第12章内能与热机

1、物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 思维感悟成体系思维感悟成体系思维感悟成体系物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 回眸教材析知识回眸教材析知识回眸教材析知识物理物理新课标（新课标（HYHY）1. 内能：物体内部所有内能：物体内部所有 和和 的总的总和和2. 应用比较法理解内能：应用比较法理解内能：如图如图121所示，运动着的篮球具所示，运动着的篮球具有动能，运动着的分子也具有有动能，运动着的分子也具有 .自由下落的苹果和地球相自由下落的苹果和地球相互吸引具有势能，相互吸引的分子也具有互吸引具有势能，相互吸引的分子也具有 .被压缩的弹簧被压缩的弹簧的各部分相互排斥而具有势

2、能，互相排斥的分子也具有的各部分相互排斥而具有势能，互相排斥的分子也具有.任任何物体，无论温度高低都具有何物体，无论温度高低都具有 .例如：沸水具有例如：沸水具有 ，冰，冰也具有也具有 .分子动能分子动能分子势能分子势能动能动能势能势能势能势能内能内能内能内能内能内能物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 回眸教材析知识回眸教材析知识图图12121 1物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 回眸教材析知识回眸教材析知识3. 改变内能的方式：如图改变内能的方式：如图122所示，古人用力钻木，会使所示，古人用力钻木，会使物体的温度升高，这是通过物体的温度升高，这是通过 来改变物体的

3、内能将饮料来改变物体的内能将饮料与冰块放在一起，它们各自的温度发生变化，即内能发生变化，与冰块放在一起，它们各自的温度发生变化，即内能发生变化，这是通过这是通过 来改变物体的内能这两种方式对于改变物体来改变物体的内能这两种方式对于改变物体的内能是的内能是 .例如：冬天烤火取暖是例如：冬天烤火取暖是 方式改变内能，方式改变内能，双手互搓是双手互搓是 方式改变内能方式改变内能做功做功热传递热传递等效的等效的热传递热传递做功做功物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 回眸教材析知识回眸教材析知识图图12122 2物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 回眸教材析知识回眸教材析知识4.

4、 热量：在热传递过程中热量：在热传递过程中 叫做热量如叫做热量如高温物体和低温物体接触，高温物体高温物体和低温物体接触，高温物体 热量，内能热量，内能 .低低温物体温物体 热量，内能热量，内能 .5. 热值：热值： 某种燃料某种燃料 放出的热量，叫做这种放出的热量，叫做这种燃料的热值单位：燃料的热值单位： .内能改变的多少内能改变的多少放出放出减少减少吸收吸收增加增加1 kg完全燃烧完全燃烧J/kg物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 回眸教材析知识回眸教材析知识6. 关于热值的理解：热值的概念，要注意理解三个关键词关于热值的理解：热值的概念，要注意理解三个关键词“1 kg”、“某种

5、燃料某种燃料”、“完全燃烧完全燃烧”.1 kg是针对燃料的质量是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是而言，如果燃料的质量不是1 kg，那么该燃料完全燃烧放出的热，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值某种燃料：说明热值与量就不等于热值某种燃料：说明热值与 有有关完全燃烧：表明要完全烧尽，否则关完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1 kg燃料燃料 转化转化成成 就不是该热值所确定的值热值反映的是某种物质的一就不是该热值所确定的值热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中， 转化成转化成 的本领大小公式：的本领大小公式： (q为热值为热

6、值)；如酒精的热；如酒精的热值是值是3.0107 J/kg，它表示：，它表示： .燃料的种类燃料的种类化学能化学能 内能内能化学能化学能 内能内能Q Qqmqm1 kg1 kg酒精完全燃烧放出的热量是酒精完全燃烧放出的热量是3.03.0107 J107 J物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 回眸教材析知识回眸教材析知识7. 比热容：单位质量的某种物质比热容：单位质量的某种物质 的热量的热量. 物理意物理意义：表示物体义：表示物体 或或 的本领的物理量比热容是物质的的本领的物理量比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温一种特性，大小与物体的种类、状态有关，

7、与质量、体积、温度、密度、吸放热、形状等无关如水的比热容为度、密度、吸放热、形状等无关如水的比热容为4.2103 J/(kg) 表示：表示：_.水常用来调节气温、取暖、作冷却水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的剂、散热，是因为水的 .计算公式：计算公式： ， .温度升高温度升高(或降低或降低)1 时吸收时吸收(或放出或放出)吸热吸热放热放热1 kg的水温度升高的水温度升高(或降低或降低)1 吸收吸收(或放出或放出)的热量为的热量为4.2103 J比热容大比热容大Q吸吸cm(tt0)Q放放cm(t0t)物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 回眸教材析知识回眸教材析知识8.

