江西中考物理知识梳理精讲 第十二章 内能 内能的利用

第十二章内能内能的利用
江西三年中考命题规律(熟知考情))
年份知识点考查内容题号题型分值总分
2019 分子动理论
分子运动与温
度的关系，分
子间的作用力
与分子间距的
关系
6
填空 2
9.5
扩散现象7②填空0.5 热机热机四冲程13 选择 3
比热容
热量、热效率
计算
22(2)(3) 计算 4
2018 分子动理论
扩散现象、分
子运动与温度
的关系
3 填空 2
8 内能热传递的方式9 填空 2
比热容
热量、热效率
计算
22(1)(2) 计算 4
2017
内能
改变内能的方
式
7(2) 填空 1
9 比热容
热量、热效率
的计算
22(1) 计算 4 热机
汽油机的做功
冲程中内能、
温度的变化
12 选择 3
热机的效率热值10 填空 1
命题导向
本章知识点在江西中考中约占8～10分，主要以填空、选择、计算的形式考查。

本章的高频考点是分子动理论、内能、比热容、热量和热效率的计算。

热量和热效率的计算是难点，常和电热、电功综合考查。

另外，改变内能的方式、热机、能量守恒定律也是不可忽略的考点
分子热运动(高频考点)
分子动
理论
常见的物质是由大量的分子、原子构成的；
物质内的分子在不停地做热运动；分子之间
存在__引__力和__斥__力
分子热
运动
一切物质的分子都在不停地做无规则的运
动。

温度越__高__，分子运动越剧烈。

由于
分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运
动叫做分子的热运动
扩散
现象
定义
不同的物质在互相接触时__彼此进入__对方
的现象
说明
__分子在永不停息地做无规则运动__、分子
间存在间隙
影响
因素
扩散现象跟温度有关，温度越高，扩散进行
得越__快__
示例闻到花香
温度、分子
运动、扩散
之间的联系
温度影响分子运动的快慢，分子运动的快慢
又影响扩散现象的快慢
【提示】分子是不能用肉眼直接观察到的，凡是能用肉眼直接观察到的小物体都不是分子，如：扫地时尘土飞扬，不是分子热运动。

内能(高频考点)
内能及其改变
定义
构成物体的所有分子，其热运动的__动能__与__分子势能__的总
和，叫做物体的内能
影响
因素
物体的内能与温度、分子间距离和质量有关；一切物体在任何情
况下都有内能
改变方式热传递做功
条件是否存在__温度差__ 物体对外做功或外界对物体做
功(摩擦、压缩)等
实质内能的__转移__ 机械能和内能的相互__转化__
示例煮饭、热水袋取暖钻木取火、搓手取暖续表
内能及其改变
说明
,
①条件：物体间存在__温度差__。

②规律：高温物体放出热量，内能__减小__，温度__降低__；低温物体吸收热量，内能__增大__，温度__升高__,
做功改变内能的两种情况：对物体做功，物体的内能__增大__；物体对外做功，内能__减小__
联系,做功和热传递在改变内能上是等效的，没有看到改变内能的具体过程，就无法判断物体内能改变的原因比热容
比较不同物质吸热的情况
实验
装置
实验
设计
比较水和食用油吸热能力的方法：①吸收相同的热量，比
较__升温__多少；②升高相同的温度，比较__吸热__多少
探究
方法
实验时应控制水和食用油的__质量__相同，升高相同的温
度或吸收相同的热量(即加热相同的时间)，这种研究问题
的方法称为控制变量法
得出①质量相等的水和食用油，升高相同的温度，__水__吸收
的热量多，说明水的吸热能力__强__；②物体吸收热量的
结论多少与物质种类、质量多少、升高的温度有关比热容
物理意义比热容是描述物质吸热或散热本领的物理量
定义
一定质量的某种物质，在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的__热量__与它的__质量__和升高(或降低)的__温度__乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示
公式c＝Q
mΔt
单位焦耳每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)
水的比热
容及意义
水的比热容为c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，它表示质量为1
kg的水，温度升高(或降低)1 ℃时，吸收(或放出)的热量
是4.2×103 J
热量的计算
Q＝__cmΔt__
变式：质量m＝
Q
cΔt，温度变化Δt＝
Q
cm
水比热容
较大的应用汽车发动机用水作为冷却剂，暖气用水作为传热介质
等
特性。

