北師大版中考物理講義總復(fù)習(xí)：熱和能 基礎(chǔ)知識(shí)講解

總復(fù)習(xí)：熱和能(基礎(chǔ))

【考綱要求】

1.了解分子動(dòng)理論的初步知識(shí)；

2.知道物體的內(nèi)能，知道影響內(nèi)能大小的因素，改變內(nèi)能的兩種方式;

3.掌握比熱容的概念，能利用比熱容解釋有關(guān)現(xiàn)象；

4.了解熱機(jī)的工作原理，知道汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作原理及能量轉(zhuǎn)化;

5.知道熱機(jī)的效率；知道提高熱機(jī)效率的途徑；

6.知道能量的轉(zhuǎn)化和守恒。

【知識(shí)網(wǎng)絡(luò)】

「物質(zhì)是由大量的分子、原子構(gòu)成的

產(chǎn)子熱運(yùn)動(dòng)/物質(zhì)內(nèi)的分子在不停地做熱運(yùn)動(dòng)

〔分子之間存在引力和斥力

內(nèi)能的定義及影響因素

「做功

改變內(nèi)能的方法4

I熱傳遞

比熱容的定義、單位、及物理意義

熱量的定義、單位

比熱容

「吸熱：2吸=(:冽?-4)

八挑、)熱量的計(jì)算八/、

和

定義：利用內(nèi)能做功的機(jī)械

能r蒸汽機(jī)

汽輪機(jī)

種類《

噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)

熱機(jī)《〔內(nèi)燃機(jī)｛亶工作原理'能量轉(zhuǎn)化

「燃料的熱值

I熱機(jī)的效率J燃料完全燃燒放熱的計(jì)率盤=所

I定義：用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比

I能量雌化與守恒

【考點(diǎn)梳理】

考點(diǎn)一、分子熱運(yùn)動(dòng)

1.物質(zhì)的構(gòu)成：常見物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。

2.分子的熱運(yùn)動(dòng)：

(1)擴(kuò)散：不同物質(zhì)在相互接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。

(2)影響擴(kuò)散快慢的因素：溫度。

(3)擴(kuò)散現(xiàn)象表明：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。

3.分子之間的作用力：分子之間既存在斥力也存在引力。

要點(diǎn)詮釋：

1.物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。溫度的高低是物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)

志。溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散越快。

2.分子之間的引力和斥力同時(shí)存在，只是對(duì)外表現(xiàn)不同：

(1)當(dāng)固體被壓縮時(shí)，分子間的距離變小，作用力表現(xiàn)為斥力。

(2)當(dāng)固體被拉伸時(shí)，分子間的距離變大，作用力表現(xiàn)為引力。

3、分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)：

(1)常見物質(zhì)是由大量的分子、原子構(gòu)成的；

(2)物質(zhì)內(nèi)的分子在不停地做熱運(yùn)動(dòng)；

(3)分子之間存在引力和斥力。

考點(diǎn)二、內(nèi)能

1.定義：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。

2.單位：焦耳，符號(hào)：J。

3.影響內(nèi)能大小的因素：溫度、質(zhì)量、體積、狀態(tài)等。

4.改變內(nèi)能的方式：熱傳遞、做功。

5.內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別：物體的內(nèi)能大小與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)以及分子間的相互作用情況有關(guān)，

是物體能量的微觀表現(xiàn)；物體的機(jī)械能則與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況及相對(duì)位置有關(guān)，是物體能量的宏

觀表現(xiàn)。物體的內(nèi)能在任何情況下都不會(huì)為零(因?yàn)榉肿硬煌５刈鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng)總有動(dòng)能)，而物體的機(jī)

械能可以相對(duì)為零。所以內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能量。

要點(diǎn)詮釋：

1.內(nèi)能與溫度：同一個(gè)物體，它的溫度越高，內(nèi)能越大。物體的溫度升高，內(nèi)能增加，內(nèi)能增加，溫度

不一定升高，如：晶體熔化的過程，物體吸收熱量內(nèi)能增加，但是溫度不變。

2.熱傳遞：

(1)發(fā)生條件：溫度差。

(2)方向：能量從高溫物體傳遞到低溫物體。

(3)結(jié)果：物體溫度相同。

(4)實(shí)質(zhì)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。

3.熱量：熱傳遞中，傳遞的能量的多少叫熱量。即“熱量”是一個(gè)過程量，只能說“吸收”或“放出”

了熱量，不能說物體含有熱量。熱量的單位是焦耳(J)o

4.做功：外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能增加；物體對(duì)外界做功，物體內(nèi)能減小。做功的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化。

