初三物理内能与热机知识点.doc

戴氏中考、高考 初中物理 专用讲义 开阳校区 主讲人：王老师
初三物理内能与热机知识点总结
1．内能：在物理学中，把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体在任何情况下都具有内能。内能的单位是焦（J）
2． 影响内能大小的因素之一是：温度，温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能越大，物体的内能也越多。这说明，同一物体的内能是随温度的变化而变化的。
3．改变物体内能的方法是：①做功；②热传递 这两种方式对于改变物体的内能是等效的。
4．对物体做功，物体的内能增大，温度升高；物体对外做功，自身内能减小，温度降低
5．热传递发生的条件是：两个物体有温度差；热传递的方式有：传导、对流和辐射；发生热传递时，热量（内能）从高温物体传向低温物体，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，直到温度相同时，热传递才停止。

14.2热量与热值
1．热量：在物理学中，把在热传递过程中物体内能改变的多少叫做热量。物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少。
2．热量用字母Q表示，单位是焦（J）。一根火柴完全燃烧放出的热量约为1000J。
3．实验表明：对同种物质的物体，它吸收或放出的热量跟物体的质量大小、温度的变化多少成正比。
4．热值：把1kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的热值。
5．热值是燃料的一种属性，与质量、是否完全燃烧等没有关系，只与燃料的种类有关，不同燃料的热值一般不同。
6．燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q=qm或Q=qV
7．Q表示热量，单位是焦（J），q表示热值，单位是焦/千克（J/kg）或焦/米3（J/m3）；m表示质量，单位是千克（kg）；V表示体积，单位是米3（m3）
8．氢气的热值很大，为q氢=1.4×108J/m3，表示的物理意义是：1m3的氢气在完全燃烧时所放出的热量为1.4×108J。
9．提高炉子效率的方法：①改善燃烧条件，使燃料尽可能充分燃烧；②尽可能减少各种热量损失

14.3研究物质的比热容
1．比热容：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量，叫这种物质的比热容。
2．比热容是物质的一种属性，与物质的质量、体积等无关，只与物质的种类有关。不同物质的比热容一般不同，同种物质的比热容与物质的状态有关。
3．比热容用字母c表示，单位是：焦/(千克•℃)，符号是：J/(kg•℃)
4．水的比热容很大，为c水=4.2×103J/(kg•℃)，表示的物理意义是：1kg的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J。
5．水的比热容大，在质量和吸收的热量相同时，升高的温度比其它物质小；放出的热量相同时，降低的温度比其它物质小，因而温差变化较小。
6．水的比热容大，在质量和升高的温度相同时，比其它物质吸收的热量多，因而可用水来降温；在降低的温度相同时，比其它物质放出的热量多，因而可用水来取暖。
7．发生热传递时，低温物体吸收的热量计算公式为：Q吸=cmΔt （Δt=t－t0）
高温物体放出的热量计算公式为：Q放=cmΔt （Δt=t0－t）

14.4热机与社会发展
1．热机的种类包括有：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、燃气轮机、喷气
动机、火箭发动机等。
2．热机的共同特点：将燃料燃烧时的化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。
3．汽油机和柴油机工作时，一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程这四个冲程组成的。在这四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机
械能而对外做功，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠飞轮的惯性完成。
4．汽油机与柴油机的对比
比较项目 汽油机 柴油机
燃料 汽油 柴油
构造 有火花塞 有喷油嘴
吸气冲程 汽油和空气的混合物 空气
压缩冲程 机械能转化为内能 机械能转化为内能
做功冲程 点燃式（内能转化为机械能） 压燃式（内能转化为机械能）
排气冲程
效率 20%~30% 30%~45%
应用 汽车、飞机、摩托车、小型农业机械 载重汽车、火车、轮船、拖拉机等大型机械
5．热机的效率：用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
6．热机对环境造成的污染主要是：①大气污染；②噪声污染
7．人类保护环境的重要措施是：减少热机废气中的有害物质，控制废气排放的总量。具体方面是：①推广使用无铅汽油；②安装电子控制燃油喷射发动机（EFI系统）；③推广新能源汽车，如天然气汽车、太阳能汽车、电动汽车等。

内能与热机
【知识要点提示】
1、物体的冷热程度用 表示，生活中常用摄氏度表示，符号为 。测量温度的仪器叫 ，它下面的玻璃泡内储有液态物质，温度计是根据
的原理制成的。
2、用温度计测量液体温度时，不能让玻璃泡与容器壁 ，也不能与容器底部 ，
这样测量不准确；使用温度计时要注意它的量程，只能用来测量低于量程的温度。
3、物体内 和 的总和叫做物体的内能，物体的内能不可能为零。温度越高，物体内分子的平均动能 。
4、改变物体内能有两种方式，分别为 和 。通过热传递使物体内能发生变化时，物体内能增加多少就表示物体吸收了多少热量，同样物体内能减少多少就表示物体 多少热量。物体本身没有热量（没有“吸”与“放”就不存在热量），但物体一定有内能。
5、热传递有① 、② 和③ 三种形式，其特点分别为
① ②
③
6、热传递的条件是 ，在热传递时物体的内能将由 向
传递，当两物体的温度相等时达到热平衡。
7、物质的比热容： 国际单位为 。人们用冷水冷却发动机，用热水取暖是利用了水的 特点。
8、物体在温度变化过程中吸收（或放出）的热量计算公式为 。
9、发动机在工作时，将燃料燃烧时释放的 能转化为 ，这种装置又被称为热机。内燃机是 的热机。常见的内燃机是汽车使用的 和拖拉机使用的 。
10、热机一个工作循环由四个冲程组成，分别是 、 、 、
，完成一次循环飞轮旋转 转，其中 冲程机械能转化为内能， 冲程内能转化为机械能。
11、质量为m的燃料完全燃烧释放的热量为，其中q为 ，它表示的物理意义为 。
12、热机转变为 与 比值叫热机的效率。

【达标练习题例】
一、填空题
1、冬天，人们用往手上呵气或两手互相摩擦的方法取暖，前者是利用________方法使手的内能增加的，后者是用________方法，把________能转化成______能。
2、汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，大多数汽车里的发动机是以汽油为燃料的内燃机。在工作过程中，使汽车获得动力的是 冲程：排出废气的是 冲程。
3、甲、乙两金属球的质量之比3：5，吸收相同的热量后，升高的温度之比是1：5，则它们的比热容之比，C甲：C乙=__________。
4、、干木柴的热值是1.2×107J/kg,它的物理意义是___ _____。完全燃烧4kg的干木柴，能放出 J的热量
5、海南岛四面环海，从我们所学的知识可知，海南岛一年四季的气温或早晚的气温应比内陆地区变化要 （填“大”或“小”）；而且在海南岛的白天海风是由 吹向 ，到了晚上海风则由 吹向 ，这都是因为水的 比泥沙要大的缘故。
二、选择题
6、两个物体相互接触时，如果它们之间发生了热传递，这是因为它们具有不同的( )
A．温度 B. 内能 C. 比热容 D．热量
7、一杯酒精倒掉一半，剩下另一半时（ ）
A．热值不变，比热容变为原来的一半 B．热值变为原来的一半，比热容不变
C．热值、比热容都变为原来的一半 D．热值、比热容都不变
8、下列事例中，不是用做功的方法使物体内能增加的是（ ）
A.用气筒给自行车车胎打气，气筒会发热　　 B.用锯锯木头，锯条会发烫
C.冬天，在房间内用暖气取暖，室内空气温度升高　
D.冬天，两手相互摩擦，手感到暖和
9、关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
Ａ．温度为０℃的物体没有内能 Ｂ．物体温度升高，它的内能增大
Ｃ．热传递是改变物体内能的唯一方法 Ｄ．高温物体一定比低温物体放出的热量多
10、在相同的日光照射下，沙地比水田的温度升高得快，主要是由于（ ）
A．沙地吸收的热量多 B．水田不容易吸收热量
C．水的比热容大，在吸收相等的热量后，升高的温度比沙地少，所以水田温度升高得慢
D．沙地和水田的质量不一样
11、下面关于分子运动和物体内能变化的说法，正确的是（　　）
A．钢水冷却，温度降低，内能不减少
B．压在一起的铅片和金片几年后剖开，切面互相渗透，属于扩散现象
C．冬天用热水袋取暖，人体感到暖和，是用做功的方法改变物体的内能
D．和平号空间退役后坠入大气层与空气摩擦生热，是用热传递方法改变物体内能
12、如图所示是单缸内燃机工作过程中气门与活塞位置关系图。图中E、F分别为进气门和排气门，S为活塞，箭头指向表示活塞运动方向。在下列排序中，符合四冲程内燃机工作循环顺序的是（ ）

A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙
C．乙、丁、甲、丙 D．丙、丁、乙、甲
13、关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A．物体温度升高，内能一定增加 B．物体温度升高，一定吸收热量
C．物体温度不变，一定没有吸热 D．物体吸收热量，温度一定升高
14．下列说法中，正确的是（ ）
A．柴油机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内气体的内能
B．汽车发动机用水做冷却剂，主要是利用水密度大的特点
C．电动车的核心部件电动机属于热机的一种
D．柴油机和汽油机内的飞轮转动2周，完成一个循环

三、实验题
15、为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热．下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：
　 （1）分析比较_________（填烧杯号）烧杯的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度都相同时，不同物质吸收的热量不同．
（2）分别分析比较1，2和3，4两烧杯的实验记录，结合（1）中的结论，然后综合归纳可得出，物体温度升高时吸收热量的多少与____ 有关系。
烧杯号
液体
质量／g
初温／℃
末温／℃
加热时间／min
1
水
300
20
30
12
2
水
150
20
30
6
3
煤油
300
20
30
6
4
煤油
300
20
25
3

16、小红利用小瓶、橡皮塞和玻璃管自制了一支液体温度计。该温度计是根据液体 的 规律来工作的。实际使用中发现该温度计玻璃管中液柱变化不明显，
导致示数不准确。对此，请你提出一条改进的建议： 。
17、如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出．在水蒸气把软木塞冲出的过程中 能转化为 能；此时，试管口处出现"白气"，它是水蒸气 形成的

四、计算题
18．太阳能热水器是一种常见的利用太阳能的装置。某品牌太阳能热水器，在晴天能接收到的太阳能平均辐射强度(用R表示)为R=300J／(m2·s)，它表示每平方米面积上一秒内接收到的太阳能为300J。该太阳能热水器集热管接收阳光照射时的有效面积是2m2，贮水箱中盛有0.1m3的水。求：(1)贮水箱中水的质量。(2)若在阳光下照射70min，所接收到的太阳能全部用来加热水，贮水箱中的水温可升高多少度。[ρ水=1．0×103kg／m3，C水=4．2×103J／(kg·℃)]

19．使20g冰的温度从—100C升高到00C，但未熔化成水，需要吸收多少热量？如果这些热量是由温度从50C降低到00C的水来供给的，需要多少克50C的水？[冰的比热容是2.1×103J/(kg·0C) 水的比热熔4．2×103J／(kg·℃)]

20．某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从250C加热到1000C，燃烧了6kg的无烟煤。 [水的比热容是4.2×103J/(kg·0C)，无烟煤的热值是3.4×107J/kg]
求：（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少J？
（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J？
（3） 此锅炉的效率是多少？

21．一辆汽车，发动机的输出功率是29.4kw，热机的效率为20%，它带有16kg的汽油，如果车速为60km/h,它能行驶多远？

【知识要点提示答案】
1、 温度、0C、温度计、液体的热胀冷缩；
2、 接触、接触；
3、 所有分子由于热运动而具有的动能、分子之间势能、越大；
4、 做功、热传递、放出；
5、 热传导、对流、热辐射、热传导时，物体内各部分的物质不发生移动、对流时，物体内各部分物质之间会流动、热辐射不需要介质；
6、 物体间存在温度差、高温物体、低温物体；
7、 单位质量的物质温度每升高（或降低）10C所吸收（或放出）的热量、J/(kg·0C)、比热容大；
8、 Q=cmΔt；
9、 内、机械能、燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力、汽油机、柴油机；
10、吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程、2、压缩、做功；
11、热值、1kg某种燃料完全燃烧放出的能量
12、有用功的能量、燃料完全燃烧所释放的能量的
【达标练习题例答案】
一、 填空题
1、 热传递、做功、机械、内
2、 做功、排气、
3、 25：3
4、 1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×107J、4.8×107
5、 小、海洋、陆地、陆地、海洋、比热容；
二、 选择题
题号
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
A
D
C
B
C
B
C
A
D
三、 实验题
15、（1）1和3、（2）物质的质量和升高的温度
16、热胀冷缩、改用内径更细的玻璃管或体积更大的小瓶或小瓶中装有更多的液体或热胀冷缩更为明显的液体等
17、内、机械、液化
四、 计算题
18、(1)100kg、（2）60C
19、420J、20g
20、（1）6.3×107J、（2）2.04×107J、（3）30.9％
21、83.4km

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