第十二章機械能和內能（知識清單）

思維導圖

質量

動能

機

響重力勢能、

重力勢能?

人小的囚索.

相3

互影響彈性勢能、

彈性勢能彈性形變程度

轉

化

質量

溫度

狀態(tài)

內能熱機—江迪沖程判斷

工作循環(huán)

轉速與做功

燃

料熱量Q=cmA!

燃

燒概做

化學能公式占“四

第1節(jié)機械能

一、能量

1.能量的概念：一個物體能對另一個物體,那么這個物體就具有了

O一個物體能夠越多，表示這個物體越大。

2,能量的單位

能的單位與功的單位,在國際單位制中，能的單位是,符號

3.能量與做功的關系

（1）一個正在的物體，它一定具有。例如：流動的水推動水輪

機，則流動的水具有O

（2）一個具有能量的物體，它正在做功。例如被壓縮的彈簧，它具備

了對其他物體做功的本領，該彈簧具有,但如果彈簧一直被壓縮，就不

會對其他物體,也就是說，具有能量的物體具有本領，但

正在做功。

（3）功和能的關系：①功是轉化的量度；②做功的過程，一定伴隨著

或。

二、動能

1.動能：物體由于而具有的能量，一切物體都具有能。

2.動能的影響因素：動能的大小與物體的和有關，越大,

越大，物體所具有的動能越o

3.動能大小的影響因素探究：

（1）動能大小與、有關-------需要采取控制變量法

①研究動能與質量關系時需要控制相同（即下落高度）。

②研究動能與速度的關系時需要控制相同

（2）物體具有的動能大小直接比較-------------需要采取

____________研究

（3）常見的幾種實驗方案：

乙

①如圖甲所示，將木塊（或紙盒）放在水平面上，讓運動的物體撞擊木塊（或

紙盒），由于木塊（或紙盒）與水平面間有摩擦力，運動時需克服摩擦力，

所以木塊運動的距離越，說明克服摩擦力,物體具有的動

能越O（將動能大小轉換成物塊）

②如圖乙所示，讓運動的物體撞擊彈簧，彈簧的形變程度越,說明物體

對彈簧，物體的動能就O（將動能轉換成彈簧的

____________）

③如圖丙所示，將橡皮泥固定在擋板上，讓運動的物體撞擊同一塊橡皮泥，橡

皮泥凹陷程度，說明物體對橡皮泥，物體的動能o

（將動能轉換成橡皮泥）

三、勢能

1.彈性勢能

（1）彈性勢能：發(fā)生的物體具有能量。

（2）探究影響彈性勢能的因素

①用彈弓彈射“子彈”時，橡皮筋的形變,“子彈”被彈射得

,說明橡皮筋對“子彈”越多，橡皮筋具有的彈性

勢能O

②弓被拉彎并松開后將箭射出，弓的形變,箭射得,說明

弓對箭做的功，弓具有的彈性勢能O

探究歸納：發(fā)生彈性形變的物體，在一定限度內，越大，

物體的就越大。

2.重力勢能：物體具有的能量。

3.重力勢能的影響因素：、o越大、

越大重力勢能o

四、機械能及其轉化

1.機械能

在物理學中，統(tǒng)稱為機械能。機械能是最常見的一種能量。

2.動能與勢能的相互轉化

（1）滾擺實驗：如圖所示的滾擺，在下降過程中，越轉越,它的重力

勢能越來越,動能越來越，能轉化為能；滾擺上升

過程中，越轉越,重力勢能越來越,動能越來越,

能轉化為能。

（2）單擺實驗：如圖所示的單擺，擺球從A點擺向最低點B時，位置越來越

,重力勢能,動能，能轉化為能；從B點擺

向C點時，擺球上升，位置升高，動能,重力勢能______乂,

能轉化為能。

③體積：體積反映分子間平均間距大小，分子間距的大小變化會引起

分子間的變化，影響分子的大小，也影響分子

能的大小。

④材料：質量、溫度、狀態(tài)相同，不同，內能也可能不同

⑤狀態(tài)：同種物質、質量相同、溫度相同，它的內能相

同，同種物質處于氣態(tài)時內能_____液態(tài)時的內能，處于液態(tài)時的內

能固態(tài)時的內能。

2.內能與機械能的區(qū)別：

內能機械能

定義物體內______分子______能和物體______能和______能總稱

______能之______

研究對______觀粒子______觀物體

象

影響因物體、、、物體的、、

素______、______等、筆

存在情______為“0"，自然界中在一定條件下_____為“0”

況______物體都具有內能

物體或物體不同部分存在時，就會產生熱傳遞。

熱傳遞時，能量從溫處轉移到溫處，直至相同。發(fā)生

熱傳遞時，溫物體放出熱量，溫度,內能;溫物體

吸收熱量，溫度,內能。

2.熱傳遞的方式：

傳導對流輻射

概念熱從溫度較______的部靠液體或者氣體之間熱由物體____________

分沿著物體傳到溫度較的______來傳遞的方出去

______的部分式

特點熱____________傳遞，物質______,____________介質，可以在真

物質______流動，和______所特有的傳空中傳播

______間傳熱的主要方熱方式

式

3.熱傳遞的實質：

能量（內能）從溫物體傳到溫物體或者從同一物體的

溫部分傳遞到溫部分的過程，也就是在物體間的轉移，能

的形式發(fā)生改變。

第3節(jié)物質的比熱容

一、熱量

1.熱量：物理學中，把物體在過程中,用表示

2.單位：熱量的單位與能量單位，也是焦耳（）

3.溫度、熱量、內能之間的關系：

溫度熱量內能

宏觀上：表示物體的

定*物體在____________物體內所有分子______

義微觀上：反映物體內大量中轉移的______和分子______總和

分了無規(guī)則____________

性

______量______量______量

質

表“是“"______”"____u，，a，，“有”“”“

，，

述“傳遞”

