第五章-内能及其利用课件

第五

章内能及其利用基础考点过关考点一分子热运动1.

物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的．分子很小，人们通常以10－10m为单位来度量分子．2.

分子热运动(1)定义：物质是由大量分子构成的，一切物质的分子都在不停地做①___________．(2)特点：温度越②________，分子热运动越剧烈．(3)扩散现象a．定义：不同物质在相互接触时，彼此③_________的现象叫做扩散现象．b．扩散现象的意义：扩散现象说明分子间有④___________，分子在不停地做无规则的运动．c．影响扩散的因素：固、液、气体都可以扩散，扩散速度与⑤________有关.温度

高无规则运动进入对方间隙3．分子间作用力(1)分类：分子之间有相互作用的⑥_________和⑦________．(2)分子间作用力：当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为⑧_________；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为⑨_________．如果分子相距很远，作用力十分微弱，可以忽略．

4．分子动理论(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的；(2)构成物质的分子在不停地做热运动；(3)分子之间存在引力和斥力．斥力引力引力斥力考点二内能1．内能(1)定义：分子因热运动而具有的分子①________能，分子因其间存在引力和斥力而具有分子②________能，二者的总和叫做物体的内能．任何物体都具有内能．内能的单位是③________(J)．(2)影响内能的因素：物体的质量、材料和④______．同一物体，在相同状态下，温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越⑤________，物体的内能也就越大；同理，温度降低时，内能⑥________；在温度相同、状态相同的情况下，质量越大，内能越⑦________．(3)一切物体在任何时候都具有内能．

动

势

焦耳

温度

大

减小

大2．改变物体内能的方式改变方式热传递做功实质内能的⑧__________内能与其他形式的能之间的⑨__________实例热水袋取暖；用冷毛巾给头部降温；用火煮饭；太阳能热水器；火炉烤火等钻木取火；搓手取暖；划着火柴；用锯锯木头，锯条发热等说明条件：物体间存在⑩________传递方向：能量从温度⑪_______的物体传递到温度⑫_______的物体，直到两个物体的温度相同为止做功改变物体内能的两种情况：一种是外界对物体做功，物体内能⑬______；另一种是物体对外做功，物体的内能⑭_______.关联热传递和做功在改变物体内能上是等效的

转移

转化

温差

高

增加

减小

低

温馨提示3.热量在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，用符号Q表示，单位是⑮________(符号：J)．1．物体内能改变，温度不一定改变．(

)2．温度越高的物体内能越大．(

)3．同一物体温度越高，含有的热量越多．(

)4．0℃的冰熔化成0℃的水，其内能不变．(

)5．热传递过程中，高温物体降低的温度等于低温物体升高的温度．(

)

焦耳

√

×

×

×

×

基础考点过关考点三探究物质的比热容1．比热容(1)定义：一定质量的某种物质，在温度升高(或降低)时所吸收(或放出)的热量与它的①_____和②______变化量乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示．单位是焦耳每千克摄氏度，符号是③__________

．

(2)物理意义：单位质量的某种物质，温度降低1℃所放出的热量，与它温度升高1℃所吸收的热量④________，数值上也等于它的比热容．(3)特性：比热容是反映物质自身性质的物理量．不同的物质，比热容一般不同．质量相同的不同物质，当吸收或放出同样的热量时，比热容较大的物质温度变化较小．因此比热容大的物质对调节温度有很好的作用．

质量

温度

相等J/(k·℃)温馨提示(4)水的比热容较大的应用：暖气的导热物质、发动机的冷却剂、调节气候等．(5)热量的计算公式：⑤_________

，Q表示热量，单位是J；c表示比热容，单位是J/(kg·℃)；Δt表示温度的变化量，单位是℃.1．物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度变化量的乘积决定，跟物体温度的高低等无关．2．应用公式时，要注意“升高到”“升高了”或“降低了”的区别．抢分必做1．比热容的单位是J/kg·℃.(

)2．吸收热量多的物质，比热容一定大．(

)3．不同物质比热容一定不同．(

)4．物质的比热容与物质的状态无关．(

)5．夏天教室中洒水降温，利用水的比热容大的特点．(

)

×

×

×

×

×

基础考点过关考点四热机1．热机(1)定义：各种利用①________做功的机械叫做热机，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等．(2)能量转化关系：②________转化为③________.(3)内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，热机分为汽油机和柴油机两大类．(4)汽油机和柴油机的区别：汽油机以汽油为燃料，柴油机以柴油为燃料；汽油机是点燃式，柴油机是压燃式；汽油机气缸顶部是火花塞，柴油机气缸顶部是喷油嘴；汽油机吸进汽油和空气的混合物，柴油机吸进空气；汽油机的效率低，柴油机的效率高．

内能

内能机械能基础考点过关2．汽油机的工作过程和特点

吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程示意图进气门打开关闭关闭关闭排气门关闭关闭关闭打开活塞运动方向向下向上向下向上能的转化无④________转化为⑤________⑥________转化为⑦________无机械能

内能

内能机械能1．汽油机的四个冲程中，只有做功冲程使汽车获得动力．()2．内燃机的做功冲程，燃气对活塞做功，内能增大．()基础考点过关速记口诀热机的四冲程特点：吸压做排四冲程，基本区别要记清，先看气门开与关，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功．抢

分必做1．汽油机的四个冲程中，只有做功冲程使汽车获得动力．(

)2．内燃机的做功冲程，燃气对活塞做功，内能增大．(

)

×

√

基础考点过关考点五热机的效率和环境保护1．燃料的热值(1)热值：某种燃料①________放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值．热值在数值上等于②______kg某种燃料完全燃烧放出的热量，用符号q表示．单位是焦耳每千克，符号是③________．(2)完全燃烧放出的热量：Q放＝④________(对于气体燃料，Q放＝Vq)．其中，m为物质的质量，单位为kg(V为气体的体积，单位为m3)；q为物质的热值，单位为J/kg(或J/m3)；Q放表示放出的热量，单位为J.完全燃烧1

J/kg

mq

1．汽油机的四个1．燃料燃烧越充分，其热值越大．()冲程中，只有做功冲程使汽车获得动力．()2．内燃机的做功冲程，燃气对活塞做功，内能增大．()基础考点过关2．热机的效率(1)定义：用来做⑤________的那部分能量与⑥__________________的能量之比，叫做热机的效率，用η表示．(2)公式：(或)．(3)提高燃料利用率的措施：让燃料燃烧更充分；减少各种能量损失；设法利用废气带走的能量．抢

分必做1．燃料燃烧越充分，其热值越大．(

)有用功燃料完全燃烧放出

×

教材图片回顾教材图片命题点剖析RJ九全P3图13.1－2

命题点：分子热运动如图所示，抽掉玻璃板后，两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，说明①______________________________.

RJ九全P4图13.1－4

命题点：分子间的作用力如图所示，两个铅柱没有被重物拉开，主要是因为铅柱的分子之间存在②________．除此之外，分子之间还存在③________.分子在不停地做无规则运动引力斥力教材图片命题点剖析RJ九全P13.1－8

命题点：分子间的作用力把一块很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下弹簧测力计的示数．如图所示，让玻璃板的下表面接触水面，然后稍稍用力向上拉，发现弹簧测力计的读数④________(选填“变大”“变小”或“不变”)，其原因是玻璃板与水的接触面的分子之间存在⑤________.

RJ九全P8图13.2－4命题点：改变物体内能的方式如图所示，冬天搓手取暖是通过⑥________的方式改变物体内能的；从滑梯上滑下时，臀部会有灼烧感，这是通过⑦________的方式改变物体内能的.变大引力做功做功教材图片命题点剖析RJ九全P9图13.2－5(甲)命题点：物体内能的改变如图所示，压缩活塞对空气⑧________，玻璃管内空气的⑨________增大，温度升高，硝化棉燃烧起来.

RJ九全P9图13.2－5(乙)命题点二：物体内能的改变如图所示，用打气筒向瓶内打气，当塞子跳起来时，气体膨胀对外做功，温度降低，内能⑩________(选填“增大”“不变”或“减小”).做功内能变小教材图片命题点剖析RJ九全P17图14.1－1命题点一：物体内能的改变在试管内装些水，用橡胶塞塞住，加热使水沸腾，发现塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能⑪

(选填“变大”“变小”或“不变”)．命题点二：汽油机做功冲程的原理汽油机的⑫

冲程与这一原理相似.减小做功实验比较不同物质吸热的情况命题角度：1．实验前选相同规格的加热器的原因(保证相同加热时间内物质吸收的热量相同)2．实验中玻璃棒或搅拌器的作用(使物质受热均匀)3．温度计的读数(详见第四章基础考点过关栏目相应内容)4．液体的选择(应选取质量和初温相同的不同液体)5．实验器材的组装(由下到上)6．在该实验中，应该选用酒精灯的外焰来加热7．转换法的应用a．升高相同的温度时，用加热时间的长短来判断物体的吸热能力(加热时间越长，吸热能力越强)b．加热时间相同时，通过比较温度变化的快慢来判断物质的吸热能力(温度变化越快，吸热能力越弱)8．控制变量法的应用(控制物质的质量与初末温度相同，改变物质的种类，进而探究物质的吸热情况)9．热量的计算(Q＝cmΔt)10．记录加热时间的意义(反映物质吸收热量的多少)11．实验数据、图像分析，并总结实验结论强化实验突破(1)在两烧杯中分别装入初温度相同且________相等的沙子和水．(2)用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为______℃.根据实验数据绘制成温度与时间的关系图像，如图丙所示．(3)实验中，是通过比较________来间接反映沙子和水所吸收的热量．(4)分析图像可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是________；若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多，由此可见，________的比热容较大．例1

[2017福建]利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”．操作如下：

质量加热时间

沙子水

水39【解析】(1)实验探究的是“沙子和水的温度变化与吸热的关系”，故应使水与沙子的初始温度、质量相等．(2)温度计的分度值是1℃，此时的温度是39℃.(3)实验中，加热装置相同，所以是通过比较加热时间来间接反映沙子和水吸收热量的多少．(4)分析表中数据可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明水吸收的热量较多；由此可见水的比热容较大．甘肃、兰州三年中考精典例题剖析考查一分子动理论例1[2017徐州]制造钢铁零件时，可以把零件放入含碳的渗碳剂中，使碳分子渗入零件的表面层，增加零件表面的硬度．这种渗入现象说明(

)A．分子可以分成更小的微粒B．分子间有引力C．分子间有斥力D．分子是运动的D【解析】A.原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的，所以原子核是可再分的，故错误．B.直接观察分子的运动需要电子显微镜，而我们还可以通过扩散等宏观现象间接研究分子的运动，故错误．C.伽利略利用自制的望远镜进行了大量的天文观测，支持了哥白尼的“日心说”，故正确．D.宇宙中所有的星系都是运动的，宇宙处在不断的运动和演变中，故错误．扩散(分子热运动)直接说明一切物质的分子都在不停地做无规则运动，间接说明分子间有间隙分子间作用力分子间引力和斥力同时存在；物体被压缩时分子间距离变小，并不是分子变小注意：(1)一切物体无论温度高低，都存在分子热运动；(2)分子的热运动是大量分子的无规则运动，单个分子的运动不能称为分子的热运动；(3)用肉眼看到的物体的运动不属于扩散现象.【方法点拨】针对训练1．[2016陕西]关于人类对世界的探索和认识，下列说法正确的是(

)A．原子由原子核和核外电子组成，原子核不可再分B．对分子运动的研究只能借助光学显微镜C．伽利略利用自制的望远镜进行了大量天文观测，支持了哥白尼的“日心说”D．构成宇宙的星系有的是运动的，有的是静止的C【解析】由于物质是由分子组成的，且分子在不停地做无规则运动，当将零件放入含碳的渗碳剂中，这样碳分子就可以进入零件分子间的间隙，从而渗入零件的表层．故D正确．2．[2017南京]“端午浓情，粽叶飘香”．“粽叶飘香”说明分子在______________；将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，说明分子间存在________；若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为10－10m，合____nm.做无规则运动【解析】“粽叶飘香”说明分子在做无规则运动；两个表面光滑的铅块相互紧压后，它们会粘在一起，是分子运动的结果，说明了分子间有引力；因为1nm＝10－9m．所以10－10m＝0.1nm.引力0.1例2关于温度、比热容、热量、内能，以下说法正确的是(

