广西中考物理 第13讲 内能内能及其利用课件.ppt

第十三讲内能内能及其利用 第一部分考点研究 广西2011 2014中考试题精编 知识精讲考讲清单图说物理重难点突破实验突破2015备考押题 热机热机的效率能量的转化和守恒 内能 物质的构成分子热运动分子间的作用力 内能物体内能的改变 比热容热量的计算 分子热运动内能比热容 热机内燃机 燃料的热值热机的效率 内能的利用 考点清单 物质的构成 常见的物质是由极其微小的粒子 构成的 人们通常以 为单位来量度分子 分子 原子 10 10m 不同的物质在 时 的现象 叫做扩散现象 扩散发生的范围 固 液 气体之间都可以发生扩散 一切物质的分子都在 越高 分子运动越剧烈 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 分子热运动 相互接触 彼此进入对方 不停地做无规则运动 温度 温度 分子间的作用力 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 分子 原子 无规则运动 引力和斥力 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 内能的单位是焦耳 j 一切物体 不论温度高低 都具有 如 炙热的铁水具有内能 冰冷的冰块 温度虽然低 其中的水分子仍然在做热运动 所以也具有内能 物体温度降低时内能 温度升高时内能 减小 内能 势能 动能 增加 物体内能的改变 1 可以改变物体的内能 如热锅烫手 排骨由生到熟 热水袋 热牛奶 烤红薯等 在热传递过程中 传递 的多少叫做热量 单位是 物体吸收热量时内能 放出热量时内能 物体吸收或放出的热量越多 它的内能改变越大 热传递 能量 j 增加 减小 2 也可以改变物体的内能 如钻木取火 搓手 反复弯折铁丝 滑滑梯臀部发热 敲打铁丝等 做功 比热容 一定质量的某种物质 在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度 之比 叫做这种物质的比热容 用符号c表示 单位 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 乘积 j kg c 特性 比热容是反映物质自身性质的物理量 不同的物质 比热容一般不同 水的比热容大的应用 取暖 散热 调节气候 冷却剂 公式 q cm t q表示 单位是j c表示 单位是 m表示质量 单位是kg t表示温度的变化 单位是 吸热公式 q吸 cm t末 t初 放热公式 q放 cm t初 t末 热量的计算 热量 比热容 j kg 热机 利用燃料燃烧释放出的 的机械 叫做热机 热机的种类 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机等 分类 内燃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 四个冲程 吸气冲程 排气冲程 做功冲程是将 能转化为 能 压缩冲程是将 能转化为 能 热机 内燃机 能量 压缩冲程 做功冲程 内 机械 机械 内 燃料的热值 某种燃料 放出的热量与其质量之比 叫做这种燃料的热值 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 热值的单位由热量的单位和质量的单位组合而成 在国际单位制中 热量的单位是焦耳 质量的单位是千克 则热值的单位是焦每千克 符号是 特点 与燃料的形状 体积 质量无关 只与燃料的种类有关 完全燃烧 q 1 j kg 利用热值计算热量 q mq适用范围 固体 液体 q qv适用范围 气体 热机的效率 热机工作时 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 热机的效率高 在做功同样多的情况下 就消耗更少的燃料 从而节约能源 减少污染 汽油机的效率为20 30 做有用功 完全燃烧 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 以减少各种能量损失 3 设法利用废气的能量 提高燃料利用率的措施 能量的转化和守恒 能量的转化 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 能量既不会凭空 也不会凭空 它只会从一种形式 为其他形式 或者从一个物体转移到其他物体 而在转化和转移的过程中 能量的总量保持 转化 产生 消失 转化 不变 图说物理 