8、 热机：内能的获得：燃料燃烧：热机：内能的获得：燃料燃烧： 转化为转化为 .内内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段： 、 、 、 .在这四个阶段，吸在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠 来完成的，而做来完成的，而做功 冲 程 是 由功 冲 程 是 由 转 化 为转 化 为 . 另 外另 外 将机械能转化为内能将机械能转化为内能9. 热机的效率：热机的效率：热机用来热机用来 的那部分能量和的那部分能量和 之比叫做热机的效率之比叫做热机的效率公式：公式：化学能化学能内能内能吸气冲

9、程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程飞轮的惯性飞轮的惯性内能内能机械能机械能压缩冲程压缩冲程做有用功做有用功燃料完全燃烧放出的能量燃料完全燃烧放出的能量典例典例1 1：认识内能认识内能 第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向典例精析把方向物理物理新课标（新课标（HYHY）例例1 1关于物体的内能，下列说法中正确的是关于物体的内能，下列说法中正确的是( () )A. A. 水具有内能，冰块没有内能水具有内能，冰块没有内能B. B. 水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大C. C. 一杯水的温度越高，它具有的内能越大一杯水的温度越高，它具

10、有的内能越大D. D. 一杯水放在高处一定比放在低处具有的内能大一杯水放在高处一定比放在低处具有的内能大C物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析 C C本题考查内能的概念，本题考查内能的概念，A A选项水分子和冰分子都选项水分子和冰分子都在永不停息地做无规则运动，分子间有相互作用的引力和斥力；在永不停息地做无规则运动，分子间有相互作用的引力和斥力；B B选项水蒸气和水的质量、温度都无法确定，所以不能比较内能选项水蒸气和水的质量、温度都无法确定，所以不能比较内能大小；大小；D D选项同一杯水位置的高低不同只是物体的重力势能不同，选项同一杯水位置的高

11、低不同只是物体的重力势能不同，与内能无任何关系所以正确答案是与内能无任何关系所以正确答案是C.C.物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向典例典例2：改变内能的方式：改变内能的方式例例2 2下列过程，通过热传递增加物体内能的是下列过程，通过热传递增加物体内能的是( () )A. A. 火车经过后，铁轨的温度升高火车经过后，铁轨的温度升高B. B. 压缩筒内空气，使乙醚达到着火点压缩筒内空气，使乙醚达到着火点C. C. 铁片在室外被太阳晒热铁片在室外被太阳晒热D. D. 流星在空气中高

12、速下落，发出光和热流星在空气中高速下落，发出光和热C C物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向典例典例3 3：热量与热值：热量与热值例例3 3关于燃料的热值，以下说法中正确的是关于燃料的热值，以下说法中正确的是()A. 燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关状况无关B. 燃烧燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值C. 燃料燃烧时，质量越大，热值越大燃料燃烧时，质量越大，热值

13、越大D. 燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小A物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析 A A本题着重考查热值的概念，本题着重考查热值的概念，B B选项需强调是完全选项需强调是完全燃烧热值是燃料的一种特性，所以燃烧热值是燃料的一种特性，所以C C选项和选项和D D选项错误选项错误物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向典例典例4 4：物质的比热容应用：物质的比热容应用例例4 4很多机器在工作时，往往用水来冷却，用水冷却的最很多机器在工作时，往往用水来冷却，用水冷却

14、的最主要原因是主要原因是( () )A. A. 水的比热容大水的比热容大B. B. 水放出的热量多水放出的热量多C. C. 水的温度低水的温度低D. D. 水容易取得，不需要花钱买水容易取得，不需要花钱买 A A物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向典例典例5 5：温度、热量、内能的区别：温度、热量、内能的区别例例5 5关于温度、热量和内能的说法，不正确的是关于温度、热量和内能的说法，不正确的是( () )A. A. 物体吸收了热量，内能一定会增加物体吸收了热量，内能一定会增加B.

