第26讲 比热容 热机
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第26讲 比热容 热机
Ⅰ考生必背：基础知识
必记1：必热容
1．比热容：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容的单位是：J／(kg·℃)，读做焦每千克摄氏度。水的比热容是4．2×10J／(kg·℃)。
必记2：热量的计算21世纪教育网
2．物体温度变化时，吸收或放出热量的计算公式：Q=cm△t，式中c为物质的比热容，m为物体的质量，△t为温度的变化量，Q为物体吸收或放出的热量。
3．燃料完全燃烧时所放出的热量的计算公式：Q=mq，式中m为燃料的质量，单位是kg，q为燃料的热值，单位是J／kg，Q为燃料完全燃烧所放出的热量，单位是J。
必记3：热机
4．热机：将内能转化为机械能的装置叫热机。最常见的热机是内燃机，内燃机分为汽油机和柴油机。
5．四冲程汽油机的一个工作循环包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
Ⅱ考生必会：考点
一、基本考点
考点1：比热容(重点、热点)
1．比热容：(1)定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。(2)物理意义：比热容是用来表示质量相同的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量不同的物理量。(3)单位：比热容的单位是J／(kg·℃)，读做焦每千克摄氏度。(4)比热容是物质的特性，每种物质都有自己的比热容，不同物质的比热容一般不同。物质的比热容的大小由物质本身的种类决定，与物体的质量、温度、升高的温度、吸收或放出的热量无关。物质的比热容除与物质本身的种类有关外，还与物质的状态有关。
2．水的比热容为4．2×10J／(kg·℃)。在常见的物质中，水的比热容最大。水的比热容较大这一特点在工农业生产中有着广泛的应用，如利用水的比热容较大来吸收热量，解决物体温度过高的问题；利用水的比热容较大来解决取暖设备中能量传输的问题；利用水的比热容较大可以改变某些地区的自然环境。
【例1】沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温差小。这是因为( )
A．水的密度比沙石的密度小21世纪教育网
B．水的比热容大于沙石的比热容21世纪教育网
C．水的热量大于沙石的热量21世纪教育网
D．水的传热本领比沙石的传热本领差
解：B 点拨：由于水的比热容比沙石的比热容大，在吸收或放出相同热量时，温度变化较小，因而沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温差小。
三易点警示灯：对比热容的理解(易误点)
详释：由于对比热容概念的不理解及受生活经验的干扰，误认为物体的质量越大，温度升得越高，吸收的热量越多，其比热容越大，或误认为物体不吸热，也不放热时，物质的比热容为零。实际上物质的比热容是物质的特性，与我们以前学过的密度、电阻率等概念相似，其大小与物质本身有关，而与物体的质量、温度及吸收(放出)热量的多少无关。
【例2】关于比热容，下列说法中正确的是( )
A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物体的比热容跟物体的温度有关21世纪教育网
C．物体的质量越大，它的比热容就越大
D．物体的比热容与物体吸、放热及温度和质量都没有关系
错解：A或B或C 1世纪教育网
错解分析：错解的原因是对比热容的概念不理解。比热容是物质的一种性质，其大小与质量、温度及温度变化、吸收或放出热量的多少均无关，但与物质的种类有关，故本题的正确答案为D。
考点2：研究物质的比热容(实验考点、重点)
考点归纳与拔高：
1．在科学探究过程中要采用控制变量法，即让两种不同物质的质量相同，温度相同，升高的温度相同。
2．在探究中应尽量保证让不同物质在相同的时间内吸收的热量相等，用加热时间的多少表示物质吸收热量的多少。
3．在探究中应尽量避免热量的损失。
4．本考点是中考的热点之一，在中考中主要考查实验器材的选择、探究方案的设计、实验数据的分析及探究结论的归纳。
【例3】某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据。
物质 次数 质量m/kg 升高的温度△t/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的_______有关。
(2)分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：_______。
解：(1)质量(2)质量相同的不同物质(或水和煤油)升高相同的温度，吸收的热量不相同(或加热的时间不相同)
点拨：1、2或3、4均是同种物质，升高的温度相同，质量不同，质量大的加热时间长，说明物体吸收热量的多少与物体的质量有关；l、3或2、4是质量相同、升高的温度相同，而物质的种类不同，加热时间不同，说盟物体吸收热量的多少与物质的种类有关。
考点3：热量的计算(重难点、热点)
考点归纳与拔高：21世纪教育网
1．热量的计算公式：用c表示物质的比热容，用m表示物体的质量，用t表示物体的末温，用t。表示物体的初温，则物体温度升高时，所吸收的热量Q=cm(t-t。)；物体温度降低时，所放出的热量Q=cm(t。-t)，若用出表示物体温度的变化，则上述两个公式可统一表示为Q=cm△t。
2．应用热量的计算公式解题时，公式中各物理量的单位要统一，即比热容c的单位是J／(kg·℃)，质量m的单位是kg，温度的单位是℃，热量的单位是J。
3．热量公式Q=cm△t适用于物体温度变化过程中，物体所吸收或放出热量的计算，物态变化过程中，物体所吸收或放出的热量不能用Q=cm△t计算。
4．运用热量计算公式解题时要注意明确“初温”、“末温”、“温度升高到”、“温度升高了”、“温度降低到”、“温度降低了”的含义。