)A．用水作为汽车发动机散热器的冷却剂，其主要原因是水的比热容较小B．一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高C．一个物体温度升高了，它的内能一定会增大D．温度高的物体一定比温度低的物体具有的内能多精典例题剖析考查二内能、温度和热量的关系C精典例题剖析【方法点拨】内能、温度和热量的辨析

温度热量内能定义

宏观:表示物体的冷热程度微观：反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度在热传递过程中转移的能量

物体内所有分子动能和分子势能的总和量的性质状态量过程量状态量表述只能说“物体的温度是多少”只能说“放出”或“吸收”热量只能说“有”“具有”“改变”内能或内能“增加”“减少”联系1.吸收热量时：(1)不一定升温(如晶体熔化，水沸腾)；(2)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).2.内能增加时：(1)不一定升温(如晶体熔化，水沸腾)；(2)不一定吸热(如钻木取火，摩擦生热).3.温度升高时：(1)内能一定增加；(2)不一定吸热(如钻木取火，摩擦生热).1．[2017连云港]下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是

(

)

A．0℃的冰没有内能

B．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能

C．物体温度越高，所含热量越多

D．物体的机械能,越多，其内能就越多针对训练B【解析】A.任何物体都有内能，0℃的冰也有内能，故错误．B.冬天搓手，克服摩擦做功，是利用做功来改变内能的，故正确．C.热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故错误．D.机械能是物体由于机械运动而具有的能，内能的大小与机械能的大小没有必然联系，故错误．2．下列关于温度、内能、热量和做功的说法中正确的是(

)

A．物体吸热，温度一定升高

B．一个物体的温度升高，一定是外界对物体做功

C．某铁块温度降低，内能一定减小

D．温度高的物体把温度传给温度低的物体C【解析】A.物体吸热，温度不一定升高，如晶体熔化时虽然继续吸热，但温度是不变的．B.一个物体的温度升高，可能是外界对物体做了功，也可能是其他物体对它传递了热量．C.铁块的温度降低，铁分子无规则运动减慢，分子动能减小，内能减小．D.在热传递过程中，传递的是热量，而不是温度．考查三改变内能的方式例3[2017天津]下列实例中，改变物体内能的方式与其他三个不同的是(

)

A．用力搓手，手会发热B．用炉灶烧水，水温升高

C．气缸内气体被压缩，温度升高

D．用锯条锯木头，锯条温度升高B

【解析】A.用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的；B.用炉灶烧水，水温升高，这是通过热传递的方式增加内能的；C.气缸内气体被压缩，压缩空气做功，空气的温度升高；D.锯木头时锯条发烫，摩擦生热，属于通过做功改变物体的内能．A、C、D都是通过做功的方式改变内能的，B是通过热传递的方式改变内能的，故B正确．考查三改变内能的方式例3[2017天津]下列实例中，改变物体内能的方式与其他三个不同的是(

)

A．用力搓手，手会发热B．用炉灶烧水，水温升高

C．气缸内气体被压缩，温度升高

D．用锯条锯木头，锯条温度升高B

【解析】A.用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的；B.用炉灶烧水，水温升高，这是通过热传递的方式增加内能的；C.气缸内气体被压缩，压缩空气做功，空气的温度升高；D.锯木头时锯条发烫，摩擦生热，属于通过做功改变物体的内能．A、C、D都是通过做功的方式改变内能的，B是通过热传递的方式改变内能的，故B正确．1．[2017武汉]下列各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是(

