一定的方向性。如内能总是自发地从高温物体转移到低温物体,而不能自发地从低温物体转移到高温物体；机械能可以自发地转化为内能，而内能不能自发地转化为机械能。 ②“永动机”不可能成功的事实告诉我们，违反能量的转化和守恒定律的事件是不可能发生的。 考法01：能量转化形式的判断与举例 典例1：（2025·浙江·二模）“摩擦焊接”是一种新型的焊接技术，其原理为：将两块金属压在一起，其中一块金属高速转动使两块金属的接触面高温熔化从而焊接在一起。则在“摩擦焊接”过程中的主要能量转化是（　　） A．电能转化为化学能 B．化学能转化为电能 C．机械能转化为内能 D．内能转化为机械能 本题命题意图：结合真实情境，考查辨析能量转化形式的能力。 【答案】C 【详解】由“将两块金属压在一起，其中一块金属高速转动使两块金属的接触面高温熔化从而焊接在一起”可知，是通过克服摩擦做功的方式改变内能，能量转化形式为：将机械能转化为内能。 故选C。 考法02：能量守恒定律的理解与应用 典例2：（2025·浙江宁波·二模）如图甲是意大利艺术家达芬奇设计的一种永动机的模型，装置转动时小球随着弧形轨道依次从装置中心向外侧滚落并在另一侧依次回到装置中心，循环往复从而带动装置转动。如图乙是一个创造了连续转动24分钟吉尼斯世界纪录的指尖陀螺。以下说法正确的是（　　） A．甲装置小球滚落时动能转化为重力势能 B．乙装置最终停止转动，说明能量会消失 C．甲装置可以在不消耗能量的同时不断对外做功 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 本题命题意图：考查学生对能量守恒定律的理解与应用。 【答案】D 【详解】A．甲装置小球滚落时，高度降低，速度增大，重力势能转化为动能，故A错误； B．乙装置在阻力的作用下最终停止转动，其机械能转化为内能，但能量不会消失，根据能量守恒可知能量的总量是保持不变的，故B错误； C．能量不可能凭空产生，只能转化或转移，能量总量保持不变，所以甲装置不能在不消耗能量的同时不断对外做功，故C错误； D．若增大乙装置转动的初速度，其动能变大，可以克服阻力做更多的功，阻力不变，根据可知可以延长其连续转动的时间，故D正确。 故选D。 考法03：能量转化效率的简单计算与分析 典例3：（2023·浙江·一模）如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如表所示，请完成下列各题： 额定电压 额定加热功率 指示灯功率 袋内充水 自动断电温度 220V 750W 1.5L 65℃ （1）当S闭合时，指示灯L与加热电阻R是 （选填“串联”或“并联”）； （2）让它接入电路并使它正常工作，当达到断电温度时，水共吸收了的热量，袋内水的初温是多少？其中 （3）电热水袋此次正常工作了10分钟，指示灯就熄灭，达到了自动断电温度，则电热水袋的发热效率是多少？ 本题命题意图：通过实际电器情境，综合考查学生分析电路状态、计算电阻与电热、推导实际电压等核心能力。 【答案】 并联 15℃ 70% 【详解】解：（1）由电路图知道，当S闭合时，指示灯L与加热电阻R并联。 （2）电热水袋中充水的体积 V=1.5L=1.5dm3=1.5×10-3m3 由知道，电热水袋中充水的质量 m=ρV=1.0×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.5kg 由知道，袋内水的初温 （3）由 知道，电热水袋在额定电压下通电10min消耗的电能 W=Pt=750W×10×60s=4.5×105J 则电热水袋的发热效率 答：（1）当S闭合时，指示灯L与加热电阻R是并联； （2）让它接入电路并使它正常工作，当达到断电温度时，水共吸收了3.15×105J的热量，袋内水的初温是15℃； （3）电热水袋此次正常工作了10分钟，指示灯就熄灭，达到了自动断电温度，则电热水袋的发热效率是70%。 考法04：能量转化与转移的方向性 典例4：武汉“光谷量子号”有轨电车开始载客试运营，开通了交路1和交路2两条线路。交路2全长约20km，若电车某次跑完全程需要50min。   （1）“光谷量子号”采用了能量回收系统，例如电车下坡时为了保持匀速运动，采用带动发电机发电进行“刹车”,则在此过程中是将机械能转化为 能，并储存起来后供电车重新使用，所以更加节能环保； （2）如果电车下坡时为了保持匀速运动，或进站时采用的是与普通汽车同样的刹车方式，机械能转化为内能，就无法重新供电车使用，说明能量转化具有一定的 。 