【例4】汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的______较大的性质；如果汽车散热器中装有5 kg的水，在温度升高l0℃的过程中，水吸收的热量是______J。[已知c=4.2×10J／(kg·℃)]
解：比热容；2.1×10 点拨：水的比热容较大，由公式Q=cm△t知，在吸收的热量及质量相同时，水升高的温度较小，因此常用水作冷却剂，水吸收的热量Q=cm△t=4.2×10J／(kg·℃)×5 kg×10℃=2.1×10J。
三易点警示灯：温度“升高了”与“升高到”及“降低了”与“降低到”的区别(易误点)
详释：温度“升高了”及“降低了”对应的是温度的变化量，即t一t。或t。一t，温度“升高到”及“降低到”对应的是物体吸热或放热后的末温t。希望同学们在复习中注意它们的区别，以免混淆。
【例5】一只保温瓶内装有2 kg的水，当水温从95℃降低了20℃后，问保温瓶内的水放出了多少热量 [已知c=4．2×10J／(kg·℃)]
错解：Q=cm(t。-t)=4．2×10 J／(kg·℃)×2 kg×(95℃一20℃)=6.3×10 J。
错解分析：错解的原因是由于没有仔细审题，从而把题目中的“降低了”错误地理解成“降低到”。
正确解法：Q=cm(t。-t)= 4．2×10 J／(kg·℃)×2 kg×20℃=l．68×10 J。
考点4：热机(重点)
考点归纳与拔高：
1．热机：将内能转化为机械能的机器叫热机。内燃机是最常见的热机。内燃机有汽油机和柴油机两种。
2．内燃机的工作过程：内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，只有做功冲程对外做功提供动力，其余三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。单缸四冲程内燃机的一个工作循环中，飞轮(曲轴)转两周，活塞在汽缸内往复运动两次。 、
3．内燃机工作过程中的能量转化情况：压缩冲程：机械能转化为内能}做功冲程：内能转化为机械能。
4．热机效率：(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之比，叫做热机的效率。 (2)公式：=。(3)意义：热机效率是反映热机工作时，燃料利用率的物理量。(4)由于热机工作时，不可避免的要有能量损失，所以热机效率总小于l。(5)提高热机效率的主要途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减少各种热损失；③在热机的设计和制造上，采用先进的技术；④保证良好的润滑，减小摩擦阻力。
5．本考点在中考中常与能量的转化、热值或热量的计算、功、功率等知识联系在一起考查，常见的题型有：填空题、选择题。
【例6】如图l—26—1所示为内燃机的能量流向图，热机效率()等于( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．×100％21世纪教育网
B．×100％
C．×100％
D．×100％
解：B 点拨：热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值，从能量流向图可得出热机效率的表达式就是B。本题主要考查对热机效率概念的理解。
考点5：热值(重点、热点)
1．燃料燃烧释放能量：燃料燃烧的过程是将燃料的化学能转化为内能的过程。
2．燃料的热值：(1)定义：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。热值的单位是J／kg。(2)物理意义：质量相同的不同燃料燃烧时，所放出的热量是不同的，即不同燃料燃烧时，释放热量的能力不同。在物理学中用燃料的热值来表示燃料燃烧时释放热量的不同，所以热值是反映燃料燃烧特性的物理量。
3．燃料燃烧时放出热量的计算：由热值的定义知：质量为m，热值为q的燃料完全燃烧时，放出的热量的计算公式是：Q=mq，式中m的单位为kg；q的单位为J／kg，则Q的单位为J。若燃料为气体，则体积为V，热值为q的燃料完全燃烧时，放出的热量的计算公式是Q=Vq，式中V的单位是m；q的单位为J／m，则Q的单位为J。利用公式Q=mq或Q=vq计算出的热量是燃料完全燃烧时放出的热量，实际燃烧时所放出的热量要小于用公式Q=mq或Q=Vq计算出的热量，因为在实际燃烧时，很难做到让燃料完全燃烧。
【例7】某太阳能热水器装有l00 kg、20℃的冷水，经过一天，水温升高到60℃，则这些水吸收的热量为_______J。这些热量相当于完全燃烧_______kg煤气所放出的热量。[水的比热容为4．2×10 J／(kg·℃)，煤气的热值为4．2×10J／kg]
解：1．68×10；0.4 点拨：水吸收的热量Q=cm(t一t。)=4．2×10 J／(kg·℃) × 100 kg×(60℃一20℃)=1．68×10J，水吸收的热量与煤气燃烧时放出的热量相等，故Q=m′q=1．68×10J，所以。21世纪教育网
三易点警示灯：对燃料热值的理解(易误点)
详释：燃料的热值是表示燃料燃烧时释放热量能力的物理量，它是燃料的一种特性，燃料的热值与燃料本身有关，与燃料是否燃烧或燃烧是否完全无关，有些同学由于对燃料的热值不理解，误认为燃料的热值与燃料的燃烧情况有关，以为燃料燃烧越充分其热值越大。
【例8】关于燃料的热值，下列说法正确的是( )
A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关
B．燃料的热值与燃料的种类有关
C．燃料的热值与燃料的多少有关
D．燃料的热值与上面三个因素都有关
错解：D21世纪教育网
错解分析：错解的原因是对热值的概念不理解。热值是燃料本身的一种特性，它的大小由燃料的种类决定，与燃料的质量及燃料的燃烧程度无关，故本题正确答案为B。
二、综合运用考点
考点6：有关电热水器的计算(学科内综合考点)
考点归纳与拔高：
电热水器(饮水机、电热水壶、热得快)是常见的家用电器，有关电热水器的计算是中考的热点之一，解答有关电热水器的题目，所涉及的知识有：热量的计算，电功、电功率、电能表、电热利用率等。
【例9】小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数：
型号 FED H50 额定电压 220 V
