内能与热机.doc

内能与热机复习课教学设计小林中学 周连凯一、本节考点分析 本讲中只要求学生们能知道关于物体内能的考查，一般是通过具体事例说明内能与温度的关系；通过生活实例和简单实验，归纳热传递和做功是改变物体内能的两个途径有关比热容的概念，一般考查其与自然、生活和社会的联系热机的工作过程及原理，能量的转化二、考点精讲1内能与热机(1)内能 物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能因为内能和温度有关，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：做功和热传递，做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。(2)比热容单位质量的某种物质，温度升高1吸收的热量叫做这种物质的比热容，单位质量的某种物质，温度降低1放出的热量在数值上也等于它的比热容比热容的单位是J(kg)，水的比热容是42103 J(kg)物质在温度变化时吸收或放出的热量，可用下列公式计算： 吸热公式Q吸=cm(t一t0)；放热公式Q放=cm(t0一t)；以上两个公式可用热量计算公式Q=cmt来表示(3)内能的利用燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化成内能，即释放出热量1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，热值的单位是Jkg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效率的措施：使燃料充分燃烧；减少热损失内能的两种重要应用：加热和做功利用内能做功的机器叫热机(4)热机 内燃机的工作原理：燃料在气缸内燃烧，生成高温、高压的燃气，使燃气推动活塞做功四冲程内燃机的工作过程是吸气、压缩、做功、排气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两次，曲轴转动两周，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，靠飞轮的惯性来完成用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的能量的比值，叫做热机的效率 2本讲的几个概念辨析(1)内能：是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，一切物体在任何温度下都具有内能(2)热量是在热传递过程中传递的能量，它是一个过程量，只存在于热传递过程中，不存在于物体的内部，所以不能说某物体含有(具有或有)多少热量 温度、内能和热量三者之间的关系是：对于一个物体，它的温度变化可以反映它的内能变化，它的温度升高，内能增大，反之，温度降低，内能减小但对于两个不同的物体，不能说温度高的内能一定大，温度低的内能一定小，因为内能的大小不仅和温度有关，还和物体的分子数目、物体的质量及物体的状态等有关当物体的温度发生改变时，物体的内能发生改变，但不一定是吸收热量或放出热量，因为改变物体内能有做功和热传递两种方式当物体吸收或放出热量时，物体的内能发生改变，但温度不一定改变，如：在晶体熔化，液体沸腾的过程中，物体吸收热量但温度不变。在热传递的过程中，存在这三个物理量，所以对于热传递概念的理解有助于这三个物理量的理解对热传递的概念的理解要注意：热传递的条件是：不同的物体问或同一物体的不同部分之间存在着温度差热传递的实质是内能的转移热传递的方向是能量从高温物体传到低温物体，不一定是从内能大的物体传到内能小的物体(3)比热容：它是物质的一种属性，同种物质比热容相同，不同的物质比热容一般不同比热容与物质种类有关，与物态有关，与热量、质量、温度等因素无关比热容反映的是物体吸热、放热本领，比热容大的吸热本领大，放热本领也大质量相同的不同物质，升高相同的温度，比热容大的吸收热量多或吸收相同的热量，比热容大的温度升高得较小水的比热容大所以用水来做冷却液，或用水来散热(4)热值：是燃料的一种特性不同的燃料，热值一般不同，燃料的热值与燃料的质量、体积无关，它决定于燃料的种类三、例题精讲考点一 概念考查例一、下面是小明同学的物理学习笔记中的摘录，其中不正确的是（ ）A、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 B、分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的C、温度越高的物体含有的热量越多 D、燃料的热值与燃料的质量没有关系例二、关于热量和温度的关系，下面说法正确的是 （ ）A、同一物体温度上升越高，吸收的热量越多B、物体温度上升越高，含的热量越多C、物体吸收热量，温度一定会升高D、物体含有的热量多少与温度无关练习、下列说法正确的是（ ）扩散现象只发生在液体之间 物体温度越高，分子热运动越剧烈只有热传递才能改变物体的内能0的物体没有内能考点二 判断物体的内能的改变方式例一、嫦娥一号卫星在绕月飞行的1年时间里，可能会遭遇两次月食，月食期间没有太阳光照射，卫星表面的温度会急剧下降，内能 (选填增大、减小或不变)，这是通过 的方式改变物体的内能例二、如图是小明在春游时从公园的滑梯上滑下时的情景。请写出两个与此情景有关的物理知识：(1) ；（2) 。考点三 比热容的探究和应用例一、夏季的海边，昼夜温差小，气候宜人，这是由于水的比热容大下列现象反映了水的这一特性的是：（ ）A汽车发动机的冷却循环系统常用水做工作物质B炎热的夏天经常在教室的地面上洒水C北方冬天暖气供热设备用水做工作物质D北方春天的晚上，农民往稻田里灌水以防止秧苗冻坏例二、小聪用两个相同的热得快分别给质量和初温都相同的A、B两种液体同时加热。两液体的温度随时间变化的图象如图5所示，则比热容c的大小关系示cA cB。（填、或）考点四、热机例一、汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度升高，是通过 方式增加内能的。为了降低汽缸体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过热传递的方式减少汽缸内能的，用水来包围汽缸是因为水的 。考点五、与热量、热值相关的计算例1、已知天然气的热值是7.5107J/m3,若某家庭一个月用8m3的天然气，则这些天然气完全燃烧时放出的热量是 J，若这些热量全部由热值是3.0107J/m3的焦炭来提供，应完全燃烧 的焦炭。