本题命题意图：考查学生对能量转化形式和能量转化方向性的理解。 【答案】 电 方向性 【详解】（1）根据题意知道，当电车下坡时，会带动发电机发电进行“刹车”，发电机工作时，即高速运行的列车开始制动时，是将动能转化为电能实现减速，这样将机械能转化为电能供电车使用，更加节能环保； （2）如果与普通汽车同样的刹车方式，则是机械能转化为内能，这样能量散失，就无法重新供电车使用，说明能量转化具有一定的方向性。 拓展1 内能及其改变的深度辨析与应用 本模块旨在帮助学生深化理解内能的概念、改变方式（做功和热传递）以及物质特性——比热容，并能在生活与科技新情境中准确辨析与应用。 1. 核心概念与方法梳理 核心概念 关键理解与易错点 内能 物体内所有分子动能和分子势能的总和。一切物体在任何温度下都具有内能。 影响内能的因素：质量、温度、状态、种类。 改变内能的方式 做功（对物体做功，内能增加；物体对外做功，内能减少）与热传递（热量从高温物体传到低温物体）。两者在改变内能上是等效的。 比热容 表示物质吸热或放热能力的物理量。比热容大的物质，温度不易改变（如水的调节气温作用）。公式：Q = cmΔt。 2. 思维进阶：现象辨析与公式应用 中考常考结合实例（如摩擦生热、压缩气体、晒太阳、用热水袋取暖等）判断内能改变方式。比热容的应用则常涉及解释自然现象（如海陆风）和进行简单的吸放热计算。 【教考衔接】为保障电池安全与效率，新能源汽车配备了电池热管理系统。在低温环境下系统通过电流流过电阻丝对电池包进行预热；在高温环境下系统通过冷却液循环将电池产生的热量散发到空气中。 （1）低温预热时，电池内能增加，这是通过的方式改变了电池的内能，其能量转化情况是电能转化为 能。 （2）高温散热时，电池的内能 （增加、减少或不变），这是通过 的方式改变了电池的内能。 （3）冷却液通常选用比热容较大的水基溶液，主要是因为相同条件下，比热容大的液体 。 A. 吸收的热量多 B. 温度变化小，缓冲效果好 C. 流动性更好 D. 密度更大 解析思路： （1）考查做功改变内能及能量转化：做功（电流做功）；内能。 （2）考查热传递改变内能：减少；热传递（热量从电池转移到冷却液，再散失到空气中）。 （3）考查比热容的物理意义及应用：选B。比热容大意味着升高（或降低）相同温度时，吸收（或放出）的热量多，因此能更有效地维持电池温度稳定，起到缓冲作用。A选项具有迷惑性，但未说明条件（温度变化量相同），故不准确。 拓展2 能量守恒定律的综合分析与热机效率 本模块聚焦于能量守恒定律的普适性理解及其在热机等实际装置中的定量应用，重点考查能量转化分析和效率计算。 1. 核心原理与公式 能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体，总量保持不变。 热机效率：反映有用能量占输入总能量的比例。对于热机：η = W有用 / Q放 × 100%。 其中，W有用指热机对外做的有用功（如驱动车辆行驶），Q放指燃料完全燃烧放出的热量（Q放 = mq或 Q放 = Vq）。 2. 思维进阶：能量流向分析与效率提升 分析实际热机（如汽车发动机）时，要能构建并理解其能量流向图：燃料化学能（100%） → 有用机械能（η） + 废气带走能量 + 散热损失 + 摩擦损耗。提高效率的途径就是减少后三项损失。 【教考衔接】某汽油机的效率为30%。已知汽油的热值为4.6×10⁷ J/kg。 （1）该汽油机工作时，将汽油的能转化为内能，再通过做功转化为能。 （2）若该汽油机消耗2kg汽油，则这些汽油完全燃烧放出的热量为______ J。 （3）根据（2）的数据，该汽油机输出的有用功为______ J。 （4）从能量守恒的角度看，其余70%的能量主要去了哪里？（请至少写出两条）______ 解题思路： （1）考查能量转化过程：化学能；机械能。 （2）考查燃料放热计算：Q放 = mq = 2kg × 4.6×10⁷ J/kg = 9.2×10⁷ J。 （3）考查效率公式应用：W有用 = η × Q放 = 30% × 9.2×10⁷ J = 2.76×10⁷ J。 （4）考查能量耗散分析：主要被废气带走、通过发动机部件散失到空气中（散热）、克服机器零件间的摩擦而消耗。