)针对训练AA.对试管加热，管内水,温升高C.从滑梯滑下，臀部发热D.迅速压下活塞，筒内气温升高B.冬季搓手，手会发热【解析】A.对试管加热，管内的水从酒精灯火焰上吸收热量，水温升高，是通过热传递的方式改变水的内能，故正确；B.冬天搓手，手会变暖，是克服摩擦做功，该过程中机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能，故错误；C.从滑梯滑下，臀部与滑梯摩擦，机械能转化为内能，臀部发热，这是利用做功来改变物体内能的，故错误；D.迅速压下活塞时，对筒内气体做功，机械能转化为内能，筒内气温升高，因此是通过做功改变物体的内能，故错误．2．[2017德州]端午节妈妈在厨房煮粽子，小强在客厅里就闻到了粽子的香味，这是________现象，煮粽子是通过________方式增大粽子内能的．扩散热传递【解析】因分子在永不停息的做无规则运动，所以在客厅就闻到厨房里粽子的香味，属于扩散现象；煮粽子时，粽子吸收热量、温度升高，是通过热传递方式增加粽子内能的．考查四比热容的理解及应用例4[2017自贡]关于物质的比热容，下列说法中正确的是(

)

A．比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关B．同种物质质量越大比热容就越大

C．因为水的比热容较大所以比较适合做冷却剂

D．物质的状态发生变化时其比热容一般不变【方法点拨】物质的比热容可以用物质吸收或放出的热量跟物质的质量和温度变化量的乘积的比值来计算，但与物质的质量、温度的变化量、吸收或放出的热量的多少均无关，只跟物质的种类和状态有关．【解析】A.比热容与物质的种类、状态有关，故错误．B.比热容是物质的一种特性，和物体质量的大小没有关系，故错误．C.水的比热容最大，和其他物质比较，降低相同温度吸收热量多，所以汽车散热器常用水作为冷却剂，故正确．D.比热容与物质的种类、状态有关，种类不同，状态不同，比热容一般不同，故错误．C1．[2017白银一模]根据下表提供的数据，以下结论中正确的是(

)针对训练B

几种物质的比热容单位：×103J/(kg·℃)物质水酒精煤油水银冰砂石铝铜比热容4.22.42.10.142.10.920.880.39A.液体的比热容一定比固体的大B．质量相等的铝块和铜块，升高相同的温度，铝块吸收的热量多C．同一物质发生物态变化后，比热容不变D．质量相等的水和煤油，吸收相等热量后，水的温度变化大【解析】A.液体的比热容不一定比固体的大，由表格数据知，冰比水银比热容大，故错误．B.因铝的比热容比铜的比热量大，质量相等的铝和铜，升高相同的温度，根据吸热公式Q＝cmΔt知，铝吸收的热量多，故正确．C.同一物质发生物态变化后，比热容改变．比如水和冰的比热容不同，故错误．D.质量相等的水和煤油吸收相等的热量后，根据公式知，煤油的温度变化大，故错误．2．[2017黔西南州]在烈日当空的海边玩耍，你会发现沙子烫脚，而海水却是凉凉的．这是因为______的比热容较大，当沙子和水同时接受相同的阳光照射时，______的温度升高得更快的缘故．【解析】因为沙子的比热容比水的比热容小，在吸收相同热量时，相同质量的沙子比水温度上升得快，所以在烈日当空的海边玩耍，会感到沙子烫脚，海水却凉凉的．水沙子例5[2017扬州]下列用电器工作时，将机械能全部转化为内能的是(

)考查五能量的转化和守恒BA.电风扇B.热水壶C.电视机D.微波炉

【解析】A.电风扇是把电能转化为机械能和内能，故不符合题意．B.电饭煲是把电能全部转化为内能，故符合题意．C.电视机工作时，将电能主要转化为声能、光能和内能，故不符合题意．D.微波炉将电能转化为电磁波能，再转化为内能，故符合题意．1．[2017龙东地区]下列关于能量转化转移现象的说法中，正确的是(

)A．蓄电池充电时，化学能转化为机械能B．暖瓶塞跳起时，机械能,转化为内能

C．用热水袋取暖时，内能发生了转移

D．电动机工作时，机械能,转化为机械能针对训练C【解析】A.蓄电池充电时，消耗电能得到化学能，所以是电能转化为化学能，故错误；B.暖瓶塞跳起时，瓶内空气的内能减少，瓶塞获得了机械能，所以是内能转化为机械能，故错误；C.利用热水袋取暖时，热水袋温度降低内能减少，人体获得热量，所以是内能的转移，故正确；D.电动机工作时，消耗电能，得到机械能，所以是电能转化为机械能，故错误．例6

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