学考一轮复习知识梳理与考点扫描—内能与热机.doc

第十二章 内能与热机（2课时）一、课标要求1.能说出生活环境中常见的温度值。了解液体温度计的工作原理。会测量温度。尝试对环境温度发表自己的见解。2.了解内能的概念。能简单描述温度和内能的关系。3.了解热量的概念。4.通过实验，了解比热容的概念。尝试用比热容解释简单的自然现象。5.从能量转化的角度认识燃料的热值。6.通过能量的转化和转移，认识效率。7.了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义二、知识梳理1. 温度温度表示 ，测量温度的工具叫 。摄氏温度的规定：把 的温度规定为0度，把 的温度规定为100度，0度和100度之间分成100等份，每一份叫做一摄氏度，用符号1 表示。在国际单位制中，温度的单位是开尔文。用符号K表示。2. 温度计温度计的原理： 。常用温度计：实验温度计、体温表、寒暑表。实验用温度计的使用方法：使用前，先观察温度计的 和 ；使用 时，温度计的玻璃泡 被测液体中，不要碰到 ，待温度计示数 后再读数；读数时，玻璃泡要 被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面 。3. 内能内能：物体内部 能和 能的总和，叫做物体的内能。因为内能和 有关，所以也称为热能。一切物体都有内能。改变物体内能的方法有两种： 和 。做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。比热容： 称为该物质的比热容，符号是“ ”。比热容的单位是 。热量计算：Q吸= ；Q放= 4. 内能的利用热值： 的热量，叫做这种燃料的热值，符号是“ ”，热值的单位是 。燃料完全燃烧放热的计算公式： 。内能的两种重要的应用：利用内能 和利用内能 。炉子的效率：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率。提高炉子的效率的措施： 使燃料充分燃烧。 减小热损失。5. 热机内燃机的工作原理：燃料在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，使燃气推动活塞做功。内燃机的工作过程：四冲程内燃机的工作过程是由 、 、 及 四个冲程组成的。这四个冲程叫做一个工作循环。每个工作循环中，气缸中的活塞往复运动 次，曲轴转动 周，在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，靠 来完成。汽油机与柴油机的区别： 机种 区别汽油机柴油机构 造气缸顶部装有：气缸顶部装有：吸入气体点火方式使用范围小汽车、低速飞机及轻巧机械载重汽车、火车、轮船等热机效率：热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。三、考点扫描1.内能的概念、温度和内能的关系（了解层次）。解读：了解内能的概念。能简单描述温度和内能的关系。第一点是“了解内能的概念”，属于“了解”水平，这里要求从物体内所有分子的动能和势能之和来定义内能。要通过实例让学生了解内能是能量的一种重要形式，它与人们的生活息息相关。从知识点看要求降低了，能力点要求高了不仅要了解，还要简单描述。第二点是“能简单描述温度与内能的关系”，知道物体的温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。标准没有说明是否要用分子运动的观点来定义温度，可以由教材的编写者和教师根据当地的实际决定。这里应通过生活中的实例，让学生了解内能、温度及其相互关系，不要求做出严格地定义。济南市中考试题扫描（03年12）划火柴是利用改变物体内能方式中的 来增加火柴的内能，使其达到燃点。（2004中考2）下列事例中利用热传递改变内能的是A.太空中的陨石，坠入地球大气层，成为流星B.从滑梯上滑下时，臀部有灼热的感觉C.冬天手冷时，搓搓手就暖和了D.夏天，广场上的石凳因太阳照射而发烫（05年模拟31）微波炉内的磁控管会产生一种高频率的无线电波微波。微波本身并不生热，然而微波会使食物中的水、油脂、糖及蛋白质等极性分子发生互相摩擦，从而产生热量。也就是说，微波炉是通过 的方式改变食物的内能的。（05年31）小华把蚊香片放到电热驱蚊器的发热板上，蚊香片的温度升高。这是通过 的途径改变蚊香片的内能的；通电一段时间后，整个房间里都能闻到蚊香片的气味，这一现象说明了 。（09年31）劣质的仿瓷餐具会散发出含有甲醛的有害气体，从而导致室内空气污染，这表明 在不停地做无规则运动。将这种餐具加热消毒时，其内能会 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。（10年17）在中国2010年上海世界博览会期间，游客可以乘坐游船领略世博园区的美景。以游船为参照物，岸上的中国馆是 的(选填“静止”或“运动”)。在阳光照射下，游船甲板的温度升高，是通过 的途径改变了它的内能。2. 燃料的热值（认识层次）。解读：从能量转化的角度认识燃料的热值。标准的要求属于“认识”水平上。由于人类利用燃料是把燃料储存的化学能转化为内能、光能，从使用燃料的价值出发，要求从能的转化的角度来认识燃料的热值。既体现了对知识和技能的要求，也体现了情感态度与价值观的要求。评价的要求是学生不仅能从能量转化的角度认识燃料的热值。知道不同的燃料的热值不同而且有节约能源和环境保护的意识，燃料是人类利用的重要能源，从草和柴到人类近年利用煤和石油，都是取自自然界的天然资源。烧柴要砍伐森林，破坏环保，而煤和石油在地球上的贮藏也十分有限，因而节约能源、保护环境十分重要和迫切。提高燃料的利用率，这是节约能源的重要措施。可以结合一些生活实例，如怎样改进家里的煤气灶或烧柴灶，使燃料更充分地燃烧和利用等，通过探究活动去评价学生的表现。济南市中考试题扫描（05年模拟36）三峡水电站是世界上最大的水力发电站，年均发电量预计为8.51010kWh，这些电能将送往江苏、上海等九省市，所以人们说“三峡可照亮半个中国”。专家介绍：三峡水电站的年发电量相当于一个每年消耗51010kg的煤的火力发电站的年发电量。(1)若火力发电站的效率为21%，则火力发电站所用煤的热值为 J/kg。(2)三峡水电站与同等供电量的火力发电站相比具有很多的优点，写出其中你认为最大的一个优点： 。图53. 热机的工作原理及其在人类社会发展史上的重要意义（了解层次）。解读：了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。济南市中考试题扫描（03年13）如图5所示为一汽油机汽缸示意图，该图表示此时汽油机正处于工作过程的 冲程。4热量的概念：热量是热传递过程中，物体吸热、放热的多少，是内能变化的量度。要通过实际事例 ，了解热量的物理意义和单位。知道物体吸热时，内能增加；放热时，内能减小。济南市中考试题扫描（02年11）在冬天，为了取暖，每小时需给某房间供热4.2106焦的热量。若流进散热器的水的温度是80，流出的水的温度是70，由此可知每天有 千克水流经散热器。（03年模拟22）在西部大开发中，国家提出“退耕还林”的重大举措，对改善我国西部生态环境有重要意义。据资料介绍，一公顷森林每天吸收的太阳能约为1.081010J，已知泥土的比热容c泥土 = 0.9103 J / ( kg)，如果这些能量被面积一公顷、一定厚度、质量为4106kg的泥土吸收，可使地表温度升高多少？ 通过这一计算结果简要说明植树造林对生态环境的改善所产生的影响。（03年22）电闪雷鸣是由带电云放电引起的。如果带电云与地面上的物体间发生放电，则地面上的物体就会被雷电击中（雷击）。若某次雷击放电过程中，带电云与地面某建筑物间的电压约为109V，放电电流约为100A，放电时间约为0.3s，求：此次放电释放的电能大约是多少？图13图14若此次放电所释放的电能全部转化为水的内能，可使多少吨水的温度由20升高到100？（04年模拟20）小军同学把一个标有“220V 1000W”的“热 得快”(电热器)，放在保温瓶内把水烧开，如图13。该“热得快”正常工作时的电阻是多少?若普通保温瓶的容积为2.5L，将一满瓶20的 水烧开需要吸收多少热量?如果该“热得快”烧水的热效率为84，用它烧开一满瓶水需要多长时间?小军同学在某资料中看到：用“热得快”插入保温瓶对水加热，利用水的对流使水均匀受热，如图14；但是它下部的冷水密度较大，不易参与对流，致使瓶内的水难以均匀受热，因此常会出现上面的水沸腾时，下面的水还没有烧开。通过阅读这段资料，你认为使用“热得快”烧水时应注意哪些问题?请你对“热得快”的生产厂家就其产品制造提出一点建议。（04年15）我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水的质量为1.0107kg，水温升高2，则湖水吸收的热量为 J。若这些热量被同等质量的砂石吸收()，则砂石升高的温度 2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。额定电压 220 V 额定频率 50 Hz 输入功率 1 600 W 水箱容积 50 L防触电保护类别 生产编号 （05年模拟40）小华同学家新买的电热淋浴器的铭牌如右表所示。小华同学按说明书要求给淋浴器装满水，通电50 min，观察到淋浴器上温度计示数由18上升到40。求： (1)在加热过程中，水箱中水吸收的热量是多少? (2)电热淋浴器加热过程中消耗的电能是多少? (3)比较(1)、(2)两问计算结果，你认为违背能量守恒吗?为什么?（05年37）电视机可以用遥控器关机而不用断开电源，这种功能叫做待机功能；这一功能虽给人们带来了方便，但电视机在待机状态下仍然要消耗电能却鲜为人知。例如，小明家的一台34吋彩色电视机的待机功率大约是10W。假如他家每天平均看4h电视，看完电视后总是用遥控器关机而不断开电源。试计算：小明家因这台电视机待机一年浪费的电能是多少千瓦时？如果这些电能全部用来烧水，可以将多少15的水加热到40？如果小明同学洗一次澡需要50kg、40的水，这些水可供他洗多少次澡？请你就电视机待机功能的正确使用方法提出建议。（2006中考36）两台制冷效果相当、不同型号的空调在商场里售价差别很大，主要是因为空调的能效比越高，制造技术要求越高，节电效果也越明显。同一房间使用“220V 1100W”能效比为二级的空调与使用“220V 1320W”能效比为五级的空调制冷效果相当。通过计算回答：要为一台“220V 1100W”的空调安装一只空气开关，其额定电流至少要多大?若某办公室内需安装一台空调，空调每天累计工作6h，则一个月(30天)下来，用“220V 1100W”的空调比用“220V 1320W”的空调节电多少度?若节省的这些电能用效率为90%的电热水器来烧水，可将多少20的水烧开？水的比热容c水=4.2103J/(kg)在实际使用空调时，你还知道哪些有效的节电措施?请写出其中的两条。(08年33)随着我国人民生活水平的不断提高，汽车作为一种普通的交通工具已走进千家万户，如图9。汽车发动机一般是柴油机或汽油机，它把燃料燃烧放出的 能转化为机械能；汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热，主要是利用了水的 较大的特性。5比热容的概念：通过实验，了解比热容的概念。比热容是物质的一种热学特性，与生活密切相关，明确要求让同学们通过试验，观察物理现象的过程中发现这一属性，从试验中归纳科学规律。6用比热容解释简单的自然现象：尝试用比热容解释简单的自然现象。主要是强调物理知识的应用，及其与生活和社会的联系，能尝试运用科学原理和科学方法思考问题。济南市中考试题扫描（06年模拟32）在炎热的夏天，小明和同学们利用星期天的休闲时间来到海水浴场，他们赤着脚丫走在沙滩上，感觉沙滩很“烫”脚，而进入海水中又觉得海水很凉爽，这主要是因为水的比热容 （填“大于”、“小于”）沙石的比热容，当它们吸收相同的热量时升高的温度不同造成的；当他们从沙滩走向岸边的鹅卵石小路时感觉非常硌脚，这是因为 。（10年25)小刚班的同学准备用图12所示的实验装置探究“在升高相同温度的情况