专题04 内能及其利用（培优·复习讲义）（全国通用）2026年中考物理二轮复习高效培优系列

专题04 内能及其利用 目 录 第一部分 考情精析 锁定靶心 高效备考 第二部分 重难考点深解 深度溯源 扫清盲区 【考点01】热量 比热容 【考点02】分子动理论的初步知识 【考点03】内能 【考点04】能量的转化与守恒 【考点05】热机与制作简易热机模型 【考点06】热机的效率 第三部分 解题思维优化 典例精析+方法提炼+变式巩固 【题型01】比较不同物质吸热的情况的实验 【题型02】计算物体温度变化时的吸放热 【题型03】水的比热容特点及应用 【题型04】分子的热运动与扩散现象 【题型05】分子间作用力的现象 【题型06】影响物体内能大小的因素 【题型07】改变物体内能的方式 【题型08】能量的转化与守恒 【题型09】热机工作过程中的能量转化 【题型10】汽油机的构造与工作过程 【题型11】热值的概念、单位和物理意义 【题型12】热值和热机效率的公式及相关计算 【题型13】跨学科实践：制作简易热机模型 核心考向聚焦 主战场转移：内能及其利用已从基础概念辨析小题，全面转向结合情境的综合计算与探究大题，成为区分热学思维深度的核心载体。 核心价值：其核心功能是作为 “分析能量转化与热学效率的通用语言”，用于解释内能改变、热机工作原理、能量利用效率等实际问题，衔接能量守恒与生活生产应用。 关键能力与思维瓶颈 关键能力：本专题重点考查能量观念与模型认知素养。即能从情境中提取能量转化关系，运用比热容、热值、热机效率等模型进行定量计算与逻辑推理。 培优瓶颈：尖子生的主要失分点并非“记不住公式”，而在于：面对多阶段能量转化情境（如燃料燃烧→加热物体→热机做功）时，无法清晰梳理能量流向；在综合计算中混淆不同过程的热量关系，忽略能量损耗，导致逻辑链断裂。 命题前瞻与备考策略 预测：2026 年中考中，内能及其利用与生活生产情境、实验探究、数据图像分析的结合仍是命题主流。与环境保护、能源可持续发展的跨学科融合考查是潜在增长点。 策略：备考应放弃对孤立公式的死记硬背，转向“能量流建模”与“效率分析”。重点训练：1、拆解复杂情境，绘制能量流向图，明确各环节的能量形式与损耗，规范列写热量、效率计算式。2、精准分析实验数据，结合控制变量法推导结论，能从效率角度提出优化能量利用的合理方案。 ◇考点01 热量 比热容 一、热量 热传递 1、热量定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 （1）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。 （2）我们不能说某个物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用，如“吸收热量”“放出热量”。 2、热传递：热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。 二、比热容 1、比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。 2、比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 3、水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 三、热量的简单计算 1、吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。 其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)） m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 四、比热容的应用 1、由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节 气候。 2、一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。 ◇考点02 分子动理论的初步知识 一、分子热运动 1、物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。 2、分子动理论内容 （1）物质是由分子构成的。 （2）一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 （3）分子间存在相互作用的引力和斥力。 （4）分子之间有间隙。 3、热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。 注意：分子的热运动是永不停息的，物体的温度低时，分子的热运动缓慢，但并没有停止，不要误以为温度低时，分子的热运动就停止。 4、扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。 （1）不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。 （2）扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。 （3）扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。 注意： （1）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间是不能发生扩散现象的，不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的，扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象，而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质；气体、液体和固体之间都可以发生扩散，而且不同状态的物质之间也可以发生扩散。 （2）扩散现象是指分子的运动，但注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分，如在阳光下看到的灰尘飞扬，是固态颗粒运动，而不是分子的无规则运动，故这个现象不是扩散现象。 二、分子间作用力 1、分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的。 2、正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力。 3、当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力。 4、当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力。 5、分子间作用力（包括引力和斥力）随着分子间的距离增大而减小。 6、如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。 （7）液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。 ◇考点03 内能 一、内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 1、因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零， 任何物体在任何情况下都具有内能。 2、物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。 3、由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。 4、内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。 二、内能的改变的两种方法：做功和热传递。 1、物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。 2、热传递发生的条件：存在温度差；能量（内能）从高温物体转移到低温物体。 （1）高温物体内能减小，温度降低，放出热量。 （2）低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。 3、做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。 注意：热传递使物体内能发生改变的实质是同一种形式的能量（内能）发生了转移；其转移的规则是内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分。 三、温度、内能、热量之间的关系 1、物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大。 2、物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大。 3、物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。 注意：温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）。 ◇考点04 能量的转化与守恒 一、能的转化与转移 1、能的转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化。 能量的转化有方向性，我们利用的各种形式的能最终会自然地转化成内能，散失到周围空气中，但内能不会自然地转化成其他形式的能量。 2、能的转移：同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式并没有发生变化。能量的转移也有方向性：在热传递过程中，热量总是自然地由高温物体传向低温物体，故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自然地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。 二、能量守恒定律 1、能量守恒定律：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，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （1）能量及其存在的不同形式（各种不同形式的能量） （2）能量的转化和转移（不同形式间是能量转化，同种形式之间是能量转移） 2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 ◇考点05 热机与制作简易热机模型 一、热机 1、热机的概念：利用内能做功的机械叫热机。 2、热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 3、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 二、内燃机的工作原理 1、内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 2、四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程对做功冲程起辅助作用，靠飞轮的惯性完成。 3、做功冲程把内能转化为机械能；压缩冲程把机械能转化为内能。 4、一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。 三、汽油机和柴油机区别 1、构造区别：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 2、燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。 3、工作区别 （1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气。 （2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气。 （3）做功冲程：汽油机用火花塞点火（点燃），柴油机用喷油嘴喷油（压燃）。 四、跨学科实践：制作简易热机模型 1、项目原理：酒精化学能→水蒸气内能→风扇机械能。 2、项目跨学科分析: （1）热源的选择:酒精灯或电加热器。 （2）水蒸气或者直接加热空气。 （3）化学能如何转化为机械能？通过加热水沸腾,产生高温水蒸气。 3、项目实施关键: （1）注人的水量不要太多,通常为易拉罐容量的三分之一或者一半,留出容纳水蒸气的空间。 （2）出气管可以是中性笔套、细牛奶吸管或者细竹管,出口要尖细。 （3）出气管和易拉罐之间结合要紧密,不要漏气,易拉罐的洞口开得要比出气管外径小一点。 （4）小风扇和轴之间摩擦力要小。 ◇考点06 热机的效率 一、热值 1、热值的概念：1kg（或1m3）某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 2、热值单位：J/kg 或J/ m3 3、公式：Q＝qm 或Q＝qv（q为热值）。 4、热值是燃料本身的一种特性，它的大小只取决于燃料的种类，而与燃料的质量、放热多少无关。 二、热机效率 1、热机效率的概念：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 2、公式：； 3、提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减小各种热量损失；③机器零件间保持良好的润滑、减小摩擦。 ◇题型01 比较不同物质吸热的情况的实验 典｜例｜精｜析 典例1（2026·河南周口·一模）在比较水和食用油的吸热能力实验中，取质量均为的水和食用油进行实验，完成实验后绘制出它们的温度随时间的变化的图像如图所示，已知水的比热容为，下列说法中正确的是（    ） A．该实验通过液体升高的温度来反映吸收的热量 B．图中a是水的温度随时间的变化图像 C．食用油和水的比热容之比为 D．加热，a吸收的热量为 典例2（2026·湖北黄冈·模拟预测）为了比较水与煤油的吸热能力，实验装置如图所示，用相同的酒精灯加热： (1)实验需控制水和煤油的___________和初温相等，用相同的酒精灯加热； (2)实验中通过___________（选填“加热时间”或“升高温度”）来反映吸收热量的多少，这种研究方法叫___________法； (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关系的图像，则可判断出液体___________（选填“煤油”或“水”，下同）的吸热能力较弱，如果你想自制暖手袋，应选液体___________作为供暖物质，其效果会更佳。 方｜法｜提｜练 1、实验采用控制变量法，控制物质质量相同、升高温度相同，用相同加热器加热比较加热时间。 2、实验中用加热时间长短表示物质吸收热量的多少，加热时间越长说明吸热能力越强。 3、实验结论：质量相同的不同物质，升高相同温度，吸收的热量不同，即比热容不同。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川成都·模拟预测）材料物理学领域研制出新材料时，往往需要研究材料的热学性质。质量相等的甲、乙两种固态物质在用相同热源加热时，温度随时间变化的关系图像如图所示，若不计热量损失，已知固体甲的比热容。下列说法正确的是（   ） A．甲是晶体，乙一定是非晶体 B．固体乙的比热容为 C．在10～20min内，甲的内能保持不变 D．13～17min内，甲、乙吸收的热量相等 变式2（2025·福建厦门·模拟预测）在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，则另一种物质为_____，这种物质在0~5 min 内吸收的热量为______。 物质比热容 水 酒精 煤油 蓖麻油 变式3（2026·辽宁抚顺·一模）某实验小组同学探究水和食用油的吸热能力。如图，他们分别在燃烧皿中放入质量相等的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的水和食用油加热。 (1)该组同学设计的方案存在明显的缺陷是___________； (2)改正缺陷后，进行实验，实验中，是通过比较___________来间接反映食用油和水吸收的热量； (3)小组同学设计了记录实验数据的表格，请你补充①处内容：___________。分析实验数据可知，___________吸热的能力更强； 液体名称 液体质量 液体初温 液体末温 ① 水 60 28 58 20 食用油 60 28 88 20 (4)已知水的比热容为，则食用油的比热容为___________。 ◇题型02 计算物体温度变化时的吸放热 典｜例｜精｜析 典例1（2025·四川成都·模拟预测）小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，，，，则下列说法正确的是（　　） A．