第14章 内能与热机-【中考对策】2026年中考总复习物理（沪科版）

第十四章内能与热机 知识体系·巧构建⊙ 定义 温度 燃料的 定义 质量 影响因素 热值 单位：Jkg或J/m 状态 燃料完全燃烧放热公式：Q=mg或Q=gV 实例 内能 做功 结构 实质 改变内能 吸气冲程 的方式 内 汽油机 工作 能与 过程 压缩冲程 实例 内燃机 热传递 热机 做功冲程 实质 柴油机 机 排气冲程 物理意义 热机 定义 定义 效率 公式： W拉 ×100% Q放 单位：J/(kg·℃ 提高方法 水的比热容大的应用 比热容 定义 吸热公式：Q=cm2-t) 计算 热量 公式 放热公式：Q微=cm1-t) 基础知识·夯根基。 知识点1内能 2.改变内能的途径 1.内能概念 途径 热传递 做功 物体所有分子无规则运动的分子 实质 能量的④ 能量的⑤ 定义 ① ,与分子② 的 物体间存在⑥ 外界对物体做功或物 总和 条件 体对外界做功 单位 焦耳，符号J 、质量、状 高温物体放出热量， 外界对物体做功，物体 物体的内能与③ 影响因素 内能减少； 内能⑧ 态等因素有关 规律 低温物体吸收热量， 物体对外界做功，物体 温馨提示 内能⑦ 内能减少 (1)同一物体，温度升高时，内能增大；温度降低时， 联系 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 内能减小 (2)一切物体在任何情况下都具有内能，内能永不 3.热量 为零。 (1)定义：在热传递过程中，物体间⑨ (3)在温度相同、物态相同的情况下，质量大的物体 传递的多少。 内能大 (2)单位：焦(J)。 138 温馨提示 2.汽油机的工作过程 (1)物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高。 例如晶体熔化与液体沸腾时，虽吸热但温度保持 四个 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程排气冲程 不变。 冲程 (2)物体温度升高，内能增加，但不一定吸热，也可能 是通过做功改变的内能。 (3)热量是内能的变化量，只能说“吸收”或“放出” 图示 热量，不能说“含有”“具有”热量。 知识点2比热容 ①进气门、 ①进气门①进气门、排气门都 物理比热容表示物质的吸热能力，用字母c ①进气门 打开，排气排气门都关关闭； 意义表示 关闭，排 门关闭，活闭，活塞向②汽缸顶部 定质量的某种物质在温度升高（或 气门打开； 塞向下⑧ 的四 降低)时吸收（或放出）的⑩ 特点 ②活塞向 运动： 运动； 定义与它的① 和升高（或降低）的 上运动， ②吸入汽油②压缩汽油发出电火 ② 的乘积之比，叫做这种物 把废气排 和空气的混和空气的混花，缸内气 质的比热容 出气缸 比热容 合物 合物 体爆发性 的概念 Q 燃烧 公式c= m(t2-t1) 特别提醒 单位B 读作焦每千克摄氏度 四冲程汽油机在一个工作循环中，飞轮转动2周， 比热容是物质的一种特性，只与物质 活塞往复运动2次，气缸内的燃油燃烧爆发1次， 特性 的种类和状态有关 对外做功1次。据此可推导完成工作循环的个数、 热量吸热公式：Q吸=④ 飞轮的转数、对外做功的次数等。 计算 放热公式：Q敢=⑤ 知识点4热机效率 水的比热容是⑥ 1.热值 水的比 其物理意义是1kg的水温度每升高 大小 某种燃料0 燃烧释放的@ 与 热容及 (或降低)1℃所吸收（或放出）的热量 定 所用燃料的②2 之比，叫做这种燃料的 其应用 是0 热值，用字母g表示 应用用水冷却或取暖、调节气候等 固体燃料：9=？ 知识点3内燃机 求热量：Q=3 1.内燃机 变形公式 求质量：m=④ (1)定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生 固体燃料：焦每千克(J/kg) 动力的热机。常见的内燃机有汽油机和柴 单 气体燃料：焦每立方米(J/m3) 油机。 物理意义：酒精的热值是3×10？J/kg,表示1kg (2)原理：燃料的化学能燃蕊内能做功机械能 的酒精完全燃烧放出的热量是3×10？J 139 2.热机效率 温馨提示 热机运转中，做的巧5 与燃料完 (1)功率和效率是两个完全不同的概念，影响功率和 定义 全燃烧所释放⑥ 的比值称为热 效率的因素不同，功率反映机械做功的快慢，效率反 机的效率 映机械本身的性能好坏，效率高的机械功率不 定大。 公式 m -×100% Q这 (2)无论通过什么途径都只能减少能量损耗，提高热 提高 使燃料充分燃烧；减少各种热量损失；简 机的效率，不可能使热机的效率达到100%。能量的 效率 化机械传动部分，用优良的润滑材料减小 损失只是能量没有被完全利用，而不是能量在自然 的途径摩擦 界中消失了。 图片解读·研教材。 教材图片 物理知识考查 如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压 活塞，硝化棉就燃烧起来，这是通过 的方式改变物体内 能的；下压活塞的过程中，活塞的 能转化为筒内空气的 能 九（全）P35图14-2 如图所示，汽车发动机工作时会产生大量的热量，为让它正常工作，需要对 它进行冷却，“水冷”是冷却方式之一。