2025年中考物理课件（广西专用）第5讲　内能　内能的利用 (共70张PPT)

(共70张PPT)
2025中考物理课件（广西专用）
一、声、光、热学
第5讲　内能　内能的利用
(人教：九年级P1～P30　沪科：八年级P214～P223，九年级P33～P55　
沪粤：八下P103～P126，九上P21～P41)
考点1：分子动理论
物质构成 常见的物质是由极其微小的粒子—— 、原子构成的(分子通常以10－10 m为单位来度量)
扩散 定义 不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象(固体、液体、气体均可发生扩散现象)
表明 (1)分子在不停地做 运动；
(2)分子间有 0
分子
无规则
间隙
分子 热运动 分子的无规则运动跟 有关，物体温度越高，分子运动越 0
分子间的 作用力 (1)分子之间存在 ，如被紧压在一起的铅柱很难分开；
(2)分子之间存在 ，如固体、液体很难被压缩
分子 动理论 常见的物质是由大量的 、 构成的；构成物质的分子在不停地做 ；分子间存在 和 (引力与斥力是同时存在的)
温度
剧烈
引力
斥力
分子
原子
热运动
引力
斥力
1．(人教九年级P3图13.1－2改编)如图所示，在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。抽出玻璃板后，保持两瓶口紧贴静置较长时间，两瓶中最后颜色变得 ，这说明分子在 。
相同
不停地做无规则运动
2．(生活与物理)饺子是中国的传统美食。包饺子时，用力捏面皮，面皮会粘在一起，说明分子间存在 。
引力
3．(人教九年级P2内文改编)盛夏时节，百花绽放，四溢的花香引来了长喙天蛾悬浮在空中吸食花蜜……从物理学的角度分析，花香四溢是 现象。温度越高，花香越浓烈，这说明分子运动的剧烈程度和 有关。
扩散
温度
4．(沪粤九上P24图12－4－6改编)如图，在厚玻璃筒中放一小团硝化棉，把活塞 (选填“迅速压下去”“缓慢压下去”或“迅速向上提”)，观察到硝化棉燃烧起来，这是通过 的方式使玻璃筒内的空气内能增加。
迅速压下去
做功
考点2：内能
1．内能及其改变方式
内能 定义 构成物体的所有分子，其热运动的 的总和，其单位为 (一切物体都具有内能)
影响 因素 物体温度降低时，内能 ；温度升高时，内能
；温度、物质种类和状态相同时，物体的质量越大，物体的内能 0
动能与分子势能
焦耳(J)
减小
增大
越大
内能 改变 方式 热传递 (能量的 ) 发生条件：存在 0
传递方向：由高温向低温
做功 (能量的 ) 物体对外界做功，物体内能 ；
外界对物体做功，物体内能 0
联系 热传递和做功在改变物体内能上是 的 转移
温度差
转化
减小
增大
等效
2.热量
定义 在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量
单位 ，符号是J
与内能的关系 热传递过程中，物体吸收热量时，内能 ；放出热量时，内能 0
易错 热量一般只能用“吸收”“放出”或“传递”来描述
焦耳
增加
减少
考点3：热机
1．热机
定义 把 能转化为 能的机械(利用内能做功的机械)
原理
种类 蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等
内
机械
2.汽油机的工作原理
工作冲程 吸气冲程 压缩冲程 冲程 排气冲程
示意图
进气门 0 关闭 关闭 关闭
排气门 关闭 关闭 关闭 0
活塞运 动方向 向下 0 0 向上
做功
打开
打开
向上
向下
能量的 转化 —— 能转化为 能 能转化为 能 ——
特征 空气和汽油的混合气体进入汽缸 内能增加、温度升高、压强增大 汽缸内气体爆发性燃烧 飞轮由于惯性继续转动使活塞上升
易错 (1)只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的； (2)四冲程汽油机的一个工作循环中，活塞往复运动2次，曲轴转动2圈，对外做功1次 机械
内
内
机械
5.(生活与物理)拔火罐能治疗某些疾病，使用时先加热火罐中气体，再按如图方法迅速将火罐按到皮肤上。一段时间后，罐内气体的内能 ，这是通过 来改变罐内气体内能的；由于罐内气体压强 外部大气压，从而使火罐紧紧吸附在皮肤上。
减少
热传递
小于
6．(沪科九年级P55 T6改编)如图，用酒精灯给水加热一段时间后，软木塞冲出试管口，水蒸气的 能转化为木塞的 能。此过程的能量转化与热机的 冲程相同。
内
机械
做功
7．(人教九年级P19图14.1－4改编)如图甲为某汽油机的 冲程工作示意图，两气门 ，活塞向 运动，燃料混合物被 ，在这个过程中
转化为 ，汽缸内气体内能 ，温度 ，它是依靠飞轮的
完成的。如图乙为 冲程工作示意图，两气门 ，活塞向 运动，汽缸内燃料混合物爆发性 ，在这个过程中 转化为 ，汽缸内气体内能 ，温度 ，对 做功。若该汽油机转速为1 800 r/min，则它每秒钟完成 个冲程。
压缩
关闭
关闭
压缩
机械能
内能
增加
升高
惯性
做功
关闭
下
燃烧
内能
机械能
减少
降低
外
60
考点4：比热容
定义 一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 与它的 和升高的 乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示
物理意义 描述物质吸热(或放热)本领的物理量
单位 ，符号是 0
特点 物质的一种特性，只与物质的种类和 有关，与物质的质量大小、温度改变多少、吸收或放出热量的多少等无关
热量
质量
温度
焦每千克摄氏度
J/(kg ℃)
状态
水的比热 容大的应用 冷却液、取暖媒介、调节气温(人工湖、夜晚降温前稻田灌溉)(原理是吸收或放出相同的热量时，温度变化小)
热量的计 算公式 Q＝cmΔt　
易错 跟水有关的应用不一定是利用水的比热容较大这一特性，如夏天往地下洒水感觉凉是利用了水蒸发吸热
考点5：热机的效率
1．热值
定义 某种燃料完全燃烧放出的热量Q与其质量m的 ，叫做这种燃料的热值，用符号 表示
性质 热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的 有关，与燃料的形状、质量、体积、是否完全燃烧等没有关系
单位 ，符号是 0
计算 固、液体燃料： 0
气体燃料： ，q的单位是 0
比值
q
种类
焦每千克
J/kg
Q＝mq
Q＝Vq
J/m3
2.热机效率
定义 热机用来做 的那部分能量和燃料 放出的热量之比
公式 η＝
说明 因为不可避免有能量损失，所以热机的效率总 1
提高热机效率的途径 让燃料尽可能充分燃烧；利用废气的能量(在能量损失中，废气带走的最多)；机件间保持良好的润滑、减小摩擦
有用功
完全燃烧
小于
(1)标准大气压下将水加热至沸腾→水的末温为100 ℃；
(2)温度升高(或降低)到50 ℃→物体的末温为50 ℃；
(3)温度升高(或降低)了50 ℃→物体温度的变化量即Δt为50 ℃；
(4)不计热量损失→被加热物体吸收的热量等于热源释放的热量。
考点6：能量的转化和守恒
能量形式 存在如机械能、内能、电能、化学能、光能、核能等多种形式
能量转化 在一定条件下，各种形式的能量是可以相互 的
能量守恒 定律 能量既不会凭空 ，也不会凭空产生，它只会从一种形式 为其他形式，或者从一个物体 到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 0
特点 能量的转移和转化具有一定的方向性
转化
消灭
转化
转移
保持不变
8.(人教九年级P15 T3改编)炎炎夏日，烈日下河边的沙子热得烫脚，而河水很清凉，傍晚落日后，沙子凉了，河水却仍然暖暖的，这主要是因为河水和沙子具有不同的 ，且 (选填“水”或“沙子”)的比热容较大，所以吸收或放出相同的热量，水升高或降低的温度较 ；一瓶水，喝掉一半后，剩余水的比热容 (选填“变大”“不变”或“变小”)。
比热容
水
小
不变
9．(人教九年级P15 T5改编)有一根烧红的铁钉，温度是800 ℃，温度降低到20 ℃时放出的热量为538.2 J，则这根铁钉的质量为 g。[铁的比热容为0.46×103 J/(kg ℃)]
1.5
10．(人教九年级P24图14.2－2改编)如图是某汽车内燃机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为 。已知汽油的热值是 4.6×107
J/kg，完全燃烧 0.5 kg汽油，按该内燃机的工作效率计算，该汽车获得的机械能是 J。
40%
9.2×106
11．(人教九年级P30 T4改编)释放化学能的过程不断地发生在你的体内。食物也是一种“燃料”，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。这种过程没有火焰，但化学能同样可以转化为内能，因此，人的体温保持在37 ℃左右。人能进行机械运动，说明食物提供的化学能还可以转变为人的 能；另外，人体内会产生微弱的生物电流，所以食物提供的化学能还可以转变为 能。
机械
电
利用公式Q＝cmΔt进行计算应注意的问题
利用公式Q＝cmΔt进行计算应注意的问题
(1)公式中各物理量的单位要统一。热量Q的单位用“J”，比热容c的单位用“J/(kg·℃)”，质量m的单位用“kg”，温度的单位用“℃”。
(2)正确理解关键字词的含义。“升高了”“降低了”是指温度变化，即指“Δt”；“升高到”“降低到”是指最后达到的温度，即末温t。
(3)理解热平衡。两个物体发生热传递时，如果没有能量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即Q放＝Q吸。
常见热效率的计算
(1)燃料热效率：η＝(Q吸＝cmΔt表示物质吸收的热量，Q放表示燃料完全燃烧放出的热量)。
(2)热机效率：η＝(W有表示热机做的有用功，Q放表示燃料完全燃烧放出的热量)。
(3)太阳能热水器的加热效率：η＝＝(E指获取的太阳能)。
类型1：纯热学计算
　　 (2024 达州改编)某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量了一农家柴火灶的热效率。在柴火灶的铁锅里倒入5 kg水，盖上锅盖，完全燃烧了1 kg干木柴使水温从20 ℃升高到 80 ℃，则水吸收的热量为 J，该柴火灶的热效率为 。[水的比热容是4.2×103 J/(kg ℃)，这种干木柴的热值是1.0×107 J/kg]
【思路点拨】先算Q吸＝cm水Δt，Q放＝qm木，再算η。
1.26×106
12.6%
类型2：力、热综合计算
　 一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km，所用时间为1 h，消耗汽油10 kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1 380 N(汽油的热值q汽油＝4.6×107 J/kg)。求：
(1)汽车行驶的速度；
解：汽车行驶的速度：
v＝＝＝108 km/h；
(2)牵引力的功率；
解：汽车沿平直公路匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡条件可知，牵引力F＝f＝1 380 N，牵引力做的功：
W＝Fs＝1 380 N×108×103 m＝1.490 4×108 J，
牵引力的功率：P＝＝＝41 400 W；
(3)汽车发动机的效率。
解：消耗的汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq汽油＝10 kg×4.6×107 J/kg＝4.6×108 J，
汽车发动机的效率：
η＝＝＝32.4%。
实验：比较不同物质的吸热情况
实验结论：不同物质，在 、 时，吸收的热量不同。
质量相等
升高的温度相同
要点1：主要实验器材及作用
①相同的热源：保证相同的加热时间，物质吸收的热量 ；
②搅拌器：使物质 ；
③测量工具：天平(测质量)、温度计(测温度)、停表(测时间)。
相同
受热均匀
要点2：实验方法
(1)控制变量法：选取质量和初温相同的 物质；
(2)转换法：
①通过加热相同的时间，比较 来判断物体吸热能力的强弱：温度变化越快，吸热能力越 ；
②通过升高相同的温度，比较 来判断物体吸热能力的强弱：加热时间越长，吸热能力越 。
不同
温度变化的快慢
弱
加热时间的长短
强
要点3：热源的改进