最大水量 50kg 额定功率 2 000 W
现将水箱中装满水，通电后正常工作40 min，水的温度从25℃上升到45℃，在此过程中[c=4．2×10J／(kg·℃)]，求：
(1)热水器中电热丝的电阻；
(2)水所吸收的热量；
(3)热水器的效率。21世纪教育网
(1)电热丝正常工作时电阻：。
(2)水吸收的热量Q= cm(t—t。)=4．2×10J／(kg·℃)×50 kg×20℃=4．2×10 J。
(3)电热水器消耗的电能：W=Pt=2 000 W×2 400 S=4．8×10 J，电热水器的效率： HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" 。
点拨：本题考查运用所学知识分析、解决问题的能力，解答该类题目的关键是明确电热水器技术参数的含义，应用公式解题时要注意各物理量的对应性及单位要统一。解答本题的易错之处是不明确电热水器效率的含义。
三、实际应用考点
考点7：水的热比容较大在实际中的应用
考点归纳与拔高：
1．比热容是物质的一种属性，其大小反映了物质的吸热和放热的本领。质量相同时，比热容大的物质在升高相同温度时吸收的热量比较多，在降低相同温度时放出的热量也比较多；质量相同时，比热容大的物质在吸收相同热量时，温度升高比较小，升温比较慢，在放出相同热量时，温度降低也比较小，降温比较慢。
2．水的比热容较大这一特点在生活、生产实际中有很多的应用，例如：人们用冷水来冷却发动机；用热水取暖；晚上向秧田里放水，以防冻坏秧苗。用水的比热容较大这一特点还可以解释自然现象，如沿海地区气温变化不如内陆气温变化明显。
3．本考点易与物态变化中的吸、放热知识相混淆，希望同学们在复习中注意它们的区别。
4．本考点在中考中常联系生活、生产中的实例，考查同学们应用所学知识分析、解决问题的能力，常见的题型有：填空题、选择题、简答题、阅读理解题。
【例10】下列事例中不是利用水的比热容这一特性的是( )
A．在河流上建水电站，用水发电
B．汽车发动机用循环水冷却21世纪教育网
C．让流动的热水流过散热器取暖
D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗
解：A 点拨：在河流上建水电站，是把水流的机械能转化为电能，与水的比热容大小无关，B、C、D选项都是利用了水的比热容大的特性，故本题答案为A。
Ⅲ 考生必知：课标新题型
课标新型题一：探究题
【例1】（实验探究题）为研究物质的某种特性，小明选取水、煤油两种物质做实验，下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据。
项目数据物质 质量m／kg 初温t／℃ 末温t／℃ 升高温度 t一t／℃ 吸收热量 Q／J
水 0.05 10 15 5 1050
0.05 10 20 10 2100
0.10 10 20 10 4200
煤油 0.05 12 17 5 525
0.05 12 22 10 1020
0.10 12 22 10 2100
请你根据表格中的内容进行分析：
(1)可初步得出的结论是(答出两点即可)：
①：_________________________________________________
②：_________________________________________________
(2)为了进一步描述物质的这一特性，你认为表格内项目栏中应增添的一项内容是：
_____________________________________________________________________
解：(1)①相同质量的同种物质，吸收的热量与升高的温度成正比②相同质量的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不同(或同种物质，升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比) 21世纪教育网
(2)单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量[或]
点拨：从实验数据可以看出，本题研究的物质特性是物质吸放热本领大小的物理量——比热容，数据中给出的实验条件是物质种类、质量大小、升高的温度大小等，利用控制变量法可以看出物质吸收热量的多少与物质的种类、升高的温度、质量的大小有关。
课标新型题二：信息提炼题
【例1】下面表格提供的信息中我们可以看出：
水 酒精 水银
密度(kg／m) 1.0×10 0.8×10 13.6×10
比热容U／(kg·℃)] 4.2×10 2.4×10 0.14×10
沸点(℃、标准气压下) 100 78 357
凝固点(℃) 0 -117 -39
(1)制作一个能测量北极寒冷气温的温度计，应该选择里面的液体是_______的温度计。
(2)如果用三个相同的加热设备同时对质量相同的三种液体加热，则升温最快的液体是_______。
(3)如果取质量相同的三种液体分别放入三个相同的烧杯中，则液面最高的是_______。
解：(1)酒精(2)水银(3)酒精
点拨：(1)酒精的凝固点低，北极的气温经常低于一40℃，故选用酒精作为测量物质。(2)对质量相同的三种液体加热，水银的比热容最小，它升温最快。(3)三种液体质量相同时，由于酒精的密度最小，它的体积最大，在相同烧杯中液面最高。
Ⅳ 考生必试：中考题
1．由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此( )
A．白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地
B．白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面
C．白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面21世纪教育网
D．白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地21世纪教育网
