2015中考试题研究物理第一部分第十一讲

第一部分 考点研究第十一讲

内能

内能的利用云南2008～2014中考试题精编知识精讲考点梳理

图说物理重难点突破实验突破2015备考猜押考点梳理分子热运动内能内能的利用内能物质的构成分子热运动分子间的作用力热机能量的转化和守恒构成物体的所有分子，比热容热机的效率能量的转移与转化能量守恒定律常见的物质是由极其微小的粒子①

分子

、②原子构成的.人们通常以10-10

m为单位来量度分子.物质的构成不同的物质在③

相互接触时④

彼此进入对方的现象，叫做扩散现象.扩散发生的范围：扩散现象可以发生在气体、液体、固体之间.扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在越高，⑤

不停地做无规则运动.⑥分子运动越剧烈.由于分子的运动跟⑦

温度

有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动.分子热运动温度分子间的作用力分子之间存在⑧

引力

.如被紧压在一起的铝柱很难被分开.分子之间还存在⑨

斥力

.分子之间既有引力又有斥力当固体被压缩时，作用力表现为斥力.当固体被拉伸时，作用力表现为引力.如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略.

不停的做热运动；分子之间存在

分子

分子动理论：常见的物质是由大量的⑩

、11

原子

构成的；物质内的分子在引力和斥力1213

.构成物体的所有分子，构成物体的所有分子，其热运动的

14

动能

与季搓手取暖，钻木取火等.

热传递

；生活中的实例：用热水袋取暖、烤火、饮料中加冰、冬天往手上哈气，烧水等.15

分子势能的总和，叫做物体的内能.内能的单位是焦耳（J）.一切物体，不论温度高低，都具有内能，同一个物体，在相同物态下，温度越高，分子热运动越16

剧烈

越大，内能

17

，温度降低时，内能

18

越小

.热量：在热传递过程中，

19

传递

能量的多少叫做热量.改变物体内能的方法：20

做功；生活中的实例：冬21比热容热量的计算吸热公式：Q吸=cm(t末-t初)放热公式：Q放＝cm(t初-t末)比热容比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃的吸收的热量，所以知道一种物质的比热容和质量，温度变化时，热量的计算公式为：Q=25

cmΔt

，式中Δt表示温度的变化.比热容单位：焦每千克摄氏度，符号是物理意义：单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量相等，数值上也等于它的比热容.特性：比热容是反映物质自身性质的物理量.不同的物质，比热容一般不同.作用：比热容大的物质对调节温度有很好的作用.24 J/（kg·℃）

.22

单位

质量的某种物质，在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高的温度的

23

乘积 之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示.热机内燃机的工作过程及特点四个冲程：吸气冲程、27压缩冲程、做功冲程、排气冲程.做功冲程是将

29

内 能转化为机械

能；压缩冲程是将机械

能转化为32能.热机是利用内能

26

做功

的机械.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等.内燃机是现代社会中最常见的一种热机，分为汽油机和柴油和两大类.内283031热机的效率利用热值计算热量燃料的热值Q=mqQ=qV完全燃烧某种燃料

33

放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值，用符号34

q

表示.单位：焦每千克，符号是35

J/kg

，热值的单位由热量的单位和质量的单位组合而成，在国际单位制中，热量的单位是焦耳，质量的单位是千克.特点：与燃料的形状、体积、质量无关，只与燃料的种类有关.热机工作时，用来做

36

有用功

的能量与燃料37

完全燃烧 放出的热量之比，叫做热机的效率.是热机性能的重要指标.能量的转化和守恒能量的转移与转化：自然界中，能量不但可以从一个物体转移到另一个物体，而且形式多样的能量之间还可以相常见的能量形式：机械能、电能、内能、化学能、光能等.

转化

.互38能量守恒定律：能量既不会39

凭空消失，也不会40

凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量

.41

保持不变图说物理图片命题点命题内容力的作如图，树叶在风中飞舞，用效果说明力能改变物体的①

运动状态

.改变物体内能的方式有做改变物功和②热传递

两种，图体内能中冬天人们搓手时，是通的方式过③

做功

的方式改变了物体的内能.图说物理图片命题点命题内容汽油机的四个冲程如图所示，甲图是④

压缩冲程，丁图是⑤

吸气

冲程，⑥

压缩

冲程是机械能转化为内能，而⑦

做功冲程是内能转化为机械能图说物理图片命题点命题内容如图所示，抽掉玻璃板后，两个瓶子内的分子热气体会混合在一起，运动最后颜色变得均匀，说明分子在永不停息地做⑧

无规则运动.图说物理图片命题点命题内容如图所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧分子间地压在一起，两个铅柱就会的作用结合起来，甚至下面吊一个力重物都不能把它们拉开，主要是因为铅柱的分子之间存在⑨

引力

.图说物理图片命题点命题内容如图所示，用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数，分子间使玻璃板水平接触水面，稍稍向上拉玻璃板，在玻璃板存在引离开水面之前，弹簧测力计力示数⑩

变大

（选填“变大”，“变小”或“不变”），这个现象说明分子间存在

11

引力

.图说物理图片命题点命题内容改变物体内能的方法在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，这是通过12

