(共22张PPT)
第十二章 内能与热机
12.1 认识内能
1.了解内能的概念，知道内能的单位焦耳；
2.能简单描述温度与内能的关系，知道对于同一物体，温度越高，内能越多，温度越低，内能越少；
3.知道做功和热传递可以改变物体的内能。
1.内能概念的建立；
2.改变物体内能的方式。
(1)物体由大量的分子组成
分子永不停息做无规则_______，分子具有_____能；
分子间存在着引力和斥力，分子具有_____能。
(2)物体内部所有的___________与___________之和称为内能。
(3)一切物体在任何情况下都有_______；内能的单位：______(J)。
运动
知识点一 内能的概念
动
势
分子动能
分子势能
内能
焦
(4)内能大小的影响因素：
_____杯水的内能更大，因为它的_______更高，分子运动更_______；分子______能越大，内能越大。
b
温度
剧烈
动
_____杯水的内能更大，因为它的_______更大，内能与_______有关。
d
质量
质量
(2022·云浮期中)下列有关物体内能的说法中，正确的是 ( )
A.静止的物体没有内能
B.物体的运动速度越大，内能越小
C.内能是物体具有的动能和势能的总和
D.内能是构成物体的所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和
D
[方法指导]内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，同一物体的温度越高，内能越大；一切物体都有内能。
甲、乙两个冰块的质量相同，温度均为0 ℃。甲冰块位于地面静止，乙冰块停止在10 m高处，这两个冰块 ( )
A. 机械能一样大
B. 甲的机械能大
C. 内能一样大
D. 乙的内能大
C
将铁丝不断弯折，弯折处温度_______，内能_______。因为手对铁丝做了______。
将铁丝放在火上烤，铁丝温度_______，内能_______。因为热量从火焰处传递给铁丝。
改变内能的两种途径：________和_________，这两种改变内能的方法是_______的。
知识点二 内能的改变途径
升高
增大
功
升高
增大
做功
热传递
等效
如图所示，是工业上常用的摩擦
焊接技术。将一根金属固定，另一
根金属高速旋转并施加压力。在剧
烈摩擦的作用下，通过________的方式使金属的内能________(选填“增大”或“减小”)，温度升高，使两根金属接触面处发生了________(填物态变化名称)，然后再进行冷却，就可以将两根金属焊接到一起了。
做功
增大
熔化
[方法指导]做功可以改变物体的内能，当对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能。物质由固态变成液态的过程叫熔化。
在如下图所示的事例中，属于通过热传递改变物体内能的是 ( )
A. 钻木取火
B. 塞子从试
管口跳出
C. 火炉烧水
D. 下滑时臀
部发热
C
1.下列关于内能的说法中，正确的是 ( )
A. 一个分子做无规则运动而具有的能
B.物体温度在0°C以下时没有内能
C.物体被举得越高，内能越大
D.无论物体运动还是静止都具有内能
D
2.(2022·揭阳期末)2021年9月17日，神舟十二号
飞船顺利返回地球，圆满完成了各项任务。
如图为返回舱进入大气层的示意图，关于此
过程中内能的改变，下列图中与其方式相同
的是 ( )
C
3.在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是
( )
A. 热水倒入茶杯，茶杯的温度升高
B. 将冰冻食物放在水中解冻，水变凉
C. 刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低
D. 寒冷的冬天，双手互搓，手的温度升高
D
4.一个物体的内能改变了，则下列说法中正确的是( )
A.一定是由于物体吸收了热量
B.一定是由于外界对物体做了功
C.一定是由于物体的温度没有发生改变
D.可能是由于物体从外界吸收了热，也可能是外界对物体做了功
D
5.(2021·黔东南模拟)小李喜欢喝咖啡，冲调咖啡时总能闻到浓浓的香味。以下关于咖啡的说法不正确的是
( )
A.咖啡在变冷的过程中，内能不断增加
B.咖啡在变冷的过程中，以热传递的方式改变了内能
C.咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在运动
D.咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈
A
6. (2021·东莞三校联考)如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，松手后活塞被向上顶起。关于这个过程，下列说法正确的是 ( )
A.活塞对棉花做功，使棉花温度升高
B.缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
C.压下活塞的过程中，内能转化为机械能
D.活塞被向上顶起的过程中，内能转化为机械能
D
7.热水袋使身体变暖，是利用__________的方式使人身体的内能增加的；给自行车打气时，气筒壁会发热，这是通过________的方式使打气筒的内能增加的；反复弯折铁丝，弯折处会发烫，这是通过________的方式使铁丝的内能增加的。
热传递
做功
做功
8.如图所示是一款自动感应式干手器，洗
完手后，将手放在干手器下一定距离内，
干手器会自动工作，吹出热风，这样加
快了手上方的________________，并提
高了水的温度，从而达到快速干手的目的。干手器工作一会儿后手会感觉热乎乎的，这是通过__________的方式改变手的内能。
空气流动速度
热传递
9.如图所示是探究改变物体内能的实验。
(1)烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，在
瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能
________(选填“增大”“减小”或“不
变”)，这是通过________(选填“热传递”或“做功”)改变了瓶内气体的内能。
增大
做功
(2)继续打气，当瓶塞跳起时，观察到
瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内
气体对外做功后，内能________(选
填“增大”“减小”或“不变”)，温度
________(选填“升高”“降低”或“不
变”)，瓶内气体中所含的水蒸气放热液化形成了小水珠，这一过程中，瓶内气体的内能转化为瓶塞的________能，这是通过________(选填“热传递”或“做功”)改变了瓶内气体的内能。
减小
降低
机械
做功(共24张PPT)
第十二章 内能与热机
12.3 研究物质的比热容?