这是因为水的 较大，冷却 效果好，当水吸收发动机缸体热量后，水的内能 (选填“变大” 或“变小”) 九（全）P42☒14-11 如图所示为 冲程，此冲程中，进气门和排气门都 ,活塞向 运动； 能转化为 能 九（全）P46图14-16(c) 橡胶塞 如图所示，在圆筒内加入适量酒精，用橡胶塞塞紧筒口，筒内形成酒精蒸气 酒精蒸气和空气 和空气的混合气体。用电火花点火，橡胶塞跳出。在此过程中，气体的 的混合气体 能转化为橡胶塞的 能，能量的转化方式与汽油机的 电火花 冲程相似，实验时在圆筒内滴入酒精，作为一种燃料，酒精相对清洁， TT 且具有较高的 九（全）P45图14-15 140 重难突破·提能力⊙ 重难点1温度、热量、内能辨析 ·突破技巧 例工关于温度热量和内能，下列说法正确的是 从内能的主要影响因素和内能 (1)温度高的物体不一定比温度低的物体含有的热量多 的特点两方面入手。 (2)0℃的冰的内能不为零 (1)主要影响因素。 (3)物体运动越快，内能不一定越大 ①温度：同一物体，温度越高，内 (4)温度越高的物体，具有的内能就越多 能越大； ②质量：在温度相同、物态相同 (5)50℃的水一定比10℃的水内能大 的情况下，质量大的物体内 (6)物体温度升高，内能一定增大 能大。 (7)温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 (2)特点：一切物体在任何时候 (8)物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定 都有内能，内能永不为零。 不变 (9)物体温度升高不一定是吸收了热量 (10)热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能 (11)在热传递过程中，放热的物体不一定比吸热的物体内能大 (12)两个内能相同的物体相互接触时，一定不会发生热传递 重难点2比热容的理解应用与计算 ●方法指导 例2-1（概念理解）比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己 (1)从物理量的性质分析三者 的比热容，同种物质的比热容还与 有关，与吸放热、温 ①内能和温度是状态量； 度、质量（选填“有”或“无”)关。 ②热量是过程量，所以不能说 例2-2（解释现象）(1)调节气温：淄博市桓台县红莲湖公园景区 “具有”或“含有”热量，只能说 “吸收”或“放出”热量，因为物 是一处体现桓台人文内涵、可持续发展的魅力滨河景观。园内 体本身没有热量。 波光粼粼、绿树成荫，夏天漫步湖边，感觉非常凉爽，这主要是因 (2)三者关系图： 为湖水的比热容 ,其吸热能力强，在相同的日照条件下温 内能 度变化 ,从而达到调节气温的目的。 内能 (2)吸热或放热：如图所示，用冷水来冷却汽车发动机，用热水 定增大 内能 取暖，一个吸热，一个放热，都选用水的原因是水的比热容较 收热量 宠升 左图中 相同的水和其他液体升高相同的温 仅 品体熔化 度，水吸收的热量较 ,所以用水冷却发动机，冷却效果好； 吸收热量，温度不一定升高 热量 温度 温度升高 一定是吸收热量 右图中同样情况下，水放出的热量也较 所以常用热水来 不 也可能是外界对它做了功 取暖。 用冷水冷却汽车发动机 用热水取暖 141 例2-3（比较比热容）在两个相同的烧 ,温度/℃ ·方法指导 35 杯中分别装有质量和初温相同的水 30 比较比热容的方法 和某种液体，用两个完全相同的电加 25 (1)图像法：根据温度一时间图 20 像中图线的倾斜程度来比较； 热器对其加热，每隔一段时间用温度 15 1 时间/min 012345 6 计分别测量它们的温度，并画出了温 (2)公式法：根据公式c=Q来 m△t 度随时间变化的图像如图所示，由图像可知 比较。 A.a液体比热容小 B.b液体是水 C.0~3min内a液体吸收的热量少 D.升高相同的温度时，b液体吸收的热量少 例2-4（热量计算）如果某同学家暖气片中有10kg水，如果这些 水的温度从40℃降低到35℃，则放出的热量是 ·方法指导 J;在标准大气压下，质量是200g、温度是20℃的水吸收了 (1)对比热容的理解：比热容反 7.56×104J的热量后，水的温度升高到 ℃。 映了不同物质吸、放热本领的强 重难点3热机与热值 弱，比热容大的物质吸、放热本 领强，比热容小的物质吸、放热 例3-1（识别热机冲程）如图所示是汽油机一个工作循环的四个 本领弱。 冲程，顺序排列正确的是 (2)水的比热容大体现两个优势： 在质量和吸收（或放出）热量相同 的情况下，水比其他物质温度变化 慢而小；在质量和变化的温度相同 时，水比其他物质吸（或放）热多。 注意：①用公式求液体温度时， A.甲乙丙丁B.乙丙甲丁C.丁乙丙甲 D.丁甲丙乙 一定要注意标准大气压下的液 体的沸点。若求出水的温度为 例3-2（对热值的理解）下列关于热值的说法正确的是（ 105℃，则最终结果应该 A.燃料燃烧越充分热值越大 是100℃。 B.2kg的煤完全燃烧比1kg的煤完全燃烧热值大 ②发生热传递的两个物体，若没 C.1kg煤燃烧放出3×10J的热量，则煤的热值为3×10J/kg 有热损失，则列出热平衡方程 D.热值是燃料的一种属性，与燃料的质量无关，不同的物质热 Q故=Q顾求解。 值一般不同 ·突破技巧 例3-3（热值的简单计算）一个成年人参加一次长跑，身体消耗的 利用热量公式进行计算要注意 能量为6.6×10J,这些能量相当于完全燃烧0.55kg的干木柴 以下几点： 才能得到。则干木柴的热值为 J/kg;如果用掉一半后， (1)公式相应的中各物理量单位 干木柴的热值将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 要统一用国际单位。 (2)公式只适用于物质的状态无 重难点4热量和热效率的综合计算（类型整合） 变化时升温（或降温）过程中吸 例4-1（炉子效率类）可燃冰清洁无污染，储量巨大，是一种非常 收（或放出）的热量。 理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以 (3)明确“升高了”与“升高到” 上。若按15倍计算，则：[c水=4.2×103J/(kg·℃)，9天然气= 或“降低了”与“降低到”的含 7.0×10J/m3] 义。升高了（或降低了）多少摄 (1)体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？ 氏度是指温度的变化值，用△ 表示；而升高到（或降低到）是指 末温。 142 (2)若这些热量的90%被质量为100kg的水吸收，求水升高的 温度。 ·方法指导 ①对热值的理解：热值用来表示 燃料在完全燃烧时放热本领的 大小，它反映了燃料的燃烧特 例4-2（太阳能效率类）某太阳能热水器的容量为100L,该热水 性。热值是燃料本身的一种特 器在冬季有效日照时段里，平均每平方米的面积上每小时接收 性，它只与燃料的种类有关，与 的太阳能约为2.8×10°J,若该热水器接收太阳能的有效面积为 燃料的质量、体积、燃烧的情况 1.5m,每天日照时间按8h计算，若这些太阳能能使装满水的 无关。 热水器中的水温从20℃升高到60℃。[水的比热容为4.2× ②火箭常用液态氢作燃料是因 为液态氢的热值大。 103J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103kg/m3]求： (1)热水器中水的质量； (2)一天内热水器中的水吸收的热量； (3)热水器在冬季的效率。 突破技巧 ①首先明确热效率的几种类型： 例4-3（电热器效率类）如图所示是某家用电热壶及其铭牌，水的 对于公式门= 怎，其中Q为有 Q8 比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，水的密度为1.0×103kg/m3。现 效利用的热量，Qs指总能量，如 需要把电热壶内的1L水从20℃加热到90℃。 果是用炉子给物体加热，则Q (1)水需要吸收的热量是多少？ 产品型号：×××× 为燃料完全燃烧放出的热量 额定电压：220V (2)若不考虑热损失，电热壶需要 额定功率：1000W 1 (Q总=m4),Q布为被加热物质吸 率：50Hz 正常工作多长时间？ 容 量：1.0L 收的热量；如果是太阳能热水 器，则Q意为太阳能热水器接收 的总能量，Q有为水吸收的热量； 如果是用电热器烧水，则Q为 电流做功放出的热量（Q= 例4-4（热机效率类）某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀 U),Q有为水吸收的热量。 速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已知汽车的牵 ②然后分别列出吸热、放热和热 引力是2000N,燃油的热值为4.6×10？J/kg,假设燃油完全燃 效率的公式或变形展开式进行 烧，则该汽车的发动机的效率是多少？ 联立求解。 143 实验探究·分层练⊙ 实验：探究不同物质的吸热能力 相同。 要点梳理☑ 方法指导 1.实验器材烧杯、水、食用油、两个相同的电 (1)转换法：实验中给不同物质加热用的是相同规 加热器、温度计、托盘天平、秒表。 格的电加热器（或相同的酒精灯），相同时间提供的 热量相同，实验中通过加热时间来比较吸收热量的 2.实验装置 多少，这属于转换法。 (2)控制变量法：控制两种物质的质量相同、升高的 温度相同，只有物质种类不同，通过比较加热时间 用油 来比较物质的吸热能力；控制两种物质的质量和加 热时间相同，通过比较升高的温度来比较物质的吸 3.实验步骤 热能力。 (1)在两个相同的烧杯中分别装入质量相同 的水和食用油； 突破技巧 (2)观察并记录加热前两液体的初温度t1,预 (1)根据图像计算比热容，如果被比较物质质量m 先设定好液体加热的末温度2。 加热时间t、物体升高温度△t都不等，可以用c= (3)分别给两液体加热，记下加热的开始时 Q医计算得出结果。 m△t 刻。当一种液体温度达到，时，记录该液体 (2)水比热容大的应用：如汽车发动机常用水作为 加热的最终时刻，计算该液体加热的时间 冷却剂；用水作为暖气片的传热介质；建造人工湖 对另一液体作同样的观察、操作和记录。 调节气侯。 4.实验结论 (3)加热过程中水和食用油的温度升高，内能增加 相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收 是通过热传递的方式实现的。 的热量通常相同；相同质量的不同物质，升高 相同的温度，吸收的热量通常不同。 典型例题凶 5.交流反思 某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤 (1)在比较不同物质吸热的本领时可以采取 油的吸热能力。 以下2种方案： 方案1：选取质量相同的不同物质，让它们升 高相同的温度，比较它们吸收热量的多少，吸 收热量多的物质吸热本领强。 方案2：选取质量相同的不同物质，让它们吸 收相同的热量，比较它们升高的温度，温度升 高少的物质吸热本领强。 基础设问 (2)为了保证相同加热时间内物质吸收的热 (1)该实验除了图中的实验器材之外，还需要用 量相同，需要选取相同的热源。使用电加热 到的实验测量仪器有： 和 器代替酒精灯更易控制相同时间提供的热量 （2)实验时，选取 和初温相同的甲、乙 144 两种不同液体，用相同的酒精灯加热，加热时液 煤油的比热容是 J/(kg·℃)。 体温度升高，这是通过 的方式来增大 ,吸收热量 吸收热量 内能的。 水 煤油 煤油 水 (3)上述实验中，主要用到的科学探究方法有转 换法和 法。 时间 时间 (4)加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通 A B 过 来判断的。 温度 ↑温度 (5)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如 油 煤油 表所示： 时间 时间 小 质量 初温 末温 加热时间 液体 C D 组 m/g t,/℃ t2/℃ t/min （10)这两组同学对图甲的装置进行了改进，将 水 200 25 40 13.0 分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用 煤油 200 25 40 6.5 水加热，如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别 水 200 25 40 11 2 加热，这样做的好处是 。实验 煤油 200 25 40 5.5 中，若甲液体温度上升比较快，则表明 通过分析实验数据，得出的结论是： (选填“甲”或“乙”)液体的吸热本领较强，比热 ;因此 容较大。 可知 (选填“水”或“煤油”)的吸热能 力强。 提升设问 (6)若加热到相同的温度后停止加热，冷却相同 煤油 时间后 (选填“水”或“煤油”)的末 温高。 (7)如果你想自制暖手袋，应选液体 (11)完成上述实验后，为了进一步探究，小组给 (选填“水”或“煤油”)作为供暖物质，其效果 一定质量的冰加热，利用实验数据描绘出冰的 更佳。 温度随时间变化的图像如图丙中的图1和图2 (8)由实验可知，不同物质吸热的本领大小 所示，其中描绘正确的是图 ,为了描述物质吸热本领大小，引入了一个 。[c水= 物理量，它就是 4.2×103J/(kg·℃)] ↑温度/℃ ↑温度/℃ 创新设问 10-------- 10 (9)下列各图是第1组同学绘制的“吸收热量 3 0 .10 时间/min 时间”和“温度一时间”图像，能正确描述该实验 -10 时间/min 真实情况的图像是 (选填序号)；若水 图1 图2 丙 的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，由数据可知： 145 考点聚焦·练真题 命题点1内能 5.(2025·陕西B卷)请完成下列填空。如图所 考向①对内能、温度、热量的理解 示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一团 1.(2025·江苏连云港)关于内能，下列说法正 干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，观察到棉 确的是 花燃烧，此现象表明 (选填“做功”或 A.0℃的物体没有内能 “热传递”)可以改变物体的内能。 B.内能大小与温度无关 C.具有机械能的物体不一定有内能 D.物体具有内能，也可以同时具有机械能 2.(2025·黑龙江)关于温度、热量和内能，下列 说法正确的是 6.(多选)(2024·潍坊)如图所示，用汽缸、固定 A.温度为0℃以下的物体不具有内能 隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体，汽缸和活 B.温度高的物体，含有的热量一定多 塞均不导热，隔板导热良好。迅速将活塞向 C.物体的内能增加，可能是吸收了热量 左推至图中虚线位置并固定，静置一段时间。 D.温度总是从高温物体传向低温物体 下列说法正确的是 () 3.（2025·四川南充)如图所示是学校举行消防 演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析 甲 正确的是 隔板 活塞 A.与推动活塞前相比，甲、乙内能均变大 B.与推动活塞前相比，甲内能不变、乙内能 变大 A.室外温度为0℃时，木柴的内能为零 C.乙内能改变的方式只有做功 B.木柴燃烧与未燃烧相比，含有的热量多 D.乙内能改变的方式既有做功又有热传递 C.若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D.灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 命题点2对比热容的理解与应用 考向②改变内能的方式 考向①水的比热容大的理解与应用 4.