沪科版物理第十三章内能与热机复习课件

沪科版第十三章

内能与热机复习课件内能与热机（复习课）4、内能定义：物体内部所有分子做无规则运动的______能和＿＿＿能之和分子动分子势（2）影响因素：(1)温度：同一个物体的温度越高，内能_____。(2)质量：同种物质组成的物体，在温度相同时，质量大的物体内能___。越大大5、内能的改变方法：＿＿＿和＿＿＿（两种方法都能达到同样效果，即“等效”）►注意：一切物体在任何时候都具有内能，即内能不可能为0。做功热传递6、热传递。①规律：物体吸热，内能_____；物体放热，内能_____。如图所示，抱热水袋取暖过程中，_____的内能增加，_______的内能减少。增加减少人体热水袋②条件：物体之间有_______。③热量：在_______过程中，物体_____传递的多少。④实质：能量从高温物体向低温物体的_____。温度差热传递内能转移7.热量定义：在热传递过程中传递的那部分能量单位：＿＿Ｊ8、比热容

定义：单位质量的某种物质温度在升高（或降低）1℃时所吸收（或放出）的热量（用字母“＿＿”表示）单位：＿＿＿＿►注意：比热容是物质的一种特性。水的比热容很大，为＿＿＿＿＿＿物理意义：它表示每1Kg的水,温度每升高1℃所吸收的热量是4.2×103J水比热较大的应用：调节气温、作为发动机的冷却液等CJ/(kg·℃)4.2×103J/(kg·℃)9、热量及计算物质吸收或放出热量计算式:Q＝cm△t

(其中“△t”是指变化的温度)

相关变形式：（1）c＝＿＿＿＿（2）m＝＿＿＿＿（3）△t＝＿＿＿＿

Q/m△tQ/c△tQ/cm10、汽油机的工作过程。工作冲程进气门排气门活塞运动方向能量转化吸气开___向下压缩___关____________转化为_____做功________________转化为_______排气关___向上联系①每个工作循环飞轮转_____,完成____做功冲程②在一个工作循环中,只有_____冲程燃气对外做功,其他三个辅助冲程依靠___________完成关关向上机械能内能关关向下内能机械能开两圈1个飞轮的惯性做功12、热值定义：单位质量的某种燃料完全燃烧后所放出的热量（用字母“＿＿”表示）►注意：热值是物质的一种特性单位：＿＿＿物理意义：表示每1Kg的某种燃料完全燃烧后所放出的热量是多少J计算式：Q放＝mq

