(共25张PPT)
第十二章 内能与热机
12.2 热量与热值
2022年课程标准 学习目标
1.了解热量。 2.知道热值的概
念。 3.会进行热值的
简单计算。 1.知道热量的概念及单位。
2.体会不同燃料燃烧释放热量本领的不同，了解热
值的概念。
3.【重点】能简单计算燃料燃烧放出的热量。
4.【难点】能辨析温度、热量和内能的关系。
知识点1 热量
1. 定义：阅读课本第27页，完成以下内容的填写。
在物理学中，把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做 。
2. 符号： ，单位： 。
方法点拨 热量是一个过程量，只能说吸收热量或放出热量，而不能
说含有热量。
热量
Q
焦耳(J)
【典例1】下列关于温度、内能、热量的说法中正确的是( A )
A. 内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
B. 物体吸收了热量，其温度一定升高
C. 相同质量的30 ℃的水比20 ℃的水所含热量多
D. 质量﹑温度相同的物体具有的内能一样多
A
【变式1】下列说法不正确的是( C )
A. 物体的内能越大，含有的热量就越多
B. 一个物体内能增加了，一定是吸收了热量
C. 一个物体温度升高了，它的内能一定增加
D. 温度相同的两个物体间也能传递热量
C
重难点拨 温度、热量和内能的关系
(1)温度表示物体的冷热程度。理解如下：
物体温度升高，内能一定增加，可能是物体吸收了热量，也可能是外界
对物体做了功，如钻木取火、摩擦生热等。
(2)热量是一个过程量。理解如下：
如果物体吸收热量，内能增加，则温度可能升高，也可能不变，如晶体
熔化、水沸腾时，物质吸收热量，但温度不变。需注意的是物体吸收热
量，内能不一定增加，例如，带有活塞的气缸从外界吸收热量的同时，
又对外界做功
(3)内能是一个状态量。理解如下：
物体内能增加了，但不一定升温，如晶体熔化、水沸腾。也不一定吸
热，因为也可能是外界对物体做功造成的。如钻木取火、摩擦生热。
(4) 下列各物理名词中“热”的含义：
热传递中的“热”是指热量。热现象中的“热”是指温度。热膨胀中的
“热”是指温度。摩擦生热中的“热”是指内能。
知识点2 比较相同物质的吸热情况
1. 实验：探究水的吸热与其温度变化、质量的关系。
【实验目的】 (1)保证水的质量不变，使其升高相同的温度，对比所用
的时间； (2)改变水的质量，使其升高相同的温度，对比所用的时间。
【实验器材】铁架台、量筒(或天平) 、酒精灯、烧杯、温度计、钟
表。
【实验方法】 法和 法(用 反映吸收
热量的多少) 。
控制变量
转换
加热时间
【实验步骤】 (1)设计如图所示的实验装置，称取100 ml (即100 g )水于烧杯中。 (2)用酒精灯给水加热，选取一个温度作为起始温度，开始计时，并将水每升高相同的温度所用的时间记录在下面的表格中。 (3)改变水的质量，重复上述操作。
水的质量m/g 100 200 300 水升高的温度Δt/℃ 3 6 9 3 6 9 3 6 9
累计加热的时间
t/min
【实验结论】
当质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成 ；
当升高的温度相同时，水吸收的热量跟它的质量成 。
正比
正比
知识点3 燃料的热值
1. (1) 1 kg的干木柴和 10 kg的干木柴在完全燃烧时，放出的热量
(选填“相同”或“不同”) 。
(2)相同条件下，1 kg干木柴和1 kg煤， (选填“干木柴”或“煤” )能烧开更多的水。
(3)烧开同一壶水，用干木柴和用天然气所需要的质量 (选填“相同”或“不同”) 。
(4) 1 kg的干木柴完全燃烧和未完全燃烧时放出的热量 (选填“相同”或“不同”) 。
不同
煤
不同
不同
结论1 1.我们把某种燃料完全燃烧放出的 与其 之
比，叫做这种燃料的热值。
2. 影响燃料燃烧放出热量的因素：燃料的 、燃料的 和
燃料燃烧的状况。
热量
质量
质量
种类
【典例2】关于燃料及其热值，下列说法中正确的是( C )
A. 没有燃烧的燃料，热值等于零
B. 燃料完全燃烧时，它的热值最大
C. 燃料的热值与质量和燃烧状态无关
D. 燃料燃烧时温度越高，放出的热量越多
C
【变式2】下列关于热值的说法正确的是( D )
A. 燃料燃烧时，用的燃料越多，燃料的热值越大
B. 燃料燃烧时，放出的热量越多，燃料的热值越大
C. 相同质量的不同燃料燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大
D. 相同质量的不同燃料完全燃烧时，放出热量较多的燃料，热值较大
D
知识点4 热值的相关计算
1. 有一箱木炭，它的质量为10 kg。
(1)查阅相关资料，木炭的热值是 。它的物理意义
是 。
(2)若用掉一半，剩下木炭的热值是 。
(3)剩下一半的木炭燃烧最多可以放出 热量。
(4) 如果烧开一壶水需要热量3.4×107 J，不计热量损失，需要完全燃
烧 木炭。
3.4×107 J/kg
1 kg木炭完全燃烧放出3.4×107 J的热量
3.4×107 J/kg
1.7×108 J
1 kg
结论2 热值的计算公式： (一般用于气体和液体燃
料) 。
( 1 )其中：m为燃料的质量，V为燃料的体积，q为燃料的热值。
( 2 )公式变形：Q放＝qm，m＝。
q＝或q＝
【典例3】某学校锅炉用天然气做燃料给水加热。已知天然气的热值为
4.0×107 J/m3，不计热量损失。[c水＝4.2×103 J/ ( kg·℃ )]问：
( 1 )完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得多少热量？
解：（1）完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得热量
Q放＝Vq＝4.2 m3×4.0×107 J/m3＝1.68×108 J
解： ( 1 )完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得热量
Q放＝Vq＝4.2 m3×4.0×107 J/m3＝1.68×108 J
( 2 )这些热量可以使1 000 kg的水从30 ℃升高到多少？
解：（2）由题意可知，Q吸＝Q放＝1.68×108 J，则水升高的温度
Δt＝＝＝40 ℃
则水的末温
t＝t0＋Δt＝30 ℃＋40 ℃＝70 ℃
答：（略）
解： ( 2 )由题意可知，Q吸＝Q放＝1.68×108 J，则水升高的温度
Δt＝＝＝40 ℃
则水的末温
t＝t0＋Δt＝30 ℃＋40 ℃＝70 ℃
答： (略)
【典例3】某学校锅炉用天然气做燃料给水加热。已知天然气的热值为
4.0×107 J/m3，不计热量损失。[c水＝4.2×103 J/ ( kg·℃ )]问：
解：（1）完全燃烧4.2 m3的天然气可以获得热量
Q放＝Vq＝4.2 m3×4.0×107 J/m3＝1.68×108 J
1. 热量：在热传递过程中， 改变的多少叫做热量。热量用字母
Q表示，单位： 。
2. 当质量一定时，水吸收的热量与升高的温度成 ；当升高的温
度相同时，水吸收的热量跟它的质量成 。
3. 热值：某种燃料完全燃烧放出的 与其 之比，叫做这
种燃料的热值。热值用字母q表示，单位 。
4. 影响燃料燃烧放出热量的因素：燃料的 、燃料的 和
燃料燃烧的状况。
内能
焦耳(J)
正比
正比
热量
质量
J/kg或J/m3
质量
种类
5. 热值的计算公式： 。
q＝或q＝
1. 对“温度、内能、热量”的认识，下列观点中正确的是( B )