做功的方式改变物体的内能.图说物理图片命题点命题内容物态变化现象的辨识温度、内能、热量的关系改变内能的方式烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气13液化成了小水滴，在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能14

减小

.这是通过15

做功的方式改变物体的内能的改变内能的图说物理图片命题点命题内容改变内能的方式物态变化惯性如图所示，给管内的液体加热一段时间后，软木塞受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的16

动能，瓶口出现的“白气”是水蒸气17液化形成的，软木塞离开试管口后由于18

惯性会继续向前运动重难点突破1.扩散现象判断所给现象是否属于扩散现象的方法：关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发

形成的，还是在外力作用下形成的，是由于

分子运动形成的，还是由于宏观的机械运动

形成的.由于分子运动而自发形成的属于扩散现象，在外力作用下的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象.例如，秋天，桂花飘香是由于分子运动而自发形成的，属于扩散现象，而冬天雪花飘扬是雪花在重力和风力作用下的机械运动，它不属于扩散现象.下表是分子热运动和机械运动的比较类别机械运动分子热运动研究对象宏观物体微观分子影响因素力温度（温度越高，扩散得越快；温度越低，扩散得慢）举例沙尘暴、粉公园里闻到花香；医院里闻笔灰四处飞到消毒水的气味；腌茶叶蛋；扬、尘土飞糖水和水倒一起时，整杯水扬等都变甜；堆放煤的墙角会变黑等例1

（2014日照）市教育局明确要求全市所有中小学均为无烟学校，各学校会议室里均张贴了如图所示的标志，这主要是考虑到在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，其他人都在被动吸烟，这是因为（

D

）A.物质是由分子组成的B.分子之间有作用力

C.分子之间有间隙

D.分子在不停运动【解析】由于烟分子做无规则运动，在空气中进行扩散，所以只要有一个人吸烟，其他人都在被动吸烟，整个房间也会充满烟味；吸烟有害健康，所以要在公共场所禁止吸烟.故选D.变式题1

（2014鞍山）去烧烤店烤肉时，烤肉香味四溢说明无规则运动；烤肉是通过热传递的方式改变肉的内能的.【解析】烤肉时，烤肉香味四溢，是分子永不停息地做无规则运动的结果，属于扩散现象.烤肉时是通过高温的木炭向低温的肉直接传递热量，属于热传递.分子永不停息地做2.改变内能的方式做功热传递实质内能与其他形式的能之间的相互转化内能的转移通过关键词“搓手”、高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到物体的低温部分“压缩”、“摩擦”、方式“锻打”、“拧弯”等动词，可以判断是利用做功的方式改变内能的做功热传递实例①钻木取火；②用锯锯木板，锯条、木板发热；③两手互

相搓，觉得暖和；④陨石坠

入地球大气层成为流星；⑤

气缸里的活塞在燃气推动下

运动等①用热水袋取暖；②广场上的石凳晒得发烫；③烧水水变热；④烤火御寒等说明做功和热传递对改变物体内能是等效的，一个物体的温度升高，有可能是对物体做了功，也有可能是发生了热传递；如果由内能的实质很难准确判断内能的改变过程，则无法确定是那种方法使物体内能增加的.例1（2014衡阳）冬天手冷时，我们经常将两只手相互搓搓使手暖和，这是利用

做功方式使手的内能增加；也可以用“暖手宝”焐手，这是利

用

热传递

方式增加手的内能.【解析】改变物体内能的两种方式：做功和热

传递；做功是其他形式的能和内能的相互转化，热传递是内能的转移.搓手时机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变内能；用“暖手宝”焐手，内能从温度高的暖手宝传给温度较低的手，这是通过热传递的方式增加手的内能.变式题2（2014怀化）以下事例时改变内能的两种方式：A.用太阳能集热板收集太阳能加热水.B.冬天，搓手感到暖和.以上两种方式中，

B

是利用了做功改变内能，

A

是利用了热传递改变内能.（选填序号

“A”或”B”)【解析】冬天，搓手时两手克服摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的温度升高，属于能量的转化，是用做功方式改变内能的；收集太阳能加热水，内能从太阳转移到水，水的温度升高，属于能量的转移，是用热传递的方式改变物体的内能.温度、内能、热量之间的区别与联系温度：表示物体的冷热程度，是一个状态

量，只能说一个物体的温度是多少(2)热量：是一个过程量，只能用“吸收”或

“放出”描述(3)内能：是一个状态量,只能说“具有”、

“增加”或“减少”例2（2014苏州）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是(

C

)物体温度越低，分子运动越剧烈物体温度越高，含有的热量越多水沸腾时吸收热量，温度保持不变物体的温度为0℃时，其内能为零【解析】物体的温度越高、分子的无规则运动越剧烈，选项A错误；热量是在热传递过程中传递能量的多少，要么说物体吸收了多少热量，要么说物体放出多少热量，说物体含有热量是没有意义的，选项B错误；水在沸腾时，会继续吸热但温度保持不变，选项C正确；一切物体在任何情况下都具有内能，故0℃时物体的内能不为零，选项D错误，故选C.变式题3

