第10章 内能 基础复习 优等生讲义 2026-2027学年沪科版（五四学制）九年级物理上册

2026年上海九年级上册期中10章内能基础复习 参考答案与试题解析 📌 思维导图 🎯 课程目标 · 能说出温度、热量、内能三个概念的区别与联系，辨析「含有热量」「0℃物体无内能」等常见错误说法 · 理解比热容是物质特性，会用 Q=cmΔt 进行吸放热计算，解释海陆风、冷却剂、暖气、秧田防冻等比热容大的应用 · 掌握分子动理论四条基本观点与内能定义，能区分改变内能的两种方式（做功/热传递），判断生活情景中的能量转化或转移 · 识别四冲程内燃机的四个冲程，会由飞轮转速 r/min 计算每秒做功次数与活塞往复次数，区分汽油机与柴油机 · 理解热值与热机效率概念，会用 Q=mq、η=W有用/Q放 完成燃料放热与热机效率综合计算，了解城市热岛效应成因与缓解 📚 知识梳理 ☆ 1.温度、热量与比热容概念 温度是表示物体冷热程度的物理量，是分子无规则运动剧烈程度的宏观标志——温度越高，分子热运动越剧烈；测量工具是温度计，常用单位摄氏度（℃） 热传递发生的条件是两物体存在温度差，热量从高温物体传向低温物体，直到两者温度相等（热平衡）；热传递方向只与温度有关，与物体内能大小、质量多少无关 热量 Q 是热传递过程中内能转移的多少，单位焦耳（J）；热量是过程量，只能说「吸收」或「放出」热量，绝不能说物体「含有」「具有」多少热量——这是选择题最高频陷阱 比热容 c 是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，单位 J/(kg·℃)；水的比热容 c水=4.2×103 J/(kg·℃)，表示1kg水温度每升高1℃吸收4.2×103 J的热量 比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、体积、温度高低、吸放热多少均无关；一杯水喝掉半杯后比热容不变，水凝固成冰后比热容变小（状态变了） 水的比热容大的实际应用：汽车发动机用水做冷却剂、冬天暖气用热水循环、沿海地区昼夜温差小（海陆风）、傍晚向秧田灌水防冻；注意夏天洒水降温是蒸发吸热，不是利用比热容大 比热容小的物质（砂石、干泥土）：吸放相同热量时温度变化大，所以沙漠地区「早穿皮袄午穿纱」；内陆城市比沿海城市昼夜温差大也是这个道理 概念辨析例题：关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体含有的热量一定多 B．0℃的冰块内能为零 C．一杯水喝掉半杯后，剩下水的比热容不变 D．物体吸收热量，温度一定升高 解析：A错，热量是过程量，不能说物体「含有」热量；B错，一切物体在任何温度下分子都在运动，0℃冰块也具有内能；C对，比热容是物质特性，与质量无关，喝掉半杯后 c水 不变；D错，晶体熔化时吸热但温度保持不变。故选C。 ☆ 2.热量计算 Q=cmΔt 吸热公式 Q吸=cm(t-t0)，其中 t0 为初温、t 为末温；放热公式 Q放=cm(t0-t)；合并写成 Q=cmΔt，Δt 为温度变化量的绝对值 代入数据时单位必须统一：c 用 J/(kg·℃)、m 用 kg、Δt 用 ℃，算出的 Q 单位才是 J；注意题目给质量时若以 g 为单位要先换算成 kg 升温用 (t-t0)、降温用 (t0-t)，不要把初温末温顺序代反；已知 Q、c、m 求温度变化时 Δt=，再由 t=t0±Δt 求末温 两物体混合且不计热损失时 Q吸=Q放（热水兑冷水问题）：高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，据此可列方程求末温、质量或比热容之比 质量相同的不同物质吸收相同热量时，温度变化与比热容成反比——c 大的升温慢、c 小的升温快；这就是为什么同样日照下砂石比水烫 比例计算口诀：m、Δt 相同时 Q 与 c 成正比；Q 相同时 Δt 与 c 成反比；c、m 相同时 Q 与 Δt 成正比。用比例法可避免大量繁琐计算 热平衡问题终温判断：若题目给出的末温超过了某种物质的沸点（如水超过100℃），说明不能简单列 Q吸=Q放，要考虑汽化吸热 概念辨析例题：把质量相同的凉牛奶与热水混合（不计热损失），牛奶温度从20℃升到60℃，热水温度从80℃降到60℃，求水与牛奶的比热容之比。 解析：不计热损失时 Q奶吸=Q水放，即 c奶mΔt奶=c水mΔt水；两边 m 相同约去，Δt奶=60-20=40℃，Δt水=80-60=20℃，故 c水:c奶=Δt奶:Δt水=40:20=2:1，即水的比热容是牛奶的2倍。 ☆ 3.分子动理论与内能 分子动理论第一条：物质是由大量分子（或原子）组成的；分子很小，直径数量级约10-10 m，肉眼看不见 第二条：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动；扩散现象（闻到花香、红墨水在水中散开、墙角煤堆变黑）是分子运动的直接证据；温度越高扩散越快，说明分子运动与温度有关 第三条：分子间同时存在引力和斥力；固体很难被拉伸说明有引力，固体和液体很难被压缩说明有斥力；引力和斥力随分子间距增大而减小，斥力减得更快 第四条：分子间有间隙；水和酒精混合后总体积变小，证明分子间有空隙 内能定义：物体内所有分子做无规则运动具有的动能（分子动能）和分子势能的总和；分子动能与温度有关，分子势能与体积（分子间距）有关 影响内能大小的因素：温度（越高分子动能越大）、质量（分子数越多总内能越大）、状态（晶体熔化吸热内能增大但温度不变）；一切物体在任何温度下都有内能，0℃的物体也不例外 内能与机械能是两种不同形式的能：内能是微观分子能量永不为零，机械能是宏观整体的动能和势能可以为零；一个静止在地面上的石块没有机械能，但仍然具有内能 三量关系辨析：温度是状态量、热量是过程量、内能是状态量；吸热→内能增大（但不一定升温，如熔化）；升温→内能增大（但不一定吸热，如搓手做功） 概念辨析例题：下列现象中，通过做功使物体内能增加的是（　　） A．冬天在阳光下晒太阳取暖 B．水烧开后壶盖被水蒸气顶起 C．用锯条锯木头时锯条发烫 D．铁块放在炉火中烧得通红 解析：A是热传递，太阳能转移到人体；B是水蒸气对壶盖做功，水蒸气自身内能减少；C锯木头时克服摩擦做功，机械能转化为内能，锯条内能增加温度升高；D是炉火通过热传递使铁块内能增加。故选C。 ☆ 4.改变内能的方式与热机 改变内能有两种方式：做功和热传递；两种方式在改变物体内能上是等效的，但本质不同——做功是能量的转化，热传递是能量的转移 做功改变内能的典型例子：搓手取暖、钻木取火、锯条锯木头发烫（机械能→内能）；压缩空气引火仪下压棉花燃烧（机械能→内能）；水蒸气把塞子顶出（内能→机械能） 热传递改变内能的典型例子：晒太阳取暖、在炉上烧水、热水袋焐手；热传递有传导、对流、辐射三种形式 热机是把内能转化为机械能的机器，常见有蒸汽机、内燃机（汽油机/柴油机）、汽轮机、喷气发动机；内燃机燃料在气缸内燃烧 四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程：压缩冲程两气门关闭、活塞上行，机械能→内能；做功冲程两气门关闭、火花塞点火、活塞下行，内能→机械能（唯一对外做功） 一个工作循环曲轴转2周、活塞往复2次、对外做功1次；由飞轮转速 n(r/min) 换算：每秒转 n/60 圈，每秒对外做功次数 = n/120，每秒活塞往复 n/60 次 汽油机顶部是火花塞、点燃式、吸入汽油与空气的混合气，轻巧但效率低；柴油机顶部是喷油嘴、压燃式、只吸入空气，笨重但效率高、柴油便宜 四冲程汽油机工作循环示意图（甲吸气→乙压缩→丙做功→丁排气） 概念辨析例题：某四冲程汽油机飞轮转速为4800 r/min，则每秒对外做功多少次？每秒活塞往复运动多少次？ 解析：4800 r/min = 80 r/s，即每秒曲轴转80圈；一个工作循环曲轴转2圈、对外做功1次、活塞往复2次，故每秒对外做功 80÷2=40 次，活塞往复 40×2=80 次。 ☆ 5.热值、热机效率与热岛效应 热值 q 的定义：1kg（固、液燃料）或1m3（气体燃料）某种燃料完全燃烧放出的热量；固体液体燃料单位 J/kg，气体燃料单位 J/m3 热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、形状、是否完全燃烧均无关；汽油燃烧不充分时热值不变，只是实际放出的热量减少 燃料放热公式：固体、液体燃料 Q放=qm（m用kg）；气体燃料 Q放=qV（V用m3）；计算时注意题目给的是质量还是体积 热机效率 η：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出能量之比，η=×100%；由于废气带走热量、冷却水带走热量、克服摩擦消耗能量，η 总小于1 由能量流向图求 η：η=1−废气损耗百分比−冷却水损耗百分比−摩擦辐射损耗百分比；提高热机效率途径：使燃料充分燃烧、减小废气带走热量、加润滑油减小摩擦 汽车尾气温度越高，说明废气带走的热量越多，热机效率越低；做相同有用功时效率越高，消耗的燃料越少 城市热岛效应四大成因：工厂和交通工具排放大量废热；砂石水泥比热容小升温快；城市水体面积小汽化吸热少；楼群林立难以对流；缓解措施：修建人工湖、喷水池、植树种草 辨析「不是利用水比热容大」的选项：夏天洒水降温是蒸发吸热、空调房放盆水增湿是蒸发，都与比热容无关；「可燃冰」放热数十倍于煤气说明它热值大，不要误选比热容大 概念辨析例题：完全燃烧0.5kg汽油（q=4.6×107 J/kg），若该汽油机热机效率为30%，求用来做有用功的能量。 