专题02 内能与热机 复习讲义（知识清单+重难点专练+分层综合训练）-2026～2027学年上学期九年级物理新教材沪粤版

2026-2027学年第一学期九年级上册 物理（沪粤版2024） 第十二章 内能与热机 期中复习讲义 思维导图 核心概念梳理 知识点一、物体的内能 1. 定义：物体内所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。 2. 单位：焦耳，符号为 J。各种形式能量的单位都相同。 3. 特点：同一物体的温度越高，物体的内能就越多；温度和状态相同的同种物质，质量越大，内能就越多。 4. 比较机械能和内能： 机械能是物体由于运动和位置而具有的宏观能量； 内能是物体内部粒子无规则运动及相互作用而具有的微观能量。 5. 改变物体内能的方式：做功和热传递。这两种方式对于改变物体的内能是等效的。 6. 易错提醒：一切物体都具有内能。 知识点二、热量 1. 概念：物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。当仅有热传递时，物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。热量通常用符号 Q 表示。 2. 单位：焦耳，符号为 J。 3. 温度、热量和内能的区别： ①温度：属于状态量，表述用“降低（到）、升高（到）”，单位是摄氏度（℃）； ②热量：属于过程量，表述用“放出、吸收”，单位是焦耳（J）； ③内能：属于状态量，表述用“具有、增加、减少”，单位是焦耳（J）。 4. 易错提醒：热传递中传递的是热量而不是温度；热传递的方向是高温到低温，而不是内能大到内能小。 知识点三、燃料的热值 1. 概念：某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量之比，叫做这种燃料的热值，用符号 q 表示。 2. 单位：J/kg（液体、固体）或 J/m³（气体）。 3. 公式：Q＝qm（液体、固体）或 Q＝qV（气体）。 4. 易错提醒：热值与燃料的种类有关，与燃料的形状、质量、是否燃烧、是否完全燃烧无关。 知识点四、比热容 1. 概念：比热容的大小在数值上等于 1 kg 的某种物质，温度升高（或降低）1 ℃所吸收（或放出）的热量，用符号 c 表示。 2. 单位：J/（kg·℃），读作“焦每千克摄氏度”。 3. 公式：c＝，其中 Δt 表示温度的变化量。 4. 易错提醒：比热容是物质的一种属性，与物质的种类、状态有关。 知识点五、比热容特性的应用 1. 在日常生活中，既可以用水来取暖（如水暖暖气片），也可以用水来降温（如发动机冷却液），这是因为水的比热容较大，当吸收（或放出）相同热量时，温度变化较小。 知识点六、热量的计算 1. 公式：①吸热：Q吸＝cm（t2－t1）；②放热：Q放＝cm（t1－t2）。 其中 c 表示物体的比热容，m 表示物体的质量，t1 表示物体的初温，t2 表示物体的末温。 2.在计算热量的过程中，常常用 Δt 来表示温度的变化量，因此上述两个公式可以统一写成 Q＝cmΔt。 知识点七、热机 1. 定义：利用内能做功的机械。 2. 种类：蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动机、火箭发动机等。 3. 内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。常见的内燃机是汽油机和柴油机，它们分别用汽油和柴油作为燃料。 知识点八、汽油机 1. 工作原理：汽油在气缸的顶部燃烧，从而产生高温、高压的燃气，推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能。 2. 冲程：汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动。活塞从气缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程（也可称行程）。常见的汽油机要正常工作，必须连续完成吸气、压缩、做功、排气四个冲程，且不断循环进行。 3. 四冲程汽油机工作过程分析： ①吸气冲程：进气门开，排气门关，活塞向下运动，无能量转化； ②压缩冲程：进气门关，排气门关，活塞向上运动，机械能转化为内能； ③做功冲程：进气门关，排气门关，活塞向下运动，内能转化为机械能； ④排气冲程：进气门关，排气门开，活塞向上运动，无能量转化。 4. 汽油机和柴油机的对比 （1） 不同点： ①燃料：汽油机用汽油，柴油机用柴油； ②构造：汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴； ③吸气冲程：汽油机吸入的是汽油和空气形成的燃料混合气，柴油机吸入的是空气； ④点火方式：汽油机为点燃式，柴油机为压燃式； ⑤特点：汽油机对气体压缩程度较低，轻巧、噪声小；柴油机对气体压缩程度较高，整体笨重、噪声大； ⑥应用：汽油机用于小汽车、摩托车等；柴油机用于载重汽车、拖拉机、坦克、轮船等。 （2）相同点：都是内燃机，结构相似，工作过程都经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程。 知识点九、热机的效率 1. 定义：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 2. 公式：η＝×100%。 3. 提高热机效率的途径：①让燃料尽可能完全燃烧；②在设计和制造上不断改进和创新，减少各种能量损失；③设法利用废气带走的能量。 随堂练习 1.（2026·长沙模拟）五一期间大量外地游客米到长沙，赏长沙夜景，品长沙美食。其中铁板烤肉是游客喜爱的美食之 一，下列说法正确的是（　　） A．采用铁板来烤肉；是因为铁板的比热容大 B．肉在烤制时，主要是通过热传递的方式改变肉的内能 C．肉在烤制时，随着温度升高散发香味更浓，是因为温度越高分子运动越快 D．刚烤好的肉入口很烫，是因为肉含有的热量多 2.（2026九上·官渡期末）下列关于热现象的说法正确的是(　　) A．内燃机在做功冲程时将内能转化为机械能 B．内能和温度有关，0℃以上的物体才有内能 C．水烧开时冒出大量“白气”是汽化现象 D．滇池可以降低周围昼夜温差，是因为水的比热容较大 3.（2025九上·延庆期中）下列说法正确的是（　　） A．运动的小球具有机械能，而不具有内能 B．物体吸收热量，温度可能升高 C．燃料完全燃烧时放出的热量越多，其热值越大 D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是砂石的比热容比水的比热容小 4.（2026·凉山） AI数据中心内的CPU、内存、硬盘等大量服务器组件，运行时会消耗巨额电能，同时产生大量热量。某数据中心采用“液冷散热”方案，把数据中心密封后浸没于深海，利用海水实现降温，主要是利用海水具有较大的(　　) A．密度 B．热值 C．电阻 D．比热容 5.（2026·枣阳模拟）小明用纸杯的杯底做成图甲所示的纸杯风车，放在用纸杯和铜丝做成的底座上，如图乙所示。点燃底座中的蜡烛后，纸杯风车逐渐转了起来。下列说法正确的是（　　） A．蜡烛点燃前内能为零 B．点燃蜡烛后风车中空气含有的热量增加 C．风车转动时的能量转化与热机做功冲程相似 D．蜡烛燃烧产生的内能全部转化为风车的机械能 6.（2026九下·连云港期中）下列关于四冲程汽油机的说法中，正确的是（　　） A．汽油机散发出汽油味属于扩散现象 B．汽油机的压缩冲程中将内能转化为机械能 C．汽油机油箱中的汽油用去一半后，汽油的热值变小 D．汽油机的汽缸外壁可用水冷却，是因为水的比热容较小 7.（2026九下·衡阳月考）据报道，长征八号甲火箭首次采用以煤炭为原料的煤基航天煤油，标志着中国航天燃料的重大突破。火箭以煤基航天煤油作燃料是因为它（　　） A．热值较高 B．比热容较大 C．密度小 D．易凝固 8.（2026·永州模拟）2026年4月7日，长征八号运载火箭以“一箭十八星”的方式将千帆星座第七批组网卫星送入预定轨道，发射取得圆满成功。有关该现象的描述正确的是（　　） A．火箭发射时的能量转化与热机中做功冲程的能量转化相同 B．火箭使用液氧煤油作为燃料，主要是因为液氧煤油的比热容大 C．火箭的外壳与大气摩擦生热创造了能量，不遵循能量守恒定律 D．火箭发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小 9.如图，青铜冰鉴是我国战国时期的盛酒器。夏天，在鉴缶之间装冰块，可使缶内美酒变凉；冬天，在鉴缶之间装热水，可使缶内美酒变热并起到保温作用。下列说法正确的是（　　） A．冰块的温度很低，没有内能 B．冰块熔化时吸热，温度不变，内能不变 C．用水保温，是因为水的比热容大 D．装热水时，热水将温度传给美酒 10.（2026·烟台）如图所示为汽油机工作时某冲程的示意图，下列关于这个冲程的说法正确的是(　　) A．该冲程是做功冲程 B．该冲程是压缩冲程 C．将机械能转化为内能 D．将内能转化为机械能 重点实验梳理 实验一、探究水的吸热与其温度变化、质量的关系 【实验目的】探究水的吸热与其温度变化、质量的关系 【实验器材】铁架台一个，酒精灯一盏，温度计一支，量筒一个，相同的烧杯几个，钟表一只 【实验方法】 （1）转换法：利用加热时间的长短，间接反映物体吸收热量的多少；实验前提：相同酒精灯单位时间内提供的热量相等。 （2）控制变量法 ①探究水的吸热与升高温度的关系：控制水的质量保持不变，观察水升高不同温度对应的加热时间。 ②探究水的吸热与质量的关系：控制水升高的温度保持不变，观察不同质量的水对应的加热时间。 【实验结论】 1. 当质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成正比； 2. 当升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成正比。 实验二、比较水和砂石（水和煤油）的吸热能力 【实验方法】 （1）控制变量法：控制物质的质量、升高的温度相同，只改变物质种类。实验必须保证两种物质质量相等，不能取体积相等的物质。 （2）转换法：利用加热时间的长短，间接反映物质吸收热量的多少；使用相同酒精灯 / 相同电加热器，保证相同时间内物质吸收热量相等。 【实验设计两种思路】 方案一：取质量相等的不同物质（水和砂石），升高相同温度，比较加热时间长短，加热时间越长，吸热能力越强。 方案二：取质量相等的不同物质，加热相同时间，比较升高温度的多少，升高温度越少，吸热能力越强。 【实验结论】 质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量一般不相等；所以不同种类的物质吸、放热的能力不相同。 一定质量的某种物质温度降低1℃所放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量相同。 物体温度升高吸收的热量，不仅跟质量、升高的温度有关，还与物质的种类有关。 随堂练习 1.（2026·成都模拟）如图所示，甲、乙分别是“比较不同物质的吸热能力”和“比较不同燃料燃烧时的放热能力”的实验装置。两实验的共同点是都用到了控制变量法和转换法，下列说法正确的是(　　) A．每组实验中，燃料的质量均必须相等 B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等 C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少 D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少 2.在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。 （1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图甲所示，则他应将平衡螺母向　 　端调节；图乙是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图丙所示，则他还应称量　 　g的酒精； （2）小林组装的实验装置如图丁所示，他在器材安装中的一处错误是　 　； （3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过　 　来反映的；（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如下表所示。