考點(diǎn)三、比熱容

L定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種

物質(zhì)的比熱容。符號(hào)c

2.單位：焦每千克攝氏度，符號(hào)是J/(kg?℃)。

3.熱量的計(jì)算：

(1)吸熱公式：&=二＞"(：

式中Q吸表示物體吸收的熱量，c表示物質(zhì)的比熱容，m表示物體的質(zhì)量，t。表示物體原來的溫度，t

表示物體后來的溫度。(t-t0)表示溫度的升高量。

(2)放熱公式：-9

式中(t0-t)表示物體溫度的降低量。

要點(diǎn)詮釋：

1.比熱容是物質(zhì)本身的一種性質(zhì)：

(1)同種物質(zhì)在同一狀態(tài)下的比熱容與其質(zhì)量、吸收(或放出)熱量的多少及溫度的改變無關(guān)。

(2)同一種物質(zhì)在不同的狀態(tài)下比熱容不同，如冰、水的比熱容是不同的。

2.水的比熱容比較大，是4.2X10)/(kg?寸)。主要表現(xiàn)：

(1)由于水的比熱容較大，一定質(zhì)量的水升高(或降低)一定的溫度吸收(或放出)的熱量較多，我

們用水作為冷卻劑和取暖用。

(2)由于水的比熱容較大，一定質(zhì)量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度卻改變不多，這一

點(diǎn)有利于調(diào)節(jié)氣候。夏天，太陽曬到海面上，海水的溫度升高過程中吸收大量的熱，所以人們住在海邊

并不覺得特別熱；冬天，氣溫低了，海水由于溫度降低而放出大量的熱，使沿海氣溫降得不是太低，所

以住在海邊的人又不覺得特別冷。

考點(diǎn)四、熱機(jī)

1.熱機(jī)：利用內(nèi)能做功的機(jī)械。

2.熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。

3.內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。

(1)種類：汽油機(jī)和柴油機(jī)

(2)四個(gè)沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從汽缸缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做一個(gè)沖程，汽油

機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。在一個(gè)工作循環(huán)中，汽缸內(nèi)的

活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。四個(gè)沖程中只有做功沖程燃?xì)鈱?duì)外做功，其他三個(gè)沖程都是靠飛輪慣性

完成的。一個(gè)工作循環(huán)有兩次能量轉(zhuǎn)化，在壓縮過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在做功過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化

為機(jī)械能。

4.燃料的熱值：

(1)定義：把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。

(2)單位：焦每千克，符號(hào)：J/kg。

(3)熱量的計(jì)算：。放=加4，。放一燃料完全燃燒后放出的熱量，m—質(zhì)量，q—燃料的熱值。

5.熱機(jī)的效率：

(1)定義：用來做有用功的那部分內(nèi)里，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率。

(2)公式：

Q放

要點(diǎn)詮釋：

1.汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點(diǎn):

不同點(diǎn)相同點(diǎn)

項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)

構(gòu)造汽缸頂部有火花塞汽缸頂部有噴油嘴(1)構(gòu)造基本相同

都是燃料在氣缸內(nèi)

壓縮沖程末由噴油嘴向汽缸內(nèi)噴

點(diǎn)火方壓縮沖程末由火花塞放出電火燃燒，都是內(nèi)燃機(jī)。

霧狀柴油遇到高溫高壓的空氣自

式花點(diǎn)燃，稱點(diǎn)燃式

動(dòng)燃燒，稱壓燃式

(2)都將內(nèi)能轉(zhuǎn)化

汽油、吸氣沖程吸進(jìn)汽油和空氣柴油、吸氣沖程吸進(jìn)汽缸的只是空

燃料為機(jī)械能。

混合物氣

壓縮沖程末氣體體積被壓縮為壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸(3)每一個(gè)工作循

壓縮比

吸進(jìn)體積的1/9至1/6進(jìn)體積的1/22至1/16環(huán)都是由吸氣、壓

做功沖程初燃?xì)鈮簭?qiáng)為30至50做功沖程初燃?xì)鈮簭?qiáng)為50至100縮、做功、排氣四

做功個(gè)大氣壓，溫度2000℃至個(gè)大氣壓，溫度1700℃至2000℃,個(gè)沖程組成。

2500℃,高溫高壓的氣體推動(dòng)活高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞做功

塞做功

效率效率較低20%至30%效率較高30%至45%

輕便，多用于汽車、飛機(jī)、小型笨重，多用于拖拉機(jī)、載重汽車、

用途

農(nóng)機(jī)具輪船等重型機(jī)械

2.燃料在熱機(jī)中燃燒時(shí)，總有一小部分燃料不能完全燃燒而損失掉，燃料釋放出的內(nèi)能只有一部分用來

推動(dòng)熱機(jī)的運(yùn)動(dòng)，即轉(zhuǎn)化為熱機(jī)的機(jī)械能，其余的能量在廢氣、散熱、機(jī)械摩擦中損失掉了，其中廢氣

