专题05 内能及内能的利用-2024年中考物理一轮复习知识清单（原卷版）.docx

1、专题05 内能及内能的利用考点一 分子热运动知识点一：物质的构成1.一切物质都是由分子或原子组成的，分子之间有间隙。2.组成物质的分子或原子具有物质的基本性质。知识点二：分子热运动1.分子热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫做分子的热运动。2. 扩散现象：（1）定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。（2）扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；分子之间有间隙。（3）固体、液体、气体都可以发生扩散现象，只是扩散的快慢不同，气体间扩散速度最快，固体间扩散速度最慢。（4）汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。（5）扩散速度与温度有关，温度越高，分子

2、无规则运动越剧烈，扩散越快。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。知识点三：分子间的作用力1.分子之间存在着相互作用力（1）分子之间的引力和斥力同时存在，处于正常状态的固态物质分子间的引力与斥力基本平衡，分子在其平衡位置附近振动。（2）物体受到拉伸时，分子间距离变大，分子间引力更为显著。（3）当物体受到压缩时，分子间距离变小，分子间斥力作用更为显著。考点二 内能知识点一：内能1.定义：物体内部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。5. 影响物体内能大小的因素：（1）温度：在物体的质量、材料、状态相同时，物体的温度升高，内能增大，温度降低，内能减小；反之，

3、物体的内能增大，温度却不一定升高（例如晶体在熔化的过程中要不断吸热，内能增大，而温度却保持不变），内能减小，温度也不一定降低（例如晶体在凝固的过程中要不断放热，内能减小，而温度却保持不变）。（2）质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。（3）材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。（4）存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。知识点二：改变物体内能的方法：做功和热传递（1）做功：做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加（将机械能转化为内能）。物体对外做功物体内能会减少（将内能转化为机械能）。

4、做功改变内能的实质：内能和其他形式的能（主要是机械能）的相互转化的过程。如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。（2）热传递：定义：热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。（热量是变化量，只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。）热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高，内能增加；拓展知识点：内能的理解 (1)内能是指物体的内能，不是分子的内能，更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是

5、物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，所以，单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。(2)任何物体存任何情况下都有内能。(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少，因为内能是物体的所有分子具有的总能量，宏观量度比较困难。（4）一切物体都具有内能。一个物体温度越高内能越大。我们易误认为“0”的物体没有内能。拓展知识点：内能的应用（1）利用内能来加热：实质是热传递。（2）利用内能来做功：实质是内能转化为机械能。考点三 比热容知识点一：比热容（1）定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1时吸收（或放出）的热量。比热容用符号c表示，它的单位是焦

6、每千克摄氏度，符号是J/(kg)比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。（2）物理意义：水的比热容c水4.2103J/(kg)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1，吸收（或放出）的热量为4.2103J。（3）比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。（4）比较比热容的方法：质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容大。质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。（5）比热容的应用1.比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一

7、状态下，比热是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。2.水的比热容较大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。水比热容大的特点，在生产生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。知识点二：热量的计算公式（1）温度升高时用：Q吸cm（tt0） c m t+ t

8、0 t0t- （2）温度降低时用：Q放cm（t0t） c m t0+ t tt0- （3）只给出温度变化量时用：Qcmt c m tQ热量焦耳（J）；c比热容焦耳每千克摄氏度（J/(kg)）；m质量千克（kg）；t末温摄氏度（）；t0初温摄氏度（）由公式Qcmt可知：物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量这三个因素决定的。考点四 热机知识点一：热机定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等知识点二：内燃机1.汽油机（1）汽油机的构造：气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。（2）汽油机的工

9、作过程：吸气、压缩、做功、排气。吸气冲程。进气门打开，排气门关闭，活塞由气缸最上端向下运动，汽油和空气的混合物从进气门被吸入气缸。当活塞运动到最下端时，进气门关闭。压缩冲程。进气门和排气门都关闭，活塞由气缸的最下端向上运动，燃料混合物被压缩，气缸内温度升高，气压增大。做功冲程。在压缩冲程结束后，火花塞产生电火花，点燃燃料混合物。燃料混合物剧烈燃烧，产生高温、高压燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆驱使曲轴转动。排气冲程。进气门关闭，排气门打开，活塞从气缸最下端向上运动，把废弃排出气缸，为下一个循环做好准备。2柴油机（1）柴油机的构造：气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。（2）柴油机的

10、工作过程：吸气、压缩、做功、排气。吸气冲程。进气门打开，排气门关闭，活塞由气缸最上端向下运动，空气从进气门被吸入气缸。当活塞运动到最下端时，进气门关闭。压缩冲程。进气门和排气门都关闭，活塞由气缸的最下端向上运动，燃料混合物被压缩，气缸内温度升高，其温度超过柴油的燃点。做功冲程。在压缩冲程结束后，由喷油嘴向气缸内喷射雾状的柴油，这些柴油在气缸内高温的空气中剧烈燃烧，产生高温、高压燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆驱使曲轴转动。排气冲程。进气门关闭，排气门打开，活塞从气缸最下端向上运动，把废弃排出气缸，为下一个循环做好准备。知识点二：内燃机的理解1.内燃机：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一

