浙江省中考科学一轮复习 第15讲 内能、核能及能量的转化与守恒课件.ppt

第15讲内能 核能及能量的转化与守恒 内能1 定义 物体内部 的总和 叫物体的内能 2 单位 焦耳 简称焦 符号j 3 影响因素 物体的内能与 有关 同一物体 温度越高内能 所有分子热运动的动能与分子势能 温度 越大 4 改变内能的两种方式 1 做功 外界对物体做功 物体的内能 物体对外做功 物体内能 例如摩擦生热 物体的内能增加 实质是 能转化为 能 2 热传递 规律 低温物体吸热 内能增加 高温物体放热 内能减少 条件 物体之间存在 热量 在热传递的过程中 叫做热量 单位 j 增加 减少 机械 内 温度差 传递内能的多少 比热容1 定义 叫做这种物质的比热容 符号 c2 单位 读作 3 水的比热容 4 2 103j kg 表示质量是 4 计算公式 吸收热量q 单位质量的某种物质 温度升高 或降低 1 所 吸收 或放出 的热量 j kg 焦耳每千克摄氏度 1kg的水温度升高 或降低 1 时 吸收 或放出 的热量是4 2 103j cm t 燃料的热值1 定义 叫做这种燃料的热值 2 单位 读作 3 燃料燃烧放热公式 q 适用于固体和液体 或q vq 适用于气体 1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量 j kg 焦耳每千克 mq 核能的利用1 获得核能的途径 裂变和聚变 1 重核裂变 较大的原子核在 轰击下分裂成2个新原子核 并释放出能量的过程 2 链式反应 如果放在一起的铀核超过了一定的质量 裂变过程中释放出的2至3个中子又去轰击2至3个铀核 导致其他铀核继续裂变 如此下去就会产生系列化的越来越快剧烈的反应 这种核反应被称为 3 轻核聚变 在超高温度下 2个 较小的原子核结合成质量较大的新核 同时释放出能量的过程 聚变需要很高的温度 所以也叫 氢弹是根据 的原理制造的 质量 中子 链式反应 质量 热核反应 轻核聚变 2 核能的和平利用 核电站 1 核电站工作流程 利用原子核裂变时产生的大量热量 使水变成水蒸气 推动汽轮机运转 再带动发电机发电 2 核电站中发生的能量转化 电能 3 放射线及其应用 1 原子核的 和 都会产生一些放射性物质 这些物质的原子核内部会向外辐射出肉眼看不见的 能量很高的射线 如 和x射线等 2 大量的射线对人畜会造成很大的伤害 如 建造核电站通常要修建很厚的水泥防护层 防止放射线外泄而造成放射性污染 3 较小量的射线可以为人类做许多事 如 利用 射线可以对机械设备进行探伤 可以使种子变异培育出新的优良品种 可以治疗肿瘤等疾病 核能 内能 机械能 裂变 聚变 射线 射线 射线 对接点一 内能及其改变方法 例1 2013 南京 第二届亚洲青年运动会将于2013年8月在南京举行 2013年5月8日上午10点20分许 通过古老的钻木取火方式 在几分钟内采火成功 这个过程中 能转化为 能 之后 用采集的火种点燃亚青会火炬 此过程是通过 方式改变物体内能的 解析采火成功是由于物体内能增加 温度升高达到着火点 改变物体内能的方式有做功和热传递 钻木取火是通过做功的方式增加物体的内能的 是机械能转化为内能 采集的火种点燃亚青会火炬是通过热传递的方式改变物体内能的 答案机械内热传递 知识链接改变物体内能的方式有做功和热传递 对物体做功 内能增加 物体对外做功 内能减少 物体吸热 内能增加 物体放热 内能减少 方法点拨做功和热传递都可以改变物体的内能 一个物体的内能增加了 可能是通过做功 也可能是通过吸收热量 正确区分机械运动和热运动 机械能和内能 内能与分子热运动和分子间的相互作用有关 与物体机械运动的情况无关 物体的机械能改变了 其内能不一定改变 物体的内能改变了 其机械能也不一定改变 中考预测 1 如图所示实验或事例 属于内能转化为机械能的是 解析a 由滑梯上滑下 臀部会有灼热感 机械能转化为内能 故a错误 b c两项搓手取暖 钻木取火 都是机械能转化为内能 故b c错误 d 水蒸气顶开软木塞 是利用水蒸气的内能来做功 把内能转化为机械能 故d正确 答案d 对接点二 热量及比热容 例2 核电站利用核能发电 它的核心设备是核反应堆 下列说法错误的是 a 目前核电站都是通过聚变反应来利用核能b 