徐州專版2020中考物理復(fù)習(xí)方案第三部分機(jī)械能內(nèi)能歐姆定律第21課時(shí)內(nèi)能比熱容熱值熱機(jī)課件

第21課時(shí)內(nèi)能比熱容熱值熱機(jī)第三部分機(jī)械、能、內(nèi)能、歐姆定律內(nèi)能

物體內(nèi)

分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和

分子動(dòng)能

由于分子運(yùn)動(dòng)而具有的能分子勢(shì)能

由于分子間存在著相互作用而具有的能教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)一內(nèi)能及其改變所有1.內(nèi)能【說(shuō)明】物體在任何情況下都有內(nèi)能,無(wú)論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊,內(nèi)能均不為零。2.內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)物體溫度升高(降低)——物體內(nèi)能增大(減小);物體的存在狀態(tài)改變(固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài))——內(nèi)能改變。改變方式熱傳遞做功實(shí)質(zhì)能量的

能量的

生活舉例曬太陽(yáng)、燒水、做飯、哈氣取暖等鉆木取火、摩擦生熱、搓手取暖等教材實(shí)例

金屬湯勺放在熱湯中,溫度升高,內(nèi)能增加空氣壓縮引火儀教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究3.改變內(nèi)能的兩種方法轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化【注意】(1)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)能減少。(2)熱量是過(guò)程量,不能說(shuō)“具有”或“含有”熱量,更不能說(shuō)“比較”兩物體熱量的多少,只能說(shuō)物體“吸收”或“放出”了熱量。(3)熱傳遞過(guò)程中傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究物理意義比熱容是反映物質(zhì)吸、放熱本領(lǐng)的物理量定義物理學(xué)中,將物體溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高溫度的乘積之比稱為比熱容,用符號(hào)c表示單位焦/(千克·攝氏度),符號(hào):J/(kg·℃)水的比熱容

①水的比熱容是

,它的物理意義:

的水溫度升高(或降低)

所吸收(或放出)的熱量為

;

②水的比熱容大的利用:一是取暖,二是散熱,三是調(diào)節(jié)氣候教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)二比熱容及其應(yīng)用4.2×103J/(kg·℃)1kg1℃4.2×103J教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究[點(diǎn)撥]比熱容是物質(zhì)的一種物理屬性,與物質(zhì)的質(zhì)量大小、溫度高低及吸收或放出熱量的多少均無(wú)關(guān);不同物質(zhì)的比熱容一般不同;同一種物質(zhì),比熱容與狀態(tài)有關(guān)。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)三熱量的計(jì)算1.吸、放熱公式(1)吸熱公式:Q吸=

。

(2)放熱公式:Q放=

。

[點(diǎn)撥]熱量計(jì)算中溫度變化的給出一般有兩種情況:一是給出物體的初溫和末溫,在這類問(wèn)題中,要找準(zhǔn)初溫t0和末溫t,切不可張冠李戴;二是直接給出物體的溫度變化量。審題時(shí)注意區(qū)別“升高”“升高了”與“升高到”的不同,“升高”“升高了”是公式中的Δt=t-t0,“升高到”是公式中的t。cm(t-t0)cm(t0-t)(1)由公式Q=cmΔt可知,物體吸收或放出熱量的多少由該物體的比熱容、質(zhì)量和溫度的變化量這三個(gè)量的乘積決定,跟物體溫度的高低無(wú)關(guān)。(2)由公式Q=cmΔt可導(dǎo)出c=對(duì)同一種物質(zhì)來(lái)說(shuō),比熱容并不隨熱量、質(zhì)量和溫度的變化量而改變,所以不能說(shuō)比熱容與Q、m、Δt有關(guān),也不能說(shuō)c與Q成正比、與m和Δt的乘積成反比。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究2.對(duì)公式Q=cmΔt的理解教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究考點(diǎn)四熱值定義燃料完全燃燒放出的熱量與燃料的

之比,叫這種燃料的熱值

單位

J/kg;氣體燃料通常采用

作單位

公式

Q=mq、Q=Vq,其中q為熱值[點(diǎn)撥]關(guān)于熱值的理解:熱值反映的是物質(zhì)的一種燃燒特性,它只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等均無(wú)關(guān)。質(zhì)量J/m31.工作原理熱機(jī)工作時(shí)將

能轉(zhuǎn)化為

能。教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究?jī)?nèi)機(jī)械考點(diǎn)五熱機(jī)項(xiàng)目吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程沖程示意圖氣門(mén)開(kāi)關(guān)情況進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)關(guān)閉關(guān)閉關(guān)閉排氣門(mén)關(guān)閉關(guān)閉關(guān)閉打開(kāi)活塞的運(yùn)動(dòng)向下向上向下向上曲軸的運(yùn)動(dòng)半周半周半周半周教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究2.四沖程汽油機(jī)的工作循環(huán)教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)探究項(xiàng)目吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程作用吸入燃料和空氣的混合氣體

壓縮混合氣體,使其內(nèi)能增加

高溫、高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功

排出廢氣能量的轉(zhuǎn)化

能轉(zhuǎn)化為

能

能轉(zhuǎn)化為

能

聯(lián)系

①每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩圈,活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次;②在一個(gè)工作循環(huán)中,只有做功沖程中燃?xì)鈱?duì)外做功,其他三個(gè)輔助沖程不但不做功,還要消耗機(jī)械能;③吸氣、壓縮、排氣三個(gè)沖程是輔助沖程,要依靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來(lái)完成,必須靠外力來(lái)啟動(dòng)機(jī)械內(nèi)內(nèi)機(jī)械例1下列說(shuō)法正確的有

。

A.0℃的物體沒(méi)有內(nèi)能B.物體溫度升高,內(nèi)能一定增加C.物體的內(nèi)能增加,其溫度一定升高D.物體的溫度越高,所含熱量越多E.物體從外界吸熱,溫度可能不變F.物體溫度升高,一定是吸收了熱量G.熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞H.冰熔化成水的過(guò)程中,由于溫度不變,質(zhì)量不變,所以內(nèi)能不變教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究一了解內(nèi)能和熱量(了解)BE教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破【變式】下列實(shí)例中,屬于做功改變物體內(nèi)能的是 (

)A.鋸木頭時(shí)鋸條溫度升高B.加入冰塊的飲料溫度降低C.倒入熱牛奶的杯子溫度升高D.放入冷水中的熱雞蛋溫度降低A教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例2[2019·徐州]在“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中,量取沙子和水時(shí),要保證它們的質(zhì)量

;用酒精燈分別加熱沙子和水,沙子和水的溫度升高,

能增加;如果采用升高相同溫度,比較加熱時(shí)間的方式,得到的圖像應(yīng)是如圖21-1所示甲、乙兩圖像中的

。

探究二了解比熱容、熱值(了解)相等內(nèi)乙圖21-1例3

[2019·南安一模]下列關(guān)于熱值的說(shuō)法正確的是 (

)A.燃料燃燒不完全時(shí)熱值變小B.燃料的質(zhì)量越大,熱值越大C.燃料熱值越大,燃燒放出的熱量越多D.燃料的熱值是燃料本身的一種特性,與其他因素?zé)o關(guān)教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破D例4

[2018·徐州]當(dāng)嚴(yán)寒即將來(lái)臨時(shí),為了預(yù)防果實(shí)結(jié)冰,果農(nóng)會(huì)用水噴灑果樹(shù)。請(qǐng)你解釋這種做法的道理:

________________________________________________

。

教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破探究三嘗試用比熱容說(shuō)明簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象(了解)時(shí)會(huì)放出熱量,可以減慢環(huán)境溫度的降低,從而保護(hù)果實(shí)水的比熱容大,降溫時(shí)能放出更多的熱量,且水結(jié)冰教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例5

[2018·鎮(zhèn)江靖江區(qū)一模]如圖21-2所示是熱機(jī)工作沖程中的

沖程,此沖程將

能轉(zhuǎn)化為

能;熱機(jī)通常用水來(lái)作為冷卻劑,是利用了水的

的物理屬性。轉(zhuǎn)速為6000r/min的熱機(jī),1s對(duì)外做功

次。

探究四了解熱機(jī)的工作原理(了解)[答案]壓縮

機(jī)械

內(nèi)

比熱容大

50[解析]由題圖可知,此時(shí)兩氣門(mén)均關(guān)閉,活塞由下向上運(yùn)動(dòng),是壓縮沖程;此沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;用水來(lái)作冷卻劑,是利用了水的比熱容大的物理屬性;6000r/min=100r/s,即1s轉(zhuǎn)100周,每轉(zhuǎn)兩周做功一次,因此1s對(duì)外做功50次。圖21-2[答案]每千克煤氣完全燃燒時(shí)釋放的熱量為4.2×107J內(nèi)4.2×106