15、 B. 物体温度升高时，内能一定会增加物体温度升高时，内能一定会增加C. C. 在质量相同的前提下，温度升高得多的物体吸收的热量在质量相同的前提下，温度升高得多的物体吸收的热量不一定多不一定多D. D. 物体的内能增加时，不一定是从外界吸收了热量物体的内能增加时，不一定是从外界吸收了热量A物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向 解析解析 A A热量是指物体在热传递过程中内能改变的多热量是指物体在热传递过程中内能改变的多少吸收热量，内能增加，反之内能减少，所以少吸收热量，内能增加，反之内能减少，所以A A选项错误物选项错误物体的温度升高可能是物体吸收了热量，

16、也可能是外界对物体做体的温度升高可能是物体吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，做功和热传递都可以改变物体的内能，且是等效的，这了功，做功和热传递都可以改变物体的内能，且是等效的，这样看来样看来B B、D D选项正确物体吸收热量的多少与物质的比热容、选项正确物体吸收热量的多少与物质的比热容、物体的质量及温度升高有关，物体的质量及温度升高有关，C C选项中没有确定物质的种类，所选项中没有确定物质的种类，所以不一定，所以以不一定，所以C C选项正确选项正确物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 典例精析把方向典例精析把方向第第12章章 实战演习成高手实战演习成高手实战演习成高手物理物理新课

17、标（新课标（HYHY）1. 冬天手冷时，将双手相互搓擦可使手感到暖和，这是利冬天手冷时，将双手相互搓擦可使手感到暖和，这是利用用_的方式使手的内能增大；用热水袋使手暖和，这是的方式使手的内能增大；用热水袋使手暖和，这是用用_方式改变物体的内能方式改变物体的内能做功做功热传递热传递第第12章章 实战演习成高手实战演习成高手物理物理新课标（新课标（HYHY）2. 2. 已知天然气的热值为已知天然气的热值为8.48.410107 7 J/m J/m3 3，放出的热量有，放出的热量有50%50%被有效利用现要将质量为被有效利用现要将质量为4 kg4 kg，初温为，初温为25 25 的水加热到的水加热到

18、100 100 ，这些水需要吸收的热量是，这些水需要吸收的热量是_J_J，在此过程中需要完全，在此过程中需要完全燃烧燃烧_m_m3 3的天然气的天然气. . 1.261.2610106 60.03第第12章章 实战演习成高手实战演习成高手物理物理新课标（新课标（HYHY）3. 物理学把物理学把“物体内所有分子热运动的动能与分子势能的物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能总和叫做物体的内能”，请你根据这个意思，结合所学知识，请你根据这个意思，结合所学知识，判断下列正确的是判断下列正确的是()A. 任何物体温度越高，物体内能越大任何物体温度越高，物体内能越大B. 任何物体温度越低

19、，物体内能越大任何物体温度越低，物体内能越大C. 温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越大温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越大D. 温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越小温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越小C C第第12章章 实战演习成高手实战演习成高手物理物理新课标（新课标（HYHY）4. 用相同的酒精灯给同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两用相同的酒精灯给同样的烧杯盛有质量相同的甲、乙两种液体加热，如图种液体加热，如图123所示反映的是温度随时间变化的图像，所示反映的是温度随时间变化的图像， 从图中可以看出从图中可以看出()A. 甲的比热容大甲的比热容大B.