此题引导学生理解效率的物理意义及节能的重要性。 1. （2025·浙江台州·一模）某六冲程汽油机的构造和工作循环前四个冲程与四冲程汽油机相似。第五冲程中，向密闭的汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞通过连杆带动曲轴转动，对外提供动力。则该冲程相当于四冲程汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【详解】第五冲程中，向汽缸内喷水，水在汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，将内能转化为机械能，则第五冲程相当于四冲程汽油机的做功冲程，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2. （2025·浙江·一模）如图所示，振荡烧瓶和将烧瓶放入热水中都能使其中的铁屑温度升高，下列有关说法正确的是（     ） A．振荡烧瓶是通过对铁屑做功使其内能减小 B．将烧瓶放入热水是通过做功使铁屑内能增加 C．仅通过铁屑温度升高不能判断改变内能方式 D．铁屑温度升高的现象说明铁屑的内能减少 【答案】C 【详解】A．振荡烧瓶是通过对铁屑做功，功使其内能增加，故A错误； B．将烧瓶放入热水是通过热传递使铁屑内能增加，故B错误； C．做功和热传递均可使物体的内能增加，温度升高，因此仅通过铁屑温度升高不能判断改变内能方式，故C正确； D．铁屑温度升高，根据内能的影响因素可知，铁屑的内能会增加，故D错误。 故选C。 3. （2025·浙江·一模）下列关于功、功率、能量的说法，正确的是（　　） A．若一个物体温度升高，一定有外力对该物体做功 B．做相同的功，所用时间越长，功率越大 C．若一个物体的机械能保持不变，则物体一定不受力的作用 D．若一个物体的机械能增大，则一定有力对其做功 【答案】D 【详解】A．一个物体温度升高可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故A错误； B．由可知，做相同的功，所用时间越长，功率越小，故B错误； C．若一个物体的机械能保持不变，则物体可能受平衡力的作用，例如在水平面上做匀速直线运动的物体；也可能只受重力的作用，例如，不考虑阻力时的自由落体运动，故C错误； D．若一个物体的机械能增大，一定有其他形式的能量转化为机械能，而热传递发生的是能量的转移，则一定有力对其做功，故D正确。 故选D。 4. （2024·浙江嘉兴·一模）我国探月工程“嫦娥五号”返回器采用“打水漂”的方式返回，返回轨道如图所示。通过多次进入大气层成功降低速度，避免了返回器燃烧破损的风险。下列说法错误的是（　　） A．进入大气层前，返回舱机械能减小 B．进入大气层时，返回舱会与大气摩擦产生内能 C．跳出大气层时，返回舱的部分动能转化为势能 D．第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小 【答案】A 【详解】A．进入大气层前，返回器不受任何阻力，所以机械能守恒，故A错误，符合题意； B．进入大气层时，返回舱需要克服空气阻力做功，会有一部分机械能转化为内能，故B正确，不符合题意； C．跳出大气层时，返回舱的质量不变，速度变小，高度变大，则其动能减少，重力势能增多，所以部分动能转化为势能，故C正确，不符合题意； D．动能和势能统称为机械能。第二次进入大气层时，返回舱的机械能小于第一次，而重力势能相等，所以第二次进入大气层时返回舱的动能比第一次进入时小，故D正确，不符合题意。 故选A。 5. （2024·浙江·模拟预测）全球领先的第四代核能利用技术——“钍基熔盐核反应堆”近日在甘肃省武威市成功建成。与传统反应堆相比，该核反应堆采用无水冷却技术，使用高温液态熔盐作为冷却剂，可在干旱地区实现高效发电。该新型核电站发生的是核 （填“裂变”或“聚变”）反应，其能量转化过程为核能→ 能→机械能→电能。 【答案】 裂变 内 【详解】[1]核电站是利用原子核发生裂变释放能量来发电的。 [2]核能发电时，在核反应堆中，核能转化为内能，在汽轮机中，内能再转化为机械能，在发电机中，机械能转化为电能。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $