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第11章 内能与热机 1内能：物体内所有分子做无规则运动的动能和分子 之间势能的总和。内能的单位是焦(J)。 影响内能大小的主要因素：物体的 和质量，还 有状态、体积和物质的种类。同一物体温度越高时 内能 。 改变物体的内能有 和 两种途径。 2热量：在热传递过程中，物体通过热传递方式所改 变的内能称为热量；热量的单位是焦(J)。热传递 温度越大做功 3比热容：单位质量的物质温度升高(或降低)1 时吸收(或放出)的热量，叫做这种物质的比热容。常见物质中，水的比热容是最 的。比热容和密度一样也是物质的一种特性。比热容的单位是J/( kg)。 （1）比热容是物质的一种特性，其大小只与物质的 和状态有关。 （2）热量的计算：Q吸=cm(t-t0)，Q放=cm(t0-t)。 4燃料的热值：1 kg某种燃料 燃烧放出的热量，叫 做这种燃料的热值。 （1）热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的 有 关，与其它因素无关。 （2）在国际单位制中，固体和液体燃料热值单位是J/ kg, 气体燃料热值单位是J/ m3。 （3）燃料完全燃烧放出的热量:Q = mq或Q = Vq。种类大种类 完全 5知道内燃机、汽油机、柴油机和热机效率 （1）内燃机能量转化：燃料燃烧（化学能转化为内能） 释放的 转化为 。 （2）汽油机的工作过程：吸气冲程(吸入 的 混合气体)；压缩冲程(压缩缸内混合气体，内能 ，温度 ，压强增大，把 能转化 为 能)；做功冲程（气缸顶部的 产生电 火花，点燃缸内气体，产生高温高压的燃气推动活 塞做功，把 能转化为 能)，排气冲程 （排出废气）。点火方式： 。 内能机械能汽油和空气增大升高机械内火花塞内点燃机械 （3）柴油机的构造与汽油机的区别：汽油机有 ， 柴油机有 ；吸气冲程：柴油机吸入 ， 汽油机吸入 ；点火方式：汽油 机采用 ，柴油机采用 。 （4）四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，完成 个冲 程，活塞往复运动 次，曲轴连杆转 周，飞轮转 ，只有 冲程对外做功 次，其他三个冲程靠 飞轮的 完成。 （5）热机转变为有用功的能量(有效利用的能量)与燃料完全 燃烧释放的能量的比值称为热机效率。热机工作时总 是有能量的损失，所以热机效率始终小于 。 热机效率公式：=W有/Q。火花塞喷油嘴汽油和空气的混合物空气点燃式压燃式422做功1惯性1 【例 1】（2014威海市）下面关于热现象的说法，正确的是（） A物体温度升高一定是吸收了热量 B冰在融化时温度不变内能增加 C从游泳池里上来感觉冷是由于水蒸发放热 D汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较小B 试题剖析试题剖析： （1）温度升高，内能一定增大；内能增大，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界物体对它做功造成的。物体温度升高，也可能是外界对它做了功，不一定吸收了热量，故A错误。 （2）冰是晶体，晶体熔化的特点是温度不变，但要继续吸热，其内能不断增大，故B正确。 （3）物质由液态变为气态叫汽化，汽化包括蒸发和沸腾两种方式，汽化时要吸收热量。从游泳池里出来后，附在身上的水发生汽化变为水蒸气，在这一过程中水要吸收身体的热量，是由于汽化吸热，故C错误。 （4）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。汽车发动机用水作冷却液是因为水的比热容较大，故D错误。 解题方略解题方略：此题涉及到许多热学知识，综合性很强，难易程度适中，是一道好题。此题要求学生具备较为扎实全面的物理知识（比如要掌握温度、热量与内能的关系，熔化与熔化吸热特点，汽化与汽化吸热特点，水的比热容的特点及应用等知识），才能顺利解决这道问题。 特别提醒特别提醒：解答本题时最容易失分的地方是：对温度、热量与内能的关系理解不透，认为冰在融化时温度不变内能就不变，认为B选项是错误的 【例 2】（2014南昌市）某汽车的最低油耗可达0.2 kg/（kWh），最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量。温馨提示：0.2 kg/（kWh）表示获得1 kWh的能量需要消耗0.2 kg汽油。已知汽油的热值为4.6107 J/kg，请你通过这些数据写出判断该汽车发动机最高效率的办法。 参考答案参考答案： Q=mq=0.2 kg4.6107 J/kg=9.2106 J W有=1 kWh=3.6106 J =W有/Q=（3.6106 J）/（9.2106 ）J39% 试题剖析试题剖析：根据Q=mq计算出汽油完全燃烧放出的热量，即为总能量，W=1 kWh=3.6106 J得出有用功，再根据热机效率公式计算出热机率。 解题方略解题方略：本题考查了功的计算、燃料燃烧放出热量的计算、热机效率的计算，本题贴近生活，能让学生了解能量的转化和汽车的效率,难易程度适中。 特别提示特别提示：本题考查了汽车的效率，属于基础知识的考查，解决此类问题的关键是分清总能量和有用功分别是什么。第12章 了解电路 1电荷 （1）电荷：物体能够吸引 的性质，称为物 体带了电，或者说带了电荷。 （2）摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。 （3）电荷的种类：自然界只有两种电荷，把用丝绸摩 擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷，把用毛皮摩 擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。 （4）电荷间相互作用的规律： 电荷相互排斥， 电荷相互吸引。轻小物体同种异种2电路 (1)电路：用 把电源、 、开关连接起来组成的电流通路。 (2)通路：处处连通的电路。开路：断开的电路。 短路：电源短路，直接把导线接在电源的两极上。 短路时，电流很 ，会烧坏电源和导线。用电器短路，电流没有经过某个用电器而构成通路。 (3)电路图：用规定的符号表示电路连接情况的图。 (4)电路的连接：串联电路，把电路元件 连接起来的电路。电流只有 通路，切断任何一个元件，整个电路均不工作；开关可以串联在电路中的任何位置。并联电路，把电路元件地 连接起来的电路。有几条通路，切断一条支路，其余各支路仍能工作。 的开关可以控制整个电路的通断，支路的开关只能控制 支路的通断。所在导线用电器大顺次一条并列干路 3电流 (1)电流：电荷的 移动形成电流。 (2)电源：把其他形式的能转化为电能，是能够提供 持续电流的装置。 (3)电流的方向：物理学上规定 电荷定向移动的 方向为电流方向。在电源外部，电流的方向是从 电源 的极流向 极。 (4)电流(I)的单位有安培(A)、毫安(mA)、微安(A) ，它们之间的换算关系为： 1 A=1 000 mA，1 mA=1 000 A。负 定向正正 (5)电流表：测量电流的仪表。 电流表的使用规则：电流表与被测电路 联； 应当使电流从 接线柱流入，从 接线柱流 出；被测电流不能超过电流表的量程；不允许 把电流表直接接到电源的两极上。 (6)串、并联电路中电流的特点： 串联电路中电流 ，即I=I1=I2=。 并联电路中，干路的电流等于 ， 即I=I1+I2+。各支路电流之和各支路电流之和串串正正负负处处相等处处相等 4电压 (1)电压：使导体中的电荷定向移动形成电流。电源是 提供电压的装置。 (2)电压(U)的单位有伏(V)、千伏(kV)、毫伏(mV)， 它们之间的换算关系为： 1 kV=1 000 V,1 V=1 000 mV。 (3)常见的电压值：一节干电池：1.5 V；一个铅蓄电 池：2 V；家庭电路的电压：220 V；对人体安全的 电压： V。不高于不高于36 (4)电压表：测量电压的仪表。 电压表的使用规则：电压表与被测电路 联； 应当使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱 流出；被测电压不能超过电压表的量程。 (5)串、并联电路中电压的特点： 串联电路两端的总电压等于 ， 即U=U1+U2+。 并联电路中各支路两端的电压 ，即 U=U1=U2=。相等相等并并各用电器两端电压之和各用电器两端电压之和 【例 1】小聪家里有一台透明门的电冰箱，当他打开冰箱门时，冰箱内的灯就亮；当他关闭冰箱门时，冰箱内的灯就熄灭，但压缩机依然工作。小聪断定冰箱门上有一个开关S，下面小聪的判断中正确的是（） A冰箱内的照明灯和压缩机串联 B冰箱内的照明灯和压缩机并联，开关S在干路上 C冰箱内的照明灯和压缩机并联，开关S和照明灯 串联 D冰箱内的照明灯和压缩机并联，开关S和压缩机 串联C 试题剖析试题剖析：电路的基本连接形式有两种：一种是串联，在串联电路中电流只有一条路径，各用电器之间相互影响；另一种是并联，在并联电路中电流有多条流通路径，各个用电器之间互不影响，独立工作。当冰箱门打开时，制冷电路关闭，同时使冰箱内的照明灯点亮；当冰箱门关闭时，制冷电路启动，同时冰箱内的照明灯熄灭。由此可知冰箱内照明和压缩机能独立工作，所以属于并联电路，并且冰箱门上的开关S与灯泡串联。 解题方略解题方略：这道题要求对串、并联电路中各用电器工作特点在了解的基础上理解透彻。还要注意并联电路的开关在不同的位置起的作用不同。 特别提示特别提示：有些同学会根据打开冰箱门，看到灯亮同时制冷电路在工作，误认为它们一定要同时工作，因而判断它们是串联的，而错选A。 【例 2】（2014泰安市）小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，观察实验，两灯均不发光.为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零。则电路故障可能是（） A灯L2断路 B灯L2短路 C电流表烧坏了 D灯L1断路A 试题剖析试题剖析：电流表始终无示数，说明电路故障为断路；将电压表并联在b、c两点，电压表无示数，说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连，即L1完好；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，说明灯L2断路，故选A。 解题方略解题方略：本题考查了根据电流表和电压表的示数情况判断串联电路的故障，电流表示数为零说明故障是开路，电压表有示数，说明开路在电压表的两接线柱之间。 特别提示特别提示：电压表与用电器串联接在电源两端，测量的就是电源电压，故电压表两接线柱之间的电路开路时，电压表示数会变大。
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