(2025·广东广州)如图所示，从热汤中取出 7.(2025·湖北)某种温室大棚由棚膜和土墙搭 的金属勺子，由烫手到不烫手的过程，其内能 建而成。为使大棚白天吸收太阳更多的能 量，科研人员指导农户用水墙替换土墙，如图 所示。这是利用水比土有更大的 () A.逐渐增加 B.保持不变 A.比热容 B.密度 C.通过做功改变 D.通过热传递改变 : C.电阻 D.质量 146 8.(2025·黑龙江伊春)下列实例中与水的比热 图像如图所示。实验过程中，水和另一种物 容有关的是 ) 质在相同时间内吸收的热量相等，分析图像 A.北方冬天气温较低，户外的水管容易冻裂 可以得出图线 (选填“a”或“b”)对 B.沿海地区的昼夜气温差比内陆地区小 应的物质为水，另一种物质为 ,这种物 C.天热时在地面上洒水是为了降低室内温度 质在0~5min内吸收的热量为 J。 D.刚洗的衣服放在通风的环境中会干得快些 物质 比热容c/[J/(kg·℃)] 9.(2025·威海)在两只相同石锅内分别添加质 水 4.2×10 量、初温均相同的高汤和清水，用相同热源加 酒精 2.4×10 热， (选填“高汤”或“清水”)升温较 煤油 2.1×10 快；清水沸腾后关火，发现继续沸腾一段时 蓖麻油 1.8×103 间，说明石锅温度 (选填“低于”“等 ↑T1℃ 于”或“高于”)水的温度。(c高汤<c水) 60 考向②关于比热容的计算 40 10.(2025·四川自贡)图甲为测量杯中液体比 20 热容的装置，图乙为液体温度与加热时间的 0 1 2 3 4 5 6 t/min 关系图。已知液体质量为0.5kg,初温为 12.(2025·四川成都)小雨探究液体的凝固特 20℃，电加热器的功率为800W,不计一切 点：先在两个相同容器中分别装入初温为 热量损失。下列说法正确的是 ) 20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放 温度计 温度/℃ 入一个温度传感器，然后使它们冷却凝固。 100 液体 80 若单位时间内它们放出的热量相等，用测得 60 电加热器 40 的数据绘出两种物质温度随时间变化的图 20 0 306090120150180时间/s 像，如图所示。已知c水=4.2×103J/(kg 乙 ·℃)，实验在标准大气压下进行，下列说法 ℃ 正确的是 ( -40 ↑T1℃ 20 丙 A.液体的沸点是100℃ t/min B.液体的比热容是2.4×103J/(kg·℃) C.液体持续加热120s后温度会继续升高 A.液体M的比热容为2.8×103J/(kg·℃) D.液体加热至某时刻，温度计示数如图丙所 B.液体M放热能力比水放热能力强 示，此时温度是38℃ C.在t2~t4时间段两种物质都是固液共存 11.（(2024·烟台)在探究“物质的吸热能力与哪 状态 些因素有关”的实验中，用质量0.3kg的水和 D.从20℃刚好降到0℃时，水放出的热量 表中等质量的另一种物质进行对比，作出的 小于M放出的热量 147 命题点3热机的工作过程 机维护保养后，汽油燃烧会更加充分，其 13.(2024·菏泽)家用汽车常用汽油机提供动 热值 力，以下有关说法正确的是 A.变大 B.变小 A.汽油燃烧时它的热值减小 C.不变 D.无法确定 B.汽油机的冷却液温度越高，含有的热量 17.(2025·烟台)汽油机是燃油汽车的动力来 越多 源之一。如图所示是某台汽油机工作时的 C.汽油机的做功冲程，内能转化为机械能 能量数据，图中横线处应填写的内容是：① D.汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越 ,② 若汽油的热值为4. 充分 6×10J/kg,则该工作过程中消耗的汽油质 14.(2024·临沂)2024年4月20日，我国研制的 量为 kg。 全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正 损失的能量为1.2×105J 式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效 率的世界纪录。如图所示内燃机的四个冲 燃料完全燃烧释放 程，气缸内气体的内能最小的是 的能量为①J 有用的②能 为4.1×10J 18.(2025·湖北)如图所示是液体燃料火箭喷 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，产生气体喷出推动火 箭前进。下列说法正确的是 ( 氧化剂箱 输送装置 燃料箱 燃烧室 D 喷口 15.(2025·黑龙江伊春)一台单缸四冲程汽油 机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机 A.燃料燃烧时内能转化为化学能 每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别 B.燃料箱燃料减少，燃料热值不变 是 C.燃烧放出热量越多，燃料热值越大 A.完成80个冲程，对外做功20次 D.火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火 B.完成80个冲程，对外做功40次 箭的机械能 考向②关于加热效率的计算 C.