根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是　 　。 温度燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 水温的变化/℃ 酒精 20 65 45 碎纸片 20 80 60 3.（2026·佛山模拟）城市“热岛效应”明显，小明发现夏季同一时间，市中心广场的气温比郊外草地热得多。他认为这可能与地表铺设的材料（下垫面材料）不同有关，并开展了调研，调研方案如下： （1）小明认为：在相同光照下，不同下垫面材料升高的温度　 　； （2）为了验证猜想，他使用红外测温仪在同一时间段内、同一区域，测量户外沥青路面，水泥地表面和草地表面的温度。从上午9：00开始，每隔一段时间记录一次数据，部分数据如题表所示： 下垫面材料 9：00温度示数/℃ 11：00温度示数/℃ 13：00温度示数/℃ 沥青 33.1 42.8 48.8 水泥 31.5 40.2 45.9 草坪 28.3 33.1 35.7 ①分析数据可知，在相同光照时间内，　 　表面升温幅度最大，说明下垫面材料是影响气温的因素； ②请你分析带草皮土壤升温慢的主要原因　 　； （3）小华认为小明的实验方案不够严谨，因为只测量了表面温度，没有测量上方空气温度，不能直接说明对气温的影响。请你帮助小明改进实验方案，需要增加的测量工具是　 　，需要增加的测量步骤是　 　； （4）基于以上调研结果，请对城市建设规划提出建议：　 　。 重点计算梳理 公式梳理 热值的定义公式， 延伸公式：固体、液体燃料燃烧放出热量Q放=qm 气体燃料燃烧放出热量Q放=qV 比热容的定义公式 延伸公式：物质吸热放热计算公式：Q=cm 热效率计算公式 随堂练习 1.（2025·新疆） 小杨家的电热水壶的容量为2L，用该电热水壶烧水时，壶内水温低于80℃时，加热效率是90%；壶内水温高于80℃时，加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），若冬天自来水的温度比夏天的低15℃，则该电热水壶把2L的自来水烧开，冬天比夏天多消耗的电能约为（　　） A．150kJ B．145kJ C．143kJ D．140kJ 2.（2026·苏州）小区使用管道天然气为住户供气，所用天然气热值为 某天，小明家利用燃气热水器将20kg的水从20℃加热到40℃，热水器的加热效率为80%。已知水的比热容 求： （1）水升温吸收的热量Q吸。 （2）消耗的天然气体积V。 3.天然气是一种清洁能源。小华用天然气灶将一壶水烧开，收集的数据如下：水壶里水的质量为3kg，初温20℃，末温100℃，天然气灶烧水的效率为40%。已知，。求： （1）水吸收的热量。 （2）天然气完全燃烧所放出的热量。 （3）烧水过程中消耗多少m3的天然气？ 易错辨析 一、 温度、热量与内能的三维辨析 此三者是热学中最基础但也最易混淆的物理量，可从定义、属性及相互关系三个维度进行区分。 1. 概念属性的本质区别 温度：表示物体的冷热程度，是分子热运动剧烈程度的宏观标志。属于状态量。 规范表述：只能说“升高”、“降低”或“是”，不能说“传递”或“含有”。 热量：在热传递过程中，传递内能的多少。属于过程量。 规范表述：只能说“吸收”或“放出”，严禁说“含有”、“具有”或“越大”。物体本身不储存热量。 内能：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。属于状态量。 规范表述：只能说“具有”、“增加”或“减少”。一切物体在任何情况下都具有内能（0℃ 的物体也有内能）。 2. 逻辑关系的易错判断 关于“吸热与升温”：物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高。（反例：晶体熔化过程、液体沸腾过程，吸热但温度保持不变）。 关于“升温与吸热”：物体温度升高，内能一定增加，但不一定是吸收了热量。（原因：改变内能有两种方式，外界对物体做功也能使温度升高，如摩擦生热、压缩气体）。 关于“内能与温度”：物体内能增加，温度不一定升高（如晶体熔化）；物体温度升高，内能一定增加。 二、 热传递方向的判定依据 易错观点：热量总是从内能大的物体传给内能小的物体。 正误辨析：错误。 核心原理：热传递发生的唯一条件是存在温度差。热量传递的方向严格由高温指向低温，而与物体的内能大小、质量大小无关。 特例说明：一大桶20℃的水（内能大）与一小杯 80℃的水（内能小）接触，热量是从80℃的小杯水传向20℃的大桶水。 三、 比热容（ c ）与热值（ q ）的属性理解 这两个物理量均反映了物质本身的特性，不随外部条件改变而改变。 1. 比热容的特性 定义理解：比热容数值上等于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。 影响因素：比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关。 排误：比热容与物体的质量、体积、吸热多少、温度高低均无关。一杯水和一桶水的比热容相同；但水结成冰后，比热容发生改变。 2. 热值的特性 定义理解：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。 影响因素：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关。 排误：热值与燃料的质量、体积、是否燃烧、燃烧是否充分（是否完全燃烧）均无关。即使燃料未燃烧，其热值依然存在且不变。 四、 内燃机工作过程中的能量转化 易错点：混淆四个冲程中的能量转化情况。 精准记忆： 压缩冲程：机械能 → 内能（活塞压缩气体做功，气体内能增加，温度升高）。 做功冲程：内能 → 机械能（高温高压燃气推动活塞做功，气体内能减少，温度降低）。 吸气与排气冲程：依靠飞轮的惯性完成，无显著能量转化。 注意：一个工作循环中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠惯性完成；曲轴转动2周，对外做功1次。 随堂练习 1.关于以下四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图，水蒸气将塞子冲出后，水蒸气的内能减少，温度降低 B．乙图，两个表面光滑的铅柱紧压后，下方可吊起重物，说明分子间存在引力 C．丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 D．丁图，水沸腾时吸收热量，内能增加，温度保持不变 2.（2025九上·隆安期中）如图所示是小吃油炸“麻果”。关于“麻果”，下列说法正确的是(　　) A．刚出锅的“麻果”很烫，是因为“麻果”含有的热量多 B．油炸“麻果”时是通过做功改变了“麻果”的内能 C．“麻果”从油锅里捞出装入盘子后，温度逐渐降低，内能逐渐减小 D．油炸“麻果”时周围的人能闻到“麻果”的香味，这是扩散现象 3.关于内能、温度和热量，下列说法错误的是（　　） A．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大 B．一个物体内能增加，温度一定升高 C．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移 D．一个物体的温度越高，具有的内能越大 4.（2025·黑龙江） 一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A．完成80个冲程，对外做功20次 B．完成80个冲程，对外做功40次 C．完成40个冲程，对外做功10次 D．完成40个冲程，对外做功40次 5．（2025·天津市）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是 A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 6．（2025·镇江）下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是 （　　） A． B． C． D． （ ⚡基础速刷 1.（2026九下·潮阳开学考）如图所示，2025年11月25日12时11分，神舟二十二号飞船成功发射，并进入预定轨道与我国空间站实现交会对接。此次任务是运送包括航天员食品和空间站设施设备在内的大量物资，该次火箭推进器使用了液态氢作为燃料，是因液氢的　 　（填“热值”或“比热容”）大；在火箭上升过程中，因喷出大量热气使得周围空气温度升高，空气内能　 　（填“增大”或“减小”），空气内能的变化是通过　 　（填“做功”或“热传递”）实现的。 2.小明在家用热水加热盒装牛奶，这是通过　 　的方式改变了牛奶的内能；将初温为20℃、质量为300g的牛奶加热到40℃，吸收的热量是　 　J。[牛奶的比热容 3.（2025九上·环江期中）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这是采用　 　的方法使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机　 　冲程的能量转化相同。 4.（2026九下·潮阳开学考）9月23日，澄城县在“全民健身运动三秦”2025年陕西省农民丰收节体育健身活动（渭南赛区）比赛中斩获佳绩。如图是“同心锯木”比赛时的情景，锯条与木头摩擦过程中，锯条的温度升高，机械能转化为　 　能，该能量转化过程与四冲程汽油机的　 　冲程相同。某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为，则汽油机每秒对外做功　 　次。 5.“芒种”过后，陇东地区夏收进程已过半。如图所示，这是联合收割机收割小麦的场景。联合收割机的冷却系统利用水给发动机降温，主要是因为水的　 　较大；阳光暴晒下的驾驶室的温度升高，这是通过　 　的方式增大了其内能。 6.在北方早春育苗时，为了防止夜间低温冻伤秧苗，农技人员常采用水袋储热的方式，这是利用水的　 　大的特点。水袋中的水温降低时，内能　 　（选填“增大”“不变”或“减小”）。若每个水袋装有的水，当水温降低5℃时，每个水袋内的水放出的热量是　 　。[水的比热容为] 7.如图所示是热管的工作原理图，当热管的热端受热时，吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气，这一过程叫　 　（填物态变化的名称），蒸气在管子里跑到冷端　 　（选填“吸收”或“放出”）热量变成液态，液体通过吸液芯又回到热端。这一过程循环进行，不断地将热量从热端带到冷端。若50g的该液体吸收2400J的热量后，温度升高了40℃，则该液体的比热容为　 　J/（kg·℃）。 8.我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的　 　较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为　 　能。 9.某燃气热水器将20 L 的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量是　 　J。已知该燃气热水器烧水的效率是50%，则至少该完全燃烧　 　m3的煤气。[已知水的比热容为 水的密度为， 煤气的热值为， 10.（2026九下·达州开学考）在四冲程汽油机的四个冲程中，只有　 　冲程对外做功，如图所示是　 　冲程示意图。 11.（2026·达州模拟）如图是汽油机工作的四个冲程（顺序已打乱），其中C冲程中涉及的能量转化为　 　（选填“内能转化为机械能”、“机械能转化为内能”），完全燃烧0.21kg汽油所释放的热量，若全部被初温为的水吸收，则在标准大气压下水温升高　 　。[，] 12.（2026九上·梓潼期末）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，将0.2kg温度为27℃的水，加热到沸腾时的97℃，此过程中，水吸收的热量为　 　J；若酒精灯消耗酒精4.9g，则酒精灯的加热效率为　 　%。