煤油灯加热的效率为35.06% B．整个过程，甲杯中的水吸收的热量为 C．前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为 D．沸腾前，甲烧杯中的水的比热容更大一些 典例2（2026·河北张家口·一模）为了给蔬菜大棚在夜间保温，种植户常采用水袋储热的方式，这是利用水的________大的特点。若每个水袋装有20kg的水，当水温降低5℃时，每个水袋内的水放出的热量是________J。[水的比热容为] 典例3（2026·上海虹口·一模）在1个标准大气压下，将质量为1kg、温度为20℃的水加热至沸腾。计算： (1)水升高的温度。 (2)水吸收的热量。[] 方｜法｜提｜练 1、吸热公式为Q吸= cm (t-t0)，放热公式为Q放= cm (t0-t)，c为比热容，m为质量。 2、计算时要统一单位，质量用千克、温度用摄氏度、比热容用 J/(kg・℃)，结果单位为焦耳。 3、不计热量损失时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即 Q吸= Q放。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·新疆乌鲁木齐·一模）1g水温度降低1℃放出的热量是[]（   ） A．0.42J B．4.2J C．42J D．420J 变式2（2025·云南昆明·三模）当病人将钢制氧气瓶内的氧气吸掉一半后，瓶内剩余氧气的密度将______（填“变大”“变小”或“不变”）。烧水的铁壶内装有质量为2kg，初温为20℃的水，把这壶水加热到100℃，水需要吸收的热量为______J［c水＝J/（kg·℃）］。 变式3（2026·上海浦东新·一模）汽车发动机工作时会释放热量，可以用水作为冷却液来降温。 质量为6kg的冷却液（水），温度升高50℃，求冷却液（水）吸收的热量。【】 ◇题型03 水的比热容特点及应用 典｜例｜精｜析 典例1（2025·陕西榆林·模拟预测）下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是（   ） A．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 B．北方的冬季，室内的“暖气”利用热水循环供热 C．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身温度 D．烈日当空的海边，沙子烫脚，而海水却是凉凉的 典例2（2025·广西·模拟预测）广西水利资源丰富，在很多江河建立河坝进行水力发电。为了方便船只上下游通行，常设计有船闸，船闸利用了______原理。炎热的夏天，在南宁南湖公园内明显感觉比其他地方凉爽，主要是因为水的______比砂石和泥土大。 方｜法｜提｜练 1、水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高或降低相同温度能吸收或放出更多热量。 2、水的这一特点使它常被用作冷却剂、取暖介质，也能调节沿海地区昼夜温差。 3、因为水比热容大，所以海边昼夜温差小、沙漠地区昼夜温差大。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·湖北·三模）下列现象中，利用“水的比热容较大”这个特点的是（　　） A．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 B．将食物放入冷水中并在上面覆盖湿润的毛巾 C．夏天在地面上洒水，人感到凉快 D．游泳上岸后感觉很凉爽 变式2（2025·湖南·二模）夏季的洋湖湿地公园是人们休闲、散步的理想场所。湖水面积较大，有利于调节周围的气温，这是由于水的______较大。小明买了一瓶冰镇矿泉水，拧开瓶盖，喝了一大口水，则瓶中剩下水的密度将______。 变式3（2025·湖南长沙·二模）南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中记载：“蜀中有夹瓷盏，注水于盏唇窍中，可省油之半。”油灯的两个油碟叠在一起，边沿密封，侧面开一个小孔，从孔中向夹层注入清水，再往油碟里倒入灯油，这样做能够节省灯油。如图甲是一盏省油灯，图乙是其示意图。在夹层中加水，主要是利用水的______较大的特性，可以吸收更多的热量，减少油的蒸发，达到省油的目的。夹层中的水通过______方式增大了内能。 ◇题型04 分子的热运动与 扩散现象 典｜例｜精｜析 典例1（2026·江苏无锡·一模）关于分子，下列说法正确的是（　　） A．固体物质的分子是固定不动的 B．梅花飘香，说明分子在不停地运动 C．铁棍难以被压缩，说明分子间有引力 D．水结冰时，水分子运动速度变为零 典例2（2026·河南商丘·一模）“胡辣汤”（如图）已经成为河南饮食文化的代表。在严寒的冬天喝胡辣汤时，胡辣汤的温度降低慢，能保暖，是因为水的________较大；熬制胡辣汤时，能闻到浓郁的香味，这是因为分子在不停地________；炉火通过________的方式使汤的内能增加，这是传统饮食中的物理智慧。 典例3（2026·陕西西安·三模）如图所示，这是汉阴凤堰梯田，是中国农耕文化的“活化石”，成功入选第十一批世界灌溉工程遗产名录。灌溉时，最上方梯田的水流下的过程中，水的重力势能__________（选填“增大”“不变”或“减小”）；梯田景区内种植的万亩油菜，盛开时花香四溢，这是__________现象，用相机拍下这一美景时，所成的是倒立、__________的实像。 方｜法｜提｜练 1、一切物质的分子都在不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。 2、扩散现象是不同物质相互接触时彼此进入对方的现象，直接证明分子在不停地做无规则运动。 3、气体、液体、固体都能发生扩散，温度越高扩散进行得越快。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河南商丘·一模）周末小明走进厨房跟着爸爸学做饭。下列说法正确的是（　　） A．从冷冻室取出的肉表面有“白霜”是凝固形成的 B．在冻肉“解冻”过程中，肉中的冰放热熔化成水 C．煮肉的水沸腾后冒出的“白气”是液化形成的 D．整个房间内弥漫着煮熟的肉的香味是升华现象 变式2（2025·辽宁铁岭·模拟预测）学校开展“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。小明在妈妈的指导下走进厨房进行劳动实践，他在煮排骨汤的时候，发现涉及到很多物理知识。下列说法正确的是（　　） A．冷冻室取出的排骨表面的“白霜”，是水凝固形成的 B．排骨汤烧开后冒出大量的“白气”，是水汽化形成的水蒸气 C．煮排骨的过程中，厨房里弥漫着香气，这是扩散现象 D．排骨汤沸腾过程中，汤的温度不断升高 变式3（2026·山东·一模）山东滨州沾化冬枣皮薄肉脆、甘甜清香，其种植、管理、收获过程蕴含丰富的物理知识。 (1)春季，枣农修剪枝条时，需用细绳将部分枝条拉弯，这说明力可以改变物体的___________； (2)初夏，枣园飘香，能闻到枣香是因为分子在不停地做___________； (3)盛夏，阳光下的枣树林地面上有圆形光斑，是由光的___________形成的； (4)采摘时，枣农借助梯子爬到高处，随高度增加，人的重力势能逐渐___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； ◇题型05 分子间作用力的现象 典｜例｜精｜析 典例1（2026·重庆·一模）二十四节气是中华民族农耕文明的智慧结晶。下列相关习俗描述正确的是（　　） A．春分“立蛋”：鸡蛋稳稳竖立，所受重力方向总是垂直向下 B．夏至“测影”：利用圭表测量日影，影子的形成是由于光的反射 C．秋分“晒秋”：晾晒农作物时，通过升高温度和加快空气流动来减缓水分蒸发 D．冬至“吃饺”：擀好的饺子皮放在一块有时会粘在一起，因为分子间存在引力 典例2（2026·河南商丘·一模）如图所示，人们在写春联喜迎新春。在挥毫泼墨的过程中，空气中飘散出一股淡雅的墨香，这是由于物质的分子______。然后用浆糊把对联粘贴在门上，说明分子间存在______。 方｜法｜提｜练 1、分子间同时存在引力和斥力，作用力大小与分子间距离有关。 2、固体很难被拉伸说明分子间有引力，固体和液体很难被压缩说明分子间有斥力。 3、当分子间距过大时，作用力十分微弱，气体容易被压缩就是这个原因。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·江苏南通·一模）如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起。这一现象证明（　　） 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．分子处在永不停息的无规则运动中 变式2（2026·辽宁抚顺·一模）物质在某种状态的宏观特性表现为无固定的形状、体积，则该种状态与其他两种状态的微观特性相比（　　） A．分子间距离较大，分子间作用力很小 B．分子间距离很小，分子间作用力很大 C．分子间距离很小，分子间作用力很小 D．分子间距离较大，分子间作用力很大 变式3（2026·陕西西安·一模）如图-1所示，用手指堵在注射器口处，另一只手推动注射器柱塞杆，封闭在注射器内的空气压缩到一定程度就很难再被压缩，这主要是因为分子间存在________；如图-2所示，对着针筒口吹气，活塞会缓缓向上运动，是因为针筒上口空气的流速大，压强________。如图-3所示注射器的针头做得尖细，目的是为了增大________。 ◇题型06 影响物体内能大小的因素 典｜例｜精｜析 典例1（2026·北京延庆·一模）我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时，先将固态青铜（青铜的熔点为）熔化为液态青铜，再将液态青铜倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是（　　） A．液态青铜冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量 B．液态青铜冷却变成青铜器的过程中，内能不变 C．液态青铜倒入模具冷却后形成青铜器过程中温度持续降低 D．铸造青铜器的过程中，发生的物态变化是先熔化后凝固 典例2（2026·广东惠州·一模）“五指毛桃汤”是惠州市的特色靓汤。如图是一盅煲好的五指毛桃汤，汤香四溢，这是________现象；煲汤过程中，汤的温度升高，内能________；端起炖盅喝汤时，发现盅底沾有的小水珠不掉落，说明分子间存在________（选填“引力”或“斥力”）。 方｜法｜提｜练 1、物体内能与温度有关，同一物体温度越高，内能越大，分子动能越大。 2、内能还与物体的质量、状态、材料有关，质量越大、状态不同内能也不同。 3、物体温度不变时也可能改变内能，如晶体熔化、凝固过程。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·江西九江·一模）图甲是某物质温度随时间变化的图像。这种物质在时刻开始凝固，到时刻完全凝固。下列说法错误的是（    ） A．该物质是晶体 B．、时刻物体内能相等 C．时刻物体分子动能比时大 D．该物质在时刻的分子排列如图乙 变式2（2026·陕西榆林·二模）在2026年2月举办的我省第一届冬季运动会期间，用到如图所示的造雪机进行人工造雪，造雪机的工作原理是：水在专用喷嘴里由高压空气分割成微小的粒子再被喷入寒冷的外部空气中，在落到地面以前就能变成雪花，据了解，“人工雪”更耐高温。下列相关说法错误的是（　　） A．“人工雪”形成过程要放热 B．“人工雪”是凝华形成的 C．相比于自然雪，“人工雪”的熔点更高 D．水雾变成冰晶后内能减少 变式3（2025·陕西西安·模拟预测）端午节吃粽子是中华民族的传统习俗。如图所示，正在用燃气灶给铁锅加热煮粽子，铁锅上方“热气”腾腾。在给水加热的过程中，水的内能________（选填“增加”“减小”或“不变”），这是通过________的方式来改变水的内能，锅上方的“热气”是水蒸气________（填物态变化名称）形成的。 ◇题型07 改变物体内能的方式 典｜例｜精｜析 典例1（2026·内蒙古呼和浩特·一模）如图为古代人们发明的一种活塞式点火器，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列对猛推推杆入筒的过程分析正确的是（   ） A．筒内气体温度降低 B．筒内气体内能不变 C．筒内气体分子运动变缓慢 D．推杆的机械能转化为气体的内能 典例2（2026·甘肃天水·模拟预测）学校开展以“给父母做一道家常菜”为主题的劳动实践活动，小东在妈妈的指导下学习萝卜炖羊排，他发现做菜时会涉及很多物理知识，下列说法不正确的是（　　） A．炖羊排的过程中，羊排吸收热量，内能增大 B．羊排汤沸腾后将锅盖顶起，此时内能转化为机械能 C．刚出锅的羊排“热”得烫嘴，“热”表示所含的热量多 D．炖好的羊排香飘四溢，说明分子在不停地做无规则运动 典例3（2026·广东佛山·一模）如图是《天工开物》中的“生熟炼铁炉”图，古人将铁料熔成铁水，铁的质量______（选填“变大”“变小”或“不变”）；铁水沿管道流入水塘淬火。淬火时，铁______（选填“吸收”或“放出”）热量，这是通过______改变铁的内能。 方｜法｜提｜练 1、做功可以改变内能，对物体做功内能增加，物体对外做功内能减少。 2、热传递可以改变内能，热量从高温物体传向低温物体，直至温度相同。 3、做功和热传递在改变内能上是等效的，但本质不同，做功是能量转化，热传递是能量转移。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·陕西榆林·二模）如图是古人切割玉石的情景，两个人拉扯像锯子一样的工具，利用上方壶中流出的水来除尘和降温。下列说法中正确的是（　　） A．飘荡的粉尘是分子不停地做无规则运动形成的 B．壶中水流出后，壶（含水）的重力势能不变 C．切割用的锯条应选用弹性好的材料 D．切割处发热是用做功的方式改变内能 变式2（2026·河北石家庄·一模）如图为张家口市蔚县的“打铁花”表演，距今有500多年历史，已入选国家级非物质文化遗产名录。“打铁花”时需要先让固态铁在温度达1700℃的熔炉里进行加热，加热过程中铁的温度从常温升高至1538℃并保持一段时间，铁全部变液态后会升至1600℃，若铁在此过程质量保持不变，则（　　） A．熔化铁的过程是通过做功改变铁的内能 B．铁完全变为铁水后，分子间作用力消失 C．铁的温度保持1538℃过程中，其内能增加 D．1600℃的铁水含有更多热量 变式3（2026·上海普陀·一模）如图所示，游乐园里“过山车”沿轨道运行。 (1)下行过程，车轮温度升高，这是通过______方式使其内能增加的； (2)当“过山车”从轨道顶端向下运行时，动能______，重力势能______，机械能______。（均选择“A．增大”“B．不变”或“C．减小”） 变式4（2026·山东济南·一模）古语有云：玉不琢，不成器。打磨玉石时，玉雕打磨机高速转动与玉石摩擦，通过______的方式改变了玉石的内能，玉石温度升高，加工过程中需不断浇水降温，这是利用了水的______大的特点。 ◇题型08 能量的转化与守恒 典｜例｜精｜析 典例1（2026·云南楚雄·一模）云南省有着悠久的茶叶生产历史，是世界公认的茶树原产地和中国重要的茶叶生产基地，普洱茶是中国国家地理标志产品，下列说法不正确的是（   ） A．炒制茶叶时，通过烘焙使新鲜茶叶中的水分快速地汽化而变干 B．打开茶叶盒，茶香四溢是因为分子在永不停息地做无规则运动 C．水烧开时水蒸气会把壶盖顶起，该过程将机械能转化为内能 D．喝茶时吹一吹凉得快，是加快了液体表面的空气流速而加快蒸发 典例2（2026·山东济南·一模）各种家用电器给我们的生活带来极大的便利，现有“1000W”的电饭煲、“800W”的电吹风、“500W”的电熨斗各一个，这三种电器中热效率最低的是______；它们工作时产生的热量，无法自发地变回电能，说明能量的转化和转移具有______。 方｜法｜提｜练 1、能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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。 2、在能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。 3、永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·陕西西安·三模）如图所示，这是我国自主研发的海上多波段云雾观测无人艇。无人艇在不同海域（海水密度不同）正常航行时（忽略燃料质量变化），下列说法正确的是（    ） A．在不同海域船底所受压强相等 B．所受浮力始终等于所受重力 C．在平静的海面匀速行驶时动能增大 D．在使用电池供能时电能转化为化学能 变式2（2025·陕西榆林·模拟预测）下列关于能量及其转化的说法中，正确的是（   ） A．