解析：汽油完全燃烧放热 Q放=mq=0.5×4.6×107=2.3×107 J；有用功 W有=ηQ放=30%×2.3×107=6.9×106 J。注意热值是燃料特性，燃烧不充分时 q 不变，只是实际放出的热量减少。 📋 知识总结表 核心概念 定义/公式 注意事项 温度 表示物体冷热程度，是分子动能的宏观标志 状态量；发生热传递的条件是温度差 热量 Q 热传递中内能转移的多少，Q=cmΔt，单位 J 过程量，只能说吸/放，不能说「含有」 比热容 c 单位质量物质升温1℃吸收的热量；c水=4.2×103 J/(kg·℃) 物质特性，与质量、温度无关；水 c 大应用广 内能 物体内所有分子动能+分子势能总和，单位 J 一切物体任何温度都有；与机械能是两回事 改变内能方式 做功（能量转化）与热传递（能量转移） 两种方式等效；做功可使内能增也可减 热值 q Q放=qm（固液）或 qV（气体），单位 J/kg 燃料特性，与质量、是否充分燃烧无关 热机效率 η η=×100% 总小于1；提高靠充分燃烧、减散热与摩擦 ⚠️ 核心考点 【考点1】热量 比热容（第1-7题） · 比热容概念题抓住「特性」二字：c 只与物质种类和状态有关，与质量、体积、温度、吸放热多少均无关，一杯水喝掉半杯 c 不变 · 热量计算用 Q=cmΔt，先判升温还是降温定 Δt 方向；混合水问题不计热损失时列 Q吸=Q放 · 水 c 大的应用：相同质量吸放相同热量温度变化小→做冷却剂、暖气供热、调节气候；海陆风、人工湖、傍晚秧田灌水都用这一原理 · 易错：洒水降温是蒸发吸热，不是 c 大的应用；「0℃冰没有内能」「温度高内能一定大」都是错的 题号 10 11 13 14 16 17 18 答案 D D D C C C B 【考点2】内能（第8-15题） · 内能=所有分子动能+分子势能总和；一切物体任何温度都有内能，0℃物体也不例外 · 内能是微观分子能量永不为0，机械能是宏观整体运动能量可以为0，一个物体可以同时具有两者 · 改变内能方式判断：能量「转化」是做功（摩擦、压缩、弯折）；能量「转移」是热传递（加热、晒太阳、接触） · 易错三句话：内能增大≠吸热（可能做功）；吸热≠升温（晶体熔化）；温度高≠内能大（还要看质量和状态） 1．（2024春•浦东新区校级期末）温度是表示物体 　冷热程度　 的物理量；在热传递过程中，物体吸收或放出的能量多少叫 　热量　 ；功率是表示做功 　快慢　 的物理量。 【答案】冷热程度；热量；快慢 【分析】根据温度、热量及功率的定义即可得出答案。 【解答】解：（1）温度的定义：表示物体的冷热程度； （2）物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量叫作热量； （3）物理学中，将功与做功所用时间的比，叫作功率，表示做功的快慢。 故答案为：冷热程度；热量；快慢。 【点评】本题考查了热量、功率及温度的概念理解。 2．（2024•良庆区校级模拟）某学校的美食节活动中，小张同学将冰冻食材放入清水中解冻，经过足够长的时间，食材和清水一定相同的物理量是 　温度　 （选填“温度’、“内能”或“热量”）。在热传递的过程中，传递能量的多少叫做 　热量　 。 【答案】温度；热量 【分析】相互接触的物体之间有温度差时，会发生热传递；在热传递过程中，传递的能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。 【解答】解：将冰冻食材放入清水中解冻，经过足够长的时间，食材和清水之间发生热传递，直至它们具有相同的温度； 在热传递过程中，传递的能量的多少叫做热量。 故答案为：温度；热量。 【点评】本题考查了热传递现象的认识，属基础题。 3．（2026春•松江区校级月考）水的比热容是4.2×103焦/（千克•℃），其单位读作 　焦耳每千克摄氏度　 。它表示的物理含义是：1千克的水，温度升高或降低1℃，　吸收或放出的热量为4.2×103J　 。人们常说“水是生命之源”，一杯水当喝掉半杯后，剩下水的比热容 　不变　 （选填“变大”、“变小”、“不变”）。 【答案】焦耳每千克摄氏度；吸收或放出的热量为4.2×103J；不变。 【分析】（1）单位质量某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。 （2）比热容是物质的一种特性。物质的比热容只跟物体的种类和状态有关，与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。 【解答】解：（1）水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），单位读作焦耳每千克摄氏度，根据比热容的定义可知，它表示的物理意义是：1kg的水温度每升高或降低1℃，吸收或放出的热量为4.2×103J； （2）一杯水当喝掉半杯后，质量改变，但比热容与质量无关，所以水的比热容不变，仍然为4.2×103J/（kg•℃）。 故答案为：焦耳每千克摄氏度；吸收或放出的热量为4.2×103J；不变。 【点评】此题考查的是比热容的物理意义和影响因素。 4．（2025秋•江津区期中）将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜）浸没在沸水中煮很长一段时间，则三个球的温度 　相同　 （填“相同”或“不相同”）。从沸水中吸热最多的是 　铝　 球。 【答案】相同；铝 【分析】解决此题可利用控制变量法进行分析，结合热量公式Q＝cmΔt求解水温度的变化，吸收的热量。 【解答】解：（1）由于热传递的结果是温度相等，所以煮较长的一段时间后三个金属球的温度都与沸水温度相同； （2）根据热量公式Q＝cmΔt分析可知，三种质量和初温相同的物质升高相同的温度，比热容大的吸收的热量多，比热容小的吸收的热量少，所以铝球吸收的热量最多，铜球吸收的热量最少。 故答案为：相同；铝。 【点评】解决此题要结合控制变量法和热量公式进行分析计算。 5．（2025秋•闵行区校级月考）把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示牛奶的质量与热水相同，则其中 　乙　 （选填“甲”或“乙”）代表牛奶温度变化的图象若不考虑热损失。从图象可以发现，甲、乙的比热容之比为 　2：1　 。 【答案】乙；2：1 【分析】要解答本题需掌握： （1）水和牛奶的温度随时间变化的图象中各部分的意义。 （2）凉牛奶放在热水中，在相同时间内凉牛奶吸收的热量和热水放出的热量相同，根据Q＝cmΔt判断液体比热容的关系。 【解答】解：（1）把凉牛奶放在热水中加热，牛奶吸热、温度升高，热水放热、温度降低，直至两者的末温相等，因此甲是水的温度变化图象，乙是牛奶的温度变化图象； （2）若不考虑热损失，热水和凉牛奶发生热传递时，在相同时间内凉牛奶吸收的热量和热水放出的热量相同； 根据图象可知，凉牛奶温度升高了（60℃﹣20℃）＝40℃，热水温度降低了（80℃﹣60℃）＝20℃，即Δt奶＝2Δt水； 不考虑热损失，则Q奶吸＝Q水放，已知m奶＝m水，且Δt奶＝2Δt水， 由Q＝cmΔt可得甲、乙的比热容之比： c甲：c乙：2：1。 故答案为：乙；2：1。 【点评】本题主要考查学生对热传递的条件及热量计算公式的应用，属于基本规律的考查。 6．（2025秋•嘉定区期中）海陆风的形成是因为海水与陆地的　比热容　 不同，从而形成海洋与陆地间的温差，导致近地表附近大气密度和气压的差异，这种差异使气流由高压（低温）区域向低压（高温）区域运动。如图所示的场景发生在炎热的夏天，此时海水的温度　高于　 （选填“高于”或“低于”）陆地的温度，若在图中虚线框内画一个箭头来表示地表附近空气的流动方向，则箭头方向应　向左　 （选填“向左”或“向右”）。 【答案】比热容；高于；向左。 【分析】水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析。 【解答】解：（1）海陆风的形成是因为海水与陆地的比热容不同，导致海洋和陆地的升温、降温速度不同，进而形成温差，引发近地表大气密度和气压差异，导致空气流动形成海陆风。 （2）由图可知，有月亮，是炎热夏天的晚上，由于陆地比热容小、降温快，海洋比热容大，降温慢，海洋表面空气受热膨胀上升，空气从陆地流向海洋，所以箭头方向应向左。 故答案为：比热容；高于；向左。 【点评】本题考查了利用水的比热容大的特性，来解释生活中的现象，属热学基础题。 7．（2025秋•嘉定区校级月考）夏季，城市道路通过洒水降温，这是因为水的　比热容　 较大。已知（c水＞c煤油），质量相同的水和煤油，要使它们上升同的温度，　水　 会吸收更多的热量（选填“水”或“煤油”）；如果吸收或放出的热量相同，　水　 的温度变化较小（选填“水”或“煤油”）。 【答案】比热容；水；水。 【分析】水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多；吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度少，据此分析。 【解答】解：夏季，城市道路通过洒水降温，这是因为水的比热容较大。根据公式 Q＝cmΔt，水的比热容大，质量相同的水和煤油，升高相同的温度Δt 时，水吸收的热量更多。当吸收或放出的热量 Q 相同时，因为水的比热容大，所以水的温度变化Δt 较小。 故答案为：比热容；水；水。 【点评】本题主要考查学生对水的比热容大的特点以及应用的了解和掌握。 【考点3】热机及其工作原理（第16-20题） · 冲程判断看三点：气门开闭、活塞方向、是否点火；两气门关+活塞上行=压缩冲程（机械能→内能）；两气门关+点火+活塞下行=做功冲程（内能→机械能） · 一个工作循环曲轴2周、活塞往复2次、做功1次；n(r/min) 换算每秒做功次数用 n÷120 · 压缩冲程机械能→内能，做功冲程内能→机械能；试管塞子被水蒸气冲出=内能→机械能，对应做功冲程 · 汽油机火花塞点燃式、吸混合气；柴油机喷油嘴压燃式、只吸空气，柴油机效率更高 8．（2025秋•闵行区校级月考）构成物体的所有分子的　动能　 和　分子势能　 的总和，叫做物体的内能；在国际单位制中，内能的单位是　焦耳　 。 【答案】动能；分子势能；焦耳。 【分析】内能指的是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 【解答】解：内能是指构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和。 在国际单位制中，内能的基本单位是焦耳，简称焦，符号是J。 故答案为：动能；分子势能；焦耳。 【点评】本题考查了内能的概念，属于基础知识。 9．（2025•上海）“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有　机械　 能，0℃的水　具有　 （选填“具有”或“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做　无规则　 运动。 【答案】机械；具有；无规则。 【分析】一切物体都具有内能，内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 动能和势能之和称为机械能。 【解答】解：“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有动能。江水奔腾向东，具有速度和质量，因而具有机械能。0℃的水具有内能。一切物体都具有内能，内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 0℃的水，其分子依然在不停地做无规则运动，且分子间存在着相互作用的势能，所以具有内能。 “遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做无规则运动。梅花的香气能被远处的人闻到，是因为梅花花香中含有的分子在不断地运动，向四周扩散，使人们闻到花香。 故答案为：机械；具有；无规则。 【点评】本题考查一切物体都有内能及分子热运动及机械能的概念。 10．（2025秋•浦东新区期末）下列关于内能的说法中，错误的是（　　） A．内能是物体内所有分子动能和势能的总和 B．内能与物体的温度有关 C．内能与物体的质量有关 D．0℃的物体没有内能 【答案】D 【分析】内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。内能的大小与温度有关，同时分子越多，其内能也会越大。 【解答】解：A、内能的定义就是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，这个说法完全符合内能的物理定义，故A正确。 B、物体的温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大，内能也就越大；温度降低时，分子动能减小，内能也会减小，所以内能与物体的温度密切相关，故B正确。 C、物体的质量越大，内部包含的分子数量就越多，在温度等其他条件相同的情况下，分子动能和分子势能的总和也就越大，内能也就越大，所以内能与物体的质量有关，故C正确。 D、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，分子始终具有动能，同时分子之间也存在相互作用，所以分子势能也始终存在，因此任何物体在任何温度下都具有内能，0℃的物体也不例外，故D错误。 故选：D。 【点评】此题考查了内能的认识。 11．（2025秋•青浦区校级月考）关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．铁水内能大小与温度无关 C．风具有机械能，不一定具有内能 D．一块石头具有内能，也可以同时具有机械能 【答案】D 【分析】一切物体都有内能。 内能是所有分子动能和分子势能的总和，所以内能的大小与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。而机械能是与整个物体的机械运动相对应的能量，是物体动能与势能的总和。 【解答】解：A.0℃的冰没有内能，故A错误； B.铁水内能大小与温度有关，故B错误； C.风具有机械能，一定具有内能，故C错误； D.一块石头具有内能，也可以同时具有机械能，如举高的石块，故D正确； 故选：D。 【点评】本题考查内能与机械能的区别，属于基础题。 12．（2026•长宁区二模）小丽和家人一起过春节。 （1）剪窗花用的剪刀的刀刃做得很锋利是为了增大　压强　 。 （2）面点能被捏成不同形状，说明力可以　B　 。 A.使物体的运动状态发生改变 B.使物体发生形变 （3）烧水煮饺子的过程，是利用　A　 （选填“A热传递”或“B做功”）的方式改变饺子的内能。 （4）燃放鞭炮后，空气中充满了火药的味道，这说明分子在不停地做　无规则　 运动， 【答案】（1）压强；（2）B；（3）A；（4）无规则。 【分析】（1）增大压强的方法：在受力面积一定时，增大压力；在压力一定时，减小受力面积； （2）力的作用效果：力可以改变物体的形状；力可以改变物体的运动状态； （3）改变内能的方式包括做功和热传递；热传递过程是能量的转移过程，做功过程是能量的转化过程； （4）不同的物质在相互接触时，物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象。 【解答】解：（1）剪刀刀刃做得很锋利，是在压力一定的情况下，通过减小受力面积来增大压强。 （2）面点被捏成不同形状属于物体形状的改变，说明力可以使物体发生形变。 （3）煮饺子时，饺子吸收水的热量，内能增加，通过热传递的方式改变物体的内能。 （4）闻到空气中充满火药的味道属于扩散现象，说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 故答案为：（1）压强；（2）B；（3）A；（4）无规则。 【点评】本题考查增大压强的方法、力的作用效果、内能的改变和扩散现象，属于综合题。 13．（2025秋•浦东新区校级期中）质量和初温相等的铜块和铁块（c铜＜c铁），在放出相等的热量后相互接触，那么（　　） A．能量由铜块传给铁块 B．温度由铜块传给铁块 C．铜块和铁块之间不发生热传递 D．以上说法均不正确 【答案】D 【分析】（1）热传递发生的条件：两物体之间有温差，热量从高温物体传递给低温物体； （2）发生热传递的两物体之间传递热量。 【解答】解：A．由放热公式Q放＝cmΔt降，得温度降低量，已知m、Q放相同，c铜＜c铁，故Δt降铜＞Δt降铁；末温t末＝t0﹣Δt降，初温t0相同，故t末铜＜t末铁；热传递方向为能量从高温物体传向低温物体，故能量应由铁块传给铜块，故A错误； B热传递过程中传递的是能量，不是温度，故B错误； C．两者存在温度差，会发生热传递，故C错误； D、因为ABC都错误，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了有关热传递的知识，属于基础题。 14．（2025秋•松江区校级月考）下列现象中，利用做功方式使物体内能增加的是（　　） A．冬天在阳光下取暖 B．水烧开后壶盖被顶起来 C．锯条锯木头时发烫 D．铁块在炉火中被烧的通红 【答案】C 【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递，做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，热传递有传导、对流和辐射三种形式。 【解答】解：A、冬天，在阳光下取暖，人体吸收热量，温度升高，内能增加，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意。 B、烧开水时，壶盖被水蒸气顶起来，属于做功改变物体的内能，但是使物体内能减少，故B不符合题意。 C、用锯锯木条，克服摩擦做功使锯条发烫，属于做功改变物体的内能，而且使物体内能增加，故C符合题意。 D、铁块放在炉火中烧红了，属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式，判断是做功还是热传递，关键是看能量是发生了转化还是转移，是一道基础题。 15．