中考物理 第1部分 考点研究 第12章 内能 内能的利用课件.ppt

第一部分考点研究 第十二章内能内能的利用 命题点1分子动理论 3 2015株洲5题2分 将两个铅柱的底面削平 紧压 两个铅柱结合了起来 在下面吊挂一个重物 它们仍没有分开 如图 该实验说明了 A 分子间存在引力B 分子间存在斥力C 分子间存在间隙D 分子无规则运动 A 湖南近4年中考试题精编 解析 组成物质的分子之间总是存在着引力和斥力 并且引力和斥力是同时存在的 该实验中 两紧压的铅柱体下面挂重物时并不分开 这说明了分子间存在着引力 4 2012岳阳16题2分 将一束鲜花插入花瓶 整个屋内都能闻到花香 这说明分子 水很难被压缩 说明分子间有 选填 引 或 斥 力 在不停地做无规则运动 斥 5 2014张家界16题2分 桑植民歌 冷水泡茶漫漫浓 表明了分子具有 现象 其快慢与 的高低有关 解析 扩散是不同物质彼此进入对方的现象 它说明了一切物体的分子都在不停做无规则的运动 温度越高 扩散越快 分子运动越快 扩散 温度 6 2013张家界12题2分 新发布的 环境空气质量标准 中增加了PM2 5监测指标 PM2 5是指直径小于或等于2 5微米的颗粒物 2 5微米等于 米 PM2 5中的气体污染物主要是化石燃料燃烧的产物 这种颗粒物不易沉降 且富含大量有毒 有害的物质 对人体健康和大气环境影响很大 PM2 5在空中运动 选填 属于 或 不属于 分子的热运动 不属于 2 5 10 6 解析 1微米等于10 6米 所以2 5微米等于2 5 10 6米 这些颗粒物不属于分子 因此它的运动不属于分子热运动 1 2015怀化6题3分 下列现象中 是通过做功改变物体内能的是 A 冬天在火炉边烤火B 冬天两手相互摩擦 手发热C 用酒精灯把烧杯中的水烧开D 夏天穿薄衣服凉快 命题点2改变内能的方式 B 解析 改变物体内能的方法有做功和热传递两种 其中 做功改变物体内能的过程中 能量发生了转化 如B中是机械能转化为内能 热传递改变物体内能的过程中 能量的形式没有发生变化 只是发生了转移 如A C D都是通过热传递方式改变物体内能的 故选B 3 2014衡阳19题2分 冬天手冷时 我们经常将两只手相互搓搓使手暖和 这是利用的 方式使手的内能增加 也可以用 暖手宝 焐手 这是利用 的方式增加手的内能 做功 热传递 解析 改变物体内能的两种方式 做功和热传递 做功是其他形式的能和内能之间的相互转化 热传递是内能的转移 搓手时机械能转化为内能 这是通过做功的方式改变内能 用 暖手宝 焐手 内能从温度高的暖手宝传给温度较低的手 这是通过热传递的方式增加手的内能 命题点3温度 内能 热量的关系 1 2014衡阳10题2分 关于温度 热量和内能的说法中不正确的是 A 0 的冰块也有内能B 温度高的物体 内能一定大C 物体放出热量 温度不一定降低D 物体对外做功 内能可能减小 B 解析 因物体的分子永不停息地做无规则的运动 所以任何物体都有内能 则0 的冰也有内能 说法正确 A不符合题意 内能的多少与物体的质量 温度 状态有关 单比较物质的温度不能判断内能的大小 则温度高的物体 内能一定大 说法错误 B符合题意 发生热传递时 物体放出热量 内能减小 减小的内能可能降低温度 也可能发生状态变化 则物体放出热量 温度不一定降低 说法正确 C不符合题意 对物体做功 物体内能会增加 物体对外做功 物体内能会减小 说法正确 D不符合题意 故选B 2 2014常德9题3分 关于温度 内能和热量 以下说法不正确的是 A 物体温度降低时内能减少B 0 的冰变成0 的水 温度不变 内能不变C 温度相同的两个物体间不会发生热传递D 任何物体都具有内能 通过摩擦可增大冰块的内能 B 解析 内能与物体的温度有关 同一物体的温度升高 内能增大 温度降低 内能减小 A正确 0 的冰变成0 的水的过程中 吸收热量 内能增大 温度不变 B错误 热传递发生的条件是要有温度差 如果温度一样 则不会发生热传递 C正确 摩擦生热 是用克服摩擦做功的方法改变物体内能的 D正确 故选B 命题点4比热容的理解和应用 2 2015益阳8题3分 炎热的夏天 小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现 岸上的石头热得烫脚 而河水却比较凉 其主要原因是 A 水吸收的热量少 因此河水比岸上的石头的温度低B 水的比热容比石头的大 在受到太阳同样照射的情况下 水升高的温度少C 石头的吸热能力强 因此石头升温快D 这是小明的错觉造成的 实际上岸上的石头与水的温度相同 B 解析 由热量公式Q cm t 可得 由于水的比热容大 在相同的条件下 也就是吸收相同的热量时 水的升温慢 因此会觉得凉爽些 故选B 4 2012邵阳26题2分 兴趣小组的同学用两个完全相同的酒精灯分别给质量和初温都相同的两种液体加热 得到两种液体的温度随时间变化的图像如图所示 请你根据图像来判断 甲液体的比热容 选填 大于 等于 或 小于 乙液体的比热容 小于 解析 用相同的酒精灯加热 在相同时间内液体吸收的热量相等 由题图可知甲的温度升高的快 所以它的比热容比乙的比热容小 命题点5热机 1 2015株洲8题2分 如图表示四冲程内燃机的某个冲程示意图 这个冲程是 A 吸气冲程B 压缩冲程C 做功冲程D 排气冲程 B 解析 由题图可知 该冲程的进气门 排气门都是关闭的 且活塞是向上运动的 显然 该冲程是将机械能转化为内能 属于压缩冲程 故选B 3 2012郴州11题2分 