重難突破課件：第5講 內(nèi)能及其應(yīng)用

2023年中考物理重難點(diǎn)突破第5講內(nèi)能及其應(yīng)用一、分子動(dòng)理論1.分子動(dòng)理論：常見(jiàn)的物質(zhì)是由大量分子、原子構(gòu)成的，分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子間同時(shí)存在著引力和斥力。2.擴(kuò)散現(xiàn)象是指不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。它可以發(fā)生在任意兩個(gè)物態(tài)之間，表明物質(zhì)的分子在做不停息的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。3.物質(zhì)存在的三態(tài)與分子間的作用力和距離有關(guān)。固體分子間的距離最小，作用力最大；氣體分子間的距離最大，作用力最小。【重難點(diǎn)與突破】【例1】（2022鎮(zhèn)江）端午節(jié)民間有戴香包的習(xí)俗，香包內(nèi)有艾草，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地就能聞到艾香，這是因?yàn)椋ǎ〢.分子在不停地運(yùn)動(dòng)

B.分子間有空隙

C.分子間有引力

D.分子間有斥力【分析】

分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地就能聞到艾香，是因?yàn)榘肿釉诓煌５刈鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，艾香分子擴(kuò)散到空氣中?！敬鸢浮緼

【突破】

1.分子動(dòng)理論的適應(yīng)范圍是微觀(guān)的分子。

2.一般“色、香、味”這三類(lèi)現(xiàn)象能用分子動(dòng)理論來(lái)解釋。二、熱值

比熱容1.熱值：燃料完全燃燒放出的熱量Q與燃料質(zhì)量m的比。符號(hào)：q。定義公式：q=Q/m。單位：J/kg或J/m3。

【注意】熱值只與燃料的種類(lèi)有關(guān)。與是否完全燃燒、是否燃燒、質(zhì)量、物態(tài)等均無(wú)關(guān)。2.比熱容：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高（或降低）時(shí)吸收（或放出）的熱量與它的質(zhì)量和升高（或降低）的溫度乘積之比。符號(hào)：c；定義公式：C=；單位：J/（kg.℃）。

【注意】比熱容是反映物質(zhì)吸收或放出熱量的能力，是物質(zhì)的一種重要特性，與物質(zhì)的質(zhì)量、吸收或放出熱量的多少、溫度等無(wú)關(guān)，只與物質(zhì)的物態(tài)和種類(lèi)有關(guān)。3.計(jì)算公式：Q吸=cm（t末-t初）；Q放=cm（t初-t末）?！纠?】（2022德陽(yáng)）100g水溫度從20℃升高到70℃需要吸收

J的熱量；汽油機(jī)燃?xì)飧變?nèi)完全燃燒10kg汽油可以放出

J的熱量[水的比熱c水＝4.2×103J/（kg?℃），汽油的熱值q＝4.6×107J/kg]?！痉治觥克盏臒崃浚篞吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg?℃）×100×10﹣3kg×（70℃﹣20℃）＝2.1×104J；汽油機(jī)燃?xì)飧變?nèi)完全燃燒10kg汽油放出的熱量：

Q放＝m′q＝10kg×4.6×107J/kg＝4.6×108J?！敬鸢浮?.1×104

4.6×108【突破】1.計(jì)算時(shí)，需要將各量的單位統(tǒng)一成為國(guó)際單位。2.根據(jù)熱值計(jì)算燃料放熱多少時(shí)，若果熱值的單位為J/m3，則公式應(yīng)改為Q=vq。3.在利用比熱容計(jì)算時(shí)，注意溫度“升高”、“升高了”、“升高到”的區(qū)別：“升高”、“升高了”都是指該溫度值為溫度變化量，即Δt，而“升高到”指末溫。4.注意：當(dāng)氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，沸水的溫度為100℃，此時(shí)吸熱，但不會(huì)升高溫度。三、溫度

內(nèi)能

熱量物理量定義符號(hào)單位影響因素聯(lián)系溫度物體的冷熱程度t℃物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度溫度高的物體，內(nèi)能不一定大內(nèi)能物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和分子間相互作用的勢(shì)能的總和E內(nèi)J分子數(shù)量的多少、種類(lèi)、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、溫度1.同一物體，溫度越高，內(nèi)能越大2.物體放出熱量，溫度不一定降低3.任何溫度下，物體都有內(nèi)能熱量在熱傳遞過(guò)程中，轉(zhuǎn)移內(nèi)能的多少Q(mào)J熱傳遞中轉(zhuǎn)移內(nèi)能的多少1.物體吸收熱量，溫度不一定升高2.熱量是量度內(nèi)能轉(zhuǎn)移多少的量【例3】（2022畢節(jié)）2022年6月3日，是我國(guó)的傳統(tǒng)節(jié)日——端午節(jié)。下列關(guān)于端午節(jié)煮粽子的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A.煮粽子的過(guò)程中，粽子的內(nèi)能增大是通過(guò)熱傳遞實(shí)現(xiàn)的

B.很遠(yuǎn)就能聞到煮熟的粽子香味是因?yàn)榉肿硬煌５刈鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.剛出鍋的粽子，不能用手直接拿，是因?yàn)轸兆雍械臒崃刻郉.用高壓鍋煮粽子，利用了液體的沸點(diǎn)隨氣壓增大而升高的原理【分析】

A.煮粽子是通過(guò)熱傳遞的方式提高了粽子的內(nèi)能，A正確。B.能聞到粽子的香味是由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的擴(kuò)散現(xiàn)象，B正確。C.熱量是過(guò)程量，可以說(shuō)吸收、放出，但不能說(shuō)含有，C錯(cuò)。D.壓鍋內(nèi)氣壓高，所以液體的沸點(diǎn)也會(huì)升高，D正確?！敬鸢浮緾【突破】

1.注意根據(jù)上表的對(duì)比分析，對(duì)溫度、內(nèi)能、熱量的聯(lián)系與區(qū)別有深刻的認(rèn)識(shí)。2.不能說(shuō)物體“具有”、“含有”熱量。四、改變內(nèi)能的方式1.改變物體內(nèi)能的方式：①做功——其它形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；②熱傳遞——內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。2.熱傳遞發(fā)生的條件是：兩物體間存在溫度差。傳遞的是能量，不是溫度！【例4】（2022丹東）物理知識(shí)在生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。下列說(shuō)法中不正確的是（

）A.圖甲，鉆木取火是用做功的方法來(lái)改變物體的內(nèi)能

B.圖乙，汽油機(jī)的做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

C.圖丙，電熱器在工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能

D.圖丁，太陽(yáng)能汽車(chē)?yán)昧颂?yáng)能，太陽(yáng)能是可再生能源甲乙丙丁【分析】

A.鉆木取火是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能，A正確。B.汽油機(jī)的做功沖程是利用內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程，B正確。C.電熱器工作時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C錯(cuò)。D.太陽(yáng)能是可再生能源，太陽(yáng)能汽車(chē)是利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能工作的，D正確。【答案】C【突破】區(qū)分改變內(nèi)能的方式，一般分析變化前后的能量形式：熱傳遞中傳遞前后都是內(nèi)能；做功中，只有改變前或后是內(nèi)能，另一種是其它形式的能。另一種方法是觀(guān)察題目中是否有“做功”的詞語(yǔ)出現(xiàn)，如“摩擦”等，若有，極有可能是做功的方式改變的。五、內(nèi)燃機(jī)1.單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程沖程名稱(chēng)進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)能量轉(zhuǎn)化能量來(lái)源備注吸氣沖程開(kāi)閉飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性1個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)歷4個(gè)沖程，對(duì)外做功1次。壓縮沖程閉閉機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性做功沖程閉閉內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能燃料燃燒釋放的內(nèi)能排氣沖程閉開(kāi)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)的慣性2.汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別比較項(xiàng)目結(jié)構(gòu)點(diǎn)火方式吸氣沖程吸入的物質(zhì)燃料熱機(jī)效率應(yīng)用汽油機(jī)頂部有火花塞點(diǎn)燃式空氣和汽油汽油26-40%轎車(chē)等較輕便的機(jī)械柴油機(jī)頂部有噴油嘴壓燃式空氣柴油34-45%輪船等較笨重的機(jī)械3.熱機(jī)效率：熱機(jī)所做的有用功與所用燃料完全燃燒釋放的熱量之比。其值一定小于1。公式：η=×100%。一般用W=Fs或者W=Pt計(jì)算有用功；用Q放=mq或Q放=vq計(jì)算Q放。4.提高熱機(jī)效率的一些途徑：

①讓燃料燃燒更充分；

②減輕熱機(jī)的質(zhì)量；

③較少熱機(jī)各部件之間的摩擦；

④廢氣再利用等?！纠?】（2022鎮(zhèn)江）水燒開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣將壺蓋頂起，汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，能量轉(zhuǎn)化與之相同的是（）A.B.C.D.【分析】

水燒開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣將壺蓋頂起，水蒸氣的內(nèi)能會(huì)轉(zhuǎn)化為壺蓋的機(jī)械能，與內(nèi)燃機(jī)中做功沖程類(lèi)似。A.汽油機(jī)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)均關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，A錯(cuò)。B.汽油機(jī)進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程，B錯(cuò)。C.汽油機(jī)進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)均關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，C正確。D.汽油機(jī)進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是排氣沖程，D錯(cuò)?！敬鸢浮緾【突破】區(qū)分單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程，關(guān)鍵是要抓住四個(gè)沖程的特點(diǎn)?！纠?】（2022鎮(zhèn)江）北京冬奧會(huì)上使用的氫燃料電池汽車(chē)，是利用氫與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，供給電動(dòng)機(jī)而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛的。如圖所示，該類(lèi)型汽車(chē)甲在平直公路上從A地出發(fā)，以90km/h的速度行駛1h到達(dá)B地，消耗0.8kg氫燃料，所產(chǎn)生電能E電的80%用于維持汽車(chē)勻速行駛，所受阻力為1000N。已知每加注1kg氫燃料所需的費(fèi)用為30元。（1）求A、B兩地之間距離。（2）求此過(guò)程中產(chǎn)生的電能E電。（3）燃油汽車(chē)乙也在該公路上從A地出發(fā)，以90km/h的速度勻速行駛。所受阻力與甲車(chē)相同，汽油在氣缸內(nèi)完全燃燒，且燃燒所釋放熱量的30%用來(lái)維持汽車(chē)勻速行駛，汽油熱值取q＝5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的費(fèi)用為12元。則在與甲車(chē)花費(fèi)相同燃料費(fèi)用的情況下：①求乙車(chē)消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量。②請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷乙車(chē)能否到達(dá)B地。

1.（2022鄂州）做完廣播體操后，來(lái)到餐廳，媽媽為你端上香噴噴的早餐。關(guān)于人能聞到食物的香味，下列說(shuō)法不正確的是（）A.是一種擴(kuò)散現(xiàn)象

B.是由于分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的

C.溫度越高，香味越濃

D.溫度越高，香味越淡D【針對(duì)練習(xí)精編】2.（2022黔西南）我國(guó)生產(chǎn)的克爾來(lái)福疫苗儲(chǔ)存溫度為2～8℃，遠(yuǎn)高于莫德納（-20℃）和輝瑞（-70℃），方便儲(chǔ)存和運(yùn)輸，有利于各國(guó)人民接種。關(guān)于新冠疫苗儲(chǔ)存和接種過(guò)程中的一些熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.儲(chǔ)存時(shí)疫苗溫度越低，疫苗分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈B.接種站周?chē)鷱浡舅畾馕叮且驗(yàn)橄舅當(dāng)U散到空氣中

C.用酒精給接種的部位消毒，臂膀有涼的感覺(jué)是因?yàn)榫凭A吸熱D.戴口罩的護(hù)士，她的護(hù)目鏡容易起“霧”，是水的汽化現(xiàn)象B3.（2022德陽(yáng)）中華文明源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，博大精深。古詩(shī)詞是我國(guó)傳統(tǒng)文化瑰寶，有的優(yōu)美詞句還與我們物理知識(shí)有著聯(lián)系。下列詞句與對(duì)應(yīng)的物理知識(shí)敘述正確的是（）A.“清寒小雪前”，雪的溫度很低，它的內(nèi)能為

B.“沙暖睡鴛鴦”，同水相比沙的比熱容大些C.“床前明月光，疑是地上霜”，霜實(shí)際是固態(tài)，由水蒸氣凝華形成

D.“大地陽(yáng)和暖氣生”，大地內(nèi)能的增加是太陽(yáng)通過(guò)做功方式實(shí)現(xiàn)的C4.（2022永州）關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.八月蘋(píng)島，丹桂飄香，說(shuō)明了分子之間存在引

B.“鉆木取火”是通過(guò)熱傳遞改變物體的內(nèi)能C.暑假同學(xué)們?cè)诩覍W(xué)做菜，廚房里菜香四溢，說(shuō)明了分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

D.冬天用熱水袋暖手，是通過(guò)做功改變物體的內(nèi)能C5.（2022湘潭）如圖，蒸粽子時(shí)，鍋蓋被水蒸氣頂起而發(fā)生“跳動(dòng)”，下列說(shuō)法正確的是（）A.水沸騰時(shí)，溫度繼續(xù)升高

B.蒸鍋燙手，因?yàn)樗械臏囟榷?/p>

C.聞到粽香，說(shuō)明加熱后分子才運(yùn)動(dòng)

D.水蒸氣頂起鍋蓋過(guò)程的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機(jī)做功沖程相似D6.（2022柳州）下列關(guān)于熱機(jī)的說(shuō)法正確的是（）A.熱機(jī)的效率為100% B.熱機(jī)只有汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種

C.好的熱機(jī)工作時(shí)不排放廢氣

D.熱機(jī)工作時(shí)都要利用燃料的化學(xué)能7.（2022濟(jì)寧）某柴油機(jī)工作一段時(shí)間后，油箱里的柴油沒(méi)有發(fā)生變化的是

（選填序號(hào)：①質(zhì)量；②密度；③比熱容；④熱值）。完全燃燒10kg柴油放出的熱量Q＝

J。（q柴油＝4.3×107J/kg）D②③④4.3×1088.（2022丹東）小丹做家務(wù)，在廚房炒菜時(shí)，身邊的媽媽聞到“菜香”欣然地笑了。媽媽聞到“菜香”是______現(xiàn)象，說(shuō)明分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；飯后，小丹刷碗時(shí)發(fā)現(xiàn)多用些勁，碗刷得更干凈，說(shuō)明增大______可以增大摩擦力。9.（2022阜新）我市在“創(chuàng)建文明城市”活動(dòng)中，同學(xué)們?cè)诶蠋煹膸ьI(lǐng)下一起到居民小區(qū)勞動(dòng)?！靶V告”粘在建筑物上不易被清除掉，因?yàn)榉肿娱g存在

；用鋼絲球清除“小廣告”，過(guò)了一會(huì)兒鋼絲球發(fā)熱，這是通過(guò)

方式改變內(nèi)能的，其能量轉(zhuǎn)化方式與熱機(jī)中的

沖程相同。擴(kuò)散壓力引力做功壓縮10.（2022濟(jì)寧）小明家新購(gòu)置了一個(gè)額定功率為3200W的電熱水龍頭。經(jīng)過(guò)測(cè)試，正常工作時(shí)進(jìn)水溫度為20℃，出水溫度為45℃，30s內(nèi)的出水量為800mL，則這800mL水吸收的熱量Q＝

J，電熱水龍頭的加熱效率η＝

。[c水＝4.2×103J/（kg?℃）]11.（2022張家界）如圖是汽油機(jī)工作過(guò)程中的

沖程。一單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min，則該汽油機(jī)每秒內(nèi)對(duì)外做功

次。8.4×10487.5%做功

3012.（2022湘潭）磨刀時(shí)刀發(fā)熱，此過(guò)程中主要是

（選填“做功”或“熱傳遞”）改變了刀的內(nèi)能；用相同的力切菜時(shí)，刀口越薄，對(duì)菜的壓強(qiáng)越

（選填“大”或“小”）。13.（2022阜新）某旅游大巴進(jìn)行安全檢測(cè)，在一段平直公路上勻速行駛18km，用時(shí)15min。已知汽車(chē)及駕駛員的總質(zhì)量是3×103kg，車(chē)輪與地面的總接觸面積為0.2m2。此過(guò)程消耗燃油4.5kg。假設(shè)燃油完全燃燒。（燃油熱值q＝4.0×107J/kg，g取10N/kg）。求：（1）汽車(chē)勻速行駛時(shí)的速度是多少？（2）汽車(chē)靜止時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)是多少？（3）該汽車(chē)燃油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是多少？做功大【答案】（1）72km/h（2）1.5×105Pa（3）1.8×108J14.（2022六盤(pán)水）小明發(fā)現(xiàn)籃球的氣壓不足，于是用打氣筒給籃球打氣。在收起打氣筒時(shí)發(fā)現(xiàn)外壁有些發(fā)熱。于是他想，是什么原因?qū)е麓驓馔驳耐獗诎l(fā)熱呢？小明就這個(gè)問(wèn)題與同學(xué)小紅進(jìn)行了交流，聯(lián)系所學(xué)物理知識(shí)，他們提出了以下兩個(gè)猜想：A.活塞在筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，與筒壁摩擦導(dǎo)致發(fā)熱B.活塞在筒內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不斷壓縮氣體做功導(dǎo)致發(fā)熱于是他們?cè)O(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，選用的實(shí)驗(yàn)器材有：打氣筒、測(cè)溫槍、計(jì)時(shí)器、氣壓不足的籃球等，分別在打氣筒的上部和下部標(biāo)注兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）打氣筒內(nèi)壁