第2课时 比热容的应用
1.理解水的比热容大这一特性，解释生活中的一些现象；
2.理解并运用比热容公式进行简单计算。
理解比热容概念并用来分析有关现象，学会运用比热容公式进行简单计算。
水的吸、放热性能______，在日常生活中，既可以用水来取暖，也可以用水来________。
强
知识点一 应用比热容解释现象
致冷
(2022·阳江期末)沿海地区，昼夜温差较小，而内陆沙漠地区的昼夜温差较大，这主要是因为 ( )
A.海水的密度小，砂石的密度大
B.海水的比热容大，砂石的比热容小
C.海水吸收的热量少，砂石吸收的热量多
D.海水的内能多，砂石的内能少
B
[方法指导]沿海地区，水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低得少，据此分析。
小强用相同酒精灯给质量相
等的甲、乙两种物质加热，依数据
描绘温度－时间图象如图所示。由
图可知，甲物质温度比乙物质温度
升高______(选填“快”或“慢”)，甲物质比热容_____(选填“＞”“＜”或“＝”)乙物质比热容。汽车发动机的冷却液应该选______物质。
快
＜
乙
Q＝qm
1.适用对象：燃料
2.化学能转化为________
3.关键词：燃烧
4.Q：只能指燃料放出的热量
内能
知识点二 公式Q＝qm和Q＝cmΔt的应用
Q＝cmΔt
1.适用对象：所有物质
2.内能的________(高温至低温)
3.关键词：温度的变化
4.Q：指物质的吸放热均可
转移
(2021·深圳期末)电陶炉是利用电流
热效应将电能转化为内能的一种炉灶
设备，其主要结构由发热盘、微晶板、
电控系统、温控系统和炉体组成。电
陶炉具有渐进式温升、三重热均衡、无局部高温等特点，而且电陶炉对锅具材质无特殊要求，也无电磁辐射危害。小明用一台新买的功率为2 000 W的电陶炉给一壶水加热，已知这壶水的质量是2 kg，初始温度为20 ℃。
(1)要烧开这壶水至少需要多少J的热量 [加热过程始终在一个标准大气压下，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：要烧开这壶水需要吸收的热量
Q＝c水m水Δt水
＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃－20 ℃)
＝6.72×105 J
(2)完全燃烧至少多少kg的酒精才能释放出(1)问中所需的热量 (q酒精＝3×107 J/kg)
解：根据Q＝mq可得，完全燃烧酒精的质量
答：略
m酒精＝ ＝2.24×10－2 kg
[方法指导](1)在1标准大气压下水沸腾时的温度为100 ℃，知道水的质量、水的比热容和水的初温和末温，利用Q吸＝cmΔt求水吸收的热量；(2)知道酒精完全燃烧放出的热量，利用Q放＝mq计算完全燃烧至少需要多少千克的酒精。
(2021·大连模拟)某家庭用燃气热水器将质量为100 kg，温度为20 ℃的自来水加热到50 ℃，消耗的天然气体积为1 m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，天然气的热值为2.8×107 J/m3。试问：
(1)天然气完全燃烧放出的热量为多少
解：天然气完全燃烧放出的热量为
Q放＝Vq＝1 m3×2.8×107 J/m3＝2.8×107 J
(2)水吸收的热量为多少
解：水吸收的热量为
Q吸＝cm(t－t0)
＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(50 ℃－20 ℃)
＝1.26×107 J
答：略
1.水具有比热容较大的特点，下列应用及现象与此特点无关的是________。
A.北方的冬天，室内暖气设备用热水供暖
B.沿海地区的昼夜温差比内陆地区小
C.炎热的夏天，在地面上洒水，人会感觉很凉爽
D.夜间，在秧田里灌水保温
E.在空调房间里放盆水可以增加湿度
F.暖手宝里用水作为保温物质
G.汽车发动机用水作为冷却液
H.人中暑时，在额头上擦冷水降温
CEH
2.下表是几种物质的比热容，下列说法中错误的是( )
A. 制作体温计常用水银作介质，原因之一是水银的比热容小
B. 北方楼房中的取暖器用水作介质，利用了水的比热容大的特性
C. 由于水比沙石的比热容大，所用内陆地区的昼夜温差比沿海地区大
D. 由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0 ℃的水比0 ℃的冰效果好
D
3.(2022·茂名期末)将一盒刚从冰箱中取出的牛奶放入热水中，若热传递只发生在水和牛奶之间，放置足够长的时间后，下列说法正确的是 ( )
A.牛奶升高的温度一定等于水降低的温度
B.牛奶吸收的热量一定等于水放出的热量
C.牛奶具有的内能一定等于水具有的内能
D.牛奶的比热容一定等于水的比热容
B
4.(2021·乌鲁木齐期末)用某锅炉把50 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，水升温是通过_________方式改变内能的，这一过程中水吸收___________J的热量；这些热量相当于完全燃烧______kg酒精。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q酒精＝3.0×107 J/kg]
热传递
1.68×107
0.56
5.如图所示，为比较a、b两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值，甲、乙、丙三图中的装置相同，燃料的质量均为10 g，烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时，立即读取相应温度计的读数，分别为 T甲、T乙、T丙，且有T甲＞T乙＞T 丙。
(1)在实验中，三个烧杯中a、b液体的_______必须相同；