燃料燃烧时发热，将内能转化为光能 B．自发的能量转化和转移具有方向性，即自发的能量转化和转移过程是不可逆的 C．利用水库的水发电，再用这些电把水抽回水库，这样发电机和抽水机就会永远不停地运转下去 D．小球在地面弹跳时高度逐渐减小，说明能量是不守恒的 变式3（2025·山东临沂·模拟预测）(1)电冰箱内放的剩菜有时会“串味”，这是__________现象； (2)汽车的发动机常用水做冷却液，这是由于水具有较大的__________； (3)永动机是不可能制成的，因为这一设想违背了__________定律。 ◇题型09 热机工作过程中的能量转化 典｜例｜精｜析 典例1（2025·吉林长春·模拟预测）如图是我国传统的走马灯。当点燃底部的蜡烛时，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人。这一过程能量转化相当于四冲程汽油机的哪个冲程（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 典例2（2026·广东惠州·一模）2025年12月31日，中国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，如图所示，成功将实践二十九号两颗卫星顺利送入预定轨道。火箭发动机在工作时，先将燃料的化学能转化成内能，再把内能转化成火箭的________能，这与汽油机的________冲程类似：火箭的燃料常采用液态氢是利用其________大的性质。 方｜法｜提｜练 1、热机工作时，燃料的化学能先转化为内能，再通过做功将内能转化为机械能。 2、热机工作过程中有能量损失，包括废气带走热量、散热损失、机械摩擦损耗等。 3、能量损失导致热机效率总小于1，提高效率的关键是减少各种热量损失。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河南周口·一模）图1是某同学用自制“空气炮”进行实验时的情景：在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，将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，然后将一个空纸杯迅速套上，纸杯会向上飞出。图2是汽油机的三个冲程，以下说法正确的是（    ） A．乙图是做功冲程，是靠曲轴的惯性完成的 B．酒精燃烧得越充分，热值越大 C．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内气体的内能减小 D．纸杯飞出过程中的能量转化与丙图相同 变式2（2025·河南新乡·三模）校园科技节活动中，九年级学科实践小组同学进行了水火箭比赛。在可乐瓶中装入适量水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，安上导流罩就完成了水火箭的制作，结构如图所示。将水火箭立于地面，通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭升空，以下说法正确的是（    ） A．向水火箭内打气，瓶内气体的内能不变 B．水火箭上升过程中，瓶内气体的内能减少 C．水火箭升空瞬间的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 D．水喷完后，火箭继续上升一段距离是受到惯性的作用 变式3（2026·广东佛山·一模）如图所示，打开礼花喷射器的气阀，压缩气体快速释放并伴随礼花喷出的过程中，气罐内气体的内能______，温度______，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相似。 ◇题型10 汽油机的构造与工作过程 典｜例｜精｜析 典例1（2026·黑龙江绥化·模拟预测）如图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图，下列说法正确的是（   ） A．汽油机的气缸顶部有喷油嘴 B．该冲程是汽油机的吸气冲程 C．该冲程燃料的混合物被压缩 D．该冲程缸内气体对活塞做功 典例2（2026·广东深圳·一模）飞碟射击比赛中抛靶机以压缩空气为动力，将靶盘以110km/h的初速度抛向空中；霰弹枪发射时，火药燃气在0.01s内推动弹丸加速至380m/s。下列关于该过程说法正确的是（   ） A．空气对靶盘做功，空气的内能增加 B．靶盘被抛出后能继续向前飞行，是因为受到压缩空气的推力作用 C．霰弹枪发射时，火药燃烧产生的内能全部转化为弹丸的机械能 D．火药燃气推动弹丸加速，其能量转化和四冲程汽油机的做功冲程相同 典例3（2026·甘肃天水·一模）如图所示，这是四冲程汽油机的_______冲程，用循环水冷却汽油机的原因是水的_______较大。 方｜法｜提｜练 1、汽油机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，曲轴转两圈，活塞往复两次。 2、压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，是唯一对外做功的冲程。 3、吸气冲程吸入汽油和空气的混合物，排气冲程排出废气，保证循环持续进行。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·陕西榆林·模拟预测）礼宾花结构如图所示，旋转纸筒时，气阀打开，气罐中的压缩空气喷射而出，将纸筒内的彩纸屑和彩条高高喷出，形成缤纷绚丽的景象。从能量转化角度看，礼花彩条被喷出的过程与图中内燃机的哪个冲程相同（   ） A． B． C． D． 变式2（2026·陕西西安·二模）小明发现透过装有水的纯净水瓶看到书上字会变大或变小，这是光的______形成的，瓶中水喝光后小明对着瓶口吸了一口气，结果瓶口牢牢的粘在他的嘴上了，其原因是由于瓶子受到______的作用。他将一个空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，瓶盖弹出过程的能量转化方式和汽油机的______冲程相同。 变式3（2025·甘肃平凉·三模）(1)如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，B图是___________冲程，与它原理相同的是___________图所示的演示实验。 (2)图中物体A的长度为___________cm，停表的读数为___________s。 ◇题型11 热值的概念、单位和物理意义 典｜例｜精｜析 典例1（2026·云南楚雄·一模）2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟十九号载人飞船进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。运载火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（   ） A．火箭升空过程中，以火箭为参照物，发射台是静止的 B．燃料因燃烧而逐渐减少，导致燃料的热值也逐渐减小 C．火箭加速升空的过程中，搭载的飞船机械能不断增大 D．飞船进入预定轨道绕地球运动，飞船受平衡力的作用 典例2（2026·黑龙江鸡西·一模）如图是《天工开物》中记载的古人炒蒸油料的场景。在“炒蒸油料”过程中，油料温度升高是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变油料的内能。在加热过程中，木炭燃烧一半后，未燃烧的木炭热值将______（选填“变小”“变大”或“不变”）。 方｜法｜提｜练 1、热值是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是J/kg，气体燃料热值单位常用J/m³。 2、热值是燃料本身的特性，只与燃料种类有关，与质量、体积、是否完全燃烧无关。 3、热值越大，相同质量的燃料完全燃烧时放出的热量越多。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河北沧州·模拟预测）如图所示，小明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扇叶转动。下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时将化学能转化为内能 B．加热一段时间后，酒精灯内酒精的热值减小 C．蒸汽使扇叶转动过程与四冲程汽油机的排气冲程原理相似 D．通过改进此热机模型的结构，它的效率可达到100% 变式2（2026·陕西西安·一模）西安回坊作为中国西北的清真美食聚集地，每年吸引数百万游客。下列美食蕴含的物理知识正确的是（　　） A．烙黄桂柿子饼：滚烫的饼含有很多的热量 B．醋溜豆芽：爆炒时，主要是通过做功的方式使豆芽的内能增加 C．烤肉：若木炭没有完全燃烧，会导致放出的热量减少，木炭热值减小 D．蒸甑糕：蒸糕时，糕散发出醇厚的米香，是因为分子在不停地做无规则运动 变式3（2025·陕西渭南·一模）近期我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星二十一号发射升空。火箭点火后，发动机向下猛烈喷出燃气，火箭腾空而起，在这个过程中，发生的能量转化与四冲程汽油机的__________冲程相同，使用热值更大的燃料__________（选填“能”或“不能”）提高火箭发动机的效率。某单缸四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min，汽油机每秒对外做功__________次。 ◇题型12 热值和热机效率的公式及相关计算 典｜例｜精｜析 典例1（2026·重庆·一模）如图是收割机正在收割水稻的场景。已知该收割机的最大功率为100kW，整车空载时质量为4600kg，轮胎与地面的总接触面积始终是0.2m2，粮箱容积为2m3。已知水稻密度约，柴油的热值为。下列说法正确的是（　　） A．收割机满载时对水平地面的压强为 B．收割机以最大功率工作，以1m/s的速度沿直线匀速行驶时，受到的阻力为100N C．收割机以最大功率工作30min，发动机做功 D．若收割机某次工作30min消耗10kg柴油，可输出的机械功为 典例2（2026·江苏南京·一模）某汽车的发动机为单缸四冲程汽油机，当该汽油机的飞轮转速为时，汽油机每秒对外做功__________次。如图所示是该汽油机的能量流向图，完全燃烧0.5kg的汽油，该汽油机能够输出__________J的有用功；已知该汽车水箱容积为10L，当水箱中的冷却水温升高40℃时可以对外吸收__________J的热量。（汽油的热值为，水的比热容为） 典例3（2026·安徽淮北·一模）中国秫酒的发源地，酒文化的摇篮——汝阳杜康村，杜康酒酿造中有“馏酒”工序，需将酒醅加热至一定温度。现将体积为25L、初温为20℃的酒醅放入加热锅，用天然气灶进行加热。已知酒醅的平均比热容约为，酒醅的密度为，天然气的热值为。假设天然气完全燃烧放出的热量有50%被酒醅吸收。 (1)求将酒醅加热到所需的95℃需要吸收多少热量？ (2)完成此加热过程至少需要消耗多少立方米的天然气？ 方｜法｜提｜练 1、燃料完全燃烧放热公式为Q放= mq或Q放= Vq，m为质量，q为热值。 2、热机效率公式为η=W有用/ Q放×100%，即有用机械能与燃料完全燃烧放热的比值。 3、计算时注意单位统一，区分有用能量和总能量，效率永远小于1。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·安徽·模拟预测）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（   ） A．甲图为压缩冲程 B．该汽油机的效率为30% C．甲图曲轴的转动靠惯性完成 D．汽油的热值不随汽油机效率的升高而增大 变式2（2026·河北石家庄·一模）有一款新型智能家用燃气热水器，正常工况下，每分钟可以将6kg的水升温，且加热效率达到惊人的90%，实现了能源的高效利用。则此款热水器正常工作1分钟，水吸收______J的热量，会消耗______的燃气。[水的比热容为，燃气的热值为] 变式3（2026·广东深圳·一模）在某建筑工地上，起重机在内把体积为的花岗岩碑石匀速提升高，已知该花岗岩的密度为，花岗岩底座与地面的接触面积为，在这个过程中，消耗了柴油，柴油的热值，取，通过计算回答： (1)这块花岗岩碑石的重力多大？ (2)这块花岗岩碑石静止在地面上对地面的压强是多少？ (3)起重机对碑石所做的功率是多少？ (4)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，求起重机的提升效率。 ◇题型13 跨学科实践：制作简易热机模型 典｜例｜精｜析 典例1（2026·陕西榆林·二模）热机对人类文明发展起着重要的推动作用。某兴趣小组按照图示方法制作了一个简易热机模型，用酒精灯加热易拉罐中的水，水沸腾后产生蒸汽从管口喷出使小风扇转动。下列说法错误的是（　　） A．该热机模型利用了内能转化为机械能 B．罐中水的温度升高以后，水的比热容变大 C．增加易拉罐的保温性能可以提高该热机模型的效率 D．在测试过程中，发现扇叶不转动的原因可能是注入的水过少，产生的蒸汽量不足 典例2（2026·广东珠海·一模）如图是小洲同学设计的简易热机模型，她设想：点燃酒精灯，当导气管出气口有蒸气喷出时，小风车就转动起来，此过程中烧瓶中水蒸气的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）方式增大的，继而转化为小风车的___________能，但在实验过程中，发现小风车不转动，你的解决办法是___________（写出一条即可）。 典例3（2026·广东深圳·一模）跨学科实践：制作简易汽轮机模型 【项目提出】 （1）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，制作简易汽轮机模型。 【项目实施】 （2）设计并制作：设计方案如图所示。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，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （3）测试实验：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此汽轮机模型属于________（填“内”或“外”）燃机。 （4）实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，扇叶才开始转动，这是因为________； ②进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是________。 A．增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B．更换一个更细的喷嘴 C．降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 方｜法｜提｜练 1、简易热机模型通常利用内能转化为机械能的原理，常用酒精灯加热使气体膨胀做功。 2、模型一般由燃烧室、活塞、转轮等部分组成，演示热机做功冲程的基本过程。 3、通过模型可直观理解热机工作原理，同时认识能量转化和热量损耗对效率的影响。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山西晋中·二模）如图是某同学自制的简易热机模型，在矿泉水瓶的侧壁上钻一个小孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，在瓶口喷入液态酒精并盖上纸杯。按下电火花发生器的按钮后，酒精燃烧，纸杯飞出。下列说法正确的是（　　） A．飞出的纸杯相对于地面是静止的 B．酒精燃烧时，酒精的热值会变小 C．纸杯飞出时与热机做功冲程的能量转化相同 D．通过改进热机模型的结构，其效率可达 变式2（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示，图甲为小李自制的热机模型，她在矿泉水瓶的侧壁上开了一个孔，把电火花发生器紧紧插入孔中，实验时从上方瓶口喷入液态酒精并轻轻盖上一次性塑料杯，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，塑料杯立即飞出，同时瓶口有少量白雾，此过程酒精燃烧产生的内能主要转化为塑料杯的________能，相当于图乙中_______（选填“A”“B”“C”或“D”）的能量转化过程，白雾的产生主要是水蒸气遇冷________成小水珠。（填物态变化的名称） 变式3（2026·黑龙江绥化·模拟预测）跨学科实践：制作简易蒸汽机模型 【项目提出】 同学们成立了制作简易蒸汽机模型的项目团队，制作简易蒸汽机模型。 【项目实施】 （1）设计并制作：模型如图所示。 ①在完好的无汽饮料易拉罐侧壁上切一个三角形的角，将三角形角的罐壁挑起，形成一个喷嘴A。用同样的方法在易拉罐另一侧切出另一个喷嘴B。将易拉罐中的液体从喷嘴处全部倒出。 ②用尖嘴钳将易拉罐的拉环弯折，注意不要把罐口拉开。 ③把细绳系在拉环上，将易拉罐悬挂在铁架台上。向易拉罐中注入30mL水。 （2）测试实验： 待易拉罐静止后，用酒精灯外焰加热易拉罐底部，为实现最好的加热效果，调整易拉罐到合适的高度。罐中的水沸腾时，水蒸气从喷嘴喷出，易拉罐便开始旋转。 【项目交流】 （3）蒸汽机_____（选填“属于”或“不属于”）内燃机。 （4）易拉罐中的水持续沸腾的过程中，罐中液态水的内能______（选填“减少”“不变”或“增加”）。水蒸气喷出的过程中，水蒸气内能_______（选填“减少”“不变”或“增加”），温度_______（选填“降低”“不变”或“升高”）。 （5）若在测试过程中，保持其他条件不变，将罐口拉开一个小口，则易拉罐转动的速度会______；若在测试过程中，保持其他条件不变，调高易拉罐的高度，则易拉罐转动的速度会_______。（两空均选填“变慢”“不变”或“变快”） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题04 内能及其利用 目 录 第一部分 考情精析 锁定靶心 高效备考 第二部分 重难考点深解 深度溯源 扫清盲区 【考点01】热量 比热容 【考点02】分子动理论的初步知识 【考点03】内能 【考点04】能量的转化与守恒 【考点05】热机与制作简易热机模型 【考点06】热机的效率 第三部分 解题思维优化 典例精析+方法提炼+变式巩固 【题型01】比较不同物质吸热的情况的实验 【题型02】计算物体温度变化时的吸放热 【题型03】水的比热容特点及应用 【题型04】分子的热运动与扩散现象 【题型05】分子间作用力的现象 【题型06】影响物体内能大小的因素 【题型07】改变物体内能的方式 【题型08】能量的转化与守恒 【题型09】热机工作过程中的能量转化 【题型10】汽油机的构造与工作过程 【题型11】热值的概念、单位和物理意义 【题型12】热值和热机效率的公式及相关计算 【题型13】跨学科实践：制作简易热机模型 核心考向聚焦 主战场转移：内能及其利用已从基础概念辨析小题，全面转向结合情境的综合计算与探究大题，成为区分热学思维深度的核心载体。 核心价值：其核心功能是作为 “分析能量转化与热学效率的通用语言”，用于解释内能改变、热机工作原理、能量利用效率等实际问题，衔接能量守恒与生活生产应用。 关键能力与思维瓶颈 关键能力：本专题重点考查能量观念与模型认知素养。即能从情境中提取能量转化关系，运用比热容、热值、热机效率等模型进行定量计算与逻辑推理。 培优瓶颈：尖子生的主要失分点并非“记不住公式”，而在于：面对多阶段能量转化情境（如燃料燃烧→加热物体→热机做功）时，无法清晰梳理能量流向；在综合计算中混淆不同过程的热量关系，忽略能量损耗，导致逻辑链断裂。 命题前瞻与备考策略 预测：2026 年中考中，内能及其利用与生活生产情境、实验探究、数据图像分析的结合仍是命题主流。与环境保护、能源可持续发展的跨学科融合考查是潜在增长点。 策略：备考应放弃对孤立公式的死记硬背，转向“能量流建模”与“效率分析”。重点训练：1、拆解复杂情境，绘制能量流向图，明确各环节的能量形式与损耗，规范列写热量、效率计算式。2、精准分析实验数据，结合控制变量法推导结论，能从效率角度提出优化能量利用的合理方案。 ◇考点01 热量 比热容 一、热量 热传递 1、热量定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。 （1）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。 （2）我们不能说某个物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用，如“吸收热量”“放出热量”。 2、热传递：热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。 二、比热容 1、比热容定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的热量叫做这种物质的比热容。 2、比热容是物质的一种属性，每种物质都有自己的比热容。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。 3、水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 三、热量的简单计算 1、吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。 其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)） m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 四、比热容的应用 1、由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节 气候。 2、一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。 ◇考点02 分子动理论的初步知识 一、分子热运动 1、物质的构成：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。 2、分子动理论内容 （1）物质是由分子构成的。 （2）一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 （3）分子间存在相互作用的引力和斥力。 （4）分子之间有间隙。 3、热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。热运动是分子运动，属于微观运动，不可能停止，而机械运动是整个物体运动，属于宏观运动，可以停止。 注意：分子的热运动是永不停息的，物体的温度低时，分子的热运动缓慢，但并没有停止，不要误以为温度低时，分子的热运动就停止。 4、扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方的现象。 （1）不同物质扩散快慢不同，一般情况下，气体扩散最快，固体最慢。 （2）扩散快慢还与温度有关，温度越高，扩散越快。 （3）扩散是分子运动的结果，如果因搅拌、风力、重力等外在因素使物体发生了宏观运动，这样的现象不属于扩散现象。 注意： （1）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间是不能发生扩散现象的，不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的，扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象，而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质；气体、液体和固体之间都可以发生扩散，而且不同状态的物质之间也可以发生扩散。 （2）扩散现象是指分子的运动，但注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分，如在阳光下看到的灰尘飞扬，是固态颗粒运动，而不是分子的无规则运动，故这个现象不是扩散现象。 二、分子间作用力 1、分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的。 2、正常情况下，分子引力和分子斥力彼此平衡，对外表现为无力。 3、当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，对外表现为斥力。 4、当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，对外表现为引力。 5、分子间作用力（包括引力和斥力）随着分子间的距离增大而减小。 6、如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。 （7）液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。 ◇考点03 内能 一、内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 1、因为一切物质分子都在不停地做无规则的运动，所以物体的内能不可能为零， 任何物体在任何情况下都具有内能。 2、物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。 3、由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。 4、内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。 二、内能的改变的两种方法：做功和热传递。 1、物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。 2、热传递发生的条件：存在温度差；能量（内能）从高温物体转移到低温物体。 （1）高温物体内能减小，温度降低，放出热量。 （2）低温物体内能增大，温度升高，吸收热量。 3、做功和热传递在改变内能方面是等效的，但实质不同：做功改变内能属于能的转化，热传递改变内能属于能的转移。 注意：热传递使物体内能发生改变的实质是同一种形式的能量（内能）发生了转移；其转移的规则是内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分。 三、温度、内能、热量之间的关系 1、物体温度升高，内能一定增大，但不一定吸收热量，因为做功也可以使物体的内能增大。 2、物体内能增大，温度不一定升高，也不一定吸收热量，因为内能增大有可能是因为状态改变造成的，做功也可以使物体的内能增大。 3、物体吸收热量，内能一定增大，但温度可能升高，也可能不变，因为吸收热量有可能改变物体的状态。 注意：温度、热量与内能的关系（热量是一个过程量，一般说传递热量；内能是一个状态量一般说具有内能；温度是一个状态量，一般说升高或者降低温度）。 ◇考点04 能量的转化与守恒 一、能的转化与转移 1、能的转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化。 能量的转化有方向性，我们利用的各种形式的能最终会自然地转化成内能，散失到周围空气中，但内能不会自然地转化成其他形式的能量。 2、能的转移：同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式并没有发生变化。能量的转移也有方向性：在热传递过程中，热量总是自然地由高温物体传向低温物体，故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自然地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。 二、能量守恒定律 1、能量守恒定律：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，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （1）能量及其存在的不同形式（各种不同形式的能量） （2）能量的转化和转移（不同形式间是能量转化，同种形式之间是能量转移） 2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 ◇考点05 热机与制作简易热机模型 一、热机 1、热机的概念：利用内能做功的机械叫热机。 2、热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 3、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 二、内燃机的工作原理 1、内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 2、四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程对做功冲程起辅助作用，靠飞轮的惯性完成。 3、做功冲程把内能转化为机械能；压缩冲程把机械能转化为内能。 4、一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。 三、汽油机和柴油机区别 1、构造区别：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 2、燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。 3、工作区别 （1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气。 （2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气。 （3）做功冲程：汽油机用火花塞点火（点燃），柴油机用喷油嘴喷油（压燃）。 四、跨学科实践：制作简易热机模型 1、项目原理：酒精化学能→水蒸气内能→风扇机械能。 2、项目跨学科分析: （1）热源的选择:酒精灯或电加热器。 （2）水蒸气或者直接加热空气。 （3）化学能如何转化为机械能？通过加热水沸腾,产生高温水蒸气。 3、项目实施关键: （1）注人的水量不要太多,通常为易拉罐容量的三分之一或者一半,留出容纳水蒸气的空间。 （2）出气管可以是中性笔套、细牛奶吸管或者细竹管,出口要尖细。 （3）出气管和易拉罐之间结合要紧密,不要漏气,易拉罐的洞口开得要比出气管外径小一点。 （4）小风扇和轴之间摩擦力要小。 ◇考点06 热机的效率 一、热值 1、热值的概念：1kg（或1m3）某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 2、热值单位：J/kg 或J/ m3 3、公式：Q＝qm 或Q＝qv（q为热值）。 4、热值是燃料本身的一种特性，它的大小只取决于燃料的种类，而与燃料的质量、放热多少无关。 二、热机效率 1、热机效率的概念：热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 2、公式：； 3、提高热机效率的途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减小各种热量损失；③机器零件间保持良好的润滑、减小摩擦。 ◇题型01 比较不同物质吸热的情况的实验 典｜例｜精｜析 典例1（2026·河南周口·一模）在比较水和食用油的吸热能力实验中，取质量均为的水和食用油进行实验，完成实验后绘制出它们的温度随时间的变化的图像如图所示，已知水的比热容为，下列说法中正确的是（    ） A．该实验通过液体升高的温度来反映吸收的热量 B．图中a是水的温度随时间的变化图像 C．食用油和水的比热容之比为 D．加热，a吸收的热量为 【答案】C 【详解】A．该实验中选用相同的加热装置，则加热相同的时间，两种物质吸收的热量相同，因此通过加热时间来反映吸收的热量，故A错误； B．据图可知，加热相同的时间，即吸收相同的热量，b物质升高的温度低，由可知，b物质的比热容大，吸热能力强，b物质是水，故B错误； C．据图可知，水和食用油均加热5min，吸收的热量相同，水升高的温度是 食用油升高的温度为 由于两种物质吸收的热量相同，则 可得 故C正确； D．加热5min，吸收的热量与水吸收的热量相同为 故D错误。 故选C。 典例2（2026·湖北黄冈·模拟预测）为了比较水与煤油的吸热能力，实验装置如图所示，用相同的酒精灯加热： (1)实验需控制水和煤油的___________和初温相等，用相同的酒精灯加热； (2)实验中通过___________（选填“加热时间”或“升高温度”）来反映吸收热量的多少，这种研究方法叫___________法； (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关系的图像，则可判断出液体___________（选填“煤油”或“水”，下同）的吸热能力较弱，如果你想自制暖手袋，应选液体___________作为供暖物质，其效果会更佳。 【答案】(1)质量 (2) 加热时间 转换 (3) 煤油 水 【详解】（1）实验需控制水和煤油的质量和初温相等，用相同的酒精灯加热，以保证在相同时间内两种液体吸收的热量相同。 （2）[1][2]实验中热源相同，可通过加热时间来反映吸收热量的多少，这种研究方法叫转换法。 （3）[1]由图乙可知，升高相同温度时，煤油加热时间更短、升温更快，说明煤油的吸热能力较弱。 [2]水的比热容更大，放热时降温更慢，所以自制暖手袋应选水作为供暖物质，效果更佳。 方｜法｜提｜练 1、实验采用控制变量法，控制物质质量相同、升高温度相同，用相同加热器加热比较加热时间。 2、实验中用加热时间长短表示物质吸收热量的多少，加热时间越长说明吸热能力越强。 