2．2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。“长征三号丙”运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有( )
A．较大的比热容
B．较低的沸点
C．较大的热值
D．较高的凝固点
3．人们用冷水冷却汽车发动机，用热水取暖，主要是因为水的______较大。通常情况下，与同等质量的其他物质构成的物体相比，升高或降低相同温度，水吸收或放出的热量较 ______ (填“多”或“少”)。21世纪教育网
4．汽油的热值是4．6 ×10J／kg，完全燃烧210 g汽油能放出______J的热量；若这些热量全部被水吸收，可使______kg水，从20℃升高到43℃[水的比热容为4．2×10J／(kg·℃)]。
Ⅴ 考生必闯：过关测验题
一、选择题
1．厦门园博苑有“水上大观园”之称，水域辽阔，能有效调节气温，这是由于水的( )
A．密度小 B．热值小
C．凝固点低 D．比热容大
2．煤炭是一种重要能源，区别优劣煤质量科学的办法是检测下列哪个物理量( )
A．比热容 B．密度
C．热值 D．温度
3．汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，图l-26-2中表示做功冲程的是( )
4．甲汽车的柴油机比乙汽车的柴油机的效率高，这表明( )
A．甲汽车的功率比乙汽车的功率大
B．甲汽车做的功比乙汽车多
C．甲汽车消耗的柴油比乙汽车少
D．甲汽车的柴油机工作时内能转化为机械能的百分比大
二、填空题
5．质量相同的水和食用油吸收相同的热量，______的温度变化较大；质量相同的水和食用油升高相同的温度，______ 吸收的热量较多。21世纪教育网
6．已知水的比热容为4．2×10 J／(kg·℃)，1 kg、20℃的水吸收了2．1×10J的热量后，温度升高到_______ ℃。生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的_______大，所以在相同条件下水能带走较多的_______，冷却效果好。
7．炎热的夏天，在太阳的照射下，海滨浴场沙滩上沙子的温度升高、内能增大，这是通过_______方式改变内能的。而海水的温度明显低于沙滩的温度，其原因是____________________________。
8．3．0×10J／kg、2．4×10 J／(kg·℃)是表征酒精特征的两个物理量，它们依次表示的是酒精是______和______。21世纪教育网
三、课标新型题
9．张红在做早餐时发现，同样情况下，煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆用的时间不同，这是为什么呢 请你运用所学的物理知识，针对其中的原因，提出一个猜想，并简述验证这个猜想的办法。
(1)你的猜想是：_________________________；
(2)验证猜想的办法是：_______________________________________________________。
10．小丽家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣。她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此绘制出如图l—26—3所示的“区域一温度”坐标图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)从图l—26—3中你发现______的温度比较高，这种现象我们称为“城市热岛效应”。
(2)请结合图中数据以及你的经验，找出一个造成热岛效应的原因：____________ 。
(3)如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议：________________________
______________________________。
参考答案：
1V．1．B点拨：白天，陆地和海面吸收相同的热量，由于水的比热容大，故海面的温度低，陆地温度高，而海面上方空气的压强大，陆地上方空气的压强小，故白天的海风多是从海面 吹向陆地；夜晚海面的温度高，陆地温度低，而海面上方空气的压强小，陆地上方空气的压强大，故夜晚的海风多是从陆地吹向海面。
2．C点拨：液态氢具有较大的热值，燃烧相同的燃料，液态氢能放出较多的热量。
3．比热容l多点拨：了解水的比热容较大在日常生活、生产中的应用是解答本题的关键。
4．9．66×10；100 点拨：Q=mq=0．21 kg×4．6×10J／kg=9．66×10J。Q=Q= Cm (t-to)=4．2×10J／(kg·℃)×m×(43℃-20℃)=9．66×10J，则m=l00 kg。
V．一、1．D点拨：由于水的比热容大，在吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因而能有效调节气温，故D正确。
2．C点拨：单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，热值反映了相同质量的不同燃料完全燃烧放出热量的多少，故C正确。21世纪教育网
3．B点拨：汽油机的做功冲程中，进、排气门都关闭，活塞向下运动，所以本题中选项B正确。
4．D点拨：热机效率反映了内能利用率的高低，与做功的多少、做功的快慢及消耗的燃料的多少无关，故D正确。
二、5．食用油；水点拨：水的比热容大于食用油的比热容，质量相同，吸收热量也相同时，由公式△t=知，食用油的温度变化大。质量和升高温度相同时，由公式Q=cm△t知，水 吸收的热量较多。
6．70；比热容；热量点拨：由吸热公式Q=cm(t-to)知，水吸收热量后温度升高到△t=；由于水的比热容比较大，在相同条件下水能带走较多的热量，冷却效果好。
7．热传递；海水的比热容比沙子的大
8．热值；比热容
三、9．(1)猜想：牛奶和豆浆的比热容不同
(2)验证方法：用同一个锅，分别装质量相同的牛奶和豆浆，放到同样的火上加热相同的时间，测出各自升高的温度进行比较，若升高的温度不同，说明比热容不同(或用同一个锅，分别装质量相同的牛奶和豆浆，放到同样的火上加热到相同的温度，比较加热时间的长短，若加热的时间不同，说明比热容不同) 21世纪教育网