热值
定义燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的__比值__，叫做这种燃料的热值
单位在国际单位制中，热值的单位是__焦每千克
__，符号是__J/kg__
公式
q ＝Q m
理解
酒精的热值是3.0×107 J/kg ，表示__1__kg 的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107__J__
热值是燃料本身的一种属性，它与燃料的__种类__有关，与燃料的质量、体积、是否完
全燃烧等没有关系
热量的 计算
Q ＝mq 或Q ＝Vq
【提示】对于气体燃料来说，热值q ＝Q
V
，热值单位为J/m 3。

热机(高频考点)
定义 利用__内能做功__的机械
原理
种类 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
内燃机
定义 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热
机
分类
汽油机和柴油机
工作 过程
每个工作循环分为四个冲程：__吸气__冲程、__压缩__冲程、__做功__冲程和__排气__冲程，其中，能量转化的冲程有__2__个，分别为__压缩冲程__，把机械能转化为内能，__做功冲程__，把内能转化为机械能 一个工作循环中只有__做功__冲程是靠燃气推动活塞做功，其他三个冲程是靠安装在曲
轴上的飞轮的__惯性__来完成 压缩冲程中__机械__能转化为__内__能，做功冲程中__内__能转化为__机械__能 热机效率
定义
热机用来做__有用功__的那部分能量和燃料
__完全燃烧__放出的能量之比
续表
公式
η＝Q 有Q 总
热机效率
能量 流向
提高热 机效率 的途径
①让燃料尽可能充分燃烧，如：将煤粒磨成煤粉、加大送风量等；②利用废气的能量；③机件间保持良好
的润滑、减小摩擦
能量的转化和守恒
能量 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__到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量__保持不变__ 说明
①能量的转化和转移都是具有方向性的。

②能量的转化是通过物体做功来实现的。

能量在转化过程中，能量的形式发生了改变。

③能量在转移过程中，能量的形式没有发生变化
机械能守恒是有一定条件的。

图 说 物 理
教材图片
命题点
考查示例
HY 八下P 109图10－12 JK 九上P 7图1－2－2
分子动 理论
晓雯将几滴蓝墨水滴入一杯水中。

静置后观察到整杯水慢慢变蓝。

这种现象说明分子在永不停息地__做无规则运动__。

如图所示，墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明分子运动的快慢与
__温度__有关
RJ九P6图13.1－8 JK九上P6图1－1－13 分子间的
作用力
如图所示，将一块干净的玻璃板
吊在弹簧测力计下称量并读数，
然后将玻璃板水平接触水面，稍
稍向上用力拉弹簧测力计，则示
数将__变大__(选填“不变”“变
大”或“变小”)，此现象间接说
明分子间存在__引力__(选填“引
力”或“斥力”)
续表
教材图片命题点考查示例
RJ九P8图13.2－4 改变物
体内能
的方式
冬天人们手冷的时候经常通
过搓手的方式使手变暖和，
这是通过__做功__的方式改
变内能的；小强从滑梯下滑
的过程中，他的重力势能__
减小__(选填“增大”“减
小”或“不变”)，在这个过
程中，小强感觉到臀部发
热，这说明通过__做功__(选
填“做功”或“热传递”)的
方式可以改变物体的内能
RJ九P18图14.1－3 HY九上P38图12－17 JK九上P25图2－2－4 汽油机
四个冲
程的判
定和能
量转化
如图所示是四冲程汽油机的
剖面图。

关于其四个冲程的
描述正确的是(A)
A．吸气冲程中，汽油和空
气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功
的方式使汽缸内气体的内能
减小
C．做功冲程中，燃料释放
的能量绝大部分转化为机械
能
D．排气冲程中，废气带走
了燃料释放的能量的极少部
分
分子动理论(必考)
例1(2019·江西中考)当液体温度升高时，其分子__热运动__加剧，以致于表层中有更多的分子脱离液体分子的束缚跑到空气中去，气体分子间距很大，相互作用力很小，表现为气体没有固定的__形状__和体积。

例2(2018·江西中考)经过美食街时，同学们总能闻到风味独特的“臭豆腐”的味道，这属于__扩散__现象；“臭豆腐”经过烧烤后，加快了__分子__的无规则运动。

,
1．(2019·沈阳中考)打开放有樟脑丸的衣柜，就会闻到樟脑的气味，天气越热樟脑味越浓。

樟脑丸放置时间长了会变小，甚至消失。

关于这些现象，下列说法中正确的是(C)
A．樟脑丸变小与放在饮料里的冰块变小是相同的物态变化
B．樟脑丸消失与放在空气中的干冰消失一样都要放出热量
C．闻到樟脑的气味表明气体分子在不停地做无规则运动
D．天气越热樟脑味越浓表明温度越高分子热运动越缓慢
2．(2019春·南昌期末)如图所示，用弹簧测力计将玻璃板从水中缓慢提起。

