北师大物理第十章-机械能及其转化温度内能比热容热机

第十章机械能及其转化、温度、内能、比热容、热机（一）机械能知识精析

1、动能及决定动能大小的因素

（1）动能。物体由于运动而具有的能，叫做动能。流动的水、飞行的飞机等物体都具有动能。（2）决定动能大小的因素。

动能的大小与物体的质量和速度有关。质量相同的物体运动的速度越大，它的动能越大；运动速度相同的物体，质量越大，它的动能也越大。例如以相同的速度行驶的火车和汽车，火车的动能就比汽车的动能大；而以不同速度行驶的同一列火车（或同一辆汽车），速度大时动能就大。2、重力势能与弹性势能

物体由于被举高而具有的能量，叫做重力势能；物体由于弹性形变，而具有的能量叫做弹性势能。重力势能和弹性势能统称为势能。

3、动能和势能之间的相互转化

（1）动能和重力势能之间的相互转化。

在一定的条件下，动能和重力势能之间可以相互转化。如将一块小石块，从低处抛向高处，再从高处下落的过程中，先是动能转化为重力势能后，后来又是重力势转化为动能。

（2）动能与弹性势能之间的相互转化。

在一定的条件下，动能和弹性势能之间可以相互转化。如跳板跳水运动员，在起跳的过程中，压跳板是动能转化为弹性势能，跳板将运动员反弹起来是弹性势能转化为动能。

4、机械能及其守恒

（1）机械能。动能与势能之和统称为机械能。动能是物体运动时具有的能量，势能是存储着的能量。

（2）机械能守恒。如果一个过程中，只有动能和势能相互转化，机械能的总和就保持不变。这个规律叫做机械能守恒。

典型例题例1．火箭在大气层里加速上升的过程中，若不考虑质量的变化，其（）

A、机械能减少，内能增加B、机械能增加，内能减少

C、机械能与内能都增加D、机械能不变，内能增加

解析：本题是关于识别机械能、内能大小变化的问题。根据机械能的定义，知物体的动能和势能总和为物体的总机械能。火箭在大气层里加速上升的过程中，其质量未变（损耗的燃料不计），运动速度越来越大，离地面的位置越来越远，则其动能增加，重力势能也增加；由于火箭是在大气层中加速，因此，火箭与大气相摩擦而生热，使得火箭外壳温度升高，其内能也增加。所以，火箭在大气层中加速上升的过程中，机械能增加，内能也增加。答案：C

例2．如图所示，天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧来回摆动。若在点钉一枚钉子，当摆球从点摆到点时，绳子被钉子挡住。则小球在左侧升高的高度将（）A、高于点B、低于点C、与点等高D、无法判断

解析：天花板上挂一个单摆，放手后摆球沿弧来回摆动，因为、两点的高度相同，说明摆球在摆动过程中机械能守恒。若在点钉一枚钉子，当摆球从点摆到点时，虽然绳子被钉子挡住，但是摆球由于惯性继续向左运动，只是摆球的运动轨迹是在以点为圆心，以为半径的圆弧上，如右图所示。在沿圆弧上升的过程中，摆球的动能转化为重力势能，而它的机械能没有转化为其他形式的能量，即摆球的机械能守恒。所以摆球在右侧升高的高度与点等高。答案：C

例3．关于物体的动能和势能，下列说法中正确的是（）

A、质量大的物体一定比质量小的物体动能大

B、高速飞行的子弹一定比缓慢行驶的汽车动能大

C、质量相同的两个物体放在同一高度，它们的重力势能一定相同

D、一根弹簧被拉长时弹性势能增大，被压缩时弹性势能减小

解析：物体动能大小由质量和速度两个因素决定，质量大速度可能小，动能不一定大，同样子弹速度大质量小，动能不一定比汽车的动能大。物体重力势能由质量和高度两个因素决定，只有两者都相同时，重力势能才相同。弹簧被拉长和压缩时弹性形变增大，弹性势能都增大。答案：C

例4．不断升高的物体质量不变，可以肯定的是（）

A、势能增大B、势能增大，动能减小C、机械能增大D、机械能不变

解析：因为物体重力势能的增大与被举高的高度成正比，所以肯定势能增大。题目中没有明确说明物体运动速度的变化情况，也就无法判断物体动能的变化情况，所以也就无法判断机械能的变化情况。答案：A

例5．如图所示，把一小球从碗壁处放开，小球经点运动到点，在这一过程中，小球的能量转化形式为（）A、从到，动能转化为重力势能，从到动能转化为重力势能

B、从到，动能转化为重力势能，从到重力势能转化为动能

C、从到，重力势能转化为动能，从到动能转化为重力势能

D、从到，重力势能转化为动能，从到重力势能转化为动能

解析：小球在处有一定的高度，具有重力势能，在从向运动过程中，高度越来越低，重力势能越来越小，速度越来越大，动能越来越大，这一过程中，小球的重力势能转化为小球的动能。小球从向处运动时，越来越高，重力势能越来越大，但越来越慢，动能逐渐减小，这一过程是小球的动能转化为小球的重力势能。答案：C

例6．物体在平衡力作用下，下列说法正确的是（）

A、物体的机械能一定不变B、物体的机械能一定增加

C、物体的机械能一定减少D、以上说法都不对

解析：物体在平衡力的作用下，保持静止状态或匀速直线运动状态。如果保持静止状态，机械能不变。如果保持匀速直线运动状态，就有多种情况，当物体在水平面上做匀速直线运动时，物体的高度和速度都不变，那么它的动能和势能也不变，所以机械能不变；当物体向上做匀速直线运动时，虽然速度不变，动能不变，但物体位置升高，势能增加，所以机械能增加；当物体向下做匀速直线运动时，虽然速度不变，动能不变，但物体高度降低，势能减小，所以机械能减小。

答案：D

巩固练习

1．质量相同的甲、乙两个物体，从同一高度处分别沿光滑和粗糙斜面下滑到地面的过程中，物体的重力势能减少情况是（）

A、甲多B、乙多C、一样多D、无法判断

2．下列关于机械能的说法，正确的是（）

A、骑自行车匀速下坡，机械能不变B、射向球门的足球，势能减少，动能增大

C、匀速上坡的车，机械能不断增大D、带动钟表转动的发条，将动能转化为势能

3．跳伞运动员在空中匀速降落的过程中，他具有的（）

A、动能增加，势能减少B、动能增加，势能不变

C、动能减少，势能增加D、动能不变，势能减少

4．起重机沿竖直方向匀速吊起重为Ｇ的物体，在这一过程中，物体的（）

A、动能增加，重力势能减小，机械能不变B、动能不变，重力势能增加，机械能增加

C、动能减小，重力势能增加，机械能不变D、动能减小，重力势能不变，机械能减小

5．两发飞行中的炮弹，如果具有相同的机械能，那么（）

A、它们的质量一定相等B、它们的速度一定相等

C、它们的高度一定相同D、它们具有的动能与势能之和一定相等

6．放在同一桌面上的两个体积相等的实心小球，一个为铜球，一个为铝球，铜球静止，铝球在桌面上做匀速运动，如果以地面为参考面,则（）

A、两球的势能相等B、两球的机械能相等

C、铝球的动能较大D、铝球的机械能一定大于铜球的机械能

7．下列各种过程中，属于动能转化为势能的是（）

A、拉开了的弓，放手后把箭射出去B、小铁球在空中落下

C、在水平地面上滚动的足球D、物体滑上光滑的斜坡

8．有四种器材：（1）自行车座；（2）机械手表；（3）衣服夹子；（4）发令手枪。其中利用弹簧形变的势能转化为动能工作的有（）

A、（1）和（2）B、（1）和（4）C、（2）和（3）D、（2）和（4）

9．行驶的汽车刹车后滑行一段距离停下来；树上掉下的苹果下落得越来越快；足球运动员头顶飞来的球，球飞出去；举重运动员用力将杠铃从地面举起。试分别说出这些现象所对应的物理过程。并根据以上四个现象所对应的物理过程概括一个结论。

练习答案1、C2、C3、D4、B5、D6、C7、D8、D9、

解：行驶的汽车刹车后停下来是由于摩擦阻力使汽车由运动到静止，汽车的动能转化为内能。苹果是由于受重力作用速度增加，苹果的重力势能转化为动能。足球运动员头对球的作用力改变球的运动方向和速度大小，是人对球做功，人的生物能转化为球的机械能。举重运动员对杠铃做功，使杠铃由静止变为向上运动，是运动员的生物能转化成杠铃的重力势能和动能。

对第二问的解答，要善于对具体问题进行抽象处理：题中“汽车、苹果、足球、杠铃”应抽象为“物体”；不同种类的“摩擦力、重力、足球运动员和举重运动员的作用力”应抽象为“力”；“汽车由运动到静止、苹果由静止到运动、足球飞出去、杠铃被举高”应抽象为“运动状态的改变”；每种现象中都存在不同形式的能相互转化或转移。

所以，对以上四种现象概括为一个结论：力是改变物体运动状态的原因，各种形式的能在物体间可以互相转化或转移。（二）温度和内能、物质的比热容【重点、难点】

重点：1、温度计的原理及正确使用方法，内能的定义及影响内能的因素，改变内能的方法，热量的定义。

2、比热容的概念及探究问题的方法过程，热量的公式及计算。

难点：1、理解各种温度计的原理，物体内能的定义及改变方法。

2、理解比热容的定义，热平衡方程的应用。一、温度与温度计

(1)、温度温度表示物体的冷热程度，与温度有关的现象叫热现象。温度的单位采用摄氏温度，摄氏度用℃表示。如5℃读作5摄氏度。－20℃读作零下20摄氏度或负20摄氏度。(2)、温度计的结构与原理：

常用温度计是利用水银、酒精、煤油等液体热胀冷缩的性质制成的。

在温度改变时，泡里的液体热胀冷缩，管内液面的位置就随之而改变．通常液体可以是水银、酒精和煤油等，家庭用来测量气温的温度计大多是煤油温度计，为了看起来明显，常把煤油染成红色．液体温度计构造基本相同。

(3)、摄氏温度的规定：

在标准状况下，把冰水混合物的温度规定为零度，把沸水的温度规定为一百度，它们之间分成100等份，每一份的温度就是一摄氏度。(5)、温度计的使用方法使用温度计应注意以下几点：

①使用温度计前，要观察温度计的量程(测量范围)。切勿用来测量超过温度计最大量程的温度。所以，测量物体的温度时，要正确估计物体的温度，要根据估计温度选择合适量程的温度计；对于有的物体(很难估计温度)，可选量程较大的温度计。

②使用温度计前，要观察温度计的分度值，以便用它测量可以准确读出温度值。

③观察温度计的零刻度线；测物体温度时，使温度计的玻璃泡和被物体充分接触，如果测量的是液体的温度，则要使玻璃泡完全浸没在液体中。

④测物体温度时，等到温度计里的液柱不再上升或下降时，再读数。读数时，温度计不能离开被测物体。

⑤测液体温度时，温度计的玻璃泡不能碰容器底部和侧壁。

⑥读数时，视线要与温度计的液面相平，不能出现俯视或仰视。俯视读数，测量结果会偏大；仰视读数测量结果会偏小。

⑦记录读数时，数据和单位要写完整，并要注意是否漏写了负号。二、物体的内能：

(1)、定义：物体内部所有分子的动能和势能的总和。

内能是能量的一种形式，与物体有动能和势能类似。因为组成物质的分子都在做无规则的热运动，分子间还存在作用力及间隙，所以，分子存在分子动能和分子势能，但内能又是不同于机械能的另一种形式的能。

(2)、决定物体内能大小的因素

①、物体的内能跟温度有关。温度越高，物体内部分子的无规则运动越激烈，物体的内能就越大。

②、物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，这的内能也越大。所以，不能说“温度高的物体一定比温度低的物体内能大”或“温度相同的物体的内能一定相等”。

③、物体的内能还和状态有关。例如：一定质量的固态晶体熔化为同温度的液体时，内能会增大。

④、物体的内能与物体的体积有关。

(3)、内能与机械能的比较

机械能与内能是不同形式的能量．机械能包括动能和势能，它们的相关因素有速度、质量、高度、弹性形变。这些因素都是物体外观或是整体的外在因素，属于看得见的宏观条件，因此我们在分析物体的机械能时，都是看它整体情况，所以我们说，机械能是与整个物体的机械运动情况有关的宏观物理量。