[忽略加热过程中水的质量变化，已知，] 13.（2026·盐城模拟）熨斗最早出现于西汉，以青铜质地为主，在熨斗里加入温度高的水来熨平衣物。熨烫衣物时，衣物的温度升高，内能　 　；宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，这是由于木头比金属　 　差（填物理属性）的缘故，将质量为1kg，温度为20℃水加热至100℃倒入熨斗里来熨平衣物，水需要吸收　 　J的热量；[]。 14.（2025·济宁）为了研究问题的方便，常引入物理量。下列物理量与其描述内容匹配的是（　　） A．速度：物体运动的快慢 B．内能：物体的冷热程度 C．功率：物体做功的多少 D．热值：物质吸热或放热能力 15.（2025·广元）端午节，小梅随爸爸妈妈开车先去加油，随后回老家看望爷爷奶奶。下列说法正确的是 A．刚一进门，粽香扑鼻而来，表明分子在不停地做无规则运动 B．水常作为汽车发动机冷却剂，是因为水的热值大 C．小汽车内燃机的压缩冲程，将内能转化为机械能 D．小汽车内燃机的曲轴转动一周，对外做功一次 16.下列两幅图选自中国古代科技著作《天工开物》，有关说法正确的是（　　） A．“透火焙干”过程中，在巷中生火的目的是通过做功的方法改变纸的内能 B．“炒蒸油料”过程中，用锅铲不断翻炒油料的目的是通过做功的方法改变油的内能 C．“透火焙干”过程中，湿纸被快速烤干，说明了温度越高，水分子的热运动越剧烈 D．“炒蒸油料”过程中，油料升温较快是因为其比热容较大 17.（2026·绥化中考）我国古人曾发明一种点火器，结构如图所示。取火时握住套筒，然后向内猛推推杆，前端的艾绒就会被点燃，拔出推杆后，吹吹艾绒就有火苗产生。下列说法正确的是 A．艾绒燃烧是化学能转化为内能 B．推入推杆过程中是通过做功方式改变气体的内能 C．推入推杆使简内气体分子运动加快 D．推入推杆过程与汽油机做功冲程的能量转化相似 🚀能力跃升 1.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，将0.2kg温度为27℃的水，加热到沸腾时的97℃，此过程中，水吸收的热量为　 　J；若酒精灯消耗酒精4.9g，则酒精灯的加热效率为　 　%。[忽略加热过程中水的质量变化，已知，] 2.一保温杯中装有质量为200g、温度为25℃的水。将一个质量为100g、温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为 则该金属块的比热容为 　 　J/(kg·℃)。 3.（2026·广安）某折叠卡式炉如图所示，它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 kg水，用卡式炉给水加热使之温度升高了50℃，丁烷完全燃烧释放了的能量。此过程通过　 　（选填“做功”或“热传递”）方式增大了水的内能，该卡式炉烧水的效率为　 　。水的比热容为。 4.质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 　 　 （填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使 　 　 kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 5.小华在“比较水和食用油吸收热量的情况”实验中，用相同的电加热器分别对质量均为0.5kg 的水和食用油加热6min，水的温度升高了 ，食用油的温度升高了 已知水的比热容为 不计热量损失，求： （1）此过程中水吸收的热量； （2）食用油的比热容。 6.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给100kg水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min燃烧了2kg煤。［，］求： （1）煤完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉燃烧时的热效率。 7.水壶里装有2kg、20℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg.℃）求： （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？ （2）若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，则这些天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （3）这个天然气炉具的效率是多少？ 8.（2025·威海） 小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg（含装备）的三轮摩托车，沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2（g取10N/ kg） （1）水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强分别是多少？ （2）在海拔约5000m的米拉山垭口烧水，用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾（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.太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一。如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为，面积上1h接收到的太阳能平均为，若阳光照射该热水器5h，可以使体积为的水温度升高30℃。[，]求： （1）热水器中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）该太阳能热水器的效率。 10.使用电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求： （1）水吸收的热量； （2）该热水器的热效率。 🌟思维挑战 1.如图所示，甲、乙、丙的三套装置完全相同，燃料质量、液体质量及液体初温均相同，不考虑热量损失，燃料点燃后稳定燃烧直至燃尽，同一套装置中液体单位时间内吸热相等，三套装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，下列判断正确的是（　　） A．两种液体的比热容之比 ca：cb = 1：2 B．两种燃料的热值之比 q1：q2 = 3：4 C．0 ~ t1时间段甲、乙中液体吸收的热量之比 Q甲 ：Q乙 = 1：1 D．0 ~ t2时间段乙中液体 a 与 0 ~ t1时间段丙中液体 b 吸收的热量之比 Q乙：Q丙 = 1：1 2.（2026·成都模拟）用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热，其中a、b为质量相等的不同物质，它们的温度随加热时间变化的关系如图所示。若相同时间内物质吸收的热量相同。下列说法正确的是（　　） A．0~t时间段内，a、b、c比热容变大 B．2t~3t时间段内，a的内能不会发生变化 C．a的比热容与b的比热容之比为2∶3 D．b的吸热能力可能比c的吸热能力强 3.（2026九下·柳南开学考）如图所示，利用甲、乙装置进行实验。 （1）比较不同物质的吸热升温的特点，应选择　 　图装置进行实验；不同物质吸热的多少是通过　 　（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）来反映的； （2）加热过程中，通过观察到　 　现象，说明水的比热容大； （3）为了比较不同燃料燃烧时放出热量多少，实验时要保证燃料　 　（选填“燃烧时间相同”或“完全燃尽”），通过比较　 　（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）来得出结论。 4.小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。自己设计个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见如表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）如图是煤油烧完时，用煤油加热的烧杯中的温度计的示数，此时水温是　 　； （2）为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的　 　相同，还要控制　 　相同； （3）分析得出，煤油和菜籽油热值较大的是　 　； （4）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的测工具是：　 　。利用此实验方法计算出的热值将比真实值　 　（偏大/偏小）。为什么？　 　； （5）小明设计的实验中，烧杯中装的水的质量是大些好还是小些好？　 　为什么？　 　。 5.为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 （1）实验中应控制燃料燃烧的　 　（选填“时间”或“质量”）相同，根据　 　比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料　 　的热值大。 （3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为　 　。 6.小华在家中烧水时有个疑问：水吸收的热量与什么因素有关呢？她猜想：水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系，她借助一个电热水壶进行实验。 （1）水吸收的热量无法直接测量，实验中用加热时间t表示，因为水吸收的热量Q与加热时间t成　 　。 （2） 在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时，小华量取0.8kg水，用电热水壶加热，每隔1min测量一次水的温度。测得数据如下表所示。请在坐标图中画出水的温度随加热时间变化的图像。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 20 30 40 50 60 70 （3）在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时，应控制水　 　相同，量取不同质量的水，分别用电热水壶加热，记录加热时间。小华进行实验并根据数据得出Q与m之间的关系。 （4）小华总结实验结论：水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比，即。如果想要测出比例系数k的值，她还需要做什么？　 　。 7.烈日当空，小明在海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。返校后，小明与同学一起利用图甲所示的器材，探究沙子和水的吸热情况。 加热时间/ min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 水 18 19 21 23 25 27 （1）在两个相同的烧杯内分别装入初温、　 　相同的沙子和水。 （2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是　 　。 （3）第5min时，温度计显示沙子的温度如图乙所示，其示数为　 　℃。 （4）分析表中的实验数据可知，加热相同的时间，　 　升温快，　 　升温慢，说明　 　的比热容大。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年第一学期九年级上册 物理（沪粤版2024） 第十二章 内能与热机 期中复习讲义 思维导图 核心概念梳理 知识点一、物体的内能 1. 定义：物体内所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。 2. 单位：焦耳，符号为 J。各种形式能量的单位都相同。 3. 特点：同一物体的温度越高，物体的内能就越多；温度和状态相同的同种物质，质量越大，内能就越多。 4. 比较机械能和内能： 机械能是物体由于运动和位置而具有的宏观能量； 内能是物体内部粒子无规则运动及相互作用而具有的微观能量。 5. 改变物体内能的方式：做功和热传递。这两种方式对于改变物体的内能是等效的。 6. 易错提醒：一切物体都具有内能。 知识点二、热量 1. 概念：物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。当仅有热传递时，物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。热量通常用符号 Q 表示。 2. 单位：焦耳，符号为 J。 3. 温度、热量和内能的区别： ①温度：属于状态量，表述用“降低（到）、升高（到）”，单位是摄氏度（℃）； ②热量：属于过程量，表述用“放出、吸收”，单位是焦耳（J）； ③内能：属于状态量，表述用“具有、增加、减少”，单位是焦耳（J）。 4. 易错提醒：热传递中传递的是热量而不是温度；热传递的方向是高温到低温，而不是内能大到内能小。 知识点三、燃料的热值 1. 概念：某种燃料完全燃烧时所放出的热量与燃料质量之比，叫做这种燃料的热值，用符号 q 表示。 2. 单位：J/kg（液体、固体）或 J/m³（气体）。 3. 公式：Q＝qm（液体、固体）或 Q＝qV（气体）。 4. 易错提醒：热值与燃料的种类有关，与燃料的形状、质量、是否燃烧、是否完全燃烧无关。 知识点四、比热容 1. 概念：比热容的大小在数值上等于 1 kg 的某种物质，温度升高（或降低）1 ℃所吸收（或放出）的热量，用符号 c 表示。 2. 单位：J/（kg·℃），读作“焦每千克摄氏度”。 3. 公式：c＝，其中 Δt 表示温度的变化量。 4. 易错提醒：比热容是物质的一种属性，与物质的种类、状态有关。 知识点五、比热容特性的应用 1. 在日常生活中，既可以用水来取暖（如水暖暖气片），也可以用水来降温（如发动机冷却液），这是因为水的比热容较大，当吸收（或放出）相同热量时，温度变化较小。 知识点六、热量的计算 1. 公式：①吸热：Q吸＝cm（t2－t1）；②放热：Q放＝cm（t1－t2）。 其中 c 表示物体的比热容，m 表示物体的质量，t1 表示物体的初温，t2 表示物体的末温。 2.在计算热量的过程中，常常用 Δt 来表示温度的变化量，因此上述两个公式可以统一写成 Q＝cmΔt。 知识点七、热机 1. 定义：利用内能做功的机械。 2. 种类：蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动机、火箭发动机等。 3. 内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。常见的内燃机是汽油机和柴油机，它们分别用汽油和柴油作为燃料。 知识点八、汽油机 1. 工作原理：汽油在气缸的顶部燃烧，从而产生高温、高压的燃气，推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能。 2. 冲程：汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动。活塞从气缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程（也可称行程）。常见的汽油机要正常工作，必须连续完成吸气、压缩、做功、排气四个冲程，且不断循环进行。 3. 四冲程汽油机工作过程分析： ①吸气冲程：进气门开，排气门关，活塞向下运动，无能量转化； ②压缩冲程：进气门关，排气门关，活塞向上运动，机械能转化为内能； ③做功冲程：进气门关，排气门关，活塞向下运动，内能转化为机械能； ④排气冲程：进气门关，排气门开，活塞向上运动，无能量转化。 4. 汽油机和柴油机的对比 （1） 不同点： ①燃料：汽油机用汽油，柴油机用柴油； ②构造：汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴； ③吸气冲程：汽油机吸入的是汽油和空气形成的燃料混合气，柴油机吸入的是空气； ④点火方式：汽油机为点燃式，柴油机为压燃式； ⑤特点：汽油机对气体压缩程度较低，轻巧、噪声小；柴油机对气体压缩程度较高，整体笨重、噪声大； ⑥应用：汽油机用于小汽车、摩托车等；柴油机用于载重汽车、拖拉机、坦克、轮船等。 （2）相同点：都是内燃机，结构相似，工作过程都经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程。 知识点九、热机的效率 1. 定义：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 2. 公式：η＝×100%。 3. 提高热机效率的途径：①让燃料尽可能完全燃烧；②在设计和制造上不断改进和创新，减少各种能量损失；③设法利用废气带走的能量。 随堂练习 1.（2026·长沙模拟）五一期间大量外地游客米到长沙，赏长沙夜景，品长沙美食。其中铁板烤肉是游客喜爱的美食之 一，下列说法正确的是（　　） A．采用铁板来烤肉；是因为铁板的比热容大 B．肉在烤制时，主要是通过热传递的方式改变肉的内能 C．肉在烤制时，随着温度升高散发香味更浓，是因为温度越高分子运动越快 D．刚烤好的肉入口很烫，是因为肉含有的热量多 【答案】A,B 【解析】【解答】A、铁板烤肉时选用铁板，主要是因为铁的导热性能好，能快速传递热量；而铁的比热容较小，相同条件下升温更快，因此“比热容大”的说法错误，故A错误。 B、肉在烤制过程中，高温铁板的热量传递给低温的肉，这是通过热传递的方式改变肉的内能，故B正确。 C、温度越高，分子的无规则运动越剧烈，肉中的香味分子扩散速度加快，因此香味散发得更浓，故C正确。 D、“热量” 是过程量，只能说“吸收或放出热量”，不能说物体“含有热量”；刚烤好的肉入口很烫，是因为肉的温度高，故D错误。 故选：C。 2.（2026九上·官渡期末）下列关于热现象的说法正确的是(　　) A．内燃机在做功冲程时将内能转化为机械能 B．内能和温度有关，0℃以上的物体才有内能 C．水烧开时冒出大量“白气”是汽化现象 D．滇池可以降低周围昼夜温差，是因为水的比热容较大 【答案】A,D 【解析】【解答】A.内燃机在做功冲程时将内能转化为机械能，故A正确； B.内能和温度有关，一切物体不论温度高低都有内能，故B错误； C.水烧开时冒出大量“白气”是由水蒸气遇冷形成的小水珠，是液化现象，故C错误； D.滇池可以降低周围昼夜温差，是因为水的比热容较大，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小，故D正确。 故选AD。 3.（2025九上·延庆期中）下列说法正确的是（　　） A．运动的小球具有机械能，而不具有内能 B．物体吸收热量，温度可能升高 C．燃料完全燃烧时放出的热量越多，其热值越大 D．内陆地区比沿海地区昼夜温差大，原因之一是砂石的比热容比水的比热容小 【答案】B,D 【解析】【解答】A . 一切物体都有内能，运动的小球同时具有机械能和内能，故A错误； B . 物体吸收热量，温度可能升高（如无状态变化），温度也可能不变（如晶体熔化、水沸腾液体变气体），故B正确； C . 热值是燃料的属性由燃料种类决定，与燃烧情况即效率无关，故C错误； D . 砂石比热容小，同样吸放热时温度变化大，导致内陆地区昼夜温差大，故D正确； 故选BD； 4.（2026·凉山） AI数据中心内的CPU、内存、硬盘等大量服务器组件，运行时会消耗巨额电能，同时产生大量热量。某数据中心采用“液冷散热”方案，把数据中心密封后浸没于深海，利用海水实现降温，主要是利用海水具有较大的(　　) A．密度 B．热值 C．电阻 D．比热容 【答案】D 【解析】【解答】 A、密度是单位体积物质的质量，和吸热降温无关，故 A 错误 B、热值是燃料完全燃烧放热多少的特性，海水不可燃，与散热无关，故 B 错误 C、电阻是导体对电流的阻碍作用，和吸热散热无关，故 C 错误 D、比热容大的物质，相同质量升高相同温度能吸收更多热量，海水比热容大，适合用来吸收服务器热量降温，故 D 正确 5.（2026·枣阳模拟）小明用纸杯的杯底做成图甲所示的纸杯风车，放在用纸杯和铜丝做成的底座上，如图乙所示。点燃底座中的蜡烛后，纸杯风车逐渐转了起来。下列说法正确的是（　　） A．蜡烛点燃前内能为零 B．点燃蜡烛后风车中空气含有的热量增加 C．风车转动时的能量转化与热机做功冲程相似 D．蜡烛燃烧产生的内能全部转化为风车的机械能 【答案】C 【解析】【解答】A、一切物体在任何温度下都具有内能，蜡烛点燃前内能不为零，故 A 错误； B、热量是过程量，只能说吸收、放出热量，不能说物体含有热量，故 B 错误； C、热空气推动风车转动，内能转化为机械能；热机做功冲程也是内能转化为机械能，二者能量转化形式相同，故 C 正确； D、蜡烛燃烧产生的内能一部分散失到空气中，一部分被空气吸收推动风车，不会全部转化为风车的机械能，故 D 错误； 故答案为：C。 6.（2026九下·连云港期中）下列关于四冲程汽油机的说法中，正确的是（　　） A．汽油机散发出汽油味属于扩散现象 B．汽油机的压缩冲程中将内能转化为机械能 C．汽油机油箱中的汽油用去一半后，汽油的热值变小 D．汽油机的汽缸外壁可用水冷却，是因为水的比热容较小 【答案】A 【解析】【解答】A、汽油分子不断运动扩散到空气中，人闻到汽油味属于扩散现象，故 A 正确； B、压缩冲程活塞压缩混合气，机械能转化为内能，并非内能转化为机械能，故 B 错误； C、热值是燃料本身的特性，只与燃料种类有关，汽油用去一半热值不变，故 C 错误； D、用水冷却气缸是因为水的比热容大，相同条件下能吸收更多热量，不是比热容小，故 D 错误； 故答案为：A。 7.（2026九下·衡阳月考）据报道，长征八号甲火箭首次采用以煤炭为原料的煤基航天煤油，标志着中国航天燃料的重大突破。火箭以煤基航天煤油作燃料是因为它（　　） A．热值较高 B．比热容较大 C．密度小 D．易凝固 【答案】A 【解析】【解答】火箭工作过程需要将燃料的化学能最终转化为机械能，需要获得巨大的推力，因此需要燃料燃烧时释放出足够多的能量。热值是描述燃料燃烧放热能力的物理量，在完全燃烧相同质量的不同燃料时，热值越高的燃料可以放出更多的热量，满足火箭工作的能量需求，因此航天火箭选用热值高的煤基航天煤油作燃料，故A正确，BCD错误。 故选A。 8.（2026·永州模拟）2026年4月7日，长征八号运载火箭以“一箭十八星”的方式将千帆星座第七批组网卫星送入预定轨道，发射取得圆满成功。有关该现象的描述正确的是（　　） A．火箭发射时的能量转化与热机中做功冲程的能量转化相同 B．火箭使用液氧煤油作为燃料，主要是因为液氧煤油的比热容大 C．火箭的外壳与大气摩擦生热创造了能量，不遵循能量守恒定律 D．火箭发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小 【答案】A 【解析】【解答】A．火箭升空时，燃料燃烧的内能转化为机械能；热机的做功冲程中，内能转化为机械能，二者能量转化相同，故A正确； B．火箭选用液氧煤油作为燃料，是其热值大，在消耗同等质量时，释放更多能量，故B错误； C．火箭的外壳与大气摩擦，摩擦生热，将机械能转化为内能，不是创造能量，能量转化与转移，均遵循能量守恒定律，故C错误； D．热值是燃料的特性，仅与燃料的种类有关，与燃料是否完全燃烧无关，故D错误。 故选A。 9.如图，青铜冰鉴是我国战国时期的盛酒器。夏天，在鉴缶之间装冰块，可使缶内美酒变凉；冬天，在鉴缶之间装热水，可使缶内美酒变热并起到保温作用。下列说法正确的是（　　） A．冰块的温度很低，没有内能 B．冰块熔化时吸热，温度不变，内能不变 C．用水保温，是因为水的比热容大 D．装热水时，热水将温度传给美酒 【答案】C 【解析】【解答】A．内能由物体内部分子动能与分子势能共同组成，一切物体在任何温度下都具有内能。冰块即便温度低于0℃，内部分子仍在不停做无规则热运动，分子势能客观存在，因此冰块依旧拥有内能，故A错误。 B．