（2025秋•松江区校级月考）如图所示是粉尘爆炸的模拟实验装置，点燃蜡烛后盖好筒盖，向放有干燥面粉的小筒内打气，面粉弥漫在大筒内，该现象　不是　 （选填“是”或“不是”）扩散现象，接着面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖向上冲起，将爆燃产生的　内　 能转化为筒盖的　机械　 能。 【答案】不是；内；机械。 【分析】（1）不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现，温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。 （2）爆炸推动物体做功时，内能转化为机械能。 【解答】解：面粉颗粒是宏观物质，其弥漫是空气流动吹动所致，不属于分子无规则运动，故不是扩散现象。 面粉爆炸时，燃料快速燃烧产生高温高压气体，将化学能转化为内能；气体膨胀推动筒盖向上运动，将内能转化为筒盖的机械能。 故答案为：不是；内；机械。 【点评】本题考查的是内能利用与扩散现象辨析题。 【考点4】热机的效率（第21-25题） · 热值是燃料特性，只与种类有关，与质量、燃烧是否充分无关；燃烧不充分时 q 不变，只是实际放热减少 · 放热计算：固液 Q=mq（J/kg），气体 Q=qV（J/m3）；热机效率 η=W有/Q放，η 总小于1 · 由能量流向图求 η：η=1−各损耗百分比之和；已知有用功反推耗油量 m=W有/(ηq) · 尾气温度越高→废气带走热量越多→效率越低；做相同有用功时效率越高，消耗汽油质量越少 16．（2025秋•浦东新区校级月考）对于图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．甲图中，箭头表示白天的海陆风的风向 B．乙图中，玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，这是团为棉花燃烧放热改变的 C．丙图中，橡胶塞飞出时，瓶内气体内能减小，这是通过做功的方式改变的 D．丁图中，该冲程为内燃机的压缩冲程，曲轴每转一圈发生一次该冲程 【答案】C 【分析】（1）根据水的比热容比泥土、沙石的比热容大的特点来分析海陆风和陆海风的形成过程，进一步判断风向的特点； （2）做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小； （3）四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，曲轴转两圈完成一个工作循环，发生一次做功冲程。 【解答】解：A、甲图中因为水的比热容比泥土、沙石的比热容大，白天，在太阳照射下陆地和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢，陆地升温快；陆地吸热后，温度上升快，热空气上升，风从海面吹向陆地，形成海风，故A错误； B、乙图中玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，是因为活塞压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧，而不是因为棉花燃烧放热，故B错误； C、丙图中水蒸气将塞子推出的过程中，是内能转化为机械能，瓶内气体内能减小，这是通过做功的方式改变的，故C正确； D、丁图进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，由此可判断为内燃机的压缩冲程，四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，曲轴转两圈完成一个工作循环，发生一次压缩冲程，而不是曲轴每转一圈发生一次该冲程，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了利用水的比热容特点解释生活现象、四冲程的认识以及做功改变物体内能，难度一般。 17．（2026秋•杨浦区校级月考）某四冲程汽油机工作时转速是4800r/min。关于此热机的工作下列说法正确的是（　　） A．压缩冲程内能转为为机械能 B．四个冲程中曲轴转动2圈，同时做功2次 C．此汽油机每秒对外做功40次 D．此汽油机每秒活塞往复运动160次 【答案】C 【分析】（1）压缩冲程中将活塞运动的机械能转化为气缸内气体的内能；做功冲程中，将内能转化为机械能。 （2）四冲程汽油机在一个工作循环中，完成4个冲程，活塞往复运动两次，飞轮和曲轴转两圈、做功1次。 【解答】解： A、压缩冲程中将活塞运动的机械能转化为气缸内气体的内能，故A错误； B、四冲程内燃机，曲轴转动两周，对外做功一次，故B错误； CD、汽油机的飞轮转速4800r/min＝80r/s，即汽油机的飞轮每秒转80圈， 由于四冲程汽油机在一个工作循环中，完成4个冲程，活塞往复运动两次，飞轮和曲轴转两圈、做功1次，所以该汽油机每秒对外做功40次，每秒活塞往复运动80次，故C正确，D错误。 故选：C。 【点评】此题考查内燃机做功冲程中能量的转化，以及内燃机转速的计算。在四冲程汽油机中，一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次，这个知识是平常学习中比较容易忽视的，需要引起注意。 18．（2026秋•杨浦区校级月考）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正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程，机械能转化为内能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【分析】四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类；其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。 【解答】解： A、图中两个气阀都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，故A不合题意； B、图中两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能，故B符合题意； C、图中排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，故C不合题意； D、图中进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程，故D不合题意。 故选：B。 【点评】此题考查了对内燃机四个冲程的判断以及涉及能量转化的两个冲程，要结合气门和活塞运动情况进行判断。 19．（2025秋•闵行区校级月考）某品牌摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机，该车在某段平直公路上匀速行驶10min，若该汽油机飞轮转速为2400r/min，则汽油机每秒对外做功　20　 次。 【答案】20。 【分析】汽油机完成一个工作循环，经过四个冲程，燃气对外做功一次，活塞往复两次，飞轮转动两周。 【解答】解：汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，对外做功20次。 故答案为：20。 【点评】本题考查了热机转速的计算，熟记相关数据是解题的关键。 20．（2025秋•上海校级期中）如图所示的实验装置进行了实验，随着试管内水和水蒸气的内能不断增加，水沸腾后，盖在试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出，水蒸气的　内　 能转化为塞子的机械能，此过程的能量转化情况与四冲程汽油机的　做功　 冲程相似，是图中的　甲　 （选填“甲”或“乙”）。 【答案】内；做功；甲。 【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；水蒸气将塞子冲出时，内能转化为机械能。 （2）根据气门的开闭情况和活塞的运动方向判断汽油机的冲程；做功冲程中内能转化为机械能。 【解答】解：（1）塞子冲出过程中，水蒸气对塞子做功，内能减小，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。此过程的能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。 （2）甲图中，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中，进气门、排气门都关闭，活塞向上移动，是压缩冲程，因此与甲图相同。 故答案为：内；做功；甲。 【点评】本题考查了四冲程的能量转化、四冲程的判断和做功改变物体的内能，属于基础题。 四．考点4：热机的效率（共5小题） 21．（2025秋•浦东新区校级月考）2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500km长距离运输的首次测试，选用氢为燃料是因为氢的 　热值　 大；0.6kg液态氢完全燃烧放出的热量为8.4×107J，若不计热量损失，能使2t的水温度升高 　10　 ℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 【答案】热值；10。 