安徽省2020年中考物理一轮复习第15章内能与热机课件.pptx

第一部分考点探究 第十五章内能与热机 安徽中考2015 2019考情分析 基础知识梳理 中考真题汇编 安徽中考2015 2019考情分析 分析安徽近五年真题知 内能与热机是安徽历年中考的必考点 大部分都是在填空题中考查 很少在计算与推导题中考查 大部分都是单独考查 也有和物态变化结合考查 具体考情如下 1 热量的相关计算 3次 2 分子无规则运动 2次 3 温度热量内能的关系 2次 4 内能的改变 1次 5 能量的转化 1次 6 热效率的计算 1次 预计在2020年的中考试题中 内能与热机仍会是命题的重点 且将出现在填空题和选择题中 考查温度 热量 内能之间的关系和分子动理论的有关知识以及热机四个冲程的能量转化 在复习时要重点复习内能 热量 功三个的关系以及能量转化的相关知识并能够灵活运用 在中考中就能轻松应答 基础知识梳理 考点一分子动理论1 物质是由大量 组成的 分子是能保持 的最小微粒 分子很小 其数量级在 m 分子用肉眼和一般的显微镜是无法看到的 需要用 进行观察 2 分子间是有 的 分子在 运动 分子间存在 分子 物质化学性质 10 10 电子显微镜 空隙 永不停息地做无规则 相互作用力 3 物体中大量分子间既相互 又相互 分子间的距离在一定范围内 小于10 10m 以 为主 在这个范围之外 大于10 10m 以 为主 若分子间的距离大到一定程度 大于10 10m 分子间的 会变得十分微弱 4 固体中分子之间的距离 相互作用力 分子只能在一定的位置附近振动 所以 固体既有一定的 又有一定的 吸引 排斥 斥力 引力 相互作用 很小 很大 体积 形状 5 液体中分子之间的距离 相互作用力 以 存在 分子可在某个位置附近振动 分子群却可以相互滑过 所以 液体有一定的体积 但有流动性 形状随 而变化 6 气体中分子间的距离 相互作用力 每一个分子几乎都可以自由运动 所以 气体既没有 也没有 可以充满能够达到的整个空间 较小 较大 分子群的形态 容器 很大 很小 固定的体积 固定的形状 考点二内能1 物体内部所有分子 能与分子 能的总和叫做物体的内能 一切物体 不论温度高低 都具有内能 内能的单位名称是 简称 符号 2 物体的内能大小与 有关 同一物体温度越高 分子的无规则运动越剧烈 内能越 但是内能的大小不是只与温度有关 还与其他因素 如 等有关 动 势 焦耳 焦 J 温度 大 质量 体积 状态 3 改变物体内能的两种方法是 和 二者在改变物体的内能上是 的 4 热传递有 和 三种方式 做功 热传递 等效 热传导 对流 热辐射 考点三热量和热值1 在物理学中 把在热传递过程中物体内能 叫做热量 物体吸收热量 内能 物体放出热量 内能 2 在国际单位制中 热量的单位是 简称 符号是 3 在质量一定时 物体吸收的热量跟温度的升高成 比 在升高相同的温度时 物体吸收的热量跟它的质量成 比 改变的多少 增加 减少 焦耳 焦 J 正 正 4 在物理学中 把1kg的某种燃料在完全燃烧时所放出的热量叫做这种燃料的 它的符号是 5 热值的计算公式是q 在国际单位制中 热值的单位 固体和液体 气体 热值 q J kg J m3 考点四物质的比热容1 用水和煤油作为研究对象 在两容器内分别装入质量相等的水和煤油 用相同的酒精灯加热 用温度计测量二者吸收热量后升高的温度值 由实验现象可以得出 相同质量的不同种物质 升高相同的温度 吸收的热量 该实验中用到了控制变量法 2 物理学规定 单位质量的某种物质温度升高1 所吸收的热量为该物质的 符号是 单位是 3 水的比热容是4 2 103J kg 物理意义 人们常用水给发动机冷却 用热水取暖 不相等 比热容 c J kg 1kg的水温度升高 或降低 1 所吸收 或放出 的热量是4 2 103J 4 比热容是物质的一种 同种物质比热容 状态不变时 不同的物质比热容 同种物质 状态不同 比热容 5 计算公式 特性 相同 一般不同 不同 考点五热机1 热机是把燃料燃烧时释放的内能转变为 能的装置 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机 叫做 机 2 汽油机的结构 由 进气阀 曲轴连杆 飞轮以及 组成 3 汽油机的原理 汽油机工作时 一个工作循环包括 冲程 冲程 冲程和 冲程 在压缩冲程中 能转化为 能 在做功冲程中 能转化为 能 机械 内燃 气缸 活塞 排气阀 火花塞 吸气 压缩 做功 排气 机械 内 内 机械 4 柴油机的结构 与汽油机主要不同的是气缸顶部的火花塞换成了 5 柴油机的原理 四冲程柴油机的工作过程与汽油机的主要不同是 1 吸气冲程中 吸入气缸的只有 2 压缩冲程中 缸内气体被压缩的程度比汽油机厉害 3 压缩冲程末 喷油嘴喷出雾状柴油 进行 点火 喷油嘴 空气 压燃式 6 四冲程内燃机在一个工作循环共有 个冲程 活塞往复运动 次 气缸内的燃油燃烧爆发 次 对外做 次功 曲轴 连杆 飞轮转动 周 7 热机在工作时 用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比 叫做 4 2 1 1 2 热机效率 一 分子动理论 例1 2019 海南 腌海南粉是海南的特色名吃 在米粉中加入调味汁拌匀 调味汁充分进入米粉中俗称 入味 米粉腌得越入味越好吃 从物理的角度看 入味是 的结果 热米粉比冷米粉更容易入味 是因为温度越高 解析 从物理的角度看 入味是分子不停地做无规则运动的结果 温度越高 分子的无规则运动越快 所以热米粉比冷米粉更容易入味 答案 分子不停地做无规则运动分子热运动越剧烈 方法点拨 本题主要考查学生对扩散现象 分子运动的快慢和温度关系的了解和掌握 一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动 且温度越高 分子运动越快 二 内能 例2 2019 黑龙江 如图所示 女同学采用往手上哈气来取暖 是利用 的方法来改变内能的 男同学采用两手互相搓来取暖 是利用 的方法来改变内能的 解析 女同学往手上哈气取暖 水蒸气放热使手的温度升高 是利用热传递的方法使手的内能增加的 男同学两手互相摩擦取暖 克服摩擦做功使手的温度升高 内能增大 属于做功改变物体的内能 答案 热传递做功 方法点拨 本题考查了学生对改变物体内能的两种方法和热运动知识的了解与掌握 改变物体内能有两种方法 一是做功 二是热传递 做功主要有摩擦生热和压缩气体做功 热传递有传导 对流和辐射三种方式 摩擦生热是机械能转化为内能 三 热量和热值 例3 2019 绵阳 一个标准大气压下 将质量1 0kg的水从20 加热到沸腾 水吸收的热量是 J 小明家天然气热水器的热效率是84 他某次洗澡 耗水40kg 自来水进热水器的温度是24 出热水器的温度是40 小明这次洗澡消耗天然气 m3 已知水的比热容是4 2 103J kg 天然气的热值是3 2 107J m3 四 比热容 例4 2019 福建 下表列出一些物质的比热容 根据表中数据 下列判断正确的是 A 不同物质的比热容一定不同B 物质的物态发生变化 比热容不变C 质量相等的铝和铜升高相同的温度 铝吸收的热量更多D 质量相等的水和煤油吸收相同的热量 水升高的温度更多 解析 由表中数据可知 不同物质的比热容一般不同 但也存在比热容相同的物质 如煤油和冰 故A错误 水和冰是水的两种状态 分析表中数据可知 其比热容是不同的 说明比热容与物质状态有关 物质的物态发生变化 比热容也会发生变化 故B错误 由表中数据可知 铝的比热容大于铜的比热容 质量相等的铝和铜升高相同的温度 因铝的比热容大 则根据Q cm t可知铝吸收的热量更多 故C正确 质量相等的水和煤油吸收相同的热量 因为水的比热容大 所以根据Q cm t可知水升高的温度少 故D错误 答案 C 方法点拨 本题考查了比热容的相关知识 同时也考查了学生根据这个知识点对数据进行分析归纳的能力 比较物理量大小关系时 可用相关的公式进行分析 五 热机 例5 2019 宁夏 2019年春节期间热映的 流浪地球 被誉为开启了中国科幻电影元年 这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀 无法再给地球提供能量 人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体 逃离太阳系的故事 其中 点燃木星 将地球推开相当于内燃机的 A 吸气冲程B 压缩冲程C 做功冲程D 排气冲程 解析 影片 流浪地球 中 人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体 将地球推开 内能转化为机械能 相当于内燃机的做功冲程 答案 C 方法点拨 本题考查了内燃机的冲程 