11、端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。2.内燃机的工作原理：（1）汽油机和柴油机的工作原理：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。（2）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。（3）在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。（4）四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。（5）一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为机械能。知识点三：热值燃料燃

12、烧，使燃料的化学能转化为内能。（1）定义：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。单位：固体燃料的热值的单位是焦耳每千克（J/kg）、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米（J/m3）。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。（2）公式： Qqm m= q= Q放出的热量焦耳（J）；q热值焦耳每千克（J/kg）；m燃料质量千克（kg）。QqV V= q=Q放出的热量焦耳（J）；q热值焦耳每立方米（J/m3）；V燃料体积立方米（m3）。（3）物理意义：酒精的热值是3.0107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量

13、是3.0107J。煤气的热值是3.9107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9107J。考点五 热机的效率1. 影响燃料有效利用的因素：一是燃料很难完全燃烧，二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用。2. 有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度）；以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）。3. 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。4. 公式： Q总= Q有用= Q总由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效

14、率总小于1。5. 热机能量损失的主要途径：废气内内、散热损失、机器损失。6. 提高热机效率的途径：（1）使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失；（2）机件间保持良好的润滑，减小摩擦。（3）在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。7. 常见热机的效率：蒸汽机6%15%、汽油机20%30%、柴油机30%45%内燃机的效率比蒸汽机高，柴油机的效率比汽油机高。考点六 能量转换和守恒1. 能量：能量存在多种形式，如机械能、内能、电能、化学能、光能、核能等. 2. 能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的(如图).3. 能量守恒定律：能量既

15、不会凭空消失，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. 4. 能量转移、转化的特点：具有方向性易混易错点一：内能、热量和温度的理解易错（1）内能和温度是状态量，热量是过程量，只能说吸收和放出热量或吸和放热。（2）物体温度升高，内能增加；反之，温度不一定升高，例如晶体熔化和水沸腾。（3）物体不对外做功，物体吸收热量，内能增加；反之，物体不一定吸收热量，也可能是外界对物体做功。易混易错点二：比热容的理解易错（1）比热容是物质的一种特性，只与物质的种类有关，与物体的质量、吸收或放出热量的多少、升高或降低的温度无关。（2

16、）比热容是表示物质的吸热能力强弱的物理量，比热容越大，吸或放热能力越强，水的比热容较大一般被选作汽车发动机的冷却液，注意和燃料的热值区分。易混易错点三：热传递的条件分析不清易错？热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。而不是从能量高的物体传到能量低的物体。热传递只与温度高低有关，与能量高低无关。热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。（热量是变化量，只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。）热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。易混易错

17、点四：汽油机的4221工作原理理解不透彻易错。在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。易混易错点五：汽油机工作过程中能量转化记忆不清易错。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。易混易错点六：热机效率与功率理解易错（1）效率和功率没有关系，不能认为功率大效率就大。（2）效率是百分数总是小于1。技巧一 分子热运动与扩散现象的辨析扩散现象是指不同物质相互接触时，可以彼此进入对方中去的现象

18、，扩散现象是分子热运动的结果。（1）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质间是不能发生扩散现象的。例如：冷热水混合，虽然冷水分子和热水分子都能彼此进入对方，但不是扩散现象。（2）扩散现象能反映分子的无规则运动。而灰尘颗粒、大雾中的微粒及烟尘中的微粒等肉眼能观察到的分子聚合体在外力下的机械运动，都不是扩散现象。（3）扩散是人能够直接观察或感知到的宏观现象；分子的无规则运动是微观现象，人无法直接观察。因此不能说“观察到分子无规则运动”，或“分子的扩散现象”。技巧二 分子间作用力的理解分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。（1）当分子间距离等于r0（r0=10-10m）时，分子间引力和斥力相等

19、，合力为0，对外不显力；（2）当分子间距离减小，小于r0时，分子间引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力；（3）当分子间距离增大，大于r0时，分子间引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力；（4）当分子间距离继续增大，分子间作用力继续减小，当分子间距离大于10 r0时，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略了。技巧三 分子热运动与机械运动的辨析理解技巧四 做功和热传递的理解应用在热传递过程中，是内能在物体间的转移，能的形式并未发生改变；在热传递过程中，若不计能量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量；因为在热传递过程中传

20、递的是能量而不是温度，所以在热传递过程中，高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度；热传递的条件：存在温度差。如果没有温度差，就不会发生热传递。做功和热传递改变物体内能上是等效的。技巧五 温度、热量和内能的理解应用注：热量是一个过程量，不能说物体中含有多少热量，只能用“吸收”和“放出”来描述温度热量内能定义宏观上表示物体的冷热程度；微观上反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度热传递过程中传递能量的多少热运动的分子动能和分子势能的总和量的性质状态量过程量状态量表述用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述用“放出”“吸收”、等表述用“具有”“改变”“增加”“减少” 等表述单位摄氏度

