第十二單元機(jī)械能與內(nèi)能動能、勢能與機(jī)械能影響動能大小的因素動能的大小決定于物體的質(zhì)量和速度。①在質(zhì)量相同時，物體的速度越大，它具有的動能越大，物體的速度越小，它具有的動能越小。②在速度相同時，物體的質(zhì)量越大，它具有的動能越大，物體的質(zhì)量越小，它具有的動能也越小。影響勢能大小的因素①在質(zhì)量相同時，物體所處的高度越高，它的重力勢能越大，物體所處的高度越低，它的重力勢能越小。②在高度相同時，物體的質(zhì)量越大，它的重力勢能越大，物體的質(zhì)量越小，它的重力勢能越小。③同一物體的彈性形變越大，則它具有的彈性勢能越大。動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化機(jī)械能：動能和勢能總稱為機(jī)械能。動能和重力勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的。如果只有動能勢能相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總和保持不變，或者說機(jī)械能是守恒的。內(nèi)能內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。物體在任何情況下都有內(nèi)能：既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動著和分子之間存在著相互作用，那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。影響物體內(nèi)能大小的因素溫度：在物體的質(zhì)量，材料、狀態(tài)相同時，溫度越高物體內(nèi)能越大。質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大。材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同。存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內(nèi)能也可能不同。內(nèi)能與機(jī)械能不同機(jī)械能是宏觀的，是物體作為一個整體運(yùn)動所具有的能量，它的大小與機(jī)械運(yùn)動有關(guān)。內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運(yùn)動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運(yùn)動是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動，而不是物體的整體運(yùn)動。內(nèi)能的改變：熱傳遞與做功內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)物體溫度升高(降低)——物體內(nèi)能增大(減小)。物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)——內(nèi)能改變。反過來，不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因?yàn)閮?nèi)能的變化由多種因素決定)熱量、溫度和內(nèi)能：“熱量不能含、溫度不能傳、內(nèi)能不能算”。熱量是一個過程量，只有發(fā)生了熱傳遞過程，有了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，才能討論熱量問題。所以物體本身沒有熱量，不能說某個物體具有多少熱量，更不能比較兩個物體熱量的大小。內(nèi)能是一個狀態(tài)量，但是它具有不可測量性，所以不能說物體具有多少的內(nèi)能。在熱傳遞過程中，熱量從高溫物體傳到低溫物體，而不能說將高溫物體的溫度傳遞給了低溫物體。在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。溫度不同的兩個物體相互接觸，高溫物體內(nèi)能減少，低溫物體內(nèi)能增大；對物體做功時，物體內(nèi)能會增大，物體對外做功時，物體內(nèi)能會減少。改變內(nèi)能的一種方法：熱傳遞。熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。熱傳遞的條件是有溫度差，傳遞方式是：傳導(dǎo)、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量)，而不是溫度。熱傳遞過程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；物體放熱，溫度降低，內(nèi)能減少。熱傳遞過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。改變內(nèi)能的另一種方法：做功。做功可以改變內(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會增加，（例如：摩擦生熱）物體對外做功物體內(nèi)能會減少例如：通過活塞向盛有水的燒瓶里打氣，當(dāng)活塞從瓶口跳起時，燒瓶中出現(xiàn)“白霧”）。做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。如果僅通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。(W＝△E)實(shí)質(zhì)：能量從一種形式的能（其它形式的能）轉(zhuǎn)化為另一種形式的能（內(nèi)能）。做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移，做功是能量的轉(zhuǎn)化。這兩種方法對改變物體內(nèi)能是等效的。比熱容及吸放熱定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(降低)1℃時吸收(放出)的熱量。物理意義：表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。比熱容是物質(zhì)的一種特性，大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。水的比熱容為4.2×103J(kg·℃)，表示：1kg的水溫度升高(降低)1℃吸收(放出)的熱量為4.2×103J。熱量的計(jì)算公式：用C表示物質(zhì)的比熱容，用m表示物體的質(zhì)量，用t表示物體的末溫，用t0表示物體的初溫，則物體溫度升高時，所吸收的熱量Q吸=cm(t–t0)：物體溫度降低時，所放出的熱量Q放=cm(t0–t)，若用Δt表示物體溫度的變化，則上述兩個公式可統(tǒng)一表示為Q＝cmΔt。應(yīng)用熱量的計(jì)算公式解題時，公式中各物理量的單位要統(tǒng)一，即比熱容c的單位是J/(kg·℃)，質(zhì)量m的單位是kg，溫度的單位是℃，熱量的單位是J。熱量公式Q＝cmΔt適用于物體溫度變化過程中，物體所吸收或放出熱量的計(jì)算，物態(tài)變化過程中，物體所吸收或放出的熱量不能用Q＝cmΔt計(jì)算。熱值我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。單位是：J/㎏。燃料完全燃燒釋放出的熱量公式為：Q放=mq。氣體燃料完全燃燒釋放出的熱量公式也可為：Q放=qV。其中，Q放表示燃料完全燃燒放出的熱量，單位是J；q表示燃料的熱值，單位是J/kg；m表示質(zhì)量，單位是kg。V表示體積，單位是ｍ3。說明：①中的公式對固體、液體、氣體、均適用。②只對氣體適用。兩個公式的得出都是根據(jù)熱值的定義式得到的。熱機(jī)及其效率熱機(jī)定義：熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)(汽油機(jī)和柴油機(jī))、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等①沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時，從汽缸一端運(yùn)動到另一端的過程，叫一個沖程。工作過程：內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中，吸氣、壓縮、做功、排氣4個沖程為一個工作循環(huán)，每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周，活塞上下往復(fù)2次，做功1次。概念：用來做有用功的那部分能量W與燃料完全燃燒放出的熱量Q之比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：η＝×100%提高熱機(jī)效率的途徑減少各種熱量損失；減少摩擦，保持良好的潤滑；盡可能使燃料充分燃燒。機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化在一定的條件下，動能和重力勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如將一塊小石塊，從低處拋向高處，再從高下落的過程中，先是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能后，后來又是重力勢轉(zhuǎn)化為動能。在一定的條件下，動能和彈性勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化。如跳板跳水運(yùn)動員，在起跳的過程中，壓跳板是動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，跳板將運(yùn)動員反彈起來是彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能。（2023·安徽合肥·統(tǒng)考三模）跳遠(yuǎn)是一項(xiàng)傳統(tǒng)的體育運(yùn)動項(xiàng)目。某同學(xué)參加跳遠(yuǎn)比賽的幾個階段如圖所示，空氣阻力不可忽略，則下列關(guān)于該同學(xué)在上述過程中，其能量變化的說法正確的是（）

A．加速助跑到起跳階段，機(jī)械能保持不變B．經(jīng)過最高點(diǎn)時重力勢能最大，動能為零C．從起跳到落地的過程中，機(jī)械能先變小后變大D．起跳后到最高點(diǎn)的過程中，重力勢能增大，動能減小【答案】D【解析】A．助跑階段運(yùn)動員的質(zhì)量不變，速度增大，動能增大；高度不變，重力勢能不變；機(jī)械能變大，故A錯誤；B．經(jīng)過最高點(diǎn)時重力勢能最大，但仍有向前的速度，動能不為零。故B錯誤；C．從起跳到落地的過程中，一直克服空氣阻力做功，機(jī)械能變小，故C錯誤；D．起跳后到最高點(diǎn)的過程中，質(zhì)量不變，高度增大，重力勢能增大，速度減小，動能減小，故D正確。故選D。（2023江蘇蘇州一模）用手將一重為G的鐵球緩慢放在一彈簧上，放手后，鐵球從A位置開始向下運(yùn)動，到達(dá)B位置速度達(dá)到最大，到達(dá)C位置小球的速度變?yōu)榱?。已知AC間的高度差為h，則從A位置到C位置鐵球的重力做功是___________；在此過程中彈簧的彈性勢能增加量為_______。B位置到C位置的過程中鐵球所受的重力______（選填“大于”、“小于”、“等于”）彈簧所施加的彈力。（整個過程中不計(jì)能量損耗）【答案】Gh

Gh

小于【解析】從A位置到C位置鐵球的重力做功W=Gh；因?yàn)閺腁位置開始向下運(yùn)動的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能又轉(zhuǎn)化為彈性勢能，整個過程中不計(jì)能量損耗根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：彈性勢能增加量為E=W=Gh；鐵球在C位置受力不平衡，在彈力的作用下有向上運(yùn)動的趨勢，故B到C位置的過程中鐵球所受的重力小于彈簧所施加的彈力。內(nèi)能、熱傳遞及做功內(nèi)能是另外一種形式的能量，它的單位是焦耳(J)。一切物體都具有內(nèi)能。同一個物體，它的溫度越高，內(nèi)能越大。物體內(nèi)能的大小，除與溫度有關(guān)外，還與物體的體積、狀態(tài)、質(zhì)量等因素有關(guān)。熱傳遞產(chǎn)生條件：溫度差；方向：從高溫物體到低溫物體。過程：高溫物體放熱，低溫物體吸熱。結(jié)果：溫度相同。實(shí)質(zhì)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，在轉(zhuǎn)移過程中能的形式?jīng)]有發(fā)生變化。在轉(zhuǎn)移過程中能的形式?jīng)]有發(fā)生變化。對物體做功，物體內(nèi)能增加；物體對外做功，自身內(nèi)能減少，用做功的方法改變物體內(nèi)能的過程，實(shí)質(zhì)上是內(nèi)能與其他形式的能量之間相互轉(zhuǎn)化過程。（2022·湖北武漢）如圖所示，熾熱的巖漿從覆蓋著皚皚白雪的火山上噴涌而出。下列說法正確的是（）。A.白雪溫度低，內(nèi)能小 B.巖漿溫度高，內(nèi)能大C.白雪溫度低，分子熱運(yùn)動停止 D.巖漿溫度高，分子熱運(yùn)動劇烈【答案】D。【解析】A．內(nèi)能和質(zhì)量溫度都有關(guān)，白雪溫度低，內(nèi)能不一定小，故A錯誤；B．內(nèi)能和質(zhì)量溫度都有關(guān)，巖漿溫度高，內(nèi)能不一定大，故B錯誤；C．白雪溫度低，分子熱運(yùn)動的不劇烈，不是停止，故C錯誤；D．分子熱運(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子熱運(yùn)動的越劇烈，巖漿溫度高，分子熱運(yùn)動劇烈，故D正確。故選D。（2022·云南?。╆P(guān)于圖所示的熱現(xiàn)象，說法正確的是（）。A.圖甲中炙熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的冰塊沒有內(nèi)能；B.圖乙中冬天搓手取暖是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；C.圖丙中用濕毛巾冷敷降溫是通過熱傳遞的方式減小人體的內(nèi)能；D.圖丁中能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)做功沖程能量轉(zhuǎn)化都是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能【答案】C?！窘馕觥緼．不管物體溫度高低，都具有內(nèi)能，一切物體都具有內(nèi)能，故A錯誤；B．冬天搓手取暖是通過做功的方式改變手的內(nèi)能，此過程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；C．用濕毛巾冷敷降溫，濕毛巾從人體吸收熱量，使人體降溫，內(nèi)能減小，所以是通過熱傳遞的方式減小人體的內(nèi)能，故C正確；D．向下壓活塞，對筒內(nèi)空氣做功，空氣內(nèi)能增加，溫度升高，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；汽油機(jī)做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，二者能量轉(zhuǎn)化不同，故D錯誤。故選C。內(nèi)能、溫度、熱量的區(qū)別熱量、溫度和內(nèi)能：“熱量不能含、溫度不能傳、內(nèi)能不能算”。熱量是一個過程量，傳遞能量的多少叫做熱量。只有發(fā)生了熱傳遞過程，有了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，才能討論熱量問題。所以物體本身沒有熱量，不能說某個物體具有多少熱量，更不能比較兩個物體熱量的大小。內(nèi)能是一個狀態(tài)量，但是它具有不可測量性，所以不能說物體具有多少的內(nèi)能。在熱傳遞過程中，熱量從高溫物體傳到低溫物體，而不能說將高溫物體的溫度傳遞給了低溫物體。（2023安徽合肥第四十八中學(xué)一模）關(guān)于熱量、溫度、內(nèi)能的關(guān)系，下列說法正確的是（）A．一個物體的溫度越高，所含的熱量越多B．物體吸收熱量，溫度一定升高，內(nèi)能一定增加C．物體放出熱量，內(nèi)能會減小，其溫度可能不變D．熱量不可能從內(nèi)能小的物體向內(nèi)能大的物體傳遞【答案】C【解析】A．在熱傳遞過程中傳遞內(nèi)能的多少叫熱量，熱量是一個過程量，不能說含有熱量，故A錯誤；B．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加，但溫度不一定升高，如晶體在熔化過程中，吸收熱量、內(nèi)能增加，但溫度保持不變，故B錯誤；C．物體放出熱量，內(nèi)能一定減小，但溫度不一定降低，如晶體在凝固過程中，放出熱量、內(nèi)能減少，但溫度保持不變，故C正確；D．熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，或者從同一物體的高溫部分傳到低溫部分，內(nèi)能大的物體溫度不一定高，內(nèi)能小的物體也可能向內(nèi)能大的物體傳遞熱量，故D錯誤。故選C。下列關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能說法中正確的是()A．熱量總是從高溫物體傳遞給低溫物體B．物體內(nèi)能增加，溫度一定升高C．物體的溫度越高，具有的熱量越多D．熱量總是從內(nèi)能大的物體傳遞給內(nèi)能小的物體【答案】A【詳解】AD．熱量總是從高溫物體傳給低溫物體，或者從高溫部分傳向低溫部分；內(nèi)能大的物體的溫度不一定高，所以熱量可以從內(nèi)能小的物體傳遞給內(nèi)能大的物體，故A正確，D錯誤；B．物體吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度不一定會升高，比如晶體熔化過程，雖然吸收熱量，但溫度不變，故B錯誤；C．只有在熱傳遞過程中才能提到熱量，不能說具有多少熱量，故C錯誤。故選A。內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化內(nèi)能是能量的又一種形式，內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動和分子間的相互作用情況有關(guān)；而機(jī)械能與整個物體的機(jī)械運(yùn)動有關(guān)．一個物體可以不具有機(jī)械能,但必定具有內(nèi)能.內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能量，它們之間是可以相互轉(zhuǎn)化的。整個物體可以處于靜止?fàn)顟B(tài)，沒有動能；整個物體也可以處于相對高度為零的位置而沒有勢能，但它一定具有內(nèi)能。物體可以同時具有內(nèi)能和機(jī)械能。能量的相互轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過程，包括“消耗能量”“利用能量”和“獲得能量”。能量的轉(zhuǎn)化普遍存在，如動能轉(zhuǎn)化為勢能，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，生物能轉(zhuǎn)化為勢能，電能轉(zhuǎn)化為光能和熱能等。在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。在熱傳遞過程中，高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。（2023河南洛陽一模）2022年12月4號晚上8點(diǎn)，神舟十四載人飛船返回艙帶著陳冬、劉洋、蔡旭哲三位宇航員，安全返回地球。返回艙穿越大氣層時溫度升高，這是通過___________選填“做功”或“熱傳遞”增加其內(nèi)能的；這與內(nèi)燃機(jī)的___________沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。某單缸四沖程汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速1200r/min，則該汽油機(jī)每秒鐘對外做功___________次。【答案】做功

壓縮

10【解析】返回艙在通過大氣層時，與空氣發(fā)生摩擦，此時返回艙克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，該過程是通過做功的方式改變物體內(nèi)能的，汽油機(jī)的壓縮沖程也是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使燃料溫度升高；單缸四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min，即每秒鐘轉(zhuǎn)20圈，完成40個沖程，做功10次。（2022·貴州黔東南）2022年2月27日11時許，伴隨著一陣山呼海嘯般的巨響，長征八號遙二運(yùn)載火箭搭載著22顆衛(wèi)星，在我國文昌航天發(fā)射場一飛沖天，創(chuàng)造了我國“一箭多星”即單次發(fā)射衛(wèi)星數(shù)量最多的紀(jì)錄，由此開啟了我國新的共享火箭“拼車模式”?；鸺l(fā)動機(jī)做功把燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為___________能，若該燃料的熱值為1.4×108J/kg，則完全燃燒500g該燃料放出的熱量是___________J?！敬鸢浮竣贆C(jī)械；②7×107J?！窘馕觥縖1]火箭發(fā)動機(jī)做功給火箭提供動力，使火箭加速上升，機(jī)械能增加，增加機(jī)械能是由燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化而來，故火箭發(fā)動機(jī)做功把燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。[2]完全燃燒500g該燃料放出的熱量是。比熱容與物質(zhì)吸放熱計(jì)算比熱容是物質(zhì)的一種特性，大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。同種物質(zhì)在同一狀態(tài)下的比熱容與其質(zhì)量、吸收(或放出)熱量的多少及溫度的改變無關(guān)。同一種物質(zhì)在不同的狀態(tài)下比熱容不同，如冰、水的比熱容是不同的。計(jì)算物體吸收熱量的公式為：Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t。計(jì)算物體放出熱量的公式為：Q放=cm(t0-t)=cm⊿t。其中，Q吸表示吸收熱量，單位是J；c表示物體比熱容，單位是J/(kg·℃)；m表示質(zhì)量，單位是kg；t0表示物體初始溫度，單位是℃；t表示物體后來的溫度，單位是℃。⊿t=t-t0表示物體升高了的溫度。⊿t=t0-t，表示物理降低了的溫度。運(yùn)用熱量計(jì)算公式解題時要注意明確“初溫”、“末溫”、“溫度升高到”、“溫度升高了”、“溫度降低到”、“溫度降低了”的含義。（2023年天津）熱愛勞動的津津?qū)W做天津特色菜“貼餑餑熬魚”。烹飪時主要是通過______的方式來增大食材的內(nèi)能（選填“做功”或“熱傳遞”）；鍋內(nèi)冒出的大量“白氣”是水蒸氣______形成的小水滴（填物態(tài)變化名稱）?！敬鸢浮繜醾鬟f液化【解析】山]烹飪時鍋下有燃料燃燒釋放熱量，鍋中食物吸收熱量，所以主要是通過熱傳遞的方式來增大食材的內(nèi)能[2]鍋內(nèi)冒出的大量“白氣”是水蒸氣變成的小水滴，由氣體變成液體，所以是液化現(xiàn)象。把加熱到100℃的某鐵塊投入m1克20℃的水中，混合溫度為40℃；把加熱到100℃的該鐵塊投入m2克20℃的水中，混合溫度為60℃；如果把同樣加熱到100℃的該鐵塊投入（m1+m2）克20℃的水中，混合溫度為（）A.50℃B.48℃C.36℃D.32℃【答案】C由題意，根據(jù)熱平衡方程得:把加熱到100C的某鐵塊投入m,克20C的水中，有即把加熱到100°C的某鐵塊投入m,克20°C的水中，有即①+②得即把加熱到100°C的某鐵塊投入(m,+m2)克20°C的水中，有③代入④得解得t=36°C。故ABD不符合題意，C符合題意故選C。熱值與熱機(jī)效率計(jì)算燃料燃燒放出的熱量與①燃料的種類；②燃料的質(zhì)量；③燃料是否充分燃燒等因素有關(guān)固體或液體燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算公式：Q放=mq。其中m為燃料的質(zhì)量，q為燃料的熱值。氣體燃料完全燃燒釋放出的熱量公式也可為：Q放=qV。其中V為燃料的體積，q為燃料的熱值。（2023年衡陽）21.燃?xì)鉄崴鲗①|(zhì)量為30kg、溫度為15℃的水加熱到65℃，消耗天然氣，在此過程中水吸收的熱量是___________J，熱水器燒水時的效率是___________[c水=4.2×103J/（kg·℃）q天然氣=4×107J/m3；]【答案】①.6.3×106②.87.5%【解析】水吸收的熱量天然氣完全燃燒釋放的熱量熱水器燒水時的效率（2022·江蘇·揚(yáng)州中學(xué)教育集團(tuán)樹人學(xué)校一模）小華家在偏遠(yuǎn)的農(nóng)村，還沒用上天然氣，使用的是瓶裝液化氣．如果每瓶中裝入20kg液化氣，液化氣的熱值取4.2×107J/kg，則每瓶液化氣全部燃燒放出的熱量是_______J，若放出的熱量有50%被利用，在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下可把_______kg的水從20℃加熱至沸騰[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]．一次燒水過程中，水燒開后，她看到鍋蓋向上跳動，其原因是水蒸氣的________能轉(zhuǎn)化為鍋蓋_________能．【答案】

8.4×108

1.25×103

內(nèi)

機(jī)械【解析】由Q放=qm知道每瓶液化氣全部完全燃燒放出的熱量是：Q放=20kg×4.2×107J/kg=8.4×108J根據(jù)題意被水吸收的熱量：Q吸=50%Q放=cmΔt，所以從20℃加熱至沸騰的水的質(zhì)量是；水燒開后，她看到鍋蓋向上跳動，其原因是水蒸氣體積膨脹推動活塞做工內(nèi)能轉(zhuǎn)化為鍋蓋的機(jī)械能．比熱容與熱值實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法有控制變量法、轉(zhuǎn)換法(通過溫度變化快慢來反映吸熱能力的強(qiáng)弱)。實(shí)驗(yàn)液體的選擇：質(zhì)量相同的不同液體。選擇相同的熱源目的是：以保證相同加熱時間釋放的熱量相同。使用電加熱器代替酒精燈的好處：易于控制產(chǎn)生熱量的多少。實(shí)驗(yàn)中不斷攪拌的目的：使液體受熱均勻。描述物體吸熱能力的物理量是比熱容。結(jié)論:相同質(zhì)量的不同物體，吸收相同的熱量后升高的溫度不同，比熱容大的升高的溫度低。對于的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞：“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是指燃料的質(zhì)量，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不等于熱值的數(shù)值；某種燃料是指熱值與燃料的種類有關(guān)；完全燃燒意思是燃料要完全燒盡，否則1kg燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。(2023湖北隨州)某實(shí)驗(yàn)小組用規(guī)格完全相同的實(shí)驗(yàn)器材，對初溫相同的100g水，200g水、100g煤油進(jìn)行加熱，如圖所示。

(1)若要探究不同物質(zhì)的吸熱差異應(yīng)選擇_________(選填“甲、乙、丙”中的兩個)兩圖進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)；(2)水沸騰時，小組成員觀察到燒杯內(nèi)出現(xiàn)的氣泡是_________(選填“A”、“B”或“C”)圖；(3)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時，小組成員繪制了從開始加熱到沸騰前液體的溫度隨時間變化圖像如圖丁，分析可知100g煤油對應(yīng)的圖像是_________(選填“b”或“c”)，已知水的比熱容大于煤油的比熱容?！敬鸢浮?1)甲、丙(2)B(3)c【解析】(1)若要探究不同物質(zhì)的吸熱差異，根據(jù)控制變量法的要求，要控制物質(zhì)的質(zhì)量相同，改變物質(zhì)的種類，故應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。(2水沸騰時，燒杯中的水進(jìn)行劇烈的汽化現(xiàn)象，氣泡在上升過程中不斷變大，故小組成員觀察到燒杯內(nèi)出現(xiàn)的氣泡是B圖。(3)水的比熱容大于煤油的比熱容，質(zhì)量相同的水和煤油相比，在吸收相同的熱量(加熱時間相同)時，煤油的溫度變化量比較大，故100g煤油對應(yīng)的圖像是c。（2022·江蘇南通·三模）如圖所示，A、B、C三個實(shí)驗(yàn)裝置完全相同，燃料的質(zhì)量都為10g，燒杯內(nèi)液體的質(zhì)量都相同．（1）比較不同燃料的熱值應(yīng)選擇_____兩個裝置（選填裝置序號A、B、C），當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)變化相同時，燃料剩下的越多，則該燃料的熱值_____。（選填“越大”或“越小”）（2）比較不同物質(zhì)的吸熱能力應(yīng)選擇_____兩個裝置（選填裝置序號A、B、C），當(dāng)燃料燃燒相同的時間，溫度計(jì)示數(shù)變化越大的那杯液體的比熱容_____。（選填“越大”或“越小”）【答案】

B、C

越大

A、B

越小【解析】(1)[1]由圖知，要比較不同燃料的熱值，需要選擇B和C兩圖，因?yàn)橹挥腥剂喜煌?。[2]由熱值公式q=可知，當(dāng)溫度計(jì)的示數(shù)變化相同時，放出的熱量相同，燃料消耗的越少，剩下的越多，該燃料的熱值越大。(2)[3]要比較不同物質(zhì)的吸熱能力應(yīng)選擇A和B兩圖，因?yàn)橹挥幸后w種類不同；[4]當(dāng)燃料燃燒相同的時間，放出相同的熱量，液體a和液體b吸收的熱量相同，由熱量公式Q=cmt可知，液體a和液體b在質(zhì)量相同時，溫度變化越大，吸熱能力越差，即比熱容越小。（2023廣東佛山一模）如圖所示的是用于航拍的無人機(jī)。關(guān)于此無人機(jī)的說法中正確的是（）A．無人機(jī)能升空的原因是受到空氣的浮力B．航拍時，為了使位于航拍器正下方的同學(xué)們所成的像更大，應(yīng)提高飛行高度C．無人機(jī)在空中懸停定位拍攝時，沒有力對無人機(jī)做功D．無人機(jī)豎直勻速上升過程中機(jī)械能保持不變【答案】C【解析】A．無人機(jī)能升空的原因是無人機(jī)的旋轉(zhuǎn)槳轉(zhuǎn)動時，對下方空氣施加向下的作用力，物體間力的作用是相互的，空氣對它施加向上的作用力，即為升力，故A錯誤；B．航拍時，為了使位于航拍器正下方的同學(xué)們所成的像更大，應(yīng)降低飛行高度，減小物距，來增大像距，故B錯誤；C．無人機(jī)在空中懸停定位拍攝時，無人機(jī)沒有發(fā)生移動，沒有力對無人機(jī)做功，故C正確；D．無人機(jī)豎直勻速上升過程中，質(zhì)量不變，速度不變，高度升高，動能不變，重力勢能變大，機(jī)械能變大，故D錯誤。故選C。（2022·湖南衡陽）2022年2月15日，中國選手蘇翊鳴奪得北京2022年東奧會單板滑雪男子大跳臺冠軍，實(shí)現(xiàn)了中國單板滑雪在東奧會上金牌“零的突破”。如圖，蘇翊鳴在助滑區(qū)從起點(diǎn)A由靜止開始加速下滑到最低點(diǎn)的過程中，他的（）。A.重力勢能增大，動能減小 B.重力勢能減小，動能增大C.重力勢能減小，動能減小 D.重力勢能增大，動能增大【答案】B?！窘馕觥刻K翊鳴在助滑區(qū)從起點(diǎn)A由靜止開始加速下滑到最低點(diǎn)的過程中，質(zhì)量不變，高度減小，重力勢能減小，速度增大，動能增大，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A．熱傳遞的實(shí)質(zhì)是能量從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體轉(zhuǎn)移的過程B．以目前的科技水平，熱機(jī)的效率無法達(dá)到100%C．初冬季節(jié)，在家里洗澡時發(fā)現(xiàn)房間里充滿“白氣”，這些“白氣”是水蒸氣D．晶體和非晶體在熔化過程中隨著持續(xù)吸收熱量，溫度會不斷升高【答案】B【解析】A．熱傳遞的實(shí)質(zhì)是能量從高溫物體傳向低溫物體，或從一個物體的高溫部分傳向低溫部分的過程，故A錯誤；B．熱機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能時，能量的耗散是不可以避免的，所以熱機(jī)的效率不可以達(dá)到100%，故B正確；C．這些“白氣”是水蒸氣液化成的小水滴，故C錯誤；D．晶體熔化持續(xù)吸熱，溫度不變，故D錯誤。故選B。（2022·四川涼山）如圖所示，小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)，一根橡皮筋一端系一個小球，另一端固定在A點(diǎn)，B點(diǎn)是橡皮筋不系小球自然下垂時下端所在的位置，C點(diǎn)是小球從A點(diǎn)自由釋放后所能達(dá)到的最低點(diǎn)，不考慮空氣阻力，關(guān)于小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動過程的說法，正確的是（）。A.小球從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；B.小球從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，受到重力和彈力的作用；C.小球從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過程中，速度一直減??；D.小球在B點(diǎn)時受到平衡力作用【答案】A?！窘馕觥緼B．小球從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過程中，小球只受到重力的作用，小球做加速運(yùn)動，小球高度下降，所以在這一階段，小球的重力勢能轉(zhuǎn)化為小球的動能，故A正確，B錯誤；C．小球從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過程中，彈力逐漸變大，但還是小于重力，合外力向下，小球做加速運(yùn)動，直到BC之間某一點(diǎn)時，重力等于彈力，過了這一點(diǎn)，彈力大于重力，合外力向上，小球才做減速運(yùn)動，所以小球從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過程中，小球先加速后減速，故C錯誤；D．小球在B點(diǎn)時僅受到重力，物體做加速運(yùn)動，沒有受到平衡力的作用，故D錯誤。故選A。關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法正確的是()A．0℃的物體沒有內(nèi)能 B．溫度越高的物體，具有的內(nèi)能越大C．內(nèi)能不等的物體接觸時可能不發(fā)生熱傳遞 D．物體的溫度越高，所含熱量越多【答案】C【詳解】A．因?yàn)榉肿硬煌５刈鰺o規(guī)則運(yùn)動，所以分子永遠(yuǎn)有分子動能，內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子的分子動能和分子勢能的總和，任何物體在任何情況下都具有內(nèi)能，故A錯誤；B．內(nèi)能大小取決于溫度、體積和物質(zhì)的量等因素，故溫度高的物體，其內(nèi)能不一定大，故B錯誤；C．發(fā)生熱傳遞的條件是存在溫差，內(nèi)能不等的物體的溫度可能相同，可能不會發(fā)生熱傳遞，故C正確；D．熱量是一個過程量，不能說物體含有多少熱量，故D錯誤。故選C。如圖所示，是根據(jù)“探究不同物質(zhì)吸熱能力”實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的a、b物質(zhì)的溫度﹣時間圖像，實(shí)驗(yàn)中兩種物質(zhì)的質(zhì)量相同，初溫度相同，選用的加熱器相同，由圖像可知()A．