帶走的能量最多，所以設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的

一個(gè)重要指標(biāo)，熱機(jī)的效率越高，它的機(jī)械性能就越好。

考點(diǎn)五、能量的轉(zhuǎn)化和守恒

L常見的能量形式有：機(jī)械能、內(nèi)能、電能、光能、化學(xué)能等。這些不同形式的能在一定的條件下可以

相互轉(zhuǎn)化。如摩擦生熱是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水電站里的水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

2.能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,

或者從一個(gè)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。

要點(diǎn)詮釋：

定律中能的轉(zhuǎn)化，是指通過做功，能的形式發(fā)生了變化，一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能。如

鉆木取火，就是通過克服摩擦做功，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。能的轉(zhuǎn)移，是指同一種能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到

另一個(gè)物體上，能的形式?jīng)]有變化，如熱傳遞過程中，內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。

【典型例題】

類型一、基礎(chǔ)知識(shí)

C1.（.淄博）下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法中正確的是（）

A.溫度高的物體含有的熱量多

B.物體的內(nèi)能增加，一定時(shí)從外界吸收了熱量

C.液體的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而降低

D.冰水混合物吸熱時(shí)，溫度不變，內(nèi)能增大

【思路點(diǎn)撥】（1）熱量是一個(gè)過程量，不能說物體含有多少熱量；（2）做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)

能；（3）液體的沸騰隨著氣壓的增大而升高；（4）內(nèi)能的大小與物體質(zhì)量、溫度和狀態(tài)有關(guān)

【答案】D

【解析】A、熱量是一個(gè)過程量，不能說物體含有多少熱量，故A錯(cuò)誤；B、物體的內(nèi)能增加，可能從

外界吸收了熱量，也可能是外界物體對(duì)他做功，故B錯(cuò)誤；C、液體的沸騰隨著氣壓的增大而升高，液

體的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高，故C錯(cuò)誤；D、冰水混合物質(zhì)量不變，溫度不變，但吸熱，所

以內(nèi)能增大，故D正確。

【總結(jié)升華】此題考查了熱量的理解、改變內(nèi)能兩種方式的理解、氣壓與沸點(diǎn)關(guān)系的理解和內(nèi)能的影響

因素，是一道綜合題。

舉一反三：

【變式】關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）

A.0℃的冰沒有內(nèi)能

B.要使物體內(nèi)能增加，必須使其吸收熱量

C.溫度高的物體，內(nèi)能一定大

D.物體的內(nèi)能增加，它的溫度不一定升高

【答案】D

掣（多選）寒冬，奶奶泡了一杯熱茶后坐在暖氣片前悠然的聽著音樂，不一會(huì)兒屋子里就飄滿了茶

香。有關(guān)這個(gè)場景的說法中正確的是（）

A.聞到茶香是由于分子不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.用暖氣片取暖是利用熱傳遞的方法改變內(nèi)能

C.暖氣片安裝在窗戶下面主要是為了美觀

D.暖氣片中用水取暖是因?yàn)樗谋葻崛葺^大

【思路點(diǎn)撥】（1）物質(zhì)是由分子組成的，組成物質(zhì)的分子在不停的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；

（2）改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，二者是等效的；

（3）熱空氣的密度小于冷空氣，熱空氣比冷空氣輕.輕者向上移動(dòng)，重者向下移動(dòng)。打開暖氣后，熱

空氣向上流動(dòng)，冷空氣向下，房間的氣溫基本平衡；

（4）對(duì)水的比熱容大的理解：相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高

或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多。

【答案】ABD

【解析】A、聞到茶香是分子不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因，故該選項(xiàng)說法正確，符合題意；

B、用暖氣片取暖是利用熱傳遞的方法改變內(nèi)能，故該選項(xiàng)說法正確，符合題意；

C、暖氣片對(duì)空氣進(jìn)行加熱時(shí)，空氣受熱體積膨脹，密度減小，故熱空氣會(huì)上升，冷空氣會(huì)下降，所以

想要對(duì)整個(gè)房間加熱，暖氣片就要裝在室內(nèi)的下方，不是為了美觀，故該選項(xiàng)說法不正確，不符合題意;

D、因?yàn)樗谋葻崛葺^大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以暖

氣中用水做傳熱介質(zhì)，故該選項(xiàng)說法正確，符合題意。

【總結(jié)升華】該題考查了學(xué)生用所學(xué)的物理知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象的能力，是一道科學(xué)與生活密切聯(lián)系

