中考物理一輪復習：內(nèi)能內(nèi)能的利用（思維導圖+考點精講+例題精析）原卷版+解析

第12講一內(nèi)能，內(nèi)能的利用

2023年中考物理一輪復習講練測

思維導圖

溫度.體積、質(zhì)-

內(nèi)能影響囚索

擴散現(xiàn)象不網(wǎng)*質(zhì)皚互接M時,被虻迸入對方的現(xiàn)徵

可愛吸科學習誤區(qū)分子熱運動物質(zhì)是由分子組成的

鐵絲溫度升高空因內(nèi)能改變分子運動世上二^￥云永不停2t無瓏期運動

可?對它做了功y—分子闈存在承力和引力

總結定義Q內(nèi)篇所稱分子布試動批必生和分王由能的也

過網(wǎng)■,不能說物體宿旗，熱量

升華丁）瑞能■的一種形式，物體在任何時候都有內(nèi)能

，卜L與注廢、?體狀態(tài)、構派第育關

做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是

瞥體對外做功.內(nèi).余.小

等效的I不能說相同、相等、一樣）,改變工

因為做功使物體內(nèi)能發(fā)生變化,是物體的網(wǎng)對物體做功,內(nèi)候會靖大

內(nèi)能與外界其他形式的能量發(fā)生了相互軟化.

jm熱傳送過程中，傳通內(nèi)施的多少

而熱傳遞是使物體內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)電［蟹1形式不變熱和能1

是一個過程■,物體吸熱.內(nèi)能堵大；

物體內(nèi)能增大,淵度可施升離、可能不變431.事知能提升物體放型，內(nèi)能減小____________

內(nèi)能與溫度

單位順■的票腳，腦，通度升高（或降低|It.

方體31度升高.內(nèi)能增大,亍乂所吸收（或放出）的熱，

0.=0.a不計給損失比熱容

熱?計算是物質(zhì)本身的一種屬性，每種物質(zhì)都有自己的比熱容

單位：

考虐禽損失Wkg?C）

與熱■。的關系:Q=EN

存在*度叁又勢傳遞產(chǎn)生條件

水的比熱容最大,應用廣泛

從高溫到低溫熱傳遞方向

擴散中，分子肉眼,不見,費得見的是!《粒.

熱傳遞與內(nèi)解改變

內(nèi)能的痔移RHV?買M分子與顆粒如掃地時塵土飛揚,不是擴散期的

沒有溫*見傳遞結果6.引力、斥力部K小屏力it將快.

/*示分子間的距離分子力n現(xiàn)為引力

子間引力和斥力IT!示分子間的平衡距離LN.引力*麻力,分子力為零

做功和熱傳遞

能■改變方式不同

上〃.引力.斥力郡1?大.承力1?得怏.

分子力索現(xiàn)為斥力

改變內(nèi)能是等效的

物體對外做功，物體內(nèi)能會減小，溫度降低；

Qm=cmAt=cm熱■公做功與內(nèi)能改變

外界對物體做功,物體內(nèi)能會增加，溫度升高

Q=cmZ=cm(.

Q9

獅奧、狀態(tài)比熱相關因It內(nèi)儲野化為機械晚原理燃料：汽油或裝油

分類：汽油機、柴油機

燃料很難完全強燒,放出的熱■往往比按w汽機.內(nèi)熱機、種類

熱值計算出的要小，而旦有效利用的熱■汽貌機.火修發(fā)動機等

：造油機效率20%-30%

又比放出的熱?小

學習誤區(qū)柴油機效睪30%~45。。

熱機的各種能■損失中

內(nèi)燃機

物質(zhì)現(xiàn)■廢氣蟄走的儺■最多

比熱無關因素

是否吸熱.里F*旦」

總結升華熱

斑\（1打開,耀氣“關闈|

機

■K變化及壹化與少活?向下運動汽空氣

的雙合，限入汽mJ

壓絹芹猩/

必須克全巔爆熱值工作過程

謙氣門10||氣門?關《1,由

知識■鬧上運動.*X混合物總

與期科和奧育美熱和能梳理壓用

建氣沖和

內(nèi)燃機的一個工作減環(huán)中，活能量的轉(zhuǎn)化和守恒送氣門關閉，魂氣門打開.」在豆幡沖程雄重山，火花■產(chǎn)

知能提升■向上運動.尾聲氣拷出汽電生電火花.使?料M則電愎.