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，是看不见的微观物理量．因此分析物体的内能时，要看物体内部所有分子的情况。所以，内能是不同于机械能的另一种形式的能。

三、内能的改变的途径

(1)、热传递可以改变物体的内能

①、热传递的定义

使温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低，这个过程叫做热传递。热传递的方式有传导、对流和辐射，发生热传递的条件是存在温度差。

②、热量

在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。它的单位是焦耳。

在热传递过程中，高温物体温度降低，内能减小，叫做放出了热量；低温物体温度升高，内能增加，叫做吸收了热量。物体放出或吸收的热量越多，它的内能改变越大。对理想的热传递过程，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即：Q吸＝Q放。

关于对热量定义的理解，要说明的是：热量是在热传递过程中产生的，如果两物体间不发生热传递，那么就无热量而言。因此，我们说热量是一个过程量，即是伴随某个过程而产生的，不能说物体含有多少热量。

③、热传递的实质

从能量的观点来看，热传递实质上就是能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。简单地说就是能量的转移。在热传递过程中，能的形式并没有发生变化，只是发生了能量的转移。

(2)、做功可以改变物体的内能

对物体做功时其内能增加。物体对外做功时，其内能减小。做功是改变物体内能的另一种方式。

做功时，要消耗或产生其他形式的能量。例如，摩擦物体使物体发热是消耗了机械能；热水瓶中的开水会将瓶盖顶起，是产生了机械能．所以，做功改变物体内能的实质是内能和其他形式的能相互转化的过程。

(3)、做功和热传递在改变物体内能上是等效的

做功和热传递都可以使物体的内能增大或是减小。那么：一根锯条的温度升高，内能增加，能肯定是用哪种方法来改变了锯条的内能吗？是由于摩擦，还是由于放在火上烤了一会儿，无法确定。如果没有看见内能改变的过程，我们是无法根据结果来判断内能改变的原因的，只是这两种方法都可以达到相同的效果。因此，从效果上说，做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。

(4)、温度、内能和热量的区别

温度是用来表示物体冷热程度的物理量。从分子运动论观点看，温度是物体分子平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现，含有统计意义。对于个别分子来说，温度是没有意义的。

内能：广义的来说，内能指物体内部包含的总能量，包括分子无规则热运动动能、分子间的势能、分子或原子内的能量、原子核内的能量等。在热学中，由于在热运动中后几项不发生变化，所以，内能一般指前两项。由于分子的动能跟温度有关，分子势能跟分子间的距离有关，所以，物体的内能跟温度、体积都有关系。

热量：指热传递过程中内能的改变量。因此，热量是一个过程量，与内能是一个状态量不同．在热传递过程中物体内能的变化不能用功来量度，只能用热量来量度。

做功也是一个过程量，也可以改变内能，因此，也是内能变化的量度。做功与热传递对于改变物体的内能是等效的，但两者是有区别的。四、探究物质的比热容

比热容的物理意义：表示物质吸热本领的物理量

定义：单位质量的物质，温度每升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的热量叫该物质的比热容，用“c”表示。

单位：J/(kg·℃)注意：书写单位时，一定要把“kg·℃”用括号括起来。

比热容表：需要了解物体的比热容时，可查比热容表。

水的比热容较大的应用：

水的比热容应作为常识记住它。

水的比热容较大，在日常生活中经常用到这一点。

夏季，人们喜欢到海边休假。白天，海风轻拂，带来丝丝凉意，夜间却不会很凉。而沙漠的夏天温度变化较大，白天气温可达60℃，夜晚则能降到10℃左右。海边与沙漠的气候为什么会这么不同？这就与水的比热容与沙子的相比，水的比热容较大有很大的关系。

我国北方楼房中都装有“暖气”，用水作介质，把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖，因为水的比热容大，相同条件下它放出的热量就比其他物质多，取暖效果较好。

在汽车发动机附近，要用循环的冷水作为制冷剂给发动机降温，是利用了水的比热容较大，在相同条件下，从发动机上吸收的热量较多的原理。

对比热容的理解：

比热容是物质的一种属性。每种物质都有自己的比热容。

五、热量的计算

计算公式：Q吸＝cm(t2－t1)

Q放＝cm(t1－t2)

热平衡方程：Q吸＝Q放例1、于物体的内能与温度的关系，下列说法中正确的是()

