山西省2020中考物理比热容内能的利用专题复习课件.ppt

,第,13,课时,比热容内能的利用,第一篇教材梳理,项目,比热容,热值,概念,一定,的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和所升高的温度的,之比,用符号,c,表示,单位为,J,/,(kg),某种,燃料,放出的热量与其质量,(,固体、液体,),或体积,(,气体,),之比,用符号,q,表示,单位为,J,/,kg,或,J,/,m,3,影响因素,比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与质量、体积、温度等无关,热值是燃料的一种属性,只与燃料的种类有关,与燃料的形状、体积、质量无关,考点一比热容与热值,质量,乘积,完全燃烧,（续表）,项目,比热容,热值,热量,的计算,Q,吸,=,Q,放,=,Q,放,=,(,固体、液体,),Q,放,=,(,气体、液体,),变式,求质量,:,m=,;,求温度差,:,t=,求质量,:,m=,;,求体积,:,V=,cm,(,t,0,-t,),cm,(,t-t,0,),mq,qV,点拨,(1),比热容越大,该物质的吸放热能力越强,具体表现为质量相等时,升高相同的温度,吸收的热量多,;,吸收相同的热量,(,加热时间相等,),温度变化量小。,(2),水的比热容较大的应用,:,做冷却剂,;,热水袋、暖气片用水作为介质,;,调节气候,(,人工湖,),。,考点二热机及热机效率,1,.,能量转化,燃料的化学能,内能,机械能,2,.,汽油机四个冲程,冲程,冲程,冲程,冲程,说明,:,做功冲程是将,能,转化为,能,;,压缩冲程是将,能转化,为,能。吸气、压缩和排气三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的。,1,个工作循环包含,个冲程,飞轮转,圈,曲轴转,圈,活塞往复运动,次,对外做功,次。,汽油机与柴油机的区别,:,汽油机的顶部有,柴油机的顶部有,另外在工作过程中也略有不同,吸气,压缩,做功,排气,内,机械,机械,内,4,2,2,2,1,火花塞,喷油嘴,3.,热机效率,考点三能量守恒定律,能量既不会凭空,也不会凭空,它只会从一种形式,为其他形式,或者从一个物体,到另一个物体,而在,和,的过程中,能量的总量,。,产生,消灭,转化,转移,转化,转移,保持不变,探究一比热容、热值的理解及其相关计算,1,.,(,多选,),下列关于热现象的说法正确的是,(,),A.,物体的温度越高,分子热运动越剧烈,B.,物体温度升高,内能一定增加,C.,物体吸收的热量越多,其比热容越大,D.,燃料燃烧越充分,其热值越大,AB,2,.,2019,山西适应性训练,生活中处处有物理,下 列说法中错误的是,(,),A.,塑料吸盘能牢牢地吸在玻璃上,说明分子间存在斥力,B.,冬天很冷的时候搓手就感到暖和,是通过做功的方式改变内能的,C.,端午节米粽飘香,能闻到米粽的香味是由于分子在做无规则运动,D.,夏天在河边觉得沙子热得发烫而水却很清凉,是因为水的比热容大,A,3,.,沿海地区昼夜温差较小,而内陆沙漠地区的昼夜温差较大,这主要是因为海水的比热容,砂石的比热容,吸收或放出相同的热量,海水温度变化,砂石温度变化,。,大,小,图,13,-,1,小,大,4,.,2019,苏州,如图,13,-,2,甲所示,将质量相等的冰和烛蜡分别装在两个相同的试管中,放入装有水的烧杯中加热。绘制出温度随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是,(,),A,.,图甲中的实验装置,安装时应按照,“,由上到下,”,的顺序,B,.,图甲中两试管放在同一烧杯中加热,可以,控制相同时间内冰和烛蜡吸收的热量相同,C,.,由图乙可知,图线,A,对应物质的内能先增大,后不变再增大,D,.,由图乙可知,图线,B,对应的物质是冰,图,13,-,2,答案,B,解析,图甲中的实验装置,安装时应按照,“,由下到上,”,的顺序,故,A,错误,;,图甲中两试管放在同一烧杯中加热,可以控制相同时间内冰和烛蜡吸收的热量相同,B,正确,;,由图乙可知,图线,A,对应物质虽然在熔化过程中温度保持不变,但是仍然在吸收热量,内能继续增大,则整个过程其内能一直增大,故,C,错误,;,由图乙可知,图线,B,对应的物质是非晶体,没有固定的熔点,而冰有固定的熔点,是晶体,故,D,错误。,5,.,某同学用如图,13,-,3,甲所示的实验装置,比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。将分别盛有相同质量的水和食用油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头与水和食用油良好接触,将温度传感器与计算机相连,计算机上显示的实验图线如图乙所示。,由图乙可知,:,水沸腾时吸热,温度,(,选填,“,升高,”“,不变,”,或,“,降低,”);,加热,2 min,水吸收的热量,(,选填,“,大于,”“,等于,”,或,“,小于,”),食用油吸收的热量,;,食用油的比热容为,J,/,(kg),。,不变,图,13,-,3,等于,2,.,110,3,6,.,2019,绵阳,标准大气压下,将质量为,1,.,0 kg,的水从,20,加热到沸腾,水吸收的热量是,J,。小明家天然气热水器的热效率是,84%,他某次洗澡,耗水,40 kg,自来水进热水器时的温度是,24,出热水器时的温度是,40,小明这次洗澡消耗天然气,m,3,。已知水的比热容是,4,.,210,3,J/(kg),天然气的热值是,3,.,210,7,J/m,3,。,答案,3,.,3610,5,0,.,1,探究二热机,7,.,2019,淄博,下列关于如图,13,-,4,所示四幅图的说法正确的是,(,),A,.,图甲,:,活塞压缩空气,硝化棉燃烧,此过程与热机的压缩冲程原理相同,B,.,图乙,:,瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的,“,白雾,”,是汽化现象,C,.,图丙,:,抽出玻璃板,下瓶中出现红棕色二氧化氮气体,表明气体间可以发生扩散现象,D,.,图丁,:,悬挂重物不能把两铅块分开,说明分子间存在引力,没有斥力,图,13,-,4,答案,A,解析,活塞压缩空气,硝化棉燃烧,机械能转化为内能,此过程与热机的压缩冲程原理相同,故,A,正确,;,瓶内空气推开瓶塞,内能减少,瓶口出现的,“,白雾,”,是液化现象,故,B,错误,;,图丙中,上方的二氧化氮气体的密度较大,抽去玻璃板后,下瓶中出现的红棕色二氧化氮气体,可能是扩散现象,也可能是重力作用的结果,故,C,错误,;,悬挂重物不能把两铅块分开,说明分子间存在引力,分子间的引力和斥力是同时存在的,故,D,错误。,8,.,2019,武汉,如图,13,-,5,所示是四冲程汽油机的剖面图,下列对于其四个冲程的描述正确的是,(,),A,.,吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸,B,.,压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小,C,.,做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能,D,.,排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分,图,13,-,5,答案,A,解析,汽油机四个冲程的特点,:,吸气冲程吸入汽油和空气的混合物,故,A,正确,;,压缩冲程是通过做功的方式使汽缸内气体的内能增加,故,B,错误,;,做功冲程中部分能量转化为机械能,大部分能量损失了,故,C,错误,;,排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的大部分,故,D,错误。,9,.,2019,成都,如图,13,-,6,是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图,下列说法正确的是,(,),A.,该冲程是做功冲程,B.,该冲程机械能转化为内能,C.,这种汽车对环境没有污染,D.,此发动机的效率可达,90%,图,13,-,6,A,探究三能量的转化与守恒,10,.,如图,13,-,7,所示为一种人们设想的永动机,高处的水流下时将重力势能转化为动能,冲击叶片,叶片转动又带动抽水机将水抽到高处,从而循环工作,这种不消耗能量又不断对外做功的永动机是,(,选填,“,能够,”,或,“,不能够,”),永远工作下去的,它违背了,定律,抽水机在工作过程中,有部分机械能会转化为,机械能总量减少。,图,13,-,7,不能够,能量守恒,内能,突破比较不同物质吸热的情况,【,设计和进行实验,】,1,.,主要器材,:,测量工具,:,温度计,、,停表,和,天平,(,选用质量相等的不同物质进行实验,),。,热源,:,酒精灯或电加热器,(,电加热器更好,因为内部加热,相对稳定,热损失少,;,实验中选用,相同热源,是保证,不同物质在相同时间内吸收的热量相同,),。,2,.,实验方法,:,转换法,(,加热相同时间,比较,升高的温度,或升高相同温度,比较,加热时间,),和控制变量法,(,相同热源,被加热物质的,质量和初温相同,),。,【,数据处理和分析,】,3,.,设计实验数据记录表格,(,升高相同温度比较加热时间,如表一所示,;,加热相同时间比较温度变化,如表二所示,),并绘制温度,-,时间图像,分析可得出,:,升高相同的温度,加热时间长的物质吸热能力强,;,加热相同时间,温度变化小的物质吸热能力强。,表一,物质,次数,质量,m/,kg,升高的,温度,t,/,加热的,时间,t/,min,水,1,0,.,1,10,2,2,0,.,2,10,4,食用油,3,0,.,1,10,1,4,0,.,2,10,2,表二,【,交流、反思与评估,】,4,.,改变内能的方式,:,热传递,。热量的计算,:,Q,吸,=cm,(,t-t,0,),。,5,.,误差分析,:,实验过程中存在着,热量的损失,。,加热时间,/,min,0,0,.,5,1,1,.,5,温度,/,食用油,水,例,在,“,比较不同物质的吸热能力,”,的实验中,实验装置如图,13-8,甲、乙所示。,图,13-8,(1),实验中应量取,(,选填,“,质量,”,或,“,体积,”),相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。,(2),选用两个相同规格的电加热器加热,目的是使甲、乙两种液体在相同时间内,。通过比较,来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。,质量,吸收的热量相同,加热时间,例,在,“,比较不同物质的吸热能力,”,的实验中,实验装置如图,13-8,甲、乙所示。,图,13-8,(3),实验记录的数据如下表所示,分析实验数据可知,:,吸收相同热量,液体升温更高,说明,液体的吸热能力强,液体更适合作汽车发动机的冷却液。,加热时间,/,min,0,1,2,3,4,甲的温度,/,30,34,38,42,46,乙的温度,/,10,18,26,34,42,乙,甲,甲,例,在,“,比较不同物质的吸热能力,”,的实验中,实验装置如图,13-8,甲、乙所示。,图,13-8,(4),如果要使甲、乙两液体升高的温度相同,就要给,液体加热更长的时间,此时甲液体吸收的热量,(,选填,“,大于,”“,小于,”,或,“,等于,”,),乙液体吸收的热量。若加热到相同的温度后停止加热,冷却相同的时间后,液体的末温高。,加热时间,/,min,0,1,2,3,4,甲的温度,/,30,34,38,42,46,乙的温度,/,10,18,26,34,42,甲,大于,甲,例,在,“,比较不同物质的吸热能力,”,的实验中,实验装置如图,13-8,甲、乙所示。,图,13-8,(5),若甲、乙两液体从如图,所示的初温分别升高到,40,和,35,吸收热量之比为,2:1,则甲、乙两液体的比热容之比为,。,加热时间,/,min,0,1,2,3,4,甲的温度,/,30,34,38,42,46,乙的温度,/,10,18,26,34,42,3,2,实验拓展,该班同学又利用如图,13-9,甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。,(6),在图甲中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和,。,停表,图,13-9,该班同学又利用如图,13-9,甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。,(7),实验中第,1,、,2,两组同学记录的实验数据如下表,:,通过分析实验数据,能够得出的结论是,。,质量相同的水和煤油升高相同的温度,吸收的热量不同,(,或质量相同的水和煤油升高相同的温度,水吸收的热量多,),图,13-9,实验组别,液体,质量,/,g,初温,/,末温,/,加热时间,/,min,1,水,200,25,40,13,.,5,煤油,200,25,40,6,.,5,2,水,200,25,40,12,煤油,200,25,40,5,.,5,该班同学又利用如图,13-9,甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。,(8),图乙是第,1,组同学绘制的,“,吸收热量,-,时间,”,和,“,温度,-,时间,”,图像,能正确描述该实验真实情况的图像是,(,选填序号,),。,C,图,13-9,该班同学又利用如图,13-9,甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。,(9),使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但,1,、,2,两组的同学在交流实验数据时发现,:,第,1,组的加热时间明显偏长,其原因可能是,。,酒精灯的火焰大小不同,(,答案合理即可,),图,13-9,该班同学又利用如图,13-9,甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。,(10),这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热,如图,13-10,所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是,。,在相同时间内吸收的热量相同,使水和煤油,图,13-9,图,13-10,1,.,2013,山西,13,题,3,分,如图,13,-,11,所示是内燃机的某冲程工作示意图,以下改变内能的方式与此相同的是,(,),A,.,烤火取暖,B,.,搓手取暖,C,.,向手,“,呵气,”,取暖,D,.,用热水袋取暖,图,13,-,11,B,2,.,2012,山西,14,题,3,分,如图,13,-,12,所示是用电热水壶烧水时的情景,下列有关描述正确的是,(,),A,.,壶盖被水蒸气顶起时能量的转化与热机压缩冲程能量的转化相同,B,.,水沸腾时,继续通电,水的温度会升高,C,.,壶盖和壶口上方的,“,白气,”,是由水蒸气汽化形成的,D,.,烧水过程中,电能转化为内能,图,13,-,12,D,3,.,2019,山西,38,题,2,分,小亮的叔叔承包了村里的鱼塘,有人向叔叔推荐了一个一本万利的投资项目,设计图纸如图,13,-,13,所示。用水管和水池就可以让水车持续转动,带动发电机不断发电。你认为这个投资项目的设计方案,(,选填,“,可行,”,或,“,不可行,”),理由是,。,图,13,-,13,答案,不可行,水管中的水只能达到与水池水面相同的高度,(,答案合理即可,),解析,能量不可能凭空产生,也不可能凭空消失,只会从一种形式转化为另一种形式,且能量是守恒的,水和发电机运转过程中,必然要消耗能量,因此不可能实现让水车持续转动的现象。,