专题01内能及其利用【考点清单 12题型练】九年级物理（人教版）（解析版）.docx

1、专题01 内能及其利用 清单01 分子动理论一、物质的构成：1、常见的物质是由大量的 分子 、 原子 构成的。2、分子大小：分子很 小 ，人们用肉眼和光学显微镜无法分辨，只能用电子显微镜观察。3、一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10-10m为单位来度量分子。二、分子热运动：1、定义：一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种 无规则的 运动叫做分子的热运动。2、扩散： 不同 的物质在互相 接触 时彼此进入对方的现象。（1）气体、液体、固体均能发生扩散现象（2）扩散快慢与 温度 有关， 温度 越高，扩散越快。（3）扩散现象说明： 分子在做无故则运动 ； 分子间有空隙 。（4）能够用肉眼

2、直接看到的运动 不是 （选填“是”或“不是”）分子热运动，例如尘土飞扬、云雾缭绕等。三、分子间的作用力：1、分子间 同时 存在相互作用的引力和斥力。2、分子间作用力与分子间距离的关系：（1）当分子间距离变小时，引力和斥力都 增大 ，斥力 增大 的更明显，此时F斥F引，作用力表现为斥力；（2）当分子间距离变大时，引力和斥力都 减小 ，斥力 减小 的更明显，此时F斥F引，作用力表现为引力。（3）当分子间的距离等于r0（r0为平衡距离）时，分子间引力与斥力 相等 ；当分子间的距离大于10r0时，分子间的作用力可以忽略不计。四、分子动理论：1、物质是由大量的 分子 、 原子 构成的；2、物质内的分子在

3、不停地做 无规则 运动；3、分子之间存在 引 力和 斥 力。清单02 内能一、内能：1、构成物体的所有分子，其热运动的 动 能和分子 势 能的总和，叫做物体的内能。2、单位： 焦 ，符号 J ，各种形式能量、功的单位都是 焦 。3、特点：（1）一切物体在任何情况下都 具有 内能，无论温度多高，还是温度多低，都 具有 内能。（2）在物体的质量、材料、状态相同时，温度越高，内能越 大 。二、改变内能的两种方式：1、热传递可以改变物体的内能（1）热传递条件：物体之间存在 温度差 ；（2）热传递方向：热量从 高 温物体向 低 温物体传递或从同一物体的 高 温部分向 低 温部分传递；（3）热传递的结果：

4、 温度 相同；（4）热传递实质： 内能的转移 ；（5）热传递过程中，物体吸收热量，内能 增大 ；放出热量，内能 减少 。（6）热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。热量是 过程 量，不能说“含有”“有”“具有”“物体的热量”，可以说“吸收”或“放出”。注意： 热传递是传递 内能 ，而不是传递 温度 ；物体内能改变，温度 不一定 （选填“一定”或“不一定”）发生变化，如晶体的熔化、水的沸腾等。2、做功可以改变物体的内能：（1）对物体做功，物体内能会 增加 ，即机械能转化为内能；（2）物体对外做功，物体内能会 减少 ，即内能转化为机械能；（3）做功的实质：其他形式的能和内

5、能的相互 转化 。3、热传递与做功改变物体的内能是 等效 的。清单03 比热容一、比热容1、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 ，叫比热容。2、比热容用c表示，单位： 焦/（千克摄氏度），符号： J/（kgC） 。3、物理意义：表示物体 吸热 或 放热 能力的强弱的物理量。4、水的比热容为4.2103J/（kgC），它表示的物理意义是： 质量是1kg的某种位物质温度升高（或降低）1吸收（或放出）的热量是4.2103J 。5、比热容是物质的一种特性，大小与物质的种类、状态 有关 ，与质量、体积、温度、密度、吸热、放热、形

6、状等 无关 。（选填“有关”或“无关”）二、水比热容较大的应用：（1）做冷却剂：冷却塔、汽车发动机用水做冷却剂、海水做工业冷却用水；（2）取暖用水做传热介质；（3）调节温度人体中水所占比例高、城市修建人工湖缓解热岛效应、沿海地区昼夜温差小、内陆昼夜温差大等。三、热量的计算：1、公式：Q=cmt，其中t为 温度的变化 。2、热平衡方程：发生热传递时，若不计热量损失，则有 Q吸=Q放 。清单04 内燃机一、热机：1、定义：把 内 能转化为 机械 能的机械叫做热机。2、热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。二、内燃机：1、内燃机是现代社会中最常见的一种热机，分为汽油机和柴油机两大