(2)比较a、b两种液体的比热容，应选择_______两图进行实验，实验液体a的比热容ca与实验液体b的比热容cb相比，ca______(选填“＞”“＝”或“＜”)cb；
(3)比较1、2两种燃料的热值，应选择______两图进行实验，实验燃料1的热值q1与实验燃料2的热值q2相比，q1______(选填“＞”“＝”或“＜”)q2。
质量
甲、丙
＜
＞
甲、乙
6.我国在南海成功进行了可燃冰试采。可燃冰是一种固态晶体，在常温常压下会迅速升华为气态，实验发现：2 m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量如果60%被水吸收，可以将4×104 kg的水从0 ℃加热到100 ℃，则可燃冰的热值为多少 [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×4×104 kg×(100 ℃－0 ℃)＝1.68×1010 J
答：略
Q放＝ ＝2.8×1010 J
q＝ ＝1.4×1010 J/m3
7.(2022·深圳期中)地热能是一种可再生能源，人类很早以前就开始利用地热能，如温泉沐浴、地下热水取暖、农作物温室建造、水产养殖及谷物烘干等。试计算：[温泉水的密度为1.0×103 kg/m3，比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)1 m3的温泉水的质量；
m＝ρV＝1.0×103 kg/m3×1 m3＝1 000 kg
解：由ρ＝ 可得温泉水的质量
(2)这些水从80 ℃下降到30 ℃放出的热量。
解：水放出的热量
Q放＝cm(t0－t)＝4.2×103 J/(kg·℃)×1 000 kg×(80 ℃－30 ℃)＝2.1×108 J
答：略(共21张PPT)
第十二章 内能与热机
12.2 热量与热值
1.了解热量的概念，知道热量是在热传递过程中物体内能的改变量；
2.知道水吸收的热量与其温度变化和质量的关系；
3.理解热值的概念，知道不同燃料的热值不同；
4.能够运用热值计算燃料完全燃烧时放出的热量。
建立热量与热值的概念，掌握有关热值的计算。
物体在热传递过程中内能改变的多少叫做________，用符号______表示，单位是______。热量是一个过程量，不能说“含有”，只能搭配“放出”“传递”或“吸收”等。温度是一个状态量，不能说传递。
热量
知识点一 热量
Q
J
南极是世界上最冷的地方。一天，
南极的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了
一次有趣的对话，他们的部分说法如
下，其中正确的是 ( )
A.豆豆：冰山的温度低，所含热量少
B.丁丁：这里太冷了，冰山肯定没有内能了
C.豆豆：唉，反正我现在一点温度也没有了，冻死喽
D.丁丁：我们去晒晒太阳吧，吸收点热量，能暖和些
D
[方法指导]内能是物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，一切物体都有内能。温度是指物体的冷热程度。热传递可以改变物体的内能。
物体A具有100 J的内能，对外放热后还剩40 J内能，内能减少了_______J，该物体对外放出热量为_______J。
60
60
化学
知识点二 燃料的热值
内
放热本领
完全燃烧时所放出的热量
燃料质量
J/kg
J/m3
Q＝qm
Q＝qV
关于燃料的热值，下列说法中正确的是 ( )
A.燃料的热值与燃料燃烧时放出的热量和质量无关
B.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多
C.燃料不燃烧时，热值为0
D.汽油的热值为4.6×107 J/kg，表示每燃烧1 kg的汽油可以获得4.6×107 J的热量
A
[方法指导]1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值；热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
热值是表征燃料完全燃烧时放热本领的物理量，是选择燃料的主要依据。如酒精的热值是3.0×107 J/kg，它表示：_______________________________________。
1 kg酒精完全燃烧时放出的热量是3.0×107 J
由公式Q＝qm可知下列说法正确的是 ( )
A. 燃料不完全燃烧时它的热值会变小
B. 燃料燃烧放出的热量只与热值有关
C. 燃料的质量变大，热值不变
D. 燃料热值与热量成正比，与质量成反比
C
[方法指导]热值是燃料的一种特性，它代表燃料性能的优劣，热值的大小与燃料的种类有关，与燃烧程度、质量的多少以及是否燃烧等均无关。
木炭热值是3.4×107 J/kg，要得到6.8×108 J的热量，至少需要燃烧多少千克木炭？
答：略
解：m＝ ＝20 kg
1.(2021·肇庆期中)如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法错误的是 ( )
A.炽热的岩浆比皑皑白雪温度高
B.炽热的岩浆和皑皑白雪都具有内能
C.炽热的岩浆比皑皑白雪含有的热量多
D.炽热的岩浆和皑皑白雪之间可以发生
热传递
C
2.由热值的定义可知，热值q＝ ，式中m是燃料的质量，Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么 ( )
A.热值的大小与Q成正比
B.热值的大小与m成反比
C.煤的热值大于干柴的热值，燃烧煤所放出的热量一定比燃烧干柴放出的热量多
D.热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定
D
3.(2021·漳州)2020年12月10日4时14分，我国用固体燃料推进的运载火箭长征十一号在西昌发射中心发射成功。火箭发射时要选用热值________(选填“较大”或“较小”)的固体燃料，火箭上升过程中燃料的质量减少时，燃料的热值________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
较大
不变
4.已知2 kg的酒精最多可放出6×107 J的热量，2 kg的汽油最多可放出9.2×107 J的热量，那么________燃料的放热本领更强。
5.已知酒精的热值是3.0×107 J/kg，现有200 g酒精，其中50 g完全燃烧，放出的热量为___________J。剩下的酒精密度________，热值________。(后两空选填“变大”“变小”或“不变”)
汽油
1.5×106
不变
不变
6.(2021·泰州模拟)如图所示是比较不同燃料热值的装置。
(1)实验时取质量_______(选填“相
等”或“不等”)的酒精和碎纸片，
将其分别放在两个燃烧皿中，
点燃它们，分别给装有质量
_______(选填“相等”或“不等”)
的水加热，燃烧相同时间后，
测得甲图中水温升高10 ℃，乙图中水温升高4 ℃，根据此现象_______(选填“能”或“不能”)说明一定是酒精的热值较大。
相等
相等
不能
(2)有一种“涡轮增压”(T型)轿车，通过给发动机更足量的空气，使汽油更充分地燃烧，比普通轿车(L型)更节能，排气更清洁。同样的汽油(如95#)加在T型轿车内与加在L型轿车内热值_______(选填“相等”或“不等”)。
相等
7. 太阳能是一种清洁、无污染的理想能源。小亮家最近安装了一款太阳能热水器。
(1)该太阳能热水器在晴天时，平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为3.3×106 J。若该热水器接收太阳能的有效面积为2 m2，每天日照时间按10 h计算，则它一天接收的太阳能(E)约为多少？
解：该太阳能热水器一天接收的太阳能约为
E＝3.3×106 J/(m2·h)×2 m2×10 h＝6.6×107 J
(2)这些能量相当于完全燃烧多少m3液化石油气放出的热量？(结果保留2位小数，液化石油气的热值为4.9×107 J/m3)
解：由题意可知，
液化石油气放出的热量Q＝E＝6.6×107 J
由Q＝qV得，需要完全燃烧的液化石油气的体积
答：略
V＝ ≈1.35 m3(共27张PPT)
第十二章 内能与热机
12.3 研究物质的比热容?
第1课时 比热容
1.了解设计探究物质的吸热能力与哪些因素有关的实验；
2.理解比热容的概念，理解比热容是物质的特性之一，会查物质的比热容表。
探究水和煤油的吸放热性能的实验、比热容的物理意义。
质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量一般是________的。
知识点一 探究物质的吸、放热性能
不同
根据“探究物质的吸、放热性能与哪些因素有关”实验，完成下列各题。
(1)探究物质的吸热多少与质量的关系。
物质吸热的多少无法用眼睛观察，如果使用完全相同的电炉加热，那么相同的时间内物质吸收的热量________，加热时间越长，水吸收的热量________，那么水吸热的多少就可以通过__________反映出来。
相同
越多
加热时间
根据实验数据判断下列说法是否正确：
A.质量少的水温度升高得快，它吸收的热量多 ( )
B.质量多的水升高相同的温度需要加热的时间更长，它吸收的热量多 ( )
实验表明：当同种物质升高的温度相同时，质量越大，吸热_______。
×
√
越多
(2)探究物质的吸热多少与温度变化的关系。
实验表明：当同种物质的质量一定时，升高的温度越高，吸热_______。
越多
(3)探究物质的吸热与物质种类是否有关。
①选用_______相同的水和煤油，使这些水和煤油升高____________；
②选用的器材要注意：用同样的____________加热，用同样的_______盛装液体；
③应观察____________来比较液体吸收的热量。
质量
相同温度
电加热器
容器
加热时间
④由实验数据可知：相同条件下，______吸收的热量更多，______的吸热能力更强。
综合三次实验，得出结论：物质吸热的多少与________、________、______________有关。
水
水
质量
种类
温度变化量
[方法指导]探究物质的吸、放热性能，实验目的是探究物质吸收(或放出)的热量与物质种类的关系。实验中选取两种不同的物质作为研究对象，如煤油和水，控制它们的质量相同。使用相同的电加热器，通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转换法。比较物质吸热能力有2种方法：①升高相同的温度，比较吸收的热量(即比较加热时间)，吸收热量多的吸热能力强；②吸收相同的热量(即加热相同的时间)，比较温度的变化情况，温度变化小的吸热能力强。
下列事实最能说明吸收热量与物质的种类有关的是 ( )
A.体积相等的两杯水，温度都升高10 ℃，其吸收的热量相等
B.质量不等的铜块，温度都升高10 ℃，其吸收的热量不等
C.体积相等的水和煤油，温度都升高10 ℃，其吸收的热量不等
D.质量相等的水和铜块，温度都升高10 ℃，其吸收的热量不等
D
不同物质吸热性能有差异，为了比较这一差异，物理学中引入了________这一物理量，用来表示物质的吸、放热性能。比热容在数值上等于___________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
知识点二 比热容
单位质量