【分析】选用氢为燃料是因为氢的热值大。 Q放＝Q吸＝cmΔt，计算水温度升高。 【解答】解：2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500km长距离运输的首次测试，选用氢为燃料是因为氢的热值大； 0.6kg液态氢完全燃烧放出的热量为Q放＝8.4×107J＝Q吸＝cmΔt，水升高的温度Δt10℃。 故答案为：热值；10。 【点评】本题考查氢为燃料是因为氢的热值大的应用及比热容公式的应用，属于基础题。 22．（2025秋•浦东新区期中）1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做　热值　 ，它的单位是　J/kg或J/m3 。 【答案】热值；J/kg或J/m3 【分析】热值是指1千克的某种燃料完全燃烧后释放的能量，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多，所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小。 【解答】解：热值是指1kg（或1m3）的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位：J/kg或J/m3． 故答案为：热值；J/kg或J/m3。 【点评】本题重点考查了燃料热值的概念、单位的掌握情况，属于基础题。 23．（2026•长宁区一模）表1是小明在物理课上记录的部分类型的热机效率，老师指出表格中仅有序号②的数据正确。 表1 序号 热机类型 热机效率 ① 外燃机 蒸汽机 30%～45% ② 内燃机 汽油机 20%～30% ③ 柴油机 45%～150% （1）仔细查阅课本后，小明知道了表1中数据记录的错误：序号①外燃机的“热机效率”比内燃机　高　 了；序号③热机的“热机效率”　大于1　 。 （2）对于燃烧同一型号汽油的汽油机，用来做功的能量相同时，热机效率越高，所消耗汽油的质量越　少　 。 （3）汽车尾气温度是反映热机效率的一个重要的间接指标，一般情况下，汽车尾气温度越高，说明该汽车的内燃机的效率越　低　 。 【答案】（1）高；大于1；（2）少；（3）低。 【分析】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，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。 【解答】解：（1）序号①：外燃机热量损失更大，所以外燃机的热机效率低于内燃机，故①错误。序号③：由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1，而表格中柴油机的热机效率为45%～150%，故错误。 （2）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，用来做功的能量相同时，热机效率越高，所需总能量越少，由 Q放＝mq可知所消耗汽油的质量越少。 （3）尾气温度越高，说明废气带走的热量越多，即能量损失越大，因此内燃机的效率越低。 故答案为：（1）高；大于1；（2）少；（3）低。Q总＝W有用η越小。由于汽油热值 q由 Q总＝mq可知，消耗汽油的质量 m 【点评】此题考查了热机效率的认识。 24．（2026秋•普陀区校级月考）小明乘坐小汽车返程，对汽油机产生了兴趣。 （1）如图1是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是 　B　 。 A.图甲是吸气冲程，是将内能转化为机械能 B.图乙是压缩冲程，是将机械能转化为内能 C.图丙冲程中，汽缸内的气体质量增加、温度升高 D.若曲轴转速为3000r/min，则汽油机每秒进行图丁的冲程50次。 （2）如图2所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的热机效率为 　30%　 ，汽油机工作消耗0.5kg的汽油可以用来做 　6.9×106 J的功，若汽油燃烧不充分，汽油的热值将 　C　 （A.变大、B.变小、C.不变）。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 【答案】（1）B； （2）30%；6.9×106；C。 【分析】（1）A、甲中，进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸为吸气冲程，不涉及能量转换；故A错误； B、乙中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，将机械能转化为内能； C、丙中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动为排气冲程；丁中，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，对外做功，为做功冲程； D、根据转速为3000r/min＝50r/s，结合飞轮和曲轴转2圈，一个工作循环完成4个冲程回答； （2）根据Q放＝mq求出0.5kg汽油完全燃烧放出的热量，根据效率公式求出汽油机工作消耗0.5kg的汽油可以用来做的有用功；热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及燃烧情况无关。 【解答】解：（1）A、甲中，进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，为吸气冲程，不涉及能量转换； B、乙中，压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高，为压缩冲程，将机械能转化为内能；故B正确； C、丙中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸，为排气冲程；丁中，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，为做功冲程；故C错误； D、汽油机曲轴的转速为3000r/min＝50r/s，即汽油机的飞轮每秒转50圈，飞轮和曲轴转2圈，一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，汽油机每秒进行图丁的冲程25次，故D错误。 故选：B。 （2）由图2可知，汽油机的效率：η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%； 0.5kg汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝0.5kg×4.6×107J/kg＝2.3×107J， 由η可知，该汽油机消耗0.5kg汽油可输出有用功： W有＝ηQ＝30%×2.3×107J＝6.9×106J 热值是燃料的属性，与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧无关，所以当汽油燃烧不充分时，汽油的热值仍然不变。故选：C。 故答案为：（1）B； （2）30%；6.9×106；C。 【点评】本题考查热机能量转化及热机效率的计算。 25．（2026•奉贤区一模）汽油机广泛用作汽车的动力源。 （1）在加油站附近能闻到汽油的气味，这是由于分子在不停地做　无规则　 运动。 （2）四冲程汽油机在工作过程中，内能转化为机械能的冲程是　B　 。 A．压缩冲程 B．做功冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程 （3）汽油热值q为4.6×107J/kg。某汽车行驶一段路程，消耗了2kg汽油，若汽油完全燃烧，则放出的热量为　9.2×107 J。 【答案】（1）无规则；（2）B；（3）9.2×107。 【分析】（1）不同物质互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明分子在不停地做无规则运动； （2）在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，在压缩冲程中的能量转化是转化机械能为内能 （3）根据Q放＝mq求出汽油完全燃烧放出的热量。 【解答】解：（1）在加油站附近能闻到汽油的气味，这是汽油分子不停地做无规则运动的结果，属于扩散现象； （2）内燃机的一个工作循环中，在压缩冲程中，将机械能转化为内能；在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，故ACD错误，B正确； 故选：B； （3）汽油完全燃烧放出的热量为： Q放＝mq＝2kg×4.6×107J/kg＝9.2×107J。 故答案为：（1）无规则；（2）B；（3）9.2×107。 【点评】本题考查了分子的热运动、四冲程的能量转化和热量的计算，基础题。 考点5 跨学科实践 城市“热岛效应”的调研 26.水具有比热容大的特点，下列现象中与此特点无关的是（   ） A．