3、实验结论：质量相同的不同物质，升高相同温度，吸收的热量不同，即比热容不同。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·四川成都·模拟预测）材料物理学领域研制出新材料时，往往需要研究材料的热学性质。质量相等的甲、乙两种固态物质在用相同热源加热时，温度随时间变化的关系图像如图所示，若不计热量损失，已知固体甲的比热容。下列说法正确的是（   ） A．甲是晶体，乙一定是非晶体 B．固体乙的比热容为 C．在10～20min内，甲的内能保持不变 D．13～17min内，甲、乙吸收的热量相等 【答案】D 【详解】A．由题图可知，甲熔化时温度不变，有固定的熔点，为晶体，乙一直处于升温状态，未出现固定熔点，不能判断乙是否为晶体。故A错误； B．从图像可以看出，物质在固态时，对两物质都加热升高相同的温度，甲加热10min，乙加热13min，乙的时间是甲的1.3倍，由公式可知，质量和升高温度相同，乙的比热容是甲的1.3倍，则乙的比热容 故B错误； C．10~20min内，甲处于熔化过程，虽然温度不变，但持续吸热，内能会增加。故C错误； D．13~17min内，加热时间相同，且使用相同热源、不计热量损失，因此甲、乙吸收的热量相等。故D正确。 故选D。 变式2（2025·福建厦门·模拟预测）在探究“物质的吸热能力与哪些因素有关”的实验中，用质量是0.3kg的水和表中等质量的另一种物质进行对比，作出的图像如图所示。实验过程中，水和另一种物质在相同时间内吸收的热量相等，则另一种物质为_____，这种物质在0~5 min 内吸收的热量为______。 物质比热容 水 酒精 煤油 蓖麻油 【答案】 煤油 【详解】[1]相同的加热装置，加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由图示可以看出，a液体的温度升高的快，b液体温度升高慢；利用热量的计算公式可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，谁的温度升高得快，它的比热容小。所以，a液体的比热容小，b液体的比热容大，若a、b两种液体中，一种液体是水，则b是水。 由图可知，液体和水的初温是20℃，吸热5分钟后a的末温是60℃，b液体的末温40℃；它们温度变化量分别为 由题知，而水和液体的质量相同，吸收的热量相同，，即 所以 由表格数据知此液体为煤油。 [2]这种物质在0～5min内吸收的热量 变式3（2026·辽宁抚顺·一模）某实验小组同学探究水和食用油的吸热能力。如图，他们分别在燃烧皿中放入质量相等的不同燃料，同时点燃后对质量和初温相等的水和食用油加热。 (1)该组同学设计的方案存在明显的缺陷是___________； (2)改正缺陷后，进行实验，实验中，是通过比较___________来间接反映食用油和水吸收的热量； (3)小组同学设计了记录实验数据的表格，请你补充①处内容：___________。分析实验数据可知，___________吸热的能力更强； 液体名称 液体质量 液体初温 液体末温 ① 水 60 28 58 20 食用油 60 28 88 20 (4)已知水的比热容为，则食用油的比热容为___________。 【答案】(1)没使用相同的热源，无法比较水和食用油吸热的多少 (2)加热时间 (3) 加热时间 水 (4) 【详解】（1）根据控制变量法可知，为了确保在相同的时间内，水和食用油吸收的热量相同，应该使用相同的热源，即同种燃料 （2）相同的热源在相同时间内放出的热量相同，所以根据转换法，两种液体吸收热量的多少可通过加热时间比较，加热时间越长，吸收的热量越多 （3）[1]相同的时间内，水和食用油吸收的热量相同，所以表格第5列数据是加热时间 [2]由数据可知，质量相同的水和食用油，加热相同的时间时，吸收的热量相同，食用油升温较快，由可知，水的比热容较大 （4）由数据可知，水和食用油质量相同，吸收的热量相同，则水吸收的热量 由于，则 ◇题型02 计算物体温度变化时的吸放热 典｜例｜精｜析 典例1（2025·四川成都·模拟预测）小美在老师指导下进行了以下实验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至杯内水沸腾1分钟即熄灭该灯，测得消耗酒精4g、煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水温与加热时间关系的图像（如图）。若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，，，，则下列说法正确的是（　　） A．煤油灯加热的效率为35.06% B．整个过程，甲杯中的水吸收的热量为 C．前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为 D．沸腾前，甲烧杯中的水的比热容更大一些 【答案】C 【详解】BC．由题意可知，由于甲、乙两烧杯各装水的质量相等，水的初始温度相同，水沸腾前，两杯水吸收的热量相等： 即前3分钟，乙杯中的水吸收的热量为3.36×104J。 且同一杯水沸腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、乙两杯水所吸收的热量分别为 故B错误，C正确； A．整个过程消耗的煤油完全燃烧放出的热量为 则煤油灯加热的效率为 故A错误； D．比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与温度变化无关，沸腾前，甲、乙烧杯中的水的比热容一样大，故D错误。 故选C。 典例2（2026·河北张家口·一模）为了给蔬菜大棚在夜间保温，种植户常采用水袋储热的方式，这是利用水的________大的特点。若每个水袋装有20kg的水，当水温降低5℃时，每个水袋内的水放出的热量是________J。[水的比热容为] 【答案】 比热容 【详解】[1]相同质量的水和其他物质相比，降低相同温度时，水能够放出更多的热量，这源于水的比热容较大的特性，因此可借助该特性实现夜间储热保温。 [2]水放出的热量 典例3（2026·上海虹口·一模）在1个标准大气压下，将质量为1kg、温度为20℃的水加热至沸腾。计算： (1)水升高的温度。 (2)水吸收的热量。[] 【详解】（1）标准大气压下水的沸点为100℃，水升高的温度 （2）水吸收的热量 方｜法｜提｜练 1、吸热公式为Q吸= cm (t-t0)，放热公式为Q放= cm (t0-t)，c为比热容，m为质量。 2、计算时要统一单位，质量用千克、温度用摄氏度、比热容用 J/(kg・℃)，结果单位为焦耳。 3、不计热量损失时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即 Q吸= Q放。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·新疆乌鲁木齐·一模）1g水温度降低1℃放出的热量是[]（   ） A．0.42J B．4.2J C．42J D．420J 【答案】B 【详解】1g水温度降低1℃放出的热量 变式2（2025·云南昆明·三模）当病人将钢制氧气瓶内的氧气吸掉一半后，瓶内剩余氧气的密度将______（填“变大”“变小”或“不变”）。烧水的铁壶内装有质量为2kg，初温为20℃的水，把这壶水加热到100℃，水需要吸收的热量为______J［c水＝J/（kg·℃）］。 【答案】 变小 6.72×105J 【详解】[1]密度公式为，钢瓶容积不变，氧气被吸掉一半后质量减小，因此剩余氧气的密度变小。 [2]已知，，温度变化，则水吸收的热量 变式3（2026·上海浦东新·一模）汽车发动机工作时会释放热量，可以用水作为冷却液来降温。 质量为6kg的冷却液（水），温度升高50℃，求冷却液（水）吸收的热量。【】 【详解】冷却液（水）吸收的热量 ◇题型03 水的比热容特点及应用 典｜例｜精｜析 典例1（2025·陕西榆林·模拟预测）下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是（   ） A．人游泳之后从水中出来，风一吹感觉更冷 B．北方的冬季，室内的“暖气”利用热水循环供热 C．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身温度 D．烈日当空的海边，沙子烫脚，而海水却是凉凉的 【答案】A 【详解】A．游泳后从水中出来，风一吹加快体表水分蒸发，蒸发吸热，所以人感觉更冷，该现象是蒸发吸热导致，和水的比热容较大无关，故A符合题意； B．暖气用热水循环供热，是因为水比热容大，相同质量的水降低相同温度时，比其他物质放出更多热量，故B不符合题意； C．生物体内水比例高，水比热容大，吸收或放出相同热量时温度变化小，因此有助于调节生物体自身温度，故C不符合题意； D．烈日下海边沙子烫脚、海水凉，是因为水比热容比沙子大，吸收相同热量时水升温比沙子慢，所以海水温度更低，故D不符合题意。 故选 A。 典例2（2025·广西·模拟预测）广西水利资源丰富，在很多江河建立河坝进行水力发电。为了方便船只上下游通行，常设计有船闸，船闸利用了______原理。炎热的夏天，在南宁南湖公园内明显感觉比其他地方凉爽，主要是因为水的______比砂石和泥土大。 【答案】连通器 比热容 【详解】[1]由于船闸的闸室和上、下游的底部相连通，上端开口，所以船闸和上、下游组成了连通器，故船闸利用了连通器的原理。 [2]因为水的比热容大于砂石和泥土的比热容，相同质量的水和砂石吸收相同的热量时，水升高的温度低，所以炎热的夏季，南宁南湖公园内明显比其他地方凉爽很多。 方｜法｜提｜练 1、水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高或降低相同温度能吸收或放出更多热量。 2、水的这一特点使它常被用作冷却剂、取暖介质，也能调节沿海地区昼夜温差。 3、因为水比热容大，所以海边昼夜温差小、沙漠地区昼夜温差大。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·湖北·三模）下列现象中，利用“水的比热容较大”这个特点的是（　　） A．生物体内水的比例很高，有助于调节生物体自身的温度 B．将食物放入冷水中并在上面覆盖湿润的毛巾 C．夏天在地面上洒水，人感到凉快 D．游泳上岸后感觉很凉爽 【答案】A 【详解】A．生物体内水的比例很高，这有助于调节生物体自身的温度。因为水的比热容较大，当生物体体温升高时，水能够吸收大量的热量而温度不会显著升高；当生物体体温降低时，水能够放出热量而温度不会显著降低。这样，水就起到了调节生物体体温的作用，故A符合题意； B．食物放入冷水中并在上面覆盖湿润的毛巾，是利用水蒸发吸热，与比热容大小无关，故B不符合题意； C．夏天在地面上洒水，人感到凉快，这是因为水蒸发时会吸收热量，使得周围环境的温度降低，人因此感到凉快。这个过程与水的比热容大小无关，而是与水的蒸发吸热有关，故C不符合题意； D．游泳上岸后身上水蒸发吸收热量，这个过程与水的比热容大小无关，而是与水的蒸发吸热有关，故D不符合题意。 故选A。 变式2（2025·湖南·二模）夏季的洋湖湿地公园是人们休闲、散步的理想场所。湖水面积较大，有利于调节周围的气温，这是由于水的______较大。小明买了一瓶冰镇矿泉水，拧开瓶盖，喝了一大口水，则瓶中剩下水的密度将______。 【答案】 比热容 不变 【详解】[1]因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节周围环境的气温。 [2]密度是物质的一种特性，它不随质量和体积的变化而变化，一瓶冰镇矿泉水，喝掉一部分后，水的质量和体积都减小了，但物质种类和状态没有改变，所以剩下水的密度不变。 变式3（2025·湖南长沙·二模）南宋诗人陆游在《老学庵笔记》中记载：“蜀中有夹瓷盏，注水于盏唇窍中，可省油之半。”油灯的两个油碟叠在一起，边沿密封，侧面开一个小孔，从孔中向夹层注入清水，再往油碟里倒入灯油，这样做能够节省灯油。如图甲是一盏省油灯，图乙是其示意图。在夹层中加水，主要是利用水的______较大的特性，可以吸收更多的热量，减少油的蒸发，达到省油的目的。夹层中的水通过______方式增大了内能。 【答案】 比热容 热传递 【详解】[1]因为水的比热容较大，同等情况下，升高相同的温度，水要比其它物质吸收更多的热量，可以使油的温度升高得慢些，减少油的蒸发，相对耗油量就少一些，达到省油的目的。 [2]夹层中的水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递方式增大了内能。 ◇题型04 分子的热运动与 扩散现象 典｜例｜精｜析 典例1（2026·江苏无锡·一模）关于分子，下列说法正确的是（　　） A．固体物质的分子是固定不动的 B．梅花飘香，说明分子在不停地运动 C．铁棍难以被压缩，说明分子间有引力 D．水结冰时，水分子运动速度变为零 【答案】B 【详解】A．固体物质的分子也在不停地做无规则运动，故A错误； B．梅花飘香，是扩散现象，说明分子在不停地运动，故B正确； C．铁棍难以被压缩，说明分子间有斥力，故C错误； D．水结冰时，水分子运动速度变小，但不为零，故D错误。 故选B。 典例2（2026·河南商丘·一模）“胡辣汤”（如图）已经成为河南饮食文化的代表。在严寒的冬天喝胡辣汤时，胡辣汤的温度降低慢，能保暖，是因为水的________较大；熬制胡辣汤时，能闻到浓郁的香味，这是因为分子在不停地________；炉火通过________的方式使汤的内能增加，这是传统饮食中的物理智慧。 【答案】 比热容 做无规则运动 热传递 【详解】[1]在严寒的冬天喝胡辣汤时，胡辣汤的温度降低慢，能保暖，这是因为水的比热容较大。比热容是指单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。水的比热容大，意味着在质量和放出相同热量的情况下，水降低的温度相对较小，所以能较长时间保持一定温度，起到保暖作用。 [2]熬制胡辣汤时，能闻到浓郁的香味，这是因为分子在不停地做无规则运动。组成物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以能闻到胡辣汤的香味，这属于扩散现象。 [3]炉火通过热传递的方式使汤的内能增加。热传递是由于温度差引起的热能传递现象，高温物体（炉火）将热量传递给低温物体（汤），从而使汤的内能增大，温度升高。 典例3（2026·陕西西安·三模）如图所示，这是汉阴凤堰梯田，是中国农耕文化的“活化石”，成功入选第十一批世界灌溉工程遗产名录。灌溉时，最上方梯田的水流下的过程中，水的重力势能__________（选填“增大”“不变”或“减小”）；梯田景区内种植的万亩油菜，盛开时花香四溢，这是__________现象，用相机拍下这一美景时，所成的是倒立、__________的实像。 【答案】 减小 扩散 缩小 【详解】[1]重力势能大小与高度和质量有关。最上方梯田的水流下的过程中，高度降低，水的重力势能减小。 [2]梯田景区内种植的万亩油菜，盛开时花香四溢，这是花的芳香分子进入空气发生的扩散现象。 [3]根据凸透镜成像规律可知，照相机的原理为物体在二倍焦距之外，成倒立、缩小的实像。 方｜法｜提｜练 1、一切物质的分子都在不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。 2、扩散现象是不同物质相互接触时彼此进入对方的现象，直接证明分子在不停地做无规则运动。 3、气体、液体、固体都能发生扩散，温度越高扩散进行得越快。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河南商丘·一模）周末小明走进厨房跟着爸爸学做饭。下列说法正确的是（　　） A．从冷冻室取出的肉表面有“白霜”是凝固形成的 B．在冻肉“解冻”过程中，肉中的冰放热熔化成水 C．煮肉的水沸腾后冒出的“白气”是液化形成的 D．整个房间内弥漫着煮熟的肉的香味是升华现象 【答案】C 【详解】A． 冻肉上面的白霜是水蒸气直接变成小冰晶形成的，属于凝华形成的，故A错误； B． 在冻肉解冻过程中，肉中的冰吸热熔化成水，属于熔化现象，熔化过程吸收热量，故B错误； C． 白气是水蒸气液化形成的小水珠，是液化形成的。故C正确； D． 整个房间内弥漫着煮熟的肉的香味是扩散现象，不是升华现象，故D错误。 故选C。 变式2（2025·辽宁铁岭·模拟预测）学校开展“给父母送上一道家常菜”为主题的劳动实践教育活动。小明在妈妈的指导下走进厨房进行劳动实践，他在煮排骨汤的时候，发现涉及到很多物理知识。下列说法正确的是（　　） A．冷冻室取出的排骨表面的“白霜”，是水凝固形成的 B．排骨汤烧开后冒出大量的“白气”，是水汽化形成的水蒸气 C．煮排骨的过程中，厨房里弥漫着香气，这是扩散现象 D．排骨汤沸腾过程中，汤的温度不断升高 【答案】C 【详解】A．冷冻室取出的排骨表面的“白霜”，是空气中热的水蒸气遇到冷的排骨表面凝华形成的小冰晶，故A错误； B．排骨汤烧开后冒出大量的“白气”，是热的水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故B错误； C．