山东省龙口市诸由观镇诸由中学九年级物理下册 第十九章 热和能复习课件 鲁教版五四制.ppt

热与能 1 一切物质都是由分子组成的 2 分子在不停地做无规则运动 3 分子间有相互作用的引力和斥力物质内分子之间的引力和斥力是同时存在的 引力和斥力都随分子间的距离增大而减小 当分子间距离为某一值r0时 引力等于斥力 若分子间的距离大于r0时 引力和斥力都要减小 但斥力比引力减小得更快 此时引力大于斥力 引力起主要作用 当分子间的距离小于r0时 引力和斥力都将增大 但斥力比引力增大得快 此时斥力大于引力 斥力起主要作用 当分子间的距离大于分子直径的10倍时 分子间的引力和斥力变得十分微弱 此时分子间的作用力可忽略不计 1 分子运动论 典例1 分子间有引力 为什么破镜不能重圆 解析 两片破镜分子间的距离大于分子直径的10倍以上 分子间几乎没有作用力 知识内容及注意事项 拓展 扩散现象 a 只发生在气体之间b 只发生在液体之间c 只发生在固体之间d 可以发生在任何物体之间 典例2 下列现象说明分子在不停地做无规则运动的是 a 糖块放入水中 水变甜了 b 洒水车将水洒在路面上 c 扫地时 在阳光下看到灰尘在空中飞舞 d 沙土放入水中 看到水变混了 a 2 注意 扩散现象属于分子运动 由于分子非常小 所以分子的运动我们用肉眼不可能直接看到 只能通过颜色 气味等现象的变化来判断 凡是我们用肉眼能看见的运动 都是物体运动 不属于分子运动 即不是扩散现象 只要记住这一规律 在做题时就不困难了 如 d 1 内能是 物体内所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和 内能的转化两种方式 热传递和做功 注意 热传递是将热量从高温物体传向低温物体 而不是从内能多的物体传向内能少的物体 热传递的产生条件 两物体存在温度差 热传递的结果 两物体的温度相同 做功和热传递对改变物体的内能是等效的 2 内能 典例 打气筒在使用时为什么筒壁会发热 解释 打气时 一方面 活塞向下压缩空气 对空气做功 使空气的内能增大 温度升高 空气将热传递给筒壁 另一方面 活塞和筒壁摩擦生热 所以筒壁会发热 内能和机械能是两种不同形式的能 机械能是由物体的整体运动的状态和相对于地面的位置等因素所决定的 而内能是由物体内分子的热运动和分子间的相对位置所决定的 影响因素是不同的 注意 一切物体都具有内能 但是物体不一定具有机械能 例如 停在水平地面上的汽车既没有动能 也没有势能 因此它不具有机械能 但它有内能 内能和机械能可以相互转化 如 划火柴 玩滑梯等是机械能内能 四冲程内燃机是内能机械能 2 比较内能和机械能 典例1 物体沿斜面匀速下滑时 其机械能和内能的变化情况是 a 机械能减少 内能增加b 机械能 内能均不变c 机械能不变 内能增加d 机械能增加 内能不变 a 分析 匀速下滑 动能不变 重力势能减少 因为匀速下滑 一定受摩擦力 摩擦生热 内能增大 所以答案选a 3 温度 内能和热量温度 表示物体冷热程度 温度内能一定增加升高不一定吸热 如 钻木取火 摩擦生热 内能 内能是一个状态量 所有物体都具有内能 它跟温度是不同的两个概念 但又有密切的联系 同一物体的温度升高 它的内能增大 温度降低 内能减小 内能不一定升温 如 晶体熔化 水沸腾 增加不一定吸热 如 钻木取火 摩擦生热 热量 在热传递过程中 传递内能的多少 叫热量 热量是一个过程量 热量不能说物体具有或含有 只能说物体吸收或放出多少热量 物体吸收或放出热量的多少与物体的质量温度的该变量和物质的种类有关吸收不一定升温 如 晶体熔化 水沸腾 热量内能不一定增加 如 吸收的热量全部对外做功 内能可能不变 典例1 指出下列各物理名词中 热 的含义 热传递中的 热 是指 热现象中的 热 是指 热膨胀中的 热 是指 摩擦生热中的 热 是指 热量或内能 温度 温度 内能或能量 典例2 关于热量 下列说法正确的是 a 热水比冷水含的热量多 b 一大桶水比一小桶水含有的热量多 c 一个物体内能越多 它具有的热量越多 d 热量是在热传递过程中内能的改变量 d 分析 热量只是个过程量 不能含有和具有 所以a b c错误 而内能可以含有和具有 d选项体现的是热量的定义 1 比热容的概念比热容是物质的一种特性 每种物质都有自己的比热容 公式c q m t 是比热容的定义式 测量式 而不是决定式 这与密度类似 是密度的定义式 测量式 不是密度的决定式 对于同一种物质来说 密度是一定的 不能说密度与物体的质量成正比 与体积成反比 对于同一物质来说 比热容是一定的 它表示物体的吸热能力 比热容大表示吸热能力强 物质的比热容与它的质量大小 温度的高低 是否吸热或放热及吸热放热的多少都无关 典例1 