的好題。

舉一反三：

【變式】（多選）下列四種現(xiàn)象中，可以用水的比熱容較大這一特性解釋的是（）

A.用水來冷卻汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

B.冬天的暖氣設(shè)備用熱水供暖

C.阜新地區(qū)晝夜溫差比沿海地區(qū)大

D.夏天，在教室的地面上灑水會(huì)感覺涼爽

【答案】ABC

，3.（?濰坊）（多選）用相同的酒精燈分別對(duì)a、b兩液體加熱（如圖甲），根據(jù)測得數(shù)據(jù)分別描繪

出兩液體的溫度隨時(shí)間變化的圖象（如圖乙）。在相同的時(shí)間內(nèi)兩液體吸收的熱量相等，不計(jì)液體熱量

散失，分別用ma、mb、ca、Cb表示a、b兩液體的質(zhì)量和比熱容，則結(jié)合圖中信息作出的下列推斷正確

的是（）

D.若Ca=Cb，則ma>mb

【思路點(diǎn)撥】物質(zhì)吸收熱量的多少與比熱容、質(zhì)量和升高的溫度成正比，由題意知，相同時(shí)間兩種液體

吸收的熱量相同，由圖象可以得到升高的溫度與熱量的關(guān)系，利用Q=cmAt變形公式對(duì)比熱容和質(zhì)量大

小作出判斷

【答案】BC

【解析】A、B、若ma=mb，吸收相同的熱量，a的溫度升高幅度大，由c=—/■知，a的比熱容較小，b

niAt

的比熱容較大，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；C、D、若Ca=Cb,吸收相同的熱量，a的溫度升高幅度大，由

m=——知，a的質(zhì)量較小，b的質(zhì)量較大，C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。

cAt

【總結(jié)升華】此題考查的是我們對(duì)探究物質(zhì)吸收熱量本領(lǐng)結(jié)論的分析，屬于基本技能的考查，掌握影響

熱量的因素，讀懂圖象，是解答此題的基礎(chǔ)。

舉一反三：

【變式】用相同的酒精燈和同樣的燒杯盛有質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體加熱，如圖反映的是溫度隨時(shí)間

變化的圖圖象，從圖中可以看出()

A.甲的比熱容大B.乙的比熱容大

C.它們的比熱容一樣大D.無法判斷熱量的計(jì)算

【答案】B

掣，4.下列實(shí)例中，通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的是()

A.鉆木取火B(yǎng).用熱水給袋裝牛奶加熱

C.用“搓手”的方法取暖D.用錘子敲打鐵絲，鐵絲發(fā)熱

【思路點(diǎn)撥】根據(jù)以下知識(shí)，逐一分析各選項(xiàng)所述物理情景，做出選擇；

(1)改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功與熱傳遞，這兩種方式在改變物體內(nèi)能的效果上是等效的；

(2)熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過程，熱傳遞實(shí)質(zhì)是內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者是從物體的高

溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，在此過程中能量的形式不發(fā)生變化；

（3）做功的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化過程，在做功過程中能量的形式發(fā)生變化。

【答案】B

【解析】A.鉆木取火，通過克服摩擦力做功，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功的方式改變物體內(nèi)能的;

B.用熱水給袋裝牛奶加熱，熱量從溫度高的熱水傳到溫度低的牛奶，是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能的；

C.用“搓手”的方法取暖，搓手時(shí)，雙手相互摩擦，克服摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，從而使手發(fā)

熱，這是通過做功的方式改變內(nèi)能；

D.用鐵錘敲打鐵絲的過程中，鐵錘的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為鐵絲的內(nèi)能，使鐵絲溫度升高，這是通過做功的方式

改變內(nèi)能。

【總結(jié)升華】本題是考查了改變物體內(nèi)能的兩種方式，即做功和熱傳遞；判斷哪種方式改變了物體的內(nèi)

能，關(guān)鍵是看是能量的轉(zhuǎn)化還是能量的轉(zhuǎn)移，發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的是做功的方式，發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的是熱傳遞

的方式。

C>5.如圖是四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程，它是（）

A.壓縮沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C.做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.做功沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【思路點(diǎn)撥】解決此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的做功沖程特點(diǎn)和原理進(jìn)行分析解答，知道做功沖程和壓縮沖程中

的能量轉(zhuǎn)化。

【答案】B

【解析】圖中的氣門關(guān)閉，活塞上行，因此這是壓縮沖程；在壓縮沖程中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

【總結(jié)升華】此題考查了汽油機(jī)的四個(gè)沖程，注意從活塞的運(yùn)動(dòng)方向和氣門的關(guān)閉兩方面判斷。

舉一反三：

【變式】如圖所示是四沖程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)示意圖，其中屬于做功沖程的是（）

類型二、知識(shí)運(yùn)用

??B.用兩個(gè)相同的電熱器分別給質(zhì)量相同的水和某種液體加熱，每隔Imin記錄一次數(shù)據(jù)，如表所示,

則該液體的比熱容為()

加