湖南省邵陽市中考物理 第十三章 內(nèi)能 第十四章 內(nèi)能的利用復習課件.ppt

第十三章內(nèi)能第十四章內(nèi)能的利用 一 分子熱運動1 物質(zhì)的構(gòu)成 1 構(gòu)成 常見的物質(zhì)是由極其微小的粒子 構(gòu)成的 2 大小 人們通常以 m為單位來度量分子 2 分子熱運動 1 擴散現(xiàn)象 不同的物質(zhì)在互相接觸時彼此進入 的現(xiàn)象 2 熱運動 一切物質(zhì)的分子都在不停地做 分子的運動與 有關(guān) 分子 原子 10 10 對方 無規(guī)則運動 溫度 3 分子間的作用力 1 分子間存在相互作用的 2 變化特點 當分子間距離很小時 作用力表現(xiàn)為 當分子間距離稍大時 作用力表現(xiàn)為 引力和斥力 斥力 引力 二 內(nèi)能1 定義 構(gòu)成物體的所有分子 其熱運動的 與 的總和 2 主要影響因素 1 溫度 同一物體 溫度越高 內(nèi)能越大 溫度降低時 內(nèi)能會 2 質(zhì)量 在溫度相同 物態(tài)相同的情況下 質(zhì)量大的物體內(nèi)能大 3 特點 一切物體任何時候都有 動能 分子勢能 減小 內(nèi)能 4 內(nèi)能的改變 1 兩種改變方式 和 2 熱量 在熱傳遞過程中 傳遞 的多少 5 比熱容 1 定義 一定質(zhì)量的某種物質(zhì) 在溫度升高時吸收的 與它的 和 乘積之比 2 計算公式 6 熱量的計算公式 做功 熱傳遞 能量 熱量 質(zhì)量 升高的溫度 q cm t 三 熱機1 能量轉(zhuǎn)化 能轉(zhuǎn)化為 能 2 內(nèi)燃機 1 定義 燃料直接在發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機 機械 內(nèi) 2 工作特點 打開 關(guān)閉 向上 機械能 內(nèi)能 內(nèi)能 機械能 四 熱機的效率1 燃料的熱值 某種燃料完全燃燒時放出的 與其質(zhì)量之比 2 熱機的效率 用來做 的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量 熱量 有用功 之比 3 能量的轉(zhuǎn)化與守恒 1 普遍性 在一定條件下 各種形式的能是可以 的 2 能量守恒定律 能量既不會憑空消滅 也不會憑空產(chǎn)生 它只會從一種形式 為其他形式 或者從一個物體 到其他物體 而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中 能量的總量 相互轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)移 保持不變 讀 練 1 填一填 分子熱運動如圖甲 抽掉玻璃板后 兩個瓶子內(nèi)的氣體會混合在一起 這是一種 現(xiàn)象 如圖乙 兩個鉛柱沒有被重物拉開 主要是由于鉛柱的分子之間有 擴散 引力 2 辨一辨 內(nèi)能的改變方式冬天 雙手摩擦 利用 改變內(nèi)能 向手上哈氣 利用 改變內(nèi)能 做功 熱傳遞 3 判一判 內(nèi)燃機沖程判斷如圖為 沖程 在此沖程 能轉(zhuǎn)化為 能 壓縮 機械 內(nèi) 4 練一練 小明將1kg溫度為10 的水加熱到90 時 需要吸收 j的熱量 這相當于完全燃燒 m3的天然氣放出的熱量 已知c水 4 2 103j kg 天然氣的熱值為8 107j m3 3 36 105 0 0042 5 填一填 能量守恒定律如圖是一種設(shè)想的永動機 這種永動機 選填 能 與 不能 永遠運動下去 能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中 總能量 不能 保持不變 考點1分子動理論的初步認識1 擴散現(xiàn)象 1 表明 一切物體分子在不停地做無規(guī)則的運動 2 影響因素 溫度越高 分子的熱運動越劇烈 且在任何溫度 擴散現(xiàn)象都能發(fā)生 3 發(fā)生條件 發(fā)生在兩種或幾種相互接觸的不同物質(zhì)之間 并且在固 液 氣三種狀態(tài)不同的物質(zhì)之間都能發(fā)生 2 分子間有間隙 3 分子間存在相互作用的引力和斥力 分子間的引力和斥力是同時存在的 技法攻略 分子運動和機械運動的比較 示范題1 2015 邵陽中考 寶劍鋒從磨礪出 梅花香自苦寒來 人們能聞到梅花香味是因為 a 分子很小b 分子間存在引力c 分子在不停地做無規(guī)則運動d 分子間存在斥力 解題探究 解答本題時思考以下問題 什么是擴散現(xiàn)象 擴散現(xiàn)象表明了什么 提示 不同的物質(zhì)在互相接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象 叫作擴散現(xiàn)象 擴散現(xiàn)象表明一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運動 解析 選c 本題考查分子動理論的相關(guān)知識 聞到梅花的香味 這是擴散現(xiàn)象 這是由于芳香分子在不停地做無規(guī)則運動 故選c 示范題2 2015 株洲中考 將兩個鉛柱的底面削平 緊壓 兩個鉛柱結(jié)合了起來 在下面吊掛一個重物 它們?nèi)詻]有分開 如圖 該實驗說明了 a 分子間存在引力b 分子間存在斥力c 分子間存在間隙d 分子無規(guī)則運動 解題關(guān)鍵 解答本題應抓住以下關(guān)鍵 關(guān)鍵 知道分子間存在引力 解析 選a 本題考查分子間的作用力 兩表面磨平的鉛塊緊密接觸后 由于鉛塊分子之間存在引力 使兩個鉛塊連成了一個整體 所以可以讓重物懸掛在下面 故選a 備選例題 2014 泰安中考 下面現(xiàn)象可以說明分子的熱運動的是 a 風吹樹葉搖動b 掃地時塵土飛揚c 玫瑰花芳香四溢d 河水向低處流 解析 選c 本題考查分子熱運動 水向低處流 風吹樹葉動 塵土飛揚是物體的機械運動 不屬于分子的運動 玫瑰花芳香四溢是花香分子運動到空氣中被人們聞到了 屬于分子的熱運動 故選c 知識拓展 分子間相互作用的斥力與引力的特點 1 同時性 二者同時存在 2 一致性 二者都隨分子間距離的增大而減小 當分子間距很大時 約大于10倍分子直徑 二者均可忽略不計 二者又都隨著分子間距的減小而增大 3 差異性 二者隨分子間距離變化的快慢不同 當分子間距增大時 斥力減小得更快 分子間表現(xiàn)為引力 當分子間距減小時 斥力增大得更快 分子間表現(xiàn)為斥力 考點2溫度 內(nèi)能 熱量的比較1 區(qū)別 1 溫度 一切物體任何時候都有溫度 2 內(nèi)能 能量的一種形式 可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移 物體的內(nèi)能不會為零 通常用 具有 來修飾 3 熱量 用 吸收 或 放出 來表述 而不能用 具有 或 含有 表述 如果物體之間沒有溫度差 就沒有熱傳遞 就沒有內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 也就不存在 熱量 2 聯(lián)系 說明 箭頭方向表示由某個量的變化會不會引起另一個量的變化 一定 和 不一定 是指物理量變化的情況 1 物體溫度升高 內(nèi)能一定增加 可能吸熱 也可能外界對物體做功 2 物體吸熱 內(nèi)能不一定增加 物體可能對外做功 溫度不一定升高 物體放熱 內(nèi)能不一定減少 溫度不一定降低 失分盲點 1 溫度高的物體內(nèi)能不一定大 內(nèi)能還與物體的質(zhì)量有關(guān) 2 改變內(nèi)能有兩種方式 做功和熱傳遞 它們在改變內(nèi)能的效果上是一樣的 物體內(nèi)能發(fā)生改變 可能由于做功 也可能由于熱傳遞 3 熱量是由溫度高的物體傳向溫度低的物體 而不是從內(nèi)能大的物體傳向內(nèi)能小的物體 示范題3 2014 衡陽中考 關(guān)于溫度 熱量和內(nèi)能的說法中不正確的是 a 0 的冰塊也有內(nèi)能b 溫度高的物體 內(nèi)能一定大c 物體放出熱量 溫度不一定降低d 物體對外做功 內(nèi)能可能減小 解題關(guān)鍵 解答本題應明確以下關(guān)鍵點 解析 選b 本題考查溫度 熱量和內(nèi)能的關(guān)系 物體在任何情況下都有內(nèi)能 a選項正確 溫度高的物體 內(nèi)能不一定大 內(nèi)能的大小還與質(zhì)量等有關(guān) b選項錯誤 物體放出熱量 溫度不一定降低 如物體的凝固過程 c選項正確 物體對外做功 內(nèi)能可能減小 也可能增大 因為還可能通過熱傳遞的方式使物體的內(nèi)能增加 d選項正確 示范題4 2015 張家界中考 下列選項中通過做功的方式改變物體內(nèi)能的是 a 冬天 烤火取暖b 夏天 在飲料中放冰塊c 冬天 搓動雙手會發(fā)熱d 夏天 石頭被曬得很熱 解題關(guān)鍵 解答本題要明確兩點 1 改變內(nèi)能的兩種方式 做功和熱傳遞 2 通過做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化 通過熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 解析 選c 本題考查改變物體內(nèi)能的兩種方式 改變物體的內(nèi)能有兩種方式 做功和熱傳遞 冬天烤火 飲料中放冰塊 石頭被曬熱都是通過熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的 搓動雙手會發(fā)熱是通過做功改變物體的內(nèi)能 a b d錯 c正確 故選c 知識拓展 機械能和內(nèi)能的比較 考點3比熱容的理解及應用1 比熱容的理解 1 c 只是比熱容在數(shù)值上等于 比熱容既不與熱量成正比 也不與質(zhì)量 溫度的變化的乘積成反比 同種狀態(tài)下 比熱容只取決于物質(zhì)的種類 2 同一物質(zhì)的比熱容隨狀態(tài)的改變而改變 例如 水的比熱容是4 2 103j kg 變?yōu)楣虘B(tài)的冰后的比熱容是2 1 103j kg 2 應用 1 夏天沿海地區(qū)比內(nèi)陸涼爽 冬天沿海地區(qū)比內(nèi)陸暖和 這是因為在吸收或放出相同熱量時 比熱容較小的物質(zhì) 溫度易發(fā)生明顯變化 比熱容較大的物質(zhì) 溫度不易發(fā)生明顯變化 2 生產(chǎn)生活中常利用水作發(fā)動機的冷卻劑 這是因為一定質(zhì)量的水升高一定的溫度比其他同樣質(zhì)量的物質(zhì)升高同樣的溫度吸收的熱量多 示范題5 2014 益陽中考 關(guān)于比熱容 下列說法正確的是 a 500ml水比200ml水的比熱容大b 相同質(zhì)量的酒精與汽油完全燃燒放出的熱量不同 是因為它們的比熱容不同c 質(zhì)量相同的鐵和鋁 吸收相同的熱量后 鋁的溫度升高較少 說明鋁的比熱容比鐵大d 熱水變涼后其比熱容變小 解題關(guān)鍵 解答本題應抓住以下關(guān)鍵 關(guān)鍵1 明確比熱容是物質(zhì)的一種特性 其大小只與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān) 而與物質(zhì)的質(zhì)量 體積 溫度及吸放熱量的多少等因素無關(guān) 關(guān)鍵2 由公式c 知 在質(zhì)量和吸收的熱量相同時 升高的溫度越少 比熱容越大 解析 選c 本題考查比熱容 物質(zhì)的比熱容與物體的體積大小 溫度高低均無關(guān) a d選項均錯誤 相同質(zhì)量的酒精與汽油完全燃燒放出的熱量不同 是因為它們的熱值不同 b選項錯誤 由q cm t知 在質(zhì)量和吸收的熱量q相同時 升高的溫度越少 比熱容越大 c選項正確 故選c 示范題6 2014 邵陽中考 沿海地區(qū)晝夜溫度變化比內(nèi)陸地區(qū)小 這是因為沿海地區(qū)多水 水的比熱容比沙石的比熱容 選填 大 或 小 解題關(guān)鍵 解答本題應抓住的關(guān)鍵 相同質(zhì)量的不同物質(zhì) 吸收或放出相同熱量時 比熱容大的溫度變化小 解析 本題考查利用水的比熱容大解釋現(xiàn)象 因為水的比熱容比沙石的比熱容大 在白天相同的日照條件下 吸熱情況相同 沿海地區(qū)溫度升高得少 內(nèi)陸地區(qū)溫度升高得多 在晚上同樣放熱的條件下 沿海地區(qū)溫度降低得少 內(nèi)陸地區(qū)溫度降低得多 所以沿海地區(qū)晝夜溫度變化比內(nèi)陸地區(qū)小 答案 大 考點4熱值和熱量1 熱量的計算 1 利用比熱容計算物體吸收或放出的熱量 吸熱公式 q吸 cm t t0 放熱公式 q放 cm t0 t 其中t0表示物體的初溫 t表示物體的末溫 2 利用熱值計算燃料完全燃燒放出的熱量 固體 液體燃料 q放 mq m表示燃料的質(zhì)量 氣體燃料 q放 vq v表示燃料的體積 2 熱機效率 1 計算 100 用爐子加熱物體 q總為燃料完全燃燒放出的熱量 q總 mq q有為被加熱物質(zhì)吸收的熱量 如果是太陽能熱水器 則q總為太陽輻射在熱水器上的總能量 q有為水吸收的熱量 如果是電熱器 則q總為電流做功放出的熱量 w uit q有為水吸收的熱量 2 變形公式 q有用 q放 失分盲點 溫度 升高了 降低了 是指溫度的變化量 即 t 溫度 升高到 降低到 是指物體的末溫t 示范題7 2014 邵陽中考 某熱水器內(nèi)裝有100kg的水 將這些水從20 加熱到70 水吸收的熱量為 已知c水 4 2 103j kg a 2 1 106jb 2 1 107jc 8 4 106jd 8 4 107j 解題關(guān)鍵 解答本題應抓住的關(guān)鍵 知道水吸收熱量的計算公式q吸 cm t 解析 選b 本題考查熱量的計算 q吸 cm t 4 2 103j kg 100kg 70 20 2 1 107j 故選b 示范題8 2015 衡陽中考 質(zhì)量為2kg的某種物質(zhì)溫度從20 升高到40 時 