冰属于晶体，晶体熔化的特点是持续吸热、温度保持熔点不变；熔化过程中吸收的热量用来增大分子势能，物体的内能不断增大，因此冰块熔化时内能变大，故B错误。 C．水的比热容在常见物质中相对较大，依据放热公式Q放=cmΔt可知，在质量相同、降温幅度一致时，水能够释放更多的热量，所以常选用水作为保温介质，故C正确。 D．热传递的发生条件是两物体间存在温度差，能量自发由高温物体转移至低温物体；装入热水时热水温度更高，热量由热水传递给美酒，故D错误。 故选：C。 10.（2026·烟台）如图所示为汽油机工作时某冲程的示意图，下列关于这个冲程的说法正确的是(　　) A．该冲程是做功冲程 B．该冲程是压缩冲程 C．将机械能转化为内能 D．将内能转化为机械能 【答案】A,D 【解析】【解答】A、图中进气门、排气门均关闭，火花塞点火，活塞向下运动，符合做功冲程特征，故 A 正确；B、压缩冲程活塞向上运动，与图中活塞运动方向不符，故 B 错误； C、机械能转化为内能是压缩冲程的能量转化形式，不是该冲程，故 C 错误； D、做功冲程中燃气膨胀推动活塞下行，将内能转化为机械能，故 D 正确； 故答案为：AD。 重点实验梳理 实验一、探究水的吸热与其温度变化、质量的关系 【实验目的】探究水的吸热与其温度变化、质量的关系 【实验器材】铁架台一个，酒精灯一盏，温度计一支，量筒一个，相同的烧杯几个，钟表一只 【实验方法】 （1）转换法：利用加热时间的长短，间接反映物体吸收热量的多少；实验前提：相同酒精灯单位时间内提供的热量相等。 （2）控制变量法 ①探究水的吸热与升高温度的关系：控制水的质量保持不变，观察水升高不同温度对应的加热时间。 ②探究水的吸热与质量的关系：控制水升高的温度保持不变，观察不同质量的水对应的加热时间。 【实验结论】 1. 当质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成正比； 2. 当升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成正比。 实验二、比较水和砂石（水和煤油）的吸热能力 【实验方法】 （1）控制变量法：控制物质的质量、升高的温度相同，只改变物质种类。实验必须保证两种物质质量相等，不能取体积相等的物质。 （2）转换法：利用加热时间的长短，间接反映物质吸收热量的多少；使用相同酒精灯 / 相同电加热器，保证相同时间内物质吸收热量相等。 【实验设计两种思路】 方案一：取质量相等的不同物质（水和砂石），升高相同温度，比较加热时间长短，加热时间越长，吸热能力越强。 方案二：取质量相等的不同物质，加热相同时间，比较升高温度的多少，升高温度越少，吸热能力越强。 【实验结论】 质量相等的不同物质，在升高相同温度时，吸收的热量一般不相等；所以不同种类的物质吸、放热的能力不相同。 一定质量的某种物质温度降低1℃所放出的热量和它温度升高1℃所吸收的热量相同。 物体温度升高吸收的热量，不仅跟质量、升高的温度有关，还与物质的种类有关。 随堂练习 1.（2026·成都模拟）如图所示，甲、乙分别是“比较不同物质的吸热能力”和“比较不同燃料燃烧时的放热能力”的实验装置。两实验的共同点是都用到了控制变量法和转换法，下列说法正确的是(　　) A．每组实验中，燃料的质量均必须相等 B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等 C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少 D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少 【答案】B 【解析】【解答】A. 甲组实验是比较不同物质的吸热能力，需要用相同的酒精灯加热，不需要控制燃料质量相等；乙组实验比较不同燃料的放热能力，才需要控制燃料质量相等，故 A 错误； B. 甲组实验中要控制水和煤油的质量相等，乙组实验中要控制烧杯内水的质量相等，两组实验中杯中物质的质量均应相等，故 B 正确； C. 甲组实验中，应根据加热时间的长短来比较吸热的多少，温度计示数变化反映的是吸热能力的强弱，故 C 错误； D. 乙组实验中，应根据水升高的温度来比较燃料放出热量的多少，加热时间长短不是判断依据，故 D 错误。 故选 B。 2.在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中，小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验。 （1）小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图甲所示，则他应将平衡螺母向　 　端调节；图乙是正确测量所用碎纸片质量时的场景，此时游码所处位置如图丙所示，则他还应称量　 　g的酒精； （2）小林组装的实验装置如图丁所示，他在器材安装中的一处错误是　 　； （3）本实验中，燃料完全燃烧放出热量的多少是通过　 　来反映的；（4）正确组装实验装置后，小林用（1）中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验，正确采集的数据如下表所示。根据实验数据，小林却得出了与事实相反的实验结论：质量相同的碎纸片和酒精完全燃烧后，碎纸片放出的热量较多。你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是　 　。 温度燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽时的水温/℃ 水温的变化/℃ 酒精 20 65 45 碎纸片 20 80 60 【答案】（1）左；6.5 （2）温度计的玻璃泡不能接触杯底 （3）温度计的示数变化 （4）没有控制被加热水的质量相等 【解析】【解答】（1）由图甲可知，指针向右侧偏转，因此应向左调节平衡螺母；由图乙、丙可知碎纸片的质量为6.5g，因为要“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”因此酒精的质量应等于纸片的质量为6.5g；（2）为防止杯底温度对测量水温的影响，因此应将温度计液泡浸没在水中，不接触杯壁也不接触杯底；（3）燃料燃烧放热，水吸收热量温度升高，温度升高越多，说明燃料放热越多，因此可通过温度计的示数变化来反应燃料完全燃烧放出的热量；（4）在实验过程中通过比较水升高的温度来比较释放热量的多少，而水吸热升温时由公式 可知，升高的温度还与水的质量有关，因此实验中最有可能遗漏的操作是没有控制被加热水的质量相等。 3.（2026·佛山模拟）城市“热岛效应”明显，小明发现夏季同一时间，市中心广场的气温比郊外草地热得多。他认为这可能与地表铺设的材料（下垫面材料）不同有关，并开展了调研，调研方案如下： （1）小明认为：在相同光照下，不同下垫面材料升高的温度　 　； （2）为了验证猜想，他使用红外测温仪在同一时间段内、同一区域，测量户外沥青路面，水泥地表面和草地表面的温度。从上午9：00开始，每隔一段时间记录一次数据，部分数据如题表所示： 下垫面材料 9：00温度示数/℃ 11：00温度示数/℃ 13：00温度示数/℃ 沥青 33.1 42.8 48.8 水泥 31.5 40.2 45.9 草坪 28.3 33.1 35.7 ①分析数据可知，在相同光照时间内，　 　表面升温幅度最大，说明下垫面材料是影响气温的因素； ②请你分析带草皮土壤升温慢的主要原因　 　； （3）小华认为小明的实验方案不够严谨，因为只测量了表面温度，没有测量上方空气温度，不能直接说明对气温的影响。请你帮助小明改进实验方案，需要增加的测量工具是　 　，需要增加的测量步骤是　 　； （4）基于以上调研结果，请对城市建设规划提出建议：　 　。 【答案】（1）不同 （2）沥青；水的比热容大，蒸发吸热 （3）温度计；在每种下垫面上方相同高度处测量空气温度 （4）增加绿地，建设人工湖，建造人工湿地 【解析】【解答】（1）不同的下垫面材料，例如沥青、水泥、草坪，在比热容、颜色、吸热能力以及含水量方面都存在差异，因此经过相同日照后，不同材料升高的温度并不相同。 （2）对实验数据进行分析可以得到：沥青的温度从33.1℃上升到48.8℃，升温幅度为15.7℃；水泥的升温幅度为14.4℃；草坪的升温幅度为7.4℃；因此沥青表面的升温幅度是三者中最大的。 带草皮的土壤升温幅度更小，主要有两个原因：首先草皮和土壤中含有较多水分，水的比热容较大，吸收相同热量时温度的升高量更小；其次植被的蒸腾作用也会吸收一部分热量，降低升温幅度。 （3）本实验需要测量不同下垫面材料上方空气的温度，因此还需要补充温度计（或气温计），测量温度时，需要在每种下垫面上方相同高度的位置测量空气温度，保证实验变量唯一。 （4）针对城市建设缓解热岛效应的建议：可以通过增加城市绿地面积、使用透水砖铺设路面、修建屋顶花园、开挖人工湖、建造人工湿地等方式，降低城市整体升温幅度，缓解热岛效应。 重点计算梳理 公式梳理 热值的定义公式， 延伸公式：固体、液体燃料燃烧放出热量Q放=qm 气体燃料燃烧放出热量Q放=qV 比热容的定义公式 延伸公式：物质吸热放热计算公式：Q=cm 热效率计算公式 随堂练习 1.（2025·新疆） 小杨家的电热水壶的容量为2L，用该电热水壶烧水时，壶内水温低于80℃时，加热效率是90%；壶内水温高于80℃时，加热效率是84%。已知水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），若冬天自来水的温度比夏天的低15℃，则该电热水壶把2L的自来水烧开，冬天比夏天多消耗的电能约为（　　） A．150kJ B．145kJ C．143kJ D．140kJ 【答案】D 【解析】【解答】由热量计算公式分析可知，冬天和夏天的加热量分别为 所以冬天多吸收的热量 多消耗的电能Q=，故D正确，ABC错误； 综上选D。 2.（2026·苏州）小区使用管道天然气为住户供气，所用天然气热值为 某天，小明家利用燃气热水器将20kg的水从20℃加热到40℃，热水器的加热效率为80%。已知水的比热容 求： （1）水升温吸收的热量Q吸。 （2）消耗的天然气体积V。 【答案】（1）解：先计算水温变化： 根据物体吸热公式， 代入数据： （2）解：由加热效率公式，变形求天然气完全燃烧放出的总热量： 气体燃料放热公式，变形求天然气体积： 3.天然气是一种清洁能源。小华用天然气灶将一壶水烧开，收集的数据如下：水壶里水的质量为3kg，初温20℃，末温100℃，天然气灶烧水的效率为40%。已知，。求： （1）水吸收的热量。 （2）天然气完全燃烧所放出的热量。 （3）烧水过程中消耗多少m3的天然气？ 【答案】（1）解：根据可知，水吸收的热量 （2）解：根据可知，天然气完全燃烧所放出的热量 （3）解：根据可知，烧水过程中消耗天然气的体积 易错辨析 一、 温度、热量与内能的三维辨析 此三者是热学中最基础但也最易混淆的物理量，可从定义、属性及相互关系三个维度进行区分。 1. 概念属性的本质区别 温度：表示物体的冷热程度，是分子热运动剧烈程度的宏观标志。属于状态量。 规范表述：只能说“升高”、“降低”或“是”，不能说“传递”或“含有”。 热量：在热传递过程中，传递内能的多少。属于过程量。 规范表述：只能说“吸收”或“放出”，严禁说“含有”、“具有”或“越大”。物体本身不储存热量。 内能：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。属于状态量。 规范表述：只能说“具有”、“增加”或“减少”。一切物体在任何情况下都具有内能（0℃ 的物体也有内能）。 2. 逻辑关系的易错判断 关于“吸热与升温”：物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高。（反例：晶体熔化过程、液体沸腾过程，吸热但温度保持不变）。 关于“升温与吸热”：物体温度升高，内能一定增加，但不一定是吸收了热量。（原因：改变内能有两种方式，外界对物体做功也能使温度升高，如摩擦生热、压缩气体）。 关于“内能与温度”：物体内能增加，温度不一定升高（如晶体熔化）；物体温度升高，内能一定增加。 二、 热传递方向的判定依据 易错观点：热量总是从内能大的物体传给内能小的物体。 正误辨析：错误。 核心原理：热传递发生的唯一条件是存在温度差。热量传递的方向严格由高温指向低温，而与物体的内能大小、质量大小无关。 