煮排骨的过程中，厨房里弥漫着香气，是由于分子在不停地做无规则运动，是扩散现象，故C正确； D．排骨汤沸腾过程中，继续吸热，温度保持不变，故D错误。 故选C。 变式3（2026·山东·一模）山东滨州沾化冬枣皮薄肉脆、甘甜清香，其种植、管理、收获过程蕴含丰富的物理知识。 (1)春季，枣农修剪枝条时，需用细绳将部分枝条拉弯，这说明力可以改变物体的___________； (2)初夏，枣园飘香，能闻到枣香是因为分子在不停地做___________； (3)盛夏，阳光下的枣树林地面上有圆形光斑，是由光的___________形成的； (4)采摘时，枣农借助梯子爬到高处，随高度增加，人的重力势能逐渐___________（选填“增大”“减小”或“不变”）； 【答案】(1)形状 (2)无规则运动 (3)直线传播 (4)增大 【解析】【小题1】力的作用效果主要有两个：一是改变物体的运动状态，二是改变物体的形状。此处枝条在拉力作用下发生弯曲，属于形状的改变。 【小题2】能闻到气味是扩散现象，这是由于分子在不停地做无规则运动（也称为分子热运动）。枣的芳香分子扩散到空气中，进入人的鼻腔，从而闻到香味。 【小题3】地面上的圆形光斑是太阳通过树叶缝隙形成的像。这是小孔成像现象，其原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 【小题4】重力势能的影响因素是物体的质量和被举高的高度。当枣农爬高时，质量不变，高度增加，因此人的重力势能逐渐增大。 ◇题型05 分子间作用力的现象 典｜例｜精｜析 典例1（2026·重庆·一模）二十四节气是中华民族农耕文明的智慧结晶。下列相关习俗描述正确的是（　　） A．春分“立蛋”：鸡蛋稳稳竖立，所受重力方向总是垂直向下 B．夏至“测影”：利用圭表测量日影，影子的形成是由于光的反射 C．秋分“晒秋”：晾晒农作物时，通过升高温度和加快空气流动来减缓水分蒸发 D．冬至“吃饺”：擀好的饺子皮放在一块有时会粘在一起，因为分子间存在引力 【答案】D 【详解】A．重力方向总是竖直向下，故A错误； B．阳光下影子的形成是由于光的直线传播形成的，故B错误； C．通过升高温度和加快空气流动可以加快水分蒸发，故C错误； D．分子间存在相互作用的引力，所以饺子皮放在一起会粘在一起，故D正确。 故选D。 典例2（2026·河南商丘·一模）如图所示，人们在写春联喜迎新春。在挥毫泼墨的过程中，空气中飘散出一股淡雅的墨香，这是由于物质的分子______。然后用浆糊把对联粘贴在门上，说明分子间存在______。 【答案】 不停地做无规则运动引起的 引力 【详解】[1]在挥毫泼墨时空气中飘散出墨香，这是扩散现象，是由于物质的分子在不停地做无规则运动而引起的。 [2]用浆糊把对联粘贴在门上，是利用了分子间存在引力。 方｜法｜提｜练 1、分子间同时存在引力和斥力，作用力大小与分子间距离有关。 2、固体很难被拉伸说明分子间有引力，固体和液体很难被压缩说明分子间有斥力。 3、当分子间距过大时，作用力十分微弱，气体容易被压缩就是这个原因。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·江苏南通·一模）如图所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起。这一现象证明（　　） 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．分子处在永不停息的无规则运动中 【答案】B 【详解】将两个表面光滑的铅块相互紧压后粘在一起，说明分子间存在相互作用的吸引力，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 变式2（2026·辽宁抚顺·一模）物质在某种状态的宏观特性表现为无固定的形状、体积，则该种状态与其他两种状态的微观特性相比（　　） A．分子间距离较大，分子间作用力很小 B．分子间距离很小，分子间作用力很大 C．分子间距离很小，分子间作用力很小 D．分子间距离较大，分子间作用力很大 【答案】A 【详解】宏观上，固态物质有固定的形状和体积，不具有流动性；液态物质有固定的体积，无固定形状，具有流动性；气态物质无固定的体积、形状，具有流动性。所以物质的该种状态为气态。微观上，固态物质分子间距离非常小，相互作用力非常大；液态物质分子间距较大，相互作用力较大，分子位置不固定；气态物质分子间距很大，作用力很小，分子极度散乱。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 变式3（2026·陕西西安·一模）如图-1所示，用手指堵在注射器口处，另一只手推动注射器柱塞杆，封闭在注射器内的空气压缩到一定程度就很难再被压缩，这主要是因为分子间存在________；如图-2所示，对着针筒口吹气，活塞会缓缓向上运动，是因为针筒上口空气的流速大，压强________。如图-3所示注射器的针头做得尖细，目的是为了增大________。 【答案】 斥力 小 压强 【详解】[1]分子间存在斥力，因此空气压缩到一定程度就很难再被压缩。 [2]对着针筒口吹气，针筒口空气流速加快，压强减小，下方气体压强相对较大，故活塞会缓缓向上运动。 [3]针头做得很尖目的是通过减小受力面积，增大压强。 ◇题型06 影响物体内能大小的因素 典｜例｜精｜析 典例1（2026·北京延庆·一模）我国是世界上最早进入青铜器时代的国家之一。铸造青铜器时，先将固态青铜（青铜的熔点为）熔化为液态青铜，再将液态青铜倒入模具冷却后形成青铜器的情景如图所示。下列关于铸造青铜器的说法正确的是（　　） A．液态青铜冷却变成青铜器的过程中需要吸收热量 B．液态青铜冷却变成青铜器的过程中，内能不变 C．液态青铜倒入模具冷却后形成青铜器过程中温度持续降低 D．铸造青铜器的过程中，发生的物态变化是先熔化后凝固 【答案】D 【详解】AB．液态青铜冷却变成固态青铜器的过程属于凝固，凝固需要放出热量，内能减少，故AB错误； C．青铜是晶体，凝固时放热，温度保持不变，故C错误； D．铸造青铜器的过程中，先将固体金属加热变成液态，此过程为熔化，液态金属倒入模具冷却后又变成固态，此过程为凝固，故D正确。 故选D。 典例2（2026·广东惠州·一模）“五指毛桃汤”是惠州市的特色靓汤。如图是一盅煲好的五指毛桃汤，汤香四溢，这是________现象；煲汤过程中，汤的温度升高，内能________；端起炖盅喝汤时，发现盅底沾有的小水珠不掉落，说明分子间存在________（选填“引力”或“斥力”）。 【答案】 扩散 增加 引力 【详解】[1]汤香四溢，这是分子在不停地做无规则运动，扩散到空气中，所以我们能闻到香味，是扩散现象。 [2] 煲汤过程中，汤的温度升高，内能与物体的温度和质量等因素有关，温度升高时，分子热运动更剧烈，汤的内能会增加。 [3]盅底沾有的小水珠不掉落，水分子之间的引力使水珠聚在一起，并且吸附在盅底，不会轻易掉落，说明分子间存在引力。 方｜法｜提｜练 1、物体内能与温度有关，同一物体温度越高，内能越大，分子动能越大。 2、内能还与物体的质量、状态、材料有关，质量越大、状态不同内能也不同。 3、物体温度不变时也可能改变内能，如晶体熔化、凝固过程。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·江西九江·一模）图甲是某物质温度随时间变化的图像。这种物质在时刻开始凝固，到时刻完全凝固。下列说法错误的是（    ） A．该物质是晶体 B．、时刻物体内能相等 C．时刻物体分子动能比时大 D．该物质在时刻的分子排列如图乙 【答案】B 【详解】A．该物质凝固过程（）温度保持不变，有固定的凝固点，因此是晶体，故A正确，不符合题意； B．到是凝固过程，物质持续向外放出热量，内能不断减小，因此时刻内能大于时刻内能，故B错误，符合题意； C．分子动能和温度有关，同种分子，温度越高分子动能越大。由图可知时刻温度高于时刻，因此时刻物体分子动能更大，故C正确，不符合题意； D．图乙为液态，图丙为固态，图丁为气态。时刻物质还未开始凝固，为液态，对应分子排列是图乙，故D正确，不符合题意。 故选B。 变式2（2026·陕西榆林·二模）在2026年2月举办的我省第一届冬季运动会期间，用到如图所示的造雪机进行人工造雪，造雪机的工作原理是：水在专用喷嘴里由高压空气分割成微小的粒子再被喷入寒冷的外部空气中，在落到地面以前就能变成雪花，据了解，“人工雪”更耐高温。下列相关说法错误的是（　　） A．“人工雪”形成过程要放热 B．“人工雪”是凝华形成的 C．相比于自然雪，“人工雪”的熔点更高 D．水雾变成冰晶后内能减少 【答案】B 【详解】AB．由题意可知，水雾在与空气的接触中，形成冰晶，继而变成雪花，说明“人工雪”是凝固形成的，凝固放热，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意； C．“人工雪”更耐高温，说明“人工雪”的熔点更高，故C正确，不符合题意； D．水雾变成冰晶放出热量，内能减少，故D正确，不符合题意。 故选B。 变式3（2025·陕西西安·模拟预测）端午节吃粽子是中华民族的传统习俗。如图所示，正在用燃气灶给铁锅加热煮粽子，铁锅上方“热气”腾腾。在给水加热的过程中，水的内能________（选填“增加”“减小”或“不变”），这是通过________的方式来改变水的内能，锅上方的“热气”是水蒸气________（填物态变化名称）形成的。 【答案】 增加 热传递 液化 【详解】[1][2]给水加热，燃气燃烧释放的热量传递给水，水吸收热量，内能增加，这是通过热传递的方式来改变水的内能。 [3]锅上方的“热气”是液态的小水滴，是水蒸气遇冷液化形成的。 ◇题型07 改变物体内能的方式 典｜例｜精｜析 典例1（2026·内蒙古呼和浩特·一模）如图为古代人们发明的一种活塞式点火器，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃。下列对猛推推杆入筒的过程分析正确的是（   ） A．筒内气体温度降低 B．筒内气体内能不变 C．筒内气体分子运动变缓慢 D．推杆的机械能转化为气体的内能 【答案】D 【详解】猛推推杆入筒时，人对筒内气体做功，推杆的机械能转化为气体的内能，使气体的内能增加，温度升高，达到艾绒的燃点，从而点火，此过程中气体的温度升高分子热运动变剧烈。故ABC错误， D正确。 故选D。 典例2（2026·甘肃天水·模拟预测）学校开展以“给父母做一道家常菜”为主题的劳动实践活动，小东在妈妈的指导下学习萝卜炖羊排，他发现做菜时会涉及很多物理知识，下列说法不正确的是（　　） A．炖羊排的过程中，羊排吸收热量，内能增大 B．羊排汤沸腾后将锅盖顶起，此时内能转化为机械能 C．刚出锅的羊排“热”得烫嘴，“热”表示所含的热量多 D．炖好的羊排香飘四溢，说明分子在不停地做无规则运动 【答案】C 【详解】A．炖羊排的过程中，羊排从汤中吸收热量，内能增大，是通过热传递的方式增大内能，故A正确，不符合题意； B．羊排汤沸腾后将锅盖顶起，此时气体的内能转化为锅盖的机械能，故B正确，不符合题意； C．热量不能使用含有来描述，“热”得烫嘴，“热”表示温度高，故C错误，符合题意； D．炖好的羊排香飘四溢，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故D正确，不符合题意。 故选C。 典例3（2026·广东佛山·一模）如图是《天工开物》中的“生熟炼铁炉”图，古人将铁料熔成铁水，铁的质量______（选填“变大”“变小”或“不变”）；铁水沿管道流入水塘淬火。淬火时，铁______（选填“吸收”或“放出”）热量，这是通过______改变铁的内能。 【答案】 不变 放出 热传递 【详解】[1]物体的质量与状态、位置、形状无关，古人将铁料熔成铁水，铁的质量不变。 [2][3]淬火时，铁放出热量，温度降低，内能减小，是通过热传递改变铁的内能。 方｜法｜提｜练 1、做功可以改变内能，对物体做功内能增加，物体对外做功内能减少。 2、热传递可以改变内能，热量从高温物体传向低温物体，直至温度相同。 3、做功和热传递在改变内能上是等效的，但本质不同，做功是能量转化，热传递是能量转移。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·陕西榆林·二模）如图是古人切割玉石的情景，两个人拉扯像锯子一样的工具，利用上方壶中流出的水来除尘和降温。下列说法中正确的是（　　） A．飘荡的粉尘是分子不停地做无规则运动形成的 B．壶中水流出后，壶（含水）的重力势能不变 C．切割用的锯条应选用弹性好的材料 D．切割处发热是用做功的方式改变内能 【答案】D 【详解】A．飘荡的粉尘是肉眼可见的固体小颗粒，粉尘的运动属于机械运动，不是分子的无规则运动，分子是肉眼不可见的，故A错误； B．重力势能的大小和质量、高度有关，水流出后，壶（含水）的总质量减小，重心降低，重力势能减小，故B错误； C．切割玉石需要锯条硬度大，才能完成切割工作，不需要弹性好的材料，故C错误； D．切割玉石时，锯条和玉石之间克服摩擦做功，机械能转化为内能，使切割处温度升高，是通过做功的方式改变内能，故D正确。 故选D 。 变式2（2026·河北石家庄·一模）如图为张家口市蔚县的“打铁花”表演，距今有500多年历史，已入选国家级非物质文化遗产名录。“打铁花”时需要先让固态铁在温度达1700℃的熔炉里进行加热，加热过程中铁的温度从常温升高至1538℃并保持一段时间，铁全部变液态后会升至1600℃，若铁在此过程质量保持不变，则（　　） A．熔化铁的过程是通过做功改变铁的内能 B．铁完全变为铁水后，分子间作用力消失 C．铁的温度保持1538℃过程中，其内能增加 D．1600℃的铁水含有更多热量 【答案】C 【详解】A．熔化铁的过程，铁吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变铁的内能，故A不符合题意； B．铁完全变为铁水后，分子间作用力会变小，但不会消失，故B不符合题意； C．加热过程中铁的温度从常温升高至1538℃并保持一段时间，铁吸收热量，内能增加，故C符合题意； D．热量是一个过程量，不能说物体“含有”热量，只能说物体在热传递过程中“吸收”或“放出”热量，故D不符合题意。 故选C。 变式3（2026·上海普陀·一模）如图所示，游乐园里“过山车”沿轨道运行。 (1)下行过程，车轮温度升高，这是通过______方式使其内能增加的； (2)当“过山车”从轨道顶端向下运行时，动能______，重力势能______，机械能______。（均选择“A．增大”“B．不变”或“C．减小”） 【答案】(1)做功 (2) A C C 【详解】（1）“过山车”下行过程中，车轮克服摩擦做功，温度升高，内能增大，这是通过做功的方式使其内能增加的。 （2）[1][2][3]当“过山车”从轨道顶端向下运行时，质量不变，速度变大，则动能增大；高度降低，则重力势能减小；因为要克服摩擦做功，机械能转化为内能，所以机械能减小。 变式4（2026·山东济南·一模）古语有云：玉不琢，不成器。打磨玉石时，玉雕打磨机高速转动与玉石摩擦，通过______的方式改变了玉石的内能，玉石温度升高，加工过程中需不断浇水降温，这是利用了水的______大的特点。 【答案】 做功 比热容 【详解】[1]当玉雕打磨机高速转动与玉石摩擦时，是通过克服摩擦力做功，将机械能转化为玉石的内能，从而使玉石的内能增加、温度升高。 [2]水的比热容较大，在质量和升高相同温度时，根据热量计算公式，水吸收的热量较多。在加工玉石过程中不断浇水降温，就是利用水的比热容大的特点，让水吸收较多的热量，从而降低玉石的温度。 ◇题型08 能量的转化与守恒 典｜例｜精｜析 典例1（2026·云南楚雄·一模）云南省有着悠久的茶叶生产历史，是世界公认的茶树原产地和中国重要的茶叶生产基地，普洱茶是中国国家地理标志产品，下列说法不正确的是（   ） A．炒制茶叶时，通过烘焙使新鲜茶叶中的水分快速地汽化而变干 B．打开茶叶盒，茶香四溢是因为分子在永不停息地做无规则运动 C．水烧开时水蒸气会把壶盖顶起，该过程将机械能转化为内能 D．喝茶时吹一吹凉得快，是加快了液体表面的空气流速而加快蒸发 【答案】C 【详解】A．烘焙提高温度，能够使茶叶中的水分由液态变成气态，此过程中发生的物态变化是汽化，从而变干，故Ａ正确，不符合题意； B．茶香分子扩散到空气中，属于扩散现象，本质是分子热运动，故B正确，不符合题意； C．水烧开时水蒸气会把壶盖顶起，该过程将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，故C错误，符合题意； D．吹气加快茶水表面空气流动，蒸发加快，蒸发吸热，茶水降温更快，故D正确，不符合题意。 故选C。 典例2（2026·山东济南·一模）各种家用电器给我们的生活带来极大的便利，现有“1000W”的电饭煲、“800W”的电吹风、“500W”的电熨斗各一个，这三种电器中热效率最低的是______；它们工作时产生的热量，无法自发地变回电能，说明能量的转化和转移具有______。 【答案】 电吹风 方向性 【详解】[1]电饭煲和电熨斗是电热器，消耗的电能都转化为内能，电吹风工作时消耗的电能一部分转化为机械能，一部分转化为内能，所以电吹风的热效率最低。 [2]能量的转化和转移具有方向性，一些能量转化后无法自发逆向转化回原来的能量形式，题目中产生的热量无法自发变回电能，正好体现了这个特点。 方｜法｜提｜练 1、能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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。 2、在能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律。 3、永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·陕西西安·三模）如图所示，这是我国自主研发的海上多波段云雾观测无人艇。无人艇在不同海域（海水密度不同）正常航行时（忽略燃料质量变化），下列说法正确的是（    ） A．在不同海域船底所受压强相等 B．所受浮力始终等于所受重力 C．在平静的海面匀速行驶时动能增大 D．在使用电池供能时电能转化为化学能 【答案】B 【详解】AB．无人艇正常航行时始终漂浮在海面上，根据漂浮条件，所受浮力始终等于自身重力，保持不变。因为实际船体不是严格的竖直侧壁（船底有弧度、船舷倾斜），吃水深度变化时横截面积会变，根据 ，所以压强不相等。故A错误，B正确； C．动能大小和质量、速度有关，无人艇匀速行驶时质量、速度都不变，因此动能不变，故C错误； D．使用电池供能是电池的放电过程，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故D错误。 故选B。 变式2（2025·陕西榆林·模拟预测）下列关于能量及其转化的说法中，正确的是（   ） A．燃料燃烧时发热，将内能转化为光能 B．自发的能量转化和转移具有方向性，即自发的能量转化和转移过程是不可逆的 C．利用水库的水发电，再用这些电把水抽回水库，这样发电机和抽水机就会永远不停地运转下去 D．小球在地面弹跳时高度逐渐减小，说明能量是不守恒的 【答案】B 【详解】A．燃料燃烧时发热，是将燃料的化学能转化为内能，故A错误； B．自发的能量转化和转移具有方向性，即自发的能量转化和转移过程是不可逆的，可被利用的能量会变少，故B正确； C．利用水库的水发电，再用这些电把水抽回水库，在这个过程中，由于机械摩擦、电流热效应等因素，会有一部分能量以热量等形式散失掉，导致能量逐渐减少，所以发电机和抽水机不会永远不停地运转下去，故C错误； D．小球在地面弹跳时高度逐渐减小，是因为小球在运动过程中，机械能通过与空气的摩擦以及与地面的碰撞等，逐渐转化为内能，但整个过程中能量的总量是守恒的，故D错误。 故选B。 变式3（2025·山东临沂·模拟预测）(1)电冰箱内放的剩菜有时会“串味”，这是__________现象； (2)汽车的发动机常用水做冷却液，这是由于水具有较大的__________； (3)永动机是不可能制成的，因为这一设想违背了__________定律。 【答案】(1)扩散 (2)比热容 (3)能量守恒 【详解】（1）冰箱内剩菜“串味“是不同食物的分子彼此扩散进入对方的结果。 （2）水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时可以吸收更多热量，冷却效果更好，因此汽车发动机常用水做冷却液。 （3）永动机设想不消耗能量就能持续对外做功，违背了能量守恒定律，因此不可能制成。 ◇题型09 热机工作过程中的能量转化 典｜例｜精｜析 典例1（2025·吉林长春·模拟预测）如图是我国传统的走马灯。当点燃底部的蜡烛时，上升的热空气驱动扇叶转动，带动纸片小人。这一过程能量转化相当于四冲程汽油机的哪个冲程（　　） 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】走马灯的工作原理：蜡烛燃烧，加热空气，热空气上升，推动扇叶转动，带动纸片小人旋转。这一过程是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程能量转化相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 典例2（2026·广东惠州·一模）2025年12月31日，中国在文昌航天发射场使用长征七号改运载火箭，如图所示，成功将实践二十九号两颗卫星顺利送入预定轨道。火箭发动机在工作时，先将燃料的化学能转化成内能，再把内能转化成火箭的________能，这与汽油机的________冲程类似：火箭的燃料常采用液态氢是利用其________大的性质。 【答案】 机械 做功 热值 【详解】[1]火箭发动机将燃料燃烧释放的内能转化为火箭的机械能，使火箭升空。 [2]汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，与火箭发动机的能量转化形式一致。 [3]液态氢作为火箭燃料，主要利用其热值大的性质，相同质量的氢完全燃烧能释放更多能量。 方｜法｜提｜练 1、热机工作时，燃料的化学能先转化为内能，再通过做功将内能转化为机械能。 2、热机工作过程中有能量损失，包括废气带走热量、散热损失、机械摩擦损耗等。 3、能量损失导致热机效率总小于1，提高效率的关键是减少各种热量损失。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河南周口·一模）图1是某同学用自制“空气炮”进行实验时的情景：在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，将点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，然后将一个空纸杯迅速套上，纸杯会向上飞出。图2是汽油机的三个冲程，以下说法正确的是（    ） A．乙图是做功冲程，是靠曲轴的惯性完成的 B．酒精燃烧得越充分，热值越大 C．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内气体的内能减小 D．纸杯飞出过程中的能量转化与丙图相同 【答案】C 【详解】A．乙图中汽油机两气门关闭、活塞下行、火花塞点火，是做功冲程；做功冲程对外做功提供动力，只有吸气、压缩、排气冲程依靠曲轴惯性完成，故A错误； B．热值是燃料本身的固有特性，热值大小只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否充分无关，故B错误； C．纸杯向上飞出的过程中，易拉罐内高温高压气体对纸杯做功，将气体的内能转化为纸杯的机械能，因此易拉罐内气体的内能减小，故C正确； D．纸杯飞出过程的能量转化是内能转化为机械能；丙图中汽油机两气门关闭、活塞上行，是压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能，二者能量转化不同，故D错误。 故选C。 变式2（2025·河南新乡·三模）校园科技节活动中，九年级学科实践小组同学进行了水火箭比赛。在可乐瓶中装入适量水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，安上导流罩就完成了水火箭的制作，结构如图所示。将水火箭立于地面，通过打气管向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶塞脱落，瓶内的水向下喷出，水火箭升空，以下说法正确的是（    ） A．向水火箭内打气，瓶内气体的内能不变 B．水火箭上升过程中，瓶内气体的内能减少 C．水火箭升空瞬间的能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 D．水喷完后，火箭继续上升一段距离是受到惯性的作用 【答案】B 【详解】A．向水火箭内打气，压缩瓶内空气做功，水火箭中空气的内能在增大，故A错误； B．水火箭上升过程中，瓶内气体对外做功，内能转化为机械能，故内能减小，故B正确； C．水火箭升空瞬间是内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程能量转化相同；而压缩冲程是机械能转化为内能，故C错误； D．惯性是物体的固有属性，不能说 “受到惯性的作用”，故D错误。 故选 B。 变式3（2026·广东佛山·一模）如图所示，打开礼花喷射器的气阀，压缩气体快速释放并伴随礼花喷出的过程中，气罐内气体的内能______，温度______，能量转化情况与四冲程汽油机的______冲程相似。 【答案】 减小 降低 做功 【详解】[1][2][3]打开礼花喷射器的气阀，压缩气体快速释放并伴随礼花喷出的过程中，气罐内气体对外做功，将礼花喷出，气罐内气体自身内能减小，温度降低，此过程中气体的内能转化为礼花的机械能，能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。 ◇题型10 汽油机的构造与工作过程 典｜例｜精｜析 典例1（2026·黑龙江绥化·模拟预测）如图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图，下列说法正确的是（   ） A．汽油机的气缸顶部有喷油嘴 B．该冲程是汽油机的吸气冲程 C．该冲程燃料的混合物被压缩 D．该冲程缸内气体对活塞做功 【答案】D 【详解】A．汽油机的气缸顶部有火花塞，柴油机的气缸顶部有喷油嘴，故A错误； BCD．由图可知，两气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，此时是汽油机的做功冲程；在压缩冲程，汽油机吸入的混合气体被压缩；该冲程中汽油和空气的混合气体燃烧产生高温高压的气体，气体对活塞做功，将燃料的内能转化为活塞的机械能，为汽车提供动力，故BC错误，D正确。 故选D。 典例2（2026·广东深圳·一模）飞碟射击比赛中抛靶机以压缩空气为动力，将靶盘以110km/h的初速度抛向空中；霰弹枪发射时，火药燃气在0.01s内推动弹丸加速至380m/s。下列关于该过程说法正确的是（   ） A．空气对靶盘做功，空气的内能增加 B．靶盘被抛出后能继续向前飞行，是因为受到压缩空气的推力作用 C．霰弹枪发射时，火药燃烧产生的内能全部转化为弹丸的机械能 D．火药燃气推动弹丸加速，其能量转化和四冲程汽油机的做功冲程相同 【答案】D 【详解】A．空气对靶盘做功，空气的内能会减小，故A错误； B．靶盘被抛出后能继续向前飞行，是因为靶盘具有惯性，故B错误； C．霰弹枪发射时，火药燃烧产生的内能没有全部转化为弹丸的机械能，有一部分内能会散失掉，故C错误； D．火药燃气推动弹丸加速，内能转化为机械能，这与四冲程汽油机的做功冲程能量转化相同，故D正确。 故选 D 典例3（2026·甘肃天水·一模）如图所示，这是四冲程汽油机的_______冲程，用循环水冷却汽油机的原因是水的_______较大。 【答案】 做功 比热容 【详解】[1]由图可知，两个气门都关闭，火花塞放电，活塞向下运动，此时气体对活塞做功，是做功冲程。 [2]由于水的比热容较大，质量相同的水与其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量较多，所以采用循环水冷却汽油机。 方｜法｜提｜练 1、汽油机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，曲轴转两圈，活塞往复两次。 2、压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，是唯一对外做功的冲程。 3、吸气冲程吸入汽油和空气的混合物，排气冲程排出废气，保证循环持续进行。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·陕西榆林·模拟预测）礼宾花结构如图所示，旋转纸筒时，气阀打开，气罐中的压缩空气喷射而出，将纸筒内的彩纸屑和彩条高高喷出，形成缤纷绚丽的景象。从能量转化角度看，礼花彩条被喷出的过程与图中内燃机的哪个冲程相同（   ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】礼宾花喷出彩条的过程是压缩空气的内能转化为彩条的机械能，这与内燃机的做功冲程能量转化一致，图中B选项中火花塞点火，属于做功冲程。故B符合题意；ACD不符合题意。 故选B。 变式2（2026·陕西西安·二模）小明发现透过装有水的纯净水瓶看到书上字会变大或变小，这是光的______形成的，瓶中水喝光后小明对着瓶口吸了一口气，结果瓶口牢牢的粘在他的嘴上了，其原因是由于瓶子受到______的作用。他将一个空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并伴有爆响声，瓶盖弹出过程的能量转化方式和汽油机的______冲程相同。 【答案】 折射 大气压 做功 【详解】[1]装有水的纯净水瓶相当于凸透镜，透过装有水的纯净水瓶看到书上字会变大或变小是凸透镜成像现象，凸透镜成像是光的折射形成的。 [2]瓶中水喝光后，从瓶口向外吸气，吸气时瓶内的气体减少，压强减小，小于外界大气压，瓶子在大气压的作用下被压瘪。 [3]瓶盖被弹出的过程中，是瓶内气体对瓶盖做功，瓶内气体的内能转变成瓶盖的机械能。此过程的能量转化方式和汽油机做功冲程相同。 变式3（2025·甘肃平凉·三模）(1)如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，B图是___________冲程，与它原理相同的是___________图所示的演示实验。 (2)图中物体A的长度为___________cm，停表的读数为___________s。 【答案】(1) 压缩 E (2) 2.75 110 【详解】（1）[1][2]B图进气门和排气门都关闭，火花塞没有点火，活塞向上运动，是压缩冲程，压缩冲程将机械能转化为内能；E图活塞向下压缩空气，机械能转化为内能，所以与压缩冲程原理相同的是E图。 （2）[1]由图可知，刻度尺分度值为0.1cm=1mm，物体A的长度为 [2]小表盘分度值为0.5min，指针指在1和2之间，偏向2，所以分针的时间为1min，大表盘一小格为0.1s，指针读数大于30s的数字，指针所在位置示数为50s，所以停表的读数为1min50s=110s ◇题型11 热值的概念、单位和物理意义 典｜例｜精｜析 典例1（2026·云南楚雄·一模）2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟十九号载人飞船进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。运载火箭加速升空的过程中，下列说法正确的是（   ） A．火箭升空过程中，以火箭为参照物，发射台是静止的 B．燃料因燃烧而逐渐减少，导致燃料的热值也逐渐减小 C．火箭加速升空的过程中，搭载的飞船机械能不断增大 D．飞船进入预定轨道绕地球运动，飞船受平衡力的作用 【答案】C 【详解】A．火箭加速升空，以火箭为参照物，发射台的位置发生了改变，发射台是运动的，故A错误； B．热值是燃料的属性，与燃料是否燃烧无关，故B错误； C．火箭加速升空的过程中，飞船的质量不变，而速度和高度都增大，所以动能和重力势能增大，最终导致飞船的机械能也增大，故C正确； D．飞船进入预定轨道绕地球运动，不做匀速直线运动，飞船处于非平衡状态，受到的力也不是平衡力，故D错误。 故选C。 典例2（2026·黑龙江鸡西·一模）如图是《天工开物》中记载的古人炒蒸油料的场景。在“炒蒸油料”过程中，油料温度升高是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式改变油料的内能。在加热过程中，木炭燃烧一半后，未燃烧的木炭热值将______（选填“变小”“变大”或“不变”）。 【答案】 热传递 不变 【详解】[1]在“炒蒸油料”过程中，油料吸收热量温度升高，是通过热传递的方式来改变内能的。 [2]热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关，而与燃料的质量、是否完全燃烧等无关，所以木炭燃烧一半后，未燃烧的木炭热值不变。 方｜法｜提｜练 1、热值是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，单位是J/kg，气体燃料热值单位常用J/m³。 2、热值是燃料本身的特性，只与燃料种类有关，与质量、体积、是否完全燃烧无关。 3、热值越大，相同质量的燃料完全燃烧时放出的热量越多。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·河北沧州·模拟预测）如图所示，小明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扇叶转动。下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时将化学能转化为内能 B．加热一段时间后，酒精灯内酒精的热值减小 C．蒸汽使扇叶转动过程与四冲程汽油机的排气冲程原理相似 D．通过改进此热机模型的结构，它的效率可达到100% 【答案】A 【详解】A．酒精燃烧是化学变化，燃烧过程中将酒精储存的化学能转化为内能，故A正确； B．