1、第十二章 内能 内能的利用,第一部分 考点研究,第十二章 内能 内能的利用(39分),考点梳理,内能 内能的利用,分子热运动,分子热运动定义,特点,扩散现象,分子热运动与机械运动的区别,分子间的作用力,分子动理论,内能 内能的利用,内能,定义,单位,影响因素,物体内能的改变方式,内能 内能的利用,热量,定义,热量与内能的关系,比热容,定义,单位,物理意义,特性,水的比热容大的应用,内能 内能的利用,热机,热机的种类,内燃机的种类,汽油机的工作过程及特点,定义,燃料的热值,定义,热值意义,单位,特点,内能 内能的利用,热量的计算,利用比热容的热量计算,利用热值计算热量,热机的效率,定义,计算公式
2、,提高燃料利用率的措施,内能 内能的利用,能量的转移与转化,能量守恒定律,能量的转化和守恒,分子热运动定义:由于分子的运动跟_有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动 特点:_越高,分子热运动越激烈,定义:不同的物质在相互接触时彼此_对方的现象,叫做扩散现象 扩散现象的大量事实表明,一切物质的分子都在_,影响因素:温度越高,扩散现象越_,扩散现象,举例:“酒香不怕巷子深”、“桂花飘香”等,温度,温度,进入,永不停息地做无规则运动,剧烈,分子热运动与机械运动的区别:分子运动是我们肉眼看不见的,如“香味扑鼻”等;机械运动需受外力作用,如“尘土飞扬”,分子间的作用力,分子之间存在_.如被紧压在一起的
3、铅柱很难被分开,分子之间还存在_.固体和液体很难被压缩,引力,斥力,(1)当固体被压缩时,表现力为斥力 (2)当固体被拉伸时,表现力为引力.固体分子间的距离小,不容易被压缩和 拉伸,具有一定的体积和形状 (3)如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略,因此气体具有流 动性,容易被压缩,分子间的作用力,分子动理论:常见的物质是由大量的_、_构成的;物质内的分子在_; 分子之间存在相互作用的_,内能定义:构成物体的所有分子,其热运动的_与_的总和,叫做物体的内能 单位:焦耳,符号是J 影响因素:一切物体,在任何情况下都具有内能,同一个物体,在相同物态下,温度越高,分子热运动越_,内能_,温
4、度降低时,内能_,分子,原子,不停地做无规则运动,引力和斥力,动能,势能,减少,剧烈,增加,物 体 内 能 的 改 变 方式,转移,高,低,高,低,转化,增加,减小,热传递,相同,定义:_质量的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和升高的温度的 之比,叫做这种物质的比热容,用_符号表示_ 单位:焦每千克摄氏度,符号是_ 物理意义:单位质量的某种物质,温度降低1 所放出的热量,与它温度升高1 所吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容,热量,比热容,定义:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量.单位是焦耳(J) 热量与内能的关系:物体吸收热量时内能_,放出热量时内能_,增加,减小,一定,乘
5、积,c,J/(kg),特性:比热容是反映物质自身性质的物理量,比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量、温度和吸收(放)热的多少无关.不同的物质,比热容一般_ 水的比热容大的应用:做冷却剂;热水袋;内陆比沿海地区温差大;调节气候(人工湖),比热容,不相同,热机定义:热机是利用内能_的机械 热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等 内燃机的种类:分为汽油机和柴油机两大类,做功,汽油机的 工作过程 及特点,吸气,压缩,做功,排气,一,四,两,机械,内,内,机械,燃料的热值定义:某种燃料_放出的热量与其质量之比,用符号_表示 热值意义:热值在数值上等于_kg某种燃料完全燃烧放出的热量 单位
6、:焦每千克,符号是_,在国际单位制中,热量的单位是焦耳,质量的单位是千克 特点: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,完全燃烧,q,1,J/kg,利用比热容的热量计算: Q_ 变形式:m=_,t=_ 吸热公式:Q吸cm(t末-t初) 放热公式:Q放=cm(t初-t末) 利用热值计算热量: Q=_ 适用于固体和液体 Q=_ 适用于液体和气体,热量的计算,cmt,qm,qV,定义:热机工作时,用来做_的能量与燃料_放出的热量之比是热机性能的重要指标 计算公式:_ 提高燃料利用率的措施: (1)让燃料燃烧更充分 (2)在设计和制造过程中,不断改进和创新,以减少各种能
7、量损失 (3)设法利用废气的能量,热机的效率,有用功,完全燃烧,能量的转移与转化: 在一定条件下,各种形式的能量是可以相互_的 能量守恒定律: 能量既不会_,也不会_,它只会从一种形式_为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量_,保持不变,能量的转移与转化: 在一定条件下,各种形式的能量是可以相互_的 能量守恒定律: 能量既不会_,也不会_,它只会从一种形式_为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量_,转化,凭空产生,凭空消失,转化,凭空产生,凭空消失,命题点:分子热运动、参照物的判断 1. (2016龙东16题)盛夏
8、时节,百花绽放,四溢的花香引来了长喙天蛾,闻到花香说明_,长喙天蛾吸食花蜜时,以花为参照物它是_的,图说物理,(RJ九年级P2导图),静止,分子在不停地做无规则运动,命题点:扩散现象 2. 如图是某同学做“气体扩散”的实验装置,甲、乙两个瓶子中,一个装有红棕色的二氧化氮气体,一个装有空气已知二氧化氮的密度大于空气的密度,则_瓶中装有二氧化氮气体抽掉玻璃板后,过一段时间,两个瓶子中的气体颜色基本一致,说明气体分子是不停地_的,(RJ九年级P3图13.12),乙,做无规则运动,命题点:内能的影响因素、改变内能的方式 3. (2016永州18题)小明从滑梯上滑下时,臀部温度升高,内能_(选填“增大”
9、或“减小”),这是通过_(选填“做功”或“热传递”)的方式改变物体的内能.,(RJ九年级P9图13.24),做功,增大,命题点:能量的转化、内能及其改变方式 4. 如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃桶里放一小团硝化棉,用力迅速把活塞压下,棉花就会立即燃烧,这一过程是_能转化成_能;活塞下压过程中,气体的内能_,这一过程通过_改变棉花的内能.,(RJ九年级P9图13.25甲),做功,机械,内,增大,一) 改变内能的两种方式(10年8考) 例 1 下列做法中:搓手取暖;铁锅煮饭;用暖手宝暖手;钻木取火;滑滑梯时,臀部会有灼热感;锯木头时锯条发热;放入冰箱的食物变凉;打气筒用过后发烫;晒太阳 属于做
10、功改变内能的是 _;属于热传递改变内能的是_,重难点突破,例 2 (2016宁夏)把图钉帽在课桌上来回摩擦几下后,图钉帽热得烫手,这是用_的方法改变了物体的内能;把瓶装水放在冰箱里,一会儿变凉了,这是用_的方法改变了物体的内能,做功,热传递,二) 温度、内能、热量的理解(易错)(10年2考) 例 3 判断正误: (1)高温物体有内能,低温物体没有内能( ) (2)一块0 的冰没有内能 ( ) (3)在相同状态下,同一物体温度降低,它的内能会减小( ) (4)把10 的冰块放在0 的冰箱保鲜室中,一段时间后,冰块的内能会增加( ) (5)内能的大小与物体内部分子的热运动和分子间的作用力有关( )
11、 (6)温度相同的同种物质,分子个数相同,物体内能相同( ),例 4 (2016无锡)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( ) A. 物体的温度升高,内能增大 B. 物体的温度越高,所含的热量越多 C. 物体内能增大,一定从外界吸收热量 D. 物体的温度不变,其内能就一定不变,A,易错辨识) 内能、热量和温度的关系 (1)温度:表示物体的冷热程度,是一个状态量,只能说“一个物体的温度是多少”,(2)热量:是一个过程量,只能用“吸收”或“放出”描述,(3)内能:是一个状态量,只能说“具有”、“增加”或“减少”,三) 热量的相关计算(难点、易错点)(必考) 例 5 将一温度为20 质量为4.2