例2、汽车散热器等制冷设备常用水作为冷却剂，这是利用了水的_较大的性质；如果汽车散热器中装有5kg的水，在温度升高10的过程中，水吸收的热量是_J。已知c水=4.2103J/（kg）附练习四、课内练习一、填空题1、质量相同的水和食用油吸收相同的热量， 的温度变化较大；质量相同的水和食用油升高相同的温度， 吸收的热量较多。2、图A所示情景是用_的方法改变物体内能的；图B所示情景说明物体间力的作用是_的。3、我国每年消耗数千万桶原油用于制造塑料袋。已知原油的热值为4.4107 Jkg，完全燃烧l kg原油，能释放出_J的热量，这些热量若只有4 2被水吸收，则可以使常温下_kg的水温度上升2 0水的比热容为4.2103 J(kg)。自2 008年6月1日日起，我国开始限制塑料袋的使用，目的是_(写出一条即可)。4、氢能源具有来源广、热值高、无污染等优点氢气的热值为143107Jkg，完全燃烧05 kg的氢气可放出 J的热量；若一罐氢气用去了一半，则剩余氢气的热值 (大于等于小于)143107Jkg5、如上图所示，将铁丝快速地弯折十余次，铁丝弯折处的温度会 ，这是通过 的方式使其内能增加的6、已知水的比热容为4.2103 J(kg)，l kg、20的水吸收了2.1105J的热量后，温度升高到生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的大，所以在相同条件下水能带走较多的，冷却效果好。7、太阳能是一种清洁能源。某太阳能热水器每天能使500Kg的水温度升高30，那么这些水吸收的热量为 J，这些热量相当于完全燃烧多少 m3的天然气放出的热量。(天然气的热值取7107J/m3，水的比热容p水=4.2103J/(kg)二、选择题2、下列现象中，通过热传递改变物体内能的是：（ ）A、两手相互摩擦，手发热。B、用火炉烧水，水的温度升高。C、用锯锯木头，锯条发热。D、用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高。3、下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是：A、跳伞运动员在空中匀速下落的过程。B、热气球上升的过程。C、汽车在水平路面上匀速行驶的过程。D、铅球自由下落的过程。4、下列事例中，属于做功改变物体内能的是（ ）A冬天晒太阳感觉暖和 B冬天两手互相摩擦，手感觉暖和C冬天围着火炉烤火感觉暖和 D冬天在暖气房里感觉暖和5、煤炭是一种重要能源。区别优劣煤质最科学的办法是检测下列哪个物理量（ ）A比热容 B密度 C热值 D温度6、下列实例中，属于内能转化为机械能的是( )A煤炭的燃烧 B锯铁管时锯条发热 C植物进行的光合作用 D放烟火时，礼花腾空而起7、下列说法正确的是( )A一个物体能够做功，它就具有机械能 B弹簧拉伸的越长，其弹性势能越大C物体温度升高，一定从外界吸收了热量 D一个运动的物体受到一对平衡力的作用时，动能一定保持不变8、下列现象中，通过热传递改变物体内能的是：A、两手相互摩擦，手发热。B、用火炉烧水，水的温度升高。C、用锯锯木头，锯条发热。D、用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高。（ ）9、下列过程中，物体的重力势能转化为动能的是：A、跳伞运动员在空中匀速下落的过程。B、热气球上升的过程。C、汽车在水平路面上匀速行驶的过程。D、铅球自由下落的过程。10、下列事例中，属于做功改变物体内能的是（ ）A冬天晒太阳感觉暖和 B冬天两手互相摩擦，手感觉暖和C冬天围着火炉烤火感觉暖和 D冬天在暖气房里感觉暖和11、煤炭是一种重要能源。区别优劣煤质最科学的办法是检测下列哪个物理量（ ）A比热容 B密度 C热值 D温度12、下列实例中，属于内能转化为机械能的是( )A煤炭的燃烧 B锯铁管时锯条发热 C植物进行的光合作用 D放烟火时，礼花腾空而起13、下列说法正确的是( )A一个物体能够做功，它就具有机械能 B弹簧拉伸的越长，其弹性势能越大 C物体温度升高，一定从外界吸收了热量 D一个运动的物体受到一对平衡力的作用时，动能一定保持不变14、下列现象中，利用内能做功的是( )A.冬天在户外时两手相互搓一会儿就暖和了 B.刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花C.火箭在熊熊烈火的喷射中冲天而起 D.盛夏在烈日之下的柏油路面被晒熔化了15、关于比热容，列说法中正确的是( ) A物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B物体的比热容跟物体的沮度有关 C物体的质量越大它的比热容越大 D物体的比热容是物体本身的一种属性，与温度、质量都没有关系16、下列现象中，通过热传递改变物体内能的是：( )A、两手相互摩擦，手发热。B、用火炉烧水，水的温度升高。C、用锯锯木头，锯条发热。D、用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高。17、下列关于温度、内能、热量的说法，正确的是( )A物体温度越高，它的热量就越多 B要使物体内能增加，一定要吸收热量C要使物体内能增加，一定要对物体做功 D物体内能增加，它的温度就升高18、将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来，如图7所示。则 ( )A拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加B拉动绳子过程，管内酒精温度升高，蒸发加快C塞子跳起时，管内气体温度升高，内能增加D塞子跳起时，管内气体内能全部转化为塞子的机械能19、用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图线如图6所示，由图线可以看出A甲的比热容比乙大 B甲的比热容比乙小C甲和乙的比热容相同 D开始加热时，甲和乙的比热容为零20、下列关于功、能和热量的描述中正确的是 （ ） A嫦娥一号飞船在加速升空的过程中，机械能的总量保持不变B汶川地震形成的堰塞湖之所以危险是因为这些高处的湖水积蓄了很大的重力势能C物体的温度越高，具有的热量就越多 D物体的内能越大，具有的功就越多三、计算题21、小明家住一座七层宿舍楼的五楼