20教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破例6

[2018·南京建鄴區(qū)一模]煤氣的熱值為4.2×107J/kg,表示的物理意義是

;它燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為

能。完全燃燒100g煤氣,可放出

J的熱量;若這些熱量全部被水吸收,可使質(zhì)量為

kg的水由20℃升高50℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

探究五熱量的計(jì)算教材梳理夯實(shí)基礎(chǔ)重難探究逐個(gè)突破【變式】

[2018·徐州]小明在家中用煤氣灶將初溫為20℃、質(zhì)量為2kg的一壺水加熱到80℃,這是通過(guò)

的方式使水的內(nèi)能

。如果煤氣完全燃燒放出的熱量只有60%被水吸收,則至少需要燃燒

kg的煤氣。[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),煤氣的熱值為4.2×107J/kg]

熱傳遞增加0.02實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】1.實(shí)驗(yàn)主要器材:(1)測(cè)量工具:溫度計(jì)、秒表和天平(選用質(zhì)量相等的不同物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn))。(2)熱源:酒精燈或電加熱器(電加熱器更好,因?yàn)閮?nèi)部加熱,相對(duì)穩(wěn)定,熱損失少;實(shí)驗(yàn)中選用相同熱源是保證不同物質(zhì)在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同)。2.實(shí)驗(yàn)方法:轉(zhuǎn)換法(加熱相同時(shí)間,比較升高的溫度,或升高相同溫度,比較加熱時(shí)間)和控制變量法(相同熱源,被加熱物質(zhì)的質(zhì)量和初溫相同)。當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋突破探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】3.分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出:①升高相同的溫度,加熱時(shí)間長(zhǎng)的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng);②加熱相同時(shí)間,溫度變化小的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)?！窘涣髋c反思】4.改變內(nèi)能的方式:熱傳遞。熱量的計(jì)算:Q吸=cm(t-t0)。5.誤差分析:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在著熱量的損失。當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升例小明用相同的酒精燈分別給水和煤油加熱(如圖21-3甲),以探究水和煤油的吸熱能力。圖21-3(1)本實(shí)驗(yàn)需要用到天平這一測(cè)量工具,目的是

。

(2)加熱10min,水吸收的熱量

(選填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的熱量。

當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋取相同質(zhì)量的水和煤油等于實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升例小明用相同的酒精燈分別給水和煤油加熱(如圖21-3甲),以探究水和煤油的吸熱能力。圖21-3(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明作出了水和煤油的溫度隨加熱時(shí)間變化的圖像(如圖乙所示),由圖像可知,本實(shí)驗(yàn)中水的沸點(diǎn)是

℃,煤油的比熱容是

J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]

當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋[答案]98

2.1×103[解析]由題圖乙可知質(zhì)量相等的水和煤油升高相同的溫度,水吸收的熱量是煤油的2倍,根據(jù)Q吸=cm(t-t0)可知,水的比熱容是煤油的2倍,則煤油的比熱容為2.1×103J/(kg·℃)。實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升例小明用相同的酒精燈分別給水和煤油加熱(如圖21-3甲),以探究水和煤油的吸熱能力。圖21-3(4)若本次實(shí)驗(yàn)共消耗酒精20g,則這些酒精完全燃燒放出的熱量是

J。(q酒精=3.0×107J/kg)

(5)下列實(shí)例沒(méi)有利用水的比熱容大的是

。

A.熱水袋用水來(lái)取暖

B.夏天中午灑水車(chē)灑水降溫C.初春夜晚要向稻田中灌水

D.城市建造人工湖來(lái)調(diào)節(jié)氣溫當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋6×105B實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂檢測(cè)及時(shí)反饋(6)選用兩套完全相同的裝置分別給水和煤油加熱,這樣做的目的是

。

(7)由圖乙可知,如果要使水和煤油的最后溫度相同,就要給

加熱更長(zhǎng)的時(shí)間,此時(shí)水吸收的熱量

煤油吸收的熱量。

(8)如果升高相同的溫度但要減少加熱的時(shí)間,可采取的做法是

。

·實(shí)驗(yàn)拓展·保證相同時(shí)間水和煤油吸收的熱量相同水大于減少水和煤油的質(zhì)量1.