單

———

位

1.一般情況下，物體吸收熱量，溫度______；物體放出熱量，溫度______0

特殊情況除外，如晶體熔化過程熱量，晶體液體凝固過程中______

關

熱量，溫度____________。

系

2.物體溫度升高，內能_____增大；物體溫度降低，內能減小。但

反過來不一定正確，如晶體熔化過程_____熱量，內能_______：而晶體液

體凝固過程中熱量，內能，但這兩個過程中溫度

3.熱量是量，表示物體在過程中或的能

量，物體放出熱量，內能減小。物體吸收熱量，內能增大。

二、探究不同物質的吸熱能力

1.觀察不同物質吸熱升溫的現(xiàn)象

【提出問題】吸收相同的熱量，為什么海水和沙子的溫度不一樣？

【猜想與假設】可能是沙子和海水吸收相同的熱量時，沙子吸熱升溫比水

【實驗設計】將質量均為50g的沙子和水分別放在兩個瓷盤中，用溫度計測出

空溫，即為此時的溫度。用紅外燈均勻照射兩個瓷盤對沙子和水

加熱，再用溫度計測出沙子和水的溫度，比較它們溫度上升的0

（實驗方法】控制變量法一-控制、相等,加熱條件：

轉換法一加熱時間的長短代表了的多少。

【實驗器材】天平（或電子秤）、紅外燈、相同的瓷盤兩個、、、

沙子和水。

【實驗裝置】

注意：保持沙子與水的表面積相同。

【實驗過程】

A.用天平測出50g的沙子和水并分別裝入瓷盤中，用溫度計測量_____謔,作

為沙子和水的,記錄到實驗表格中。

B.將瓷盤中的沙子攤開，使沙子和水的相同，用紅外燈照射,

每隔1nlin測量一次沙子和水的溫度。一段時間后，將實驗數(shù)據記錄到實驗表

格中。

C.【實驗數(shù)據】

加熱時間/min01234

沙子2025293438

溫度/℃

水2021222324

【實驗圖像】如圖所示。

【實驗分析】對于相等的沙子和水：加熱的時間，即吸收

熱量，升溫較快的是:若使兩者升高的溫度，加熱時旬較

長，即吸收的熱量較多。

【實驗結論】不同物質在相等、升高（或降低）溫度的情況下，

吸收（或放出）的熱量相等。

【拓展延伸】

（1）比較兩種不同物質的吸熱能力：

①讓質量、初溫相同的不同物質吸收的然量，然后比較溫度

，溫度的物質吸熱能力強。

②讓質量、初溫相同的不同物質升高的溫度，比較加熱時間的,

即比較的多少，加熱時間（吸收熱量）的物質吸熱

能力。

（2）物質的差異體現(xiàn)出物質本身的一種特性。

三、比熱容

1.比熱容

（1）比熱容：物理學中，將物體溫度升高時熱量與它的和

的乘積之,叫作，它在數(shù)值上等于質量的某種物質

溫度（或）℃所（或）的熱量。比熱容用符

號C表示。公式為

（2）單位：,符號為,讀作：。

比熱容的單位是由、、的單位組合而成的復合單位,

是初中物理較復雜的單位之一。

（3）物理意義：比熱容反映了不同物質的大小。水的比熱容是

4.2X10」/（kg?°C）,其物理意義是：質量為kg的水溫度每升高（或

降低）所吸收（或放出）的為Jo

2.比熱容理解

兩個角度物質的吸熱本領物質的溫度改變的難易程度

比熱容大表示______本領比熱容大表示溫度改變較

大

具體說明

比熱容小表示_____本領比熱容小表示溫度改變較

小

______質量的不同物質構相等______的不同物質構成

成的物體，升高______的的物體，吸收______的熱量，

溫度，比熱容越______,比熱容越______，升高的溫

解釋

吸收的熱量越______,比度越______,比熱容越

熱容越______,吸收的熱______,升高的溫度越

W____

3.比熱容在生活、生產中的應用

（1）水的比熱容較,一定質量的水升高（或降低）一定的溫度吸收（或

放出）的熱量較,因此，我們可以用水作為或。作

為冷卻劑時，是讓水吸收的熱量（汽車水箱中冷卻水）；用來取暖時，

是讓水放出更的熱量（暖氣；冬季稻田注水）。

（2）由于水的比熱容較,一定質量的水吸收（或放出）較的熱

量而自身的溫度改變,這一點有利于調節(jié)氣溫。夏天，太陽曬到海面上,

海水吸收的熱但溫度升高得,所以人們住在海邊并不覺得特別

：冬天.氣溫低了.海水由于溫度降低而放出的熱.使沿海地區(qū)

氣溫不致降得,所以住在海邊的人不會覺得特別。

四、熱量計算

1.熱量的計算公式

（1）吸熱公式：

式中表示物質的比熱容,表示物體的質量，表示物

體的初溫度，表示物體的末溫度，表示升高的溫度，有時

也用表示升高的溫度，此時吸熱公式可寫成

（2）放熱公式：

式中°、〃八小，的含義不變，表示降低的溫度，有時也用

降表示降低的溫度，此時放熱公式可寫成

2.熱量計算的一般式：

（1）表示溫度的變化量。可見，物體吸收或放出熱量的多少由物體的

、物質的和物體這三個量的乘積決定，跟物體溫度

的高低o

（2）熱量計算公式中各物理量的單位：比熱容c的單位是//（必。。）（質量m

的單位是,溫度t（或/。，或At）的單位是,熱量Q的單位是

,計算時要注意單位的統(tǒng)一。

（3）熱平衡方程：o在沒有熱量損失的熱交換過程中，高溫物體

放出的熱量低溫物體吸收的熱量。

第4節(jié)機械能與內能的相互轉化

一、做功一一改變物體內能的另一種方式

1.對物體做功

實驗探究：對物體做功

（1）將一根鐵絲反復彎折后，用手指觸摸一下彎折處，我們會發(fā)現(xiàn)彎折處溫

度較,這說明我們對鐵絲做功了，鐵絲的內能,溫度o

(2)如圖所示空氣壓縮引火儀的底部放一團干燥的棉花，用力將活塞迅速下

壓，可以看到棉花，這是因為我們通過活塞對筒內的封閉氣體做功，氣

體的內能,溫度,當達到棉花的時，棉花o

(3)如圖所示，將金屬塊在砂石上來回迅速摩擦時，人用力克服摩擦做功，

則金屬塊和砂石的溫度，說明它們的內能。

探究分析：以上實驗說明，我們對物體做功時，能轉化為

能，使物體的內能，溫度o

探究歸納：對物體做功，物體的內能。

2.物體對外做功

實驗探究

如圖所示，向盛有水的厚玻璃瓶內打氣，當瓶塞從瓶口跳起時，容器中出現(xiàn)了

霧，這是因為瓶內氣體推動瓶塞做功時，氣體的能轉化為瓶塞的

能，氣體內能，溫度，使水蒸氣成小水滴。

歸納：物體對外做功，內能o

總結：是改變物體內能的另一種方式，其實質是能與能的

轉化。

3.改變內能的方式：做功、熱傳遞

二、熱機

1.熱機的定義

熱機是的簡稱，它是將燃料燃燒產生的高溫、高壓燃氣的

能轉化為能的裝置。

2.熱機的種類：蒸汽機、機、汽輪機、噴氣發(fā)動機、火箭發(fā)動機等。

3.內燃機：燃料直接在發(fā)動機內燃燒產生動力的熱機。

最常見的內燃機是四沖程的機和四沖程的柴油機。汽油機是以

油為燃料的內燃機，柴油機是以為燃料的內燃機。

4.汽油機

(1)構造：如圖所示C

(2)工作過程

沖程名

吸氣沖程壓縮沖程做功汨程排氣沖程

稱

a31

圖示W

1

§---????1

進氣門

排氣門—

活塞

運動方————

向

在當活塞到達汽缸頂

壓縮

端時，火花塞______

吸入______和__________混

沖程作火,______燃料，產生

______的混合合氣體做功，排出廢氣

用高溫高壓______推動

氣體使壓強增大，

活塞______，通過連

溫度______

桿、曲軸帶動飛輪轉動

能的轉______能在轉______能轉化為

化化成______能______能

三、比較質顯相等的不同燃料燃燒時放出的熱量

【提出問題】完全燃燒相同質量的不同燃料，它們放出的熱量相等嗎？

【猜想與假設】因為燃料不同，所以它們放出的熱量_____相等。

【設計與進行實驗】如圖所示，用天平分別測量出質量均為5g的酒精和

面巾紙碎片，將其分別放入兩個燃燒皿中，點燃它們，分別給裝有質量

和溫度的水（約30g）的兩個相同試管加熱，使酒精和面巾紙碎

片充分燃燒。記下兩溫度計示數(shù)的變化情況。

面巾紙碎片

酒就

加熱前的燃料燃盡后的水溫水溫的變

燃料水溫/℃/℃化/℃

溫度

5g酒精203919

5g面巾紙20288

碎片

【實驗分析】由實驗數(shù)據可知，用5g酒精加熱，水溫升高得,而用5g

面巾紙碎片加熱，水溫升高得o說明質量相等的酒精充分燃燒放出的熱

量比面巾紙碎片o

【探究歸納】質量相等的不同燃料，充分燃燒所放出的熱量一般是相等

的。

四、熱值

1.熱值:燃料燃燒釋放出的熱量與燃料的之比。

2.單位：,符號為,氣體燃料的熱值通常為o

3.公式：,其中表示完全燃燒釋放的熱量，表示

燃料的質量，表示該燃料的熱值。

4.物理意義：表示質量的某種燃料在燃燒時所的

多少。

5.燃燒釋放出熱量的計算：

（1）燃料完全燃燒釋放熱公式：

（2）氣體燃料完全燃燒釋放熱公式：

五、環(huán)境污染及保護

1.環(huán)境污染

（1）廢氣污染

燃料在燃燒過程中要放出一定量的和粉塵，這些氣體和粉塵都會

污染空氣，影響人類的健康和動植物的正常生長，產生的酸雨對農、林、

漁業(yè)非常有害,

導致城市空氣污染的主要原因是排放的廢氣；導致環(huán)境污染的主

要原因是燃料燃燒后的、以及各種的排放。

(2)噪聲污染

熱機以及熱機帶動的機器產生的直接影響著人類的正常生活和身

心健康。

2.環(huán)境保護措施

(1)改進設備，消除煙塵。

(2)提高燃料的綜合利用，采取o在北方的取暖設備中，就是采用鍋

爐燒的水供給各家各戶的散熱管，這樣就減少了大氣污染；在城市中使用管道

煤氣和天然氣，提高了燃料的,也改善了環(huán)境。

(3)充分開發(fā)利用污染和污染的能源，如太陽能的利用。

(4)在內燃機排氣管上安裝,以減少污染。

參考答案與試題解析

第十二章機械能和內能(知識清單)

思維導圖

動能

機械能

相勢能

互

轉

化

影響物體內能

內能定義溫度

大小的因素

狀態(tài)

內能沖程判斷

ZS循環(huán)

轉速與做功

燃改變方法3

料熱量Q=cmAt

燃

燒概念

比熱容｛

應用海陸風…

化學能

第1節(jié)機械能

一、能量

1.能量的概念：一個物體能對另一個物體做功，那么這個物體就具有了能量。

一個物體能夠做的功越多，表示這個物體具有的能量越大。

2.能量的單位

能的單位與功的單位相回，在國際單位制中，能的單位是焦耳,，符號。

3.能量與做功的關系

（1）一個正在做功的物體,它一定具有能量。例如：流動的水推動水輪機做

功，則流動的水具有能量。

（2）一個具有能量的物體，它不一定正在做功。例如被壓縮的彈簧，它具備

了對其他物體做功的本領，該彈簧具有能量,但如果彈簧一直被壓縮，就不會

對其他物物做功,也就是說，具有能量的物體具有做功的本領,但不一定正在

做功。

（3）功和能的關系：①功是能量轉化的量度；②做功的過程，一定伴隨著能量

的轉移或能量的轉化。

二、動能

1.動能：物體由于運動而具有的能量,一切運動的物體都具有動能。

2.動能的影響因素：動能的大小與物體的速度和質量有關，速度越大,質量

越大，物體所具有的動能越大。

3.動能大小的影響因素探究：

（1）動能大小與質量、速度有關--------需要采取控制變量法

①研究動能與質量關系時需要控制速度相同（即下落高度）。

②研究動能與速度的關系時需要控制質量相同

（2）物體具有的動能大小丕迪直接比較-------------需要采取轉換法研

究

（3）常見的兒種實驗方案：

木塊

Trrrrrrrr777777T

7丙

①如圖甲所示，將木塊（或紙盒）放在水平面上，讓運動的物體撞擊木塊（或

紙盒），由于木塊（或紙盒）與水平面間有摩擦力，運動時需克服摩擦力做功,

所以木塊運動的距離越遠，說明克服摩擦力做功越多,物體具有的動能越大。

（將動能大小轉換成物塊運動的距離）

②如圖乙所示，讓運動的物體撞擊彈筮，彈笛的形變程度越大，說明物體對彈

簧做功越多,物體的動能就越大。（將動能轉換成彈簧的形變程度）

③如圖丙所示，將橡皮泥固定在擋板上，讓運動的物體撞擊同一塊橡皮泥，橡

皮泥凹陷程度越大,說明物體對橡皮泥做功越多，物體的動能越大。（將動能

轉換成橡皮泥的凹陷程度）

三、勢能

1.彈性勢能

（1）彈性勢能：發(fā)生彈性形變的物體具有能量。

（2）探究影響彈性勢能的因素

①用彈弓彈射“子彈”時，橡皮筋的形變越大，“子彈”被彈射得越遠,

說明橡皮筋對“子彈”做的功越多,橡皮筋具有的彈性勢能越大。

②弓被拉彎并松開后將箭射出，弓的形變越大,箭射得越遠,說明弓對

箭做的功越多,弓具有的彈性勢能越大.

探究歸納：發(fā)生彈性形變的物體，在一定限度內，彈性形變越大,物體

的彈性勢能就越大。

2.重力勢能：被舉直的物體具有的能量。

3.重力勢能的影響因素：被舉高的高度、質量。質量越大、被舉高的高

度越大重力勢能越大。

四、機械能及其轉化

1.機械能

在物理學中，動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。機械能是最常見的一種能量。

2.動能與勢能的相互轉化

（1）滾擺實驗：如圖所示的滾擺，在下降過程中，越轉越快，它的重力勢能

越來越小，動能越來越大，重力勢能轉化為動能;滾擺上升過程中，越轉越慢,

重力勢能越來越大，動能越來越小，動能轉化為重力勢能。

（3）單擺實驗：如圖所示的單擺，擺球從A點擺向最低點B時，位置越來越

低，重力勢能減小，動能增大,重力勢能轉化為動能;從B點擺向C點時，擺

球上升，位置升高，動能減小,重力勢能增大,動能轉化為重力勢能。

（3）小球碰撞彈簧：如圖所示，從斜坡上滾下的小球撞上彈簧（圖甲一乙），

小球速度逐漸變小，彈簧的彈性形變逐漸變大，即小球動能減小,彈簧的彈性

勢能增大,小球的動能轉化為彈簧的彈性勢能。在彈簧恢復原狀的過程中（圖

乙一丙），彈簧的彈性形變逐漸變小，小球速度逐漸變大，即彈簧的彈性勢能

減小,小球的動能增大,彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能。

甲：小球剛剛接觸彈黃乙:小球把彈融短丙:彈費恢發(fā)原狀把小球彈回

（4）過山車：過山車向上運動時，動能轉化為重力勢能;向下運動時，重力

勢能轉化為功能。

（5）落地反彈的皮球：皮球在落地過程中，高度減小、速度增大,重力勢能

轉化為動能；接觸地面后，皮球被壓扁，動能轉化為彈性勢能;接著皮球被彈

起，彈性勢能轉化為動能;離開地面后，皮球上升，動能轉化為重力勢能。

（6）撐竿跳高的運動員：起跳時，具有動能，起跳后，運動員的動能轉化為

撐竿的彈性勢能,上升時，撐竿的彈性勢能轉化為運動員的重力勢能,下落時,

重力勢能轉化為動能。

第2節(jié)內能

一、內能

1.內能

（1）內能：物體內所有分子動能和分子勢能的總和。

（2）內能的影響因素：

①溫度：同一物體，溫度越高，內能越大

②質量：同溫的同種物質（狀態(tài)不變），質量大的內能太。

③體積：體積反映分子間平均間距大小，分子間距的大小變化會引起

分子間作用力大小的變化,影響分子勢能的大小，也影響分子動能的

大小。

④材料：質量、溫度、狀態(tài)相同，材料不同,內能也可能不同

⑤狀態(tài)：同種物質、質量相同、溫度相同，它的內能也不一定相同，

同種物質處于氣態(tài)時內能大于液態(tài)時的內能，處于液態(tài)時的內能大于

固態(tài)時的內能。

2.內能與機械能的區(qū)別:

內能機械能

定義物體內所有分子動能和勢能之物體動能和勢能總稱

和

研究對微觀粒子宏觀物體

■

象

熱傳

影響因物體質量、狀態(tài)、溫度、體積、物體的質量、速度、高度、理

遞

素材料等性形變程度等

1

存在情不能為“0”，自然界中一切物在一定條件下皿為“0”

況體都具有內能

當

物體或物體不同部分存在溫差時，就會產生熱傳遞。

熱傳遞時，能量從高溫處轉移到低溫處，直至溫度相同。發(fā)生熱傳遞時，

高溫物體放出熱量，溫度降低,內能減小;低溫物體吸收熱量，溫度升高,內

能增加。

2.熱傳遞的方式：

傳導對流輻射

概念熱從溫度較高的部分沿靠液體或者氣體之間熱由物體向外輻射出去

著物體傳到溫度較低的的流動來傳遞的方式

部分

特點熱沿著物體傳遞,物質物質遍動，液體和氣不需要介質,可以在真

小流動，固體間傳熱的隹所特有的傳熱方式空中傳播

主要方式

3.熱傳遞的實質:

能量（內能）從高溫物體傳到低溫物體或者從同一物體的高溫部分傳遞

到低溫部分的過程，也就是內能在物體間的轉移，能的形式并去發(fā)生改

變。

第3節(jié)物質的比熱容

~*、執(zhí)吊

1.熱量：物理學中，把物體在熱傳遞過程中轉移的能量,用Q表示

2.單位：熱量的單位與能量單位相同,也是焦耳（』）

3.溫度、熱量、內能之間的關系：

溫度熱量內能

宏觀上：表示物體的冷熱程度;物體內所有分子

物體在熱傳遞過

定義微觀上：反映物體內大量分子動能利分子勢能

程中轉移的能量

無規(guī)則運動的劇烈程度總和

性質狀態(tài)量過程量狀態(tài)量

“放出”“吸“有”“縣

表述“是”“隆低”“升高”

收”“傳遞”直”“改變”

單位攝氏度焦耳焦耳

1.一般情況下，物體吸收熱量，溫度升高;物體放出熱量，溫度降低。

特殊情況除外，如晶體熔化過程吸收熱量，晶體液體凝固過程中放出

熱量，溫度均保持不變。

2.物體溫度升高，內能一定增大;物體溫度降低，內能一定減小c但

關系

反過來不一定正確，如晶體熔化過程蹴熱量，內能增加;而晶體液

體凝固過程中放出熱量，內能減小,但這兩個過程中溫度均保位丕變。

3.熱量是過程量，表示物體在熱傳遞過程中吸收或放出的能量，物體

放出熱量，內能一定減小。物體吸收熱量，內能一定增大。

二、探究不同物質的吸熱能力

1.觀察不同物質吸熱升溫的現(xiàn)象

【提出問題】吸收相同的熱量，為什么海水和沙子的溫度不一樣？

【猜想與假設】可能是沙子和海水吸收相同的熱量時，沙子吸熱升溫比水快。

【實驗設計】將質量均為50g的沙子和水分別放在兩個瓷盤中，用溫度計測出

室溫，即為此時沙子和水的溫度。用紅外燈均勻照射兩個瓷盤對沙子和水加熱

4min,再用溫度計測出沙子和水的溫度，比較它們溫度上升的快慢。

【實驗方法】控制變量法--控制沙子和水的質量、初溫相等,加熱條件杷回:

轉換法一加熱時間的長短代表了吸收熱量的多少。

【實驗器材】天平（或電子秤）、紅外燈、相同的瓷盤兩個、溫度計、秒表、

沙子和水。

【實驗裝置】

注意：保持沙子與水的表面積相同。

【實驗過程】

A.用天平測出50g的沙子和水并分別裝入瓷盤中，用溫度計測量室溫，作為沙

子和水的初溫,記錄到實驗表格中。

D.將瓷盤中的沙子攤開，使沙子和水的表面積相同,用紅外燈照射，每隔

lmin測量一次沙子和水的溫度。一段時間后，將實驗數(shù)據記錄到實驗表格中。

E.【實驗數(shù)據】

加熱時間/min01234

沙子2025293438

溫度/℃

水2021222324

【實驗圖像】如圖所示。

溫度低

【實驗分析】對于匝曼相等的沙子和水：加熱相國的時間，即吸收相等熱量,

升溫較快的是沙子;若使兩者升高相同的溫度,水加熱時間較長，即永吸收的

熱量較多。

【實驗結論】不同物質在質量相等、升高（或降低）溫度相同的情況下,吸收

（或放出）的熱量丕相等。

【拓展延伸】

（1）比較兩種不同物質的吸熱能力：

①讓質量、初溫相同的不同物質吸收也回的熱量，然后比較溫度變化量,溫度

變化量小的物質吸熱能力強。

②讓質量、初溫相同的不同物質升高相回的溫度，比較加熱時間的長短,卻比

較吸收熱量的多少,加熱時間運（吸收熱量多）的物質吸熱能力強。

（3）物質吸熱本領的差異體現(xiàn)出物質本身的一種特性。

三、比熱容

1.比熱容

（1）比熱容：物理學中，將物體溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高溫

度的乘積之比，叫作，它在數(shù)值上等于單位質量的某種物質溫度升高（或降低）

所吸收（或放出）的熱量。比熱容用符號c表示。公式為。=旦

m\t

（2）單位：焦/（「克?攝氏度）,符號為JKkgFC）,讀作：焦每千克攝氏

度。

比熱容的單位是由質量、溫度、熱量的單位組合而成的復合單位，是初

中物理較復雜的單位之一。

（3）物理意義：比熱容反映了不同物質吸、放熱本領的大小。水的比熱容是

4.2X10：1/（kg?℃）,其物理意義是：質量為j_kg的水溫度每升高（或降低）

1℃所吸收（或放出）的熱量為4.2X101

2.比熱容理解

兩個角度物質的吸熱本領物質的溫度改變的難易程度

比熱容大表示吸熱本領大比熱容大表示溫度改變較難

具體說明

比熱容小表示吸熱本領小比熱容小表示溫度改變較易

相等質量的不同物質構成相等質量的不同物質構成的

的物體，升高相回的溫度，物體，吸收±1笠的熱量，比

解釋比熱容越大，吸收的熱量熱容越大，升高的溫度越小，

越叁，比熱容越小，吸收比熱容越小，升高的溫度越

的熱量越少高

3.比熱容在生活、生產中的應用

（1）水的比熱容較大，一定質量的水升高（或降低）一定的溫度吸收（或放

出）的熱量較多，因此，我們可以用水作為冷卻劑或用來取暖。作為冷卻劑時，

是讓水吸收叁的熱量（汽車水箱中冷卻水）；用來取暖時，是讓水放出更妥的

熱量（暖氣；冬季稻田注水）。

（2）由于水的比熱容較大，一定質量的水吸收（或放出）較多的熱量而自身

的溫度改變不多,這一點有利于調節(jié)氣溫。夏天，太陽曬到海面上，海水吸收

大大的熱但溫度升高得不多,所以人們住在海邊并不覺得特別熱；冬天,氣溫

低了，海水由于溫度降低而放出大量的熱，使沿海地區(qū)氣溫不致降得太低，所

以住在海邊的人不會覺得特別珍。

四、熱量計算

1.熱量的計算公式

（1）吸熱公式:=cni（t-t0）

式中c表示物質的比熱容,ni表示物體的質量,表示物體的初溫度，士

表示物體的末溫度表示升高的溫度，有時也用△，升=f-表示升

高的溫度，此時吸熱公式可寫成Q吸=c〃Mf升

（2）放熱公式：

式中C、〃人小，的含義不變，j-r表示降低的溫度，有時也用

△，降=，oT降表示降低的溫度，此時放熱公式可寫成。放=C”也降

2.熱量計算的一般式：Q=cm\t

(1)叢表示溫度的變化量?？梢?，物體吸收或放出熱量的多少由物體的圓

量、物質的比熱容和物體溫度的變化量這三個量的乘積決定，跟物體溫度的高

低無關。

(2)熱量計算公式中各物理量的單位：比熱容c的單位是J/(依.。。)(質量m

的單位是國，溫度t(或4，或△()的單位是C，熱量Q的單位是』，計算

時要注意單位的統(tǒng)一。

(3)熱平衡方程：。放=。吸。在沒有熱量損失的熱交換過程中，高溫物體放

出的熱量等工低溫物體吸收的熱量。

第4節(jié)機械能與內能的相互轉化

一、做功——改變物體內能的另一種方式

1.對物體做功

實驗探究：對物體做功

(1)將一根鐵絲反復彎折后，用手指觸摸一下彎折處，我們會發(fā)現(xiàn)彎折處溫

度較高，這說明我們對鐵絲做功了，鐵絲的內能增加,溫度升高。

(2)如圖所示空氣壓縮引火儀的底部放一團干燥的棉花，用力將活塞迅速下

壓，可以看到棉花愁燒，這是因為我們通過活塞對筒內的封閉氣體做功，氣體

的內能增加,溫度升高,當達到棉花的著火點時,棉花燃燒。

（3）如圖所示，將金屬塊在砂石上來回迅速摩擦時，人用力克服摩擦做功,

則金屬塊和砂石的溫度日高，說明它們的內能增加。

探究分析：以上實驗說明，我們對物體做功時，機械能轉化為內能,使

物體的內能增加,溫度升高。

探究歸納：對物體做功，物體的內能增加。

2.物體對外做功

實驗探究

如圖所示，向盛有水的厚玻璃瓶內打氣，當瓶塞從瓶口跳起時，容器中出現(xiàn)了

霧，這是因為瓶內氣體推動瓶塞做功時，氣體的內能轉化為瓶塞的機械能,氣

體內能減少,溫度降低