在城区建造人工湖缓解“热岛效应” B．用水冷却发电机的线圈 C．冬天暖气设备用热水供暖 D．在开空调的房间内放盆水增加湿度 【答案】D 【详解】A．在城区建造人工湖，增大城区水的含量，水的比热容大，和相同质量的砂石相比，吸收或放出相同热量时，温度变化较小，可以缓解“热岛效应”，故A不符合题意； B．用水冷却发电机的线圈，是因为水的比热容大，和相同质量的其它物质相比，升高相同温度时可以吸收更多热量，故B不符合题意； C．冬天暖气设备用热水供暖，是因为水的比热容大，和相同质量的其它物质相比，降低相同温度时可以放出更多热量，故C不符合题意； D．空调房间放盆水增加湿度，是利用水蒸发有致冷作用，使房间温度降低，与比热容无关，故D符合题意。 故选D。 27.小明家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差原因的兴趣。某个星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出下图所示的“温度—区域”坐标图。 (1)图中气温最低的区域是 ；在相同的日照情况下，城市地区比郊区升温 （选填“快”或“慢”）。 (2)分析城市出现“热岛效应”的主要原因：一是工厂、交通工具排放大量的废气，释放出许多 ；二是建筑物、马路中的沙石、水泥的 小，在相同的日照条件下温度上升更明显；三是城市的水体面积小，水的 （选填“汽化”或“液化”）吸热少；四是楼群林立，难以形成对流。 【答案】(1) 农田 快 (2) 热量 比热容 汽化 【详解】（1）[1][2]由图可知，气温最低的区域是农田；城市地区（如市中心）温度高于郊区，相同日照下，城市地区升温更快。 （2）[1][2]工厂、交通工具排放废气，释放许多热量；沙石、水泥的比热容小，相同日照下升温更快； [3]由于城市水体面积小，所以水汽化吸收的热量少。 28.下列事例中，不是利用水的比热容大这一性质的是（　　） A．夏天洒水降温 B．让流动的热水流过散热器取暖 C．城市建造人工湖，以降低“热岛效应” D．晚上往秧苗田里放水，以防冻坏秧苗 【答案】A 【详解】A．在夏天，人们在地面上洒水时，水蒸发吸热，利用水蒸发可以降温，故A符合题意； B．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，故B不符合题意； C． 城市建造人工湖来调节气温，是由于水的比热容最大，相同质量的水和其它物质比较，吸收相同的热量，水温度上升的慢，故与水的比热容有关，故C不符合题意； D．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故D不符合题意。 故选A。 29.炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3℃～5℃，这就是热岛效应，人们修建人工湖、喷水池，主要利用水的 大的特性来调节气温。“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的 很大。 【答案】 比热容 热值 【详解】[1]因为水的比热容较大，吸热能力强，温度不容易改变，相同质量的水和沙石比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，能有效调节温度。 [2]由于可燃冰的热值大，相同质量的可燃冰和其它燃料相比，完全燃烧时可燃冰能放出更多的热量。 复习建议 · 先把温度/热量/内能三量关系理清：温度是状态量、热量是过程量、内能是状态量，明确「吸热→内能增」但不一定升温 · 热量计算每天练2题 Q=cmΔt，注意 t0 与 t 的顺序和单位统一（kg、℃、J），混合水问题必列 Q吸=Q放 · 四冲程判断与转速计算要熟：记住「2周1次功2往复」，飞轮转速 n(r/min) 除以120即每秒做功次数 · 把易错点过一遍：热量不能说含有、0℃物体有内能、热值与比热容都是特性与质量无关、洒水降温不是 c 大的应用 · 热机效率综合题按「Q放=mq→η→W有」三步走；能量流向图题用1减去各损耗百分比求 η 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年上海九年级上册期中10章内能基础复习 📌 思维导图 🎯 课程目标 · 能说出温度、热量、内能三个概念的区别与联系，辨析「含有热量」「0℃物体无内能」等常见错误说法 · 理解比热容是物质特性，会用 Q=cmΔt 进行吸放热计算，解释海陆风、冷却剂、暖气、秧田防冻等比热容大的应用 · 掌握分子动理论四条基本观点与内能定义，能区分改变内能的两种方式（做功/热传递），判断生活情景中的能量转化或转移 · 识别四冲程内燃机的四个冲程，会由飞轮转速 r/min 计算每秒做功次数与活塞往复次数，区分汽油机与柴油机 · 理解热值与热机效率概念，会用 Q=mq、η=W有用/Q放 完成燃料放热与热机效率综合计算，了解城市热岛效应成因与缓解 📚 知识梳理 ☆ 1.温度、热量与比热容概念 温度是表示物体冷热程度的物理量，是分子无规则运动剧烈程度的宏观标志——温度越高，分子热运动越剧烈；测量工具是温度计，常用单位摄氏度（℃） 热传递发生的条件是两物体存在温度差，热量从高温物体传向低温物体，直到两者温度相等（热平衡）；热传递方向只与温度有关，与物体内能大小、质量多少无关 热量 Q 是热传递过程中内能转移的多少，单位焦耳（J）；热量是过程量，只能说「吸收」或「放出」热量，绝不能说物体「含有」「具有」多少热量——这是选择题最高频陷阱 比热容 c 是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，单位 J/(kg·℃)；水的比热容 c水=4.2×103 J/(kg·℃)，表示1kg水温度每升高1℃吸收4.2×103 J的热量 比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、体积、温度高低、吸放热多少均无关；一杯水喝掉半杯后比热容不变，水凝固成冰后比热容变小（状态变了） 水的比热容大的实际应用：汽车发动机用水做冷却剂、冬天暖气用热水循环、沿海地区昼夜温差小（海陆风）、傍晚向秧田灌水防冻；注意夏天洒水降温是蒸发吸热，不是利用比热容大 比热容小的物质（砂石、干泥土）：吸放相同热量时温度变化大，所以沙漠地区「早穿皮袄午穿纱」；内陆城市比沿海城市昼夜温差大也是这个道理 概念辨析例题：关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体含有的热量一定多 B．0℃的冰块内能为零 C．一杯水喝掉半杯后，剩下水的比热容不变 D．物体吸收热量，温度一定升高 解析：A错，热量是过程量，不能说物体「含有」热量；B错，一切物体在任何温度下分子都在运动，0℃冰块也具有内能；C对，比热容是物质特性，与质量无关，喝掉半杯后 c水 不变；D错，晶体熔化时吸热但温度保持不变。故选C。 ☆ 2.热量计算 Q=cmΔt 吸热公式 Q吸=cm(t-t0)，其中 t0 为初温、t 为末温；放热公式 Q放=cm(t0-t)；合并写成 Q=cmΔt，Δt 为温度变化量的绝对值 代入数据时单位必须统一：c 用 J/(kg·℃)、m 用 kg、Δt 用 ℃，算出的 Q 单位才是 J；注意题目给质量时若以 g 为单位要先换算成 kg 升温用 (t-t0)、降温用 (t0-t)，不要把初温末温顺序代反；已知 Q、c、m 求温度变化时 Δt=，再由 t=t0±Δt 求末温 两物体混合且不计热损失时 Q吸=Q放（热水兑冷水问题）：高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，据此可列方程求末温、质量或比热容之比 质量相同的不同物质吸收相同热量时，温度变化与比热容成反比——c 大的升温慢、c 小的升温快；这就是为什么同样日照下砂石比水烫 比例计算口诀：m、Δt 相同时 Q 与 c 成正比；Q 相同时 Δt 与 c 成反比；c、m 相同时 Q 与 Δt 成正比。用比例法可避免大量繁琐计算 热平衡问题终温判断：若题目给出的末温超过了某种物质的沸点（如水超过100℃），说明不能简单列 Q吸=Q放，要考虑汽化吸热 概念辨析例题：把质量相同的凉牛奶与热水混合（不计热损失），牛奶温度从20℃升到60℃，热水温度从80℃降到60℃，求水与牛奶的比热容之比。 解析：不计热损失时 Q奶吸=Q水放，即 c奶mΔt奶=c水mΔt水；两边 m 相同约去，Δt奶=60-20=40℃，Δt水=80-60=20℃，故 c水:c奶=Δt奶:Δt水=40:20=2:1，即水的比热容是牛奶的2倍。 ☆ 3.