2020-2021學年蘇科版九年級物理上 12機械能與內(nèi)能第三講

1、2020-2021學年蘇科版九年級物理上 12機械能與內(nèi)能第三講學員姓名： 年 級：初三 輔導科目：物理課時數(shù)： 學科教師： 班主任： 授課日期授課時段組長簽字授課類型TCT星級教學目的理解能量之間的相互轉(zhuǎn)化；理解物質(zhì)的比熱容與熱值，并會計算。重點難點 教學內(nèi)容知識模塊1 一、要點提綱：比熱容（1）定義：_。（2）單位：_，符號_。（3）水的比熱較_，為_。（4）同種物質(zhì)的比熱_，而不同物質(zhì)的比熱一般_，所以，比熱也是物質(zhì)的_。熱量1.物體在熱傳遞過程中_ 叫做熱量,其符號是_，國際單位是_。2物體吸熱公式： ；物體放熱公式： 。3在熱傳遞過程中，如果物體沒有和外界發(fā)生熱傳遞，也沒有對外做功，

2、則一定有： Q吸=Q放。熱值1._某種燃料_放出的熱量叫做這種燃料的熱值。2.熱值的大小只與燃料_ 有關(guān)，與物體的質(zhì)量無關(guān)。熱值是燃料的一種屬性。3. 焦炭的熱值是3107J/kg，表示： 。4燃料完全燃燒放熱公式為： 。5燃料燃燒是獲得 的重要途徑之一，在此過程中燃料的 能轉(zhuǎn)化為 能。熱機1.熱機：是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣的 轉(zhuǎn)化為 的裝置。2. 熱機的共同特點是將燃料燃燒時的_能轉(zhuǎn)化成_能，又通過_ _ ，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為_能。3.汽油機的一個工作循環(huán)由_、_、_和_四個沖程組成。每個工作循環(huán)活塞上下往復_次，曲軸轉(zhuǎn)動_周，飛輪轉(zhuǎn)過 圈，對外做功_次。4.吸氣沖程：活塞向下運動，吸入燃料

3、和空氣的混合氣體。 壓縮沖程：活塞向上運動，壓縮混合氣體， 能 能。點燃混合氣體。 做功沖程：高溫高壓的燃氣推動活塞向下運動， 能 能 。機器動力來源。 排氣沖程：活塞向上運動，將廢氣排出氣缸。5內(nèi)能的利用途徑：直接通過 對物體加熱；通過熱機將 能轉(zhuǎn)化為 能對外做功。6. 內(nèi)能的利用與環(huán)境保護：熱機的利用會帶來對環(huán)境的污染、大氣污染（煙塵廢氣、燃料中含雜質(zhì)、生成SO2、氮氧化合物，生成粉塵、一氧化碳）和噪聲污染。精典例題透析題型一：關(guān)于比熱容，下列說法正確的是 （D ）A物體的比熱容跟物體吸收或放出的熱量有關(guān)B物體的比熱容跟物體的溫度有關(guān)C物體的質(zhì)量越大，它的比熱容越大D物體的比熱容與溫度、質(zhì)

4、量都沒有關(guān)系如圖為某一天中央電視臺天氣預報的截圖。圖中顯示的四個地方，內(nèi)陸地區(qū)的溫差比沿海地區(qū)的溫差大，造成這種差別的主要原因是 （ A ）A水的比熱容比泥土、砂石的比熱容大 B水的內(nèi)能比泥土、砂石的內(nèi)能大C水的密度比泥土、砂石的密度小 D水的溫度比泥土、砂石的溫度低質(zhì)量相等的水、鋁塊、銅塊和水銀（c水c鋁c銅c水銀），它們的溫度分別從20降到10放出熱量最多的是 （ A ）A水 B鋁塊 C銅塊 D水銀用兩個相同的電熱器給質(zhì)量同為2kg的物質(zhì)甲和水加熱，它們的溫度隨時間的變化關(guān)系如圖所示，據(jù)此判斷甲物質(zhì)10min吸收的熱量為 （ C ）A5.04105J B4.2105J C2.52105J