加熱相同時間，a物質(zhì)吸收熱量多，比熱容小B．加熱時間相同，a物質(zhì)的末溫度高，比熱容大C．吸收熱量相同，b物質(zhì)溫度升高慢，比熱容小D．吸收熱量相同，b物質(zhì)的末溫度低，比熱容大【答案】D【解析】A．加熱器相同，說明加熱器相同的時間內(nèi)釋放的熱量相同，加熱時間相同，故吸收的熱量是相同的，故A錯誤；B．加熱時間相同，吸收相同的時間內(nèi)，a升溫快，說明a的比熱容比較小，故B錯誤；C．吸收熱量相同，b物質(zhì)溫度升高慢，a的比熱容大，故C錯誤；D．吸收熱量相同，b物質(zhì)的末溫度低，升溫比較慢，故b的比熱容大，故D正確。故選D。下列實(shí)例中與”水的比熱容較大”這一特性無關(guān)的是()A.讓熱水流過散熱器供暖B．用循環(huán)水冷卻汽車發(fā)動機(jī)C．沿海地區(qū)晝夜溫差較小D．夏天在房間內(nèi)灑水降溫【答案】D【解析】本題考查的是熱學(xué)相關(guān)知識。夏天在房間灑水降溫是利用水的蒸發(fā)吸熱，D錯誤。ABC三項(xiàng)都是利用水的比熱容大這一特性。（2022·湖南郴州）生活中處處有物理。對下列生活情景，分析正確的是（。A.飛行員跳傘時，在減速下降過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；B.公交車緊急剎車時，乘客容易向前傾倒，是因?yàn)槌丝途哂袘T性；C.用水平推力推木箱，沒有推動，是因?yàn)樗酵屏π∮谀鞠涫艿降哪Σ亮?；D.用高壓鍋煮飯，鍋內(nèi)氣壓升高時，水的沸點(diǎn)降低，更容易把飯煮熟【答案】B?！窘馕觥緼．物體的動能與質(zhì)量和速度有關(guān)；在減速下降的過程中，速度變小，動能減小，重力勢能沒有轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤；B．公交車剎車時，乘客下半身隨著公交車停下來，上半身由于慣性保持向前運(yùn)動，從而發(fā)生了向前傾倒的現(xiàn)象，故B正確；C．沒有推動木箱，木箱處于靜止?fàn)顟B(tài)，受到平衡力，推力等于摩擦力，故C錯誤；D．水的沸點(diǎn)隨著水面氣壓的升高而增大，高壓鍋內(nèi)氣壓升高時，水的沸點(diǎn)增大，故D錯誤。故選B。（2022·四川遂寧）某興趣小組通過自主探究得知“在一定范圍內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量成正比”。原長為10cm的彈簧（質(zhì)量不計(jì)）上端固定在天花板上，下端系一重為20N的小球，靜止時小球位于A處，彈簧長度變?yōu)?1cm，再用力F將小球豎直向下拉到B處，彈簧長度為11.5cm（未超過彈性限度），然后由靜止釋放，在釋放瞬間小球受到的合力大小為______N，小球從B處第一次回到A處過程中，小球的動能______（選填“增大”、“減小”、“先增大后減小”或“先減小后增大”）。【答案】①10；②增大?！窘馕觥縖1]原長為10cm的彈簧（質(zhì)量不計(jì)）上端固定在天花板上，下端系一重為20N的小球，靜止時小球位于A處，彈簧長度變?yōu)?1cm，此時彈簧的伸長量為11cm-10cm=1cm因在一定范圍內(nèi)，彈簧的彈力大小與彈簧的伸長量成正比。由此可得，在一定范圍內(nèi)，彈簧每伸長1cm，彈簧的彈力大小增加20N。當(dāng)用力F將小球豎直向下拉到B處，彈簧長度為11.5cm，此時彈簧的伸長量為11.5cm-10cm=1.5cm那么彈簧的彈力大小為FB=1.5×20N=30N在B處由靜止釋放，在釋放瞬間小球受到豎直向下的重力和豎直向上的彈簧的彈力的作用，則合力大小為F合=FB-G=30N-20N=10N[2]由力與運(yùn)動的關(guān)系可知，當(dāng)合力方向與運(yùn)動方向相同時，物體做加速運(yùn)動。在B處時，受到的合力方上豎直向上，大小為10N，在A處時，彈簧的彈力大小等于重力，合力為0。則小球從B處第一次回到A處過程中，合力的方向一直是豎直向上的，運(yùn)動的方向也是豎直向上的，故小球做加速運(yùn)動。由于小球的質(zhì)量不變，速度變大，所以小球的動能增大。(2021·四川眉山市·中考真題)如圖所示是某單缸四沖程汽油機(jī)的______沖程；若該汽油機(jī)每1秒鐘對外做功25次，那么該汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為______?！敬鸢浮繅嚎s3000【詳解】[1]如圖，進(jìn)氣門、排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，壓縮氣體，是壓縮沖程。[2]飛輪每轉(zhuǎn)2圈活塞做一次功，若該汽油機(jī)每1秒鐘對外做功25次，每1秒鐘飛輪每轉(zhuǎn)50圈，那么該汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為50=3000(2021·山東濟(jì)寧市·中考真題)完全燃燒140g焦炭所放出的熱量有60%被初始溫度是10、質(zhì)量為10kg的水吸收，則水吸收的熱量為______J，水溫將升高到______℃。([，]，在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下)【答案】；70?！窘馕觥縖1]水吸收的熱量；[2]水升高的溫度；水溫將升高到。（2022·浙江溫州·溫州市第十二中學(xué)?？级＃?964年人類制造了世界上第一座用湖浪發(fā)電的航標(biāo)燈，利用海水上下起伏帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。如圖是航標(biāo)燈氣室結(jié)構(gòu)示意圖，其工作原理為：當(dāng)海水下降時，閥門K1關(guān)閉，K2打開；吸進(jìn)空氣；當(dāng)海水上升時，K2關(guān)閉，海水向上推動活塞壓縮空氣，使氣室內(nèi)氣壓增大到一定值時，K1被推開，氣體進(jìn)入工作室，推動渦輪帶動發(fā)電機(jī)工作，使航標(biāo)燈發(fā)光。（1）當(dāng)氣室內(nèi)的氣壓達(dá)到一定值，氣體推開閥門K1進(jìn)入工作室。這一過程類似于汽油機(jī)的___________沖程；（2）已知閥門K1的面積為，若海水上升使氣室內(nèi)氣壓達(dá)到5.0×105帕?xí)r，關(guān)閉著的K1受到氣室內(nèi)氣體對它的壓力為___________牛；（3）若航標(biāo)燈的光源功率為10瓦，則其正常工作24小時，至少需要消耗電能___________焦?！敬鸢浮?/p>

