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第十二章内能与热机【柳州考情分析】知识内容考试要求考情分析内能和热机1.了解内能和热量；通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化；2.从能量的角度认识燃料的热值；3.通过实验，了解比热容；4.尝试用比热容说明简单的自然现象；5.了解热机的工作原理；6.知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义19年：改变内能的方式；（3分）19年：热值的相关计算；（2分）18年：比热容、热值综合；（6分）17年：比热容、热值综合；（6分）15年：热机冲程、能量转化；（2分）14年：热机利用；（1分）14年：改变内能的方式；（3分）重难考向突破中考考点解读1.内能（1）定义：物体内所有的分子能与分子能的总和叫物体的内能。（2）单位：。（3）内能大小与物体的有关。①任何物体在任何温度下都（选填“有”或“没有”）内能；②同一物体温度越高，内能越。2.改变内能的方式是和，这两种方式对于改变物体的内能是的。考点一内能动势焦耳（J）等效温度有大做功热传递重难考向突破中考考点解读1.在物理学中，把物体在热传递的过程中内能改变的多少叫热量，用符号表示。当仅有热传递时，物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少。（1）热量的单位：。（2）同一物质吸收的热量与成正比，与它的成正比。2.在物理学中，把某种燃料时所放出的热量与燃料质量的比叫这种燃料的热值，用符号表示，单位。燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q放=或Q放=。焦耳（J）考点二热量与热值升高的温度质量完全燃烧qJ/kgqmqVQ重难考向突破中考考点解读1.比热容的定义：比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。比热容用符号表示。2.比热容的公式：c=或c=。3.比热容的单位：；水的比热容：c水=，其物理意义：质量为1kg的水，温度1℃时所的热量是4.2×103J。水的比热容较大的应用：一是取暖；二是散热；三是调节气候。4.在物理学中，用比热容来表示物质的吸、放热性能，它是物质的一种，不同物质具有不同的比热容，它只与物质的和状态有关，与物质的质量、体积、温度等无关。cJ/（kg·℃）4.2×103J/（kg·℃）升高（或降低）考点三探究物质的比热容吸收（或放出）𝐐吸𝐦（𝐭-𝐭𝟎）𝐐放𝐦（𝐭𝟎-𝐭）特性种类1.热机是通过燃料燃烧获得，并把能转化为能的机器（即利用内能做功的机械）。2.热机工作原理图（如图12-1所示）：图12-13.热机的种类：蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机等。重难考向突破中考考点解读内能内考点四热机与社会发展机械重难考向突破中考考点解读4.汽油机（1）汽油机一个工作循环的四个冲程分别是：冲程、冲程、冲程、冲程。（2）能量的转化：机械能转化为内能的是冲程，内能转化为机械能的是冲程。在四个冲程中除冲程是将内能转化为机械能从而获得动力，其他三个冲程要靠飞轮的来完成。（3）汽油机一个工作循环对外做功次，飞轮转动周，活塞往返次。吸气压缩做功压缩排气做功做功惯性122重难考向突破中考考点解读5.热机的效率（1）定义：热机工作时，用来做功的能量与燃料完全燃烧放出的之比，叫热机的。（2）公式：η==。（3）提高热机效率的方法：保证良好的润滑以减少摩擦、减少各种热损失等。（4）减少热机排放出的有害物质、控制废气的排放总量，已经成为热机发展与环境保护的重要举措。有用热量效率𝐖有用𝐐放×100%𝐖有用𝐪𝐦×100%1.如图12-2所示，放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，金属勺子的内能（选填“减少”“不变”或“增加”），这是通过的方法改变了它的内能。2.如图12-3所示，汽车的发动机通常用水来作为冷却剂，这是因为。考点五课本重要图片重难考向突破中考考点解读增加热传递水的比热容较大图12-2图12-33.图12-4是汽油机工作时的四个冲程示意图（已打乱顺序），其中表示做功冲程的是，表示压缩冲程的是，它正常工作时四个冲程正确的顺序是。重难考向突破中考考点解读CDBDCA图12-4重难考向突破中考考点解读突破一正确认识物体的内能及其改变【突破金钥匙】（1）一切物体都有内能，内能与物体的温度和质量有关。（2）内能改变方式的判断方法（如图12-5所示）。图12-5例１【2019·毕节】下列现象中，利用热传递使物体的内能减小的是（）A.反复弯折的铁丝温度会升高B.冬季用热水袋取暖C.冬天用手直接接触冰块会觉得很冷D.自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低重难考向突破中考考点解读C重难考向突破中考考点解读突破二电路连接情况的判断【突破金钥匙】比热容和热值均是物质的特性，不同物质的比热容和热值一般不同。比热容与物质的种类和状态有关，热值与燃料的种类有关。例2【2019·杭州】对于同一物态的某种物质，根据c=得知（）A.比热容跟热量成正比B.比热容跟质量成反比C.比热容跟温度变化成反比D.吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量重难考向突破中考考点解读DQmΔt高效课堂训练常考实验突破1.2020中考命题点预测（1）测量工具的选取。（2）转化法的应用：物质吸收热量的多少用加热的时间的长短来反映（加热时间长，物质吸热多）。（3）控制变量法的应用：选取相同的水和煤油进行探究：①通过加热相同的时间，比较温度升高的情况来探究物质的吸热性能；②通过升高相同的温度，比较加热时间的长短来探究物质的吸热性能。（4）实验数据的分析。（5）实验结论的表述。（6）利用比热容知识解释生活中的现象。突破探究物质的吸热性能质量高效课堂训练常考实验突破2.实验器材及实验装置如图12-6所示。3.实验中的测量工具：温度计和天平。4.实验结论：物体温度升高时吸收的热量，不仅跟及有关，还跟有关。质量升高的温度图12-6物质的种类高效课堂训练常考实验突破5.考题速递23.6例【2019·无锡】在探究不同物质吸热升温的现象时，用同一器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录一次水和煤油升高的温度。（1）调节好天平后将薄壁铝桶放置在天平左盘中，在右盘中加入砝码并移动游码，天平再次平衡时，天平所加砝码质量和游码的位置如图12-7甲所示。则铝桶的质量为g。