选用相同规格的电加热器替换酒精灯，能更准确的控制相同加热时间内释放的 相同。
热量
小明用如图甲实验装置做“比较不同物质吸热情况”实验：
(1)实验前，小明同学应该准备 相等的水和食用油进行实验，这样做是为了 ，因此还需要的仪器是 。
(2)在加热过程中，上下缓慢地提拉搅拌器，这是为了使水和食用油 0
；该实验是通过 的方式来改变物体内能的。
质量
便于比较
天平
受热
均匀
热传递
(3)实验中加热时间相同，水和食用油吸收的热量可以认为是相同的，假设加热1 min吸收热量为Q。经过实验得到了以下两组数据。
液体名称 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 吸收的热量
水 200 20 27 1 Q
27 35 1 Q
35 42 1 Q
食用油 200 20 35 1 Q
35 51 1 Q
51 66 1 Q
①相同质量的水或食用油，吸收相同的热后升高的温度几乎 。
②相同质量的水和食用油加热相同时间， 的温度升高得高；要升高相同温度， 吸收的热量更多。(均选填“水”或“食用油”)
相同
食用油
水
(4)由(3)中①②两个结论发现，不同物质吸热本领大小一般 ，为了描述物质吸热本领大小，引入了一个物理量，它就是 ；吸热本领大的物质在相同条件下温度升高得 ，它的温度—时间图象的倾斜程度应
一些。
不同
比热容
慢
小
(5)【装置改进能力】小红使用规格相同的电加热器进行实验(如图乙)，与使用酒精灯进行实验相比，使用规格相同的电加热器进行实验的优点有
。
A．加热均匀　　　B．加热效率高
C．更容易控制吸收的热量相同
ABC
(6)【横向拓展能力】完成实验后，小明还想利用图丙所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”，他把C瓶中的水换成了等质量的煤油，而不是把D瓶中的煤油换成等质量的水，这是因为煤油的 小，实验时会更快地看到实验效果。
(7)【生活实践能力】冬天，小明想自制一个暖手袋，若从A或B(A的比热容比B大)中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，则应选 为介质保暖时间更长。
比热容
A
命题点1：分子动理论
1．(2022 贺州15题2分)端午节家里弥漫着粽子的清香，这是 现象，给粽子加热时香味会更浓，是因为物体的温度越高，分子运动越 (选填“剧烈”或“缓慢”)。
2．★(2022 贵港13题2分)贵港又称荷城，夏天满城荷花盛开，吸引八方游客前来观赏，荷花花香四溢是因为分子在永不停息地做 运动；当荷叶上的两滴水珠相遇时，能汇合成一滴较大的水珠是因为分子之间存在
(选填“引力”或“斥力”)。
扩散
剧烈
无规则
引力
命题点2：内能及其改变方式
3．★(2023 北部湾7题2分)古时候人们常钻木取火，下列改变内能的方式与其相同的是( )
A．吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手
B．冬天，搓手可以使手暖和
C．发烧时，冷毛巾敷额头可以降温
D．夏天，喝冷饮使人感到凉爽
B
4．(2024 广西18题2分)关于分子动理论，谚语“有麝自来香，不必迎风扬”表明了分子在不停地做无规则的 ；寒冬，我们常搓手取暖，这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大内能。
5．(2023 广西18题2分)我们在端午节有包粽子的习俗，煮粽子是利用
的方式增大粽子的内能；粽香四溢，说明分子在不停地做无规则的 。
运动
做功
热传递
运动
命题点3：热机及其能量转化
6．(2022 柳州10题3分)下列关于热机的说法正确的是( )
A．热机的效率为100%
B．热机只有汽油机和柴油机两种
C．好的热机工作时不排放废气
D．热机工作时都要利用燃料的化学能
D
7．★(2023 广西17题2分)2023年5月30日，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射成功。火箭升空时，燃料燃烧释放的内能转化为 能，散失的能量越少，发动机效率越 (选填“高”或“低”)。