完成40个冲程，对外做功10次 19.(2025·黑龙江伊春)质量为1kg的酒精和 D.完成40个冲程，对外做功40次 1g的酒精的热值是 (选填“相同” 命题点4热值与热效率的计算 或“不同”)的：若完全燃烧420g的酒精放出 考向①热值的理解与应用 的热量全部被水吸收，可使 kg的水 16.(2025·山东)汽油在发动机气缸中燃烧不 温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0× 充分会产生积碳，影响发动机性能。在发动 10J/kg,水的比热容为4.2x103J/(kg·℃)] 148 20.(2025·威海)小明和爸爸质量共120kg,骑考向③ 关于热机效率的计算 着一辆质量为300kg(含装备)的三轮摩托 21.(2025·四川广安)“五·一”假期，小莉一家 车，沿318国道从成都前往拉萨。水平骑行 出去旅游。汽车通过一条长2400m的隧 时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2。 道，用时120s,消耗0.1kg的汽油，汽车通 (g取10N/kg) 过隧道牵引力做的有用功为1.38×10J。 (1)水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强 (汽油的热值g=4.6×10'J/kg)求： 分别是多少？ (1)汽车通过隧道的平均速度； (2)在海拔约5000m的米拉山垭口烧水，用 (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量； 燃气炉将质量为2.5kg、初温为3℃的水加 (3)汽车通过隧道发动机的效率？。 热至沸腾（水的沸点为83℃）。若燃气完全 燃烧释放热量的30%被水吸收，则水吸收了 多少热量？共用掉多少燃气？[9燃气=5×10 J/kg,c水=4.2×103J/(kg·℃)] 149(5)⑦①25吸热 (6)⑨0B放热 【例2】(1)熔化吸收不变固液共存0 (2)先大后小先小后大499不变变大低于 (3)升高晶体非晶体冰有固定的熔点，而蜂蜡没有 实验探究·分层练 典型例题 1.(1)秒表 (2)A (3)B-4 (4)均匀受热慢 (5)有固定的熔点0固液共存BC4不变增加 (6)烧杯中的水温度仍高于冰的熔点，冰可以继续吸热熔化 (7)水的比热容比冰的比热容大 (8)水不能继续吸热升高 (9)c (10)c持续吸热，温度不变熔点不同D (11)温度 【解析】(6)在熔化过程中撤去酒精灯，冰还会继续熔化，出 现这种现象可能的原因是：烧杯中的水温度仍高于晶体的 熔点，冰可以继续吸热熔化。(7)因为水的比热容比冰的比 热容大，相同质量的水和冰，吸收相同热量时，水的温度变 化小。(8)当烧杯中的水继续沸腾，其温度保持不变，烧杯 中的水及试管中的水温度相同，试管中的水不能继续吸热， 所以不能沸腾。在烧杯中加入少量食盐后，试管中的水能 够沸腾，说明试管中的水能吸热，则烧杯中的水温度高于试 管中的水的温度，这说明加入食盐后，水的沸点升高了。 (9)a.冰从烧杯的水中吸收热量，试管中的冰应在水面以 下，水较多不会影响试管中冰熔化的温度，不符合题意； b.对试管内物质不断搅拌，使物质受热均匀，对熔化温度没 有影响，不符合题意：.温度计的玻璃泡碰到了试管壁，试 管壁温度较高，导致温度计示数缓授上升，符合题意。 (10)①由题可知，其他条件不变，仅将海波的质量增加，海 波的榕，点是不变的，而b、d表示的熔，点都变了，故b、d错 误：由于质量增大，熔化前的加热时间变长，故c正确。 ②对比冰的熔化实验，由于冰和海波都是晶体，所以在熔化 过程中，海波与冰具有的相同规律是在熔化过程中吸收热 量，温度保持不变，不同的是它们的熔点不同。③由实验可 知，当该海波的温度处于48℃时，其状态可能是固态，此时 刚开始熔化：也可能是固液共存状态，此时正在熔化中；还 可能是液态，此时全部熔化完毕，故A、B、C不符合题意」 D符合题意。(11)在饮料中加入适量冰块，一方面是由于 冰块的温度更低：另一方面是当冰由固态变成液态的过程 熔化吸热，从而使饮料的温度下降得更多。 2.(1)酒精灯的外焰高度 (2)自下而上 (3)秒表 (4)相平 (5)96 (6)缩短加热时间 (7)99 (8)沸腾 (9)液化 (10)水银 (11)97不沸腾试管中的水不能继续吸热 (12)陶土网的温度高于水的沸点，烧杯内的水能继续吸热 毁 (13)A 【解析】(10)由于水银的沸点为357℃，酒精的沸点为 78℃，水沸腾时温度为100℃，酒精会比水先沸腾，所以本 实验应选用水银温度计。(11)沸腾的条件是达到沸，点继续 吸热，烧杯中的水达到沸点继续加热，水可以继续吸热，故 可以沸腾，而试管中的水达到沸点后，因与烧杯中的水不存 在温度差，故试管中的水不能继续吸热，不能沸腾。(12)烧 杯内的水没有立即停止沸腾，原因是烧杯内的水能继续吸 热。一段时间后，铁圈和陶土网的温度降低，烧杯内的水不 能继续吸热，水停止沸腾，说明水在沸腾的过程中需要吸 热。(13)水沸腾之后，温度保持不变，小华又往锅里迅速加 了一碗水（水量比锅里少），锅内水的温度迅速降低，然后在 加热过程中，水吸热温度上升，达到沸点继续沸腾，在此过 程中，水面上的气压不变，所以水的沸点与原来相同，故A 符合题意，BC、D不符合题意。 