5、D條件不足，不能計算題型二：用電水壺燒水時，如果將壺內(nèi)20的水的溫度升高60，水吸收的熱量是5.04105J，那么壺內(nèi)水的質(zhì)量是kg；水的比熱容較大，在日常生活中有許多應用此知識的地方，請舉出一個實例：。 暖氣里用水做運輸能量的介質(zhì)（汽車發(fā)動機里用水做冷卻劑、熱水袋里用水散熱等）在火箭發(fā)射塔下，常常建一個水池，這里的水的主要作用是（填物態(tài)變化名稱及吸放熱情況），這正是利用了水的廉價和它的較大，這類似于冬季時北方地窖中放幾桶水以免白菜等食物凍壞。 汽化吸熱 比熱容有一根燒紅的鐵釘，質(zhì)量是2g，放出920J的熱量后，溫度降低到20，求鐵釘?shù)某鯗?。c鐵=0.46103J/（kg）解：Q放=cmt=c

6、m（t0t）920J=0.46103J/（kg）210-3kg（t020）解得：t0=1020知識模塊2 在探究物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)實驗中，小明將質(zhì)量相同的A、B兩種液體分別用兩個完全相同的電加熱器同時加熱，液體溫度隨時間變化關(guān)系如圖所示。（1）實驗中，所用的液體溫度計制作原理是：（2）實驗中，記錄加熱時間的意義是：（3）分析圖像可知，液體的吸熱本領(lǐng)強；（4）若A、B兩種液體中，一種液體是水，另一種液體的比熱容是J/（kg）（己知c水=4.2103J/（kg）（1）液體的熱脹冷縮 （2）通過比較加熱時間比較液體吸熱的多少（3）B （4）2.1103某同學在做“比較不同液體吸熱能力”的實驗時，使用相同

7、的電加熱器給液體a和b加熱。液體次數(shù)質(zhì)量m/kg升高的溫度 t/加熱的時間t/mina10.15120.110230.2104b40.110150.120260.2204（1）分析第1、4次，第2、5次或第3、6次實驗數(shù)據(jù)，某同學認為：加熱相同的時間時，b升高的溫度高一些，這說明b吸收的熱量多一些。這位同學的判斷是否正確？請說明理由。（2）分析第2、3次或第5、6次實驗數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論是：同種物質(zhì)升高相同溫度時，物質(zhì)的越大，吸收的熱量就。（選填：“多”或“少”）（3）通過比較第2、4次實驗數(shù)據(jù)可知，液體吸收的熱量多少與液體的有關(guān)，的吸熱能力更強（選填“a”或“b”）。（1）不正確。因為

8、完全相同的加熱器，加熱相同的時間，放出的熱量相同。所以a、b兩種液體吸收的熱量相等。 （2）質(zhì)量 多 （3）種類 a知識模塊2 專題概述。熱傳遞過程中吸收或放出的熱量：物質(zhì)的比熱容用字母 表示，物體的質(zhì)量為 ，初溫度為 ，末溫度為 ，當物體溫度升高時，所吸收的熱量公式為 ；當物體溫度降低時，所放出的熱量公式為 ；我們可以將以上兩個公式合并為一個公式 ，其中 表示物體溫度的變化.物理生活海風的形成：白天，陸地比大海升溫 ，地面附近密度較小的熱空氣 ，海面較冷的空氣就會來補充，于是冷空氣沿海面吹向陸地，形成海風。陸風的形成：夜晚，陸地比大海降溫 ，海面上的 空氣 ，地面附近的冷空氣就會來補充，于是

9、冷空氣沿地面吹向大海，形成陸風。精典例題透析題型一： 1.下列關(guān)于內(nèi)能說法中正確的是 （ C ）A.物體運動速度越大，內(nèi)能越大 B.溫度高的物體一定比溫度低的物體內(nèi)能大C.靜止的物體沒有動能，但有內(nèi)能 D.內(nèi)能和溫度有關(guān)，所以0.C的水沒有內(nèi)能2關(guān)于熱量和熱傳遞，下列說法中正確的是 （D）A.溫度高的物體含有的熱量一定多 B.比熱大的物體含有的熱量一定多C.熱總是從含有熱量多的物體傳遞到含有熱量少的物體D.熱總是從溫度高的物體傳向溫度低的物體3下列說法中正確的是 （D） A.只要物體吸收了熱量，溫度就一定會升高B.只要物體吸收了熱量，分子動能就一定增加C.只要物體溫度不變，它的內(nèi)能就一定不變D