A、物体的内能跟温度有关，物体的内能越大，温度越高。

B、物体的内能跟温度有关，物体的温度升高内能增大。

C、物体的内能只和温度有关，温度高的物体，内能一定大。

D、物体的内能只和温度有关，内能大的物体温度一定高。

解析：物体的内能与温度的关系是本节的难点，从宏观看物体的内能与温度有关，但不是唯一的只和温度有关，所以，选项C、D都是错误的。物体的内能还与物体的质量、物态、体积等因素也有关，所以，一个物体内能大小不能只看温度，物体的温度低，但质量大也可能内能大，所以A选项错误。当物体的温度升高时，由于其他条件都没变，如质量等等，而物体内部分子的无规则运动剧烈，分子的动能增大，所以内能增大是正确的，因此B选项正确。答案：B。

例2用铁锤敲打铁钉，铁钉温度会升高这是因为（）

A、铁锤把温度传给了铁钉B、铁锤把热量传给了铁钉

C、铁锤把内能传给了铁钉D、铁锤对铁钉做了功

解析：此题主要考查温度、热量和内能是什么特征的物理量以及做功改变物体的内能。温度和内能是描述物体的状态量，不是过程量所以不存在传递(传递是一个过程)，故A和C选项不正确。铁锤敲打铁钉，两者之间温度相同，不存在热传递的条件(热传递的条件是两个物体之间存在温度差)，故B选项错误。铁钉温度升高，内能增加，是因为铁锤对它做了功，故D选项正确。答案：D

例3下列过程中有能量转化吗？是什么形式的能转化为什么形式的能?

(1)用砂轮磨刀，有火星迸出(2)陨石坠入大气层，成为流星

(3)壶中的水沸腾时，壶盖不断地跳动(4)用打气筒给轮胎打气

解析：用砂轮磨刀，克服摩擦力做功，使砂轮和刀的温度升高，摩擦形成的碎屑因温度很高而发光，这就是“星”，这是砂轮转动的机械能转化为内能的结果。地球以外的石块坠入大气层时，高速运动的石块因与空气摩擦，其机械能减小，转化为内能，使石块和空气的内能增加，石块温度达到了发光的程度，石块成了发光的“流星”。壶中水沸腾时，形成大量的水蒸气，对壶盖做功，使壶盖不断地跳动，这一过程中，水蒸气的部分内能转化成了机械能，用打气筒给车胎打气时，气筒中的活塞压缩筒内的空气，对筒内空气做功，筒内的空气温度升高，内能增加。

答案：有能量转化，其中(1)、(2)、(4)是机械能转化为内能；(3)是内能转化机械能。

例4关于热传递，下列说法正确的是()

A、热传递的实质是温度的传递B、物体间存在着温度差，才能发生热传递

C、热传递可以在任何情况下进行D、物体内能发生改变，一定是吸收或放出了热量

解析：热传递的实质是物体间内能的转移，故Ａ错。热传递的条件是物体间存在着温度差，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，若两物体温度相同，它们之间便不会发生热传递，故Ｂ对、Ｃ错。物体吸收或放出热量，内能会发生变化，但内能变化不一定是热传递引起的，可以是做功的方式，故Ｄ错。例6、有温度10℃，质量是4kg的水，吸收8.4×105J的热量，它的温度升高多少度？

解：由公式Q＝cmΔt可以得出求变化温度的计算式为：

因此水的温度升高了50℃。

通过例题我要提醒你的是：注意区别“升高(升高了)”和“升高到”“降低(降低了)”和“降低到”是完全不同的意思：“升高”和“降低”都是指温度的变化Δt，即分别是t－t0和t0－t，而“升高到”和“降低到”则是指末温度t.

