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備戰(zhàn)2022年中考物理一輪復(fù)習(xí)專題講義+強(qiáng)化訓(xùn)練(全國(guó)通用)
第16講內(nèi)能與熱機(jī)
知識(shí)回顧..........................................................................1
考點(diǎn)一分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能、比熱容、熱值等基礎(chǔ)概念理解............................5
考點(diǎn)二比熱容的探究實(shí)驗(yàn).........................................................8
考點(diǎn)三熱機(jī)及熱機(jī)效率的計(jì)算....................................................11
》知識(shí)回顧
知識(shí)點(diǎn)一、分子熱運(yùn)動(dòng)
1、物質(zhì)的構(gòu)成:常見(jiàn)的物質(zhì)是由極其微小的粒子分子、原子構(gòu)成的。
2、分子熱運(yùn)動(dòng):
(1)不同的物質(zhì)在互相接觸的過(guò)程中彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫茫散。
(2)擴(kuò)散現(xiàn)象表明,一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(3)由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān),所以這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。
3、分子之間存在引力和斥力:
固體被壓縮時(shí),分子間的距離變小,作用力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)固體被拉伸時(shí),分子間的距
離變大,作用力表現(xiàn)為引力。
知識(shí)點(diǎn)二、內(nèi)能
1、定義:物體內(nèi)部大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的能量叫分子動(dòng)能。由于分子之間有一定的
距離,也有一定的作用力,因而分子具有勢(shì)能,稱為分子勢(shì)能。物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的
動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,叫物體的內(nèi)能。
2、單位:焦耳,符號(hào)J。
3、影響內(nèi)能大小的因素:質(zhì)量、溫度、體積、狀態(tài)。
4、改變內(nèi)能的方法:
(1)熱傳遞:熱傳遞能量從高溫物體傳遞到低溫物體,低溫物體內(nèi)能增加,高溫物體內(nèi)能減
少。實(shí)質(zhì)上熱傳遞是內(nèi)能在不同的物質(zhì)內(nèi)部轉(zhuǎn)移的過(guò)程。
(2)做功:外界對(duì)物體做功,物體內(nèi)能增加;物體對(duì)外界做功,物體內(nèi)能減小。
要點(diǎn)詮釋:
1、一切物體都有內(nèi)能,同一個(gè)物體,它的溫度越高,內(nèi)能越大。物體內(nèi)能的大小,除與溫
度有關(guān)外,還與物體的體積、狀態(tài)、質(zhì)量等因素有關(guān)。
2、熱量:熱傳遞中,傳遞的能量的多少叫熱量。即“熱量”是一個(gè)過(guò)程量,只能說(shuō)“吸收”
或“釋放”了熱量,不能說(shuō)物體含有熱量。熱量的單位是焦耳(J)。
3、熱傳遞和做功改變內(nèi)能是等效的。熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移,做功是能量的轉(zhuǎn)化。
4、內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
⑴由于物體內(nèi)部的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止,因此物體的內(nèi)能不可能為0;而機(jī)械能可能為0。(如
一個(gè)靜止在水平地面的足球,機(jī)械能為0但內(nèi)能不為0)
⑵機(jī)械能是宏觀的能量,和物體整體的運(yùn)動(dòng)速度與是否受力有關(guān);內(nèi)能是物體內(nèi)部分子的能
量,是微觀的能量,和物體的整體無(wú)關(guān)。
⑶機(jī)械能和內(nèi)能是不同形式的能,它們之間可以互相轉(zhuǎn)化。
知識(shí)點(diǎn)三、比熱容
1、定義:一定質(zhì)量的某種物質(zhì),在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比,
叫做這種物質(zhì)的比熱容。符號(hào)c。
2、單位:焦每千克攝氏度,符號(hào)是J/(kg?°C)。
3、熱量的計(jì)算
(1)吸熱公式:。吸=。加?-%)
式中Q吸表示物體吸收的熱量,c表示物質(zhì)的比熱容,m表示物體的質(zhì)量,to表示物體
原來(lái)的溫度,t表示物體后來(lái)的溫度。(t-to)表示溫度的升高量。
(2)放熱公式:Q放=?!ㄘ?。
式中(to-t)表示物體溫度的降低量。
要點(diǎn)詮釋:
1、比熱容是物質(zhì)本身的一種性質(zhì),
(1)同種物質(zhì)在同一狀態(tài)下的比熱容與其質(zhì)量、吸收(或放出)熱量的多少及溫度的改變無(wú)
關(guān)。
(2)同一種物質(zhì)在不同的狀態(tài)下比熱容不同,如冰、水的比熱容是不同的。
2、水的比熱容比較大,是4.2X103j/(kg?。。)。主要表現(xiàn):
(1)由于水的比熱容較大,一定質(zhì)量的水升高(或降低)一定的溫度吸收(或放出)的熱量
較多,我們用水作為冷卻劑和取暖用。
(2)由于水的比熱容較大,一定質(zhì)量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度卻改變不
多,這一點(diǎn)有利于調(diào)節(jié)氣候。夏天,太陽(yáng)曬到海面上,海水的溫度升高過(guò)程中吸收大量的熱,
所以人們住在海邊并不覺(jué)得特別熱;冬天,氣溫低了,海水由于溫度降低而放出大量的熱,
使沿海氣溫降得不是太低,所以住在海邊的人又不覺(jué)得特別冷。
知識(shí)點(diǎn)四、熱機(jī)
利用燃料燃燒釋放出能量做功的機(jī)械,叫做熱機(jī)。常見(jiàn)的熱機(jī)有:蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽
輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。
要點(diǎn)詮釋:
(1)內(nèi)能利用的兩種方式:加熱、做功。
(2)內(nèi)燃機(jī)及其工作原理:
①內(nèi)燃機(jī):燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī),叫做內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)分為汽
油機(jī)和柴油機(jī),它們分別用汽油和柴油作為燃料。
②內(nèi)燃機(jī)的工作原理:汽油或柴油在氣缸里燃燒時(shí)生成高溫高壓的燃?xì)?,用?lái)推動(dòng)活塞
做功?;钊ㄟ^(guò)連桿使內(nèi)燃機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)其他機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。
(3)汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點(diǎn):
不同點(diǎn)相同點(diǎn)
項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)(1)構(gòu)造基本相同
構(gòu)造氣缸頂部有火花塞氣缸頂部有噴油嘴都是燃料在氣缸內(nèi)
壓縮沖程末由噴油嘴向氣缸內(nèi)噴燃燒,都是內(nèi)燃機(jī)。
壓縮沖程末由火花塞放出電火
點(diǎn)火方式霧狀柴油遇到高溫高壓的空氣自
花點(diǎn)燃,稱點(diǎn)燃式
動(dòng)燃燒,稱壓燃式(2)都將內(nèi)能轉(zhuǎn)化
汽油、吸氣沖程吸進(jìn)汽油和空氣柴油、吸氣沖程吸進(jìn)氣缸的只是空為機(jī)械能。
燃料
混合物氣
壓縮沖程末氣體體積被壓縮為壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸(3)每一個(gè)工作循
壓縮比
吸進(jìn)體積的1/9至1/6進(jìn)體積的1/22至1/16環(huán)都是由吸氣、壓
做功沖程初燃?xì)鈮簭?qiáng)為30至50縮、做功、排氣四
做功沖程初燃?xì)鈮簭?qiáng)為50至100
個(gè)大氣壓,溫度2000℃至個(gè)沖程組成。
做功個(gè)大氣壓,溫度1700℃至2000℃,
2500℃,高溫高壓的氣體推動(dòng)活
高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞做功
塞做功
效率效率較低20%至30%效率較高30%至45%
輕便,多用于汽車、飛機(jī)、小型笨重,多用于拖拉機(jī)、載重汽車、
用途
農(nóng)機(jī)具輪船等重型機(jī)械
W
汽油機(jī)柴油機(jī)
知識(shí)點(diǎn)五、熱值
我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱值。單位是:J/kg。
要點(diǎn)詮釋:
(1)燃料燃燒放出的熱量與哪些因素有關(guān):
①燃料的種類;②燃料的質(zhì)量;③燃料是否充分燃燒。
(2)燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算公式:Qxmq。其中m為燃料的質(zhì)量,q為燃料的熱值。
知識(shí)點(diǎn)六、熱機(jī)的效率
熱機(jī)工作時(shí),用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫做熱機(jī)的效率。
要點(diǎn)詮釋:
(1)熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo),熱機(jī)的效率越高,它的機(jī)械性能就越好。
(2)提高熱機(jī)效率的途徑:
①在設(shè)計(jì)和制造上,要不斷改進(jìn)和革新,以減少各種能量損失,提高效率。
②在使用上,要正確使用,注意保養(yǎng)。
③充分利用廢氣帶走的能量。
知識(shí)點(diǎn)七、能量的轉(zhuǎn)化和守恒
1.常見(jiàn)的能量形式有:機(jī)械能、內(nèi)能、電能、光能、化學(xué)能等。這些不同形式的能在一定
的條件下可以相互轉(zhuǎn)化。如摩擦生熱是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;水電站里的水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)
電是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
2.能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律:能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)
化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保
持不變。
要點(diǎn)詮釋:
定律中能的轉(zhuǎn)化,是指通過(guò)做功,能的形式發(fā)生了變化,一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形
式的能。如鉆木取火,就是通過(guò)克服摩擦做功,使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。能的轉(zhuǎn)移,是指同一
種能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,能的形式?jīng)]有變化,如熱傳遞過(guò)程中,內(nèi)能從高溫物
體轉(zhuǎn)移到低溫物體。
考點(diǎn)一分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能、比熱容、熱值等基礎(chǔ)概念理解
1.古詩(shī)詞往往蘊(yùn)含豐富的物理知識(shí),在下列詩(shī)詞中能體現(xiàn)“分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)”是
()
A.水晶簾動(dòng)微風(fēng)起,滿架薔薇一院香
B.兩岸青山相對(duì)出,孤帆一片日邊來(lái)
C.瀚海闌干百丈冰,愁云慘淡萬(wàn)里凝
D.姑蘇城外寒山寺,夜半鐘聲到客船
2.關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()
A.石塊很難被拉長(zhǎng),也很難被壓縮,說(shuō)明分子間既存在引力也存在斥力
B.用手捏海綿,海綿的體積變小了,說(shuō)明分子間有間隙
C.霧霾天氣有大量細(xì)微塵粒懸浮在空中,說(shuō)明分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)某物體的溫度降至0℃時(shí),其分子就停止運(yùn)動(dòng)了
3.兩只相同的集氣瓶中分別裝有空氣和紅棕色的二氧化氮?dú)怏w,用玻璃板隔開(kāi)后按圖示放置,
抽去玻璃板,保持兩瓶口緊貼靜置較長(zhǎng)時(shí)間后,兩瓶中氣體顏色變得相同。已知瓶中二氧
化氮?dú)怏w的密度比空氣的密度大,下列說(shuō)法正確的是()
■■二氧
?'化氮
A.此現(xiàn)象能說(shuō)明分子間存在相互作用的引力
B.此現(xiàn)象與“夏日炎炎槐花飄香”的成因相同
C.顏色變得相同后,瓶中氣體分子停止運(yùn)動(dòng)
D.顏色變得相同后,上方瓶中氣體密度比空氣小
4.關(guān)于機(jī)械能和內(nèi)能,下列說(shuō)法中正確的是()
A.物體的機(jī)械能增加,它的內(nèi)能一定增加
B.物體的動(dòng)能不變,它的內(nèi)能一定不變
C.物體的機(jī)械能為零,它的內(nèi)能一定不為零
D.物體的重力勢(shì)能減小,它的內(nèi)能一定減小
5.關(guān)于內(nèi)能,下列說(shuō)法中正確的是()
A.0℃的冰塊,內(nèi)能為零
B.物體的溫度降低,則物體的內(nèi)能減少
C.溫度高的物體比溫度低的物體的內(nèi)能多
D.質(zhì)量大的物體內(nèi)能一定比質(zhì)量小的物體內(nèi)能多
6.下列關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量的說(shuō)法,正確的是()
A.物體的溫度越高,所含的熱量越多
B.物體內(nèi)能增加,一定從外界吸收熱量
C.物體吸收熱量,溫度可能不變
D.物體內(nèi)能增加,溫度一定升高
7.關(guān)于熱量、內(nèi)能、溫度間的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()
A.同一物體,若它的溫度升高,內(nèi)能一定增加
B.物體吸收熱量,溫度一定升高
C.甲物體的溫度比乙物體的高,甲物體的內(nèi)能一定比乙物體的內(nèi)能多
D.物體溫度升高,一定是從外界吸收了熱量
8.下列說(shuō)法中正確的是()
A.lkg50℃的水比lkg30℃的水所含的熱量多
B.熱傳遞過(guò)程中,高溫物體將溫度傳給低溫物體
C.熱量可以從內(nèi)能小的物體傳遞給內(nèi)能大的物體
D.溫度升高得多的物體,它吸收的熱量一定多
10.下列實(shí)例中,通過(guò)做功改變物體內(nèi)能的是()
A.冬天雙手互相摩擦取暖
B.太陽(yáng)照射沙子,沙子變熱
C.利用太陽(yáng)能熱水器“燒水”
D.果汁里放入冰塊,飲用時(shí)感覺(jué)很涼爽
11.下列說(shuō)法正確的是(
A.夏天的中午時(shí)分,海邊沙子比海水熱,是因?yàn)樯匙游鼰岫?,海水吸熱?/p>
B.夏天在地面上灑水,感覺(jué)到?jīng)隹熘饕且驗(yàn)樗谋葻岽?/p>
C.物質(zhì)的比熱容跟物質(zhì)的種類有關(guān),與物質(zhì)的狀態(tài)無(wú)關(guān)
D.在盛夏的夜晚,微風(fēng)一般從陸地吹向海洋
12.汽車油箱中的汽油用去一半后,剩余汽油的密度、比熱容和熱值()
A.以上各項(xiàng)數(shù)據(jù)和使用之前比都不發(fā)生改變
B.熱值變?yōu)樵瓉?lái)的一半,密度、比熱容不變
C.各數(shù)據(jù)和使用之前比都會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的一半
D.熱值不變,密度、比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的一半
13.據(jù)澎湃新聞,近日,廣西南寧隆生達(dá)發(fā)電力科技有限公司(簡(jiǎn)稱“隆生達(dá)發(fā)”)聲稱研發(fā)
出一款“突破能量守恒定律”的電機(jī)組,引發(fā)爭(zhēng)議.該公司官網(wǎng)稱,這一技術(shù)名為“一種
電容補(bǔ)償式自循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”,下列分析正確的是()
A.發(fā)電技術(shù)突破了能量守恒定律,證明能量可以不守恒
B.如果沒(méi)有能量補(bǔ)充,裝置最終會(huì)停下
C.根據(jù)能量守恒定律,裝置可以一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去
D.不靠任何能量補(bǔ)充,1度電可變?yōu)?0度電的裝置可以實(shí)現(xiàn)
考點(diǎn)二比熱容的探究實(shí)驗(yàn)
14.為了比較甲乙兩種液體的吸熱能力,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
①在兩個(gè)相同的燒杯中,分別裝入初溫、體積相等的甲、乙兩種液體;
②在兩個(gè)燒杯中分別放入規(guī)格相同的電加熱器,在額定電壓下加熱相同時(shí)間;
③用溫度計(jì)分別測(cè)出甲乙兩種液體的末溫。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟中,存在錯(cuò)誤的是步驟(填寫(xiě)步驟前的序號(hào)),該步驟
中錯(cuò)誤的內(nèi)容應(yīng)改為。
(2)步驟②中“加熱相同時(shí)間”是為了。
(3)甲液體第3min的內(nèi)能(選填“大于”“等于”或“小于")第5min的內(nèi)能。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)分別描繪出了甲乙兩種液體的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象,如
圖所示,由圖可知,(選填“甲”或“乙”)液體的吸熱能力較強(qiáng)。若要使甲乙兩
種液體升高相同的溫度,則(選填“甲”或“乙”)液體需要加熱更長(zhǎng)時(shí)間。
(5)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),若甲的比熱容為4.2X103J/(kg-℃),則乙的比熱容為J/
15.在實(shí)驗(yàn)課上,為比較甲和乙兩種不同液體吸熱能力,各實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置
完成實(shí)驗(yàn)。
(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),需要對(duì)變量進(jìn)行控制,下列變量控制中錯(cuò)誤的是o(選填字母
序號(hào))
A.兩個(gè)燒杯的規(guī)格相同
B.兩個(gè)電加熱器的規(guī)格相同
C.甲、乙兩種液體的體積相同
(2)加熱過(guò)程中,某一時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)是(乙圖中)°C。
(3)小江組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表:
液體名稱液體質(zhì)量m/g液體初溫ti/℃液體末溫t2/℃加熱時(shí)間t/min
甲200405012
20040506
分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:相同質(zhì)量的不同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量
(選填“相同”或“不同”),的吸熱本領(lǐng)更強(qiáng)(選填“甲”或“乙”).則兩液體
的比熱容關(guān)系是c甲c乙(選填或"=")。若冬天小江想自制一個(gè)暖
手袋,如果甲、乙兩種液體都可裝入暖手袋中作為供熱物質(zhì),從物質(zhì)放熱能力角度考慮,
則應(yīng)選擇(選填“甲”或"乙”)。
16.小明在學(xué)習(xí)了物質(zhì)的比熱容之后,想要比較相同質(zhì)量的兩種不同液體的吸熱能力,采用
圖甲中A、B兩個(gè)相同的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
加熱時(shí)間/min00.51.01.52.02.5
溫度/℃液體1202530354045
液體2202836445260
(1)實(shí)驗(yàn)中用間接反映液體吸收熱量的多少。
(2)分析表中數(shù)據(jù)可知,吸收相同的熱量升溫較快的是,說(shuō)明吸收能
力較強(qiáng)。(均填“液體1”或“液體2”)
(3)如果液體1為水,其比熱容為4.2X1()3J/(kg.℃),則液體2的比熱容為J/
(kg?℃)
(4)兩次實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材的組裝順序都應(yīng)是(填“至上而下”或“自下而上”)。
(5)在初溫相等的情況下,如果要使液體1和液體2最后的溫度相同,就要給加
熱更長(zhǎng)的時(shí)間,這樣液體1吸收的熱量(填“大于”、“小于”或“等于")液體
2吸收的熱量。
(6)在受太陽(yáng)照射的條件相同時(shí),內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差比沿海地區(qū),這是因?yàn)楦?/p>
泥土和水相比,干泥土的較小。
(7)另一同學(xué)將小明的實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)成如圖乙所示的裝置,與原裝的相比,改進(jìn)后的裝
置的優(yōu)點(diǎn)是
考點(diǎn)三熱機(jī)及熱機(jī)效率的計(jì)算
17.汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),吸入汽缸的汽油和空氣的比例,決定了汽車的動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性
能。某汽車四沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸總排量為2L(發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)工作循環(huán)吸入或排出的流
體體積稱為氣缸排量),發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),吸入氣缸的是由汽油和空氣所形成的混合物,混
合物的密度p=L44kg/m3,汽油和空氣的質(zhì)量比為1:15,汽油的熱值q=4.5Xl()7j/kg。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在Imin轉(zhuǎn)動(dòng)3X1()3轉(zhuǎn),發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%,那么在這種情況下:
(1)汽車在Imin做的有用功是多少?
(2)汽車在平直公路上勻速行駛時(shí)受到的阻力為f=3Xl()3N,汽車行駛的速度是多少?
18.4月24日,國(guó)產(chǎn)075型兩棲攻擊艦“海南艦”正式入列,該艦入列標(biāo)志著我國(guó)海軍遠(yuǎn)洋
兩棲作戰(zhàn)能力發(fā)生歷史性飛躍。資料顯示,075型兩棲攻擊艦的排水量為4萬(wàn)噸,其動(dòng)力
系統(tǒng)為16PC2-6B柴油發(fā)動(dòng)機(jī)組,發(fā)動(dòng)機(jī)組全部工作時(shí)輸出的總功率是5萬(wàn)千瓦,其中
有80%用于驅(qū)動(dòng)艦艇航行,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%。某次海試,“海南艦”發(fā)動(dòng)機(jī)全部
工作時(shí),勻速航行180km海域用了5h,g取10N/kg。求:
(1)該艦滿載時(shí)靜止在水面上受到的浮力是多大?
(2)這次海試“海南艦”航行過(guò)程中受到的阻力多少?
(3)這次海試“海南艦”需要消耗多少噸的柴油?(柴油的熱值q=4.5Xl()7j/kg)
19.為助力鄉(xiāng)村振興,南通市不少村鎮(zhèn)利用水鄉(xiāng)特色,將生態(tài)農(nóng)業(yè)和旅游觀光相結(jié)合,打造
美麗鄉(xiāng)村。如圖是某村使用的觀光艇,其部分技術(shù)參數(shù)如表:
(g=10N/kg,q柴油=4.3X10’J/kg,p柴油=0.8XItPkg/m')
(1)若每位游客的平均質(zhì)量為60kg,求觀光艇滿載時(shí),受到的浮力;
(2)若觀光艇以最大速度勻速航行時(shí),求觀光艇受到水的平均阻力;
(3)某次以最大航速游玩30min,消耗柴油5X求發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。
空船質(zhì)量800kg
發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最大功率4.3X104W
最大載人數(shù)量8人
最大航速10m/s
20.如圖是青島膠州灣跨海大橋,大橋全長(zhǎng)36km,成為世界最長(zhǎng)跨海大橋。大橋拉近了黃
島開(kāi)發(fā)區(qū)與青島核心腹地的距離,改變膠州灣天塹阻隔實(shí)現(xiàn)“大青島”發(fā)展規(guī)劃。該大橋
雙向6車道,設(shè)計(jì)車速80km/h。
(1)作為青島市民的小明,高興之余突然想:如果自己騎自行車走完全程需要多長(zhǎng)時(shí)間
呢?小明測(cè)量出了自己自行車后輪的周長(zhǎng)為180cm,在平直的公路上測(cè)出自行車后輪轉(zhuǎn)
50圈用時(shí)30s.請(qǐng)計(jì)算:小明如果騎車完成全程需要多少秒?
(2)如果某汽車以72km/h的速度通過(guò)大橋,該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW.該汽車發(fā)動(dòng)
機(jī)的能量利用率為25%,請(qǐng)計(jì)算該汽車通過(guò)該大橋需要消耗汽油的質(zhì)量?(汽油熱值為
4.5X107J/kg)
(3)請(qǐng)用物理學(xué)的術(shù)語(yǔ)解釋,為什么要對(duì)通過(guò)公路橋梁的機(jī)動(dòng)車的載重總質(zhì)量和速度進(jìn)
行限制(分別答出一條即可)。
備戰(zhàn)2022年中考物理一輪復(fù)習(xí)專題講義+強(qiáng)化訓(xùn)練(全國(guó)通用)
第16講內(nèi)能與熱機(jī)
知識(shí)回顧..........................................................................1
考點(diǎn)一分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能、比熱容、熱值等基礎(chǔ)概念理解............................5
考點(diǎn)二比熱容的探究實(shí)驗(yàn).........................................................8
考點(diǎn)三熱機(jī)及熱機(jī)效率的計(jì)算....................................................11
@>知識(shí)回顧
知識(shí)點(diǎn)一、分子熱運(yùn)動(dòng)
1、物質(zhì)的構(gòu)成:常見(jiàn)的物質(zhì)是由極其微小的粒子分子、原子構(gòu)成的。
2、分子熱運(yùn)動(dòng):
(1)不同的物質(zhì)在互相接觸的過(guò)程中彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散。
(2)擴(kuò)散現(xiàn)象表明,一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
(3)由于分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān),所以這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。
3、分子之間存在引力和斥力:
固體被壓縮時(shí),分子間的距離變小,作用力表現(xiàn)為斥力;當(dāng)固體被拉伸時(shí),分子間的距
離變大,作用力表現(xiàn)為引力。
知識(shí)點(diǎn)二、內(nèi)能
1、定義:物體內(nèi)部大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的能量叫分子動(dòng)能。由于分子之間有一定
的距離,也有一定的作用力,因而分子具有勢(shì)能,稱為分子勢(shì)能。物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)
的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,叫物體的內(nèi)能。
2、單位:焦耳,符號(hào)J。
3、影響內(nèi)能大小的因素:質(zhì)量、溫度、體積、狀態(tài)。
4、改變內(nèi)能的方法:
(1)熱傳遞:熱傳遞能量從高溫物體傳遞到低溫物體,低溫物體內(nèi)能增加,高溫物體內(nèi)能
減少。實(shí)質(zhì)上熱傳遞是內(nèi)能在不同的物質(zhì)內(nèi)部轉(zhuǎn)移的過(guò)程。
(2)做功:外界對(duì)物體做功,物體內(nèi)能增加;物體對(duì)外界做功,物體內(nèi)能減小。
要點(diǎn)詮釋:
1、一切物體都有內(nèi)能,同一個(gè)物體,它的溫度越高,內(nèi)能越大。物體內(nèi)能的大小,除與溫
度有關(guān)外,還與物體的體積、狀態(tài)、質(zhì)量等因素有關(guān)。
2、熱量:熱傳遞中,傳遞的能量的多少叫熱量。即“熱量”是一個(gè)過(guò)程量,只能說(shuō)“吸收”
或“釋放”了熱量,不能說(shuō)物體含有熱量。熱量的單位是焦耳(J)。
3、熱傳遞和做功改變內(nèi)能是等效的。熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移,做功是能量的轉(zhuǎn)化。
4、內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
⑴由于物體內(nèi)部的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止,因此物體的內(nèi)能不可能為0;而機(jī)械能可能為0o
(如一個(gè)靜止在水平地面的足球,機(jī)械能為0但內(nèi)能不為0)
⑵機(jī)械能是宏觀的能量,和物體整體的運(yùn)動(dòng)速度與是否受力有關(guān);內(nèi)能是物體內(nèi)部分子的能
量,是微觀的能量,和物體的整體無(wú)關(guān)。
⑶機(jī)械能和內(nèi)能是不同形式的能,它們之間可以互相轉(zhuǎn)化。
知識(shí)點(diǎn)三、比熱容
1、定義:一定質(zhì)量的某種物質(zhì),在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之
比,叫做這種物質(zhì)的比熱容。符號(hào)c。
2、單位:焦每千克攝氏度,符號(hào)是J/(kg?℃)。
3、熱量的計(jì)算
(1)吸熱公式:0?=cm(/-?0)
式中Q吸表示物體吸收的熱量,c表示物質(zhì)的比熱容,m表示物體的質(zhì)量,to表示物體
原來(lái)的溫度,t表示物體后來(lái)的溫度。(t-to)表示溫度的升高量。
(2)放熱公式:Q放
式中(to-t)表示物體溫度的降低量。
要點(diǎn)詮釋:
1、比熱容是物質(zhì)本身的一種性質(zhì),
(1)同種物質(zhì)在同一狀態(tài)下的比熱容與其質(zhì)量、吸收(或放出)熱量的多少及溫度的改變
無(wú)關(guān)。
(2)同一種物質(zhì)在不同的狀態(tài)下比熱容不同,如冰、水的比熱容是不同的。
2、水的比熱容比較大,是4.2X103j/(kg?℃)。主要表現(xiàn):
(1)由于水的比熱容較大,一定質(zhì)量的水升高(或降低)一定的溫度吸收(或放出)的熱
量較多,我們用水作為冷卻劑和取暖用。
(2)由于水的比熱容較大,一定質(zhì)量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度卻改變
不多,這一點(diǎn)有利于調(diào)節(jié)氣候。夏天,太陽(yáng)曬到海面上,海水的溫度升高過(guò)程中吸收大量的
熱,所以人們住在海邊并不覺(jué)得特別熱;冬天,氣溫低了,海水由于溫度降低而放出大量的
熱,使沿海氣溫降得不是太低,所以住在海邊的人又不覺(jué)得特別冷。
知識(shí)點(diǎn)四、熱機(jī)
利用燃料燃燒釋放出能量做功的機(jī)械,叫做熱機(jī)。常見(jiàn)的熱機(jī)有:蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、
汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。
要點(diǎn)詮釋:
(1)內(nèi)能利用的兩種方式:加熱、做功。
(2)內(nèi)燃機(jī)及其工作原理:
①內(nèi)燃機(jī):燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī),叫做內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)分為汽
油機(jī)和柴油機(jī),它們分別用汽油和柴油作為燃料。
②內(nèi)燃機(jī)的工作原理:汽油或柴油在氣缸里燃燒時(shí)生成高溫高壓的燃?xì)?,用?lái)推動(dòng)活塞
做功?;钊ㄟ^(guò)連桿使內(nèi)燃機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)其他機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)。
(3)汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點(diǎn):
不同點(diǎn)相同點(diǎn)
項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)
構(gòu)造氣缸頂部有火花塞氣缸頂部有噴油嘴
壓縮沖程末由噴油嘴向氣缸內(nèi)噴
壓縮沖程末由火花塞放出電火(1)構(gòu)造基本相同
點(diǎn)火方式霧狀柴油遇到高溫高壓的空氣自
花點(diǎn)燃,稱點(diǎn)燃式都是燃料在氣缸內(nèi)
動(dòng)燃燒,稱壓燃式
燃燒,都是內(nèi)燃機(jī)。
汽油、吸氣沖程吸進(jìn)汽油和空氣柴油、吸氣沖程吸進(jìn)氣缸的只是空
燃料
混合物氣
(2)都將內(nèi)能轉(zhuǎn)化
壓縮沖程末氣體體積被壓縮為壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸
壓縮比為機(jī)械能。
吸進(jìn)體積的1/9至1/6進(jìn)體積的1/22至1/16
做功沖程初燃?xì)鈮簭?qiáng)為30至50
做功沖程初燃?xì)鈮簭?qiáng)為50至100(3)每一個(gè)工作循
個(gè)大氣壓,溫度2000℃至
做功個(gè)大氣壓,溫度1700℃至2000℃,環(huán)都是由吸氣、壓
2500℃,高溫高壓的氣體推動(dòng)活
高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞做功縮、做功、排氣四
塞做功
個(gè)沖程組成。
效率效率較低20%至30%效率較高30%至45%
輕便,多用于汽車、飛機(jī)、小型笨重,多用于拖拉機(jī)、載重汽車、
用途
農(nóng)機(jī)具輪船等重型機(jī)械
汽油機(jī)柴油機(jī)
知識(shí)點(diǎn)五、熱值
我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比,叫做這種燃料的熱值。單位是:J/kg。
要點(diǎn)詮釋:
(1)燃料燃燒放出的熱量與哪些因素有關(guān):
①燃料的種類;②燃料的質(zhì)量;③燃料是否充分燃燒。
(2)燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算公式:Q放=mq。其中m為燃料的質(zhì)量,q為燃料的熱值。
知識(shí)點(diǎn)六、熱機(jī)的效率
熱機(jī)工作時(shí),用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫做熱機(jī)的效率。
要點(diǎn)詮釋:
U)熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo),熱機(jī)的效率越高,它的機(jī)械性能就越好。
(2)提高熱機(jī)效率的途徑:
①在設(shè)計(jì)和制造上,要不斷改進(jìn)和革新,以減少各種能量損失,提高效率。
②在使用上,要正確使用,注意保養(yǎng)。
③充分利用廢氣帶走的能量。
知識(shí)點(diǎn)七、能量的轉(zhuǎn)化和守恒
1.常見(jiàn)的能量形式有:機(jī)械能、內(nèi)能、電能、光能、化學(xué)能等。這些不同形式的能在一定
的條件下可以相互轉(zhuǎn)化。如摩擦生熱是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;水電站里的水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)
電是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
2.能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律:能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)
化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,能量的總量保
持不變。
要點(diǎn)詮釋:
定律中能的轉(zhuǎn)化,是指通過(guò)做功,能的形式發(fā)生了變化,一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種
形式的能。如鉆木取火,就是通過(guò)克服摩擦做功,使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。能的轉(zhuǎn)移,是指同
一種能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,能的形式?jīng)]有變化,如熱傳遞過(guò)程中,內(nèi)能從高溫
物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。
考點(diǎn)一分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能、比熱容、熱值等基礎(chǔ)概念理解
1.古詩(shī)詞往往蘊(yùn)含豐富的物理知識(shí),在下列詩(shī)詞中能體現(xiàn)“分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)”
是()
A.水晶簾動(dòng)微風(fēng)起,滿架薔薇一院香
B.兩岸青山相對(duì)出,孤帆一片日邊來(lái)
C.瀚海闌干百丈冰,愁云慘淡萬(wàn)里凝
D.姑蘇城外寒山寺,夜半鐘聲到客船
【解答】解:A、水晶簾動(dòng)微風(fēng)起,滿架薔薇一院香,描述的是分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)
動(dòng),故A正確;
B、兩岸青山相對(duì)出,孤帆一片日邊來(lái),描述的是物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),不是分子的運(yùn)動(dòng),故
B錯(cuò)誤;
C、瀚海闌干百丈冰,愁云慘淡萬(wàn)里凝,描述的是凝固現(xiàn)象,不是分子的運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)
誤;
D、姑蘇城外寒山寺,夜半鐘聲到客船描述的是聲現(xiàn)象,不是分子的運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選:Ao
2.關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()
A.石塊很難被拉長(zhǎng),也很難被壓縮,說(shuō)明分子間既存在引力也存在斥力
B.用手捏海綿,海綿的體積變小了,說(shuō)明分子間有間隙
C.霧霾天氣有大量細(xì)微塵粒懸浮在空中,說(shuō)明分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
D.當(dāng)某物體的溫度降至0℃時(shí),其分子就停止運(yùn)動(dòng)了
【解答】解:A、分子之間存在相互作用的引力和斥力。石塊很難被拉長(zhǎng),也很難被壓縮,
說(shuō)明分子間既存在引力也存在斥力,故A正確;
B、因?yàn)楹>d內(nèi)有空隙,所以用手捏海綿,海綿的體積變小了,不能說(shuō)明分子間有間隙,
故B錯(cuò)誤;
C、塵粒是由大量分子組成的,塵粒的運(yùn)動(dòng)屬于物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng),不能說(shuō)明分子在做無(wú)規(guī)
則運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D、分子在任何溫度下都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選:Ao
3.兩只相同的集氣瓶中分別裝有空氣和紅棕色的二氧化氮?dú)怏w,用玻璃板隔開(kāi)后按圖示放
置,抽去玻璃板,保持兩瓶口緊貼靜置較長(zhǎng)時(shí)間后,兩瓶中氣體顏色變得相同。已知瓶
中二氧化氮?dú)怏w的密度比空氣的密度大,下列說(shuō)法正確的是()
空
/1=-
■?二氧
?'化氮
A.此現(xiàn)象能說(shuō)明分子間存在相互作用的引力
B.此現(xiàn)象與“夏日炎炎槐花飄香”的成因相同
C.顏色變得相同后,瓶中氣體分子停止運(yùn)動(dòng)
D.顏色變得相同后,上方瓶中氣體密度比空氣小
【解答】解:A、當(dāng)把中間的玻璃板抽掉后觀察到上下兩個(gè)瓶子顏色變均勻了,這是擴(kuò)散
現(xiàn)象,說(shuō)明分子在不同的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B、夏日炎炎槐花飄香屬于擴(kuò)散現(xiàn)象,此現(xiàn)象與“夏日炎炎槐花飄香”的成因相同,故B
正確;
C、組成物質(zhì)的分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),兩瓶顏色變得相同后,瓶中氣體分子仍然在
運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;
D、因?yàn)镹O2氣體的密度大于空氣的密度,所以兩氣體混合后,上方瓶中氣體密度變大,
大于空氣的密度,故D錯(cuò)誤。
故選:Bo
4.關(guān)于機(jī)械能和內(nèi)能,下列說(shuō)法中正確的是()
A.物體的機(jī)械能增加,它的內(nèi)能一定增加
B.物體的動(dòng)能不變,它的內(nèi)能一定不變
C.物體的機(jī)械能為零,它的內(nèi)能一定不為零
D.物體的重力勢(shì)能減小,它的內(nèi)能一定減小
【解答】解:A、內(nèi)能與機(jī)械能沒(méi)有關(guān)系,物體的機(jī)械能增加時(shí),內(nèi)能不一定增加,故A
錯(cuò)誤;
B、晶體物質(zhì)熔化吸熱,動(dòng)能不變,內(nèi)能增加,故B錯(cuò)誤;
C、物體的內(nèi)能總是大于零,物體的機(jī)械能可以為零,靜止的物體有內(nèi)能,但機(jī)械能為零,
故C正確;
D、物體的重力勢(shì)能和它的內(nèi)能沒(méi)有關(guān)系,物體的重力勢(shì)能減小,它的內(nèi)能可能增加,故
D錯(cuò)誤。
故選:Co
5.關(guān)于內(nèi)能,下列說(shuō)法中正確的是()
A.0℃的冰塊,內(nèi)能為零
B.物體的溫度降低,則物體的內(nèi)能減少
C.溫度高的物體比溫度低的物體的內(nèi)能多
D.質(zhì)量大的物體內(nèi)能一定比質(zhì)量小的物體內(nèi)能多
【解答】解:A、因?yàn)橐磺形矬w都具有內(nèi)能,所以0℃的冰塊具有內(nèi)能,內(nèi)能不為零。故
A錯(cuò)誤。
B、物體確定,質(zhì)量和狀態(tài)確定,溫度降低,內(nèi)能減少。故B正確。
C、在物體的狀態(tài)和質(zhì)量一定時(shí),溫度高的物體比溫度低的物體的內(nèi)能多,沒(méi)有前提條件
不能判斷內(nèi)能的大小。故C錯(cuò)誤。
D、質(zhì)量大的物體狀態(tài)不能確定、溫度不能確定,內(nèi)能不能確定。故D錯(cuò)誤。
故選:Bo
6.下列關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量的說(shuō)法,正確的是()
A.物體的溫度越高,所含的熱量越多
B.物體內(nèi)能增加,一定從外界吸收熱量
C.物體吸收熱量,溫度可能不變
D.物體內(nèi)能增加,溫度一定升高
【解答】解:A、溫度高的物體分子運(yùn)動(dòng)劇烈,但不能說(shuō)物體含有的熱量多,因?yàn)闊崃渴?/p>
一個(gè)過(guò)程量,不能用具有、含有來(lái)修飾,故A錯(cuò)誤;
B、物體的內(nèi)能增加,可能是從外界吸收熱量,也可能是外界對(duì)物體做功,故B錯(cuò)誤;
CD、物體吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度不一定升高;比如,晶體在熔化過(guò)程中,吸收熱量,
但溫度不變,故C正確、D錯(cuò)誤。
故選:Co
7.關(guān)于熱量、內(nèi)能、溫度間的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是()
A.同一物體,若它的溫度升高,內(nèi)能一定增加