A. 物体吸收热量越多，温度越高
B. 物体吸收热量，内能可能不变
C. 物体的温度不变，它的内能也不变
D. 热量可以从温度低的物体转移给温度高的物体
B
2. 诗人陆游的笔记中曾记载如图所示的省油灯，灯油燃烧时灯油质量在
不断减小，热值 (选填“变大”“不变”或“变小” ) ；夹层
注水，利用水的 大的特点，降低油温，减少了油的蒸发，以
此达到省油的目的。
不变
比热容
3. 通常情况下，烧开同一壶水需要消耗质量最少的燃料是( A )
A. 热值为7.1×107 J/kg的液化石油气
B. 热值为3.4×107 J/kg的煤
C. 热值为1.2×107 J/kg的木柴
D. 一样多
A
4. 艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，能
够达到防病治病的目的。一根质量为50克的艾条，完全燃烧能放出
1.4×106 J的热量，则该艾条的热值为 J/kg，燃烧一半后，
艾条的热值为 J/kg。
2.8×107
2.8×107
5. 小刚同学家购买了一款如图甲所示的户外分体式燃气炉，准备去户外
野炊。该燃气炉的铭牌如图乙所示，其中“功率4 500 W”是指气体燃料
完全燃烧时燃气炉每秒放出4 500 J的热量。
(1)气体燃料在常温下是通过 的方式液化存储在储气罐内
的。使用过程中，罐体温度变低，是因为燃料发生汽化时要
(选填“吸收”或“放出” )热量。
压缩体积
吸收
(2)小刚注意到炉头上标有“××参数：15”字样，他查阅说明书得知，该参数表示的是燃气炉功率[单位：瓦( W )]与耗气量[单位：克每时( g/h )]之比的数值为15，则该燃气炉所使用燃料的热值是 J/kg。
5.4×107
5. 小刚同学家购买了一款如图甲所示的户外分体式燃气炉，准备去户外
野炊。该燃气炉的铭牌如图乙所示，其中“功率4 500 W”是指气体燃料
完全燃烧时燃气炉每秒放出4 500 J的热量。
( 3 )小刚同学打算展示在劳动课上学习的烹饪技能，为家人做顿可口的
饭菜，下表是他出发前做的规划，则小刚至少应携带 个如图丙所示
的新储气罐。
内容 每次耗时/min 次数/次
炒菜 8 3
煮汤 10 1
烧水 3 2
2
5. 小刚同学家购买了一款如图甲所示的户外分体式燃气炉，准备去户外
野炊。该燃气炉的铭牌如图乙所示，其中“功率4 500 W”是指气体燃料
完全燃烧时燃气炉每秒放出4 500 J的热量。(共18张PPT)
第十二章 内能与热机
12.3 物质的比热容
第2课时 比热容的相关计算
2022年课程标准 学习目标
1.通过实验，了解比热容。 2.能运用比热容说明简单的自然现象。 能根据吸热公式Q吸＝cm(t－t0)和放热公式Q放＝cm(t0－t)进行简单的热量计算。
知识点1 热量的计算
1. 问题：我们已经知道水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，即1 kg的水温
度升高1 ℃，所吸收的热量为4.2×103 J。那么1 kg的水温度升高2 ℃，
所吸收的热量是多少呢？2 kg的水温度升高1 ℃，所吸收的热量是多少
呢？那2 kg的水温度升高2 ℃，所吸收的热量又是多少呢？
2. 分析：1 kg的水温度升高1 ℃，所吸收的热量为4.2×103 J。那么1 kg
的水温度升高2 ℃，所吸收的热量为 J；2 kg的水温度升高1
℃，所吸收的热量为 J；2 kg的水温度升高2 ℃，所吸收的
热量为 J。
8.4×103
8.4×103
1.68×104
3. 小结：如果有m kg水，升(降)温前初始温度为t0 ℃，升(降)温后温度为
t ℃，那么它吸收(放出)的热量就是：
吸收(放出)热量＝比热容×质量×温度的变化量
Q吸＝cm(t－t0)，Q放＝cm(t0－t)，t0表示初温，t表示末温
如果改变的温度用Δt表示，则热量计算公式： 。其中： . 表示物质吸收或放出的热量， 表示物质的比热容， 表示物质温度的变化量。
Q＝cmΔt
Q
c
Δt
【典例1】在标准大气压下，将0.5 kg温度为20 ℃的水烧开，需要吸收多
少热量？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：在标准大气压下，将水加热到开始沸腾时水的末温是100 ℃，水吸
收的热量
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝
1.68×105 J
答：(略)
解：在标准大气压下，将水加热到开始沸腾时水的末温是100 ℃，水吸
收的热量
Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×(100 ℃－20 ℃)＝
1.68×105 J
答：(略)
解：Q放＝c酒精m(t0－t)＝2.4×103 J/(kg·℃)×3 kg×(50 ℃－30 ℃)＝
1.44×105 J
答：(略)
解：Q放＝c酒精m(t0－t)＝2.4×103 J/(kg·℃)×3 kg×(50 ℃－30 ℃)＝
1.44×105 J
答：(略)
【变式1】质量为3 kg的酒精，温度从50 ℃降到30 ℃，放出了多少热量
呢？[c酒精＝2.4×103 J/(kg·℃)]
知识点2 温度的计算
由热量的公式Q＝cmΔt 得：Δt＝。
【典例2】质量为5 kg的酒精，吸收4.8×105 J的热量后，其温度升高了
多少？[c酒精＝2.4×103 J/(kg·℃)]
解：酒精的温度变化量
Δt＝＝＝40 ℃
答：(略)
【变式2】一个标准大气压下，质量为2 kg、初温为20 ℃的水吸收
6.72×105 J的热量后，其温度是多少？[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：水的温度变化量
Δt＝＝＝80 ℃
水的末温t＝Δt＋t0＝80 ℃＋20 ℃＝100 ℃
答：(略)
解：水的温度变化量
Δt＝＝＝80 ℃
水的末温t＝Δt＋t0＝80 ℃＋20 ℃＝100 ℃
答：(略)
知识点3 比热容或质量的计算
由热量的公式Q＝cmΔt可得，求比热容：c＝，求质量：m＝。
【典例3】质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到40 ℃时，吸收的热
量是1.88×104 J，该物质的比热容是多少？
解：由题意可知，温度的变化量为 Δt＝t－t0＝40 ℃－20 ℃＝20 ℃
该物质的比热容
c＝＝＝0.47×103 J/(kg·℃)
答：(略)
【变式3】某太阳能热水器的水箱内水吸收了8.4×106 J，水温从15 ℃升
高到55 ℃。求水箱内水的质量。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解：由题意可知，温度的变化量为
Δt＝t－t0＝55 ℃－15 ℃＝40 ℃
水的质量
m＝＝＝50 kg
答：(略)
解：由题意可知，温度的变化量为Δt＝t－t0＝55 ℃－15 ℃＝40 ℃
水的质量m＝＝＝50 kg
答：(略)
1. 吸、放热公式：
(1)吸热公式： 。
(2)放热公式： 。
(3)吸、放热公式： 。
Q吸＝cm(t－t0)
Q放＝cm(t0－t)
Q＝cmΔt
2. 导出公式：
(1)求比热容： 。
(2)求质量： 。
(3)求温度差： 。
注意：(1)计算时单位统一；(2)“升高了”和“升高到”；“ ”
指物体的末温；“ ”指物体温度的变化量。
c＝
m＝
Δt＝
升高到
升高了
1. 质量为2 kg、温度为30 ℃的水，吸收3.36×105 J的热量后，温度升高
了 ，升高到 。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
2. 如图所示是陕西历史博物馆收藏的汉代铁剑，古代工匠锻造时，先将
一块质量为500 g的铁块加热到620 ℃，然后反复锻打，在此过程中铁块
的比热容 (选填“会”或“不会”)发生改变，锻打成型后，将
620 ℃的铁剑放入水中淬火，冷却到20 ℃，此过程铁剑放出的热量
为 J。[c铁＝0.46×103 J/(kg·℃)]
40 ℃
70 ℃
不会
1.38×105
3. 为了给同学解释“内陆地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差小”这
一现象，小明采用计算的方法来解释。已知水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，干泥土的比热容为0.84×103 J/(kg·℃)。
(1)求10 kg的水升高了5 ℃需要吸收的热量；
解：(1)水吸收的热量
Q吸水＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×5 ℃＝2.1×105 J
解：(1)水吸收的热量
Q吸水＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×5 ℃＝2.1×105 J
(2)若这些热量全部被等质量的干泥土完全吸收，求干泥土升高的温度。
解：(2)由题意可知，Q吸土＝Q吸水＝2.1×105 J，干泥土升高的温度
Δt＝＝＝25 ℃
答：(略)
解：(2)由题意可知，Q吸土＝Q吸水＝2.1×105 J，干泥土升高的温度
Δt＝＝＝25 ℃
答：(略)
3. 为了给同学解释“内陆地区昼夜温差大，而沿海地区昼夜温差小”这
一现象，小明采用计算的方法来解释。已知水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)，干泥土的比热容为0.84×103 J/(kg·℃)。
4. 物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了
两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热。他们绘制
出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是
4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)哪个是沙子吸热升温的图像？
解：(1)由图像可知，在加热过程中甲物质
的温度一直升高(会超过250 ℃)，而乙物质
的温度升高到某一温度时就不再升高(远低
于250 ℃)，因水的沸点约为100 ℃，且水沸
腾时温度不再升高，所以图乙是水吸热升温
的图像，图甲是沙子吸热升温的图像。
解：(1)由图像可知，在加热过程中甲物质
的温度一直升高(会超过250 ℃)，而乙物质
的温度升高到某一温度时就不再升高(远低
于250 ℃)，因水的沸点约为100 ℃，且水沸
腾时温度不再升高，所以图乙是水吸热升温
的图像，图甲是沙子吸热升温的图像。
4. 物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了
两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热。他们绘制
出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是
4.2×103 J/(kg·℃)。
(2)加热满2 min时，求水吸收的热量；
解：(2)加热2 mim，水的温度变化量Δt水＝t
－t0＝70 ℃－20 ℃＝50 ℃，
水吸收的热量Q水吸＝c水m水Δt水＝4.2×103
J/(kg·℃)×0.2 kg×50 ℃＝4.2×104 J
解：(2)加热2 mim，水的温度变化量
Δt水＝t－t0＝70 ℃－20 ℃＝50 ℃，
水吸收的热量Q水吸＝c水m水Δt水＝4.2×103J/
(kg·℃)×0.2 kg×50 ℃＝4.2×104 J
(3)求沙子的比热容(保留一位有效数字)。
解：(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，
在2 min的时间内Q沙吸＝Q水吸＝ 4.2×104 J，
又因为加热满2 min，沙子的温度变化量为
Δt沙＝t'－t0'＝250 ℃－20 ℃＝ 230 ℃，
m沙＝200 g＝0.2 kg，所以沙子的比热容
c沙＝＝≈0.9×103J/(kg·℃)
4. 物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，选用了
两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热。他们绘制
出沙子和水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是
4.2×103 J/(kg·℃)。
答：(略)
答：(略)(共25张PPT)
第十二章 内能与热机
12.1 内能
2022年课程标准 学习目标
了解内能。 1.【重点】(1)内能的概念。(2)改变内能的两
种方式：做功与热传递。
2.【难点】对分子势能和内能的理解。
3.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
4.知道改变物体内能的两种方式。
知识点1 内能
1. 问题：我们知道运动的物体有动能，物体内分子也在不停地做无规则
运动，那它是否有动能呢？弹簧因为力的作用发生弹性形变而具有弹性
势能，分子之间也存在相互作用力，那它是否也具有势能呢？
2. 分析：运动的足球有 能，不停地做无规则运动的分子
有 能。
发生形变的弹簧有 能，分子间有相互作用力，相互吸引或排斥的
分子间有 能。
物体的动能和势能之和叫做 能，物体内所有分子动能和分子势
能之和叫做 能。
动
动
势
势
机械
内
3. 问题：物体的内能大小与什么有关？
4. 分析：同一物体的温度越高，分子热运动越 ，分子动能
越 ，内能越 ；一大杯热水与一小杯温度相同的热水相比，
大杯水的质量更 ，其中分子的数量更 ， （选填
“大杯水”或“小杯水”）的内能更大。一块0 ℃的冰吸收热量刚熔化
成水， 和 不变， 热量，内能变 。
5. 问题：物体的内能有可能为零吗？
剧烈
大
大
大
多
大杯水
质量
温度
吸收
大
6. 分析：构成物质的所有分子都不停地做无规则运动，因此有
能；而且分子间有相互作用力，因此有 能，分子动能和
分子势能之和叫做 能。综上所述，一切物体的内能
(选填“可能”或“不可能” )为零。
分子
动
分子势
内
不可能
7. 结合分子动理论的知识，学生交流实验现象并回答问题：一辆汽车把
一罐天然气从A地运送到B地，在路上以60 km/h的速度行驶起来后，罐
内天然气的内能是否增加？
答：不增加。物体的内能体现在微观层面，物体的机械能体现在宏观层
面，两者没有直接关系。物体机械能增加，内能不一定增加。
答：不增加。物体的内能体现在微观层面，物体的机械能体现在宏观层
面，两者没有直接关系。物体机械能增加，内能不一定增加。
8. 小结： ( 1 )内能：构成物体所有分子的 和
的总和，内能的单位：焦耳( J ) 。
( 2 )一切物体，不论温度高低，都具有内能。
( 3 )内能的大小与物体的温度、质量和状态等因素有关。
分子动能
分子势能
【典例1】下列说法正确的是( D )
A. －10 ℃的冰既没有机械能，也没有内能
B. 静止的汽车一定没有机械能，但有内能
C. 在空中飘动的白云只有机械能，没有内能
D. 静止的汽车可能没有机械能，但一定有内能
D
【变式1】如图所示，仔细观察甲、乙、丙三杯水，下列说法中正确的是
( C )
A. 甲杯中水的内能最大 B. 乙杯中水的内能最大
C. 丙杯中水的内能最大 D. 乙、丙杯中水的内能一样大
C
知识点2 物体内能的改变
1. 问题：利用铁丝、热水、酒精灯、砂纸、铁锤等器材，尝试用多种方
法使铁丝的温度升高，增大铁丝的内能，看看有多少种方法？
2. 分析：方法记录：A. 用酒精灯直接加热 B. 反复弯折 C. 用热水加
热 D. 太阳晒 E. 用砂纸打磨 F. 用铁锤不断敲打
利用以上方法的共同点进行分类：
方法 分类依据 结果
A. 用酒精灯直接加热 酒精灯、⑤ 、⑥ 是
高温物体，铁丝是低温物体，铁丝吸
收了它们的热量，温度升高 铁丝的温
度升高，
内能增加
① ② B. 反复弯折 没有高温和低温物体，铁丝的温度升
高是通过弯折、⑦ 、⑧
这些动作实现的 ③ ④ 热水
太阳
C
D
打磨
敲
打
E
F
(一）热传递改变物体的内能
1. 实验：
用酒精灯加热金属棒时，
水的温度会升高
热传递方式：
传导
烧水时，壶中的水会
慢慢升高热传递方
式：
对流
水吸收太阳能，温度升
高，内能增加热传递方
式：
辐射
2. 分析：在热传递过程中：低温物体→ 热量→内能 →
温度 ；高温物体→ 热量→内能 →温度 。
内能从 物体转移到 物体或从同一物体的高温部分转移
到低温部分。
吸收
增加
升高
放出
减少
降低
高温
低温
3. 小结： ( 1 )热传递的条件：要有温度差。
( 2 )热传递的三种方式： 、 、 。
( 3 )热传递的实质： (选填“内能”或“温度” )的转移。
传导
对流
辐射
内能
【典例2】下述各种现象中，属于热传递改变内能的是( B )
A. 锯条锯木头，锯条发烫 B. 冬天对着手呵气，手变暖
C. 擦划火柴，火柴头着火 D. 冬天通过搓手，手变暖
【变式2】两个物体之间发生热传递，当热传递停止时( B )
A. 两个物体的内能相等 B. 两个物体的温度相等
C. 两个物体的热量相等 D. 以上说法都不正确
B
B
(二）做功改变物体的内能
1. 问题：下面甲、乙两幅图中有内能的改变吗？如果有的话，是通过热
传递的方式改变内能吗？
2. 分析：内能有改变，不是通过热传递方式改变的。
( 1 )实验现象： 。
( 2 )实验中棉花球的作用是 。
( 3 )实验中 对 做功。
活塞压缩空气 空气内能 空气温度 达到棉花的着火
点燃烧
棉花球燃烧起来
利用转换法显示空气温度升高
活塞
空气
增加
升高
3. 实验：如图丙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放有一块浸透乙醚
的棉花球，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。
4. 分析：从上面的实验我们可知：对物体做功，物体的内能
(选填“增加”或“减少” ) ，温度 (选填“升高”或“降
低” ) 。物体对外做功，物体的内能 (选填“增加”或“减
少” ) ，温度 (选填“升高”或“降低” ) 。
增加
升高
减少
降低
5. 小结： ( 1 )外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，物
体的内能减少。
( 2 )做功的实质：机械能与内能的相互转化。
方法点拨 ( 1 )物体温度的变化 (选填“会”或“不
会” )引起内能的变化。
( 2 )物体温度不变，其内能 (选填“可能”或“不可
能” )改变。
( 3 )物体吸收或放出热量 (选填“一定”或“不一
定” )会引起内能的变化，物体吸收或放出热量 (选填
“一定”或“不一定” )会引起物体温度的变化。
会
可能
不一定
不一定
【典例3】下列属于通过做功途径改变物体内能的是( C )
A. 在火炉上烧水，水温升高
B. 感冒发烧，用冷毛巾敷额头
C. 用气筒给轮胎打气，气筒壁发热
D. 炎热的夏天，柏油路面温度升高
C
【变式3】如图所示，在放有一支温度计的瓶内盛少量水，用橡皮塞塞紧
瓶口，再用打气筒向瓶内打气。当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口
冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾。塞子飞出的过程中，空气的
( B )
A. 温度升高，内能增加 B. 温度降低，内能减少
C. 温度升高，内能减少 D. 温度降低，内能增加
B
1. 内能：构成物体所有分子的 和 的总和，内
能的单位：焦耳( J)。
2. 一切物体，不论温度高低，都具有内能。
3. 内能的大小与物体的温度、质量和状态等因素有关。
4. 改变物体内能的方式 和 ，热传递的三种方
式： 、 、 。
分子动能
分子势能
热传递
做功
传导
对流
辐射
1. 下述各种现象中，属于热传递改变内能的是( B )
B
2. 下列说法正确的是( D )
A. 对物体加热，物体温度一定升高
B. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大
C. 物体的内能由温度的高低来决定
D. 热传递的条件是物体间存在温度差
D
3. 关于物体的内能，以下说法正确的是( B )
A. 0 ℃的冰没有内能
B. 水蒸发时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C. 物体的温度越高，所含的内能越多
D. 只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
B
4. 如图是古人锻造铁器的情景，下列说法正确的是( D )
A. 把铁放入炉中加热是通过做功改变内能的
B. 锻打铁器的过程是通过热传递改变内能的
C. 成型的高温铁器进行淬火，铁器的内能增加
D. 成型的高温铁器进行淬火，水的内能增加
D(共20张PPT)
第十二章 内能与热机
12.4 热机与社会发展
第1课时 认识热机
2022年课程标准 学习目标
1.了解热机的工作原
理。 2.了解热机对人类发展
所起的作用和对环境的
影响。 1.【重点】知道热机的概念，初步了解热机
的工作原理。
2.【重点】了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
知识点1 热机
请同学们观察实验现象，分析这个过程中能量的转化情况。
1. 问题：如图，在试管内装些水，若用橡胶塞塞住试管口，用酒精灯加
热，会看到什么现象？
答：橡皮塞被冲出，试管口出现大量白雾。
答：橡皮塞被冲出，试管口出现大量白雾。
2. 分析：实验过程中，燃料的 能通过燃烧转化为水和水蒸气
的 能；水蒸气又通过对塞子做功，把水蒸气的 能转化为塞
子的 能。
3. 小结：(1)利用 做功的机械叫做热机。
(2)燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做 。
化学
内
内
机械
内能
内燃机
【典例1】用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现塞在试管口的木
塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是( D )
D
A. 试管中的水是靠做功的方式增加内能的
B. 水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能
C. 水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加
D. 水蒸气的内能转化为木塞的机械能
【变式1】我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发
射第五十六颗北斗导航卫星。运载火箭的发动机 (选填“属
于”或“不属于”)热机，燃料燃烧后通过做功，把 能转化
为 能。
属于
内
机械
知识点2 汽油机
1. 如图所示是四冲程汽油机的结构剖面图。
其中：①气缸；② ；③ ；④ ；⑤活
塞；⑥连杆；⑦曲轴。
火花塞
进气门
排气门
2. 四冲程的工作特点
(1)吸气冲程特点： 活塞：向 运动。 进气门： 。 排气门： 。
(2)压缩冲程特点：
活塞：向 运动。
进气门： 。
排气门： 。
能转化为 能。
下
打开
关闭
上
关闭
关闭
机械
内
(3)做功冲程特点： 活塞：向 运动。 进气门： 。 排气门： 。 气体的 能转化为活塞的 能。
(4)排气冲程特点：
活塞：向 运动。
进气门： 。
排气门： 。
下
关闭
关闭
内
机械
上
关闭
打开
3. 汽油机一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 周，对外做功1
次，活塞往复 次，其他冲程靠飞轮的 完成。
4. 在压缩冲程中， 能转化为 能；在做功冲程中，
能转化为 能。 冲程使汽车获得了动力， 冲程
排出了汽车的废气。
结论 1.汽油机的一个工作循环包括四个冲程，分别是吸气冲程、压
缩冲程、做功冲程、排气冲程。除了做功冲程外，其他三个冲程是依靠
飞轮的 完成的。
4
2
2
惯性
机械
内
内
机械
做功
排气
惯性
2. 飞轮转动1周，活塞往复运动1次，完成 个冲程。
2
【典例2】如图所示为古人发明的一种活塞式点火器。该点火器以牛角作
套筒，木质推杆前端黏附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推
杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推推杆入筒的过程
中，筒内密封气体的内能 (选填“增加”或“减少”)，该过程的
能量转化与内燃机的 冲程的能量转化相同。
增加
压缩
方法点拨 要求会看图识别哪个冲程(技巧：一看气门，二看活塞，三
看火花塞，点火一定是做功冲程)
【变式2】一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1 200 r/min，如图所示为
它工作循环的 冲程，该汽油机每秒对外做功 次。
做功
10
知识点3 柴油机
1. 问题：将下表中汽油机和柴油机的不同点填写完整。
项目 汽油机 柴油机
顶部构造 ① 喷油嘴
吸入物质 汽油和空气的混合物 ②
点火方式 ③ 压燃式
2. 小结：柴油机比汽油机笨重的原因：由于柴油机工作的过程中压强较
大，要求各有关零件具有较高的结构强度，因此柴油机比较笨重。
火花塞
空气
点燃式
3. 知识补充：柴油机的应用：载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮
船、发电机等重型机械。汽油机的应用：汽车、摩托车、轿车等较小
型车辆。
【典例3】如图所示是内燃机某一冲程的示意图，其中喷油嘴正在喷油，
由图可知：
(1)这种内燃机是 (选填“汽油机”或“柴油机”)。
柴油机
(2)它在吸气冲程吸入的物质是 (选填“空气”“汽油”“柴油”
或“空气和汽油的混合物”)。
(3)内燃机的一个工作循环中活塞往复运动 次。
空气
2
【变式3】关于热机，下列说法正确的是( C )
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. 柴油机有喷油嘴却没有火花塞
D. 做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的
C
1. 利用 做功的机械叫做热机。
2. 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做 。
3. 汽油机的一个工作循环包括四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、
做功冲程、排气冲程。除了做功冲程外，其他三个冲程是依靠飞轮
的 完成的。
4. 飞轮转动1周，活塞往复运动1次，完成 个冲程。
内能
内燃机
惯性
2
1. 如图所示为汽油机工作过程的示意图，按照吸气冲程、压缩冲程、做
功冲程和排气冲程的顺序排列，正确的是( B )
A. 丙丁甲乙 B. 乙丙甲丁
C. 甲丙丁乙 D. 甲丁丙乙
B
2. 下列是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到热机
的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是( C )
C
3. 如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的橡胶塞塞住试管口，
加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转
动。下列说法正确的是( B )
A. 水在沸腾过程中，不断吸收热量，温度升高
B. 实验过程中通过热传递使试管内水的内能增大
C. 玻璃管口冒出的“白气”是水汽化形成的水蒸气
D. “白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程
B
4. 如图A所示，在玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，观
察到棉花燃烧，此过程中活塞对筒内气体做功，气体的内能 (选
填“增加”“减少”或“不变”)，这与四冲程汽油机的 冲程的
能量转化相同。图B、C、D、E是四冲程汽油机的工作示意图，与图A原
理相同的冲程是图 。
增加
压缩
D
5. 城市热岛效应，是指城市因大量的人工发热、建筑物和道路等高蓄热
体及绿地减少等因素，造成城市“高温化”，城市中的气温明显高于外
围郊区的现象。城市内拥有大量锅炉、加热器等耗能装置以及各种机动
车辆，这些机器燃烧各种燃料、消耗大量能源并排放热量，怎样减少热
机对环境的影响？请任写两条措施： 、
。
提高燃料燃烧的效率
使用
通过国家环保要求的燃油 (共18张PPT)
第十二章 内能与热机
12.4 热机与社会发展
第2课时 热机的效率
2022年课程标准 学习目标
1.了解热机效率的概念以及提高热
机效率的途径。 2.会进行热机效率的简单计算。 1.能说出热机工作时的能量流向，
知道什么是热机效率。
2.【难点】会计算热机效率。
知识点1 热机的效率
1. 思考1：用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量
能全部被水吸收吗？
分析讨论：煤气燃烧放出的热量。
(1)煤气 完全燃烧，损失了一部分热量。
(2)煤气灶本身也会 一部分热量。
(3)高温的 带走了一部分热量。
(4)还有一部分热量直接损失掉了。
(5)水吸收的 只占煤气放出热量的一部分。
不能
散失
废气
热量
(6)在烧水的过程中，被水吸收的热量与燃料完全燃烧放出热量的比值，
称为热效率。
热效率的计算公式： 。
η＝×100％
2. 思考2：在内燃机中，燃料燃烧放出的热量到哪儿去了？
(1)对于热机而言，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， 叫做 。
(2)蒸汽机的效率只有 ，汽油机的效率为 ，
柴油机的效率为 。热机效率总小于 。
(3)设法利用 ，是提高燃料利用率的重要措施。
热机的效率
6％～15％
20％～40％
30％～45％
100％
废气能量
结论 1.定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的
能量的比值。叫做热机的效率。计算公式： 。
知识补充：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热
机的效率是热机性能的一个重要指标。
η＝×100％
【典例1】如图所示是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效
率是( B )
B
A. 25％ B. 35％ C. 40％ D. 75％
【变式1】随着社会的发展，人民生活水平日益提高，汽车走进了千家万
户。目前，大部分的传统动力汽车仍然是使用汽油机提供动力的，某汽
油机的能量转化如图所示。
(1)请你把图中能量的名称填写完整：① ；② 。
内
机械
(2)在某一段较短的时间内，这台汽油机的能量数据如图所示，则在这段
时间内，这台汽油机的效率是 。
25％
方法点拨 热机效率与功率的区别
热机效率 热机功率
定义 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 单位时间内做的功
物理意义 反映热机对能量的利用率 反映热机做功的快慢
定义式
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的
比值叫做热机的效率。
计算公式： 。
η＝×100％
1. 关于热机的效率，下列说法正确的是( C )
A. 热机做的有用功越多，效率就越高
B. 热机消耗的燃料越多，效率就越低
C. 在相同条件下，热机内燃料燃烧越充分，热机效率就越高
D. 热机的效率能达到 100％
C
2. 做同样的有用功，甲、乙柴油机用时和消耗柴油对比如下，下列说法
中正确的是( D )
柴油机 完成工作量 时间 消耗柴油
甲 相同 3 h 5 kg
乙 2 h 6 kg
A. 甲的功率较大，热机效率较低
B. 甲的功率较大，热机效率较高
C. 乙的功率较大，热机效率较高
D. 乙的功率较大，热机效率较低
D
3. 小明用他家的天然气炉灶，将质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到
100 ℃，该过程中水吸收的热量为 J；此过程中共消耗0.04
m3天然气，则这些天然气完全燃烧能放出 J的热量，该天然
气灶的效率为 。[q天然气＝4.0×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
6.72×105
1.6×106
42％
4. 热机的效率是衡量汽车发动机性能的关键指标。2020年9月，我国潍
柴集团发布全球首款热机的效率突破50％的商业化柴油机，这一成果的
意义犹如人类历史上百米赛跑首次突破10 s。立志成为汽车设计师的小
明，也想设计改造发动机，使热机的效率达80％。考虑影响热机效率的
因素，小明可以在 方面改进创新，假如小明的设想
实现了，会给我们的生活带来的影响：
。(写出一条即可)
改良发动机结构
可以节省燃料、减少有害气体
的排放等
5. 一辆汽车以20 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3 km，该过程汽
车受到的阻力为1 200 N，共燃烧了0.3 kg汽油。(汽油的热值q＝4.6×107
J/kg)求：
(1)牵引力做的功；
解：(1)已知汽车匀速行驶时受到的阻力f＝1 200 N，由二力平衡的条件可
知汽车的牵引力：
F＝f＝1 200 N
则牵引力做的功：W＝Fs＝1 200 N×3×103 m＝3.6×106 J
解：(1)已知汽车匀速行驶时受到的阻力f＝1 200 N，由二力平衡的条件可
知汽车的牵引力：
F＝f＝1 200 N
则牵引力做的功：W＝Fs＝1 200 N×3×103 m＝3.6×106 J
5. 一辆汽车以20 m/s的速度在平直的公路上匀速行驶了3 km，该过程汽
车受到的阻力为1 200 N，共燃烧了0.3 kg汽油。(汽油的热值q＝4.6×107
J/kg)求：
(2)这些汽油完全燃烧放出的热量；
解：(2)这些汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝qm＝4.6×107 J/kg×0.3 kg
＝1.38×107 J
(3)发动机的效率。
解：(3)发动机的效率：η＝＝≈26.1％
答：(略)
解：(2)这些汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝qm＝4.6×107 J/kg×0.3 kg
＝1.38×107 J
解：(3)发动机的效率：η＝＝≈26.1％
答：(略)
6. 五一期间，小明爸爸利用家中汽车进行了自驾游。小汽车以120 km/h
速度行驶了2 h，从油量指示表上估计出消耗汽油约16 L。小明从物理书
上了解到汽油的密度ρ＝0.75×103 kg/m3，汽油的热值q＝4.5×107
J/kg，汽油机的效率约为30％。求：
(1)16 L汽油完全燃烧放出的热量；
解：(1)16 L汽油的质量m＝ρV＝0.75×103 kg/m3×16×10－3 m3＝12 kg
16 L汽油完全燃烧释放的热量
Q放＝mq＝4.5×107 J/kg×12 kg＝5.4×108 J
解：(1)16 L汽油的质量m＝ρV＝0.75×103 kg/m3×16×10－3 m3＝12 kg
16 L汽油完全燃烧释放的热量
Q放＝mq＝4.5×107 J/kg×12 kg＝5.4×108 J
(2)汽车发动机输出的有用功；
解：(2)发动机输出的有用功
W有＝ηQ放＝5.4×108 J×30％＝1.62×108 J
6. 五一期间，小明爸爸利用家中汽车进行了自驾游。小汽车以120 km/h
速度行驶了2 h，从油量指示表上估计出消耗汽油约16 L。小明从物理书
上了解到汽油的密度ρ＝0.75×103 kg/m3，汽油的热值q＝4.5×107
J/kg，汽油机的效率约为30％。求：
(3)汽车匀速行驶过程中所受的阻力。
解：(3)汽车行驶的路程
s＝vt＝120 km/h×2 h＝240 km＝2.4×105 m
由W＝Fs可知，汽车的牵引力
F＝＝ ＝675 N
因汽车匀速行驶，所受的阻力f＝F＝675 N
答：(略)
解：(3)汽车行驶的路程 s＝vt＝120 km/h×2 h＝240 km＝2.4×105 m
由W＝Fs可知，汽车的牵引力
F＝＝ ＝675 N
因汽车匀速行驶，所受的阻力f＝F＝675 N
答：(略)(共20张PPT)
第十二章 内能与热机
第十二章 内能与热机 章末复习
【重点知识提炼】
一、内能
1. 物体内部所有分子热运动的 能和分子 能的总和，叫
做物体的 。
2. 一切物体都有内能。内能的单位是 。物体温度降低时内
能 ，温度升高时内能 。物体的内能与 、
、 和 有关。
3. 改变内能的方法有 和 ，它们在改变物体内能上
是 。
分子动
势
内能
焦耳(J)
减少
增加
温度
体
积
质量
状态
热传递
做功
等效的
4. 如图甲所示，对物体做功，物体的内能会 ；如图乙所示，物
体对外做功，物体的内能会 。做功的实质是机械能和内能的相
互 。
增加
减少
转化
5. 在热传递过程中， 温物体放热，内能 ； 温物体
吸热，内能 。 相同时，热传递停止。热传递的实质是
内能的 。
高
减少
低
增加
温度
转移
二、热量、热值
1. 热量：把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做 ，符
号： ，单位： 。
2. 燃料的热值
(1)我们把某种燃料 燃烧放出的热量与其质量 ，叫做这
种燃料的热值。热值的单位是 ，气体燃料热值的单位
是 。热值表示燃料在完全燃烧时把化学能转化为内
能的本领大小。
(2)燃料完全燃烧放出热量的计算公式： 。
热量
Q
焦耳(J)
完全
之比
焦每千克(J/kg)
焦每立方米(J/m3)
Q＝mq(Q＝Vq)
三、比热容
1. 比热容是用来表示不同物质的吸热能力强弱的物理量。
如右图所示，质量相等的不同物质，在吸收相同的热量时，升高的温
度 (选填“相同”或“不同”)。
不同
2. 一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的 和升
高的 乘积之比，叫做这种物质的比热容，符号是 ，单位
是 。比热容是物质的一种 。
3. 水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，其物理意义是
。水的比热容大，可以做
冷却剂，原因是跟其他物质对比，吸收或放出同样多的热量时，水的比
热容较大，温度变化较 。
4. 吸收(或放出)热量的计算公式： 。
质量
温度
c
焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]
属性
1 kg的水温度升高
(降低)1 ℃所吸收(放出)的热量为4.2×103 J
小
Q＝cmΔt
四、热机
1. 热机
(1)热机是利用 做功的机械，工作时将 能转化为
能。
(2)燃料直接在发动机的气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机，内燃
机分为 和 两大类。
内能
内
机
械
汽油机
柴油机
2. 汽油机和柴油机
(1)如图所示，汽油机的构造有进气门、排气门、 、活塞、气
缸、连杆和曲轴。多数汽油机是由吸气、 、 、排气四
个冲程的不断循环来保证连续工作的。
火花塞
压缩
做功
(2)汽油机的四冲程中，只有 冲程是燃气对
活塞做功，其他三个冲程要靠 来完成。
(3)汽油机的压缩冲程将 能转化为 能，
做功冲程将 能转化为 能。
(4)汽油机的一个工作循环中，曲轴旋转 圈，
做功1次。
做功
惯性
机械
内
内
机械
2
(5)将下表中汽油机和柴油机的不同点填写完整。
项目 汽油机 柴油机
顶部构造 ① 喷油嘴
吸入物质 汽油和空气的混合物 ②
点火方式 ③ 压燃式
火花塞
空气
点燃式
五、热机的效率
1. 热机工作时，用来做 的那部分能量，与燃料
放出的能量之比，叫做热机的效率。热机效率的计算公式：η
＝ 。
2. 如图所示，在设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能
量 。在热机的能量损失中， 带走的能量最多。
有用功
完全燃烧
×100％
损失
废气
【典例解题提升】
1. 如图所示，用注射器对密闭容器内的空气做功(筒内气体均未有液化现
象)的示意图，注射器初始状态如图甲所示。实验中缓慢下压活塞，注射
器末状态如图乙所示；若注射器对空气做功10 J，由甲、乙两图可判断
注射器内空气与外界环境 (选填“发生”或“不发生”)热传递，
空气放出 (选填“大于10 J”“10 J”或“小于10 J”)的热量，空
气的内能 (选填“增加”“不变”或“减少”)。
发生
10 J
不变
2. 如图甲所示是四冲程气油机剖面图，已知汽油热值为 4.6×107 J/kg。
(1)在 冲程中，活塞对气缸内汽油和空气的混合物做功，使其内
能增加；在 冲程中，气缸内气体对活塞做功，汽油机对外输出
机械能。
(2)2 kg 的汽油完全燃烧，能放出 J的热量。
压缩
做功
9.2×107
(3)如图乙所示为某汽油机工作时的能量流向图，该汽油机的效率
是 (用图乙中字母表示)。
(4)行驶中的汽车急刹车时，刹车片会发烫，这是通过 的方式增
加刹车片的内能。
做功
2. 如图甲所示是四冲程气油机剖面图，已知汽油热值为 4.6×107 J/kg。
3. 甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中，质量保持不变。测
得甲、乙液体的温度随时间变化的图像如图所示。
(1) (选填“甲”或“乙”)液体的分子运动随时间变化越来越剧烈。
甲
(2)甲液体所在环境的温度 .
(选填“小于 1.7 ℃”“等于 20 ℃”或“大于 35 ℃”)。
大于35 ℃
(3)乙液体在“1～2 min”段和“8～9 min”段放出的热量分别为Q1、
Q2，则Q1 (选填“＞”“＝”或“＜”)Q2，依据是
。
＞
由Q放＝cmΔt
可得，在c和m相同时，“1～2 min”段乙液体的温度变化量Δt较大，放
出的热量较多
4. 某款新型汽车，其专用1.5 L发动机的热效率高达43 ％，此车每100
km消耗汽油4.4 L(质量为3 kg)，汽油热值q＝4.6×107 J/kg，求：
(1)4.4 L汽油完全燃烧，可释放的热量；
解：(1) 4.4 L汽油质量为3 kg，汽油完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝3 kg×4.6×107 J/kg＝1.38×108 J
(2)专用1.5 L发动机消耗4.4 L汽油对外做的功；
解：(2)专用1.5 L发动机消耗4.4 L汽油对外做的功：W＝ηQ放＝43％
×1.38×108 J＝5.934×107 J
解：(1) 4.4 L汽油质量为3 kg，汽油完全燃烧放出的热量
Q放＝mq＝3 kg×4.6×107 J/kg＝1.38×108 J
解：(2)专用1.5 L发动机消耗4.4 L汽油对外做的功：W＝ηQ放＝43％
×1.38×108 J＝5.934×107 J
(3)此车匀速行驶100 km所受的平均阻力f。
解：(3)由W＝Fs可知，汽车发动机的牵引力：F＝＝＝
593.4 N
由于汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可知，汽车所受的阻力f＝F＝
593.4 N。
答：(略)
解：(3)由W＝Fs可知，汽车发动机的牵引力：F＝＝＝
593.4 N
由于汽车匀速行驶，根据二力平衡条件可知，汽车所受的阻力f＝F＝
593.4 N。
答：(略)
4. 某款新型汽车，其专用1.5 L发动机的热效率高达43 ％，此车每100
km消耗汽油4.4 L(质量为3 kg)，汽油热值q＝4.6×107 J/kg，求：
【科技与物理】
5. 阅读短文，完成下列问题。
牛顿冷却定律
当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现，在温度差不太大的情况下(小于15 ℃)，这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为q＝k(t物－t环)，其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，和物质种类无关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。
由于不同物质的比热容不同，即使散热快慢相同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。
(1)物体向周围散热，内能 (选填“变大”“变小”或“不