?往黛洋動兩次，飛輪和曲產(chǎn)箋育a.高國，體as.

軸轉(zhuǎn)動兩周,對外做一次功,,■體報場活"向下雄動.

點火在壓縮沖程末/脩功?%!（動對外齡功

定義：1卬基神蝎料完全

燃燒放出的熱?

燃燒值計算公式：0=%

Q.=g”》或0艇=qV熱機效率

?tt：J/ky

量燧於本身的一種性gi

不計熱損失用來It有用功那部分能■與

型平衡愜料完全燃燃放出的能■之三

考點熱損xlOO%

或。.=。/

能■!1化11咫1處■衫式發(fā)生36化

氣缸體積變大：吸氣沖程進氣排氣減少煙氣帶走的熱?

熱機沖程提高燃料

有一門打開能■我移同程.能■影式不亶

氣缸體積變小：拂氣沖程判斷方法利用率煤磨成煤粉能■的轉(zhuǎn)

化和守恒能■衽不會憑《請失，也不會憑空、

氣缸體積變大：域功沖程加大送風，

進氣排氣產(chǎn)生，它只會從一齡附式婚化為H

帔黑式.或方從一個■體另

氣缸體積變小:壓端沖有兩門關閉加大受熱面一個修體，而在窿化和過程

.中，能■的總量保揖不里_

二、考點精講

考點1分子熱運動

1.擴散現(xiàn)象：

定義：不同物質(zhì)在相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象。

擴散現(xiàn)象說明：

①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動；

②分子之間有間隙。

固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，只是擴散的快慢不同，氣體間擴散速度最快，固體

間擴散速度最慢。

汽化、升華等物態(tài)變化過程也屬于擴散現(xiàn)象。

擴散速度與溫度有關，溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，擴散越快。

由于分子的運動跟溫度有關，所以這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。

2.分子間的作用力：

分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的。

（1）當分子間距離等于ro（ro=lO/°m）時，分子間引力和斥力相等，合力為0,對外不顯力；

（2）當分子間距離減小，小于ro時，分子間引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大

于引力，分子間作用力表現(xiàn)為斥力；

（3）當分子間距離增大，大于ro時，分子間引力和斥力都減小，但斥力減小得更快，引力大

于斥力，分子間作用力表現(xiàn)為引力；

（4）當分子間距離繼續(xù)增大，分子間作用力繼續(xù)減小，當分子間距離大于10ro時，分子間

作用力就變得十分微弱，可以忽略了。

3.分子熱運動與機械運動的理解及實例

研究對象影響因素區(qū)別實例

肉眼看不見的自發(fā)進行地分子花香四溢、紅墨水滴入水中、水中放糖、腌咸

分子熱運動溫度的高低

微觀粒子無規(guī)則運動菜、公共場所禁止吸煙等

肉眼可見的宏力的大小和外力作用下的運掃地時塵土飛揚、風吹草動、炊煙裊裊、擦黑

機械運動

觀物體方向動板時的粉筆灰、柳絮紛飛等

考點2內(nèi)能

1.內(nèi)能：

定義：物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。

任何物體在任何情況下都有內(nèi)能。

內(nèi)能的單位為焦耳（J）。

內(nèi)能具有不可測量性。

2.影響物體內(nèi)能大小的因素：

（1）溫度：在物體的質(zhì)量、材料、狀態(tài)相同時，物體的溫度升高，內(nèi)能增大，溫度降低，內(nèi)

能減??；反之，物體的內(nèi)能增大，溫度卻不一定升高（例如晶體在熔化的過程中要不斷吸熱，

內(nèi)能增大，而溫度卻保持不變），內(nèi)能減小，溫度也不一定降低（例如晶體在凝固的過程中要

不斷放熱，內(nèi)能減小，而溫度卻保持不變）。

（2）質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大。

（3）材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同。

（4）存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內(nèi)能也可

能不同。

3.改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。

方式實質(zhì)發(fā)生條件實例聯(lián)系

存在溫度差［高溫一低溫

燒水煮飯、熱水袋取暖、烤

熱傳遞能量的一轉(zhuǎn)移（高溫物體內(nèi)能減小，低

火、曬太陽等

溫物體內(nèi)能增大）］

做功和熱傳遞在改變物體

外界對物體做功（物體內(nèi)

