北師大版中考物理講義總復(fù)習(xí)：熱和能（提高）知識講解

總復(fù)習(xí)：熱和能(提高)

【考綱要求】

1.了解分子動理論的初步知識；

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

5.知道熱機的效率；知道提高熱機效率的途徑；

6.知道能量的轉(zhuǎn)化和守恒。

【知識網(wǎng)絡(luò)】

「物質(zhì)是由大量的分子、原子構(gòu)成的

產(chǎn)子熱運動/物質(zhì)內(nèi)的分子在不停地做熱運動

〔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、)熱量的計算八/、

和

定義：利用內(nèi)能做功的機械

能r蒸汽機

汽輪機

種類《

噴氣發(fā)動機

熱機《〔內(nèi)燃機｛亶工作原理'能量轉(zhuǎn)化

「燃料的熱值

I熱機的效率J燃料完全燃燒放熱的計率盤=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

【考點梳理】

考點一、分子熱運動

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

2.分子的熱運動：

(1)擴散：不同物質(zhì)在相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象。

(2)影響擴散快慢的因素：溫度。

(3)擴散現(xiàn)象表明：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動。

3.分子之間的作用力：分子之間即存在斥力也存在引力。

要點詮釋：

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

志。溫度越高，分子熱運動越劇烈，擴散越快。

2.分子之間的引力和斥力同時存在，只是對外表現(xiàn)不同：

(1)當(dāng)固體被壓縮時，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，分子間的距離變大，作用力表現(xiàn)為引力。

3、分子動理論的基本觀點：

(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動；

(3)分子之間存在引力和斥力。

考點二、內(nèi)能

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

2.單位：焦耳，符號：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)部分子的熱運動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)；物體的機械能則與整個物體的機械運動情況及相對位置有關(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為零(因為分子不停地做無規(guī)則運動總有動能)，而物體的機

械能可以相對為零。所以內(nèi)能和機械能是兩種不同形式的能量。

要點詮釋：

1.內(nèi)能與溫度：同一個物體，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)

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

考點三、比熱容

L定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時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c

2.單位：焦每千克攝氏度，符號是J/(kg?℃)。

3.熱量的計算：

(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。

考點四、熱機

1.熱機：利用內(nèi)能做功的機械。

2.熱機的種類：蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。

3.內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機的汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。

(1)種類：汽油機和柴油機

(2)四個沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運動，從汽缸缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程，汽油

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

活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動兩周。四個沖程中只有做功沖程燃氣對外做功，其他三個沖程都是靠飛輪慣性

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

為機械能。

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：J/kg。

(3)熱量的計算：。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，叫做熱機的效率。

(2)公式：

Q放

要點詮釋：

1.汽油機和柴油機的異同點:

不同點相同點

項目汽油機柴油機

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

點火方壓縮沖程末由火花塞放出電火燃燒，都是內(nèi)燃機。

霧狀柴油遇到高溫高壓的空氣自

式花點燃，稱點燃式

動燃燒，稱壓燃式

(2)都將內(nèi)能轉(zhuǎn)化

汽油、吸氣沖程吸進汽油和空氣柴油、吸氣沖程吸進汽缸的只是空

燃料為機械能。

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)每一個工作循

壓縮比

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

做功沖程初燃氣壓強為30至50做功沖程初燃氣壓強為50至100縮、做功、排氣四

做功個大氣壓，溫度2000℃至個大氣壓，溫度1700℃至2000℃,個沖程組成。

2500℃,高溫高壓的氣體推動活高溫高壓的氣體推動活塞做功

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、小型笨重，多用于拖拉機、載重汽車、

用途

農(nóng)機具輪船等重型機械

2.燃料在熱機中燃燒時，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

推動熱機的運動，即轉(zhuǎn)化為熱機的機械能，其余的能量在廢氣、散熱、機械摩擦中損失掉了，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。熱機的效率是熱機性能的

一個重要指標，熱機的效率越高，它的機械性能就越好。

考點五、能量的轉(zhuǎn)化和守恒

L常見的能量形式有：機械能、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。如摩擦生熱是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水電站里的水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電是機械能轉(zhuǎn)化為電能。

2.能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會憑空消滅，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。

要點詮釋：

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，使機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。能的轉(zhuǎn)移，是指同一種能從一個物體轉(zhuǎn)移到

另一個物體上，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

▼1.（?無錫）有關(guān)分子熱運動，下列說法正確的是（）

A.液體很難被壓縮，說明分子間有斥力

B.手捏海綿，海綿體積變小，說明分子間有空隙

C.掃地時塵土飛揚，說明分子在做無規(guī)則運動

D.擴散現(xiàn)象不能在固體中發(fā)生

【思路點撥】（1）分子間同時存在相互作用的引力和斥力；（2）力可以改變物體的形狀；（3）要區(qū)分開

分子的運動和固體小顆粒的運動（機械運動）；（4）擴散現(xiàn)象在固體、液體、氣體中均能發(fā)生。

【答案】A

【解析】A、液體很難被壓縮，說明分子間有斥力，故A正確；B、用手捏海綿，海綿的體積縮小了，

說明力可以改變物體的形狀，不能說明分子間有空隙，故B錯誤；C、塵土飛揚是固體小顆粒的運動，

屬于機械運動，不是分子的運動，故C錯誤；D、擴散現(xiàn)象能在固體中發(fā)生，比如長時間緊挨在一起的

金板和鉛板，金中有鉛，鉛中有金，故D錯誤。

【總結(jié)升華】本題考查分子的運動、分子間作用力、力的作用效果，考查的知識點比較多，主要考查學(xué)

生對所學(xué)物理知識的綜合應(yīng)用能力。

舉一反三：

【變式】下列現(xiàn)象中，不能用分子熱運動的觀點來解釋的是（）

A.打開香皂盒會聞到香味

B.擦黑板時粉塵飛揚

C.水和酒精混合后體積變小

D.將兩個鉛柱底削平、削干凈，緊壓在一起，它們就結(jié)合起來了

【答案】B

掣方.關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量，下列說法正確的是（）

A.溫度越高的物體所含的熱量一定越多

B.溫度相同的兩個物體間不會發(fā)生熱傳遞

C.（FC的冰變成0℃的水，溫度不變，內(nèi)能不變

D.任何物體都具有內(nèi)能，通過摩擦可增大冰塊的內(nèi)能

【思路點撥】（1）熱量指的是物體在熱傳遞過程傳遞的內(nèi)能的多少，只能說“吸收”或“放出”熱量，

不能用“含有”、“擁有”等字眼。

（2）熱傳遞的條件是物體間存在著溫度差異，內(nèi)能從高溫物體傳給低溫物體。

（3）晶體物質(zhì)的熔化過程不斷吸熱，內(nèi)能增加，但是溫度不變。

（4）內(nèi)能指物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，任何物體都具有內(nèi)能，改變物體內(nèi)能

有兩種方式：做功和熱傳遞。

【答案】BD

【解析】A、熱量是過程量，描述它的術(shù)語只能用“吸收”和“放出”，不能用“含有”，故A的說法

錯誤，不符合題意。

B、溫度相同的兩個物體間不存在溫度差，不會發(fā)生熱傳遞，故B的說法正確，符合題意。

C、的冰變成的水，吸收了熱量，盡管溫度不變，但是內(nèi)能變大，故C的說法錯誤，不符合題意。

D、任何物體都具有內(nèi)能，通過摩擦，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，冰塊的內(nèi)能增大，故D的說法正確，符合題

屈、O

【總結(jié)升華】①要正確理解溫度、熱量與內(nèi)能的關(guān)系，以及改變內(nèi)能的兩種方式。

②解決問題的訣竅是：物體吸熱或溫度升高，內(nèi)能一定增大；但物體的內(nèi)能增大，不一定是由物體吸熱

或溫度升高引起的。

舉一反三：

【變式】（?南寧）下面關(guān)于熱現(xiàn)象的說法，正確的是（）

A.冬天搓手取暖是利用熱傳遞來改變內(nèi)能

B.鐵絲很難被拉斷說明分子間存在引力

C.衣柜里的樟腦片升華時要放熱

D.汽油機的做功沖程把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

【答案】B

探究“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”時，同學(xué)們用酒精燈同時開始均勻加熱質(zhì)量和初溫都相等的沙

子和水，裝置如圖。下列說法正確的是（）

A.實驗中，沙子吸熱升溫較快，說明沙子吸熱能力較強

B.在本實驗中，物體吸熱多少是由物質(zhì)的種類決定的

C.實驗中，將沙子和水加熱到相同溫度時，它們吸收的熱量相同

D.實驗中，加熱相同的時間，末溫低的物質(zhì)吸熱能力強

【思路點撥】（1）比熱容是物質(zhì)的一種特性，與物體質(zhì)量、溫度高低、吸放熱多少都沒有關(guān)系；比熱容

是反映不同物質(zhì)吸放熱能力強弱的一個物理量。

（2）水和干沙子，誰溫度升高的快，需要利用Q=Cm^t來判斷。

【答案】D

【解析】A.實驗中，沙子吸熱升溫較快，說明沙子的比熱容小，吸熱能力弱；

B.在本實驗中，物體吸熱多少是由加熱時間決定的；

C.將沙子和水加熱到相同溫度時，據(jù)、=?112\3水吸收的熱量多；

D.加熱相同的時間，吸收的熱量相等，據(jù)0=（：1112\3末溫低的物質(zhì)比熱容大，吸熱能力強。

【總結(jié)升華】考查了比熱容的概念，學(xué)生要學(xué)會總結(jié)實驗得到的結(jié)論.考查了利用吸收熱量公式Q=cm

△t的熟練應(yīng)用，對實驗說明的問題，學(xué)生要記住這個結(jié)論。

舉一反三：

【變式】用兩個相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱，它們的溫度隨加熱時間的變化關(guān)系如圖所