7、类。2、内燃机工作过程：（1）冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。（2）内燃机的每一个工作循环分为四个阶段： 吸气 冲程、 压缩 冲程、 做功 冲程、 排气 冲程。汽油机工作示意图：丙 做功 冲程: 在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外 做功 。乙 压缩 冲程：进气门和排气门都 关闭 ，活塞向 下 运动，燃料混合物被 压缩 甲 吸气 冲程：进气门 打开 ，排气门 关闭 ，活塞向 下 运动，汽油和空气混合物进人汽缸丁 排气 冲程:进气门保持 关闭 ，排气门 打开 ，活塞向

8、 运动，把废气排出汽缸（3）内燃机的四个冲程叫一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复 2 次，飞轮转动 2 周，对外做功 1 次。三、汽油机和柴油机区别1、汽油机：汽缸顶部为火花塞，吸入汽油和空气的混合物，点火方式为点燃式，效率较低。2、柴油机：汽缸顶部为喷油嘴，吸入空气，点火方式为压燃式、效率较高。清单05 热机效率一、热值：1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与的其质量（或体积）之 比 ，叫做这种燃料的热值。用符号 q 表示。2、公式：或3、单位：J/kg或J/m3说明：当燃料的热值以J/kg已知时，需选用 Q=mq 计算热量，当燃料的热值以J/m3（或J/L）已知时，需选用 Q=Vq

9、计算热量。4、热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类 有关 ，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等 无关 （选填“有关”或“无关”）。4、燃料燃烧过程： 化学 能转化为 内 能。二、热机效率1、定义：热机用来做 有用功 的那部分能量与 燃料完全燃烧放出热量 之比叫热机效率。2、公式：3、因为热机在工作过程中总是有能量损失，所以 c液。下列说法中（） 甲物质是水 015min乙温度降低了200015min甲放出了8.4104J的热量 乙物质的比热容为2.1103J/（kg）A只有正确B只有正确C只有正确D只有正确【答案】D【详解】时间相等时，图示可以看出乙液体的温度降低的快，甲液体温度降低

10、慢；根据热量的计算公式可知，在质量相等、初温相同、放热也相同的情况下，温度降低得快，它的比热容小，所以，甲液体的比热容大，所以若甲、乙两种液体中，一种液体是水，则这种液体一定是甲液体，故正确；由图可知：液体的初温是60，放热15min后，乙液体的末温是20，乙温度降低了40，故错误；读图可得，甲在15min内由60降低到40，降低的温度是20；甲液体已判断出是水，所以甲放出的热量，故错误；由图知，15min时水和乙放出的热量相同，乙降低的温度是水降低温度的二倍，水和乙的质量相同，由可知，水的比热容是乙的2倍，因此乙的比热容为2.1103J/（kg），故正确；由以上分析可知，D符合题意，ABC不

11、符合题意。故选D。11、刚出炉的烤红薯浓香扑鼻，等一会儿烤红薯变凉后香气变淡，说明分子运动的剧烈程度与 有关；温度为0的物体 （选填“有”或“没有”）内能；如果相互接触的两个物体之间发生了热传递，是因为它们之间具有不同的 。【答案】温度 有 温度【详解】刚出炉的烤红薯浓香扑鼻，说明香气分子扩散到空气中，分子做无规则运动，温度越高，分子无规则运动越剧烈；等一会儿烤红薯变凉后香气变淡，温度变低，分子无规则运动减缓。因此说明分子运动的剧烈程度与温度有关。任何物体都有内能，所以温度为0的物体有内能。发生热传递的条件是有温度差，则相互接触的两个物体之间发生了热传递，它们之间一定具有不同的温度。12、冬天

12、人们常用如图所示的暖手宝取暖，该暖手宝在加热过程中将电能转化为 能；为了使其能够放出更多的热量，内部的液体应具备的特点是比热容 （选填“较大”或“较小”）；暖手时感觉格外温暖，是因为手 （选填“吸收”或“放出”）了热量。【答案】内 较大 吸收【详解】暖手宝在加热过程中消耗电能，使液体温度升高，该过程中将电能转化为内能。比热容比较大的液体，相同质量、降低相同的温度时，可以放出更多的热量。因此内部的液体应具备比热容较大的特点。暖手时感觉格外温暖，是因为手通过热传递吸收了热量。13、2023年10月26日，搭载“神舟十七号”载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，长征二号F遥十