关于测力计示数
的说法正确的是(B)
A．玻璃板没有浸没在水中时最大
B．玻璃板即将离开水面时最大
C．玻璃板全部在空气中时最大
D．玻璃板离开水面时测力计示数一直减小【方法技巧】
机械运动是宏观物体的运动，一般肉眼看得见，如沙尘漫天飞、粉笔灰乱飞；热运动是微观粒子的运动，肉眼看不见，通常通过运动的最终效果间接感知，如通过闻到花香而感知花香分子的热运动，通过煤放久了墙角变黑而感知煤分子的热运动。

比热容和热值的理解及计算
例3如表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是(C)
物质水煤油冰铝铜
比热容/[J/
(kg·℃)]
4.2×
103
2.1×
103
2.1×
103
0.88×
103
0.39×
103 B．物质的物态发生变化，比热容不变
C．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多
D．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多
例4(2018·江西中考节选)将100 g、20 ℃的玉米加热到300 ℃成为爆米花时，求玉米粒需要吸收的热量。

[c 玉米＝1.2×103 J/(kg·℃)]
解：玉米吸收的热量Q吸＝c玉米m(t－t0)＝1.2×103J/(kg·℃)×0.1 kg×(300 ℃－20 ℃)＝3.36×104 J。

,
3．(2019·青海中考)北方楼房中的“暖气”用水作为介质，是因为水的__比热容大__。

质量为1 t的热水放出2.1×108J热量后温度降低__50__℃。

暖气能使室内温度升高内能增加，这是通过__热传递__的方式实现的。

[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
4．(2019·汶上县二模)如图所示，规格相同的甲、乙两容器中分别装有3 kg和2 kg的纯净水，并用不同加热器加热，不计热损失，得到如图丙所示的水温与加热时间的关系图。

则下列说法正确的是(D)
A．甲杯中水的每分钟吸收的热量为2.52×105 J
B．甲、乙两杯中的加热器每分钟放出的热量之比为3∶2
C．加热相同的时间，甲、乙两杯中的水升高的温度之比为2∶3
D．将甲、乙两容器中的液体从20 ℃加热至沸腾所需要的时间之比为2∶3【方法技巧】
(1)物质的比热容特性：①比热容用来反映物质吸热或放热能力，比热容大的物质其吸热或放热能力就强。

②比热容与物质的种类及状态有关，与其质量、吸放热情况、温度变化等无关。

③同种物质，状态不同，比热容一般不同。

(如水与冰是同种物质，但比热容不同)④比热容是物质的一种特性。

不同物质的比热容一般不同，但也有相同的情况。

(如冰与煤油的比热容相同)
(2)燃料的热值特性：①热值是燃料的一种特性。

燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关。

②理解热值时，注意“完全燃烧”这一条件，热值的大小不能表示燃料实际的燃烧情况。

改变内能的方式及温度、内能和热量的关系(必考)
例5(2018·江西中考)如图所示，是课间同学们在教室里嬉戏的场景，恰巧被老师用手机拍下。

上课后，老师形象地将图中①的动作描述为热传递中的传导，其②和③可分别描述为热传递中的__对流__和__辐射__。

例6
(2017·江西中考)如图所示，两个容积相同的保温杯，同时装满温度相同的热水，过了一会儿，甲杯的外壁比乙杯热，由此可判断__乙__杯保温性能好，杯壁变热是通过__热传递__的方式改变了它的内能。

, 5．(2019·广饶县模拟)下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是(D)
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．0 ℃的冰的内能为零
C．物体内能增大，一定吸收了热量
D．物体的温度升高，内能增大
6．(2019·瑶海区三模)下列与“热”相关的物理现象，解释正确的是(A)
A．零下10 ℃的冰块放在0 ℃的冰箱保鲜室，一段时间后，冰块的内能会增加
B．互相接触的两个物体之间没有发生热传递，这是因为它们具有相等的内能
C．夏天用电风扇吹风能使人感到凉爽，这是因为电风扇降低了室内空气的温度
D．严寒的冬天，窗户玻璃上的冰花是空气中的水蒸气遇强冷空气凝固形成的【方法技巧】
(1)热量是一个过程量，只能说物体“吸收”或“放出”了热量，不能说物体“具有”或“含有”热量，更不能“比较”两物体的热量。

(2)三种热传递方式：传导——热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分；对流——靠液体或气体的流动来传热的方式；辐射——物体以电磁波或粒子的形式向外传递热量。