特例说明：一大桶20℃的水（内能大）与一小杯 80℃的水（内能小）接触，热量是从80℃的小杯水传向20℃的大桶水。 三、 比热容（ c ）与热值（ q ）的属性理解 这两个物理量均反映了物质本身的特性，不随外部条件改变而改变。 1. 比热容的特性 定义理解：比热容数值上等于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。 影响因素：比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关。 排误：比热容与物体的质量、体积、吸热多少、温度高低均无关。一杯水和一桶水的比热容相同；但水结成冰后，比热容发生改变。 2. 热值的特性 定义理解：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比。 影响因素：热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关。 排误：热值与燃料的质量、体积、是否燃烧、燃烧是否充分（是否完全燃烧）均无关。即使燃料未燃烧，其热值依然存在且不变。 四、 内燃机工作过程中的能量转化 易错点：混淆四个冲程中的能量转化情况。 精准记忆： 压缩冲程：机械能 → 内能（活塞压缩气体做功，气体内能增加，温度升高）。 做功冲程：内能 → 机械能（高温高压燃气推动活塞做功，气体内能减少，温度降低）。 吸气与排气冲程：依靠飞轮的惯性完成，无显著能量转化。 注意：一个工作循环中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠惯性完成；曲轴转动2周，对外做功1次。 随堂练习 1.关于以下四幅图的说法正确的是（　　） A．甲图，水蒸气将塞子冲出后，水蒸气的内能减少，温度降低 B．乙图，两个表面光滑的铅柱紧压后，下方可吊起重物，说明分子间存在引力 C．丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 D．丁图，水沸腾时吸收热量，内能增加，温度保持不变 【答案】A,B,D 【解析】【解答】 A．水蒸气将塞子冲出时，水蒸气膨胀做功，其内能减少，温度降低，故A正确； B．两个表面光滑的铅柱紧压后，下方可吊起重物，说明分子间存在引力，故B正确； C．燃气推动活塞向下运动，燃气的内能转化为活塞的机械能，故C错误； D．水沸腾时吸收热量，内能增加，温度保持不变，这是液体沸腾的特点，故D正确。 故选：ABD。 2.（2025九上·隆安期中）如图所示是小吃油炸“麻果”。关于“麻果”，下列说法正确的是(　　) A．刚出锅的“麻果”很烫，是因为“麻果”含有的热量多 B．油炸“麻果”时是通过做功改变了“麻果”的内能 C．“麻果”从油锅里捞出装入盘子后，温度逐渐降低，内能逐渐减小 D．油炸“麻果”时周围的人能闻到“麻果”的香味，这是扩散现象 【答案】C,D 【解析】【解答】A、热量是过程量，不能用“含有”描述，A错误。 B、油炸“麻果”是通过热传递改变内能，并非做功，B错误。 C、“麻果”温度降低，内能随温度降低而减小，C正确。 D、闻到“麻果”香味是分子无规则运动，属于扩散现象，D正确。 故选CD。 3.关于内能、温度和热量，下列说法错误的是（　　） A．不同燃料燃烧时，放出热量越多的热值越大 B．一个物体内能增加，温度一定升高 C．内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移 D．一个物体的温度越高，具有的内能越大 【答案】A,B,C 【解析】【解答】A．根据公式，燃料燃烧放出的热量取决于燃料的质量和热值两个因素。不同燃料燃烧时，放热较多的燃料其热值不一定更大，因此选项A是错误的，符合题意。 B．物体内能增加时，温度不一定升高。例如晶体熔化过程中虽然不断吸热导致内能增加，但温度保持不变，因此选项B是错误的，符合题意。 C．改变物体内能的方式包括做功和热传递，而热量总是自发地从高温物体传递到低温物体，因此选项C是错误的，符合题意。 D．对于同一物体（质量不变），温度越高时其内能越大，这个说法是正确的，因此选项D不符合题意。 综上所述，正确答案是ABC。 4.（2025·黑龙江） 一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min，则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是（　　） A．完成80个冲程，对外做功20次 B．完成80个冲程，对外做功40次 C．完成40个冲程，对外做功10次 D．完成40个冲程，对外做功40次 【答案】A 【解析】【解答】飞轮的转速是2400r/min，即40r/s，完成80个冲程，对外做功20次，故A正确，BCD错误。 故选A。 5．（2025·天津市）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是 A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【解析】【解答】 在压缩冲程末，喷油嘴将雾化的柴油喷入，柴油剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，对外做功，在这个过程中，燃气推动活塞做功，内能减少，温度降低，燃气的内能转化为活塞的机械能，即做功冲程中内能转化为机械能，故ABD不符合题意、C符合题意。 故选C。 6．（2025·镇江）下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是 （　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】【解答】A、进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A错误； B、两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故B正确； C、图示中活塞向下运动且进气门和排气门都关闭，这是汽油机的做功冲程，故C不符合题意； D、图示中排气阀打开，活塞向上运动，将废气排出气缸，是排气冲程，故D不符合题意。 故答案为：B。 （ ⚡基础速刷 1.（2026九下·潮阳开学考）如图所示，2025年11月25日12时11分，神舟二十二号飞船成功发射，并进入预定轨道与我国空间站实现交会对接。此次任务是运送包括航天员食品和空间站设施设备在内的大量物资，该次火箭推进器使用了液态氢作为燃料，是因液氢的　 　（填“热值”或“比热容”）大；在火箭上升过程中，因喷出大量热气使得周围空气温度升高，空气内能　 　（填“增大”或“减小”），空气内能的变化是通过　 　（填“做功”或“热传递”）实现的。 【答案】热值；增大；热传递 【解析】【解答】 火箭选择液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液态氢时，相较于其他燃料能够释放出更多的热量，可以满足火箭对动力的需求。 火箭升空的过程中，火箭向下喷出的大量高温燃气会使周围空气的温度升高，而物体内能与温度有关，温度升高时，空气的内能就会随之增大。 本题中高温的燃气将热量转移给周围的空气，进而改变了空气的内能，这种改变内能的方式属于热传递。 2.小明在家用热水加热盒装牛奶，这是通过　 　的方式改变了牛奶的内能；将初温为20℃、质量为300g的牛奶加热到40℃，吸收的热量是　 　J。[牛奶的比热容 【答案】热传递； 【解析】【解答】用热水浸泡盒装牛奶时，热水温度高于牛奶温度，热量从高温的热水转移到低温的牛奶上，没有通过做功的形式改变内能，这种高低温物体间热量转移的方式叫做热传递，因此是通过热传递改变牛奶内能。 牛奶质量m=300g=0.3kg，温度变化量Δt=40℃-20℃=20℃，吸热公式：Q吸=c牛奶mΔt代入数据： Q吸=c牛奶mΔt=2.5×103J/(kg℃×0.3kg×20℃=1.5×104J。 故答案为：热传递；1.5×104。 3.（2025九上·环江期中）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这是采用　 　的方法使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机　 　冲程的能量转化相同。 【答案】做功；压缩 【解析】【解答】用打气筒打气，活塞压缩筒内空气，外界对气体做功，机械能转化为内能，气体内能增大、温度升高，是通过做功的方式改变内能。 四冲程汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动压缩气缸内混合气，同样是机械能转化为内能，和打气筒的能量转化形式一致。 故答案为：做功；压缩。 4.（2026九下·潮阳开学考）9月23日，澄城县在“全民健身运动三秦”2025年陕西省农民丰收节体育健身活动（渭南赛区）比赛中斩获佳绩。如图是“同心锯木”比赛时的情景，锯条与木头摩擦过程中，锯条的温度升高，机械能转化为　 　能，该能量转化过程与四冲程汽油机的　 　冲程相同。某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为，则汽油机每秒对外做功　 　次。 【答案】内；压缩；15 【解析】【解答】锯条与木头摩擦时克服摩擦力做功，锯条温度升高，机械能转化为内能；四冲程汽油机的压缩冲程中活塞压缩气缸内气体，同样是机械能转化为内能，二者能量转化形式相同。 飞轮转速，四冲程汽油机每完成2转对外做功1次，因此每秒做功次数：次。 故答案为：内；压缩； 5.“芒种”过后，陇东地区夏收进程已过半。如图所示，这是联合收割机收割小麦的场景。联合收割机的冷却系统利用水给发动机降温，主要是因为水的　 　较大；阳光暴晒下的驾驶室的温度升高，这是通过　 　的方式增大了其内能。 【答案】比热容；热传递 【解析】【解答】用水给发动机降温，是因为水的比热容大。相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度，水能吸收更多的热量，降温效果好。 阳光照射下驾驶室温度升高，是通过热传递的方式（热辐射），将太阳的内能转移到驾驶室内，从而增大了物体的内能。 故答案为：比热容；热传递。 6.在北方早春育苗时，为了防止夜间低温冻伤秧苗，农技人员常采用水袋储热的方式，这是利用水的　 　大的特点。水袋中的水温降低时，内能　 　（选填“增大”“不变”或“减小”）。若每个水袋装有的水，当水温降低5℃时，每个水袋内的水放出的热量是　 　。[水的比热容为] 【答案】比热容；减小； 【解析】【解答】水的比热容较大，和同等质量的其他物质相比，在降低相同温度的情况下，水能够放出更多的热量，可以在夜间长时间持续释放热量，起到保护秧苗的作用，因此这个措施利用的是水比热容较大的特性。 内能的大小和物体的温度有关，当水温降低时，水的内能会相应减小。 每个水袋中的水放出的热量计算过程如下：； 7.如图所示是热管的工作原理图，当热管的热端受热时，吸液芯里的液体吸收热量变成蒸气，这一过程叫　 　（填物态变化的名称），蒸气在管子里跑到冷端　 　（选填“吸收”或“放出”）热量变成液态，液体通过吸液芯又回到热端。这一过程循环进行，不断地将热量从热端带到冷端。若50g的该液体吸收2400J的热量后，温度升高了40℃，则该液体的比热容为　 　J/（kg·℃）。 【答案】汽化；放出； 【解析】【解答】热管的热端受热后，吸液芯里的液体吸收热量，由液态变为气态，发生了汽化现象。 蒸气在冷端温度降低，遇冷变为液体，发生液化，放出热量。 根据，液体的比热容为： 。 8.我国“长征五号B”大型运载火箭首飞成功，火箭使用液态氢作燃料是因为液态氢的　 　较大；火箭向下喷射燃气获得推力加速上升，是内能转化为　 　能。 【答案】热值；机械能 【解析】【解答】液态氢的热值大，完全燃烧相同质量时能释放更多热量，适合做火箭燃料。燃气内能推动火箭上升，内能转化为机械能。 9.某燃气热水器将20 L 的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量是　 　J。已知该燃气热水器烧水的效率是50%，则至少该完全燃烧　 　m3的煤气。