例7、春天育秧时，为了保护秧苗不致受冻，傍晚时向田里多灌一些水，这是因为水的（）

A、密度大B、温度高C、比热大D、热量大

解析：白天，在太阳光的照射下，田里水的温度升高，傍晚时，将这些温度较高的水灌入秧田里，夜间温度下降，水的温度降低，水要放热，由于水的比热大，在相同条件下，水能放出较多的热量，从而保护秧苗夜间不致受冻，应选C。答案：C

例8、质量为300g的铜锅内，盛有1kg15℃的水，要把水烧开，问需要多少热量？

解析：这是一个热量计算问题，要把锅内水烧开，既要考虑水吸收热量，又要考虑铜锅吸收的热量，另外，把水烧开一般是指在1标准大气压下即水的末温为100℃，水盛在锅里，由于热传递它们的初温和末温分别相同。

解：Q铜吸+Q水吸

=c铜m铜(t－t0)+c水m水(t－t0)

=(t－t0)(c铜m铜+c水m水)

=(100℃－15℃)[0.39×103J/(kg·℃)×0.3kg+4.2×103J/(kg·℃)×1kg]

=3.67×105J

答：要把锅里水烧开，需3.67×105J的热量。

说明：解此题时，容易出现这样的问题：(1)只考虑到了水吸收热量忽视了铜锅的吸热，题中已知铜锅的质量，显然要求计算铜吸收热量；(2)对水的末温，铜锅的初温和末温没有弄清楚，这与沸点，热传递知识有关，这些知识若学得不扎实便会发生上述问题；(3)公式字母混乱，且代数值时不带单位，即使结论的数值是正确的，但解题过程是错误的，这就要求我们注意字母和带单位的数值应“一一对应”。

例9、已知c铜＞c铅，温度相同、质量相等的铜块和铅块，它们吸收相同热量后，将它们互相接触，则（）

A、热量由铜块传给铅块B、热量由铅块传给铜块

C、铅块和铜块之间不发生热传递D、缺少条件，无法确定

解析：解此题要抓住二点：(1)热传递的条件；(2)用控制变量法解题。物体间发生热传递的条件是：物体间存在着温度差，即热是由高温物体传给低温物体，要判断铅块和铜块是否发生热传递，必须知道是哪个物体的末温高，由Q吸=cm(t－t0)得：t=。在Q吸、m、t0相同时，t只与c有关，c越大，t越小。

∵c铜＞c铅，∴t铜＜t铅，即铜块的末温小于铅块的末温，热量应该由铅块传给铜，故正确选项是B。答案：B

【巩固练习】

1、下列现象中，利用做功使物体内能增加的是（）

A、铁块放在炉中烧红了B、烧开水时，壶盖被水蒸气顶起来

C、锯锯木头，锯条会发热D、冬天人们在太阳下取暖

2、功和能的单位都是焦耳，说是（）

A、功和能是一回事B、我们可以用功来量度内能

C、我们可以用功来量度内能的改变D、以上说法都不对

3、质量相等的水和酒精，其初温相同，若吸收相等的热量后混合在一起，则（）

A、酒精将热传给水B、水将热传给酒精

C、不会发生热传递D、无法判断

4、质量、初温分别相同的铁块和水，它们放出相等的热量后，将铁放入水中，则（）

A、铁块和水之间没有热传递B、热量从铁块传向水

C、热量从水传向铁块D、无法确定

5、物体A、B质量相等，把它们加热到相同的温度，然后把它们分别放入等量同温的水中，A使水温升高10℃，B使水温升高20℃，设A、B的比热分别为cA和cB，则（）

A、cB＝cAB、cB＝2cAC、cB＞2cAD、cA＜cB＜2cA

6、一定质量的水，温度从80℃降低50℃放出的热量，与它从50℃降低20℃放出的热量相比较（）

A、前者要多B、后者要多C、一样多D、无法判断

7、大小相同的实心铅球和空心铝球，吸收相同的热量后，温度升高得多的是（）

A、实心球B、空心球C、升高温度相同D、无法判断

8、质量相等的不同物质，当它们（）

A、吸收相等的热量时，升高的温度也相等

B、吸收相等的热量时，比热大的物质温度升高少

C、升高相同温度时，吸收的热量也相等

D、吸收相等的热量时，温度升高多的物质比热大

9、甲、乙两物体质量相等，温度相同，把甲投入一杯热水中，平衡后水温降低10℃，取出甲(不计热量和水的损失)，再把乙投入杯中，平稳后水温又降低了10℃，由此可知（）