做无规则运动 引力 做功 减小 内 做功 液化 减小 做功 内能 低 重点难突破 1 改变物体内能的方式考情总结 主要在选择题和填空中考查 常以课本中的图片 例子 课后题及生活中的物理现象为背景命题 如 搓手取暖 下滑时臀部发热 钻木取火 擦火柴 弯折铁丝 等是通过做功的方式改变物体的内能 暖水袋取暖 烧水使水变热 晒太阳 红薯烤熟 等是通过热传递的方式改变物体的内能 同时在简答题和实验探究题中也会涉及 1 改变物体内能的两种方式比较 2 改变物体内能方式的判断 看两个物体是否存在温度差 如果存在温度差 则为热传递改变物体的内能 反之为做功改变物体的内能 看过程两端的能量变化 要是都是内能 则为热传递 要是有一个是其他形式的能量 则为做功改变物体的内能 2 温度 内能 热量之间的区别与关系 1 温度 表示物体的冷热程度 是一个状态量 只能说 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 3 热学计算 例 2012柳州 用煤油气化灶把100kg初温为20 的水加热到70 消耗煤油1l 已知水的比热容是4 2 103j kg 煤油的热值是4 6 107j kg 煤油 0 8 103kg m3 水吸收的热量为 j 煤油气化灶烧水的效率为 2 1 107 57 1 4 淘气的小明把图钉按在铅笔的一端 手握铅笔让图钉冒在课桌上来回摩擦几下后 发现图钉冒变烫了 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 解析 手握铅笔让图钉冒在课桌上来回摩擦几下后 发现图钉冒变烫了 这是用做功的方法改变了物体的内能 在这一过程中 机械能转化为内能 把瓶装水放在冰箱里 一会儿变凉了 这是用热传递的方法改变了物体的内能 在这一过程中 内能发生了转移 5 关于热量 内能和温度 下列说法中 正确的是 a 物体吸收热量 温度一定升高b 物体内能增加 一定吸收热量c 物体温度升高 内能一定增加d 质量相同的两个物体 温度升高得多的物体吸收的热量一定多 c 解析 物体放热时温度可能不变 比如 晶体在凝固过程中放热但温度不变 故a错 不符合题意 物体内能增加 也可能是因为对物体做功 故b错 不符合题意 当物体温度升高时 分子的热运动越剧烈 则分子的动能就越大 从而物体的内能增加 故c错 符合题意 质量相同的两个物体 吸收相同的热量除了与温度的升高值有关外 还与物质的比热容有关 故d错 不符合题意 实验突破 实验比较不同物质吸热的能力 2011年2次 1 实验前选相同规格的加热器及相同质量的两种物质 2011年1次 2 温度计的读数 2011年1次 3 为了使升温快应选哪种物质 选比热容较小的 2011年1次 4 转换法的应用 用加热时间的长短来判断物体的吸热能力 2011年1次 5 控制变量法的应用 控制物质的质量与初末温度相同 改变物质的种类 2011年1次 6 热量计算 2011年1次 7 实验结论 2011年1次 例 2014泰州 如图甲所示是 探究不同物质吸热升温现象 的实验 将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中 并测出沙子和水的初温 然后用酒精灯加热并不断搅拌 每隔1min记录一次温度 实验记录如下表 1 实验中 加热时间实质上反映了 2 根据实验数据 在图乙中画出沙子和水的温度随时间变化的图像 水和沙子 吸收热量的多少 例题答图 3 分析图像可知 对于质量相等的沙子和水 吸收相等热量 升温较快的是 若使两者升高相同的温度 则 吸收的热量较多 通过大量类似实验 人们发现了物质的又一种物理属性 物理学这种属性叫做 沙子 水 比热容 解析 1 实验中 加热时间实质上反映了水和沙子吸收热量的多少 加热时间越长 说明吸收热量越多 2 根据实验数据 在图中画出沙子和水的温度随时间变化的图像 如答图所示 3 分析图像可知 对于质量相等的沙子和水 吸收相等热量 升温较快的是沙子 若使两者升高相同的温度 水加热时间较长 说明吸收的热量较多 由上可知 水吸热能力较强 物理学将这种属性叫做比热容 1 实验中选用相同的酒精灯加热 可以认为相同时间内水和沙子 相同 2 在实验过程中控制加热时间相同 通过比较 来研究水和沙子吸热能力的差异 这种研究问题的方法叫做 3 由表格数据可知 的比热容大 其在生活中有很多应用 请举一例 吸收的热量 升高的温度 或温度升高的多少 转换法 水建造人工湖 来调节气温 内燃机用水作为冷却剂 水 解析 1 在实验中选用相同的热源是为了方便比较物