13、七运载火箭以氢做燃料是因为氢的 大；火箭升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的 能，能量转化过程中总量是不变的，这就是 。【答案】热值 机械 能量守恒定律【详解】火箭选用氢做燃料是因为氢的热值大，根据Q=mq知，完全燃烧相同质量的氢与其他燃料相比放出更多的热量。火箭升空时，燃料燃烧释放出的内能转化为火箭的机械能。能量只会转化和转移，而能量转化过程中总量是不变的，这就是能量守恒定律。14、思思一家“十一”自驾去净月潭游玩。（1）汽油机的做功冲程将 能转化为机械能，为汽车提供动力；（2）此次游玩一共消耗汽油4kg，汽油完全燃烧放出的热量为 J；汽车能量流程图如图所示，汽车输出的有用功为 J。（汽油

14、的热值为4.6107J/kg）【答案】（1） 内 （2）1.84108 5.52107【详解】（1）汽油机的做功冲程将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能，为汽车提供动力。（2）汽油完全燃烧放出的热量Q=qm=4.6107J/kg4kg=1.84108J，由图可知有用功占比100%-（30%+33%+7%）=30%，所以汽车输出的有用功1.84108J30%=5.52107J。15、甲、乙两个初温相等的物体质量相等，它们的比热容之比为c甲c乙31，让他们各吸收300J的热量后，再把它们放在一起相互接触（无热损失），在达到热平衡的过程中，它们之间传递的热量为 J。【答案】150【详解】假设物体初温是

15、t0，质量是m，比热容分别为3c和c，当分别吸收300J后，甲物体末温为t1，乙物体末温为t2，则甲物体吸收的热量3cm（t1-t0）=300J，甲物体末温为，乙物体吸收的热量cm（t2-t0）=300J，乙物体末温，所以t1t2，再接触热量是从乙物体传递到甲物体，达到热平衡后，假设达到的温度为t，传递的热量为Q，甲物体吸收热量3cm（t-t1）=Q，乙物体放出的热量cm（t2-t）=Q，所以解得Q=150J。16、（1）小丽妈妈做了香甜可口的“拔丝红薯”。“拔丝红薯”刚出锅时闻起来甜香浓郁，这是 现象，制作“拔丝”用的糖浆，需要不断地加热、搅拌 的方式改变糖浆的内能；（2）热岛效应主要原因是

16、城市建筑群密集，在相同的日照情况下，城市地区升温较 （选填“快”或“慢”）。目前很多城市通过增大城区的绿地、水域面积来减弱城市热岛效应，这主要是利用了水的 较大的特点；（3）家用轿车常用汽油机驱动，小明从转速表上看到发动机的转速为1800r/min，则发动机1s内 周，对外做功 次，除做功冲程以外的其他冲程是依靠飞轮的 来完成的。【答案】（1）扩散 热传递 （2）快 比热容 （3）30 15 惯性【详解】（1）闻到红薯香味是红薯分子在不停地做无规则热运动，这是扩散现象。因为要加热，所以主要是通过热传递的方式改变糖浆的内能。（2）建筑物是砂石制成，比热容较小，同样日照条件下城市升温快，而水的比热

17、容较大，增大城区的绿地、水域面积可以减弱城市热岛效应。（3）一个工作循环4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次，发动机的转速为1800r/min，所以1s飞轮转30周，对外做功15次。根据汽油机的工作过程可知，只有做功冲程有做功，其他三个冲程都靠飞轮的惯性来完成。17、小华利用如图1所示的装置，进行“比较水和食用油的吸热能力”实验，实验时用相同的热源加热且保证加热方式也相同，水的密度大于食用油。（1）请指出装置图1中的错误是： ；除了图中所示器材，还需要的测量器材有天平和 ；加热过程中，水和煤油吸收的热量的多少是通过 来反映的；加热时间/min01234食用油的温度/2022242628水的温度/

18、2021222324（2）小华纠正错误后，进行实验记录的数据如上表：人们通常用两种方法来比较水和食用油的吸热能力。方法A：吸收相同的热量，比较升高的温度；方法B： 。物理学用比热容描述物质的吸热能力，这种方法与方法 （选填“A”或“B”）是相同的。若水的比热容为4.2103J/（kg），由表格数据可知，食用油的比热容是 J/（kg）。【答案】（1）未控制水和食用油的质量相等 秒表 加热时间 （2）升高相同的温度，比较吸收的热量 B 2.1103【解析】（1）由图可知，烧杯里的水和食用油的体积相同，但水和食用油的密度不同，根据可知，两个烧杯中的液体质量不相等；在比较水和食用油的吸热能力的实验中，

19、需要控制两种液体的质量相等。在比较水和食用油的吸热能力的实验中，使用相同的热源加热且保证加热方式也相同，是因为相同的加热装置在相同时间内提供的热量相等，我们可以根据加热时间来判断液体吸热的多少，所以还需要测量加热时间的工具秒表。（2）比较水和食用油的吸热能力有两种方法，一是液体吸收相同的热量，比较升高的温度，升高温度越多的，说明吸热能量越差；二是液体升高相同的温度，比较吸热的多少，吸收热量越多的，说明吸热能力越强。比热容描述的是质量为1kg的物质温度每升高或降低1能吸收或放出的热量的多少，这种方法是通过物质升高相同的温度比较吸收热量的多少，和方法B是相同的。由表中数据可知，两种液体的初温都是2