物理学中引入比热容的概念 是为了比较 a 相同质量的不同物体 升高相同的温度 吸收热量不同b 相同质量的不同物体 吸收不同的热量 升高温度不同c 不同质量的相同物质 升高相同的温度 吸收热量不同d 不同质量的相同物质 吸收相同的热量 升高温度不同 a 4 比热容的相关考点 分析 比热容是为了反映物质的吸热本领而引入的物理量 物质吸收热量的多少还与物质的质量 升高的温度等因素有关 所以在比较物质的吸热本领时 应控制影响物质吸收热量的其他因素不变 只改变物质的种类 2 应用q cm t解释的简答题 比较q的多少 典例 水暖气为什么用水取暖 答 根据q cm t 在质量和温度变化量相同的情况下 水的比热容大 可放出较多的热量 所以用水来取暖 比较 t的多少 典例 为什么西部沙漠地区昼夜温差比沿海地区温差大 答 根据q cm t 晚上在放出相同热量的情况下 沙漠地区的沙石较多 因为沙石的比热容较小 温度降低得多 沿海地区水比较多 水的比热容较大 温度降低得少 同理 白天在吸收相同热量的情况下 沙漠地区比沿海地区温度升高的多 所以 西部沙漠地区昼夜温差比沿海地区温差大 同类典例1 如何解释吐鲁番 早穿棉袄午穿纱 抱着火炉吃西瓜 的气候特点 同类典例2 体温表里的测温物质为什么用水银 典例1 两个相同的容器分别装满了质量相同的甲 乙两种液体 用同一热源分别加热 液体温度与加热时间关系如图5所示 a 甲液体的比热容大于乙液体的比热容b 如果升高相同的温度 两液体吸收的热量相同c 加热相同的时间 甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量d 加热相同的时间 甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多 分析 由图像可知 加热相同的时间 甲的温度该变量大由公式q cm t可知在质量和吸收的热量相同的情况下 t大的比热容小 所以可判断出甲的比热容比已小 故a b c 均不正确 3 利用q cm t进行的计算 是本章的重点 题型也较多 如 d 典例2 如图所示的是甲 乙两种质量相等的非燃料液体吸的热量与温度变化情况的图象 请根据图象中提供的信息判断 液体的比热容较大 如果要你在甲 乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液 你认为选择液体更好 解释 在坐标图中取相同的热量q 分别找出甲 乙两条图像所对应的变化温度 t甲 t乙 可知 t甲 t乙 根据公式q吸 cm t 所以c甲 c乙 作为汽车的冷却液 比热容越大越合适 乙 乙 4 水的比热容c水 4 2 103j kg 应掌握表示的物理意义 以及水的比热容较大这一特性 这方面的考题较多 且比较新颖 典例1 上海世博园采用了一种不用电 而是用水来调节温度的江水源空调 江水源空调系统用水泵抽取黄埔江的水 利用江水与世博园室内空气的温差实现制冷制热 从而达到冬暖夏凉的效果 1 用江水来调节温度主要是利用了水的哪一种特性 2 从热传递的角度解释江水源空调为什么能达到冬暖夏凉的效果 2 冬天时 江水的温度高于世博园室内空气的温度 热量从江水传递给空气 使气温升高 夏天时 江水的温度低于世博园室内空气的温度 热量从空气传递给江水 使气温降低 这样达到了冬暖夏凉的效果 1 用江水来调节温度主要是利用了水的比热容大的特性 典例2 分析 图甲是表示在生活中往往用热水来取暖 图乙表示在生活中又往往用冷水来降温 在这两种不同的应用中都选择了水 这是因为水的比热容大 在降低相同温度水放出热量多 在吸收相同热量温度升高慢 故用热水来取暖 用冷水来降温 图甲是表示在生活中往往用热水来取暖 图乙表示在生活中又往往用冷水来降温 在这两种不同的应用中都选择了水 请根据所学的热学知识加以说明 5 比较不同物体的吸热能力 实验器材 温度计 铁架台 石棉网 酒精灯 烧杯 天平实验要点 1 比较吸热能力的方法 取质量相同的不同物质 吸收相同的热量 比较不同物质的温度升高的多少 升高得多 说明吸热能力弱 升高的少说明吸热能力强 2 控制不同物质吸收相同热量的方法 两个完全相同的酒精灯 火焰大小相同 加热时间相同 也可以用两个完全相同的加热器 通电时间相同 3 实验方法 1 控制变量法 2 转换法 4 仔细分析实验数据或坐标图像的关系 尽量观察在相同的加热时间内 不同物体温度的变化情况 运用转化法总结出不同物体的吸热能力的情况 如图所示 是探究实验 比较不同物质的吸热能力 的实验装置 左右两图中 除杯内分别装的是质量相等的食用油和水外 其余都相同 完成该实验还需要 在相同的加热时间内食用油和水吸收的热量是 选填 相同的 不同的 关于实验的 典例1 温度计 相同的 