10、.只要物體溫度升高，它的內(nèi)能就一定增加4.直徑相同的實心鐵球和空心鐵球，如果它們吸收相等的熱量，那么 （B ）A.實心鐵球溫度升得高B.空心鐵球溫度升得高C.兩球溫度升得一樣高D.無法判斷5關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能的說法，正確的是 （ A ）物體溫度升高，內(nèi)能增加物體溫度升高，內(nèi)能減少晶體在熔化過程中吸收熱量，但是溫度保持不變溫度高的物體含有熱量一定比溫度低的物體含有的熱量多A. B. C. D.6質(zhì)量相等的某種液體和水在降低相同溫度時，放出的熱量之比為1：2，則該液體的比熱容與水的比熱容的關(guān)系是 （ A ）A.c液=c水 B. c液=c水 C. c液=2c水 D.無法確定7在農(nóng)業(yè)早春培育秧苗時，

11、常采用晚上灌水護苗，白天排水助長的方法，這樣做的原因是 （ B ）A.灌入的水溫度較高，所以可以防止秧苗凍壞B.水的比熱容大，放出的熱量多，所以秧苗不會凍壞C.泥土的溫度高，所以白天把水放掉有利秧苗生長D.泥土的比熱容小，吸收熱量少，所以白天泥土的溫度比水的溫度高8.如圖1所示的雙層鍋，內(nèi)鍋中盛有質(zhì)量相等的不同液體A和B，雙層鍋之間盛有水C，加熱使水C沸騰，經(jīng)過足夠長的時間后，A和B的溫度分別穩(wěn)定于tA和tB，在此過程中，A和B凈吸收熱量分別為QA和QB，那么，它們之間的關(guān)系為 （ A ）A.tA=tB B.tAtB C.QA=QB D.QAQB題型二：9.太陽能熱水器是通過吸熱板完成把太陽輻

12、射能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的裝置，某學校興趣小組對投射到地面上的太陽輻射功率進行了一次估測（太陽的輻射功率是指單位時間內(nèi)投射到單位面積地面上的太陽輻射能）他們測得小明家太陽能熱水器的吸熱板面積是2.5m2，水箱里水的質(zhì)量是200kg，并測得太陽光正對吸熱板照射875s，水箱里的水溫升高了1若太陽輻射能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能的效率是60%，請你計算：（1）在此時間內(nèi)，水箱里的水吸收的熱量；（2）投射到每平方米吸熱板上的太陽輻射功率c水=4.2103J/（kg ）8.4105 640W 知識模塊4 1將鐵絲快速地反復彎折幾次，然后用手指在彎折處觸摸一下，有 的感覺，這是由于物體的內(nèi)能 的緣故。 2如圖2所示，在透

13、明塑料盒的底部鉆一個孔，將電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊地塞進孔中，打開塑料盒蓋，向盒中滴入數(shù)滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然后撳動電火花發(fā)生器的按鈕。這時我們可以看到：盒蓋 ，同時聽到“呯”的一聲響。在此過程中，酒精燃燒后產(chǎn)生的燃氣對 做功，燃氣的 能減少，轉(zhuǎn)化為 的 能。3熱機是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃氣的 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。4汽油機完成一個工作循環(huán)：（1）活塞經(jīng)歷四個沖程：分別為 和排氣沖程，其中， 沖程是燃氣對外做功的過程；（2）曲軸旋轉(zhuǎn) 周，活塞往復 次；（3）壓縮沖程中 能轉(zhuǎn)化為 能；做功沖程中 能轉(zhuǎn)化為 能。5如圖3所示為熱機工作時的某種程示意圖，該沖程是 沖程。1發(fā)熱；增加2被彈出

14、 盒蓋 內(nèi)能 盒蓋 機械能3內(nèi) 機械4（1）吸氣 壓縮 做功 做功 （2）2 2 （3）機械 內(nèi) 內(nèi) 機械5排氣精典例題透析1.下列說法中正確的是 ( D )A物體運動速度越大,每個分子的動能就越大B物體運動速度越大,物體的內(nèi)能就越大C靜止的物體沒有動能,也沒有內(nèi)能D靜止的物體沒有動能，但有內(nèi)能2.由兩種不同物質(zhì)組成的物體甲和乙，降低相同的溫度后，放出熱量也相同，則下面四種說法中正確的是 （ B ）A.若甲的比熱大于乙的比熱，則甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量B.若甲的比熱大于乙的比熱，則甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)量C.若甲的比熱等于乙的比熱，則甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量D.若甲的比熱等于乙的比熱，則甲的質(zhì)量小于乙的質(zhì)

