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单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/5/30,#,第,10,课时,内能内能的利用,第一篇教材梳理,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,考点一分子动理论,1,物体是由大量分子组成的,2,不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象叫,。如图所示,气体、液体或固体都会发生,它说明了分子间有间隙、组成物质的分子在,扩散,扩散,不停地做无规则运动,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,3,大量的实验表明,:,物质中分子的运动情况跟,有关,温度越,分子,的无规则运动越剧烈。物理学中,将大量分子的无规则运动,叫分子,的,运动。,注意,:,分子运动与机械运动不同。分子运动是我们肉眼看不见的,其现象一般与外力无关,如“香味扑面”,;,机械运动则需要外力作用,如“尘土飞扬”,温度,高,热,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,4,组成物体的分子间存在相互作用的,和,。如图甲所示,两个铅柱没有被拉开,说明分子间有,;,如图乙所示,由于分子间有引力,则弹簧测力计示数,玻璃板自身重力,;,如图丙所示,水的体积很难被压缩,说明分子间有,。分子间的距离大于,10,-,9,m,时,分子间的相互作用会变得十分微弱,可以认为没有相互作用,(,如破镜难圆,),引力,斥力,引力,大于,斥力,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,考点二内能及其改变,1,.,内能,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物体的内能,单位是焦耳,(J),影响,因素,一切物体,在任何情况下都具有内能,同一物体,在相同状态下,温度越高,内能越,温度降低时,内能,。此外,内能还与物体质量、种类、结构、状态有关,减小,大,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,2,.,改变内能的方式,方式,热传递,做功,实质,内能的转移,从高温物体传到低温物体,直到温度相同,能量的转化,(,内能和其他形式能量的转化,),举例,晒太阳、烧水水变热、哈气取暖,钻木取火、搓手取暖、用活塞压缩气体、铁丝弯折处发热,联系,热传递和做功在改变物体的内能上是,的,等效,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,【,点拨,】,(1),热量是一个过程量,不能说“具有热量”“含有热量”,只能说“吸收热量”“放出热量”。,(2),物体吸收热量,内能增大,但温度不一定升高,(,如晶体熔化,);,物体温度升高,内能增大,但不一定吸收热量。,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,考点三比热容与热值,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,质量,乘积,完全燃烧,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,【,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,),温度变化量少。,(2),水的比热容较大的应用,:,作冷却剂,;,热水袋、暖气片用水作介质,;,调节气候,(,人工湖,),。,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-t,0,),mV,cm,(,t,0,-t,),mq,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,考点四热机及热机效率,1,.,热机的能量转化,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,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,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,3,.,热机效率,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,意义,:,反映热机对能量利用率的高低,计算公式,:,=,提高效率的措施,:,使燃料充分燃烧,;,尽量减少各种热量损失,;,良好的润滑,减少因摩擦而额外消耗的能量,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,考点五能量守恒定律,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,到其他物体,而在,和,的过程中,能量的总量,。,消灭,产生,转化,转移,转化,转移,保持不变,教材,图解,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,1,.,如图,10-1,所示,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,。,图,10-1,大,小,小,大,2,.,如图,10-2,所示实验中,一段时间后,我们会看到塞子从试管口跳出,这是由于水蒸气对塞子,水蒸气的,能转化成塞子的,能。这个能量转化过程与汽油机工作时,冲程的能量转化过程一样。,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,图,10-2,做功,内,机械,做功,3,.,如图,10-3,所示,在标准大气压下,天然气灶将一壶质量为,3 kg,、温度为,20,的水加热至沸腾,大约需要,10 min,。天然气属于,(,选填“可再生”或“不可再生”,),能源,整个过程中水吸收的热量是,J,。若天然气完全燃烧放出热量的,60%,被水吸收,烧开这壶水需要,m,3,的天然气。,已知水的比热容为,4,.,2,10,3,J/(kg,),天然气的热值为,3,.,5,10,7,J/m,3,思维导图 构建体系,教材梳理 夯实基础,图,10-3,4,.,8,10,-,2,不可再生,1,.,008,10,6,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,1,.,下列现象中,不能用分子动理论解释的是,(,),A,.,酒精和水混合后总体积变小,B,.,夏天,牡丹园花香四溢,C,.,铅柱的分子间既有引力也有斥力,D,.,擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞,探究一,分子动理论的初步认识,D,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,2,.,小明学习分子动理论后,先在试管底部装一半红墨水,再在液面上注满酒精,加盖密封后静置,30,日后再观察,现象如图,10-4,所示。,(1),这是,现象。,(2),小明做的实验可以说明,。,(3),细心的小明发现,30,日后总体积与原来体积相比稍小些,这说明,。,(4),若操作该实验时,我们在试管底部加热,发现里面的两种液体很快变成了颜色均匀的混合液体,说明,越高,分子运动越剧烈。,图,10-4,扩散,分子在不停地做无规则运动,分子间有间隙,温度,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,3,.,甲、乙两杯水温度分别为,40,、,80,下列说法正确的是,(,),A,.,只有加热才能使水升温,B,.,甲杯中水的内能一定比乙杯中的少,C,.,乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小,D,.,甲杯中水分子运动一定比乙杯中的剧烈,探究二内能及其改变,C,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,4,.,如图,10-5,所示,对于下列实例中所描述的物理过程,下列说法不正确的是,(,),A,.,图甲,:,对试管加热,管内水温升高,水的内能增加,B,.,图乙,:,摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能,C,.,图丙,:,小孩从滑梯上滑下,是通过热传递改变内能,D,.,图丁,:,厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能增加,图,10-5,C,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,5,.,关于温度、内能、热量,下列说法正确的是,(,),A,.,物体温度越高,含有的热量越多,B,.,物体吸收了热量,温度一定会升高,C,.,物体的温度升高,内能一定增加,D,.,0,的冰块,其内能为零,C,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,6,.,根据表中数据,下列判断正确的是,(,),A,.,不同物质的比热容不可能相同,B,.,物质的比热容与物质的状态无关,C,.,因为水的比热容较大,所以沿海地区比内陆地区昼夜温差大,D,.,质量相等的铝块和铜块升高相同的温度,铝块吸收的热量多,探究三比热容的理解和应用,一些物质的比热容,/,J,(kg,),-1,水,4,.,2,10,3,铝,0,.,88,10,3,煤油、冰,2,.,1,10,3,干泥土,0,.,84,10,3,砂石,0,.,92,10,3,铜,0,.,39,10,3,D,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,探究四热量的计算,7,.,(1),已知铝的比热容是,0,.,88,10,3,J,/,(kg,),把质量为,2 kg,、温度为,30,的铝块加热到,100,吸收的热量是,J,。,(2),质量为,2 kg,的某种物质温度从,20,升高到,40,时,吸收的热量是,1,.,88,10,4,J,该物质的比热容是,。,(3),有一根烧红的铁钉,质量是,2 g,放出,920 J,的热量后,温度降低到,20,铁钉的初温为,。,c,铁,=,0,.,46,10,3,J,/,(kg,),(4),若家用天然气的热值为,4,.,2,10,7,J,/,m,3,水的比热容为,4,.,2,10,3,J,/,(kg,),完全燃烧,0,.,04 m,3,天然气放出的热量是,J,。若某新型天然气灶烧水的效率为,40%,则完全燃烧,0,.,04 m,3,天然气可使室温下,5 kg,的水温度升高,。,c,水,=,4,.,2,10,3,J,/,(kg,),1,.,232,10,5,0,.,47,10,3,J/(kg,),1020,1.6810,6,32,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,(5),一个家用电能表的表盘上有“,3000 revs/(kW,h),”字样。当某个电热水器单独使用时,电能表转盘在,1 min,内转了,60,转,则该热水器消耗的电能是,J,这个热水器在这段时间内放出的热量可以使质量为,kg,的水温度升高,10,。,该热水器的加热效率为,84%,水的比热容为,4,.,2,10,3,J,/,(kg,),1.44,7.210,4,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,(6),某物理兴趣小组的同学,用煤炉给,10 kg,的水加热,同时绘制了如图,10-6,所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在,6 min,内完全燃烧了,0,.,2 kg,的煤,水的比热容为,4,.,2,10,3,J,/,(kg,),煤的热值约为,3,10,7,J,/,kg,则煤完全燃烧产生的热量是,J;,经过,6 min,时间加热,水所吸收的热量是,J,煤炉烧水时的热效率是,。,图,10-6,42%,610,6,2.5210,6,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,8,.,2016,广东,如图,10-7,所示,图,A,、,B,、,C,、,D,是四冲程汽油机的工作示意图,图,E,、,F,是演示实验的示意图。图,C,是,冲程,与它原理相同的是图,所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是图,。,(,后两空选填字母,),探究五热机及热机效率,图,10-7,做功,F,B,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,9,.,小洁家春节假期全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶,225 km,所用时间是,2,.,5 h,消耗汽油,16 kg(,假设汽油完全燃烧,),汽车发动机在这段时间内的功率为,20 kW,。,(,假设整个行驶过程做匀速直线运动,),(1),汽油发动机在做功冲程把,能转化为,能。,(2),汽车行驶过程的牵引力是多大,?,内,机械,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,9,.,小洁家春节假期全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶,225 km,所用时间是,2,.,5 h,消耗汽油,16 kg(,假设汽油完全燃烧,),汽车发动机在这段时间内的功率为,20 kW,。,(,假设整个行驶过程做匀速直线运动,),(3),汽车发动机的效率是多少,?(,已知汽油的热值为,4,.,5,10,7,J,/,kg),重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,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,),。,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,【,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,时,/,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,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,【,交流与反思,】,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,。,表二,加热时间,/,min,0,0,.,5,1,1,.,5,温度,/,食用油,水,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,例,在“比较不同物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图,10-8,甲、乙所示。,图,10-8,(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,加热时间,吸收的热量相同,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,(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,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,(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。,(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,。,甲,甲,大于,32,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,实验拓展,该班同学又利用如图,10-9,甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。,图,10-9,(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,。,(7),实验中第,1,、,2,两组同学记录的实验数据如下表,:,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,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,通过分析实验数据,能够得出的结论是,。,停表,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,),(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,(,选填字母,),。,(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,。,(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,10-10,所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这样做的好处是,。,重难探究 逐个突破,实验突破 素养提升,图,10-10,C,酒精灯的火焰大小不同,(,答案合理即可,),使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同,
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