根据能量的转化可以解答 内燃机的做功冲程把内能转化为机械能 实验探究比较不同物质的吸热能力1 实验器材 铁架台 烧杯 水 食用油 酒精灯 搅拌器等 提示 秒表温度计2 实验方法 和 提示 控制变量法转换法 3 实验现象 1 质量相同的水和食用油 加热相同的时间 升高的温度不同 2 质量相同的水 加热不同的时间 升高的温度不同 4 实验结论 1 质量相等的不同物质 升高相同的温度 吸收的热量 2 质量相等的同种物质 升高不同的温度 吸收的热量 提示 1 不同 2 不同 5 问题探究 1 怎样得到质量相同的不同液体 提示 先确定好适当的质量 再查找两种不同液体的密度 计算出它们的体积 用量筒分别量取 也可以用天平称出相同质量的液体 在天平的左 右两盘中放上质量相等的烧杯 向左盘烧杯中倒入一定量的水 然后向右盘中缓慢倒入另一种液体 直到天平再次平衡 2 怎样确定水和食用油吸收了相同的热量 提示 用两个完全相同的酒精灯 火焰的大小相同 加热相同的时间 也可以用两个完全相同的电加热器 通电相同时间 相比之下 第二种方式更好 因为酒精灯是外部加热 加热的位置 火焰的大小 散热情况等均不好控制 3 为什么要让烧杯 温度计 搅拌器的规格都相同 提示 加热水和食用油的过程中 烧杯 温度计 搅拌器也要吸收热量 为了减小它们对实验结果的影响 应采用相同的规格 4 实验中 搅拌器的作用是什么 提示 使液体受热均匀 5 还可以用什么方法比较不同物质的吸热能力 提示 可让质量相同的不同物质升高相同的温度 比较它们加热的时间 加热时间长 说明吸热能力强 例 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 选填 沙子 或 水 烧杯上方的玻璃片温度比较高 原因是 解析 水的比热容大于沙子的比热容 所以在吸收相同的热量后 沙子的温度变化比水的温度变化明显 搅拌的目的是使沙子受热均匀 装水的烧杯中 水在受热时汽化成水蒸气 上升遇到温度较低的玻璃片 又液化成小水珠 放出热量 所以装水的烧杯上方的玻璃片温度较高 答案 1 水的比热容大 或沙子的比热容小 使沙子受热均匀 2 水水蒸气液化放热 1 2019 安徽瑶海区一模 有两个铜块甲和乙 其中甲的质量大于乙的质量 让它们放出相等的热量后 再相互接触 则 A 热量从甲传到乙B 热量从乙传到甲C 它们之间不发生热传递D 无法确定 D 2 2019 安徽亳州一模 在进行如图所示的实验或有关装置工作时 能量转化情况相同的是 A 丙和丁B 乙和丁C 甲和乙D 甲和丙 B 3 2019 安徽蚌埠禹会二模 急刹车时 车轮在地面留下很明显的刹车痕迹 同时车轮发热 此过程中轮胎内能将增加 是通过 方式改变内能 4 2019 安徽二模 便利贴 的背面有粘性 可方便地贴在课本上 其利用的物理知识是分子间存在 做功 引力 5 2019 安徽滁州二模 我国南海海底蕴藏着大量的 可燃冰 可燃冰 作为新型能源 有着巨大的开发使用潜力 同等条件下 可燃冰 完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍 若以10倍的关系粗略计算 1kg 可燃冰 完全燃烧放出的热量可以使 kg的水升高40 c水 4 2 103J kg q煤气 4 2 107J kg 2500 中考真题汇编 1 2019 安徽 假如完全燃烧0 2m3天然气放出的热量全部被100kg初温为25 的水吸收 可以使水的温度升高到 已知c水 4 2 103J kg q天然气 4 2 107J m3 45 2 2019 安徽 封闭在容器内的气体 是由大量的气体分子组成的 这些分子都在不停地做无规则运动 下列有关说法正确的是 A 温度一定时 气体分子的运动速度大小都相同B 温度一定时 向各个方向运动的气体分子都有C 温度升高时 每个气体分子的运动速度都增大D 温度降低时 所有气体分子的运动方向都相同 B 3 2018 安徽 如图所示 在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉 迅速向下压活塞 硝化棉就燃烧起来 这是因为活塞压缩空气做功 达到了硝化棉的燃点 气体的内能增加 温度也会随之升高 4 2018 安徽 一台额定功率为2000W的电热水器 水箱内装有50kg的水 要把这些水从20 加热到60 热水器正常工作需要 s 若水吸收的热量全部由燃烧天然气提供 则需要完全燃烧 