机械
高
8．★(2022 玉林18题2分)如图所示是一台四冲程内燃机的 (选填“压缩”或“做功”)冲程，这个冲程是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变汽缸内气体的内能。
压缩
做功
9．(2023 北部湾21题节选2分)如图所示，将活塞迅速下压，玻璃筒底的棉花被点燃。此过程是通过 的方式增加了筒内空气的内能，能量转化方式与汽油机的 冲程相同。
做功
压缩
命题点4：热现象综合
10．★(2022 北部湾14题2分)2022年6月5日，长征二号F遥十四运载火箭搭载神舟十四号载人飞船成功发射升空。关于运载火箭发射升空时涉及的物理知识，下列说法正确的是( )
A．使用的燃料热值较小
B．大量“白气”涌向四周是扩散现象
C．燃料燃烧时将内能转化为化学能
D．燃气主要通过热传递使周围空气内能增大
D
11．(2023 北部湾Ⅱ卷12题2分)灵山县是“中国荔枝之乡”，为了让远方的好友能吃到新鲜的荔枝。邮寄时会把冰袋和荔枝一起装入泡沫箱。加入冰袋是为了( )
A．利用冰块熔化吸热
B．通过热传递方式增加荔枝的内能
C．加快荔枝水分蒸发
D．通过做功的方式减少荔枝的内能
A
命题点5：比热容、热值的理解与计算
12．★(2024 广西3题2分)冬天，人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖，主要原因是水的( )
A．密度大　　　　　　B．密度小
C．比热容大 D．比热容小
C
13．(2022 玉林19题2分)把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，一段时间后，可以看到它们互相渗入对方，这种现象属于 ；若使质量为5 kg的水温度从20 ℃升高到 40 ℃，则水吸收的热量为 J。[已知c水＝
4.2×103 J/(kg ℃)]。
扩散现象
4.2×105
命题点6：效率的相关计算
14．(2023 北部湾21题第3空1分)某汽油机在一次工作中消耗了2 kg汽油，对外做功为 2.3×107 J，则汽油机的效率是 。(汽油热值为4.6×107 J/kg)
25%
15．★(2024 百色18题2分)某燃气热水器将 20 kg
的水从10 °C加热到 60 °C ，完全燃烧了0.21 m3的煤气。水吸收的热量是
J。热水器烧水的效率是 。[已知c水＝4.2×103 J/(kg °C)，煤气的热值为 4×107 J/m3]
4.2×106
50%
16．(2023 北部湾 Ⅱ 卷28题6分)天然气是一种清洁能源。若某款天然气热水器完全燃烧一定量天然气放出的热量为1×106 J时，可把质量为10 kg、温度为30 ℃的水加热到50 ℃。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg ℃)，g取 10 N/kg。 求：
(1)水的重力；
(2)水吸收的热量；
(3)该热水器的效率。
解：(1)水受到的重力：
G＝mg＝10 kg×10 N/kg＝100 N；(2分)
(2)水吸收的热量：
Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg ℃)×10 kg×(50 ℃－30 ℃)＝8.4×105 J；(2分)
(3)该热水器的效率：
η＝＝＝84%。(2分)
17．(2024 北部湾28题6分)若汽车在平直公路上 10 min 内匀速行驶了13.8 km，消耗汽油 2 kg，发动机的输出功率为46 kW。汽油热值q为 4.6×107 J/kg。求：
(1)汽车行驶的速度；
(2)汽车牵引力做的功；
(3)汽车发动机的效率。
解：(1)汽车行驶的速度：
v＝＝＝23 m/s；(2分)
(2)根据P＝Wt可知，汽车牵引力做的功：
W＝Pt＝46×103 W×10×60 s＝2.76×107 J；(2分)
(3)汽油完全燃烧放出的热量：
Q放＝mq＝2 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×107 J，(1分)
汽车发动机的效率：
η＝＝＝30%。(1分)