(3)热量、温度和内能的辩证关系如右图：
①“一定”：物体的温度升高(降低)，内能一定增加(减少)。

②“不一定”：a.物体的内能增加(减少)，温度不一定升高(降低)，不一定吸收(放出)热量。

如：晶体的熔化或凝固过程；外界对物体做功(物体对外界做功)。

b.物体吸收(放出)热量，温度不一定升高(降低)，内能不一定增加(减少)。

如：晶体的熔化或凝固过程；物体吸收热量，同时对外做功(物体放出热量，同时外界对物体做功)。

c.物体的温度升高(降低)，不一定吸收(放出)热量。

如：摩擦生热。

热机、热效率及能量转化与守恒
例7(2019·江西中考)如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作。

由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是(C)
,A.鼻孔吸气),B.气沉丹田),C.排山倒海),D.打完收工)
例8(江西中考)如图所示，是世界上早期的蒸汽机汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的__内__能增加，再转化为汽车的__机械__能，使汽车前进。

例9(2019·怀化中考)某种国产汽车，当它在某平直公路上以20 m/s速度匀速行驶时，每百公里的油耗为6 L，汽车行驶500 s，则汽车消耗的汽油是__0.6__L。

假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是495 N，则汽油机的效率是__25__%。

(已知汽油的热值是3.3×107 J/L),
7．(2019·南岗区三模)下列有关热机的说法正确的是(B)
A．内燃机的冷却液需要用比热容较小的物质
B．内燃机除做功冲程以外的三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的
C．汽油机消耗的汽油可循环使用，是取之不尽的能源
D．热机的压缩冲程是将内能转化为机械能的过程
8．(多选)某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9 km，用时5 min 45 s，消耗燃油1.5 kg。

已知汽车的牵引力是2 000 N，燃油的热值为4.6×107 J/kg，假设燃油完全燃烧。

通过计算可知，下列结果正确的是(BD) A．汽车行驶速度是20 km/h
B．消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107 J
C．汽车牵引力做功的功率是30 kW
D．汽车发动机的效率是20%【方法技巧】
几种常见热效率的计算方法
装置能量转化形式热效率计算方法
燃具化学能转化为内能η＝
Q吸
Q放
×100%＝
cm（t－t0）
m燃料q
×100%或η＝
Q吸
Q放
＝
cm（t－t0）
Vq×100%
电热器 电能转化为内能 η＝Q 吸Q 放＝cm （t －t 0）P 电t
×100% 热机 内能转化为机械能 η＝W 机Q 放
×100% 太阳能热水器
太阳能转化为内能
η＝Q 吸W 太阳×100%＝cm （t －t 0）P 辐射t ×100% ,中考必做实验突破(素养提升))
比较不同物质吸热的情况(课标要求，考纲要求)
高频命题点：
(1)实验器材的安装顺序是什么？(自下而上)
(2)怎样正确读取温度计的示数？
(3)减小热量损失的方法有哪些？
(4)怎样根据图表分析出比热容的大小？
(5)实验中转换法和控制变量法的应用。

例10 夏天，小杰去海边游玩时发现：中午沙子较热，海水较凉，而傍晚沙子较凉，海水较热。

对此现象小杰提出了猜想：可能是沙子吸热或放热后，温度的变化比水大。

(1)为验证猜想，小杰找来了铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、沙子、搅拌棒、细线、火柴、天平，除此之外，她还需要__温度计__。

(2)实验中，小杰选用了两个火焰相同的酒精灯，分别给水和沙子加热，这样做的目的是__使水和沙子在相同时间吸收相同的热量(或使两个酒精灯在相同的时间内放出的热量相同)__。

(3)实验中，为了研究水和沙子吸收的热量与温度变化的关系，需要控制水和沙子的初温、水和沙子吸收的热量以及水和沙子的__质量__相同。

(4)如果小杰实验时得出的结论与猜想一致，那么，当水和沙子升高相同的温度时，水吸收的热量和沙子吸收的热量应该有怎样的关系？
答：质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于沙子吸收的热量。

(或Q 水>Q 沙)(只要答出水吸收的热量大于沙子吸收的热量即可)
(5)小杰通过以上实验发现的规律，在生活中有许多应用，试举出一例。

答：热水袋内装有水。

(或汽车散热器内装有水、暖气片里循环流动的液体是水、沙漠地区早穿皮袄午穿纱、沿海地区比内陆地区温差小等)
请完成《限时训练本》第23～24页
请识记《背多分手册》第19～21页。