图12-7【解析】（1）由题图甲知铝桶的质量为20g+3g+0.6g=23.6g。例【2019·无锡】在探究不同物质吸热升温的现象时，用同一器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录一次水和煤油升高的温度。（2）砝码盒里剩有100g、50g、20g、10g、5g砝码各一个。为了称量90g的水，接下来的操作是__________________________。向铝桶中加水，直至天平再次平衡。高效课堂训练常考实验突破取下20g砝码,放入100g和10g的砝码【解析】（2）根据砝码盒里剩有的砝码,为了称量90g的水,应从右盘中取下20g的砝码,再将100g和10g的砝码放入右盘中,游码位置不动,向铝桶中加水,直至天平再次平衡。例【2019·无锡】在探究不同物质吸热升温的现象时，用同一器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录一次水和煤油升高的温度。（3）在组装成如图乙所示的实验装置时，为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好（选填“A”或“B”）的高度。注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡与液体。高效课堂训练常考实验突破B充分接触（4）正确组装好器材后给水加热，当水的温度达到35℃时开始计时。每隔0.5min记录一次温度计的示数，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。高效课堂训练常考实验突破如图所示加热时间/min00.51.01.52.02.5温度/℃水353841444750煤油354147535965①图丙是根据实验数据画出的水的温度随加热时间的变化图像。请在图丙中补画出煤油的温度随加热时间变化的图像。（4）正确组装好器材后给水加热，当水的温度达到35℃时开始计时。每隔0.5min记录一次温度计的示数，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。高效课堂训练常考实验突破水加热时间/min00.51.01.52.02.5温度/℃水353841444750煤油354147535965②由图像可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量多。【解析】由图像可知,质量相等的水和煤油升高相同的温度,水需要的加热时间长,故水吸收的热量多。（4）正确组装好器材后给水加热，当水的温度达到35℃时开始计时。每隔0.5min记录一次温度计的示数，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。高效课堂训练常考实验突破不相等加热时间/min00.51.01.52.02.5温度/℃水353841444750煤油354147535965③进一步分析图像发现质量一定的水，吸收的热量与升高温度的比值是相等的，质量相等的水和煤油，上述比值大小（选填“相等”或“不相等”）。常考实验突破高效课堂训练1.【2019·广西北部湾经济区】小明通过观察妈妈“煲汤”的过程联想到一些物理知识，下列说法不正确的是（）A.“煲汤”是用热传递改变物体的内能B.汤锅上方“白气”的形成是汽化现象C.汤的温度越高香气越浓，说明分子的无规则运动越剧烈D.喝热汤时先要吹一吹，是利用蒸发吸热可以降温的道理B【解析】“煲汤”时,主要是利用热传递来改变物体的内能,故A正确,不符合题意；汤锅上方“白气”的形成是水蒸气遇冷液化形成的,故B错误,符合题意；煲汤时,汤香气四溢是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,汤的温度越高香气越浓,说明分子的无规则运动越剧烈,故C正确,不符合题意；喝热汤时先吹一吹,可以加快液体表面空气流动,加快液体蒸发,蒸发吸热,所以汤会凉得更快,故D正确,不符合题意。常考实验突破高效课堂训练2.【2019·鄂州】关于内能、温度和热量，下列说法中正确的是（）A.0℃的冰没有内能B.质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量越多，其热值越大C.物体吸收热量，温度不一定升高D.在热传递过程中，内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移C常考实验突破高效课堂训练3.关于比热容和热值，下列说法正确的是（）A.冰熔化成水，它的质量、比热容都不变B.燃料完全燃烧时热值较大，不完全燃烧时热值较小C.一桶汽油用去一半，比热容和热值都不变D.物体热值越大，燃烧时温度越高C常考实验突破高效课堂训练4.【2019·上海】四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程C常考实验突破5.【2018·泰安】某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km，用时5min45s，消耗燃油1.5kg，已知汽车的牵引力是2000N，燃油的热值为4.6×107J/kg，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果中正确的是（）①汽车行驶速度是20km/h②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是6.9×107J③汽车牵引力做功的功率是30kW④汽车发动机的效率是20%A.只有①和②B.只有②和③C.只有①和④D.只有②和④高效课堂训练D常考实验突破高效课堂训练【解析】汽车行驶的速度为v=st=6900m345s=20m/s=72km/h,故①错误；消耗的燃油完全燃烧放出热量Q=qm=4.6×107J/kg×1.5kg=6.9×107J,故②正确；汽车牵引力的功率P=Fv=2000N×20m/s=40×103W=40kW,故③错误；汽车发动机的效率η=WQ×100%=FsQ×100%=2000N×6900m6.9×107J×100%=20%,故④正确。故选D。常考实验突破高效课堂训练6.【2019·襄阳】襄阳的清晨，大街小巷都飘散着浓郁的牛肉面香味，这属于现象；在寒冷的冬天，人们通常采用搓手的方法来暖手，这是通过的方式来改变物体内能的。7.【2019·无锡】用煤气灶将质量为4kg的水，从25℃加热到50℃，水吸收的热量为J，若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧kg的煤气。【水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg】