资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,第,12,讲内能,第1页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,考点一,分子动理论,1,.,分子动理论:物质是由大量,分子,组成;一切物质,分子,都在,不停,地,做无规则运动,;,分子间既存在,引力,也存在,斥力,二者同时存在。,2,.,扩散现象:,(1),定义:不一样物质在相互接触时,彼此进入,对方现象。,(2),影响原因:温度。温度越高,分子运动越猛烈,扩散现象越显著。,(3),说明:,分子在不停地做无规则运动,;,分子间存在,间隙,。,第2页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,规律总结,(1),分子直径数量级为,10,-,10,m,。,(2),气体、液体和固体之间都能发生扩散现象。普通地,气体间扩散最快,液体次之,固体最慢。,(3),经过扩散现象来证实分子在做无规则运动,利用了转换法。,(4),分子间引力和斥力同时存在,同时消失。当分子间距离较大时,分子间引力和斥力都很小,能够忽略不计。,“,破镜不能重圆,”,就是因为分子间距大,分子间引力太小。,(5),分子热运动和机械运动是两种不一样形式运动,比较以下,:,第3页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,考点二,内能,1,.,内能和机械能比较,第4页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,2,.,改变内能两种方式,第5页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,3,.,温度、热量、内能比较,第6页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,第7页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,考点三,比热容,1,.,物理意义:表示物质,吸热本事,。,2,.,定义:一定质量某种物质,在温度升高时,吸收热量,与它质量和,升高温度,乘积之比叫作这种物质比热容。,定义式:_。,3,.,单位:,焦每千克摄氏度,符号是,J/(kg,),。,比热容与物质,种类,和,状态,相关,与物质质量大小、温度改变量多少、吸收或放出热量多少无关。,4,.,物体吸收热量,Q,吸,=,cm,(,t-t,0,),;,物体放出热量,Q,放,=,cm,(,t,0,-t,),。,第8页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,尤其提醒,(1),水比热容,c=,4,.,2,10,3,J/(kg,),表示质量为,1,kg,水温度升高,(,或降低,)1,吸收,(,或放出,),热量为,4,.,2,10,3,J,。,(2),比热容是物质一个特征,与物质种类和状态相关,而与质量、温度、吸收或放出热量无关。,(3),水比热容大,依据这一特征水有以下应用,:,冷却剂,:,如汽车发动机用循环水来冷却,;,散热剂,:,如在严寒北方让水经过散热器放出较多热量,;,调整气温,:,如三峡水电站建成后,水库周围地域,“,冬暖夏凉,”,。,但非全部跟水相关应用都利用了水比热容大这一特征,比如夏天洒水降温就是利用了水蒸发吸热。,第9页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,考点四,热机,1,.,热机是把,内,能转化为,机械,能机器。,2,.,热机工作过程:,(1),多数内燃机是由,吸气,冲程、,压缩,冲程、,做功,冲程和,排气,冲程等四个冲程不停循环来确保连续工作。,(2),压缩冲程中,机械能,转化为,内能,;,做功冲程中,内能,转化为,机械能,。,(3),四冲程内燃机一个工作循环包含,四,个冲程,活塞往复运动,两,次,曲轴和飞轮转动,两,周,对外做功,一,次。,(4),四冲程内燃机一个工作循环中只有,做功,冲程是靠燃气推进活塞做功,其它三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上飞轮,惯性,来完成。,第10页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,3,.,汽油机和柴油机区分,第11页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,考点五,热机效率,1,.,热值,(1),定义:某种燃料,完全燃烧,放出热量与其质量之比,叫作这种燃料热值。,(3),单位:,焦每千克,符号是,J/kg,。,(4),固体或液体燃料完全燃烧放出热量,Q,放,=,qm,其中,m,表示,质量,单位是,kg,。,气体燃料完全燃烧放出热量,Q,放,=,qV,其中,V,表示,体积,单位是,m,3,。,第12页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,第13页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,2,.,热机效率,(1),热机,用来做有用功那部分能量,和,燃料完全燃烧放出热量,之比,叫作热机效率。,(3),内燃机工作时能量流向图:,第14页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,第15页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,第16页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,第17页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,第18页,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,图解物理,第19页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法,1,分子动理论,典题,1,荷叶上两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大水珠,这一事实说明分子间存在着,。封闭在注射器筒内空气很轻易被压缩,该试验说明分子间有,。个大粒圆爆米花芳香扑鼻,该现象说明分子不停地,。,答案:,吸引力,(,引力,),空隙,(,间隙,),运动,解析:,两滴水珠接触时,能自动结合成一滴较大水珠,这一事实说明分子间存在着引力,;,封闭在注射器筒内空气很轻易被压缩,该试验说明分子间有间隙,;,爆米花芳香扑鼻,该现象说明分子不停地运动。,方法归纳,利用分子动理论三个基本观点解释常见热现象经常出现,命题角度主要是扩散现象、温度对扩散影响等,有时与物态改变现象结合考查,题型以填空、选择为主。,第20页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,对应练,1(,山东济南,),以下现象与分子热运动相关是(,C,),A.,春天,植物园百花争艳,B.,夏天,小清河波光粼粼,C.,秋天,大明湖荷花飘香,D.,冬天,千佛山银装素裹,对应练,2(,山东滨州,),关于分子,以下认识中正确是(,D,),A.,红墨水在水中散开说明分子间有斥力,B.,吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力,C.,尘土飞扬,说明分子在不停地运动,D.,糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子热运动越猛烈,第21页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法,2,内能,典题,2,以下关于功、内能、热量描述正确是(,),A.,机械能为零物体,内能也一定为零,B.,热量总是从内能大物体向内能小物体传递,C.,做功和热传递都能改变物体内能,D.,物体内能增大,温度一定升高,答案:,C,解析:,一切物体都有内能,所以机械能为零物体,其内能一定不为零,故,A,错误,;,热量总是从温度高物体向温度低物体传递,而不是从内能大物体向内能小物体传递,故,B,错误,;,改变物体内能两种方式,:,做功和热传递,改变物体内能两种方式是等效,故,C,正确,;,物体吸热,内能一定增大,但温度不一定升高,比如,晶体在熔化过程中吸收热量,内能增加,但温度不变,故,D,错误。,第22页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,方法归纳,内能、温度、热量关系如图所表示,:,在图中,箭头代表由一个量改变引发另一个量改变。其中,“,”,表示这个推论正确,“,”,表示这个推论是错误,;,箭头线旁边文字表示推论不正确其它原因。对于以上六个关系,我们只需要记住图中指向内能两个是正确,而另外两个是错误,记住错误原因是,“,熔化,”,或,“,做功,”,就行了。,第23页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,改变物体内能方式有两种,:,做功和热传递,热传递过程是能量转移过程,而做功过程是能量转化过程,如图所表示。,第24页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,对应练,3,(,吉林,),以下过程中经过做功方法改变物体内能是(),A.,发烧时用湿毛巾敷额头能降温,B.,丁香树开花时花香四溢,C.,水烧开会把壶盖顶起,D.,小球由高处下落过程中速度变快,C,解析:,发烧时用湿毛巾敷额头能降温,这是经过热传递方法改变物体内能,故,A,错误,;,丁香树开花时花香四溢,属于扩散现象,是分子无规则运动结果,故,B,错误,;,水烧开会把壶盖顶起,水蒸气对壶盖做功,使水蒸气内能降低,是经过做功方法改变物体内能,故,C,正确,;,小球从高处下落过程中速度变快,是物体重力势能转化为动能结果,故,D,错误。,第25页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,对应练,4,(,江苏无锡,),关于温度、热量和内能,以下说法正确是(),A.,物体温度升高,内能增大,B.,物体温度越高,所含热量越多,C.,物体内能增大,一定从外界吸收热量,D.,物体温度不变,其内能就一定不变,A,解析:,物体温度升高,分子运动加剧,所以内能增加,故,A,正确,;,热量是一个过程量,不能用含有、含有等来修饰,故,B,错误,;,物体内能增大可能是吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故,C,错误,;,物体温度不变,其内能可能不变,也可能增加,如晶体熔化时,吸热但温度不变,内能增加,故,D,错误。,第26页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法,3,比热容及其相关计算,典题,3,过去惯用水作冷却剂给汽车发动机降温,这是利用了水比热容较,性质,某汽车水箱中装了8 kg水,发动机运行一段时间后,水温升高了20,在这个过程中,水吸收热量是,J,。水比热容为4,.,2,10,3,J/(kg,),答案:,大,6,.,72,10,5,解析:,因为水比热容大,相同质量水和其它物质比较,升高相同温度,水吸收热量多,所以人们惯用水作冷却剂给汽车发动机降温,;,水吸收热量,Q,吸,=cm,t=,4,.,2,10,3,J/(kg,)8,kg20,=6.7210,5,J,。,方法归纳,比热容主要考点有对水比热容大应用、公式,Q,吸,=cm,t,了解与掌握,计算时注意升高了,(,t,),、升高到,(,末温,),和升高,(,t,),区分。,第27页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,对应练,5,(,广东广州,),甲、乙两物体质量都为1 kg,丙物体质量为2 kg,三个物体温度都升高1,吸收热量如图所表示,以下说法正确是(,B,),A,.,乙比热容与丙相等,B,.,甲比热容比乙大,C,.,甲温度升高1,需吸收2 000 J热量,D,.,甲、乙温度都降低1,乙比甲放出热量多,第28页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,对应练,6,(,重庆,),将一瓶容量为550 mL矿泉水放入冰箱一段时间后,水温从30,降低到10,这是用,热传递,方式改变了矿泉水内能;在这个过程中水放出热量为,4,.,62,10,4,J,。,c,水,=,4,.,2,10,3,J/(kg,),解析:,水放出热量,内能降低,是经过热传递方法减小水内能,;,水放出热量,Q,放,=cm,t=,4,.,2,10,3,J/(kg,)0.55,kg(30,-10,)=4.6210,4,J,。,第29页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法,4,热机,典题,4,关于内燃机,以下说法正确是(,),A.,内燃机实际工作效率可达100%,B.,汽油机和柴油机使用同种燃料,C.,汽油机和柴油机均属于内燃机,D.,在做功冲程中,机械能转化为内能,答案:,C,解析:,据书本知识可知,因为内燃机工作时,一定有能量损失,所以效率一定小于,100%,故,A,错误,;,汽油机燃料是汽油,柴油机燃料是柴油,故,B,错误,;,利用内能做功机器称为内燃机,汽油机和柴油机均属于内燃机,故,C,正确,;,内燃机工作时,在做功冲程中,内能转化为机械能,D,错误。故选,C,。,第30页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,对应练,7,汽油机一个工作循环分为四个冲程,每个冲程都伴伴随能量转移或转化,其中主要将机械能转化为内能冲程是(,B,),A.,吸气冲程B.压缩冲程,C.,做功冲程D.排气冲程,第31页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法,5,热量、效率相关计算,典题,5,新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气。假如每瓶中装入12 kg液化气,液化气热值取4,.,2,10,7,J/kg,则每瓶液化气完全燃烧放出热量是,J,若放出热量有40%被利用,在标准大气压下可把,kg,水从20,加热至沸腾。c,水,=,4,.,2,10,3,J/(kg,),答案:,5,.,04,10,8,600,第32页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,解析:,(1),整瓶液化气完全燃烧释放热量,Q,放,=qm=,4,.,2,10,7,J/kg12,kg=5.0410,8,J;,第33页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,方法归纳,热学综累计算题命题角度,往往是内能转移效率问题,主要有烧水效率问题和热机做功效率问题,两个问题中,总能量,W,总,=Q,放,详细依据,Q,放,=qm,或,Q,放,=qV,计算。但有用功不一样,在烧水问题中,有用功就是水吸收热量,Q,吸,=cm,(,t-t,0,),效率,第34页,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,对应练,8,完全燃烧100 g酒精所放出热量为,3,10,6,J,若其放出热量有70%被水吸收,能使10 kg水从20,升高到,70,。(酒精热值为3,.,0,10,7,J/kg),第35页,命题点,命题点,比较不一样物质吸热情况,1,.,试验器材:铁架台、平底试管2支(型号相同、质量相等)、筷子一根(用以挂温度计)、温度计2支、细绳、石棉网、冷水、食用油(或煤油)、酒精灯、火柴等。,2,.,试验过程:,(1),将装有质量相等水和食用油烧杯插入事先准备好同一水槽冷水中1,2,分钟,确保两烧杯中液体初温相同;,(2),将初温相同两烧杯从冷水中拿出来放入相同功率热得快,同时接通电源,并放入温度计(同时按下停表开始计时),观察经过热传递取得热量两烧杯中温度计改变。,第36页,命题点,3,.,试验结论:升高相同温度时,所用时间较长物质吸收热量较多,吸收热量能力较强(比热容较大)。,探究物体吸热本事试验最常见是考查学生对现象分析得出试验结论,但还要注意试验器材选择原因,如为何用食用油或煤油,而不用水(比热容大,加热时间长)等问题,加热时选取相同加热器等。,第37页,命题点,典题,在比较不一样物质吸热升温情况试验中:,(1),小丽和小明用一套器材做加热水和煤油试验,如图甲所表示。在组装器材时应先调整,(,选填“,A,”,或“,B,”),高度,调整它高度是为了,。,(2),组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等水和煤油,分别加热相同时间,比较水和煤油,得出结论。要完成该试验,除图甲所表示器材外,还需要一个测量工具是,。,第38页,命题点,(3),在对试验进行反思时,他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点,所以改进方案并设计了图乙所表示装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还含有优点是,。(答出一个即可),答案:,(1),A,确保使用外焰加热,(2),升高温度,停表,(,或其它计时工具,),(3),该方案防止两次加热,用同一热源加热确保在相等时间内吸收热量相等,第39页,命题点,解析:,(1),组装试验仪器时,应依据酒精灯及其火焰高度先固定图中,A,部分,使酒精灯外焰恰好能给烧杯加热,然后再固定图中,B,部分,这么能够防止重复调整。,(2),在同一个烧杯中称出质量相等水和煤油,分别加热相同时间,比较水和煤油升高温度,得出结论。试验要确保两次加热时间相等,需要用停表或其它计时工具测时间。,(3),由题图乙所表示试验可知,试验用同一个烧杯用,“,水浴法,”,对水与煤油同时加热,该方案防止两次加热,用同一热源加热确保在相等时间内吸收热量相等,;“,比较不一样物质吸热能力,”,试验是热学最主要试验。此试验不但考查学生对基本过程掌握情况,更深入考查学生利用基本知识和方法分析问题、提出问题能力。要知道,“,水浴法,”,加热优点。,第40页,命题点,方法归纳,(1),控制加热器相同,在相同时间内放出相同热量,质量相同水和食用油在相同时间内吸收热量也相等。,(2),控制加热时间相同,则相同时间内两烧杯中液体吸收热量相等,比较液体升高温度来判断物质吸热能力大小。或控制两烧杯中液体升高相同温度,观察两液体加热时间长短来判断吸热能力强弱,加热时间长,升高相同温度则吸热能力强。,第41页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1,.,(,甘肃天水,),如图所表示,对于图片中所描述物理过程,以下分析正确是(,C,),A,.,图甲,厚玻璃内空气被压缩时,空气内能降低,B,.,图乙,瓶子内空气推进塞子跳起时,空气内能增大,C,.,图丙,试管内水蒸气推进塞子冲出时,水蒸气内能降低,D,.,图丁,汽缸内气体推进活塞向下运动时,气体内能增大,第42页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,2,.,(,甘肃兰州,),以下关于四冲程内燃机说法中正确是(,C,),A.,热机效率越高,所做有用功就越多,B.,汽油机在吸气冲程中吸入气缸是空气,C.,一个工作循环对外做功一次,D.,压缩冲程中将内能转化为机械能,第43页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,3,.,以下现象中用热传递方式改变物体内能是(,A,),第44页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,4,.,(,甘肃兰州,),关于内能、温度和热量,以下说法正确是(,C,),A,.,物体内能跟物体运动速度、物体温度和物质状态都相关系,B,.,不一样燃料燃烧时,放出热量越多热值越大,C,.,质量和初温相同水和煤油,放出相同热量时煤油温度降低得多,D,.,内能总是从内能多物体向内能少物体转移,第45页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,5.(甘肃省卷)8月,我国发射了全球首颗量子卫星,为纪念墨子,这个全球首颗量子卫星被命名为“墨子号”。发射卫星火箭常使用液态氢作为燃料,主要是因为液态氢含有(D),A.较小密度B.较大比热容,C.较低沸点D.较高热值,第46页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,6,.,(,甘肃省卷,),惯用液体温度计是依据液体,热胀冷缩,原理制成。小华在测量室外温度时发觉温度在升高,对于温度计内水银而言,它,内能,(,选填“密度”“质量”或“内能”)在增大。,第47页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,7,.,(,甘肃省卷,),如图所表示是四冲程汽油机工作过程一个冲程,该冲程是将,机械,能转化为,内,能。,第48页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,8,.,(,甘肃兰州,),汽车发动机惯用水作为冷却剂,这是因为水,比热容,较大;发动机把热量传递给水使水内能增加是经过,热传递,方式实现。,第49页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,9,.,(,甘肃兰州,),如图所表示为某物质熔化过程图象(假设加热装置功率不变,加热过程中物质质量不变)。,(1)(,多项选择,),从图中能得到正确信息是,AC,。,A.,该物质为晶体,熔点为0,B.,该物质熔化过程连续了4 min,C.,该物质在,AB,段状态为固态,D.,该物质在,B,、,C,两点时温度和内能都相等,(2),该物质在,AB,段和,CD,段比热容之比为,1,2,。,第50页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,10,.,(,甘肃兰州,),为了比较,A,、,B,两种液体比热容大小,某试验小组做了如图所表示试验,在两个相同试管中,分别装入,A,、,B,两种液体,将试管放入完全相同盛水烧杯中,用相同酒精灯加热。,(1),试验采取水浴加热,目标是使溶液,A,、,B,均匀,受热;,(2),在试管中装入液体,A,、,B,时,要控制它们初温和,质量,相同;,(3),加热相同时间,是为了确保液体,A,、,B,吸收热量,相同,(,选填“相同”或“不相同”);,(4),加热相同时间后,液体,A,、,B,温度如图所表示,这表明液体,B,(,选填“,A,”,或“,B,”),比热容较大。,第51页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,解析:,(1),试验采取水浴加热,目标是使溶液,A,、,B,均匀受热,;(2),依据控制变量法,要研究两种液体吸热本事,应控制两个试管中所装,A,、,B,两种液体初温相同、质量相等,;(3),将试管放入完全相同盛水烧杯中,用相同酒精灯加热,所以加热时间长短反应液体吸收热量多少,所以加热相同时间,是为了确保液体,A,、,B,吸收热量相同,;(4),依据图示可知,加热相同时间后,液体,A,升高温,第52页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,11,.,(,甘肃省卷,),如图所表示,一辆汽车在行驶途中遇突发情况,紧急刹车时,司机身体前倾,车身向前滑行一段距离,在路面上留下轮胎滑过痕迹,轮胎温度急剧升高。请依据以上情境简明回答以下问题:,(1),刹车时司机身体前倾原因。,(2),从能量转化角度解释轮胎温度升高原因。,第53页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,答案:,(1),车行驶时司机随车一起向前运动,急刹车时司机下半身随车停下,司机上半身因为惯性仍保持向前运动状态,所以司机会向前倾倒。,(2),紧急刹车时,车轮在地面上摩擦,克服摩擦做功,并将机械能转化为内能,所以轮胎表面温度急剧升高产生冒烟现象是经过做功方法使内能增加。,第54页,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,12,.,(,甘肃兰州,),某燃气热水器工作时,燃烧产生热量功率为20 kW,水温升高25,时,每分钟出水量为10 L。此时,c,水,=,4,.,2,10,3,J,/,(kg,),水,=,1,.,0,10,3,kg,/,m,3,。求:,(1)1 min,内水吸收热量;(2)热水器效率。,答案:,(1)1,.,05,10,6,J,(2)87,.,5%,解析:,(1)1,min,出水体积,V=,10,L=0.01,m,3,m=V=,1,10,3,kg/m,3,0.01,m,3,=10,kg,1,min,水吸收热量,Q,吸,=cm,t=,4,.,2,10,3,J/(kg,)10,kg25,=1.0510,6,J;,(2)1,min,燃气燃烧产生热量,Q,放,=Pt=,20,10,3,W,60,s=,1,.,2,10,6,J,第55页,
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