m3的天然气 不计能量损失 已知c水 4 2 103J kg q天然气 4 2 107J m3 4200 0 2 5 2017 安徽 农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤 完全燃烧0 5kg的秸秆煤可放出 J的热量 若这些热量完全被质量为100kg 初温为20 的水吸收 可使水温升高到 已知q秸秆煤 2 1 107J kg c水 4 2 103J kg 6 2016 安徽 下列说法正确的是 A 物体的内能增加 则一定是外界对物体做了功B 物体的温度升高 则一定是从外界吸收了热量C 物体的温度越高 含有的热量越多D 内能是物体内所有分子动能和势能的总和 1 05 107 45 D 7 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 该热水器工作的效率 8 2019 怀化 下列有关分子热运动的说法不正确的是 A 压紧的铅块能结合在一起 表明分子间有引力B 墨水在热水中扩散的快 表明温度越高 分子运动越剧烈C 固体很难被压缩 表明固体分子间只存在斥力D 桂花飘香 表明分子在不停地做无规则运动 C 9 2019 兰州 关于温度 热量和内能 下列说法中正确的是 A 热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体B 0 的冰水混合物内能为零C 水的温度越高 所含热量越多D 冰在熔化过程中吸收热量 温度和内能均不变 A 10 2019 阜新 小亮测得甲 乙两杯水的温度分别是45 和75 下列判断正确的是 A 甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈B 甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小C 乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多D 乙杯中水的温度降低 水的内能一定减少 D 11 2019 仙桃 下列关于热机 热值的说法正确的是 A 汽油机 柴油机都有火花塞和喷油嘴这两个关键部件B 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比叫这种燃料的热值 单位是kg JC 柴油机工作的效率是35 说明它工作时柴油燃烧释放的能量有65 转化为有用功D 四冲程内燃机是由吸气 压缩 做功 排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的 D 12 2019 宜昌 前段时间 加水就能跑的神车 事件一度成为舆论热点 该汽车实际是利用车内水解制氢技术获得氢气 通过氢燃料电池给车提供动力 该技术成本很高 目前仍处在试验阶段 但被曲解为 加水就能跑 下列对该事件的看法错误的是 A 氢燃料电池是将氢气的化学能转化为电能B 水解技术制取氢气的过程一定要消耗其它能量C 对于热点事件要遵从科学原理 不能盲从更不能以讹传讹D 该车行驶的能量最终来源于水 水是一种能源 D 13 2019 海南 2019年6月5日 我国首次用固体燃料运载火箭把 文昌物联一号 卫星成功送上太空 火箭发射时要选用热值 的固体燃料 选填 大 或 小 燃料的质量减少 热值 选填 变小 或 不变 14 2019 怀化 云南省罗富县有一长达27km的连续下坡山区公路 有经验的老司机在下坡前往往先在汽车的各个轮胎上浇水 防止在下坡时因连续刹车使轮胎和刹车片过热 容易造成交通事故 用水作冷却剂是利用了水的 大的特点 汽车在连续刹车过程中产生的内能部分被轮胎上的水吸收 水的温度将 选填 升高 不变 或 降低 大 比热容 升高 不变 15 2019 玉林 太阳能热水器吸收1 4 107J的能量能把质量为20kg的水从25 加热到75 则水吸收的热量为 J 热水器的热效率为 水的比热容为4 2 103J kg 16 2019 昆明 将0 的水和等质量的80 的水相混合 则混合后水的温度是 若将0 的冰和等质量的80 的水相混合 结果发现 冰全部熔化成了水 但水的温度维持0 这个现象说明 不计热量损失 4 2 106 30 40 熔化吸热 17 2019 怀化 某种国产汽车 当它在某平直公路上以20m s的速度匀速行驶时 每百公里的