B.物體吸收熱量,溫度一定升高
C.甲物體的溫度比乙物體的高,甲物體的內(nèi)能一定比乙物體的內(nèi)能多
D.物體溫度升高,一定是從外界吸收了熱量
【解答】解:
A.同一物體溫度升高,內(nèi)能一定增加,故A正確;
B.物體吸收熱量時(shí),溫度不一定升高,比如晶體的熔化過(guò)程,吸收熱量,內(nèi)能增加,溫
度不變,故B錯(cuò)誤;
C.內(nèi)能的大小與質(zhì)量、溫度和狀態(tài)有關(guān),只知道溫度高低不能判斷內(nèi)能大小,故C錯(cuò)
誤;
D.物體的內(nèi)能增加,可能是從外界吸收了熱量,也可能是對(duì)物體做了功,故D錯(cuò)誤。
故選:Ao
8.下列說(shuō)法中正確的是()
A.lkg5O℃的水比lkg3O℃的水所含的熱量多
B.熱傳遞過(guò)程中,高溫物體將溫度傳給低溫物體
C.熱量可以從內(nèi)能小的物體傳遞給內(nèi)能大的物體
D.溫度升高得多的物體,它吸收的熱量一定多
【解答】解:
A、描述熱量的術(shù)語(yǔ)只能用吸收或放出,不能說(shuō)含有多少熱量,故A錯(cuò)誤;
B、熱傳遞中,熱量從高溫物體傳給低溫物體,故B錯(cuò)誤;
C、熱傳遞發(fā)生的條件是存在溫度差異,內(nèi)能小的物體的溫度可能高,所以熱量可以從內(nèi)
能小的物體傳遞給內(nèi)能大的物體,故C正確;
D、物體在熱傳遞過(guò)程中,吸收熱量的多少,不僅與溫度的變化有關(guān),還與物體的質(zhì)量、
比熱容有關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選:Co
【解答】解:A、冬天搓手,手會(huì)變暖,是克服摩擦做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的,是通過(guò)
做功的方式改變物體內(nèi)能,故A錯(cuò)誤;
B、燒煮食物,食物從火焰上吸收熱量溫度升高,是通過(guò)熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能,
故B正確;
C、從滑梯滑下,臀部與滑梯摩擦,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,臀部發(fā)熱,這是利用做功來(lái)改變
物體內(nèi)能的,故C錯(cuò)誤;
D、鋸物體時(shí),鋸條發(fā)燙,是克服摩擦做功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故D錯(cuò)誤。
故選:Bo
10.下列實(shí)例中,通過(guò)做功改變物體內(nèi)能的是()
A.冬天雙手互相摩擦取暖
B.太陽(yáng)照射沙子,沙子變熱
C.利用太陽(yáng)能熱水器“燒水”
D.果汁里放入冰塊,飲用時(shí)感覺(jué)很涼爽
【解答】解:A、兩手之間相互摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為手的內(nèi)能,手的內(nèi)能增大溫度升
高,是通過(guò)做功改變了物體的內(nèi)能,故A符合題意;
B、太陽(yáng)照射沙子,沙子從陽(yáng)光中吸收熱量、內(nèi)能增加,是通過(guò)熱傳遞的方式改變了物體
的內(nèi)能,故B不符合題意;
C、太陽(yáng)能熱水器“燒水”,水從陽(yáng)光中吸收熱量、內(nèi)能增加,是利用熱傳遞的方式改變
了水的內(nèi)能,故C不符合題意;
D、果汁里放入冰塊后,熱量會(huì)從果汁向冰塊中傳遞,使果汁的內(nèi)能減小,溫度降低,是
通過(guò)熱傳遞改變了果汁的內(nèi)能,故D不符合題意。
故選:Ao
11.下列說(shuō)法正確的是()
A.夏天的中午時(shí)分,海邊沙子比海水熱,是因?yàn)樯匙游鼰岫啵K鼰嵘?/p>
B.夏天在地面上灑水,感覺(jué)到?jīng)隹熘饕且驗(yàn)樗谋葻岽?/p>
C.物質(zhì)的比熱容跟物質(zhì)的種類有關(guān),與物質(zhì)的狀態(tài)無(wú)關(guān)
D.在盛夏的夜晚,微風(fēng)一般從陸地吹向海洋
【解答】解:A、夏天海邊沙子比海水熱,是因?yàn)樵谖障嗤瑹崃繒r(shí),沙子的比熱容小,
溫度變化高,故A錯(cuò)誤;
B、夏天在地面上灑水,感覺(jué)到?jīng)隹熘饕且驗(yàn)樗瘯r(shí)吸收熱量,故B錯(cuò)誤;
C、物質(zhì)的比熱容跟物質(zhì)的種類和物體的狀態(tài)有關(guān),故C錯(cuò)誤;
D、在盛夏的夜晚,同樣放熱的情況下,因海水的比熱容大于陸地的比熱容,水的溫度降
低的少,海洋上空氣溫高,氣壓低,微風(fēng)從陸地吹向海洋,故D正確。
故選:D。
12.汽車油箱中的汽油用去一半后,剩余汽油的密度、比熱容和熱值()
A.以上各項(xiàng)數(shù)據(jù)和使用之前比都不發(fā)生改變
B.熱值變?yōu)樵瓉?lái)的一半,密度、比熱容不變
C.各數(shù)據(jù)和使用之前比都會(huì)變?yōu)樵瓉?lái)的一半
D.熱值不變,密度、比熱容變?yōu)樵瓉?lái)的一半
【解答】解:(1)密度是物質(zhì)的一種特性,對(duì)于確定的某種物質(zhì),它的密度不隨質(zhì)量、
體積的改變而改變,所以汽油用去一半后,剩余汽油的的密度不變;
(2)比熱容是物質(zhì)的一種特性,各種物質(zhì)都有自己的比熱容,某種物質(zhì)的比熱容和其質(zhì)
量、體積、溫度無(wú)關(guān),所以汽油用去一半后,剩余汽油的的比熱容不變;
(3)熱值是燃料的一種特性,與燃料的質(zhì)量、溫度和體積無(wú)關(guān),所以汽油用去一半后,
剩余汽油的熱值不變。
綜上所述,BCD錯(cuò)誤,A正確。
故選:Ao
13.據(jù)澎湃新聞,近日,廣西南寧隆生達(dá)發(fā)電力科技有限公司(簡(jiǎn)稱“隆生達(dá)發(fā)”)聲稱研
發(fā)出一款“突破能量守恒定律”的電機(jī)組,引發(fā)爭(zhēng)議.該公司官網(wǎng)稱,這一技術(shù)名為“一
種電容補(bǔ)償式自循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)”,下列分析正確的是()
A.發(fā)電技術(shù)突破了能量守恒定律,證明能量可以不守恒
B.如果沒(méi)有能量補(bǔ)充,裝置最終會(huì)停下
C.根據(jù)能量守恒定律,裝置可以一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去
D.不靠任何能量補(bǔ)充,1度電可變?yōu)?0度電的裝置可以實(shí)現(xiàn)
【解答】解:A、發(fā)電的過(guò)程中,其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能,在轉(zhuǎn)化過(guò)程中,總的能量
是守恒的,故A錯(cuò)誤;
B、如果沒(méi)有能量補(bǔ)充,轉(zhuǎn)化的電能會(huì)越來(lái)越少,裝置最終會(huì)停下來(lái),故B正確;
C、根據(jù)能量守恒定律,會(huì)有一部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因此,裝置不能一直轉(zhuǎn)動(dòng)下去,故
C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)能量守恒定律可知,不靠任何能量補(bǔ)充,1度電可變?yōu)?0度電的裝置是不能實(shí)
現(xiàn)的,故D錯(cuò)誤。
故選:Bo
考點(diǎn)二比熱容的探究實(shí)驗(yàn)