热值是燃料本身的特性，只和燃料的种类有关，和酒精的质量无关，酒精灯内酒精减少后热值不变，故B错误； C．蒸汽使扇叶转动，是将蒸汽的内能转化为扇叶的机械能，该过程和四冲程汽油机的做功冲程原理相似，故C错误； D．热机工作时，一定存在热量散失、额外功消耗，效率永远小于100%，不可能达到100%，故D错误。 故选A。 变式2（2026·陕西西安·一模）西安回坊作为中国西北的清真美食聚集地，每年吸引数百万游客。下列美食蕴含的物理知识正确的是（　　） A．烙黄桂柿子饼：滚烫的饼含有很多的热量 B．醋溜豆芽：爆炒时，主要是通过做功的方式使豆芽的内能增加 C．烤肉：若木炭没有完全燃烧，会导致放出的热量减少，木炭热值减小 D．蒸甑糕：蒸糕时，糕散发出醇厚的米香，是因为分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【详解】A．热量是过程量，只能描述为物体吸收或放出热量，不能说物体“含有热量”，故A错误； B．爆炒豆芽时，是通过热传递的方式使豆芽内能增加，并非做功，故B错误； C．热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，因此木炭未完全燃烧时，其热值不变，故C错误； D．蒸甑糕时闻到米香，属于扩散现象，是分子在不停地做无规则运动的体现，故D正确。 故选D。 变式3（2025·陕西渭南·一模）近期我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将通信技术试验卫星二十一号发射升空。火箭点火后，发动机向下猛烈喷出燃气，火箭腾空而起，在这个过程中，发生的能量转化与四冲程汽油机的__________冲程相同，使用热值更大的燃料__________（选填“能”或“不能”）提高火箭发动机的效率。某单缸四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min，汽油机每秒对外做功__________次。 【答案】 做功 不能 25 【详解】[1]火箭点火后，发动机向下喷出燃气，将内能转化为机械能，四冲程汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能，所以二者的能量转化相同。 [2]热值是燃料本身的特性，热值大的燃料完全燃烧时放出的热量多，但火箭发动机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量之比，使用热值更大的燃料不能提高火箭发动机的效率，因为效率还和燃料燃烧的充分程度、能量损失等因素有关。 [3]飞轮转速为，四冲程汽油机每完成一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功1次，因此每秒对外做功的次数为次。 ◇题型12 热值和热机效率的公式及相关计算 典｜例｜精｜析 典例1（2026·重庆·一模）如图是收割机正在收割水稻的场景。已知该收割机的最大功率为100kW，整车空载时质量为4600kg，轮胎与地面的总接触面积始终是0.2m2，粮箱容积为2m3。已知水稻密度约，柴油的热值为。下列说法正确的是（　　） A．收割机满载时对水平地面的压强为 B．收割机以最大功率工作，以1m/s的速度沿直线匀速行驶时，受到的阻力为100N C．收割机以最大功率工作30min，发动机做功 D．若收割机某次工作30min消耗10kg柴油，可输出的机械功为 【答案】C 【详解】A．满载时，水稻的重力为 整车空载时重力为 收割机满载时对水平地面的压强为，故A错误； B．收割机以最大功率工作，以1m/s的速度沿直线匀速行驶时，阻力与牵引力大小相等，则受到的阻力为，故B错误； C．收割机以最大功率工作30min，发动机做功为，故C正确； D．10kg柴油完全燃烧放出的热量为 热机工作时存在能量损失，所以输出的机械功一定小于总热量，故D错误。 故选C。 典例2（2026·江苏南京·一模）某汽车的发动机为单缸四冲程汽油机，当该汽油机的飞轮转速为时，汽油机每秒对外做功__________次。如图所示是该汽油机的能量流向图，完全燃烧0.5kg的汽油，该汽油机能够输出__________J的有用功；已知该汽车水箱容积为10L，当水箱中的冷却水温升高40℃时可以对外吸收__________J的热量。（汽油的热值为，水的比热容为） 【答案】 20 【详解】[1]单缸四冲程汽油机的飞轮每转两圈完成一个工作循环，且每个工作循环对外做功一次。飞轮转速为2400 r/min，即每秒转数为 每秒完成的做功次数为 [2]完全燃烧0.5kg的汽油，放出的热量为 从图中可以看出，有用功的能量占燃料完全燃烧释放总能量的百分比，即热机效率为 根据热机效率的定义，该汽油机能够输出的有用功为 [3]水箱中水的质量为 水温升高40℃时可以吸收的热量为 典例3（2026·安徽淮北·一模）中国秫酒的发源地，酒文化的摇篮——汝阳杜康村，杜康酒酿造中有“馏酒”工序，需将酒醅加热至一定温度。现将体积为25L、初温为20℃的酒醅放入加热锅，用天然气灶进行加热。已知酒醅的平均比热容约为，酒醅的密度为，天然气的热值为。假设天然气完全燃烧放出的热量有50%被酒醅吸收。 (1)求将酒醅加热到所需的95℃需要吸收多少热量？ (2)完成此加热过程至少需要消耗多少立方米的天然气？ 【详解】（1）25L的酒醅的质量 将酒醅加热到所需的95℃需要吸收的热量 （2）由得，天然气完全燃烧释放的热量 由可得，需要消耗天然气的体积 方｜法｜提｜练 1、燃料完全燃烧放热公式为Q放= mq或Q放= Vq，m为质量，q为热值。 2、热机效率公式为η=W有用/ Q放×100%，即有用机械能与燃料完全燃烧放热的比值。 3、计算时注意单位统一，区分有用能量和总能量，效率永远小于1。 变｜式｜巩｜固 变式1（2026·安徽·模拟预测）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（   ） A．甲图为压缩冲程 B．该汽油机的效率为30% C．甲图曲轴的转动靠惯性完成 D．汽油的热值不随汽油机效率的升高而增大 【答案】D 【详解】A．由图甲可知，两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故A错误； B．由图乙能量流向图可知，该汽油机的效率为，故B错误； C．汽油机的工作冲程中，吸气、压缩、排气冲程均是由飞轮惯性完成，做功冲程靠燃料内能做功完成，故C错误； D．热值是燃料的属性，与热机的效率无关，因此汽油机效率的升高，热值不变，故D正确。 故选D 。 变式2（2026·河北石家庄·一模）有一款新型智能家用燃气热水器，正常工况下，每分钟可以将6kg的水升温，且加热效率达到惊人的90%，实现了能源的高效利用。则此款热水器正常工作1分钟，水吸收______J的热量，会消耗______的燃气。[水的比热容为，燃气的热值为] 【答案】 6.3×105 0.02 【详解】[1]已知水的质量，温度变化，故这些水吸收的热量： [2] 加热效率，根据可知燃气完全燃烧释放的热量： 由得消耗的燃气体积： 变式3（2026·广东深圳·一模）在某建筑工地上，起重机在内把体积为的花岗岩碑石匀速提升高，已知该花岗岩的密度为，花岗岩底座与地面的接触面积为，在这个过程中，消耗了柴油，柴油的热值，取，通过计算回答： (1)这块花岗岩碑石的重力多大？ (2)这块花岗岩碑石静止在地面上对地面的压强是多少？ (3)起重机对碑石所做的功率是多少？ (4)若将起重机提升重物做的功与消耗的柴油完全燃烧释放的热量之比定义为其提升效率，求起重机的提升效率。 【详解】（1）花岗岩碑石的质量 碑石的重力 （2）花岗岩静止在水平地面，对地面的压力等于自身重力，即 碑石对地面的压强： （3）起重机提升碑石做的功 起重机做功的功率： （4）柴油完全燃烧放出的热量 起重机提升效率 ◇题型13 跨学科实践：制作简易热机模型 典｜例｜精｜析 典例1（2026·陕西榆林·二模）热机对人类文明发展起着重要的推动作用。某兴趣小组按照图示方法制作了一个简易热机模型，用酒精灯加热易拉罐中的水，水沸腾后产生蒸汽从管口喷出使小风扇转动。下列说法错误的是（　　） A．该热机模型利用了内能转化为机械能 B．罐中水的温度升高以后，水的比热容变大 C．增加易拉罐的保温性能可以提高该热机模型的效率 D．在测试过程中，发现扇叶不转动的原因可能是注入的水过少，产生的蒸汽量不足 【答案】B 【详解】A．水蒸气喷出推动小风扇转动，是水蒸气的内能转化为小风扇的机械能，故A正确，不符合题意； B．比热容是物质的固有特性，只与物质的种类、状态有关，和温度无关，因此水温度升高后比热容不变，故B错误，符合题意； C．增加易拉罐保温性能，可以减少热量向环境散失，更多内能可用来推动风扇做功，能提高模型效率，故C正确，不符合题意； D．若注入水过少，产生的蒸汽量不足，蒸汽对扇叶的推力太小，就会导致扇叶无法转动，故D正确，不符合题意。 故选B。 典例2（2026·广东珠海·一模）如图是小洲同学设计的简易热机模型，她设想：点燃酒精灯，当导气管出气口有蒸气喷出时，小风车就转动起来，此过程中烧瓶中水蒸气的内能是通过___________（选填“做功”或“热传递”）方式增大的，继而转化为小风车的___________能，但在实验过程中，发现小风车不转动，你的解决办法是___________（写出一条即可）。 【答案】 热传递 机械 增大酒精灯火力，产生更多水蒸气/换用更轻巧的小风/减小风车转轴摩擦/出气口靠近对准风车叶片 【详解】[1]改变内能的方式分为做功和热传递，酒精灯给水加热，是通过热传递增大水蒸气的内能。 [2]水蒸气喷出冲击小风车，内能转化为小风车的机械能，使风车转动。 [3]若小风车不转，一般是水蒸气推力不足、风车阻力过大，只要对应给出合理改进方法即可。 典例3（2026·广东深圳·一模）跨学科实践：制作简易汽轮机模型 【项目提出】 （1）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，制作简易汽轮机模型。 【项目实施】 （2）设计并制作：设计方案如图所示。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，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （3）测试实验：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此汽轮机模型属于________（填“内”或“外”）燃机。 （4）实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，扇叶才开始转动，这是因为________； ②进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是________。 A．增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B．更换一个更细的喷嘴 C．降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 【答案】 内能 机械能 外 加热时间不足，无法产生足够的水蒸气 B 【详解】[1][2]点燃酒精灯，酒精燃烧，化学能转化为水的内能，水吸热汽化形成水蒸气，水蒸气喷出时推动扇叶转动，内能转化为机械能，所以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。 [3]内燃机是燃料在气缸内燃烧的热机，而此汽轮机模型中，燃料（酒精）在易拉罐外部燃烧，属于外燃机。 [4]加热很长时间后扇叶才开始转动，与水蒸气的量有关，加热时间不足，无法产生足够的水蒸气。 [5]A．酒精灯内焰温度低，增加酒精灯高度用内焰加热，会使加热效率降低，不能解决蒸汽喷射力不足问题，故A错误。 B．更换更细的喷嘴，可增大蒸汽的流速，从而增大蒸汽喷射力，故B正确。 C．降低小风扇高度使喷嘴对准风扇中心，不能改变蒸汽喷射力大小，故C错误。 故选B。 方｜法｜提｜练 1、简易热机模型通常利用内能转化为机械能的原理，常用酒精灯加热使气体膨胀做功。 2、模型一般由燃烧室、活塞、转轮等部分组成，演示热机做功冲程的基本过程。 3、通过模型可直观理解热机工作原理，同时认识能量转化和热量损耗对效率的影响。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山西晋中·二模）如图是某同学自制的简易热机模型，在矿泉水瓶的侧壁上钻一个小孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，在瓶口喷入液态酒精并盖上纸杯。按下电火花发生器的按钮后，酒精燃烧，纸杯飞出。下列说法正确的是（　　） A．飞出的纸杯相对于地面是静止的 B．酒精燃烧时，酒精的热值会变小 C．纸杯飞出时与热机做功冲程的能量转化相同 D．通过改进热机模型的结构，其效率可达 【答案】C 【详解】A．若以地面为参照物，飞出的纸杯相对于地面位置发生了变化，所以纸杯是运动的，故A错误； B．热值是燃料的一种特性，与燃料的质量和体积无关，所以酒精燃烧时，酒精的热值不变，故B错误； C．纸杯飞出时，燃气的内能转化为纸杯的机械能，与热机做功冲程的能量转化相同，故C正确；                                                               D．热机在工作时，不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，此外还有热量的散失，通过改进热机模型的结构，机械效率也不可能达到，故D错误。 故选C。 变式2（2025·陕西西安·模拟预测）如图所示，图甲为小李自制的热机模型，她在矿泉水瓶的侧壁上开了一个孔，把电火花发生器紧紧插入孔中，实验时从上方瓶口喷入液态酒精并轻轻盖上一次性塑料杯，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，塑料杯立即飞出，同时瓶口有少量白雾，此过程酒精燃烧产生的内能主要转化为塑料杯的________能，相当于图乙中_______（选填“A”“B”“C”或“D”）的能量转化过程，白雾的产生主要是水蒸气遇冷________成小水珠。（填物态变化的名称） 【答案】 机械 C 液化 【详解】[1]燃料在气缸中燃烧时，将存储的化学能转化为高温高压的燃气的内能，又通过燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。 [2]图乙C中活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转变为机械能；酒精燃烧产生的内能转化为塑料杯的机械能的过程，相当于图乙中C的能量转化过程。 [3]白雾的产生主要是水蒸气遇冷液化成的小水珠。 变式3（2026·黑龙江绥化·模拟预测）跨学科实践：制作简易蒸汽机模型 【项目提出】 同学们成立了制作简易蒸汽机模型的项目团队，制作简易蒸汽机模型。 【项目实施】 （1）设计并制作：模型如图所示。 ①在完好的无汽饮料易拉罐侧壁上切一个三角形的角，将三角形角的罐壁挑起，形成一个喷嘴A。用同样的方法在易拉罐另一侧切出另一个喷嘴B。将易拉罐中的液体从喷嘴处全部倒出。 ②用尖嘴钳将易拉罐的拉环弯折，注意不要把罐口拉开。 ③把细绳系在拉环上，将易拉罐悬挂在铁架台上。向易拉罐中注入30mL水。 （2）测试实验： 待易拉罐静止后，用酒精灯外焰加热易拉罐底部，为实现最好的加热效果，调整易拉罐到合适的高度。罐中的水沸腾时，水蒸气从喷嘴喷出，易拉罐便开始旋转。 【项目交流】 （3）蒸汽机_____（选填“属于”或“不属于”）内燃机。 （4）易拉罐中的水持续沸腾的过程中，罐中液态水的内能______（选填“减少”“不变”或“增加”）。水蒸气喷出的过程中，水蒸气内能_______（选填“减少”“不变”或“增加”），温度_______（选填“降低”“不变”或“升高”）。 （5）若在测试过程中，保持其他条件不变，将罐口拉开一个小口，则易拉罐转动的速度会______；若在测试过程中，保持其他条件不变，调高易拉罐的高度，则易拉罐转动的速度会_______。（两空均选填“变慢”“不变”或“变快”） 【答案】 不属于 减少 减少 降低 变慢 变慢 【详解】（3）[1]内燃机的特点是燃料在气缸内部燃烧，而蒸汽机的燃料在外部燃烧，属于外燃机，因此蒸汽机不属于内燃机。 （4）[2]水沸腾时温度保持不变，但液态水会持续汽化为水蒸气，液态水的质量不断减少。内能与物体的质量、温度都相关，温度不变但质量减少，所以液态水的内能减少。 [3][4]水蒸气从喷嘴喷出时会对外做功，将内能转化为机械能，因此水蒸气的内能减少，温度降低。 （5）[5]罐口变大后，水蒸气喷出的速度会变慢，对罐产生的反作用力减小，所以易拉罐转动的速度变慢。 [6]调高易拉罐的高度后，酒精灯火焰对易拉罐底部的加热效果会变弱，水的沸腾程度降低，水蒸气喷出的动力减小，因此易拉罐转动的速度变慢。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 8 学科网（北京）股份有限公司 $