考点聚焦·练真题 1.B 2.(1)形状(2)无规则运动(3)引力(4)变大 3.A4.A 5.夸克 6.C7.Cb60 8.36.5 9.B10.C11.凝华12.放出反射 13.B14.CD15.晶体 16.低于当水沸腾后，虽然不断吸热，但温度保持不变，羊皮 锅的熔点高于水的沸点，因此羊皮锅不会因温度过高而 损坏 17.A 18.升华吸收液化 【解析】干冰是固态的二氧化碳，在常温下可以直接变成气 态的二氧化碳，这种物态变化叫作升华。将干冰放在试管 中，试管周围会出现大量的“白气”，这是因为干冰直接变 成气态二氧化碳的过程中，从空气中吸收大量的热，导致 周围空气的温度降低，从而使空气中的水蒸气遇冷液化形 成小水滴，这些小水滴浮在空气中，形成了我们看到的“白 气”。 19.D20.B21.C 22.(1)不变98低于 (2)先降低后升高到沸点 【解析】水沸腾时，需持续吸热但其温度保持不变；由图像 可知水温达到98℃时不在上升说明沸点为98℃；由于液 体的沸，点会随着气压的降低而降低，所以当地气压小于标 准大气压：将舀出的水倒回烧杯时，由于舀出的水温度较 低，会使烧杯中的水的整体温度降低，之后继续加热，水吸 收热量温度增高，直到达到液体沸点时温度保持不变。 23.(1)保持不变-35能 (2)凝华 第十四章内能与热机 基础知识·夯根基 知识点1 ①动能②势能③温度④转移⑤转化⑥温度差 ⑦增加⑧增加⑨内能 9 知识点2 ⑩热量①质量②温度J/(kg·℃)④cm(t2-t1) ⑤cm(1-t2）64.2×103J/(kg·℃)⑦4.2×103J 知识点3 ⑧上四火花塞 知识点4 0完全 ①热量②质量5mg4 5有用功 26热量 图片解读·研教材 做功机械内 比热容变大 做功关闭下内机械 内机械做功热值 重难突破·提能力 【例1】(2)(3)(6)(9)(11) 【例2-1】状态无 【例2-2】(1)大小 (2)大质量多多 【例2-3JD 【例2-4】2.1×10100 【例3-1】c 【例3-2D 【例3-3]1.2×107不变 【例4-1】解：(1)由题意可得，可燃冰的热值 9可燃冰=15g天然气=15×7.0×10'J/m3=1.05×10°J/m3, 0.01m3可燃冰完全燃烧放出的热量 Q放=4可燃冰=0.01m3×1.05×10°J/m3=1.05×10J。 )-Q题得，被水吸收的热量 (2)由nFQ数 Q服=7Q放=90%×1.05×10'3J=9.45×10J, 由Q吸=cm△1可得，水升高的温度 9.45×106J =22.5℃。 c水m4.2×103J/(kg·℃)×100kg 即水升高的温度为22.5℃。 【例4-2】解：(1)热水器中水的体积 V=100L=100dm3=0.1m3, 由p=?得，水的质量 m=pV=1.0×103kg/m3×0.1m3=100kg。 (2)一天内热水器中水吸收的热量 Q吸=c*m△t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(60℃- 20℃)=1.68×10J。 (3)一天内热水器接收的太阳能 E=2.8×106J/(m2·h)×1.5m2×8h=3.36×107J, 热水器在冬季的效率 卡度x100%=.68×10'J n=- ×100%=50%。 3.36×10J 【例43】解：(1)水的体积 V=1L=1dm3=1×103m3, 由p=?可得，水的质量 m=pV=1.0x103kg/m3×1×103m3=1kg, 水吸收的热量 2 Q吸=c水m(1-t)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(90℃- 20℃)=2.94×10°J。 (2)不考虑热损失，则W=Q服=2.94×10J, 由P=”可得，电热壶需要正常工作的时间 12w24 【例44】解：消耗的燃油完全燃烧放出的热量 Q散=mg=1.5kg×4.6×103J/kg=6.9×10J, 因为匀速行驶，所以汽车受到的牵引力F=f=2×103N, 该汽车牵引力所做的功 W=Fs=2×103N×6.9×103m=1.38×10J, 该汽车的效率 1.38×107J 刀= 一×100%= ×100%=20%。 Q 6.9×107J 实验探究·分层练 典型例题 (1)秒表天平 (2)质量热传递 (3)控制变量 (4)加热时间 (5)质量相同的水和煤油升高相同温度，水吸热多水 (6)水(7)水 (8)一般不同比热容 (9)C2.1×10 (10)在相同时间内使水和煤油吸收的热量相同乙 (11)2 【解析】(6)若加热到相同的温度后停止加热，冷却相同时间 后，放出热量相同，根据Q=cm4有△1=，因水的比热容大， cm 故水温度降低得少，故水的末温高。(7)水的吸热能力强，比 热容大，根据Q=cm△t,在质量和降低的温度相同时，水放热 多，想自制暖手袋，应选液体水作为供暖物质，其效果更佳。 (9)AB.加热时间相同，吸收的热量相同，故A、B不符合题意； 由表中数据可知，升温相同，水加热时间长，故C符合题意， D不符合题意。由表中数据可知，升高相同的温度，水用的时 间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的2倍，根据℃= 可知，在质量，升温相同的情况下，比热容与Q成正比， m△t 1 1 故煤油的比热容c=2c*=2×4.2x10J/(kg·℃)=2.1X 10J/(kg·℃)。