20、0，当加热时间都是1min时，两种液体吸收的热量相同，根据可得，食用油的比热容为。18、在探究“比较两种燃料的热值”的实验中，小明设计了如图所示的装置。（1）该实验应该控制烧杯中液体 与质量相同，我们可以通过观察 变化比较燃料燃烧时放热多少；（2）假如通过烧杯中水吸收的热量代替燃料燃烧放出的热量来计算燃料的热值，这样计算出的热值比燃料真实热值 （选填“偏大”、“偏小”或“相等”），理由是 ；（3）通过观察，小明发现燃烧相同质量的酒精和汽油后，A杯中液体的温度比B杯中液体的温度高，因此得出结论：酒精的热值比汽油的热值高（假设两边液体吸热效率相同）。该结论是否合理 ；理由： 。【答案】（1）种类

21、液体温度 （2）偏小 见详解 （3）不合理 见详解【详解】（1）物体吸收的热量无法直接观察，需要通过液体温度变化来体现，根据可知，该实验应该控制烧杯中液体种类与质量相同，温度变化量越大，吸收的热量越多。（2）由于燃料燃烧过程中存在燃烧不完全、热损失等问题，液体吸收的热量远小于燃料完全燃烧放出的热量，所以通过烧杯中液体吸收的热量代替燃料燃烧放出的热量来计算燃料的热值，这样计算出的热值比燃料真实热值偏小。（3）实验中并未强调两杯液体的初温相同，而末温不相同，并不能说明末温高，上升的温度就多，吸收的热量多，所以无法比较哪种燃料放出的热量多，无法比较热值的大小。19、 “山下泡温泉，山中看红叶，山顶看

22、雪松”中国温泉之乡尧山福泉温泉毗邻巍巍尧山，地处中原大佛文化圣地，其泉水富含钠、钙、氯、氟等20多种微量元素和矿物质成份，是人们养生休闲的好去处。某泉眼出水最高温度67，供暖后水的温度下降了25，日出水量4000m3。已知水1.0103kg/m3，c水4.2103J/（kg），q煤3107J/kg，问：（1）人在泡温泉时感觉温暖是通过 的方式改变了人体的内能；（2）该泉眼每日流出的温泉水质量？ （3）这些温泉水每天放出多少热量？ （4）如果通过燃煤锅炉让供暖后水的温度再次升到67，锅炉的效率为60%，则需要燃烧多少千克煤炭？ 【答案】（1）热传递 （2）4106kg （3）4.21011J （

23、4）2.3104kg【详解】（1）人在泡温泉时感觉温暖表明水温高于人体的温度，故是通过热传递的方式改变了人体的内能；（2）该泉眼每日流出的温泉水质量为m=水V=1.0103kg/m34000m3=4106kg；（3）这些温泉水每天放出热量为；（4）需要的总热量为，则需要燃烧的煤炭为。20、一般小汽车每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体，为了实现节能减排，各种新能源汽车相继出现，如图所示为某太阳能汽车，能将太阳能转换为电能储存起来供汽车行驶，真正实现了零排放。若该太阳能汽车行驶时受到的阻力恒为900N，某天接收到的太阳能为1.08108J，可供汽车匀速行驶30km路程。求：（1）该太

24、阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功；（2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率；（3）相比较效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功可以减少多少千克二氧化碳气体的排放?（汽油热值为4.6107J/kg）【答案】（1）2.7107J；（2）25%；（3）4.5kg【详解】解：（1）该太阳能汽车匀速行驶时，牵引力与阻力是一对平衡力，即F=f=900N，匀速行驶30km过程中牵引力所做的功为；（2）某天接收到的太阳能为E=1.08108J，该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率为；（3）如果是效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功消耗的汽油质量为m，由于所以，因为每消耗1kg汽油就会排放2.3kg的二氧化碳气体，消耗kg的汽油可以排放4.5kg的二氧化碳气体，太阳能汽车是零排放的，即可以减少4.5kg的二氧化碳气体排放。答：（1）该太阳能汽车匀速行驶30km过程中牵引力所做的功为2.7107J；（2）该太阳能汽车太阳能转化为机械能的效率为25%；（3）相比较效率为30%的汽油车，牵引力做相同的功可以减少4.5kg二氧化碳气体的排放。