20、乙的比热容大乙的比热容大C. 它们的比热容一样大它们的比热容一样大D. 无法判断无法判断B B图图12123 3第第12章章 实战演习成高手实战演习成高手物理物理新课标（新课标（HYHY）5. 关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是()A. 温度低的物体可能比温度高的物体内能多温度低的物体可能比温度高的物体内能多 B. 物体内能增加，温度一定升高物体内能增加，温度一定升高C. 物体内能增加，一定要从外界吸收热量物体内能增加，一定要从外界吸收热量 D. 物体温度升高，它的热量一定增加物体温度升高，它的热量一定增加A A第十三章过关测试第第十三章过关测试第

21、3题针对训练题针对训练第第12章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练试卷讲评针对练物理物理新课标（新课标（HYHY）1下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是()A物体温度升高，一定吸收了热量物体温度升高，一定吸收了热量B物体放出热量时，温度一定降低物体放出热量时，温度一定降低C物体温度升高，内能一定增加物体温度升高，内能一定增加D物体内能增加时，温度一定升高物体内能增加时，温度一定升高C C第第12章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练物理物理新课标（新课标（HYHY）第十三章过关测试第第十三章过关测试第16题针对训练题针对训练 2 2如图如图12124 4所

22、示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银所示为生活中常用的热水瓶，其外壁采用镀银的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少的双层玻璃，并将中间抽成真空，这是为了减少_注注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，这一入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来，这一过程中瓶内气体的过程中瓶内气体的_能转化为软木塞的机械能汽油机的能转化为软木塞的机械能汽油机的_冲程也发生同样的能量转化冲程也发生同样的能量转化热散失热散失内内做功做功第第12章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练物理物理新课标（新课标（HYHY）图图12124 4第第12章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练物理物理新课标（新课

23、标（HYHY）第十三章过关测试第第十三章过关测试第22题针对训练题针对训练3 3太阳能是一种清洁能源某太阳能热水器每天使太阳能是一种清洁能源某太阳能热水器每天使500 kg500 kg的水温度升高的水温度升高3030，那么这些水吸收的热量为，那么这些水吸收的热量为_J_J，这，这是通过是通过_(_(选填选填“做功做功”或或“热传递热传递”) )改变了水的内改变了水的内能这些热量相当于完全燃烧能这些热量相当于完全燃烧_m_m3 3的天然气放出的热的天然气放出的热量量 天然气的热值取天然气的热值取7 710107 7 J/m J/m3 3，水的比热容，水的比热容c c水水4.24.210103 3

24、 J/(kg)J/(kg)6.36.310107 7热传递热传递0.9第第12章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练物理物理新课标（新课标（HYHY）第十三章过关测试第第十三章过关测试第26题针对训练题针对训练4 4太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息：太阳照射时间太阳照射时间/h/h1010装水量装水量/kg/kg100100吸热板面积吸热板面积/m/m2 22.52.5水升高的温度水升高的温度/5050水的比热容水的比热容/J/J(kg(

25、kg ) )1 14.24.210103 3太阳辐射功率太阳辐射功率/J/Jm m2 2h h1 11.681.6810106 6其中太阳辐射功率是指其中太阳辐射功率是指1 h1 h内投射到内投射到1 m1 m2 2面积上的太阳能求：面积上的太阳能求：第第12章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练物理物理新课标（新课标（HYHY）(3)(3)该太阳能热水器的能量转化效率该太阳能热水器的能量转化效率第第12章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练物理物理新课标（新课标（HYHY）第第12章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练物理物理新课标（新课标（HYHY）阶段综合测试阶段综合测试(一一)第第3题针对训练题针

26、对训练5 5如图如图12125 5所示，工人利用动滑轮在所示，工人利用动滑轮在10 s10 s内将重为内将重为100 100 N N的重物的重物( (包括桶包括桶) )沿竖直方向匀速向上提升了沿竖直方向匀速向上提升了5 m5 m若该若该动滑轮重动滑轮重10 N10 N，忽略绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻，忽略绳与滑轮之间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是力，则下列说法正确的是( () )B图图12125 5第第12章章 试卷讲评针对练试卷讲评针对练物理物理新课标（新课标（HYHY）A A提升过程中，绳的拉力提升过程中，绳的拉力F F做了做了500 J500 J的功的功B B提升过程中，绳的拉力提升过程中，绳的拉力F F做了做了550 J550 J的功的功C C提升过程中，绳的拉力提升过程中，绳的拉力F F做功的功率是做功的功率是50 W50 WD