做功

2000

8.64×105【解析】（1）[1]氣體推開閥門K1的過程，其實(shí)是將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程，這與汽油機(jī)的做功沖程相似。（2）[2]關(guān)閉著的K1受到氣室內(nèi)氣體對它的壓力為（3）[3]消耗的電能為小明在“探究物體的動能大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，他用質(zhì)量不同的兩個鋼球m和M(M的質(zhì)量大于m)，分別從不同的高度h和H(H>h)靜止開始滾下，觀察木塊B被撞擊后移動的距離，實(shí)驗(yàn)過程如圖所示。(1)小明通過觀察木塊B移動的距離長短，來判斷小球動能的大小，這種研究方法是________(選填“控制變量法”或“轉(zhuǎn)換法”)。若水平面絕對光滑，本實(shí)驗(yàn)將_____(選填“能”或“不能”)達(dá)到探究目的。(2)由甲、乙兩圖可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體的動能大小與______有關(guān)。(3)小麗根據(jù)甲、丙兩圖得出結(jié)論：物體的動能大小與質(zhì)量有關(guān)，她的看法是否正確？_____(選填“正確”或“錯誤”)，理由是：_________________。(4)另同學(xué)用圖所示的方法探究動能的大小與速度的關(guān)系，他將相同質(zhì)量的小球從不同高度(h2>h1)由靜止開始釋放，通過觀察木塊在鐵板和毛巾上滑行的距離來判斷小球動能的大小，這種方法是_____(選填“正確的”或“錯誤的”)?！敬鸢浮?1).轉(zhuǎn)換法(2).不能(3).速度(4).錯誤(5).沒有控制速度一定(6).錯誤的【解析】(1)掌握轉(zhuǎn)換法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊被推動的距離來比較物體動能的大?。桓鶕?jù)牛頓第一定律，若水平面絕對光滑，則木塊不受摩擦力作用，撞擊后將保持勻速直線運(yùn)動，實(shí)驗(yàn)將不能達(dá)到探究目的；(2)(3)(4)動能大小跟質(zhì)量和速度有關(guān)；在探究動能大小跟質(zhì)量關(guān)系時，控制速度大小不變；在探究動能大小跟速度關(guān)系時，控制質(zhì)量不變；影響動能大小的因素有物體的質(zhì)量與速度，因此，在探究和分析結(jié)論時，一定要注意控制(1)[1]實(shí)驗(yàn)中通過觀察木塊B移動的距離長短，來判斷小球動能的大小，這里用到的物理學(xué)研究問題的方法是轉(zhuǎn)換法；[2]若水平面絕對光滑，則木塊運(yùn)動時不受摩擦力作用，撞擊后將保持勻速直線運(yùn)動，不能通過木塊移動的距離長短來判斷小球動能的大小，所以本實(shí)驗(yàn)將不能達(dá)到探究目的。(2)[3]由甲、乙兩圖可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論：物體的動能大小與速度有關(guān)。(3)[4][5]小麗的看法是錯誤的，因?yàn)橐骄縿幽芘c質(zhì)量的關(guān)系，需要保證小球的速度不變，甲、丙兩圖中小球下落的高度不同，則到達(dá)水平面的速度不同，故不能得出動能大小與質(zhì)量的關(guān)系。(4)[6]圖所示的方法中為控制水平面的粗糙程度相同，故結(jié)論是錯誤的。運(yùn)用知識解決問題(1)小明到海水浴場玩，他光著腳踩在沙灘上，感到沙子燙腳，當(dāng)身體進(jìn)入水中時，覺得水比較涼，這是因?yàn)椋核谋葻崛?，海水和沙子相比，在同樣受熱時，沙子的溫度變化比海水。(2)水的比熱容為4.2×103J/(kg?℃)，煤油的比熱容為2.1×103J/(kg?℃)。在實(shí)驗(yàn)室中用完全相同的兩個試管分別裝上質(zhì)量相等的煤油和水，用相同熱源對試管均勻加熱。下列圖象正確的是。(3)關(guān)于溫度