变”)，这种改变内能的方式叫做 。
(2)把一杯沸水放在房间里，温度自然降低的规律是 (填字母)。
A. 先快后慢 B. 先慢后快 C. 均匀降低
(3)要喝一杯奶咖啡，可以有以下两种方式，你认为方式 (填序号)
的冷却效果较好。
变小
热传递
A
①
①先将烧开的热咖啡倒入杯中，冷却5 min，然后加一匙冷牛奶
②先将烧开的热咖啡倒入杯中，
立即将一匙冷牛奶加进杯中，
然后冷却5 min
(4)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是 (填字母)。
A. 路程 B. 密度 C. 功率 D. 热效率
(5)一个物体温度为30 ℃，周围环境温度保持20 ℃不变，此时物体的放
热快慢为q，当物体温度降低到29 ℃时，散热快慢为 。
C
0.9q (共17张PPT)
第十二章 内能与热机
12.3 物质的比热容
第1课时 比热容及其应用
2022年课程标准 学习目标
1.通过实验，了解比热容。 2.能运用比热容说明简
单的自然现象。 1.【重点】比热容的概念。
2.根据吸热和放热公式进行简单的热量
计算。
3.【难点】理解比热容的概念并能利用
它解释有关现象。
知识点1 比较不同物质的吸热情况
1. 问题：对于不同的物质，例如一种是水，一种是砂石，如果它们的质
量相同，升高的温度也相同，那么它们吸收的热量是否相同？
【实验目的】相同质量的水和砂石加热相同的时间，比较他们
。
【实验器材】铁架台、天平、酒精灯、两只相同烧杯、质量相同的水和
砂石、温度计、玻璃棒、秒表。
升高的
温度
2. 实验：比较不同物质吸热的情况。
【实验步骤】(1)用天平称取相同质量的水和砂石分别放在相同的烧
杯中。
(2)固定好温度计，记录好初始的温度。
(3)用同一盏酒精灯对它们分别加热，同时搅拌砂石和水，使它们受热均
匀(如图所示)。观察在相同的加热时间内，它们温度的变化，并分别记录
在表格中。
【实验方法】 法和 法。
【进行实验】把实验数据填入表中。
加热的时间t/min 1 2 3 4 5 6 …
水升高的温度Δt/℃
砂石升高的温度Δt/℃
控制变量
转换
现象：相等质量的水和砂石，加热相同的时间，砂石升高的温度更 。
高
【评估交流】(1)转换法：用 反映吸收热量的多少。
(2)升高相同温度时可以用 来比较吸热能力的强弱。
(3)初温可以不同，但要升高相同的温度，以保证 相同。
(4)不同物质的吸热能力 ，水的吸热能力比砂石更 。
小结 1.物体吸收热量的多少与物体的 、物体升高的
、物质种类有关。
加热时间
加热时间
温度差
不同
强
质量
温
度
2. 质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量一般 。
不同
知识点2 比热容
1. 定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 与它
的 和升高的温度乘积 ，叫做这种物质的比热容。比热
容公式： 。
2. 符号： ，单位： 。
3. 特性：比热容表示物质的吸热、放热性能，是反映物质自身性质的物
理量，与物质的种类 (选填“有关”或“无关”)，与质量、温度
等 (选填“有关”或“无关”)。
热量
质量
之比
c＝
c
焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]
有关
无关
4. 水的比热容c水＝ J/(kg·℃)，表示1 kg水温度升高1 ℃吸收
的热量是 J。1 kg的水降低1 ℃放出的热量是 J。
4.2×103
4.2×103
4.2×103
【典例1】关于比热容，下列说法正确的是( C )
A. 比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B. 物体的质量越大，它的比热容越大
C. 比热容是物质自身的性质，与质量、吸收或放出的热量均无关
D. 物体的温度越高，它的比热容越大
【变式1】烧杯中装有酒精，现用去一半，则下列关于剩余酒精的物理量
中，发生改变的是( A )
A. 质量 B. 密度 C. 比热容 D. 沸点
C
A
知识点3 比热容的应用
1. 问题：同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。白天，海水凉，
沙滩烫脚；傍晚，沙滩凉了下来，海水却还是暖暖的，这是为什么呢？
2. 分析：这是因为海水比沙子的 大，在白天，海水和沙子吸
收同样多的热量，水升高的温度更 ，所以白天海水凉，沙滩烫
脚；晚上，放出同样多的热量，因为水降低的温度更 ，所以海水
还是暖暖的。
比热容
少
少
【典例2】炎炎夏日，小布来到美丽的海滨城市湛江。他发现，这里的风
常常从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析，并画出陆地和
海面之间空气流动情况的示意图，这种风通常( D )
D
A. 发生在白天，且陆地温度较高
B. 发生在白天，且海水温度较高
C. 发生在夜晚，且陆地温度较高
D. 发生在夜晚，且海水温度较高
【变式2】如图所示是甲、乙两种质量相等的液体吸收的热量与温度变化
情况的图像，如果要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却
液，你认为选择 液体更好。
乙
2. 定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的 与它
的 和升高的温度乘积 ，叫做这种物质的比热容。比热
容公式： 。
3. 符号： ，单位： 。
4. 特性：比热容是反映物质自身性质的物理量，与物质的种类
(选填“有关”或“无关”)，与质量的大小、温度的高低等 (选填“有关”或“无关”)。
5. 质量相同的不同物质，升高(降低)相同的温度，比热容大的吸收(放出)
的热量更多。
热量
质量
之比
c＝
c
焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]
有关
无关
1. 比热容是表示物质 的强弱的物理量。
吸、放热能力
1. 汽车发动机为何用水来冷却？北方冬天用的暖气为何用水作介质取
暖？这是因为水的 大，在质量一定的条件下水升高(降低)相同
的温度时， 多，用水作冷却剂(散热剂)效果好。
第1题图
比热容
吸收(放出)的热量
2. 利用如图甲所示装置探究沙子和水的吸热能力。
第2题图
(1)在两箱子中装入 相等且初温相同的水和沙子，用规格相同的
白炽灯模拟太阳对箱中的水和沙子加热，是为了保证相同时间内水和沙
子 相同。
(2)依据实验数据描绘的水和沙子的温度随时间变化的图像如图乙所示，
可知在相同时间内，沙子升高的温度比水升高的温度 ，说
明 的吸热能力强。
质量
吸收的热量
高
水
3. 质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它
们的温度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是( C )
A. 0～6 min甲比乙吸收的热量多
B. 6～8 min甲物质吸热，乙物质不吸热
C. 8～10 min甲和乙继续吸热，但甲和乙温度保持不变
D. 甲的比热容大于乙的比热容
C
4. 将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，把它们放到
表面平整的石蜡上。经过一段时间后，石蜡不再熔化，观察到的现象如
图所示。三块金属放出的热量 (选填“相同”或“不同”)，三块
金属中比热容最大的是 。
不同
丙
