内能及其利用(共48张).ppt

第十二章 内能及其利用,考情分析,考点梳理,典例精析,实验强化过关,备战演练,考纲要求：通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点，并能用它解释某些热现象。了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系，知道改变内能的两种方式。了解热量的概念。通过实验，了解比热容的概念，尝试用比热容的知识解释简单的自然现象，并能进行简单计算。认识燃料的热值。了解汽油机工作的基本原理，了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。通过实例了解能量及其存在的不同形式。能简单描述各种各样的能量和我们生活的关系。结合实例认识做功的过程就是能量转化或转移的过程。知道能量转化及守恒定律，有利用能量转化和守恒的观点分析简单物理现象的意识。在能量的转化和转移过程中认识效率，在生产、生活中有提高效率的意识。,考情分析,20112015年河南中考考情一览表,续表：,不停地 做无规则的运动,考点梳理,1. 物质的构成：现代科学研究发现，常见的物质是由极其微小的粒子_、_构成的。如果把分子看成球形，其直径常以10-10 m为单位来度量。 2. 分子热运动 （1）扩散：不同的物质在_时_的现象，叫做扩散。,彼此进入对方,互相接触,原子,分子,（2）扩散现象等大量事实表明：一切物质的分子都在_。_越高，分子运动越_。,温度,剧烈,考点一 分子热运动,答案,（3）分子热运动：由于分子的运动跟_有关，所以这种无规则运动叫做_。 【温馨提醒】尘埃、沙子等微小物体的运动属于机械运动，不属于分子热运动。 3. 分子间的作用力 （1）分子之间存在_和_。 （2）分子间作用力的特点：分子间的距离变小时，作用力表现为_；分子间的距离变大时，作用力表现为_；如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。 4. 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_。,答案,分子的热运动,温度,引力和斥力,不停地做热运动,原子,分子,引力,斥力,斥力,引力,1. 内能 （1）内能：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。 （2）单位：内能的单位是_，符号为_，各种形式能量的单位都是_。 （3）一切物体，不论温度高低，都具有_。物体温度降低时内能_，温度升高时内能_。另外，内能还和物体内部分子的多少、种类、结构、状态等有关。 【温馨提醒】 机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内 能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关，内 能是不同于机械能的另一种形式的能。,动能,分子势能,焦耳,J,焦耳,内能,减少,增加,考点二 内能,答案,答案,2. 物体内能的改变 （1）改变物体内能的两种方式：一种是以内能的形式从高温物体向低温物体直接传递，叫做_。另一种是内能与其他形式的能量之间的相互转化，叫做_。 （2）热量：在热传递的过程中，传递_叫做热量。热量的单位也是_。物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。 【温馨提醒】 热量是一个过程量，不能说物体“具有”或“含有”热量，只能说物体“吸收”或“放出”热量。,热传递,做功,能量的多少,焦耳,1. 比热容 （1）比热容：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的_与它的_和_乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用符号_表示，它的单位是_，符号是_。 （2）比热容是反应物质自身性质的物理量。不同的物质比热容一般不同。比热容大的物质对调节温度有很好的作用。 2. 热量的计算公式 （1）吸热公式：_。 （2）放热公式：_。,答案,热量,质量,升高（或降低）的温度,焦每千克摄氏度,J/（kg）,Q吸 = cm（tto）,Q放 = cm（tot）,考点三 比热容,1. 热机 （1）热机：利用_做功的机械叫做热机。 （2）热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 （3）内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机是最常见的一种热机，分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料。 2. 汽油机 （1）活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。,答案,内能,考点四 热机,（2）四冲程汽油机的工作示意图,答案,吸气,打开,关闭,向下,压缩,关闭,向上,内能,机械能,答案,做功,向下,机械能,内能,关闭,排气,向上,打开,3. 柴油机 （1）柴油机与汽油机在结构上的主要不同是汽缸顶部的火花塞换成了喷油嘴。 （2）四冲程柴油机的工作过程与汽油机的主要不同点如下： A.吸气冲程中，吸进汽缸中的只有空气。 B.压缩冲程中，缸内气体被压缩的程度比汽油机更大，因此，缸内气体的温度更高，压强更大。 C.压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火。,1. 燃料的热值 （1）热值：某种燃料_放出的热量与其_之比，叫做这种燃料的热值。热值用字母_表示。 （2）在国际单位制中，热量的单位是焦耳，质量的单位是千克，则热值的单位是_，符号是_。对某些气体燃料，热值在数值上等于在标准状态下1m3燃料完全燃烧放出的热量，单位是_，符号是_。 （3）燃料完全燃烧释放热量的计算公式：_，适用于固体、液体；或_，适用于气体。,答案,完全燃烧,质量,q,焦每千克,J/kg,焦每立方米,J/m3,Q=qV,Q=mq,考点五 热机的效率,2. 热机的效率 （1）热机的效率：用来_的那部分能量，与_放出的能量之比，叫做热机的效率。热机的效率是热机性能的重要指标。 （2）提高燃料利用率的措施：使燃料燃烧更充分；在设计和制造热机时，要不断改进和创新，以减少各种能量损失；设法利用废气的能量等。,答案,做有用功,燃料完全燃烧,1. 能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量是可以相互_的。 2. 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_到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持_。这就是能量守恒定律。,答案,转化,凭空消失,转移,凭空产生,不变,考点六 能量的转化和守恒,【解析】 往一杯水中放入一块糖，过一会儿，会变甜，这是糖分子的扩散现象，由此可说明组成物质的分子在不停地做无规则运动。,典例精析,解析,答案,不停地做无规则运动,【典例1】 （2015临沂，26）往一杯水中放入一块糖，过一会儿，水变甜了，这一现象说明组成物质的分子在_。,类型一 分子热运动,答案,扩散,【变式训练 1】 端午节吃粽子是我国的一种文化传统，煮粽子时，粽叶的香味进入到米中是一种_现象；在剥粽叶时，感到粽叶和米之间很粘，这说明分子之间有_。,引力,解析,答案,做功,【解析】搓背是通过做功的方式改变内能的；泡脚是通过热传递的方式改变内能的。,【典例 2】（2012莆田，18）小瑄常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚，都能使奶奶的身体感到暖和。搓背是通过_的方式改变内能的，泡脚是通过_的方式改变内能的。,热传递,类型二 改变内能的方式,【变式训练 2】 图1事例中，利用热传递改变内能的是（ ） A. 冬天搓手取暖 B. 压缩空气内能增大 C. 烧水时水温升高 D. 下滑时臀部发热,答案,C,解析,答案,【典例 3】（2015威海，12）汽车的散热器用水作冷却剂利用了水的_较大的性质；如果散热器中装有 10 kg 的水，在温度升高10 的过程中水吸收的热量相当于完全燃烧_m3的天然气放出的热量。【天然气的热值 q = 4.2 107 J/m3，水的比热容 c水 = 4.2 103 J/（kg）】,比热容,0.01,类型三 比热容和热值的相关计算,【变式训练 3】 已知酒精的热值是3.0107 J/kg，则50g的酒精完全燃烧释放的热量为_J。现用酒精炉烧水，酒精完全燃烧释放的热量有42%被水吸收，若水的初始温度是20，比热容是4.2103J/（kg），则这些酒精完全燃烧能使2kg水温度升高到_。,答案,1.5106,95,【注意事项】解题时要明确物理过程，注意温度“升高了（降低了）”和“升高到（降低到）”的区别，“升高了（降低了）”是指变化的温度t，“升高到（降低到）”是指末温t。,解析,答案,【典例 4】（2015北京，7）下列说法中正确的是（ ） A. 电饭锅工作时，将内能转化为电能 B. 电风扇工作时，将机械能转化为电能 C. 干电池给灯泡供电时，将电能转化为化学能 D. 在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能,【解析】 电饭锅做饭时，将电能转化为内能；电风扇工作时，将电能转化为机械能；干电池给灯泡供电时，将干电池的化学能转化为电能；在阳光照射时，太阳能电池将太阳能转化为电能。故选D。,类型四 能量的转化,【变式训练 4】 水电站发电时，水从高处向下冲击水轮机的叶轮，转动的叶轮带动发电机发电。在这个过程中，能量的转化顺序为（ ） A. 势能电能动能 B. 势能动能电能 C. 电能动能势能 D. 动能势能电能,答案,实验强化过关,【命题角度】 1. 控制变量法的应用 2. 温度计的读数 3. 通过加热时间反应物质吸收的热量多少 4. 通过实验数据分析比较物质的吸热能力 5. 比热容的理解,实验 比较不同物质吸热的情况,（1）某时刻温度计的示数如图3所示，此温度值是_。 （2）实验中，用_间接反映液体吸收热量的多少。 （3）通过分析表中数据可知，_（选填“液体1”或“液体2”）的吸热能力较强。物理上用_这个物理量来描述物质的吸热能力。,图3,答案,解析,比热容,液体1,加热时间,26,【解析】（1）由题图3知，温度计的分度值为1，故此温度值是26。（2）加热时间越长，液体吸收热量越多，故可以用加热时间间接反映液体吸收热量的多少。（3）由表中数据可知，质量和初始温度相等的液体1和液体2，当加热时间相同时，即液体1和液体2吸收的热量相等时，液体1温度变化慢，故液体1的吸热能力较强；物理上用比热容来描述物质的吸热能力，比热容大，物质吸热能力强，比热容小，物质吸热能力弱。,（1）开始加热前，他应该保证水和沙子的_和初温相同，初中阶段我们采用了相同研究方法的探究实验有：_ _（举一例即可）。 （2）加热时小明经常搅拌沙子，这样做的目的是_；加热相同时间后，小明分别测量两者的温度，发现沙子的温度明显高于水，这是因为_。,答案,质量,探究物体的动能与哪些因素有关（答案不唯一）,沙子的比热容小于水的比热容,使沙子受热均匀,备战演练,引力,扩散,答案,一、填空题 1.（2015吉林）给汽车加油时，能闻到汽油味，这是_现象；汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水的_大的性质。 2.（2013河南）生活中的“粘”字常与一些物理现象有关，如：吃冰棒时会感到粘舌头，这是由于水发生了_现象（填物态变化名称）；表面平滑的铅块紧压后会粘在一起，这是因为分子间存在_。,凝固,比热容,真题演练,温度,1kg,答案,做功,答案,1.05107,6.3104,酒精未完全燃烧（酒精燃烧放出的热量未完全 被水吸收）,6.（2015江西）根据“单位”推出对应的物理公式是常用的记忆方法。例如：速度单位是 m/s（其中 m 是路程的单位，s 是时间的单位），可以推出对应的公式为：v = 。同样，根据电能的单位 kWh，就可以推出对应的公式为：_；根据比热容的单位 J/（kg），也可以推出对应的公式为： _。,答案,W=Pt,二、选择题 7.（2012河南）在四冲程汽油机的工作过程中，机械能转化为内能的冲程是（ ） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 8.（2014河南）用相同的加热装置给质量相等的甲、乙两种液体同时加热，两种液体的温度随时间的变化如下表所示。由数据比较两种液体的比热容（ ） A. c甲 c乙 B. c甲 = c乙 C. c甲 c乙 D. 无法确定,B,答案,A,B,答案,9.（2015威海）有关温度、热量、内能的说法，正确的是（ ） A. 物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 B. 物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 C. 物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量 D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 10.（2015厦门）下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（ ） A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B. 使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C. 燃料燃烧释放的热量越大，热值越大 D. 热值和热机效率都是定值，与外界条件无关,B,D,答案,答案,三、实验探究题 12. （2013临沂）为了比较水和煤油的吸热能力，晓雯设计了如下实验步骤：A. 在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油；B. 用两支温度计分别测出水和煤油的初温；C. 在烧杯中，分别放入功率相同的电热器，加热时间相同；D. 用温度计分别测出水和煤油的末温。 （1）步骤A存在的错误是：_，应改为_。 （2）步骤C，加热相同时间是为了使水和煤油_。 （3）步骤B和D是为了得出水和煤油_。,装入等体积的水和煤油,吸收的热量相同,升高的温度,装入等质量的水和煤油,四、综合应用题 13. （2015安徽）某家庭用燃气热水器将质量为100kg，温度为20的自来水加热到50，消耗的天然气体积为1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2 103J/（kg），天然气的热值为3.2 107J/m3。求： （1）天然气完全燃烧放出的热量。 （2）水吸收的热量。 （3）该热水器工作时的效率。,答案,（2）水吸收的热量Q吸 = c水m（t - t0） = 4.2 103 J/（kg） 100kg （50 - 20） = 1.26 107 J,解：（1）天然气完全燃烧放出的热量Q放 = qV = 3.2 107J/m3 1 m3 = 3.2 107J,不停地做无规则运动,1.89105,答案,一、填空题 1.（2015福州改编）俗话说“酒香不怕巷子深”，其中“酒香”说明分子在_。 2. （2015南京改编）在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温度差比沿海地区大，这是因为干泥土和水相比，_较小。质量为 3 kg 的水温度升高 15 时吸收的热量是_ J。【c水 = 4.2 103 J/（kg）】,比热容,前瞻预测,2,做功,答案,热值,内,机械,二、选择题 5.（2014大连改编）把两个铅块紧压在一起，结合成一个整体，需要用足够大的力才能把它们拉开，这说明（ ） A. 分子在不停地做热运动 B. 分子间存在斥力 C. 分子间存在引力 D. 分子间有间隙 6.（2015河北改编）下列说法正确的是（ ） A. 两杯水温度相同，内能也一定相同 B. 物体的机械能越多，内能就越多 C. 物体内能增加，不一定从外界吸收热量 D. 0的冰，内能为零,C,答案,C,7. （名师原创）下列事例中，通过做功的方式改变物体内能的是（ ） A. 把饮料放入冰箱，饮料温度会降低 B. 用热水袋暖手，手的温度升高 C. 在太阳光的照射下，路面温度升高 D. 锯木头时，锯条会发热 8