10．(1)市中心(2)①市中心多是水泥路和建筑物，它们的比热容小，温度升高得多；②城市汽车排放尾气多(合理即可) (3)在市中心多建绿化地面
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第26讲 比热容 热机
Ⅰ考生必背：基础知识
必记1：必热容
1．比热容：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。比热容的单位是：J／(kg·℃)，读做焦每千克摄氏度。水的比热容是4．2×10J／(kg·℃)。
必记2：热量的计算21世纪教育网
2．物体温度变化时，吸收或放出热量的计算公式：Q=cm△t，式中c为物质的比热容，m为物体的质量，△t为温度的变化量，Q为物体吸收或放出的热量。
3．燃料完全燃烧时所放出的热量的计算公式：Q=mq，式中m为燃料的质量，单位是kg，q为燃料的热值，单位是J／kg，Q为燃料完全燃烧所放出的热量，单位是J。
必记3：热机
4．热机：将内能转化为机械能的装置叫热机。最常见的热机是内燃机，内燃机分为汽油机和柴油机。
5．四冲程汽油机的一个工作循环包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
Ⅱ考生必会：考点
一、基本考点
考点1：比热容(重点、热点)
1．比热容：(1)定义：单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量叫做这种物质的比热容。(2)物理意义：比热容是用来表示质量相同的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量不同的物理量。(3)单位：比热容的单位是J／(kg·℃)，读做焦每千克摄氏度。(4)比热容是物质的特性，每种物质都有自己的比热容，不同物质的比热容一般不同。物质的比热容的大小由物质本身的种类决定，与物体的质量、温度、升高的温度、吸收或放出的热量无关。物质的比热容除与物质本身的种类有关外，还与物质的状态有关。
2．水的比热容为4．2×10J／(kg·℃)。在常见的物质中，水的比热容最大。水的比热容较大这一特点在工农业生产中有着广泛的应用，如利用水的比热容较大来吸收热量，解决物体温度过高的问题；利用水的比热容较大来解决取暖设备中能量传输的问题；利用水的比热容较大可以改变某些地区的自然环境。
【例1】沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温差小。这是因为( )
A．水的密度比沙石的密度小21世纪教育网
B．水的比热容大于沙石的比热容21世纪教育网
C．水的热量大于沙石的热量21世纪教育网
D．水的传热本领比沙石的传热本领差
解：B 点拨：由于水的比热容比沙石的比热容大，在吸收或放出相同热量时，温度变化较小，因而沿海地区同沙漠地区相比，冬暖夏凉，昼夜温差小。
三易点警示灯：对比热容的理解(易误点)
详释：由于对比热容概念的不理解及受生活经验的干扰，误认为物体的质量越大，温度升得越高，吸收的热量越多，其比热容越大，或误认为物体不吸热，也不放热时，物质的比热容为零。实际上物质的比热容是物质的特性，与我们以前学过的密度、电阻率等概念相似，其大小与物质本身有关，而与物体的质量、温度及吸收(放出)热量的多少无关。
【例2】关于比热容，下列说法中正确的是( )
A．物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关
B．物体的比热容跟物体的温度有关21世纪教育网
C．物体的质量越大，它的比热容就越大
D．物体的比热容与物体吸、放热及温度和质量都没有关系
错解：A或B或C 1世纪教育网
错解分析：错解的原因是对比热容的概念不理解。比热容是物质的一种性质，其大小与质量、温度及温度变化、吸收或放出热量的多少均无关，但与物质的种类有关，故本题的正确答案为D。
考点2：研究物质的比热容(实验考点、重点)
考点归纳与拔高：
1．在科学探究过程中要采用控制变量法，即让两种不同物质的质量相同，温度相同，升高的温度相同。
2．在探究中应尽量保证让不同物质在相同的时间内吸收的热量相等，用加热时间的多少表示物质吸收热量的多少。
3．在探究中应尽量避免热量的损失。
4．本考点是中考的热点之一，在中考中主要考查实验器材的选择、探究方案的设计、实验数据的分析及探究结论的归纳。
【例3】某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据。
物质 次数 质量m/kg 升高的温度△t/℃ 加热的时间t/min
水 1 0.1 10 2
2 0.2 10 4
煤油 3 0.1 10 1
4 0.2 10 2
(1)分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的_______有关。
(2)分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：_______。
解：(1)质量(2)质量相同的不同物质(或水和煤油)升高相同的温度，吸收的热量不相同(或加热的时间不相同)
点拨：1、2或3、4均是同种物质，升高的温度相同，质量不同，质量大的加热时间长，说明物体吸收热量的多少与物体的质量有关；l、3或2、4是质量相同、升高的温度相同，而物质的种类不同，加热时间不同，说盟物体吸收热量的多少与物质的种类有关。
考点3：热量的计算(重难点、热点)
考点归纳与拔高：21世纪教育网
1．热量的计算公式：用c表示物质的比热容，用m表示物体的质量，用t表示物体的末温，用t。表示物体的初温，则物体温度升高时，所吸收的热量Q=cm(t-t。)；物体温度降低时，所放出的热量Q=cm(t。-t)，若用出表示物体温度的变化，则上述两个公式可统一表示为Q=cm△t。
2．应用热量的计算公式解题时，公式中各物理量的单位要统一，即比热容c的单位是J／(kg·℃)，质量m的单位是kg，温度的单位是℃，热量的单位是J。
3．热量公式Q=cm△t适用于物体温度变化过程中，物体所吸收或放出热量的计算，物态变化过程中，物体所吸收或放出的热量不能用Q=cm△t计算。