分子动理论与内能 分子动理论第一条：物质是由大量分子（或原子）组成的；分子很小，直径数量级约10-10 m，肉眼看不见 第二条：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动；扩散现象（闻到花香、红墨水在水中散开、墙角煤堆变黑）是分子运动的直接证据；温度越高扩散越快，说明分子运动与温度有关 第三条：分子间同时存在引力和斥力；固体很难被拉伸说明有引力，固体和液体很难被压缩说明有斥力；引力和斥力随分子间距增大而减小，斥力减得更快 第四条：分子间有间隙；水和酒精混合后总体积变小，证明分子间有空隙 内能定义：物体内所有分子做无规则运动具有的动能（分子动能）和分子势能的总和；分子动能与温度有关，分子势能与体积（分子间距）有关 影响内能大小的因素：温度（越高分子动能越大）、质量（分子数越多总内能越大）、状态（晶体熔化吸热内能增大但温度不变）；一切物体在任何温度下都有内能，0℃的物体也不例外 内能与机械能是两种不同形式的能：内能是微观分子能量永不为零，机械能是宏观整体的动能和势能可以为零；一个静止在地面上的石块没有机械能，但仍然具有内能 三量关系辨析：温度是状态量、热量是过程量、内能是状态量；吸热→内能增大（但不一定升温，如熔化）；升温→内能增大（但不一定吸热，如搓手做功） 概念辨析例题：下列现象中，通过做功使物体内能增加的是（　　） A．冬天在阳光下晒太阳取暖 B．水烧开后壶盖被水蒸气顶起 C．用锯条锯木头时锯条发烫 D．铁块放在炉火中烧得通红 解析：A是热传递，太阳能转移到人体；B是水蒸气对壶盖做功，水蒸气自身内能减少；C锯木头时克服摩擦做功，机械能转化为内能，锯条内能增加温度升高；D是炉火通过热传递使铁块内能增加。故选C。 ☆ 4.改变内能的方式与热机 改变内能有两种方式：做功和热传递；两种方式在改变物体内能上是等效的，但本质不同——做功是能量的转化，热传递是能量的转移 做功改变内能的典型例子：搓手取暖、钻木取火、锯条锯木头发烫（机械能→内能）；压缩空气引火仪下压棉花燃烧（机械能→内能）；水蒸气把塞子顶出（内能→机械能） 热传递改变内能的典型例子：晒太阳取暖、在炉上烧水、热水袋焐手；热传递有传导、对流、辐射三种形式 热机是把内能转化为机械能的机器，常见有蒸汽机、内燃机（汽油机/柴油机）、汽轮机、喷气发动机；内燃机燃料在气缸内燃烧 四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程：压缩冲程两气门关闭、活塞上行，机械能→内能；做功冲程两气门关闭、火花塞点火、活塞下行，内能→机械能（唯一对外做功） 一个工作循环曲轴转2周、活塞往复2次、对外做功1次；由飞轮转速 n(r/min) 换算：每秒转 n/60 圈，每秒对外做功次数 = n/120，每秒活塞往复 n/60 次 汽油机顶部是火花塞、点燃式、吸入汽油与空气的混合气，轻巧但效率低；柴油机顶部是喷油嘴、压燃式、只吸入空气，笨重但效率高、柴油便宜 四冲程汽油机工作循环示意图（甲吸气→乙压缩→丙做功→丁排气） 概念辨析例题：某四冲程汽油机飞轮转速为4800 r/min，则每秒对外做功多少次？每秒活塞往复运动多少次？ 解析：4800 r/min = 80 r/s，即每秒曲轴转80圈；一个工作循环曲轴转2圈、对外做功1次、活塞往复2次，故每秒对外做功 80÷2=40 次，活塞往复 40×2=80 次。 ☆ 5.热值、热机效率与热岛效应 热值 q 的定义：1kg（固、液燃料）或1m3（气体燃料）某种燃料完全燃烧放出的热量；固体液体燃料单位 J/kg，气体燃料单位 J/m3 热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、形状、是否完全燃烧均无关；汽油燃烧不充分时热值不变，只是实际放出的热量减少 燃料放热公式：固体、液体燃料 Q放=qm（m用kg）；气体燃料 Q放=qV（V用m3）；计算时注意题目给的是质量还是体积 热机效率 η：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出能量之比，η=×100%；由于废气带走热量、冷却水带走热量、克服摩擦消耗能量，η 总小于1 由能量流向图求 η：η=1−废气损耗百分比−冷却水损耗百分比−摩擦辐射损耗百分比；提高热机效率途径：使燃料充分燃烧、减小废气带走热量、加润滑油减小摩擦 汽车尾气温度越高，说明废气带走的热量越多，热机效率越低；做相同有用功时效率越高，消耗的燃料越少 城市热岛效应四大成因：工厂和交通工具排放大量废热；砂石水泥比热容小升温快；城市水体面积小汽化吸热少；楼群林立难以对流；缓解措施：修建人工湖、喷水池、植树种草 辨析「不是利用水比热容大」的选项：夏天洒水降温是蒸发吸热、空调房放盆水增湿是蒸发，都与比热容无关；「可燃冰」放热数十倍于煤气说明它热值大，不要误选比热容大 概念辨析例题：完全燃烧0.5kg汽油（q=4.6×107 J/kg），若该汽油机热机效率为30%，求用来做有用功的能量。 解析：汽油完全燃烧放热 Q放=mq=0.5×4.6×107=2.3×107 J；有用功 W有=ηQ放=30%×2.3×107=6.9×106 J。注意热值是燃料特性，燃烧不充分时 q 不变，只是实际放出的热量减少。 📋 知识总结表 核心概念 定义/公式 注意事项 温度 表示物体冷热程度，是分子动能的宏观标志 状态量；发生热传递的条件是温度差 热量 Q 热传递中内能转移的多少，Q=cmΔt，单位 J 过程量，只能说吸/放，不能说「含有」 比热容 c 单位质量物质升温1℃吸收的热量；c水=4.2×103 J/(kg·℃) 物质特性，与质量、温度无关；水 c 大应用广 内能 物体内所有分子动能+分子势能总和，单位 J 一切物体任何温度都有；与机械能是两回事 改变内能方式 做功（能量转化）与热传递（能量转移） 两种方式等效；做功可使内能增也可减 热值 q Q放=qm（固液）或 qV（气体），单位 J/kg 燃料特性，与质量、是否充分燃烧无关 热机效率 η η=×100% 总小于1；提高靠充分燃烧、减散热与摩擦 ⚠️ 核心考点 【考点1】热量 比热容（第1-7题） · 比热容概念题抓住「特性」二字：c 只与物质种类和状态有关，与质量、体积、温度、吸放热多少均无关，一杯水喝掉半杯 c 不变 · 热量计算用 Q=cmΔt，先判升温还是降温定 Δt 方向；混合水问题不计热损失时列 Q吸=Q放 · 水 c 大的应用：相同质量吸放相同热量温度变化小→做冷却剂、暖气供热、调节气候；海陆风、人工湖、傍晚秧田灌水都用这一原理 · 易错：洒水降温是蒸发吸热，不是 c 大的应用；「0℃冰没有内能」「温度高内能一定大」都是错的 1．（2024春•浦东新区校级期末）温度是表示物体 _________ 的物理量；在热传递过程中，物体吸收或放出的能量多少叫 _______ ；功率是表示做功 _______ 的物理量。 2．（2024•良庆区校级模拟）某学校的美食节活动中，小张同学将冰冻食材放入清水中解冻，经过足够长的时间，食材和清水一定相同的物理量是 _______ （选填“温度’、“内能”或“热量”）。在热传递的过程中，传递能量的多少叫做 _______ 。 3．（2026春•松江区校级月考）水的比热容是4.2×103焦/（千克•℃），其单位读作 _____________ 。它表示的物理含义是：1千克的水，温度升高或降低1℃，____________________ 。人们常说“水是生命之源”，一杯水当喝掉半杯后，剩下水的比热容 _______ （选填“变大”、“变小”、“不变”）。 4．（2025秋•江津区期中）将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球（c铝＞c铁＞c铜）浸没在沸水中煮很长一段时间，则三个球的温度 _______ （填“相同”或“不相同”）。从沸水中吸热最多的是 _____ 球。 5．（2025秋•闵行区校级月考）把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图象如图所示牛奶的质量与热水相同，则其中 _____ （选填“甲”或“乙”）代表牛奶温度变化的图象若不考虑热损失。从图象可以发现，甲、乙的比热容之比为 ________ 。 6．（2025秋•嘉定区期中）海陆风的形成是因为海水与陆地的________ 不同，从而形成海洋与陆地间的温差，导致近地表附近大气密度和气压的差异，这种差异使气流由高压（低温）区域向低压（高温）区域运动。如图所示的场景发生在炎热的夏天，此时海水的温度_______ （选填“高于”或“低于”）陆地的温度，若在图中虚线框内画一个箭头来表示地表附近空气的流动方向，则箭头方向应_______ （选填“向左”或“向右”）。 7．（2025秋•嘉定区校级月考）夏季，城市道路通过洒水降温，这是因为水的________ 较大。已知（c水＞c煤油），质量相同的水和煤油，要使它们上升同的温度，_____ 会吸收更多的热量（选填“水”或“煤油”）；如果吸收或放出的热量相同，_____ 的温度变化较小（选填“水”或“煤油”）。 【考点2】内能（第8-15题） · 内能=所有分子动能+分子势能总和；一切物体任何温度都有内能，0℃物体也不例外 · 内能是微观分子能量永不为0，机械能是宏观整体运动能量可以为0，一个物体可以同时具有两者 · 改变内能方式判断：能量「转化」是做功（摩擦、压缩、弯折）；能量「转移」是热传递（加热、晒太阳、接触） · 易错三句话：内能增大≠吸热（可能做功）；吸热≠升温（晶体熔化）；温度高≠内能大（还要看质量和状态） 8．（2025秋•闵行区校级月考）构成物体的所有分子的_______ 和_________ 的总和，叫做物体的内能；在国际单位制中，内能的单位是_______ 。 9．