15、量3.質(zhì)量相等，初溫相同的a、b兩種液體，分別用兩個完全相同的加熱器加熱，加熱過程中，溫度隨時間變化的圖線如圖2所示，根據(jù)圖線可知_B_的比熱容大4.某校物理課外興趣小組對“吸收太陽能與表面顏色之間的關(guān)系”進行了實驗研究：在黑色塑料袋和白色塑料袋內(nèi)裝入同樣質(zhì)量的水，插入溫度計后并系好，放在陽光下曝曬，每隔相同的時間，讀出溫度計的示數(shù).數(shù)據(jù)記錄如下：塑料袋水的質(zhì)量（kg）初溫（）溫度（）溫度（）溫度（）黑色1.514.023.328.033.5白色1.514.017.518.621.0（1）分析上表的實驗數(shù)據(jù)可推知，太陽能熱水器的集熱管內(nèi)表面顏色以 色為宜；（2）某太陽能熱水器裝水80kg，集熱

16、管每小時接收太陽能約為4.2106J，則該熱水器每小時水溫能升高多少？c水=4.2103J/（kg）（不計熱量損失）(1)黑 (2)12.5真題解析1太陽能是一種廉價的清潔能源，開發(fā)和利用的前景十分廣闊。從有關(guān)資料獲悉，在晴天，陽光垂直地面照射時地球表面接受到的熱輻射為1.2103 J/(m2s)。有一臺太陽能熱水器，水箱容積為50L，可將接收到的熱輻射的40%用來提高水溫。若該熱水器接受陽光垂直照射的有效面積始終是2.1 m2，求：（1）1h后裝滿水的水箱中的冷水溫度能升高多少？（2）若用煤氣來提供這些熱量，需要完全燃燒多少g的煤氣？（不計熱量損失，q煤氣4.2107J/kg）(1)Q1.2

17、103 J/(m2s) 2.1 m23600s9.072106 Jm=V=1.0103kg/m35010-3m3=50kg43.2(2) m=2現(xiàn)代家庭裝修中有些浴室使用燃氣熱水器提供熱水，小芳家安裝了燃氣熱水器。已知水進入熱水器前的溫度是10，洗澡時熱水器輸出熱水的溫度設(shè)定為40；如果小芳洗一次澡用熱水0.05m3，水的比熱容是4.2103J/（kg）。求：（1）所用熱水的質(zhì)量為多少？（2）水從熱水器中吸收多少熱量？（3）若天然氣完全燃燒釋放熱量的70%被水吸收，需要消耗多少m3的天然氣？（天然氣的熱值q=4107J/m3）解：（1）由得m=V=1.0103kg/m30.05m3=50kg（

18、2）Q吸=cm（t-t0）=4.2103J/(kg)50kg（40-10）=6.3106J（3）3倫敦奧運會期間，一種環(huán)?；旌蟿恿ζ嚧┧笥诟鲌鲳^之間，混合動力汽車啟動時，內(nèi)燃機并不工作，蓄電池通過某種方式向車輪輸送能量；當需要高速行駛或蓄電池儲存電能過低時，內(nèi)燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，也可以同時給蓄電池充電；當車輛需要全力加速時，內(nèi)燃機和蓄電池還可以同時向車輪輸送能量. 一測試人員駕駛該車在平直公路上勻速行駛0.5h，觀察儀表盤，發(fā)現(xiàn)這段時間內(nèi)汽車內(nèi)燃機消耗燃油 4.475kg，車速為50km/h，蓄電池組儲存的能量由最大值的60%增加到80%，蓄電池組儲存的能量的最大值為1.08108J.從汽車使用技術(shù)手冊中，測試人員發(fā)現(xiàn)該車使用的燃油的熱值為4.0107J/kg，汽車行駛時所受阻力f和車速v的關(guān)系如下圖所示.（1）混合動力車啟動時，蓄電池 能轉(zhuǎn)化為汽車 能.（2）該車在測試過程中內(nèi)燃機的牽引力所做功是多少？ （3）該車在測試過程中蓄電池組儲存的能量增加了多少？（4）試計算該汽車內(nèi)燃機的效率（不計內(nèi)燃機機械傳動及充電過程中的能量損失）. 即時小測1、下列關(guān)于燃料熱值概念的敘述正確的是 ( ) A燃燒時放出熱量多的燃料的熱值大 B相同質(zhì)量燃燒時放出熱量多的燃料的熱值大 C質(zhì)量1 kg完全燃燒時放出熱量多的燃料的熱值大 D質(zhì)量1 k