內(nèi)能與其他鉆木取火、搓手取暖、滑梯內(nèi)能上是等效的

能增大）或物體對外界做

做功形式能的轉(zhuǎn)下滑時臀部發(fā)熱、摩擦生熱

功（物體內(nèi)能減小）（機械

化鋸條鋸木頭鋸條發(fā)燙等

能;內(nèi)能）

（1）做功：

做功可以改變內(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會增加（將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）。

物體對外做功物體內(nèi)能會減少（將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能）o

做功改變內(nèi)能的實質(zhì)：內(nèi)能和其他形式的能（主要是機械能）的相互轉(zhuǎn)化的過程。

如果僅通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。

（2）熱傳遞：

定義：熱傳遞是熱量從高溫物體傳到低溫物體或從同一物體的高溫部分傳到低溫部分的過程。

熱量：在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。（熱量是變化量，只

能說“吸收熱量”或“放出熱量”，不能說“含”、“有”熱量?！皞鬟f溫度”的說法也是錯的。）

熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，溫度降低，內(nèi)能減少；低溫物體吸收熱量，溫度升高，

內(nèi)能增加；

注意：

①在熱傳遞過程中，是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移，能的形式并未發(fā)生改變；

②在熱傳遞過程中，若不計能量損失，則高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量；

因為在熱傳遞過程中傳遞的是能量而不是溫度，所以在熱傳遞過程中，高溫物體降低的溫度

不一定等于低溫物體升高的溫度；

③熱傳遞的條件：存在溫度差。如果沒有溫度差，就不會發(fā)生熱傳遞。

④做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。

注：熱量是一個過程量，不能說物體中含有多少熱量，只能用“吸收”和“放出”來描述.

溫度熱量內(nèi)能

定義宏觀上表示物體的冷熱傳遞過程中傳遞能熱運動的分子動能和

熱程度；微觀上反映量的多少分子勢能的總和

物體中大量分子無規(guī)

則運動的劇烈程度

量的性質(zhì)狀態(tài)量過程量狀態(tài)量

表述用“降低”“升高”用“放出”“吸收”、等表用“具有，，”改變，，”增

“降低到”“升高到”述力口”

“是”等表述“減少”等表述

單位攝氏度(℃)焦耳(J)焦耳(J)

聯(lián)系(1)同一個物體溫度越高，內(nèi)能越大；

(2)一切物體在任何時候任何狀態(tài)下都具有內(nèi)能，內(nèi)能增加或減少，溫

度不一定(選填“一定”或“不一定”)改變(如晶體的熔化、凝固過程)；

(3)物體內(nèi)能的變化，可能是吸收或放出了熱量，也可能是外界對物體

做了功或物體對外界做了功；

(4)吸收熱量，內(nèi)能不一定(選填“一定”或“不一定”)增加

考點3比熱容

1.比熱容：

(1)定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)時吸收(或放出)的熱量。

比熱容用符號C表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號是J/(kg?C)

比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。

(2)物理意義：水的比熱容c水=4.2X103j/(kg?℃),物理意義為：1kg的水溫度升高(或降

低)1℃,吸收(或放出)的熱量為4.2X103J。

比熱容是物質(zhì)的一種特性，比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關，與質(zhì)量、體積、溫度、

密度、吸熱放熱、形狀等無關。

水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。

(3)比較比熱容的方法：

①質(zhì)量相同，升高溫度相同，比較吸收熱量多少(加熱時間)：吸收熱量多，比熱容大。

②質(zhì)量相同，吸收熱量(加熱時間)相同，比較升高溫度：溫度升高慢，比熱容大。

2.熱量的計算公式：

(1)溫度升高時用：

Q吸=cm(?—?o)

_____________。吸

m(/—/o)

____________。吸

mC(t—to)

。吸

cm+A)

Q吸

to=t-----

cm

(2)溫度降低時用:

Qm—cm(?o—t)

_____________。放

m(ft)-%)

____________。放

mc(to-%)

加=魚+/

cm

Q放

t—to-----

cm

(3)只給出溫度變化量時用:

Q=cm/\t

Q

mA?