冰的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)，其物理意义是________________________________________________________；若将2 kg冰切掉一半，则剩下的冰的比热容是___________J/(kg·℃)；冰化成水后它的比热容将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
1 kg的冰升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)2.1×103 J的热量
2.1×103
变大
[方法指导]质量是1 kg的某种物质温度升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的热量，叫做这种物质的比热容。比热容是物质的一种特性，同种物质(状态一定)比热容相同；同种物质状态不同，比热容不同。
酒精的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)，比较可知c水______c酒精，说明同样1 kg的质量和升温1 ℃的情况下，______吸收的热量更多，______的吸热性能更强。
＞
水
水
1.(2022·中山期末)关于比热容，下列说法中正确的是
( )
A.比热容跟物体吸收或放出热量的多少有关
B.比热容跟物体温度的高低有关
C.物体的质量越大，它的比热容就越大
D.质量相同的两个物体，吸收相同的热量，比热容小的物体温度升高得多
D
2.将一瓶煤油倒掉一半，则剩下的一半 ( )
A.比热容不变，热值变为原来的一半
B.比热容变为原来的一半，热值不变
C.比热容和热值都不变
D.比热容和热值都变为原来的一半
C
3.如图是用相同的加热装置对a、b、
c(已知b、c的质量相等)三种物质
加热至沸腾时它们的温度随时间
变化的图象，下列对图象的分析
不正确的是 ( )
A.b的比热容小于c的比热容
B.t1～t2时间内，物质a的温度不变，内能不变
C.温度从T1升高到T2时，a物质吸收的热量比b少
D.如果a、b是同种物质，b的质量大于a的质量
B
4.(2022·珠海期末)在烧杯中装入500 g、温度为10 ℃的水，用酒精灯给水加热，直至水温上升到50 ℃，水的内能增加了_________J；水吸收的热量_______(选填“小于” “等于”或“大于”)酒精燃烧放出的热量。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
8.4×104
小于
5.(2021·晋城模拟)在“探究比较不同物质吸热能力大小”的实验中，实验装置如图甲所示。
(1)如图甲所示，在组装实验装置中，应按
照__________(选填“自上而下”或“自下
而上”)的顺序进行安装；
自下而上
(2)用规格相同的两试管分别装入质量相同
的煤油和水，同时对两试管加热，根据
实验数据绘制的温度随时间变化的关系
图象如图乙所示，分析图象可知，加热
相同的时间，________的温度变化较大；
________的比热容较大；(均选填“水”或“煤油”)
(3)本次实验运用的物理研究方法是_____________。(写出一个即可)
煤油
水
控制变量法
6.(2021·大理白族自治州期末)在“比
较不同物质吸热能力”的实验中，
将甲、乙两种不同的液体分别放
入两个相同的烧杯内，用相同的
电加热器同时加热。记录相关数
据，并绘制出如下图象。(不计热量损失)
(1)实验时，选用________和________均相等的甲、乙两种液体；
质量
初温
(2)实验中搅拌器的作用是使液体____________；选用相同电加热器加热的目的是使甲和乙在相同时间内________________；
(3)加热10 min，甲吸收的热量_______(选填“大于”“小于”或“等于”)乙吸收的热量，加热时间实质上反映了______________________；
(4)乙液体的比热容是甲液体比热容的________倍；
(5)10～20 min乙液体的内能________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
受热均匀
吸收相同热量
等于
液体吸收热量的多少
2
变大
7. 2 kg的水，温度从20 ℃升高到30 ℃，吸收了多少热量 2 kg的酒精，温度从20 ℃升高到30 ℃，吸收了多少热量 [水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，酒精的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)]
解：水吸收的热量为
Q吸1＝c1m1Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(30 ℃－20 ℃)＝8.4×104 J
酒精吸收的热量为
Q吸2＝c2m2Δt＝2.1×103 J/(kg·℃)×2 kg×(30 ℃－20 ℃)＝4.2×104 J
答：略
8. 小红在学习了“比热容”的有关知识后，她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那单位质量的不同晶体熔化时所吸收的热量是否相同呢 带着这个疑问，小红在实验室利用电热器加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图线如图所示。实验时，冰的质量为0.5 kg，相同时间冰和水吸收的热量相同。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)从图象中可以看出冰的比热容_______水的比热容；
(2)CD段水吸收的热量是___________J；
小于
4.2×104
(3)计算出冰的比热容。
解：相同时间内，Q冰吸＝Q水吸
水CD段吸热10 min，热量为4.2×104 J
吸热5 min，热量为
冰AB段吸热5 min，Δt＝20 ℃