[已知水的比热容为 水的密度为， 煤气的热值为， 【答案】4.2×106；0.21 【解析】【解答】先计算水的质量：V水=20L=2010-3m3，。 水吸收的热量： Q吸=c水m(t-t0) =4.2103J/(kg·℃)20kg(70℃-20℃)=4.2106J 。 ②已知效率=50%，由得煤气完全燃烧放出总热量：。 由Q放=Vq，需要煤气体积：。 故答案为：4.2106；0.21。 10.（2026九下·达州开学考）在四冲程汽油机的四个冲程中，只有　 　冲程对外做功，如图所示是　 　冲程示意图。 【答案】做功；排气 【解析】【解答】汽油机包含吸气、压缩、做功、排气四个工作冲程，其中仅有做功冲程依靠高温高压燃气推动活塞对外做功，实现内能向机械能的转化。 观察题图，进气门处于闭合状态，排气门完全打开，活塞向上移动，气缸内燃烧后的废气被向外排出，该冲程为排气冲程。 故答案为：做功；排气。 11.（2026·达州模拟）如图是汽油机工作的四个冲程（顺序已打乱），其中C冲程中涉及的能量转化为　 　（选填“内能转化为机械能”、“机械能转化为内能”），完全燃烧0.21kg汽油所释放的热量，若全部被初温为的水吸收，则在标准大气压下水温升高　 　。[，] 【答案】内能转化为机械能；50 【解析】【解答】C冲程中，气门全部关闭，活塞向下运动，属于做功冲程。此过程中，气缸内的气体燃烧对活塞做功，将内能转化为机械能。 汽油完全燃烧放出的热量 热量全部被水吸收，即。根据吸热公式，水温变化 故答案为：内能转化为机械能； 12.（2026九上·梓潼期末）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，将0.2kg温度为27℃的水，加热到沸腾时的97℃，此过程中，水吸收的热量为　 　J；若酒精灯消耗酒精4.9g，则酒精灯的加热效率为　 　%。[忽略加热过程中水的质量变化，已知，] 【答案】；40 【解析】【解答】根据题干可知，水升高的温度 由热量公式可知，水吸收的热量 酒精完全燃烧放出的热量 酒精灯的加热效率。 故答案为：；40。 13.（2026·盐城模拟）熨斗最早出现于西汉，以青铜质地为主，在熨斗里加入温度高的水来熨平衣物。熨烫衣物时，衣物的温度升高，内能　 　；宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，这是由于木头比金属　 　差（填物理属性）的缘故，将质量为1kg，温度为20℃水加热至100℃倒入熨斗里来熨平衣物，水需要吸收　 　J的热量；[]。 【答案】增加；导热性； 【解析】【解答】（1）根据题意可知，熨烫衣物时，衣物吸收熨斗的热量，则衣物的温度升高，内能增加。 （2）金属把导热能力很强，容易造成烫伤。而木把的导热性比金属差，防止烫伤手。 （3） 将质量为1kg，温度为20℃水加热至100℃，则水需要吸收的热量。 14.（2025·济宁）为了研究问题的方便，常引入物理量。下列物理量与其描述内容匹配的是（　　） A．速度：物体运动的快慢 B．内能：物体的冷热程度 C．功率：物体做功的多少 D．热值：物质吸热或放热能力 【答案】A 【解析】【解答】A、 速度的定义为表示物体运动的快慢， 故A正确； B、温度表示物体的冷热程度 ，故B错误； C、 功率：物体做功的快慢，故C错误； D、 热值： 1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，反映燃料的放热能力 ，故D错误。 综上选A。 15.（2025·广元）端午节，小梅随爸爸妈妈开车先去加油，随后回老家看望爷爷奶奶。下列说法正确的是 A．刚一进门，粽香扑鼻而来，表明分子在不停地做无规则运动 B．水常作为汽车发动机冷却剂，是因为水的热值大 C．小汽车内燃机的压缩冲程，将内能转化为机械能 D．小汽车内燃机的曲轴转动一周，对外做功一次 【答案】A 【解析】【解答】A、 粽香扑鼻而来 ，这是扩散现象，说明分子在做无规则运动，故A正确； B、水的比热容大，常用作冷却液，故B错误； C、压缩冲程将机械能转换为内能，故C错误； D、内燃机曲轴转两周，对外做功1次，故D错误。 综上选A。 16.下列两幅图选自中国古代科技著作《天工开物》，有关说法正确的是（　　） A．“透火焙干”过程中，在巷中生火的目的是通过做功的方法改变纸的内能 B．“炒蒸油料”过程中，用锅铲不断翻炒油料的目的是通过做功的方法改变油的内能 C．“透火焙干”过程中，湿纸被快速烤干，说明了温度越高，水分子的热运动越剧烈 D．“炒蒸油料”过程中，油料升温较快是因为其比热容较大 【答案】C 【解析】【解答】A．在巷中生火，纸张从火和热墙中吸收热量，温度升高，内能增加，通过热传递的方式改变纸的内能，故A错误； B．用锅铲不断翻炒油料，油料受热均匀，防止局部温度过高而烧焦。是热传递使油料内能增加，故B错误； C．透火焙干，湿纸被快速烤干，水分蒸发。蒸发的快慢与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，水分蒸发越快，故C正确； D．炒蒸油料，油料升温较快，根据，在吸收相同热量Q和质量m相同时，比热容c越小，温度变化越大，即升温越快，升温快是比热容较小，故D错误。 故选C。 17.（2026·绥化中考）我国古人曾发明一种点火器，结构如图所示。取火时握住套筒，然后向内猛推推杆，前端的艾绒就会被点燃，拔出推杆后，吹吹艾绒就有火苗产生。下列说法正确的是 A．艾绒燃烧是化学能转化为内能 B．推入推杆过程中是通过做功方式改变气体的内能 C．推入推杆使简内气体分子运动加快 D．推入推杆过程与汽油机做功冲程的能量转化相似 【答案】A,B,C 【解析】【解答】 A、艾绒燃烧时，储存的化学能释放，转化为内能，故 A 正确； B、向内猛推推杆，压缩筒内气体，对气体做功，是通过做功改变气体内能，故 B 正确； C、压缩气体做功，气体内能增加、温度升高，温度越高分子无规则运动越快，分子运动加快，故 C 正确； D、推入推杆是机械能转化为内能；汽油机做功冲程是内能转化为机械能，二者能量转化相反，故 D 错误； 故选 ABC。 🚀能力跃升 1.在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，将0.2kg温度为27℃的水，加热到沸腾时的97℃，此过程中，水吸收的热量为　 　J；若酒精灯消耗酒精4.9g，则酒精灯的加热效率为　 　%。[忽略加热过程中水的质量变化，已知，] 【答案】；40 【解析】【解答】根据题干可知，水升高的温度 由热量公式可知，水吸收的热量 酒精完全燃烧放出的热量 酒精灯的加热效率。 故答案为：；40。 2.一保温杯中装有质量为200g、温度为25℃的水。将一个质量为100g、温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃，假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为 则该金属块的比热容为 　 　J/(kg·℃)。 【答案】 【解析】【解答】 由题意知，水吸收的热量为：Q吸=c水m水（t-t水） 金属块放出的热量：Q放=c金m金（t金-t） 假设金属块放出的热量全部被水吸收，则Q吸=Q放， c水m水（t-t水）=c金m金（t金-t） 4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×（30℃-25℃）=c金×0.1kg×（100℃-30℃） 解得：c金=0.6×103J/（kg•℃）。 故答案为：0.6×103。 3.（2026·广安）某折叠卡式炉如图所示，它采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 kg水，用卡式炉给水加热使之温度升高了50℃，丁烷完全燃烧释放了的能量。此过程通过　 　（选填“做功”或“热传递”）方式增大了水的内能，该卡式炉烧水的效率为　 　。水的比热容为。 【答案】热传递；50% 【解析】【解答】水吸收热量温度升高，是通过热传递方式增大内能。水吸收的热量： 丁烷完全燃烧放出的热量Q放= 8.4×105J，则卡式炉烧水的效率： 故答案：热传递；50%。 4.质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值是 　 　 （填“相同”或“不同”）的；若完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，可使 　 　 kg的水温度从30℃升高到90℃。[酒精的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】相同；50 【解析】【解答】 （1）热值是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与质量以及是否完全燃烧等无关，所以质量为1kg的酒精和1g的酒精的热值相同； （2）酒精完全燃烧放出的热量： Q放=m酒精q=420×10-3kg×3.0×107J/kg=1.26×107J； 由于完全燃烧420g的酒精放出的热量全部被水吸收，所以： Q吸=Q放=1.26×107J， 根据Q吸=cmΔt可得，水的质量为： 。 故答案为：相同；50。 5.小华在“比较水和食用油吸收热量的情况”实验中，用相同的电加热器分别对质量均为0.5kg 的水和食用油加热6min，水的温度升高了 ，食用油的温度升高了 已知水的比热容为 不计热量损失，求： （1）此过程中水吸收的热量； （2）食用油的比热容。 【答案】（1）解：根据题意可知，水吸收的热量 Q水=c水m水△t水=4.2×103J/（kg·℃）×0.5kg×30℃=6.3×104J。 （2）解：相同时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相同， 则食用油的比热容为：。 6.某物理兴趣小组的同学，用煤炉给100kg水加热，同时绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min燃烧了2kg煤。［，］求： （1）煤完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉燃烧时的热效率。 【答案】（1）解：根据题意可知，煤的热值为 ， 则煤完全燃烧产生的热量。 （2）解：根据图片可知， 经过6min后水从20℃升高到80℃， 则水所吸收的热量。 （3）解：综上所述，则煤炉燃烧时的热效率。 7.水壶里装有2kg、20℃的水，用天然气炉具将其加热至沸腾，已知天然气的热值为8×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg.℃）求： （1）烧开这壶水，水需要吸收多少热量？ （2）若烧开这壶水消耗的天然气是0.021m3，则这些天然气完全燃烧放出的热量是多少？ （3）这个天然气炉具的效率是多少？ 【答案】解：（1）大气压强为1标准大气压，水沸腾时的温度 烧开这壶水升高的温度 烧开这壶水水需要吸收热量 （2）些天然气完全燃烧放出的热量是多 （3）这个天然气炉具的效率是 答：（1）烧开这壶水，水需要吸收的热量是； （2）天然气完全燃烧放出的热量是； （3）这个天然气炉具的效率是40%。 8.（2025·威海） 小明和爸爸质量共120kg，骑着一辆质量为300kg（含装备）的三轮摩托车，沿318国道从成都前往拉萨旅行。水平骑行时每只轮胎与地面接触的面积为0.02m2（g取10N/ kg） （1）水平骑行时，摩托车对地面的压力、压强分别是多少？ （2）在海拔约5000m的米拉山垭口烧水，用燃气炉将质量2.5kg、初温为3℃的水加热至沸腾（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？[，] 【答案】（1）解： 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 （2）解：水吸收热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg·℃)×2.5kg×(83℃-3℃)=8.4×105J 燃气释放热量 燃气质量 9.太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一。