12、 kg的铁块的温度升高到80 ,需要吸收_J的热量然后将其放入一个装有温度为10 质量为1.15 kg的水的量热器中,最后水的温度将升高到_.忽略量热器吸热,c水4.2103 J/(kg),c铁0.46103 J/(kg),30,1.1592105,例 6 (2016张家界)新农村建设中正大力推广使用瓶装液化气如果每瓶中装入12 kg液化气,液化气的热值取4.2107 J/kg,则每瓶液化气全部完全燃烧放出的热量是_J,若放出的热量有40%被利用,在标准大气压下可把_kg的水从20 加热至沸腾c水4.2103 J/(kg),5.04108,600,例 7 如图所示,是A、B两种燃料完全燃烧释放
13、的热量Q与其质量m的关系图,从图中可看出A燃料的热值_(选填“大于”、“小于”或“等于”)B燃料的热值在1标准大气压下,若一定质量的B燃料完全燃烧释放的热量为4.9106 J,其中有60%的热量被质量为10 kg、初始温度为38 的水吸收,c水4.2103 J/(kg),则水的温度将升高_.,小于,62,实验 一 比较不同物质吸热的情况(近10年未考) 命题点: 1. 实验所需要的测量工具(秒表、天平、温度计) 2. 实验液体的选择(选择_相同的不同液体) 3. 选择热源 a. 选择相同的热源以保证相同加热时间内释放的热量相同; b. 选择电热器更好,因为电热器是内部加热,相对稳定,实验突破,
14、质量,方法指导 1. 利用Qcmt进行热量计算的注意事项: (1)注意质量m的单位要与c中的单位对应; (2)t表示物体温度的变化量,即表示物体温度升高了t 或物体温度降低了t ; (3)审题注意题干中,“升高了t ”,即t t;“升高到t ”,即t 为物体的末温,在计算过程中还需减去初温t0; (4)在对水的温度计算过程中,一定要注意水沸点的问题,水在沸腾过程中持续吸热,温度不会发生改变;即要注意研究对象是否发生物态变化(熔化、凝固、沸腾),2. 利用Qmq或QVq进行热量计算的注意事项: (1)注意质量m、体积V的单位要与q中的单位对应; (2)单位换算时尽量利用科学计数法,避免增加或丢失
15、数量级; (3)此公式不能用于发生物态变化时的热量计算.,4. 转换法的应用 a. 通过观察相同加热时间内温度变化的快慢来判断物体的吸热能力,_的吸热能力弱; b. 通过判断升高相同的温度所需要的时间来判断来吸热能力的强弱,_的物体吸热能力强 5. 温度计的使用及读数(见P75考点清单) 6. 图表数据的读取或分析 7. 设计表格或绘制温度时间图像 8. 热量的计算 9. 误差分析(测量值与真实值的差异是因为存在热量损失) 10. 实验评价与总结,温度变化快,加热时间长,例 (2016天门)小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B
16、两种液体,并用相同的电加热器分别加热,(1)要完成该探究实验,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和_ (2)实验中选择相同规格的电加热器,其目的是_ (3)小田根据实验测得数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图像如图乙,分析图乙可知_(选填“A”或“B”)的吸热能力更强若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4103 J/(kg),则B的比热容为_J/(kg),秒表,使A、B两种液体在相同时间内吸收的热量相同,A,1.2103,补 充 设 问 (1)在实验过程中控制加热时间相同,通过比较_来研究水和食用油吸热能力的差异,这里应用的科学方法是_ (2)下面另一组同学做水和食用油吸热情况的是实验记录数据:,升高的温度,转换法,分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同的温度时,吸收热量的多少与物质的_有关,质量,分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:质量_的不同种物质,吸收热量的多少与物质的_有关 分析第_次实验数据,可以得出的初步结论是:质量相同的同种物质,吸收热量的多少与物质_有关 这里应用的科学方法是_ 该实验中,记录加热时间有什么意义? _,相同,4、5,种类,升高的温度,控制变量法,为了比较这两种物质吸收热量的多少,