2026年湖北省中考物理一轮复习讲练课件：第5讲　内能　内能的利用

第5讲　内能　内能的利用 目录 知识梳理 核心素养实验 湖北真题精选 课标要求 　　3. 3.1　了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。 　　3. 3.2　通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。 　　3. 3.3　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。 　　3.5.1　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。 　　3. 5.2　从能量转化和转移的角度认识效率。 　　3. 5.3　列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 知识梳理 NO.1 　分子和原子 1. 分子 (1)常见的物质都是由极其微小的 　分子　、 　原子　等构成的。 (2)分子很小，一般分子直径的数量级为 　10－10　m。 分子 原子 10－10 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 　分子热运动 1. 扩散现象 (1)定义：不同的物质在互相 　接触　时彼此进入对方的现象，叫作扩散。 (2)扩散现象等大量事实表明，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。 (3)影响扩散快慢的因素：温度越高，扩散进行得越 　快　。 接触 无规则的 运动 快 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 2. 分子间的作用力 (1)分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力。 (2)分子间力的特点：当分子间距离大于平衡距离时，作用力表现为 　引力　；当分子间距离小于平衡距离时，作用力表现为 　斥力　；当分子间距离很大时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略。 引 力 斥力 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 　内能 1. 内能 (1)定义：构成物体的所有分子，其热运动的 　动　能与分子 　势　能的总和，叫作物体的内能。 (2)理解：一切物体在任何情况下都具有内能。内能是指物体的内能，而不是分子的内能。 动 势 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 (3)影响物体内能大小的因素 ①温度：同一物体，状态不变时，温度越高，其内能 　越大　。 ②质量：同温度、同物态，同一种物质组成的物体，质量越大，物体的内能就 　越大　。 ③物态：同种物质，温度、质量不变时，气态内能 　最大　，液态内能次之，固态内能 　最小　。 越大 越大 最大 最小 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 2. 改变物体内能的方式 实质 条件 联系 热传递 内能的 　转移　过程 不同物体或同一物体的不同部分之间存在 　温度差　 做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果　相同　 做功 能量的 　转化　过程 外界对物体 　做功　，物体的内能 　增大　 物体对外界 　做功　，物体的内能 　减少　 转 移 温度差 相同 转 化 做功 增大 做功 减少 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 3. 热量 (1)定义：在热传递过程中，传递的 　热　的多少叫作热量，它是一个过程量。 (2)单位：焦耳(J)。 热 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 　比热容 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质量和升高的温度乘积之比，叫作这种物质的比热容，用符号 　c　表示。 2. 单位： 　J/(kg•℃)　，读作焦每千克摄氏度。 3. 物理意义：1 kg的某种物质，温度降低1 ℃所放出的热量，与它温度升高1 ℃所吸收的热量 　相等　，数值上都等于它的比热容。 c J/(kg•℃) 相等 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 4. 特性：比热容是物质的一种属性，只与物质的种类和状态有关，与质量、体积、温度等无关。 5. 水的比热容的应用 水的吸(放)热本领强，常用水作散热剂或冷却剂等。 6. 热量的计算 当物体的温度升高时，吸收的热量Q吸＝ 　cm(t－t0)　；物体的温度降低时，放出的热量Q放＝ 　cm(t0－t)　。 cm(t－t0) cm(t0－t) 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 　热机 1. 定义：热机是热力发动机的简称，它是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。 内 机械 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 2. 内燃机四冲程示意图及特点 吸气冲程  　压缩冲程  　做功冲程 排气冲程 汽油机 能量的 转化 无  　 机械能　转化为 　 内 　  　内能　转化为 　 机械 　 无 压缩 做功 机械能 内能 内能 机械能 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 3. 汽油机一个工作循环中活塞往复运动 　2　次，曲轴转动 　2　圈，对外做功 　1　次。 2 2 1 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 【知识链接】　汽油机和柴油机的区别 1. 在吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入气缸里的只有空气。 2. 汽油机气缸顶部有一个火花塞，而柴油机气缸顶部有一个喷油嘴。 3. 汽油机和柴油机的点火方式不同，汽油机采用点燃式，而柴油机采用压燃式。 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 热机的效率 1. 燃料的热值 (1)定义：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 　q　表示。 (2)单位：焦每千克，符号是 　J/kg　。 (3)物理意义：热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。 (4)特点：热值的大小与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的 　种类　有关。 完全燃烧 q J/kg 种 类 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 2. 热量的计算 (1)Q＝mq，其中q的单位是 　J/kg　。 (2)Q＝qV，其中q的单位是 　J/m3　。 J/kg J/m3 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 3. 热机的效率 (1)定义：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，用η表示。 (2)公式：η＝ 　×100％　；η＝×100％。 (3)提高热机效率的途径 ①使燃料 　充分　燃烧； ②尽量减少热量 　损失　； ③在热机的设计和制造上，采用先进的技术； ④保证良好的润滑，减小 　机械摩擦　。 有用功 ×100％ 充分 损失 机械摩擦 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 核心素养实验 NO.2 　探究不同物质的吸热能力 【设计和进行实验】 1. 重点实验器材的选取及目的 (1)物质的选择：选择质量相同的不同物质。 (2)热源：选择相同的热源，以保证加热相同的时间，物质吸收的热量相同。 (3)电加热器：内部热源，加热稳定。 (4)玻璃棒：不断搅拌，使物质受热均匀。 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 2. 实验方法——控制变量法 (1)控制加热相同的时间，通过不同物质 　温度变化的快慢　来判断物体的吸热能力：温度变化快的吸热能力弱。 (2)控制升高相同的温度，通过 　加热时间的长短　来判断吸热能力的强弱：加热时间短的物体吸热能力弱。 温度变化的快慢 加热时间的长短 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 【方法链接】　控制变量法　P122 【实验结论】 不同物质在质量相等，升高(或降低)温度相同的条件下，吸收(或放出)的热量不相等。 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 【例】　利用如图甲所示的实验装置探究沙子和水的温度变化与吸热能力的关系，操作如下： (1)在两个烧杯中分别装入初温相同且 　质量　相等的沙子和水。 (2)用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为 　39.0　℃。根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像，如图丙所示。 质量 39.0 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 (3)实验中，是通过比较 　加热时间的长短　来间接反映沙子和水所吸收的热量多少。 (4)分析图丙可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是 　沙子　；若使两者升高相同的温度，则 　水　吸收的热量较多。由此可见， 　水　的比热容较大。 (5)内陆地区昼夜温差比沿海地区大，这是因为干泥土和水相比，干泥土的 　比热容较小　。 加热时间的长短 沙子 水 水 比热容较小 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 【能力提升】 (6)另一组同学测得相同质量的水和某种液体的温度和加热时间数据如下表： 加热时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 温度/℃ 水 20 25 30 35 40 45 液体 20 28 36 44 52 60 该液体的比热容为 　2.625×103　J/(kg•℃)。 ［已知c水＝4.2×103 J/(kg•℃)］跨学科实践：制作简易热机模型 2.625×103 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 【例】　(2025•越秀区校级三模)小明做了一个如图甲所示的简易热机。用酒精灯加热使易拉罐内的水沸腾后，水蒸气吹动小风扇转动(叶片横截面的设计原理如图乙所示，一面较平，另一面较弯曲)，同时观察到扇叶周围出现“白气”。下列说法正确的是(　C　) C A. 根据q＝，酒精燃烧过程中质量逐渐减少，热值变大 B. 热机工作过程中将内能全部转化为机械能 C. 扇叶周围的“白气”是液态的 D. 此时扇叶会逆时针转动 跨学科实践:制作简易热机模型 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 【变式训练】　(2025•山西)同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，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。 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 (1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→ 　内能　→ 　机械能　。 (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是 　示例：注入的水过少，产生的蒸汽量不足　。(答出一条即可) 内能 机械 能 示例：注入的水过少，产生的蒸汽量不足 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 (3)热机发展史也是一部热机效率提高史。在展示交流环节，对于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： 　增加易拉罐的保温性能　。 增 加易拉罐的保温性能 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 湖北真题精选 NO.3 　分子动理论 【例1】　【全国视野】(2025•自贡)以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是(　C　) A. 菡萏香清画舸浮 B. 满架蔷薇一院香 C. 一行白鹭上青天 D. 花气袭人知骤暖 C 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 【变式训练】　(2025•连云港)煮粽子时，小明闻到了粽子的香味，是因为 　一切物质的分子都在不停地做无规则的运动　。水很难被压缩，表明分子间存在 　斥力　。 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动 斥力 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 　内能及其改变方式 【例2】　(2024•湖北)如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中，过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是(　C　) C A. 木材的导热性比金属好 B. 木筷内能不变 C. 金属勺通过热传递变烫 D. “白气”是油汽化形成的 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 　比热容的理解及应用 【例3】　(2024•武汉)下列例子中，与“水的比热容较大”这个特性无关的是(　B　) A. 汽车发动机用水作冷却剂 B. 人游泳之后从水中出来，风一吹感觉冷 C. 海边昼夜温度变化比沙漠中小，适于居住 D. 生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 B 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 【变式训练】　(2024•湖北)如图甲，利用相同规格的加热器加热等质量的a、b两种液体，得到温度随时间变化的图像如图乙，分析可知(　C　) C A. 相同时间内a中加热器产生的热量比b中的多 B. a和b的吸热能力都随着温度的升高不断增大 C. 升高相同温度，a所用时间比b少， a的吸热能力比b弱 D. 相同时间内a升高的温度比b多， a的吸热能力比b强 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 　热机、热值及能量转化 【例4】　(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，产生的气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是(　B　) B 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 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 【变式训练】　(2022•湖北节选)如图所示，在试管内装一些水，用橡胶塞塞住管口，给水加热。这是通过 　热传递　的方式改变水的内能。加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去。其能量转化情况与四冲程热机的 　做功　冲程相同。 热传递 做功 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 　比热容的相关计算 【例5】　【全国视野】(2025•武威一模)1 kg水升高1 ℃，需要吸收4.2×103 J的热量；而1 kg砂石升高1 ℃，需要吸收0.92×103 J的热量。这说明水的比热容比砂石的比热容大。因此水的比热容是 　4.2×103　J/(kg•℃)，砂石的比热容是 　0.92×103　J/(kg•℃)。2 kg的水升高5 ℃，需要吸收 　4.2×104　J的热量。 4.2×103 0.92×103 4.2×104 第5讲　内能　内能的利用 返回目录 本节内容到此结束! $