qJ/kg1.热值:燃料种类固体和液体燃料气体燃料定义某种燃料完全燃烧放出的_____与所用该燃料的_____之比某种燃料完全燃烧放出的_____与所用该燃料的_____之比单位_________放热公式Q=___Q=___热量质量热量体积J/kgJ/m3mqVq14、热机效率是指_______________的能量与___________________之比。热机效率总小于1，因为a、_____________________b、_____________________c、_____________________d、_____________________用来做有用功的能量燃料完全燃烧放出的热量燃料并未完全燃烧废气带走一部分能量零件之间摩擦，消耗部分能量曲轴获得的机械能也没有完全用来对外做功高频考点1温度、内能、热量、功的比较中考题眼①影响内能大小的因素②改变物体内能的方式③判断有关温度、内能、热量说法的正误1.区别:(1)温度表示物体的冷热程度，是一个状态量，其单位是摄氏度(℃)。温度不能传递或转移，它是分子热运动激烈程度的标志。温度只能说“是多少”或“达到多少”，不能说“有”或“没有”。(2)内能是能量的一种形式，也是一个状态量，可以转化和转移，其单位是焦耳(J)。只有当物体的内能改变，并与做功或热传递相联系时，才有数量上的意义。内能只能说“有”，不能说“无”，因为一切物体都具有内能。(3)热量是热传递过程中内能改变多少的量度，单位是焦耳(J)。热量是一个过程量，离开了热传递过程就无热量可言。热量用“吸收”或“放出”来表述，不能用“具有”或“含有”表述。2.联系:(1)物体吸热，内能一定增加，温度不一定升高；物体放热，内能一定减少，温度不一定降低。(2)物体温度升高，内能一定增加，可能吸热，也可能外界对物体做功。(3)物体温度降低，内能一定减少，可能放热，也可能物体对外界做功。【典例1】(2013·南充中考)关于温度、热量、内能，下列说法正确的是()A.物体的温度越高，所含热量越多B.温度高的物体，内能一定大C.0℃的冰块内能一定为0D.温度相同的两物体间不会发生热传递【思路导引】解答本题应明确以下关键点：(2012·安徽中考)下列关于功、内能和热量的描述中正确的是()A．物体的温度不变，内能一定不变B．做功和热传递都能改变物体的内能C．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递【解析】选B。本题考查对功、内能和热量关系的理解。物体的温度不变，内能不一定不变，故A错；做功和热传递都能改变物体的内能，故B对；温度高的物体含有的内能不一定比温度低的物体多，而热量是过程量，不能说物体含有多少热量，故C错；热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故D错。高频考点2比热容的理解及应用中考题眼①比热容与状态、质量、温度的关系②水的比热容大的应用1.正确理解比热容:(1)比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容一般不同。(2)同一种物质的比热容随物质状态的变化而改变。例如，水和冰是同种物质，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，冰的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。2.水的比热容大的应用:(1)与其他物质相比，水的比热容较大，在相同条件下，升高或降低相同温度时，水吸收或放出的热量多，如冬季取暖用水来循环、汽车发动机冷却用水做冷却剂等。(2)与其他物质相比，水的比热容较大，在相同条件下，吸收或放出相等热量时，水升高或降低的温度少(即温度变化小)。利用这一特点能解释水域大的地方气温变化小、寒流来之前向麦田里浇水可防止麦苗被冻死等现象。3.对公式的理解:只是提供了计算比热容的方法，不能认为比热容c随Q、m、Δt而变，也不能说c与Q成正比，与m和Δt的乘积成反比。同种状态下，比热容只取决于物质种类。【变式训练】(2011·宁德中考)关于水的比热容，下列说法正确的是()A.沿海昼夜温差小是因为水的比热容小B.水变成冰后，比热容不变C.水的比热容较大，可用作柴油机的冷却剂D.一桶水比一杯水的比热容大高频考点3热量的计算中考题眼①求物体温度变化时吸收或放出的热量②求燃料完全燃烧放出的热量1.利用比热容计算物体吸收或放出的热量:(1)用Δt表示温度变化量，则热量的计算公式为Q=cmΔt。(2)吸热公式为Q吸=cm(t-t0)，放热公式为Q放=cm(t0-t)。其中t0表示物体的初温，t表示物体的末温。2.利用热值计算燃料燃烧放出的热量:(1)固体、液体燃料完全燃烧放出热量的公式为Q放=mq。(2)气体燃料完全燃烧放出热量的公式为Q放=Vq。【拓展延伸】转化效率其他形式的能转化为内能时，由于有能量损失，所以存在转化效率(η)问题。(1)用炉火加热水时，化学能转化为内能，水吸收的热量Q吸=ηQ放=ηmq。(2)使用太阳能热水器时，太阳能转化为内能，水吸收的热量Q吸=ηE太。(3)使用电热器加热水时，电能转化为内能，水吸收的热量Q吸=ηW电。【典例3】(2013·兰州中考)已知煤气的热值为3.6×107J/m3，0.28m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20℃，质量为30kg的水吸收，则水温升高多少？