（2025•上海）“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有_______ 能，0℃的水_______ （选填“具有”或“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做________ 运动。 10．（2025秋•浦东新区期末）下列关于内能的说法中，错误的是（　　） A．内能是物体内所有分子动能和势能的总和 B．内能与物体的温度有关 C．内能与物体的质量有关 D．0℃的物体没有内能 11．（2025秋•青浦区校级月考）关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．铁水内能大小与温度无关 C．风具有机械能，不一定具有内能 D．一块石头具有内能，也可以同时具有机械能 12．（2026•长宁区二模）小丽和家人一起过春节。 （1）剪窗花用的剪刀的刀刃做得很锋利是为了增大_______ 。 （2）面点能被捏成不同形状，说明力可以_____ 。 A.使物体的运动状态发生改变 B.使物体发生形变 （3）烧水煮饺子的过程，是利用_____ （选填“A热传递”或“B做功”）的方式改变饺子的内能。 （4）燃放鞭炮后，空气中充满了火药的味道，这说明分子在不停地做________ 运动， 13．（2025秋•浦东新区校级期中）质量和初温相等的铜块和铁块（c铜＜c铁），在放出相等的热量后相互接触，那么（　　） A．能量由铜块传给铁块 B．温度由铜块传给铁块 C．铜块和铁块之间不发生热传递 D．以上说法均不正确 14．（2025秋•松江区校级月考）下列现象中，利用做功方式使物体内能增加的是（　　） A．冬天在阳光下取暖 B．水烧开后壶盖被顶起来 C．锯条锯木头时发烫 D．铁块在炉火中被烧的通红 15．（2025秋•松江区校级月考）如图所示是粉尘爆炸的模拟实验装置，点燃蜡烛后盖好筒盖，向放有干燥面粉的小筒内打气，面粉弥漫在大筒内，该现象_______ （选填“是”或“不是”）扩散现象，接着面粉迅速被点燃引发爆炸，把筒盖向上冲起，将爆燃产生的_____ 能转化为筒盖的_______ 能。 【考点3】热机及其工作原理（第16-20题） · 冲程判断看三点：气门开闭、活塞方向、是否点火；两气门关+活塞上行=压缩冲程（机械能→内能）；两气门关+点火+活塞下行=做功冲程（内能→机械能） · 一个工作循环曲轴2周、活塞往复2次、做功1次；n(r/min) 换算每秒做功次数用 n÷120 · 压缩冲程机械能→内能，做功冲程内能→机械能；试管塞子被水蒸气冲出=内能→机械能，对应做功冲程 · 汽油机火花塞点燃式、吸混合气；柴油机喷油嘴压燃式、只吸空气，柴油机效率更高 16．（2025秋•浦东新区校级月考）对于图中所描述的物理过程，下列分析中正确的是（　　） A．甲图中，箭头表示白天的海陆风的风向 B．乙图中，玻璃筒内的空气被压缩后内能增大，这是团为棉花燃烧放热改变的 C．丙图中，橡胶塞飞出时，瓶内气体内能减小，这是通过做功的方式改变的 D．丁图中，该冲程为内燃机的压缩冲程，曲轴每转一圈发生一次该冲程 17．（2026秋•杨浦区校级月考）某四冲程汽油机工作时转速是4800r/min。关于此热机的工作下列说法正确的是（　　） A．压缩冲程内能转为为机械能 B．四个冲程中曲轴转动2圈，同时做功2次 C．此汽油机每秒对外做功40次 D．此汽油机每秒活塞往复运动160次 18．（2026秋•杨浦区校级月考）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正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程，机械能转化为内能的是（　　） A． B． C． D． 19．（2025秋•闵行区校级月考）某品牌摩托车的发动机是一台单缸四冲程汽油机，该车在某段平直公路上匀速行驶10min，若该汽油机飞轮转速为2400r/min，则汽油机每秒对外做功_______ 次。 20．（2025秋•上海校级期中）如图所示的实验装置进行了实验，随着试管内水和水蒸气的内能不断增加，水沸腾后，盖在试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出，水蒸气的_____ 能转化为塞子的机械能，此过程的能量转化情况与四冲程汽油机的_______ 冲程相似，是图中的_____ （选填“甲”或“乙”）。 【考点4】热机的效率（第21-25题） · 热值是燃料特性，只与种类有关，与质量、燃烧是否充分无关；燃烧不充分时 q 不变，只是实际放热减少 · 放热计算：固液 Q=mq（J/kg），气体 Q=qV（J/m3）；热机效率 η=W有/Q放，η 总小于1 · 由能量流向图求 η：η=1−各损耗百分比之和；已知有用功反推耗油量 m=W有/(ηq) · 尾气温度越高→废气带走热量越多→效率越低；做相同有用功时效率越高，消耗汽油质量越少 21．（2025秋•浦东新区校级月考）2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500km长距离运输的首次测试，选用氢为燃料是因为氢的 _______ 大；0.6kg液态氢完全燃烧放出的热量为8.4×107J，若不计热量损失，能使2t的水温度升高 _______ ℃。[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）] 22．（2025秋•浦东新区期中）1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做_______ ，它的单位是______________ 。 23．（2026•长宁区一模）表1是小明在物理课上记录的部分类型的热机效率，老师指出表格中仅有序号②的数据正确。 表1 序号 热机类型 热机效率 ① 外燃机 蒸汽机 30%～45% ② 内燃机 汽油机 20%～30% ③ 柴油机 45%～150% （1）仔细查阅课本后，小明知道了表1中数据记录的错误：序号①外燃机的“热机效率”比内燃机_____ 了；序号③热机的“热机效率”________ 。 （2）对于燃烧同一型号汽油的汽油机，用来做功的能量相同时，热机效率越高，所消耗汽油的质量越_____ 。 （3）汽车尾气温度是反映热机效率的一个重要的间接指标，一般情况下，汽车尾气温度越高，说明该汽车的内燃机的效率越_____ 。 24．（2026秋•普陀区校级月考）小明乘坐小汽车返程，对汽油机产生了兴趣。 （1）如图1是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是 _____ 。 A.图甲是吸气冲程，是将内能转化为机械能 B.图乙是压缩冲程，是将机械能转化为内能 C.图丙冲程中，汽缸内的气体质量增加、温度升高 D.若曲轴转速为3000r/min，则汽油机每秒进行图丁的冲程50次。 （2）如图2所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的热机效率为 ________ ，汽油机工作消耗0.5kg的汽油可以用来做 ____________ J的功，若汽油燃烧不充分，汽油的热值将 _____ （A.变大、B.变小、C.不变）。（汽油的热值为4.6×107J/kg） 25．（2026•奉贤区一模）汽油机广泛用作汽车的动力源。 （1）在加油站附近能闻到汽油的气味，这是由于分子在不停地做________ 运动。 （2）四冲程汽油机在工作过程中，内能转化为机械能的冲程是_____ 。 A．压缩冲程 B．做功冲程 C．吸气冲程 D．排气冲程 （3）汽油热值q为4.6×107J/kg。某汽车行驶一段路程，消耗了2kg汽油，若汽油完全燃烧，则放出的热量为____________ J。 题型5 跨学科实践 城市“热岛效应”的调研 26.水具有比热容大的特点，下列现象中与此特点无关的是（   ） A．在城区建造人工湖缓解“热岛效应” B．用水冷却发电机的线圈 C．冬天暖气设备用热水供暖 D．在开空调的房间内放盆水增加湿度 27.明家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差原因的兴趣。某个星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出下图所示的“温度—区域”坐标图。 (1)图中气温最低的区域是 ；在相同的日照情况下，城市地区比郊区升温 （选填“快”或“慢”）。 (2)分析城市出现“热岛效应”的主要原因：一是工厂、交通工具排放大量的废气，释放出许多 ；二是建筑物、马路中的沙石、水泥的 小，在相同的日照条件下温度上升更明显；三是城市的水体面积小，水的 （选填“汽化”或“液化”）吸热少；四是楼群林立，难以形成对流。 28.下列事例中，不是利用水的比热容大这一性质的是（　　） A．夏天洒水降温 B．让流动的热水流过散热器取暖 C．城市建造人工湖，以降低“热岛效应” D．晚上往秧苗田里放水，以防冻坏秧苗 29.炎炎夏季，都市气温往往比郊外要高3℃～5℃，这就是热岛效应，人们修建人工湖、喷水池，主要利用水的 大的特性来调节气温。“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，这说明“可燃冰”的 很大。 学科网（北京）股份有限公司 $