A、甲的比热比乙大B、甲的比热比乙小

C、甲的比热与乙相等D、无法比较比热大小

10、体积相同的实心铅块，铜块和铝块，升高相同的温度后，吸热最多的是（）

A、铅块B、铜块C、铝块D、同样多

11、质量为200g的铝壶中盛满温度为20℃的水后进行加热，当壶中水吸收5.04×105J的热量后，水温升高到80℃，此过程中铝壶吸收了多少热量？壶中所装水的质量为多少千克？已知铝的比热为0.88×103J/(kg·℃)。

12、用某种合金制成的小球，体积为10cm3，当温度从10℃升高到20℃时，吸收的热量为153J，已知合金的密度为8.5×103kg/m3，比热为0.45×103J/(kg·℃)，问小球是空心还是实心的？如果是空心的，空心部分体积是多大？

【巩固练习答案】

1、C2、C3、A4、C5、C6、C7、D8、B9、A10、B

11、已知：m铝＝200g＝0.2kgt0冰＝20℃t水＝80℃Q水吸＝5.04×105Jc铝＝0.88×103J/(k·℃)

求：Q铝吸m水

解：Q铝吸＝c铝m铝Δt＝0.88×103J/(kg·℃)×0.2kg×(80℃－20℃)＝1.056×104J

由Q＝cmΔt得

答：铝壶吸收了1.056×104J的热量，所装水的质量为2kg。

12、已知：V球=10cm3t1＝10℃t2＝20℃Q吸＝153Jρ＝8.5×103kg/m3c=0.45×103J/(kg·℃)

求：球是否空心，若空心V空＝？

解：由Q＝cmΔt得

若球实心：

m实＜m球所以空心

V空＝V球－V实＝10cm3－4cm3＝6cm3

答：球是空心，空心部分的体积为6cm3（三）热机1、燃机及其工作原理

（1）内燃机：内燃机是热机的一种，热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。它们都是把内能转化为机械能的机器。内燃机在气缸里燃烧汽油或柴油。

（2）内燃机的工作原理。汽油或柴油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做功。活塞通过连杆使内燃机的飞轮转动，从而带动其他机械转动。

（3）内燃机的四个冲程，活塞在气缸内往复运动，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程，多数汽油机是由吸气、压缩、燃烧——膨胀做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。

2、料的热值及热机的效率

（1）燃料的热值。燃料在燃烧过程中，储藏在燃料中的化学能被释放，转化成周围物体的内能。燃烧质量相同的不同燃料，放出的热量一般不同，物理学中把1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，热值的单位是焦每千克（J/kg）。

（2）热机的效率。在热机中，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。燃料释放出的内能只有一部分用来推动热机的运动，即转化为热机的机械能，其余的能量在废气、散热、机械摩擦中损失掉了，其中废气带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。

3、见的能量形式及其转化

常见的能量形式有：机械能、内能、电能、光能、化学能等。这些不同形式的能在一定的条件下可以相互转化。如摩擦生热是机械能转化为内能；水电站里的水轮机带动发电机发电是机械能转化为电能……

4、量守恒定律能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，能量的总量保持不变。

说明：“转化”是指能量由一种形式变为另一种形式；“转移”只是能量由一个物体传递到另一个物体，能量的形式不变。例2、关于燃料的热值，下列说法正确的是（）

A、燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高B、燃料的热值越大，燃烧时放出热量就越多

C、燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大D、燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关

解析：燃料燃烧时可达到的温度与燃料的多少及燃烧条件、环境情况等有关，不能说热值越大达到的温度就越高，所以A不对；燃料燃烧时放出的热量多少不仅与热值有关，而且与燃料的质量、燃烧条件等有关，所以B不对；热值的概念是建立在“完全燃烧”的条件下，这只是一种理想情况，实际上不可能，一定种类、一定质量的燃料，燃烧越充分，只是放热越多，不能说热值越大，所以C不对；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等均无关，所以D正确。

例3、某四冲程内燃机的活塞每秒钟完成15次工作循环，那么（）

A、内燃机的转速是900R/minB、每分钟对外做功900次

C、每分钟对外做功1800次D、每分钟对外做功15次

解析：内燃机每个工作循环为四个冲程，曲轴转动两周，对外做功一次。内燃机每秒完成15次工作循环，则每分钟完成900次工作循环，曲轴转动1800周，即内燃机转速为，对外做功900次。应选B。

例4、质量不同，初温相等的大、小两个