如图所示，某家庭太阳能热水器接收太阳能总有效面积为，面积上1h接收到的太阳能平均为，若阳光照射该热水器5h，可以使体积为的水温度升高30℃。[，]求： （1）热水器中水的质量； （2）水吸收的热量； （3）该太阳能热水器的效率。 【答案】（1）80kg （2） （3）40% 【解析】（1）由可得水的质量 （2） 水吸收的热量，根据吸热公式 （3）先计算热水器接收的总太阳能 10.使用电热水器将质量为的水从加热到，该热水器消耗了的电能。已知，求： （1）水吸收的热量； （2）该热水器的热效率。 【答案】（1）解：水吸收的热量。 （2）解：该热水器消耗了的电能，该热水器的热效率。 🌟思维挑战 1.如图所示，甲、乙、丙的三套装置完全相同，燃料质量、液体质量及液体初温均相同，不考虑热量损失，燃料点燃后稳定燃烧直至燃尽，同一套装置中液体单位时间内吸热相等，三套装置烧杯中液体升高的温度随时间变化的图像如图丁所示，下列判断正确的是（　　） A．两种液体的比热容之比 ca：cb = 1：2 B．两种燃料的热值之比 q1：q2 = 3：4 C．0 ~ t1时间段甲、乙中液体吸收的热量之比 Q甲 ：Q乙 = 1：1 D．0 ~ t2时间段乙中液体 a 与 0 ~ t1时间段丙中液体 b 吸收的热量之比 Q乙：Q丙 = 1：1 【答案】A 【解析】【解答】A、加热相同时间，a液体升高的温度是b的2倍，根据热量的计算公式Q=cmt，分析可知， ca ： cb = 1 ： 2 ，故A正确； B、燃料完全燃烧，使得液体升高温度之比为t1：t2=4：3，所以Q1：Q2=4：3，结合热值公式Q=mq计算可知 q1 ： q2 = 4 ：3 ，故B错误； C、根据热值公式Q=mq可知，甲乙释放的热量之比为4；3，所以甲乙液体吸收的热量之比为4：3，故C错误 D、结合分析A，以及热量的计算公式可知，故D错误。 故选A。 2.（2026·成都模拟）用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热，其中a、b为质量相等的不同物质，它们的温度随加热时间变化的关系如图所示。若相同时间内物质吸收的热量相同。下列说法正确的是（　　） A．0~t时间段内，a、b、c比热容变大 B．2t~3t时间段内，a的内能不会发生变化 C．a的比热容与b的比热容之比为2∶3 D．b的吸热能力可能比c的吸热能力强 【答案】D 【解析】【解答】A：比热容是物质的一种特性，不随温度或时间变化，故错误； B：2t~3t时间段内，若a处于熔化过程，则温度不变但持续吸热，内能增加，故错误； C：已知、质量相等（），相同时间吸收热量相同（​）。取时间段分析： 的温度变化，的温度变化，由得： ，比热容之比为，不是，故C错误； D：比热容是表示物质吸热能力大小的物理量，题目仅说明、质量相等，未给出、的质量关系： 根据​，相同加热时间相同，的温度升高量​大于的，但若的质量远小于的质量，的比热容仍可以大于，因此的吸热能力可能比强，故D正确。 故答案选D 3.（2026九下·柳南开学考）如图所示，利用甲、乙装置进行实验。 （1）比较不同物质的吸热升温的特点，应选择　 　图装置进行实验；不同物质吸热的多少是通过　 　（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）来反映的； （2）加热过程中，通过观察到　 　现象，说明水的比热容大； （3）为了比较不同燃料燃烧时放出热量多少，实验时要保证燃料　 　（选填“燃烧时间相同”或“完全燃尽”），通过比较　 　（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）来得出结论。 【答案】（1）甲；加热时间 （2）沙子升温快，水升温慢 （3）完全燃尽；温度计示数的变化量 【解析】【解答】（1）探究不同物质的吸热能力时，热源相同，相同时间产生热量相等，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映；物质不同，甲装置用红外灯照射质量相同沙子和水，选甲图装置； （2）比热容是单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量。根据，质量相同的水和沙子，吸收相同热量时，水的比热容大，升高的温度小，水升温慢，沙子升温快，则水的比热容大。 （3）探究不同燃料燃烧时放出热量多少，燃料燃烧，把燃料的化学能全部释放出来，实验时要保证燃料完全燃尽；燃料燃烧放出的热量被液体吸收，根据，质量和比热容相同的液体，吸收热量越多，温度升高越多，燃料放热越多，通过温度计示数的变化量，来得出结论。 4.小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知。自己设计个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了图所示的装置进行实验，记录结果见如表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 （1）如图是煤油烧完时，用煤油加热的烧杯中的温度计的示数，此时水温是　 　； （2）为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的　 　相同，还要控制　 　相同； （3）分析得出，煤油和菜籽油热值较大的是　 　； （4）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的测工具是：　 　。利用此实验方法计算出的热值将比真实值　 　（偏大/偏小）。为什么？　 　； （5）小明设计的实验中，烧杯中装的水的质量是大些好还是小些好？　 　为什么？　 　。 【答案】96℃；质量；水的质量和初温；煤油；天平；偏小；加热过程中有热量的散失；质量大些好；质量小的水吸热升温，容易沸腾，水温变化相同，无法比较两种燃料的热值，因此选择质量大好些。 【解析】【解答】（1）由图可知，该实验使用的温度计的一个大格表示10℃，中间10个小格，故分度值为1℃，由图中液柱对应的刻度可知示数为96℃。 （2）第2空，由于燃料燃烧释放热量的多少与燃料的质量和热值有关，故在设计实验时应使用质量相同的燃料，即需要控制煤油和菜籽油的质量相同； 第3空，由于水吸收热量后温度的变化量与水的质量有关，故在实验中还需要控制水的质量和初温相等； （3）分析表中数据可知，用煤油加热的时，烧杯中的水温度变化大，即吸收的热量多，可说明煤油燃烧放出的热量多，故煤油的热值大。 （4）第5空，要计算出煤油和菜籽油的热值， 需要控制两种燃料和两杯水的质量相等，故还需用到天平测力质量； 第6空，第7空，实验过程中，因为燃料不能完全燃烧以及会有部分热量散失掉，故测得燃料燃烧时放出的热量偏小，故利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。 （5）吸收相同的热量，质量小的水温度变化快，容易沸腾，当两杯水同时沸腾后，水温变化相同，无法比较两种燃料的热值，因此选择质量大好些。 故答案为：（1）96℃；（2）质量；水的质量和初温；（3）煤油；（4）天平；偏小；加热过程中有热量的散失；（5）质量大些好；质量小的水吸热升温，容易沸腾，水温变化相同，无法比较两种燃料的热值。 5.为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 （1）实验中应控制燃料燃烧的　 　（选填“时间”或“质量”）相同，根据　 　比较燃料燃烧放出热量的多少。 （2）小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料　 　的热值大。 （3）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为　 　。 【答案】（1）质量；温度计上升的示数 （2）b （3）8：3 【解析】【解答】（1）为了探究不同燃料的燃烧能力大小，运用控制变量法，实验中要控制燃料燃烧的质量相同，故第1问填质量；燃料燃烧放出热量的多少我们看不见，因此我们可以借助温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少，故第2问填温度计上升的示数。 （2）由图乙知，当燃料燃尽时，图线b的温度变化大，说明相同质量的a、b完全燃烧时b放出的热量多，因此b的热值大，故填b。 （3）由图丙可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，5 min 到10 min 继续吸收相同的热量，根据公司Q放=mq、Q吸=cm△t可知，2c水m水 △t1=mq1；对于燃料2来说，燃料2用15min让水从20℃升高80℃，根据公式Q=mq、Q吸=cm△t可知，c水m水△t2=mq2 解得两种燃料热值之比为。 6.小华在家中烧水时有个疑问：水吸收的热量与什么因素有关呢？她猜想：水吸收的热量与水的质量和升高的温度有关。为了探究其中的关系，她借助一个电热水壶进行实验。 （1）水吸收的热量无法直接测量，实验中用加热时间t表示，因为水吸收的热量Q与加热时间t成　 　。 （2） 在探究水吸收的热量与水升高的温度之间的关系时，小华量取0.8kg水，用电热水壶加热，每隔1min测量一次水的温度。测得数据如下表所示。请在坐标图中画出水的温度随加热时间变化的图像。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 20 30 40 50 60 70 （3）在探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时，应控制水　 　相同，量取不同质量的水，分别用电热水壶加热，记录加热时间。小华进行实验并根据数据得出Q与m之间的关系。 （4）小华总结实验结论：水吸收的热量与水的质量和升高的温度成正比，即。如果想要测出比例系数k的值，她还需要做什么？　 　。 【答案】（1）正比 （2） （3）升高的温度 （4）进行多组不同质量水、不同升高温度的实验，记录对应的加热时间，进而计算值 【解析】【解答】（1）加热时间越长，水吸收的热量越多，原因为 水吸收的热量Q与加热时间t成 正比； （2）根据表格的数据，描点连线： （3） 探究水吸收的热量Q与水的质量m之间的关系时，实验原理为Q=cmΔt，要控制c，Δt相同，所以控制水升温相同， 量取不同质量的水，分别用电热水壶加热，记录加热时间。小华进行实验并根据数据得出Q与m之间的关系。 （4）测量处比例系数k，k本质为比热容，计算公式为，所以需要进行多组不同质量水、不同升高温度的实验，记录对应的加热时间，进而计算k值。 7.烈日当空，小明在海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的。返校后，小明与同学一起利用图甲所示的器材，探究沙子和水的吸热情况。 加热时间/ min 0 1 2 3 4 5 温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 水 18 19 21 23 25 27 （1）在两个相同的烧杯内分别装入初温、　 　相同的沙子和水。 （2）用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，搅拌的目的是　 　。 （3）第5min时，温度计显示沙子的温度如图乙所示，其示数为　 　℃。 （4）分析表中的实验数据可知，加热相同的时间，　 　升温快，　 　升温慢，说明　 　的比热容大。 【答案】（1）质量 （2）受热均匀 （3）52 （4）沙子；水；水 【解析】【解答】（1）探究不同物质吸热能力的实验需采用控制变量法，要保证沙子和水的初始温度、质量保持一致，只改变物质种类来对比吸热特性。 （2）实验加热时不断用玻璃棒搅拌沙子与水，能够让烧杯内的物质各处受热一致，避免局部温度过高，确保受热均匀。 （3）观察温度计刻度，每一大格之间分为10小格，分度值为1℃，此时温度计示数为52℃。 （4）在两种物质质量相等、吸收热量相同（加热时长相同）的前提下，沙子升温速度更快，水升温幅度更小，由此可以判断水的吸热性能更强，比热容更大。 故答案为：（1）质量；（2）受热均匀；（3）52；（4）沙子；水；水。 学科网（北京）股份有限公司 $