[c水=4.2×103J/(kg·℃)]【思路导引】解答本题所选用的有关公式及其联系如下：【精讲精析】煤气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.28m3×3.6×107J/m3=1.008×107J水吸收的热量Q吸=ηQ放=50%×1.008×107J=5.04×106J由Q吸=c水mΔt得水升高的温度答案：1.008×107J40℃如图是某太阳能热水器，向其中注入50kg水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。试求：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少？(2)如果这些热量由效率为20%的火炉燃烧煤炭来提供，则需要完全燃烧多少kg煤炭？(煤炭的热值q=3×107J/kg)【解析】(1)水吸收的热量为Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(50℃-10℃)=8.4×106J；(2)煤炭完全燃烧产生的热量为需要完全燃烧的煤炭的质量为答案：(1)8.4×106J(2)1.4kg实验探究探究物质的比热容考查角度①物质吸热多少的判断②用控制变量法设计实验方案③分析实验数据得出结论1.实验方法：_________法。控制变量2.实验步骤：(1)取质量_____的水和煤油分别倒入两只相同的烧杯中；(2)用_______测出加热前两液体的温度t1并记录；(3)用火焰相同的酒精灯(或_____相同的电加热器)加热，加热过程中用搅拌器搅拌；(4)用_____测量并计算两种液体温度从t1达到相同的温度t2所用的时间t。相等温度计规格秒表3.问题探究：(1)为什么要使用火焰相同的酒精灯(或规格相同的电加热器)加热、两只相同的烧杯装液体？提示：火焰相同的酒精灯(或规格相同的电加热器)在相同时间内放出的热量相等，相同的烧杯导热性能、自身吸收的热量相同，能保证研究对象在相同时间内吸收相等的热量。(2)怎样判断研究对象吸收热量的多少？提示：采用“转换法”，当热源相同时，用加热时间反映物质吸收热量的多少，加热时间越长，物质吸收的热量越多。【易错警示】叙述结论时，一定要注意强调前提条件，即控制不变的量。(1)在“相同质量的同种物质”条件下，表述“吸收的热量与升高温度的关系”；(2)在“同种物质升高相同的温度”条件下，表述“吸收的热量与质量的关系”；(3)在“质量相同的不同物质升高相同的温度”条件下，表述“吸收的热量与物质种类是否有关”。1.下列四幅图中，不属于做功改变物体内能的是()2.在下列几种情况中，比热容会发生变化的是()A．20℃的水变成4℃的水B．一块钢板压制成钢锅C．水结成冰D．把开水倒入冷水中【解析】选C。本题考查对比热容的理解。比热容是物质的一种特性，跟温度、形状等因素无关，跟物质状态有关。水结成冰，状态发生改变，水和冰的比热容不同。3.(2013·临沂中考)为了比较水和煤油的吸热能力，晓雯设计了如下实验步骤：A.在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油；B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温；C.在烧杯中分别放入功率相同的电热器，加热相同时间；D.用温度计分别测出水和煤油的末温。(1)步骤A存在的错误是___________________，应改为___________________________________。(2)步骤C，加热相同时间是为了使水和煤油________。(3)步骤B和D是为了得出水和煤油______________。例1.小明学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，他想估算一下自己家每天烧水、做饭需要的热量。于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间，并把它折算成烧水时间，相当于每天将30kg、20℃的水烧开（1）小明家每天烧水做饭需要多少热量？（2）如果普通煤的热值是3×107J/kg，从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克煤？（3）若小明家每天实际用煤2kg，由此小明计算出他家煤炉的效率是多少？你认为小明家煤炉效率低的原因是什么？例2、小兵同学想知道一辆小汽车的实际效率是多少。他从驾驶员师傅处了解到，该汽车100km耗油约7㎏。从书上查得汽油的热值q＝4.6×107J/㎏，他又测出在平直公路上，人用644N的水平拉力可使汽车匀速前进。（空气阻力不计）求：⑴该小汽车行驶100km，消耗的总能量是多少？⑵该小汽车匀速行驶100km，做的有用功是多少？⑶该小汽车的效率是多少？⑷若汽油充分燃烧，汽油燃烧放出的总能量转化成了哪几种形式的能？三、汽油机的工作过程：１、构造：汽缸、进气门、排气门、火花塞、活塞、曲轴、飞轮。2、一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气进气门排气门活塞飞轮连杆曲轴火花塞汽缸

返回吸气冲程:进气门打开排气门关闭压缩冲程:进气门关闭排气门关闭排气冲程:进气门关闭排气门打开做功冲程:进气门关闭排气门关闭吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸吸气冲程:进气门打开排气门关闭汽油和空气混合物进入汽缸压缩冲程:进气门关闭排气门关闭活塞向上运动燃料混合物被压缩压缩冲程:进气门关闭排气门关闭活塞向上运动燃料混合物被压缩压缩冲程:进气门关闭排气门关闭活塞向上运动