示，據(jù)此判斷物質(zhì)甲的比熱容為（）

A.2.1X1O3J/(kg-℃)B.4.2X103J/(kg*℃)

C.1.2X103J/(kg?℃)D.條件不足，不能確定

【答案】A

小明根據(jù)所學(xué)的物理知識并結(jié)合下列表格中的數(shù)據(jù)，得出以下四個結(jié)論，其中正確的是（

物密度p/（kg。/）熔點t/℃比熱容

質(zhì)（常溫常壓下）（標準大氣壓下）c/[J-(kg「C)T

冰0.9X10302.1X103

鋁2.7X1036600.88X103

鐵7.9X10315350.46X103

A.寒冬季節(jié)盛有水的水缸放在室外不可能破裂

B.標準大氣壓下，鋁在660℃時一定處于固液共存狀態(tài)

C.體積相等的鐵球和鋁球，如果它們的質(zhì)量相等，鐵球可能是實心的

D.質(zhì)量相等的實心鐵塊和實心鋁塊，升高相同的溫度，鋁塊吸收的熱量較多

【思路點撥】A.由表中數(shù)據(jù)可得冰的熔點，而水的凝固點與冰的熔點相同。在寒冬季節(jié)，水達到凝固點

而結(jié)冰，結(jié)冰時質(zhì)量不變，密度減小，體積變大，將把水缸脹破；

B.一標準大氣壓下，鋁的熔點是660℃,鋁熔化時溫度不變繼續(xù)吸熱，直到完全熔化；

C.鐵的密度大于鋁的密度，體積相等的鐵球和鋁球，如果是實心的，鐵的質(zhì)量大于鋁的質(zhì)量，如果它們

的質(zhì)量相等，鐵一定是空心的；

D.由表中知道鐵和鋁的比熱容的大小關(guān)系，又知道m(xù)相同，升高的溫度相同，根據(jù)吸熱公式判斷。

【答案】D

【解析】A.水在寒冬季節(jié)，達到凝固點而結(jié)冰，結(jié)冰時，體積變大，將把水缸脹破，故A錯；

B.一標準大氣壓下，鋁的熔點是660℃,660℃的鋁可能剛達到熔點還沒有熔化（全是固態(tài)）、也可能是

處于熔化過程中（固液混合），也可能剛?cè)刍Y(jié)束（全為液體），故B錯；

C.鐵的密度大于鋁的密度，體積相等的鐵球和鋁球，如果是實心的，鐵的質(zhì)量一定大于鋁的質(zhì)量，故C

錯；

D.由表中知道c鐵＜c鎧，又知道m(xù)相同，升高的溫度相同，根據(jù)吸熱公式Q^cmAt可知鋁塊吸收的

熱量較多，故D正確。

【總結(jié)升華】本題考查了學(xué)生從表格數(shù)據(jù)中搜集有用信息并加以利用的能力，涉及到空心問題、晶體熔

化規(guī)律、熱量的計算、凝固條件，是一個與生活相聯(lián)系的綜合題。

類型二、知識運用

@5.為體現(xiàn)低碳經(jīng)濟的理念，上海世博會充分利用太陽能發(fā)電技術(shù)，其主題館屋面太陽能板的面積達

3X10%,年發(fā)電量3X10%Wh。若這些電能由火力發(fā)電站提供（煤的熱值為3X10，J/kg,煤完全燃燒

釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是30%）,則僅此一項每年可節(jié)約煤炭的質(zhì)量為（）

A.2.0X104kgB.1.2X105kgC.3.6X105kgD.1.2X106kg

【思路點撥】知道利用太陽能年發(fā)電量W,這些電能若由燃燒煤的火力發(fā)電站提供，根據(jù)W=mqX30%求

出需要煤的質(zhì)量，即每年可節(jié)約煤炭的質(zhì)量。

【答案】D

【解析】由題知,利用太陽能年發(fā)電量：^=3X10W./Z=3X106X3.6X106J=1.08X1013J；

?.?若這些電能有火力發(fā)電站提供：JV=mq30°/o；

W1.08xl0i3j

..?用火力發(fā)電需要煤炭：m=---=1.2x106^g

30%q3xl07J/^gx30%

每年可節(jié)約煤炭1.2XlO'kg。

【總結(jié)升華】本題是一道電學(xué)與熱學(xué)的綜合應(yīng)用題.與生活相連，加強了學(xué)生的節(jié)能環(huán)保意識.注意計

算時的單位變換要正確。

如圖，為內(nèi)燃機的能流圖，則內(nèi)燃機的效率可表示為（）

E+E+E+E.”2100%

A\234x100%B