4．运用热量计算公式解题时要注意明确“初温”、“末温”、“温度升高到”、“温度升高了”、“温度降低到”、“温度降低了”的含义。
【例4】汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的______较大的性质；如果汽车散热器中装有5 kg的水，在温度升高l0℃的过程中，水吸收的热量是______J。[已知c=4.2×10J／(kg·℃)]
解：比热容；2.1×10 点拨：水的比热容较大，由公式Q=cm△t知，在吸收的热量及质量相同时，水升高的温度较小，因此常用水作冷却剂，水吸收的热量Q=cm△t=4.2×10J／(kg·℃)×5 kg×10℃=2.1×10J。
三易点警示灯：温度“升高了”与“升高到”及“降低了”与“降低到”的区别(易误点)
详释：温度“升高了”及“降低了”对应的是温度的变化量，即t一t。或t。一t，温度“升高到”及“降低到”对应的是物体吸热或放热后的末温t。希望同学们在复习中注意它们的区别，以免混淆。
【例5】一只保温瓶内装有2 kg的水，当水温从95℃降低了20℃后，问保温瓶内的水放出了多少热量 [已知c=4．2×10J／(kg·℃)]
错解：Q=cm(t。-t)=4．2×10 J／(kg·℃)×2 kg×(95℃一20℃)=6.3×10 J。
错解分析：错解的原因是由于没有仔细审题，从而把题目中的“降低了”错误地理解成“降低到”。
正确解法：Q=cm(t。-t)= 4．2×10 J／(kg·℃)×2 kg×20℃=l．68×10 J。
考点4：热机(重点)
考点归纳与拔高：
1．热机：将内能转化为机械能的机器叫热机。内燃机是最常见的热机。内燃机有汽油机和柴油机两种。
2．内燃机的工作过程：内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，只有做功冲程对外做功提供动力，其余三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。单缸四冲程内燃机的一个工作循环中，飞轮(曲轴)转两周，活塞在汽缸内往复运动两次。 、
3．内燃机工作过程中的能量转化情况：压缩冲程：机械能转化为内能}做功冲程：内能转化为机械能。
4．热机效率：(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之比，叫做热机的效率。 (2)公式：=。(3)意义：热机效率是反映热机工作时，燃料利用率的物理量。(4)由于热机工作时，不可避免的要有能量损失，所以热机效率总小于l。(5)提高热机效率的主要途径：①使燃料充分燃烧；②尽量减少各种热损失；③在热机的设计和制造上，采用先进的技术；④保证良好的润滑，减小摩擦阻力。
5．本考点在中考中常与能量的转化、热值或热量的计算、功、功率等知识联系在一起考查，常见的题型有：填空题、选择题。
【例6】如图l—26—1所示为内燃机的能量流向图，热机效率()等于( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A．×100％21世纪教育网
B．×100％
C．×100％
D．×100％
解：B 点拨：热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量的比值，从能量流向图可得出热机效率的表达式就是B。本题主要考查对热机效率概念的理解。
考点5：热值(重点、热点)
1．燃料燃烧释放能量：燃料燃烧的过程是将燃料的化学能转化为内能的过程。
2．燃料的热值：(1)定义：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。热值的单位是J／kg。(2)物理意义：质量相同的不同燃料燃烧时，所放出的热量是不同的，即不同燃料燃烧时，释放热量的能力不同。在物理学中用燃料的热值来表示燃料燃烧时释放热量的不同，所以热值是反映燃料燃烧特性的物理量。
3．燃料燃烧时放出热量的计算：由热值的定义知：质量为m，热值为q的燃料完全燃烧时，放出的热量的计算公式是：Q=mq，式中m的单位为kg；q的单位为J／kg，则Q的单位为J。若燃料为气体，则体积为V，热值为q的燃料完全燃烧时，放出的热量的计算公式是Q=Vq，式中V的单位是m；q的单位为J／m，则Q的单位为J。利用公式Q=mq或Q=vq计算出的热量是燃料完全燃烧时放出的热量，实际燃烧时所放出的热量要小于用公式Q=mq或Q=Vq计算出的热量，因为在实际燃烧时，很难做到让燃料完全燃烧。
【例7】某太阳能热水器装有l00 kg、20℃的冷水，经过一天，水温升高到60℃，则这些水吸收的热量为_______J。这些热量相当于完全燃烧_______kg煤气所放出的热量。[水的比热容为4．2×10 J／(kg·℃)，煤气的热值为4．2×10J／kg]
解：1．68×10；0.4 点拨：水吸收的热量Q=cm(t一t。)=4．2×10 J／(kg·℃) × 100 kg×(60℃一20℃)=1．68×10J，水吸收的热量与煤气燃烧时放出的热量相等，故Q=m′q=1．68×10J，所以。21世纪教育网
三易点警示灯：对燃料热值的理解(易误点)
详释：燃料的热值是表示燃料燃烧时释放热量能力的物理量，它是燃料的一种特性，燃料的热值与燃料本身有关，与燃料是否燃烧或燃烧是否完全无关，有些同学由于对燃料的热值不理解，误认为燃料的热值与燃料的燃烧情况有关，以为燃料燃烧越充分其热值越大。
【例8】关于燃料的热值，下列说法正确的是( )
A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关
B．燃料的热值与燃料的种类有关
C．燃料的热值与燃料的多少有关
D．燃料的热值与上面三个因素都有关
错解：D21世纪教育网
错解分析：错解的原因是对热值的概念不理解。热值是燃料本身的一种特性，它的大小由燃料的种类决定，与燃料的质量及燃料的燃烧程度无关，故本题正确答案为B。
二、综合运用考点
考点6：有关电热水器的计算(学科内综合考点)
考点归纳与拔高：
电热水器(饮水机、电热水壶、热得快)是常见的家用电器，有关电热水器的计算是中考的热点之一，解答有关电热水器的题目，所涉及的知识有：热量的计算，电功、电功率、电能表、电热利用率等。