__Q

m~c^t

Q一熱量一焦耳（J）;c—比熱容一焦耳每千克攝氏度（J/（kg?℃））；m一質(zhì)量一千克（kg）；f

一末溫一攝氏度（℃）；m—初溫一攝氏度（℃）

由公式Q=cmAt可知：物體吸收或放出熱量的多少是由物體的比熱容、質(zhì)量和溫度變化量

這三個因素決定的。

考點4內(nèi)能的利用

1.內(nèi)能的利用方式

（1）利用內(nèi)能來加熱：實質(zhì)是熱傳遞。

（2）利用內(nèi)能來做功：實質(zhì)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

考點5熱機

1.熱機：

定義：熱機是利用內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。

熱機的種類：蒸汽機、內(nèi)燃機（汽油機和柴油機）、汽輪機、噴氣發(fā)動機等

2.內(nèi)燃機：

內(nèi)燃機活塞在汽缸內(nèi)往復運動時，從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。

四沖程內(nèi)燃機包括四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

在單缸四沖程內(nèi)燃機中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環(huán)，每個工作循環(huán)

曲軸轉(zhuǎn)2周，活塞上下往復2次，做功1次。

在這四個沖程中只有做功沖程是燃氣對活塞做功，而其它三個沖程（吸氣沖程、壓縮沖程和

排氣沖程）是依靠飛輪的慣性來完成的。

壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

3.汽油機和柴油機的比較：

（1）汽油機的氣缸頂部是火花塞；柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。

（2）汽油機吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物；柴油機吸氣沖程吸入氣缸

的是空氣。

（3）汽油機做功沖程的點火方式是點燃式；柴油機做功沖程的點火方式是壓燃式。

（4）柴油機比汽油及效率高，比較經(jīng)濟，但笨重。

（5）汽油機和柴油機在運轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動。

4.熱值

燃料燃燒，使燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

（1）定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。用符號q表示。

單位：固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克（J/kg）、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米

（J/m3）o

熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全

燃燒等無關。

（2）公式：

①0=2m=^q=券

Q—放出的熱量一焦耳（J）;q—熱值一焦耳每千克（J/kg）；m—燃料質(zhì)量一千克（kg）。

②。=〃丫=2q=%

。一放出的熱量一焦耳（J）;q一熱值一焦耳每立方米（J/m3）；V—燃料體積一立方米（m3）。

（3）物理意義：

酒精的熱值是3.0X107j/kg,它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0X107J。

煤氣的熱值是3.9X107J/m3,它表示：In?煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9X

考點6熱機效率

1.影響燃料有效利用的因素：一是燃料很難完全燃燒，二是燃料燃燒放出的熱量散失很多，

只有一小部分被有效利用。

2.有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末狀、用空氣吹進爐膛（提高燃燒的完全程度）；

以較強的氣流，將煤粉在爐膛里吹起來燃燒（減少煙氣帶走的熱量）。

3.熱機的效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。

熱機的效率是熱機性能的一個重要標志，與熱機的功率無關。

4.公式：0總。點Q有用=Q總n

由于熱機在工作過程中總有能量損失，所以熱機的效率總小于lo

5.熱機能量損失的主要途徑：廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機器損失。

6.提高熱機效率的途徑：

（1）使燃料充分燃燒，盡量減小各種熱量損失；

（2）機件間保持良好的潤滑，減小摩擦。

（3）在熱機的各種能量損失中，廢氣帶走的能量最多，設法利用廢氣的能量，是提高燃料利

用率的重要措施。

7.常見熱機的效率：蒸汽機6%?15%、汽油機20%?30%、柴油機30%?45%

內(nèi)燃機的效率比蒸汽機高，柴油機的效率比汽油機高。

考點7能量轉(zhuǎn)換和守恒

1.能量：能量存在多種形式，如機械能、內(nèi)能、電能、化學能、光能、核能等.

2.能量的轉(zhuǎn)化：在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的（如圖）.

3.能量守恒定律：能量既不會憑空消失，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者

從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變.

4.能量轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化的特點：具有方向性.

三、例題精析

1.圖所示為某四沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中的四個沖程。其中，做功沖程是（）

A.

2.按如圖所示進行實驗，當觀察到熱水大面積變成紅色時，冷水中只有品紅周圍變成紅色。

對該現(xiàn)象的微觀解釋合理的是（）

等量的

熱水冷水

A.溫度越高，分子運動越快B.溫度越高，分子體積越大

C.溫度越高，分子間隔越小D.溫度越高，分子質(zhì)量越小

3.如圖為四沖程汽油機工作過程中某沖程的示意圖，下列說法正確的是（）

A.該沖程能量轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能B.這是壓縮沖程

C.該沖程能量轉(zhuǎn)化是化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.這是吸氣沖程

4.醫(yī)生將質(zhì)量和初溫相同的鐵、陶瓷（，快瓷）兩種材料制成的工具浸沒在沸水煮足夠長

一段時間進行消毒，則消