核反应堆中发生的链式反应是可以控制的c 原子核分裂或聚合时释放出核能d 核能是一种不可再生的能源解析a 核电站主要利用核裂变的可控链式反应来发电的 b 核电站的核反应堆是利用可控的核裂变反应释放核能的设备 c 核能是指重核裂变或轻核聚变时释放出的能量 d 核能会越用越少 不可能在短期内从自然界得到补充 所以它们属于不可再生能源 答案a 知识链接获得核能的途径有裂变和聚变 核电站是利用原子核裂变时产生的大量热量 使水变成水蒸气 推动汽轮机运转 再带动发电机发电 核能会越用越少是不可再生能源 方法点拨知道核电站的原理和工作流程 中考预测 2 当今社会 能源问题是个重要的问题 而日本福岛核电站危机 使能源的安全问题更受关注 下列哪种能源的利用对环境的污染最小 a 核能b 石油c 煤d 太阳能解析太阳能的利用对环境的污染最小 答案d 3 如图所示 在两个相同的烧杯中分别装有质量 初温都相同的水和沙子 用两个相同的酒精灯对其加热 1 加热相同时间后 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 加热时搅拌沙子 目的是 2 在两烧杯上方分别盖上玻璃片 过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠 用手摸两个玻璃片 发现装 填 沙子 或 水 烧杯上方的玻璃片温度比较高 原因是 答案 1 沙子的比热容小于水的比热容使沙子受热均匀 2 水水蒸气液化放热 对接点三 能量的转化 转移与能量守恒定律 例3 关于能量的转化和转移 下列说法正确的是 a 能量只能从能量多的物体向能量少的物体转移b 内能可以转化为机械能 机械能也可以转化为内能c 能量只能从一种形式转化成另一种形式d 能量可以从一种形式转化成另一种形式 但转化前后 能量的总量会减少 解析选项a 以热传递为例 热传递是内能在不同物体之间的转移 判断内能转移的方向是看两个物体温度的高低 而不是看两个物体内能的多少 选项b 摩擦生热是机械能转化为内能 热水瓶塞被弹出是内能转化为机械能 选项c 能量既可以从一种形式转化为另一种形式 也可以保持形式的不变 从一个物体转移到另一个物体 如热传递 选项d 可用能量转化和守恒定律直接判断其错误 答案b 知识链接学习能量守恒定律 重点掌握能可以转移和转化 能量守恒定律的内容 能在转移和转化过程中的方向性等 能结合实例说出不可再生能源和可再生能源 中考的热点是用能量守恒定律解释一些有关的现象 方法点拨解答与能量 能源有关的问题时 应紧紧把握能量守恒定律 明确能量转化和转移的方向 判断能量的 转移 或 转化 主要考虑能的形式是否发生了变化 能的形式发生变化的是 转化 能的形式不变的是 转移 中考预测 4 飞船完成任务后降落时 返回舱进入大气层一段时间后 由于受空气阻力做匀速运动 返回舱匀速下降过程中 a 重力势能减少 动能增加 内能增加b 机械能减少 动能不变 内能增加c 重力势能减少 动能增加 内能不变d 机械能不变 动能不变 内能增加解析飞船完成任务后降落时 由于受空气阻力做匀速直线运动 故重力势能减少 动能不变 内能增加 总机械能减少 a错 b对 c和d错 答案b 易错点一错误的认为内能的多少只与温度有关指点迷津解决这类问题的关键是要全面理解影响内能大小的因素 内能大小与物体的质量 温度和状态三个方面都有关系 只考虑一个方面是不对的 典例1 质量相同的0 的冰 0 的水 0 的水蒸气中 它们的内能 a 一样大b 冰的内能最大 水蒸气的内能最小c 水的内能最大 冰的内能最小d 水蒸气的内能最大 冰的内能最小解析质量相等温度相同的冰 水和水蒸气 分子动能相等 冰的分子势能最小 水蒸气的分子势能大 所以水蒸气的内能大一些 答案d 易错点二不能正确理解比热容的概念 误认为与物体的质量 吸热多少有关指点迷津解决这类问题的关键是要深刻理解比热容的概念 知道比热容是物质的一种特性 其大小决定于物体本身 与质量大小 温度高低 吸放热多少都没有关系 同种物质状态不同 比热容不同 如冰 水 水蒸气的比热容是不相同的 典例2 关于比热容 下列说法正确的是 a 物体吸收的热量越多 比热容越大b 物体的温度越高 比热容越大c 物质的比热容与它的质