（2014大庆）在体积变化不大的情况下，下列说法正确的是（B

A.物体吸收热量，温度一定升高

B.物体温度升高，内能增加C.物体温度升高，一定吸收热量）D.物体温度不变，就没有吸热和放热【解析】物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化或液体沸腾时，都是吸热，但温度不变，故A错误；物体温度升高，其分子热运动加剧，所以内能增加，故B正确；物体温度升高，不一定吸收热量，也可能是物体对它做了功，故C错误；物体温度不变，并不能说明就没有吸热和放热，如果物体同时吸热或放热且保持热量平衡时，温度是可以不变的，故D错误.故选B.4.热量计算（1）用比热容计算热量进行热量计算时，应注意的问题：①吸热公式：Q吸=cm(t-t0)；放热公式：

Q放=cm(t0-t).其中c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体的初温，t表示物体的末温.若用Δt表示温度的变化量，则上述两个公式可以表达为Q=cmΔt.②同一公式中各物理量的单位统一：比热容c的单位是J/（kg·℃），质量m的单位是kg，温度（t、t0或Δt）的单位是℃（摄氏度），热量的单位是J.③对公式进行变形可求出其中的任意一个物理量，如，其中吸热时Δt=t-t0，放热时Δt=t0-t.mDtc=

Q

cm，

Dt

=

Q④在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体降温放出的热量就等于低温物体所吸收的热量，即Q吸=Q放（热平衡方程）.⑤解题时要认真审题，注意文字叙述中“升高到t℃”还是“升高了t℃”，“降低到t℃”还

是“降低了t℃”，“升高了t℃”和“降低了t℃”对应的是温度的改变量为t℃，而“升高到t℃”

和“降低到t℃”对应的是物体的末温为t℃.（2）用热值计算热量①燃料燃烧时放出的热量为Q＝mq其中m为燃料的质量，q为这种燃料的热值，计算时注意单位的换算.［m的单位为kg（千克），q的单位为J/kg］②热值与燃料的体积、质量、放出热量的多少无关，与本身因素有关（如种类）③对公式进行变形可求其中的任意一个物m理量：q

=

Q

或Vq=

Q（3）如何计算热效率有用的热量，E指总能量，如果是炉子给物体加热，则E为燃料完全燃烧放出的热量（E=Q总=mq），Q有为被加热物质吸收的热量；如果是太阳能热水器，则E为太阳射入的总能量，Q有为水吸收的热量；如

果是电热器，则E为电流做功放出的热量（E=UIt），Q有为水吸收的热量.EQ①热效率：h

=

有

×100%，其中Q

为有效利有×100%

.其中W

指用来做有用功的那部分能量，Q总为燃料完全燃烧放出的能量.总QW=

有②热机的效率h例3（2014达州）完全燃烧0.3m3的天然气来加热水箱中的水，放出的热量是

9×106

J；若放出热量的84%被水吸收，则可以将水箱中20kg，20

℃的水加热到

100℃.［天然气的热值为3.0×107J/m3，c水=4.2×103J/（kg·℃），当地大气压为一个标准大气压］.【解析】天然气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.3

m3×3.0×107

J/m3=9×106

J；水吸收的热量Q吸=84%Q放=84%×9×106J=7.56×106

J，由于Q=cm（t-t0）0= +20℃=110℃，因为在续吸热温度不变，所以水的末温为100℃cm所以水的末温t

=

Q吸

+t7.56

·106

J4.2

·103

J

/(kg.℃)

·

20kg一标准大气压下水的沸点为100℃，且沸腾后继变式4（2014朝阳）某燃料的热值是4.2×107J/kg,它的含义是1g某燃料完全燃烧，5kg这种燃料安全放出的热量为4.2×107J/kg燃烧可放出2.1×108

J的热量.【解析】热值的定义：1g某种固体（气体）燃料完全燃烧放出的热量称为该燃料的热值，属于物质的特性，符号是q，单位是焦耳每千克，符号是

J/g.热值反映了燃料燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小.根据热量计算公式Q放=m

q得，Q放=5kg×4.2×107J/kg=2.1×108J实验突破九物

图13.1-2气体扩散运动实验

第3页.flv九物图13.1-3液体扩散运动实验第4页.flv九物图13.1-4分子之间有引力实验第4页.flv九物图13.1-8测力计的示数变化实验第6页.flv九物图13.2-5做功改变物体内能第9页.flv九物图14.1-1利用内能做功实验第17页.flv实验：比较不同物质的吸热情况温度计的读数根据实验数据作图在实验过程中，应选取质量相同的不同液体实验过程中选用相同热源是为了方便比较物体吸收热量的多少物质吸热能力的强弱用比热容来表示转换法的应用①在该实验中，可以通过加热相同的时间，比较温度变化来判断物体的吸热能力；（温度变化快的吸热能力弱）②该实验中，也可以通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力.（加热时间长的物体吸热能力强）水比热容较大的应用例（2014盐城）小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线.加热时间/min0.51.01.52.02.5升高的温度/℃水2.04.06.08.010.0沙子4.37.915.218.421.5（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为

18

℃.实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子吸收的热量相同.请利用表中数据在图乙中