答：略
Q吸＝4.2×104 J× ＝2.1×104 J
c冰＝ ＝2.1×103 J/(kg·℃)(共31张PPT)
第十二章 内能与热机
第十二章 单元复习
内
能
和
热
机
内能
定义：构成物质的所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能
决定内能大小的因素：温度。温度越高，分子的热运动越剧烈，内能越大
本章知识总结
内
能
和
热
机
内能
对物体做功，物体内能会增大
物体对外做功，物体内能会减小
改
变
内
能
的
方
式
做功
热量在热传递过程中，传递内能的多少叫热量
物体吸收热量，内能增加
物体放出热量，内能减小
热传递
内
能
和
热
机
内能
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫做这种燃料的热值
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，它的单位是J/kg
燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q=qm
热
值
内
能
和
热
机
定义：一定质量的某种物质，在温度升高或降低时吸收或放出的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示
单位：J/(kg·℃)
热量的计算公式：Q=cmΔt或Q吸=cm(t－t0)、Q放=cm(t0－t)
比
热
容
内
能
和
热
机
定义：利用内能来做功的机器叫热机
四冲程内燃机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
热机效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，即η= ×100%
热
机
回归教材
1.(HY九上P23“活动1”改编)如图所示，快速下压活塞，硝化棉燃烧起来，是由于对气体________，气体的______能增加，温度上升。
做功
内
2.(HY九上P24“活动2”改编)烧开水时，是用_________的方式使水的内能增大。锅盖被水蒸气顶起来，这是水蒸气对锅盖________，水蒸气的内能________。
热传递
做功
减小
3.(HY九上P30“课外活动”第2点改编)释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，其营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量。一袋饼干的营养成分表上标有“2 361 kJ/100 g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是 ( )
A.热值 B.热量 C.内能 D.比热容
A
4.(HY九上P31“活动1”改编)如图所示，在探究水和沙子升温吸热能力的实验中，下列说法错误的是 ( )
A.要控制水和沙子的质量相同
B.要控制水和沙子体积相同
C.要用计时器间隔一定时间同
时记录沙子和水的温度
D.加热过程中要不停地搅拌
B
5.(HY九上P35“自我评价与作业”第6题
改编)太阳能是一种清洁能源，如今太
阳能热水器已走进千家万户。如图所
示的太阳能热水器，晴天以吸收太阳
能作为加热方式，阴雨天可用电加热方式。该太阳能热水器水箱内的水为100 kg，当水温由15 ℃升高到45 ℃时，这些水吸收的热量是多少 [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：水吸收的热量
Q吸＝cm(t2－t1)
＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×(45 ℃－15 ℃)
＝1.26×107 J
答：略
6.(HY九上P35“自我评价与作业”第5题改编)质量为2 kg的水，升高5 ℃吸收的热量为__________J；84 J的热量能使常温下1 g的水升高_______℃。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
4.2×104
20
7.(HY九上P41“自我评价与作业”第2题改编)一
台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为
1 800 r/min，该内燃机每秒共经历了______
个冲程。如图所示，某单缸四冲程汽油机正
处于________冲程，此冲程将______能转化
为________能，接下来它应该处于________
冲程；汽油机是汽车的“心脏”，气缸外面有“水套”，汽车行驶时水的温度会升高，水的内能会增大，这是通过__________的方式改变水的内能。
60
做功
内
机械
排气
热传递
易错易混归纳
易错点一：温度、热量与内能的关系
1.(2022·明山月考)在快递运输水果、海鲜
等易变质产品时，在没有冷源的情况下，
为起保鲜作用，经常用水制成冷藏保鲜
冰袋使用，如图所示。冰袋对产品起保
鲜作用的过程中，
下列分析正确的是 ( )
A.冰袋温度很低，没有内能
B.温度从产品转移到冰袋
C.冰袋中的物质熔化时，温度不变，内能增大
D.此过程中发生热传递的原因是产品的内能与冰袋不同
C
2.已知铁的比热容比铜的大，质量相等的铁块和铜块，吸收相等的热量后，互相接触。下列说法正确的是 ( )
A.铁块的温度高
B.热量从铜块传递到铁块
C.铁块上升的温度低
D.温度从铜块传递到铁块
C
3.下列内容是摘自小聪同学的物理课堂笔记，其中说法正确的是 ( )
A.敲碎煤块使煤充分燃烧可以提高煤的热值
B.“摩擦生热”现象中的“热”的含义是指温度
C.物体只吸收热量时，物体的温度不一定会改变
D.一杯热水逐渐变凉时，这杯水的热量不断减小
C
易错点二：燃料的热值及其计算
4.如图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水，对于该烧水过程，下列说法不正确的是 ( )
A.煤气的燃烧是将化学能转化为内能
B.煤气燃烧得越充分，它的热值越大
C.壶中水的温度越高，水分子运动越剧烈
D.烧水的过程既有做功又有热传递在改变
水的内能
B
5.疫情防控期间，我们经常用酒精来消毒，瓶内的酒精消毒液喷到被消毒的物体表面，过不了一会儿就消失了，而我们依然能在附近闻到刺鼻的酒精味，这表明分子_________________________。我们在日常生活中使用的毛巾、餐具之类的物品要进行高温消毒，这是利用_________的方式改变了物体的内能。早餐时我们经常喝牛奶来补充能量，一盒标有“能量：328 kJ/100 mL”的牛奶，其中“能量”的含义跟_______(选填“内能”“热量”或“热值”)相似。
在不停地做无规则运动
热传递
热值
6.烧烤的主要燃料是木炭，100 g的木炭完全燃烧可以放出3.4×106 J的热量，则木炭的热值为__________J/kg；烧烤时，烤肉的内能增加是通过_________的方式实现的。木炭用掉一半时，剩余木炭的热值将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
3.4×107
热传递
不变
易错点三：对比热容的理解
7.如图是某沿海城市与某内陆城市同
一天的气温变化曲线。请你判断内
陆城市一天气温变化所对应的曲线
是______(选填“A”或“B”)，这是由
于砂石的比热容________(选填“大
于”“等于”或“小于”)水的比热容，吸收相同的热量后温度变化______(选填“大”或“小”)。
A
小于
大
8.如图(a)所示，用相同规格的电加热器将初温均为60 ℃的甲、乙两种液体(m甲＞m乙)加热至沸腾，若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量，这两种液体的温度－加热时间图象如图(b)所示。
由此可知：甲液体的沸点是______℃，甲液体的比热容________(选填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容，乙液体在加热升温的过程中内能将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
100
小于
增大
重点实验
一、探究燃料热值与燃料种类的关系
1.学习了燃料的热值后，小明和小辉设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系，他们组装了如图所示的装置进行实验。
【实验目的】探究燃料热值与燃料种类的关系。
【实验器材】铁架台、酒精灯、温度计、天平、烧杯、煤油、菜籽油等。
【实验步骤】
(1)实验前，为了保证实验结论的可靠，小明和小辉同学选择了两套相同装置，烧杯中水的质量相同，还应控制：煤油和菜籽油的________相同。
(2)实验过程中，点燃两盏灯，在燃料____________(选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”)后，通过比较______________(选填“加热时间”或“温度计示数”)来比较燃料燃烧放出的热量，从而比较两种燃料的热值的大小。
质量
全部燃烧
温度计示数
【实验表格】实验记录的数据见下表。
【实验结论】
(3)由数据分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是________。
煤油
【交流与评估】
(4)对于两杯水的初温，他们的看法却不同，请将下列他们的想法补充完整。
①小辉认为实验中是直接用________________来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，所以实验中两杯水的初温可以不同。
水升高的温度
②小明认为探究过程中他们采用了____________法，所以除了燃料的________不同，其他因素都必须控制相同。如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，从两杯水由__________(选填“做功”或“热传递”)方式损失的能量就不相同，就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化慢的情况。因此，实验时必须控制水的初温相同。
③你认为________(选填“小明”或“小辉”)的想法更合理。
控制变量
种类
热传递
小明
【实验拓展】
(5)若将图乙中酒精灯中的菜籽油更换成煤油，并将火焰大小调整成与图甲相同；同时将图乙烧杯中的水更换成等_______的菜籽油，再增加一个_______(填实验仪器名称)，就可以做“比较水和菜籽油的吸热能力”的实验。
质量
秒表(共26张PPT)
第十二章 内能与热机
12.4 热机与社会发展
1.了解汽油机的组成；
2.了解汽油机的工作原理和工作过程，学会识别冲程图；
3.了解汽油机和柴油机的区别；
4.了解热机的效率以及热机对环境的影响。
热机的共同特点，汽油机的构造、工作原理和过程，热机效率。
知识点一 热机
内能
内能
高压燃气
机械能
(2022·韶关期末)随着科技的发展，机械走进人们的生活，为人们的生产生活带来了方便。下列常用机械中属于热机的是 ( )
A.汽车发动机 B.洗衣机 C.自行车 D.滑轮组
A
[方法指导]将内能转化为机械能来工作的机器叫热机，热机包括：蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机。
2022年11月12日搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载火箭，在文昌航天发射场准时点火发射，取得圆满成功。火箭发动机_______(选填“属于”或“不属于”)热机。火箭在加速升空过程中，火箭外壳会急剧升温，这是通过_______方式改变火箭外壳的内能。
属于
做功
汽油机和柴油机分别是以汽油和柴油为_______，在机器内燃烧，从而将_______转化为_________的两种热机。两者构造相似，主要不同在缸顶部，汽油机有一个_________，柴油机的则是_________。
燃料
知识点二 汽油机，柴油机
内能
机械能
火花塞
喷油嘴
(2022·佛山期末)如图所示是汽油机工作时某个冲程的示意图。下列说法中正确的是 ( )
A.该冲程是汽油机的吸气冲程
B.该冲程中气缸内气体被压缩
C.该冲程中机械能转化为内能
D.该冲程的运转靠做功来完成
D
[方法指导]根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程；在做功冲程中，缸内气体的体积膨胀，对外做功，将内能转化为机械能。
如图所示，甲是_______机的_______冲程，乙是_______机的_______冲程。
柴油
压缩
汽油
做功
关于热机，下列说法正确的是 ( )
A.吸气冲程中，汽油机和柴油机吸入的都是空气
B.做功冲程是把机械能转化为内能
C.柴油机有喷油嘴而没有火花塞
D.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
C
(1)热机对环境的污染为________污染和________污染。
(2)热机所做的_________与燃料完全燃烧释放的_______之比叫做热机效率，η＝ ×100%。
噪声
知识点三 热机效率和环境保护
大气
有用功
热量
(2022·广州)下列选项可能符合汽车热机能量流向的是 ( )
D
[方法指导](1)热机是利用内能来做功的机器；(2)热机的效率是指用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所放出的总能量的比值；汽车热机的效率通常为20%～30%左右。
一辆汽车在水平公路上匀速行驶，汽车受到的牵引力为600 N，行驶每百公里，共消耗4 kg汽油，求：(汽油的热值为4.6×107 J/kg)
(1)完全燃烧4 kg汽油放出的热量。
解：Q放＝qm＝4.6×107 J/kg×4 kg＝1.84×108 J
(2)水平公路上行驶每百公里，牵引力做的功。
(3)该汽车发动机的效率。(精确到0.1%)
解：(2)W＝Fs＝600 N×100 000 m＝6×107 J
答：略
(3)η＝ ≈32.6%
1.下图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，符合内燃机的工作循环顺序的是 ( )
A.丙、丁、乙、甲 B.乙、甲、丁、丙
C.乙、丁、甲、丙 D.甲、乙、丙、丁
C
2.(2021·大同期末)关于热机的效率，下列说法正确的是
( )
A.在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越少
B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的低
C.热机的效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
A
3.下列关于热机和环境保护的说法，正确的是 ( )
A.热机的大量使用会造成环境污染
B.所有的热机都用汽油作燃料
C.汽车排放的尾气成分都是有毒的
D.热机所产生的噪声可以被热机上的消声器完全消除
A
4.关于热机效率，下列说法正确的是 ( )
A.热机的效率越高，其做功的功率越大
B.一般情况下，柴油机的燃料比汽油机燃料燃烧得更充分
C.采用热值高的燃料一定能提高热机的效率
D.热机的效率越高，在对外做功同样多的情况下消耗的燃料越多
B
5.(2022·东莞期末)某四冲程汽油机的效率是20%，如图所示为该汽油机工作的四个冲程示意图。下列说法正确的是 ( )
A.在图甲冲程中，能量的转化是内能转化为机械能
B.该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是甲→乙→丁→丙
C.通过改善汽油机结构，可将其效率从20%提升到100%
D.汽油机的一个工作循环中，活塞往复运动两次
答案：D
6.图示是甲、乙两台汽油机的能量流向及比例，下列说法正确的是 ( )
A.若将甲汽油机更换成乙汽油机，机械效率将减小
B.若将甲汽油机更换成乙汽油机，尾气带走的能量将减小
C.甲、乙汽油机尾气带走的能量占所有损失能量的比例最大
D.甲、乙汽油机摩擦损失的能量相同
答案：C
7.(2021·惠州期末)2020年11月20日，我国某品牌汽车公司发布了高效发动机，热机效率全球领先，高达43%，
以惊艳表现开启了中国汽车品牌超高热效率发动机新纪元。如图甲表示四冲程内燃机的某个冲程示意图，这个冲程是________冲程，把内能转化为________能，将内燃机的能量流向制成如图乙所示的图表，请根据给出的信息，计算该内燃机的效率为________%。
做功
机械
30
8.热机的效率是指热机转变为有用功的能量与燃料__________所释放的能量的比值。要提高热机的效率，就应该使燃料尽可能地充分燃烧，并尽量减少_______；保证良好的机械润滑，减小摩擦。一台汽油机在一个工作循环中消耗了10 g的汽油(热值为4.6×107 J/kg)，这些汽油完全燃烧产生的热量是__________J。若这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为__________J。
完全燃烧
热损失
4.6×105
1.38×105