21、()焦耳(J)焦耳(J)联系(1)同一个物体温度越高，内能越 大 ; (2)一切物体在任何时候任何状态下都具有内能，内能增加或减少，温度 不一定 (选填“一定”或“不一定”)改变(如晶体的熔化、凝固过程); (3)物体内能的变化，可能是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做了功或物体对外界做了功； (4)吸收热量，内能 不一定 (选填“一定”或“不一定”)增加技巧六 汽油机和柴油机的比较（1）汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。（2）汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。（3）汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火

22、方式是压燃式。（4）柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。（5）汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。技巧七 4-2-2-1工作原理的理解在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。考向一：分子热运动【例题1】每年谷雨时节，菏泽牡丹盛开，芳香四溢，人们能闻到花香，这是 _现象，该现象说明物质内的分子在不停地做 _；两滴水银靠近时，能自动结合

23、成一滴较大的水银，这一事实说明分子之间存在着 _力。考向二：内能【例题2】关于热和能，正确的说法是（）A热传递过程中，热量从内能大的物体传向内能小的物体B物体内能减少，温度一定降低C一切物体不论温度高低，都有内能D燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多考向三：比热容【例题3】如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（）A加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小B加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大C吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小D吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大考向四：

24、热机【例题4】如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（）A在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙B飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁C飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功50次D丁图冲程能量转化：机械能转化为内能考向五：热机的效率【例题5】如图所示是某单缸四冲程汽油机的_冲程；若该汽油机每1秒钟对外做功25次，那么该汽油机飞轮的转速为_revs/min；把质量为2kg，温度为25的水加热到75，水吸收的热量为_105J，若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧_kg的焦炭。q焦炭=3.0107J/kg，c水= 4.2103 J/(kg)1（2023海南

25、统考中考真题）下列生活实例中，利用做功改变物体内能的是（）A暖手宝暖手B棉被被晒热C烧水水温升高D搓手取暖2（2023陕西统考中考真题）2023年5月28日，国产C919大型客机圆满完成首次商业飞行。下列有关说法正确的是（）A飞机加速升空的过程中，动能减小B飞机燃料在燃烧的过程中，化学能转化为内能C飞机减速下降的过程中，重力势能不变D飞机降落后能在跑道上继续滑行，是由于受到惯性的作用3（2023湖南长沙统考中考真题）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程，下列说法正确的是（）A晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多B高温烧制时，通过热传递的方式改

26、变砖块的内能C烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大D在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小4（2023山东淄博统考中考真题）抽取式餐巾纸表面有花纹，对折成形，交错叠放，封装在纸盒里。如图所示，使用时打开封口，闻到餐巾纸淡淡的香味，这是 现象。抽出一张就会带出下一张，主要依靠餐巾纸之间的 力。5（2023辽宁阜新统考中考真题）“稻花香里说丰年”中描述的“稻花香”体现了物理学中的 现象。水稻育苗时，采用傍晚灌水，清晨放水的做法来防止幼苗冻伤，是利用了水 的特性。有经验的农民用盐水选种时，饱满种子会因为比盐水的 大而下沉。6（2023江苏常州统考中考真题）压缩空气动力车。（1）小明将充满气的气球捆

27、绑在小车上，制成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时，静止的小车向左运动起来，如图甲所示。该现象说明力的作用是 ；还说明力可以改变物体的 。（2）为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙所示。发动机对外做功的是 （进气/排气）冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度 。若该发动机的转速为，则内发动机对外做功 次。汽车行驶一段路程后，钢瓶内压缩空气的密度 。7（2023辽宁营口统考中考真题）吃粽子、挂艾蒿是端午节的传统习俗。我们闻到艾蒿的清香味儿，说明分子在不停地做 运动； 煮粽子是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方

28、式增加了粽子的内能， 煮熟后，糯米粒儿会粘在一起，说明分子间存在 。8（2023上九年级校联考课时练习）如图是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中机械能转化为 能，内燃机工作的 冲程原理与该过程相同。9（2023湖南益阳统考中考真题）某小组同学为了比较水和沙石的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的水和沙石，用相同的酒精灯加热。（1）小组的实验装置如图所示，其中有一处明显的错误，错误之处是 ；（2）更正错误后，加热相同的时间，沙石升高的温度比水多，说明沙石的比热容比水 （选填“大”或“小”）；（3）比较全班不同小组的实验数据，发现各小组之间的实验数据有较大的不同，可能原因是 （请写出一条）。10（2023内蒙古兴安盟统考中考真题）民谚“五月五、过端午、蒸粽子”，呈现了端午节文化习俗。蒸粽子是利用水沸腾产生的水蒸气进行加热。用2.5kg的水蒸粽子，当水沸腾时，水温升高了80。，。求：（1）从加热至沸腾，水吸收的热量；（2）此过程若采用煤炉加热，煤炉加热水的效率为10%，需要完全燃烧煤的质量。