吸收的熱量是1 88 104j 該物質(zhì)的比熱容是j kg 如果不考慮熱量散失 需要完全燃燒kg干木材來提供熱量 q木材 1 2 107j kg 解題關(guān)鍵 解答本題應抓住的關(guān)鍵 關(guān)鍵1 已知物質(zhì)的質(zhì)量 初溫 末溫和吸收的熱量 根據(jù)公式q吸 cm t t0 的變形公式c 求比熱容 關(guān)鍵2 已知干木材完全燃燒放出的熱量和熱值 根據(jù)q放 mq木材的變形公式m 求干木材的質(zhì)量 解析 本題考查熱值和比熱容的相關(guān)計算 依據(jù)q吸 cm t和q mq進行計算即可 該物質(zhì)的比熱容為 需燃燒的干木材質(zhì)量為 答案 4701 57 10 3 備選例題 2014 蘇州中考 燃氣灶燒水時 把質(zhì)量為2kg 初溫為20 的水加熱到100 共燃燒了0 02m3天然氣 假設(shè)天然氣完全燃燒 已知水的比熱容為4 2 103j kg 天然氣的熱值為8 4 107j m3 求 1 水吸收的熱量 2 天然氣完全燃燒放出的熱量 3 燃氣灶燒水時的效率 解析 1 水吸收的熱量 q吸 cm t t0 4 2 103j kg 2kg 100 20 6 72 105j 2 天然氣完全燃燒放出的熱量 q放 qv 8 4 107j m3 2 10 2m3 1 68 106j 3 燃氣灶的效率 答案 1 6 72 105j 2 1 68 106j 3 40 知識拓展 轉(zhuǎn)化效率其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時 由于有能量損失 所以存在轉(zhuǎn)化效率 問題 1 用爐火加熱水時 化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 水吸收的熱量q吸 q放 mq 2 使用太陽能熱水器時 太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 水吸收的熱量q吸 e太 3 使用電熱器加熱水時 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 水吸收的熱量q吸 w電 考點5熱機1 工作過程 一個工作循環(huán) 活塞往復運動兩次 曲軸轉(zhuǎn)動兩周 對外做功一次 2 判斷汽油機沖程的方法 看氣門和活塞 1 判斷吸氣沖程和排氣沖程 進氣門打開 活塞向下運動是吸氣沖程 排氣門打開 活塞向上運動是排氣沖程 2 判斷做功沖程和壓縮沖程 兩氣門均關(guān)閉 活塞向下運動是做功沖程 向上運動是壓縮沖程 如果火花塞點燃必為做功沖程 3 能量轉(zhuǎn)化 1 壓縮沖程 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 2 做功沖程 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 示范題9 2013 邵陽中考 多數(shù)汽油機是由四個沖程不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的 其中 完成將汽油燃燒產(chǎn)生的廢氣排出汽缸的沖程是 a 吸氣沖程b 壓縮沖程c 做功沖程d 排氣沖程 解析 選d 本題考查汽油機的工作流程 在四沖程汽油機的四個沖程中 將廢氣排出汽缸的是排氣沖程 故選d 示范題10 2014 邵陽中考 從能的轉(zhuǎn)化角度看 在四沖程內(nèi)燃機的每個工作循環(huán)中 將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是沖程 解題探究 解答本題時思考以下問題 內(nèi)燃機的四個沖程中存在能量轉(zhuǎn)化的沖程有哪些 能量分別是怎樣轉(zhuǎn)化的 提示 壓縮沖程中 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 做功沖程中 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 解析 本題考查內(nèi)燃機的工作原理 做功沖程中 空氣和汽油的混合物被點燃 產(chǎn)生高溫高壓的燃氣 燃氣推動活塞做功 使內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 答案 做功 備選例題 2014 綏化中考 如圖所示是汽油機的四個沖程 其中屬于做功沖程的是 解析 選b a項排氣門開啟 氣體流出汽缸 是排氣沖程 b項兩氣門都關(guān)閉 活塞下行 汽缸容積變大 是做功沖程 c項進氣門開啟 氣體流入汽缸 是吸氣沖程 d項兩氣門都關(guān)閉 活塞上行 汽缸容積變小 是壓縮沖程 故選b 知識拓展 汽油機和柴油機的比較 特別提醒 在四個沖程中 只有做功沖程是燃氣對活塞做功 其他三個沖程都要靠曲軸上安裝的飛輪的慣性來帶動完成 考點6能量的轉(zhuǎn)化和守恒1 能量 轉(zhuǎn)化 或 轉(zhuǎn)移 的判斷 1 能量的轉(zhuǎn)化伴隨著物體做功而表現(xiàn)出來 能的形式發(fā)生改變 2 能量的轉(zhuǎn)移指同一種能量從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 能的形式并沒有變化 2 能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中 能量的總量不變 能量守恒定律的成立不需要條件 示范題11 2015 長沙中考 目前長沙城區(qū)的老居民小區(qū)正在進行水路改造 改造中用到了一種打孔工具 沖擊鉆 沖擊鉆工作時 鉆頭在電動機的帶動下不斷地沖擊墻壁 打出圓孔 如圖所示 沖擊鉆在工作過程中 其能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是 a 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能b 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能c 只有機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化d 有電能 機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 解題探究 解答本題時思考以下兩個問題 1 電動機在工作時能量是怎樣轉(zhuǎn)化的 2 鉆頭在鉆孔時能量是怎樣轉(zhuǎn)化的 提示 1 電能主要轉(zhuǎn)化為機械能 還有一部分內(nèi)能 2 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 解析 選d 本題考查電能與機械能 內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化 沖擊鉆是一種利用電能轉(zhuǎn)換為機械能的工具 在工作過程中伴隨著電流的熱效應而發(fā)熱 在沖擊過程中也會因摩擦生熱轉(zhuǎn)化成內(nèi)能 因此有電能 機械能 內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 示范題12 2014 邵陽中考 如圖所示為一種人們設(shè)想中的永動機 它通過高處的水流沖擊葉片 葉片的轉(zhuǎn)動又帶動抽水機從低處將水抽到高處 從而循環(huán)工作 這種永動機 選填 能夠 或 不能夠 永遠工作下去 解題關(guān)鍵 解答本題應抓住以下關(guān)鍵 能量在轉(zhuǎn)化過程中是守恒的 解析 本題考查能量的守恒 能量既不會憑空產(chǎn)生 也不會憑空消滅 它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式 或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體 而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中 總量保持不變 這就是能量守恒定律 高處水流沖擊葉片會有能量損失 且沒有新的能量補充 不能把水抽到原來的高度 答案 不能夠 主題比較不同物質(zhì)吸熱的能力 實驗裝置 測量器材 測溫度 測時間 實驗關(guān)鍵 1 實驗設(shè)計 加熱質(zhì)量 的水和食用油 升高 的溫度 比較加熱時間 溫度計 停表 相同 相同 2 測量數(shù)據(jù) 3 分析實驗數(shù)據(jù) 質(zhì)量相同的不同物質(zhì) 升高相同的溫度 吸收的熱量 質(zhì)量相同的同種物質(zhì) 升高的溫度越高 吸收的熱量 不同 越多 要點探究 1 怎樣得到質(zhì)量相同的水和食用油 提示 方法1 先確定需要水和食用油的質(zhì)量 取兩只完全相同的玻璃杯 測出玻璃杯的質(zhì)量 計算出玻璃杯和水的質(zhì)量之和m 再把玻璃杯放在天平上 注入水 使玻璃杯和水的質(zhì)量之和為m 用同樣的方法測出等質(zhì)量的食用油 方法2 先確定需要水和食用油的質(zhì)量 再根據(jù)計算出水和食用油的體積 用量筒測出需要的水和食用油 2 實驗中如何比較水和食用油吸收熱量的多少 提示 電加熱器加熱時間的長短 3 為什么要使燒杯 電加熱