(10)将分别装有水和煤油的试管放在同一 个烧杯中用水加热，如图乙所示，而不是用两个酒精灯分别加 热，这样做的好处是在可以控制相同时间内水和煤油吸收的 热量相同，提高实验精度。实验中，若甲液体温度上升比较 快，则表明乙液体的吸热本领较强，比热容较大。(11)0 2min是固态冰升温过程，第5~7min是液态水升温过程，其 中水的比热容比冰的比热容大，所以升高相同的温度加热水 所用的时间会更长，所以图2符合题意。 考点聚焦·练真题 1.D2.C3.C 4.D【解析】从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手，其 温度降低，所以内能逐渐减少，故A、B错误：做功改变物体 内能是能量的转化过程，如摩擦生热是机械能转化为内能。 而热传递改变物体内能是能量的转移过程，是由于温度差 引起的，高温物体放出热量，内能减小，低温物体吸收热量 内能增加。金属勺子由烫手到不烫手，是因为勺子与周围 空气存在温度差，勺子向空气中散热，内能减小，这是通过 热传递的方式改变内能的，故C错误，D正确。 5.做功 6.AD7.A8.B 9.高汤高于 10.B 11.b煤油2.52×104 12.A【解析】由图可知，在上面物质的熔化图像中，熔点为 0℃，在下面物质的熔化图像中，熔，点为-4℃，所以上面物 质是水，下面物质是液体M:由题意可知，单位时间内它们 放出的热量相等，则Q*=Q,由图可知，0~2时间内，它 们放出的热量相等，水由20℃降温到4℃，液体M由 20℃降温到-4℃，则c水m水△1水=cwmv△1w,则水和某液 体M的质量相等，则液体M的比热容为c,= △t 4.2x10J/(kg·℃)x(20℃-4℃）-2.8x10J/(kg·℃)， 20℃-(-4℃) 故A正确；由于水和某液体M的质量相等，单位时间内它 们放出的热量相等，水的温度变化慢，所以水的放热能力 强，故B错误；由图可知，液体M在12~t4时间段处于凝固 过程中，是固液共存状态，而水在？~14时间段处于凝固过 程中，是固液共存状态，故C错误：由图可知，从20℃刚好 降到0℃时，水放热时间比液体M放热时间长，由于单位 时间内它们放出的热量相等，所以水放出的热量大于M放 出的热量，故D错误。 13.C14.D15.A16.C 17.1.61×105机械3.5×103 18.B 19.相同50 【解析】热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及 燃烧条件无关，所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热 值相同。酒精完全燃烧放出的热量Qt=m19=0.42kg× 3.0×107J/kg=1.26×10J,由题意知，Q=Q数=1.26× 10'J,由Q=cmA1,则水的质量m2= Q吸 c△t 1.26×10J 42x10J/(kg·℃)x(90℃-30℃)50kg。 20.解：(1)摩托车对地面的压力 F=G=m总g=420kg×10N/kg=4200N 摩托车对地面的压强p=S3x0.02m F-4200N =7×104Pa (2)水吸收的热量Q服=c水m水△1=4.2×103J/(kg·℃)× 2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J Q8.4x10J=2.8×10J 燃气的释放热量Q做=30%=30% 燃气的质量m Qt-2.8x10J=0.056kg。 9燃气5×10J/kg 21.解：(1)汽车通过隧道的平均速度。=、-240m= 120s 20m/s。 (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量Q=gm=4.6× 10'J/kg×0.1kg=4.6×10J。 (3)汽车通过隧道牵引力做的有用功W=1.38×10J 2 汽车通过隧道发动机的效率 W_1.38×10J 7= 100%=30%。 Q4.6×106J 第十五章电与电路 基础知识·夯根基 知识点1 ①转移②吸引③玻璃棒④橡胶棒⑤排斥⑥吸引 知识点2 ⑦⑧⑧⑨.0一①互不②干路 知识点3 13定向移动④10005100016串⑦并8电源 图片解读·研教材 偏向吸引轻小物体 得到负金属箔金属球 短路不发光 灯L,开路 0.020.52.5 0.512.52.5 重难突破·提能力 【例1】B 【例2】(1)D(2)C(3)D 【例3-1】L2L,串L1、L2并L 【例3-2S1S;S2S2S1S3 【例4-1】如图所示： 【例4-2】如图所示： 9☒ 【例43】如图所示： A2 【例5-1】c 【例5-2】C 【例6-1】(1)串(2)电路L2(3)0.20.20.2 (4)42 【例6-2】(1)并(2)干路R,电源(3)0.50.30.2 (4)666 【例7-1】D 【例7-2】B 【例8-1】A 【例8-2】不正确若R被短路，分析电路可知，灯泡也会被短 路，造成电源短路，此时电流表A不会有示数 实验探究·分层练 典型例题 1.(1)断开开关电流表正、负接线柱接反 (2)串联0.24 (3)为获得普遍规律，应更换不同规格的小灯泡进行多次 1