14.為了比較甲乙兩種液體的吸熱能力,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
①在兩個(gè)相同的燒杯中,分別裝入初溫、體積相等的甲、乙兩種液體;
②在兩個(gè)燒杯中分別放入規(guī)格相同的電加熱器,在額定電壓下加熱相同時(shí)間;
③用溫度計(jì)分別測(cè)出甲乙兩種液體的末溫。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟中,存在錯(cuò)誤的是步驟①(填寫(xiě)步驟前的序號(hào)),該步驟
中錯(cuò)誤的內(nèi)容應(yīng)改為裝入等質(zhì)量的甲、乙兩種液體。
(2)步驟②中“加熱相同時(shí)間”是為了吸收相同的熱量。
(3)甲液體第3min的內(nèi)能小于(選填“大于”“等于”或“小于")第5min的內(nèi)
能。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)分別描繪出了甲乙兩種液體的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖象,如
圖所示,由圖可知,甲(選填“甲”或“乙”)液體的吸熱能力較強(qiáng)。若要使甲乙兩
種液體升高相同的溫度,則甲(選填“甲”或“乙”)液體需要加熱更長(zhǎng)時(shí)間。
(5)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),若甲的比熱容為4.2X103J/(kg?℃),則乙的比熱容為2.1X
(1)要比較甲、乙兩種液體的吸熱能力,實(shí)驗(yàn)需要采用控制變量法,根據(jù)吸熱公式Q吸
=cmAt可知,需控制甲、乙兩液體的質(zhì)量相同,故在兩個(gè)同樣的燒杯中,分別裝入等體
積的甲、乙兩種液體是不合理的,應(yīng)當(dāng)裝入等質(zhì)量的甲乙液體,所以步驟①錯(cuò)誤;
(2)因相同的電熱器在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等,所以吸收熱量的多少可以用加熱時(shí)
間的長(zhǎng)短來(lái)反映;為了比較兩種液體的吸熱能力,應(yīng)當(dāng)控制加熱時(shí)間相同,即步驟③加
熱時(shí)間相同是為了使兩種液體吸收相等的熱量;
(3)根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知,對(duì)液體加熱的時(shí)間越長(zhǎng),液體吸收的熱量就越多,液體的內(nèi)能就
越多,因此甲液體第3min的內(nèi)能小于第5min的內(nèi)能;
(4)由甲、乙兩種液體溫度隨時(shí)間變化關(guān)系的圖象知,甲、乙兩種液體升高相同的溫度,
甲液體加熱時(shí)間長(zhǎng),則甲液體的吸熱能力強(qiáng);
(5)由圖像可知,加熱5min,
甲升高的溫度為:At甲=30℃-10℃=20℃;
乙液體升高的溫度為:Ati=50℃-10℃=40℃;
根據(jù)。=曾_可知,在質(zhì)量和吸熱相同的情況下,比熱容與升高的溫度成反比,乙的比
mAt
熱容:cz,=k^Xc甲=2P&X4.2X1()3J/(kg?℃)=2.1X103J/(kg?℃)?
△t乙4or
故答案為:(1)①;裝入等質(zhì)量的甲、乙兩種液體;(2)吸收相同的熱量;(3)小于;(4)
甲;甲;(5)2.1X103O
15.在實(shí)驗(yàn)課上,為比較甲和乙兩種不同液體吸熱能力,各實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置
完成實(shí)驗(yàn)。
(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),需要對(duì)變量進(jìn)行控制,下列變量控制中錯(cuò)誤的是C。(選填字母
序號(hào))
A.兩個(gè)燒杯的規(guī)格相同
B.兩個(gè)電加熱器的規(guī)格相同
C.甲、乙兩種液體的體積相同
(2)加熱過(guò)程中,某一時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù)是(乙圖中)44℃o
(3)小江組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表:
液體名稱液體質(zhì)量m/g液體初溫tl/℃液體末溫t2/℃加熱時(shí)間t/min
甲200405012
20040506
分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:相同質(zhì)量的不同種物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不同
(選填“相同”或“不同”),甲的吸熱本領(lǐng)更強(qiáng)(選填“甲”或“乙”).則兩液體的
比熱容關(guān)系是c甲>c乙(選填“〈”或"=”)。若冬天小江想自制一個(gè)暖手
袋,如果甲、乙兩種液體都可裝入暖手袋中作為供熱物質(zhì),從物質(zhì)放熱能力角度考慮,
則應(yīng)選擇甲(選填“甲”或"乙”)。
溫度計(jì)
加熱劉加熱與
乙
【解答】解:
(1)AB.根據(jù)轉(zhuǎn)換法,選用兩個(gè)電加熱器的規(guī)格相同,可控制電加熱器相同時(shí)間放出的
熱量相同;
用兩個(gè)燒杯的規(guī)格相同,可控制甲和乙兩種不同液體在相同時(shí)間吸熱相同,AB正確;
C.根據(jù)比較吸熱能力的方法,要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同;而甲乙密度不同,根據(jù)m=pV,
體積相同的兩種液體質(zhì)量不同,故甲、乙兩種液體的體積相同是錯(cuò)誤的;
故選C;
(2)溫度計(jì)的分度值為1℃,此時(shí)溫度在0℃以上,示數(shù)為44℃;
(3)分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得:相同質(zhì)量的不同種物質(zhì),升高相同的溫度,甲加熱時(shí)間長(zhǎng),
根據(jù)轉(zhuǎn)換法,吸收的熱量不同(甲吸熱多),由比較吸熱能力的說(shuō)法,甲的吸熱本領(lǐng)更強(qiáng),
則兩液體的比熱容關(guān)系是c¥>c乙;
根據(jù)Q=cmAt,相同質(zhì)量的甲、乙兩種液體,降低相同的溫度,甲放熱多,故若冬天小
江想自制一個(gè)暖手袋,如果甲、乙兩種液體都可裝入暖手袋中作為供熱物質(zhì),從物質(zhì)放
熱能力角度考慮,則應(yīng)選擇甲。
故答案為:(1)C;(2)44;(3)不同;甲;>;甲。
16.小明在學(xué)習(xí)了物質(zhì)的比熱容之后,想要比較相同質(zhì)量的兩種不同液體的吸熱能力,采用
圖甲中A、B兩個(gè)相同的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
加熱時(shí)間/min00.51.01.52.02.5
溫度/℃液體1202530354045
液體2202836445260
甲乙丙
(1)實(shí)驗(yàn)中用加熱時(shí)間間接反映液體吸收熱量的多少。
(2)分析表中數(shù)據(jù)可知,吸收相同的熱量升溫較快的是液體2,說(shuō)明液體1吸
收能力較強(qiáng)。(均填“液體1”或“液體2”)
(3)如果液體1為水,其比熱容為4.2X103J/(kg?℃),
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