[2018·連云港灌南縣一模]南極是世界上最冷的地方,常年平均氣溫是-25℃,圖21-4是企鵝媽媽和小企鵝之間一次有趣的對(duì)話,其中正確的是 (

)

A.小企鵝:媽媽,這么冷,我都沒(méi)有溫度了B.企鵝媽媽:不對(duì),是沒(méi)有內(nèi)能C.小企鵝:冰天雪地的,可能連水蒸氣都沒(méi)有吧D.企鵝媽媽:呵呵,水蒸氣倒是肯定有,因?yàn)楸强梢陨A的啊實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂反饋及時(shí)反饋圖21-4實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂反饋及時(shí)反饋[答案]D[解析]溫度表示物體的冷熱程度,任何物體都有溫度,故A錯(cuò)誤;一切物體在任何狀態(tài)下都有內(nèi)能,故B錯(cuò)誤;無(wú)論氣溫多低,空氣中總是存在著水蒸氣的,氣溫低于冰的熔點(diǎn)時(shí),冰可以通過(guò)升華,直接由固態(tài)冰變?yōu)闅鈶B(tài)水蒸氣,故C錯(cuò)誤,D正確。2.

[2019·南京]關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能,下列說(shuō)法正確的是(

)A.溫度相同的物體內(nèi)能一定相等B.汽油機(jī)做功沖程中燃?xì)獾膬?nèi)能減小C.我們不敢大口喝熱氣騰騰的湯,是因?yàn)闇械臒崃枯^多D.電能可以使燈泡發(fā)光,同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)能,這些內(nèi)能又可以自動(dòng)地轉(zhuǎn)化為電能實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂反饋及時(shí)反饋[答案]B[解析]內(nèi)能跟物體的質(zhì)量、狀態(tài)、溫度有關(guān),溫度相同的物體,內(nèi)能不一定相同,故A錯(cuò)誤;汽油機(jī)的做功沖程中,燃?xì)鈱?duì)活塞做功,燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能,所以燃?xì)獾膬?nèi)能減少,故B正確;我們不敢大口地喝熱氣騰騰的湯,是因?yàn)闊釡臏囟雀?熱量是一個(gè)過(guò)程量,不能說(shuō)物體含有多少熱量,故C錯(cuò)誤;電能可以使燈泡發(fā)光,同時(shí)產(chǎn)生內(nèi)能,而這些內(nèi)能無(wú)法自動(dòng)地轉(zhuǎn)化為電能,是因?yàn)槟芰康霓D(zhuǎn)化是有方向性的,故D錯(cuò)誤。3.

[2019·北京]如圖21-5所示,在試管內(nèi)裝適量水,用橡膠塞塞住管口,用酒精燈將水加熱至沸騰一段時(shí)間后,橡膠塞被推出,管口出現(xiàn)大量“白氣”。此實(shí)驗(yàn)中,主要是通過(guò)做功改變物體內(nèi)能的過(guò)程是 (

)A.試管變熱的過(guò)程B.水變熱的過(guò)程C.水變成水蒸氣的過(guò)程D.水蒸氣推出橡膠塞的同時(shí)變成“白氣”的過(guò)程實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂反饋及時(shí)反饋圖21-5實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂反饋及時(shí)反饋[答案]D[解析]試管變熱是由于試管從酒精燈火焰吸收了熱量,屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故A錯(cuò)誤。水變熱是由于水吸收了熱量,屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故B錯(cuò)誤。水變成水蒸氣是水吸收熱量而發(fā)生的汽化現(xiàn)象,屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故C錯(cuò)誤。水蒸氣推出橡膠塞變成“白氣”是由于水蒸氣對(duì)外做功,推出橡膠塞,內(nèi)能減小,溫度降低,液化成小水滴,形成“白氣”,故D正確。4.

[2019·上海]兩個(gè)質(zhì)量相同的不同物質(zhì),吸收相同的熱量,下列說(shuō)法中正確的是 (

)A.比熱容大的物質(zhì)升高溫度較小B.比熱容小的物質(zhì)升高溫度較小C.比熱容大的物質(zhì)升高溫度較大D.升高溫度相同,與比熱容大小無(wú)關(guān)實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂反饋及時(shí)反饋A5.四沖程汽油機(jī)工作時(shí),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是

沖程。如圖21-6所示的汽油機(jī)正處在

沖程。如果這臺(tái)汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min,則它每秒鐘內(nèi)完成

個(gè)工作循環(huán),做功

次。為了防止汽缸溫度過(guò)高,汽車(chē)都配備水箱,這主要是利用水的

大,通過(guò)

的方式改變內(nèi)能。

實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提升當(dāng)堂反饋及時(shí)反饋熱傳遞圖21-6壓縮吸氣1010比熱容6.有一臺(tái)汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中消耗了5g汽油,這些汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是

J,若這臺(tái)汽油機(jī)的效率為40%,則一個(gè)循環(huán)中輸出的有用機(jī)械能為

J。(汽油的熱值為4.6×107J/kg)

實(shí)驗(yàn)突破素養(yǎng)提