【例9】小丽家新买了一台电热水器，下表是该热水器的一些技术参数：
型号 FED H50 额定电压 220 V
最大水量 50kg 额定功率 2 000 W
现将水箱中装满水，通电后正常工作40 min，水的温度从25℃上升到45℃，在此过程中[c=4．2×10J／(kg·℃)]，求：
(1)热水器中电热丝的电阻；
(2)水所吸收的热量；
(3)热水器的效率。21世纪教育网
(1)电热丝正常工作时电阻：。
(2)水吸收的热量Q= cm(t—t。)=4．2×10J／(kg·℃)×50 kg×20℃=4．2×10 J。
(3)电热水器消耗的电能：W=Pt=2 000 W×2 400 S=4．8×10 J，电热水器的效率： HYPERLINK " http://www.21cnjy.com" 。
点拨：本题考查运用所学知识分析、解决问题的能力，解答该类题目的关键是明确电热水器技术参数的含义，应用公式解题时要注意各物理量的对应性及单位要统一。解答本题的易错之处是不明确电热水器效率的含义。
三、实际应用考点
考点7：水的热比容较大在实际中的应用
考点归纳与拔高：
1．比热容是物质的一种属性，其大小反映了物质的吸热和放热的本领。质量相同时，比热容大的物质在升高相同温度时吸收的热量比较多，在降低相同温度时放出的热量也比较多；质量相同时，比热容大的物质在吸收相同热量时，温度升高比较小，升温比较慢，在放出相同热量时，温度降低也比较小，降温比较慢。
2．水的比热容较大这一特点在生活、生产实际中有很多的应用，例如：人们用冷水来冷却发动机；用热水取暖；晚上向秧田里放水，以防冻坏秧苗。用水的比热容较大这一特点还可以解释自然现象，如沿海地区气温变化不如内陆气温变化明显。
3．本考点易与物态变化中的吸、放热知识相混淆，希望同学们在复习中注意它们的区别。
4．本考点在中考中常联系生活、生产中的实例，考查同学们应用所学知识分析、解决问题的能力，常见的题型有：填空题、选择题、简答题、阅读理解题。
【例10】下列事例中不是利用水的比热容这一特性的是( )
A．在河流上建水电站，用水发电
B．汽车发动机用循环水冷却21世纪教育网
C．让流动的热水流过散热器取暖
D．晚上向秧苗田里放水，以防冻坏秧苗
解：A 点拨：在河流上建水电站，是把水流的机械能转化为电能，与水的比热容大小无关，B、C、D选项都是利用了水的比热容大的特性，故本题答案为A。
Ⅲ 考生必知：课标新题型
课标新型题一：探究题
【例1】（实验探究题）为研究物质的某种特性，小明选取水、煤油两种物质做实验，下表记录了实验测量的数据以及老师帮助小明求得的有关数据。
项目数据物质 质量m／kg 初温t／℃ 末温t／℃ 升高温度 t一t／℃ 吸收热量 Q／J
水 0.05 10 15 5 1050
0.05 10 20 10 2100
0.10 10 20 10 4200
煤油 0.05 12 17 5 525
0.05 12 22 10 1020
0.10 12 22 10 2100
请你根据表格中的内容进行分析：
(1)可初步得出的结论是(答出两点即可)：
①：_________________________________________________
②：_________________________________________________
(2)为了进一步描述物质的这一特性，你认为表格内项目栏中应增添的一项内容是：
_____________________________________________________________________
解：(1)①相同质量的同种物质，吸收的热量与升高的温度成正比②相同质量的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不同(或同种物质，升高相同的温度，吸收的热量与质量成正比) 21世纪教育网
(2)单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量[或]
点拨：从实验数据可以看出，本题研究的物质特性是物质吸放热本领大小的物理量——比热容，数据中给出的实验条件是物质种类、质量大小、升高的温度大小等，利用控制变量法可以看出物质吸收热量的多少与物质的种类、升高的温度、质量的大小有关。
课标新型题二：信息提炼题
【例1】下面表格提供的信息中我们可以看出：
水 酒精 水银
密度(kg／m) 1.0×10 0.8×10 13.6×10
比热容U／(kg·℃)] 4.2×10 2.4×10 0.14×10
沸点(℃、标准气压下) 100 78 357
凝固点(℃) 0 -117 -39
(1)制作一个能测量北极寒冷气温的温度计，应该选择里面的液体是_______的温度计。
(2)如果用三个相同的加热设备同时对质量相同的三种液体加热，则升温最快的液体是_______。
(3)如果取质量相同的三种液体分别放入三个相同的烧杯中，则液面最高的是_______。
解：(1)酒精(2)水银(3)酒精
点拨：(1)酒精的凝固点低，北极的气温经常低于一40℃，故选用酒精作为测量物质。(2)对质量相同的三种液体加热，水银的比热容最小，它升温最快。(3)三种液体质量相同时，由于酒精的密度最小，它的体积最大，在相同烧杯中液面最高。
Ⅳ 考生必试：中考题
1．由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此( )
A．白天的海风多是从陆地吹向海面，夜晚的海风多是从海面吹向陆地
B．白天的海风多是从海面吹向陆地，夜晚的海风多是从陆地吹向海面
C．白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面21世纪教育网
D．白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地21世纪教育网
2．2009年4月15日零时16分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第二颗北斗导航卫星送入预定轨道。“长征三号丙”运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料，原因是液态氢具有( )
A．较大的比热容
