内能及其利用
考情透视--把脉命题直击重点
►命题解码：内能及其利用是中考物理热学板块的核心内容，题型涵盖选择题、填空题、实验探究题和综合计算题。该模块的命题重点高度集中在三大板块：分子动理论与内能、比热容与热量计算、热机与热效率。内能及其利用试题常将抽象的热学原理融入航空航天、储能科技、新材料应用、传统文化等多元情境中考查。
►中考前沿：情境化素材将高频出现在航空航天（神舟飞船、空间站、运载火箭）、新能源与储能科技（液态空气储能、抽水蓄能、海上风电）、传统文化（古诗词、古代科技成就、非物质文化遗产）、生活实践（卡式炉、自热饭盒、55℃水杯）四大领域。
考点抢分--核心精粹 高效速记
终极考点1热量比热容（重点）
1.热量
（1）定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。热量的单位是焦耳。
（2）热量是一个过程量。不能说某个物体“具有”或“含有”热量,更不能“比较”两个物体热量的大小，只能说物体“吸收”或“放出”热量。
（3）比热容：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。（比值定义法）表达式：
。单位：焦每千克摄氏度，符号J／（kg．℃）。
（4）性质：比热容是反映物质自身性质的物理量，是物质的一种特性，只与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
（5）水的比热容较大的应用：（1）做传热介质；（2）调节温度。
（6）由比热容计算物体吸收或放出热量的公式
①吸热计算公式：
②放热计算公式：
终极考点2分子热运动（重点）
1.物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
2.分子热运动
（1）扩散现象：不同的物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散。
（2）扩散现象表明：①一切物质的分子在不停地做无规则运动；②分子间有间隙。
（3）物体温度越高，扩散越快，分子的无规则运动越剧烈。
3.分子间的作用力：分子之间引力和斥力实同时存在的。
终极考点3内能（重点）
1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位：焦耳(J)。
2.改变内能的两种方式
热传递 | 做功 | |
实质 | 能量的转移 | 能量的转化 |
条件 | 存在温度差 | / |
规律 | 物体吸收热量，内能增加 物体放出热量，内能减少 | 外界对物体做功，物体内能增加 物体对外界做功，物体内能减少 |
实例 | 哈气取暖、用热水袋或烤火来取暖、冬天晒太阳感觉暖和、利用太阳能热水器“烧水” | 锯木头时锯条变热、搓手取暖、钻木取火、摩擦生热 |
判断方法 | 由高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分 | 通过关键词“搓手”“压缩”“摩擦”“锻打”“拧弯”等动词 |
说明 | 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的 |
3.三种热传递的方式：传导--热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分。对流--靠液体或气体的流动来传热的方式。辐射--物体以电磁波或粒子的形式向外传递热量。
终极考点4能量的转化和守恒（重点）
1.能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的。
2.能量守恒定律
（1）内容：能量既不会消灭，也不会产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。能量的转化和守恒定律是自然界最普遍酌、最重要的定律之一。
（2）不可能制造永动机的根本原因：违背了能量守恒定律。
（3）能量的转化和转移具有方向性。
终极考点5热机和热机的效率（重点）
1.热机：利用内能来做功的机器。内能转化为机械能。
2.汽油机的工作过程
冲程 | 吸气冲程 | 压缩冲程 | 做功冲程 | 排气冲程 |
工作示意图 | | | | |
特点 | 进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进人汽缸。 | 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。 | 火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。 | 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。 |
能量转化（转移） | 机械能转化为内能 | （燃料化学能转化为内能）内能转化为机械能 | 废气带走大部分内能 |
3.热值
（1）定义：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值（q）。（比值定义法）热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（2）单位：焦每千克，符号：J/kg。有些气体的热值单位为：J/m3。
（3）燃料燃烧放出的热量计算公式：
或
（用哪个公式计算取决于热值的单位）。
（4）性质：热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃料燃烧放出热量的多少以及燃料是否完全燃烧无关。
4.热机的效率
（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（η）。（比值定义法）（热机的效率与燃料的热值和功率无关）
（2）计算公式：
（3）提高热机效率的方法
①使燃料充分燃烧；②尽量减少各种热量损失；③利用废气的能量；（废气带走的能量最多）④注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。
易错避坑--易错陷阱精准避坑
【易错一】混淆机械运动和分子热运动
分子很小，人眼无法直接观察到；人眼看到的微小颗粒是由很多分子组成的“小物体”。故人眼能直接观察到的运动均是机械运动，而非分子运动。
【易错二】误认为分子间只存在引力或斥力
分子间的引力和斥力同时存在，同时增大和减小。只是在不同的变化过程中，引力和斥力的变化快慢不一样，导致最后引力和斥力的大小不一样，最终表现为引力或斥力。
【易错三】对内能的误解
1.误认为0℃的物体内能为零。内能是物体本身的一种属性，一切物体都有内能。
2.误认为温度高的物体内能一定大。物体内能的大小跟温度、质量等因素都有关，所以温度高的物体内能不一定大。
3.误认为物体内能增加，温度一定升高。物体内能增加时，温度不一定升高，如晶体的熔化过程。
4.内能和机械能是两种不同形式的能。物体一定有内能，但不一定有机械能。
【易错四】对热传递条件的误解
热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。热传递的条件是存在温度差。内能不同一定发生热传递，原因是内能不同的物体温度可能相同。热量也可能从内能小的物体传递给内能大的物体，原因是内能小的物体温度也可能高。
【易错五】不清楚内能、热量和温度之间的关系
1.温度是物体内能的一种宏观表现形式，对于同一物体，温度高则内能大。
2.做功和热传递都可以改变物体的内能。对物体做功或让物体吸收热量，都可以使物体的内能增加；同样，物体对外做功或让物体放出热量，都可以使物体的内能减少。
3.热传递过程中，温度高的物体放出热量，温度低的物体吸收热量。
4.热量是一个过程量，只能说某个过程中物体“放出”或“吸收”热量，不能说物体“具有”或“含有热量。