典例2 同学们在做 比较水和沙子的吸热能力 实验的场景如图所示 他们说该实验有两种探究方法 1 实验方法一的设计如图中所示 在实验中 加热相同的时间目的是 请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足 2 请你设计出第二种实验方法 写出该实验方法所需要的测量仪器 请写出设计思路 使水和沙子吸收相等的热量 错误 没有控制水和沙子的质量和初温相同 在两个相同的金属盒内 加入初温与质量均相同的水和沙子 用酒精灯加热至相同的末温 比较加热时间 就能比较它们的吸热能力 天平 温度计 秒表 1 关于分子运动论 扩散现象 习题1 下列说法中正确的是 a 雪花飞舞 说明分子在运动b 花香扑鼻 说明分子在运动c 破镜难圆 说明了分子间没有作用力d 一潭死水 说明了水分子是静止的 b a 习题2 下列运动中 能表明分子在不停地做无规则运动的是 a 香水瓶打开后 过会儿屋内闻到香味b 无数雨滴从空中落下c 扫地时 看到空中飞舞着尘埃d 体中自由电荷发生定向移动形成电流 二 重点知识及易错知识讲解 习题3 下列现象中不能表明分子无规则运动 a sars 病毒可以通过 飞沫 传播b 向一杯水中滴一滴红墨水 过一会儿整杯水都红了c 把磨得很光的铅板和金板长久紧压在一起 金板中渗有铅 铅板中渗有金d 配置过氧乙酸消毒液时 能闻到刺鼻的气味 习题4 下列说法中 正确的是 a 吸盘能牢牢吸在玻璃上 说明分子间存在引力 b 尘土飞扬 说明分子在不停地运动 c 弹簧能够被压缩 说明分子间有空隙 d 糖在热水中溶解得快 说明温度越高 分子的热运动越剧烈 d a 解释 sars 病毒易附着 存活在可吸入颗粒物上 并随着可吸入颗粒物进入人体内 所以这种运动不是分子运动 习题1 下列例子中 哪一个是内能转化为机械能 a 用锤子敲打铁钉 钉子发热 b 流星穿过大气层时划出一道光 c 给自行车打气时 打气筒的温度升高 d 汽车发动机工作时的做功冲程 2 内能与机械能的习题 d 习题2 2003年10月15日 神舟 5号载人飞船在震天的轰鸣声中腾空而起 飞向太空 完成任务后于次日凌晨准确降落在内蒙古中部预定地区 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 b 关键是掌握影响内能和机械能大小的因素 及其相互转化 3 关于温度 热量及内能的习题 习题1 下列关于温度 内能 热量和做功的说法中 正确的是 a 物体温度降低 内能一定减少b 物体吸收热量 温度一定升高c 温度高的物体把温度传给温度低的物体d 一个物体温度升高 一定是物体对外做了功 a 解析 物体温度降低 分子运动速度减慢 分子平均动能减小 内能减小 a正确 物体吸收热量 温度不一定升高 如物态变化时晶体熔化吸热 但温度不变 b错 在热传递过程中 传递的是能量即内能而不是温度 一个物体温度升高 可能是吸收了热量 也可能是外界对物体做了功 而不是物体对外界做功 所以答案选a 习题2 生活中人们常说某些食品含有的 热量 多 从物理学的角度看 这个 热量 的含义应该是 a 热量b 内能c 生物质能d 温度 c 习题3 下列关于温度 热量和内能的说法中正确的是 a 物体温度升高 内能一定增加b 物体吸收热量 温度一定升高c 物体放出热量 温度一定降低d 物体内能增加 一定吸收了热量 d b 习题4 甲 乙两物体质量 初温都相同 甲的比热容大于乙的比热容 当它们放出相同的热量后 相互接触 接触以后内能的变化情况是 a 甲的内能增加 乙的内能减少b 甲的内能减少 乙的内能增加c 甲的内能不变 乙的内能减少d 甲 乙的内能都不变 5 关于比热容 热值的习题 习题1 当瓶中的煤油倒去一半后 则煤油 a 比热容不变 热值和密度都变为原来的一半b 比热容 热值和密度都变为原来的一半c 比热容 热值都变为原来的一半 密度不变d 比热容 热值和密度都不变 习题2 在一个标准大气压下 在不计热量损失的情况下 完全燃烧热值为1 26 107j kg的干木柴能使250kg 30 的水温升高到 a 120 b 100 c 90 d 无法确定 d d 习题3 如图是刘星在 五一 假期探究 海水和海滩的温度随时间变化的规律 时画的一张示意图 根据图给的信息 刘星观察的时间是 选填 中午 或 夜晚 产生这一现象的原因是水的比沙石的大 中午 比热容 习题4 质量和初温均相同的铁块和铝块 吸收相同的热量后相互接触 铁的比热容 铝的比热容 则 a 热从铝块传到铁块b 热从铁块传到铝块c 铁块和铝块之间没有热传递d 条件不足 无法判断 习题5 将质量相等的甲 乙两个铁块 分别放入质量和初温都相等的水和煤油中 不考虑热损失 当达到热平衡 即热传递停止 时