B．较低的沸点
C．较大的热值
D．较高的凝固点
3．人们用冷水冷却汽车发动机，用热水取暖，主要是因为水的______较大。通常情况下，与同等质量的其他物质构成的物体相比，升高或降低相同温度，水吸收或放出的热量较 ______ (填“多”或“少”)。21世纪教育网
4．汽油的热值是4．6 ×10J／kg，完全燃烧210 g汽油能放出______J的热量；若这些热量全部被水吸收，可使______kg水，从20℃升高到43℃[水的比热容为4．2×10J／(kg·℃)]。
Ⅴ 考生必闯：过关测验题
一、选择题
1．厦门园博苑有“水上大观园”之称，水域辽阔，能有效调节气温，这是由于水的( )
A．密度小 B．热值小
C．凝固点低 D．比热容大
2．煤炭是一种重要能源，区别优劣煤质量科学的办法是检测下列哪个物理量( )
A．比热容 B．密度
C．热值 D．温度
3．汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，图l-26-2中表示做功冲程的是( )
4．甲汽车的柴油机比乙汽车的柴油机的效率高，这表明( )
A．甲汽车的功率比乙汽车的功率大
B．甲汽车做的功比乙汽车多
C．甲汽车消耗的柴油比乙汽车少
D．甲汽车的柴油机工作时内能转化为机械能的百分比大
二、填空题
5．质量相同的水和食用油吸收相同的热量，______的温度变化较大；质量相同的水和食用油升高相同的温度，______ 吸收的热量较多。21世纪教育网
6．已知水的比热容为4．2×10 J／(kg·℃)，1 kg、20℃的水吸收了2．1×10J的热量后，温度升高到_______ ℃。生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的_______大，所以在相同条件下水能带走较多的_______，冷却效果好。
7．炎热的夏天，在太阳的照射下，海滨浴场沙滩上沙子的温度升高、内能增大，这是通过_______方式改变内能的。而海水的温度明显低于沙滩的温度，其原因是____________________________。
8．3．0×10J／kg、2．4×10 J／(kg·℃)是表征酒精特征的两个物理量，它们依次表示的是酒精是______和______。21世纪教育网
三、课标新型题
9．张红在做早餐时发现，同样情况下，煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆用的时间不同，这是为什么呢 请你运用所学的物理知识，针对其中的原因，提出一个猜想，并简述验证这个猜想的办法。
(1)你的猜想是：_________________________；
(2)验证猜想的办法是：_______________________________________________________。
10．小丽家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住她家，这激发了她探究城乡温差原因的兴趣。她利用双休日时间和同学们一起在中午同一时刻测量了各个测试点的气温，并以此绘制出如图l—26—3所示的“区域一温度”坐标图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)从图l—26—3中你发现______的温度比较高，这种现象我们称为“城市热岛效应”。
(2)请结合图中数据以及你的经验，找出一个造成热岛效应的原因：____________ 。
(3)如何减少城市环境的热污染，请你提出一条合理化建议：________________________
______________________________。
参考答案：
1V．1．B点拨：白天，陆地和海面吸收相同的热量，由于水的比热容大，故海面的温度低，陆地温度高，而海面上方空气的压强大，陆地上方空气的压强小，故白天的海风多是从海面 吹向陆地；夜晚海面的温度高，陆地温度低，而海面上方空气的压强小，陆地上方空气的压强大，故夜晚的海风多是从陆地吹向海面。
2．C点拨：液态氢具有较大的热值，燃烧相同的燃料，液态氢能放出较多的热量。
3．比热容l多点拨：了解水的比热容较大在日常生活、生产中的应用是解答本题的关键。
4．9．66×10；100 点拨：Q=mq=0．21 kg×4．6×10J／kg=9．66×10J。Q=Q= Cm (t-to)=4．2×10J／(kg·℃)×m×(43℃-20℃)=9．66×10J，则m=l00 kg。
V．一、1．D点拨：由于水的比热容大，在吸收或放出相同的热量时，温度变化较小，因而能有效调节气温，故D正确。
2．C点拨：单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，热值反映了相同质量的不同燃料完全燃烧放出热量的多少，故C正确。21世纪教育网
3．B点拨：汽油机的做功冲程中，进、排气门都关闭，活塞向下运动，所以本题中选项B正确。
4．D点拨：热机效率反映了内能利用率的高低，与做功的多少、做功的快慢及消耗的燃料的多少无关，故D正确。
二、5．食用油；水点拨：水的比热容大于食用油的比热容，质量相同，吸收热量也相同时，由公式△t=知，食用油的温度变化大。质量和升高温度相同时，由公式Q=cm△t知，水 吸收的热量较多。
6．70；比热容；热量点拨：由吸热公式Q=cm(t-to)知，水吸收热量后温度升高到△t=；由于水的比热容比较大，在相同条件下水能带走较多的热量，冷却效果好。
7．热传递；海水的比热容比沙子的大
8．热值；比热容
三、9．(1)猜想：牛奶和豆浆的比热容不同
(2)验证方法：用同一个锅，分别装质量相同的牛奶和豆浆，放到同样的火上加热相同的时间，测出各自升高的温度进行比较，若升高的温度不同，说明比热容不同(或用同一个锅，分别装质量相同的牛奶和豆浆，放到同样的火上加热到相同的温度，比较加热时间的长短，若加热的时间不同，说明比热容不同) 21世纪教育网
10．(1)市中心(2)①市中心多是水泥路和建筑物，它们的比热容小，温度升高得多；②城市汽车排放尾气多(合理即可) (3)在市中心多建绿化地面
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