在汽油机的压缩冲程中 汽缸内气体的温度和内能的变化情况是 A 温度降低 内能减小B 温度不变 内能不变C 温度升高 内能增大D 温度降低 内能增大 解析 汽油机在压缩冲程中活塞对燃气做功 汽缸内气体的温度升高 内能增大 故选C C 2 2015长沙21题2分 目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造 改造中用到了一种打孔工具 冲击钻 冲击钻工作时 钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁 打出圆孔 如图所示 冲击钻在工作过程中 其能量转化关系是 A 内能转化为机械能B 内能转化为电能C 只有机械能和内能的转化D 有电能 机械能和内能的转化 命题点6能量的转化和守恒 D 解析 冲击钻在工作时 电动机带动钻头转动 将电能转化为机械能 钻头冲击墙壁时 要克服阻力做功 将部分机械能转化为内能 故选D 6 2014邵阳26题2分 如图所示为一种人们设想中的永动机 它通过高处的水流冲击叶片 叶片的转动又带动抽水机从低处将水抽到高处 从而循环工作 这种永动机 选填 能够 或 不能够 永远工作下去 不能够 解析 能量既不会凭空消灭 也不会凭空产生 它只会从一种形式转化为其他形式 或从一个物体转移到其他物体 在能的转化和转移的过程中 能量的总量保持不变 永动机在工作过程中 由于摩擦做功等因素 有一部分机械能转化为内能 所以永动机不会永远工作下去 1 2014邵阳8题2分 某热水器内装有100kg的水 将这些水从20 加热到70 水吸收的热量为 已知c水 4 2 103J kg A 2 1 106JB 2 1 107JC 8 4 106JD 8 4 107J 命题点7热学计算 B 解析 根据Q cm t 4 2 103J kg 100kg 70 20 2 1 107J 故选B 6 2015衡阳21题2分 质量为2kg的某种物质温度从20 升高到40 时 吸收的热量是1 88 104J 该物质的比热容是 J kg 如果不考虑热量散失 需要完全燃烧 kg干木材来提供热量 q木材 1 2 107J kg 470 1 57 10 3 解析 物质的比热容 470J kg 因为Q mq 所以m干木材 内能的利用 分子热运动内能 物质的构成分子热运动分子动理论 内能物体内能的改变比热容 内能内能的利用 能量的转化和守恒 热机的效率 燃料的热值热机的效率 考点梳理 能量的转化能量守恒定律 物质的构成 常见的物质是由极其微小的粒子 构成的 分子 原子 分子热运动 扩散现象 不同的物质在 时 的现象 叫做扩散现象 扩散发生的范围 固 液 气体之间都可以发生扩散 一切物质的分子都在 越高 分子运动越剧烈 分子热运动 由于分子的运动跟 有关 所以这种无规则运动叫做分子的热运动 相互接触 彼此进入对方 不停地做无规则运动 温度 温度 分子动理论 常见的物质是由大量的 构成的 物质内的分子在 分子之间存在 分子 原子 不停地做无规则运动 引力和斥力 定义 构成物体的所有分子 其热运动的 与 的总和 叫做物体的内能 内能的单位是焦耳 J 一切物体 不论温度高低 都具有 如 炙热的铁水具有内能 冰冷的冰块 温度虽然低 其中的水分子仍然在做热运动 所以也具有内能 物体温度降低时内能 温度升高时内能 内能 动能 势能 内能 减小 增加 热量 在热传递过程中 传递能量的多少叫做热量 实质 内能的 说明 1 热传递条件 物体间存在 2 热传递方向 能量从高温物体传递到低温物体 直到两物体温度 为止 生活举例 晒太阳 烧水做饭 哈气取暖等 热传递 温度差 相同 转移 物体内能的改变 实质 能量的 做功改变内能的两种情况 1 外界对物体做功 物体内能 其他形式能转化为 2 物体对外界做功 物体内能 转化为其他形式的能 生活举例 钻木取火 搓手取暖等 热传递与做功的联系 热传递和做功在改变物体内能上是等效的 做功 转化 增加 内能 减小 内能 物体内能的改变 定义 一定质量的某种物质 在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度 之比 叫做这种物质的比热容 用符号c表示 单位 符号是 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 所吸收的热量相等 数值上也等于它的比热容 理解应用 乘积 J kg 比热容 比热容 热量的计算 焦耳每千克摄氏度 理解 比热容是反映物质自身性质的物理量 只与物质的种类和状态有关 质量相同的不同物质 当吸收或放出相同的热量时 比热容较大的物质温度变化较小 1 水比热容大的应用 比热容大的物质对调节温度有很好的作用 如 做冷却剂 热水袋 内陆比沿海地区温差大 调节气候 人工湖 暖气 用水作介质等 2 其他比热容小的物质应用 热油灯取暖器 应用 公式 Q cm t Q表示 单位是J c表示 单位是 m表示质量 单位是kg t表示温度的变化 单位是 吸热公式 Q吸 cm t末 t初 放热公式 Q放 cm t初 t末 热量的计算 热量 比热容 J kg 定义 热机是把 转化为 的机械 热机的种类 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机等 内燃机的四冲程 内能 机械能 内能的利用 打开 下 闭合 上 闭合 下 打开 上 机械 内 内 机械 热值意义 热值在数值上等于 kg某种燃料完全燃烧放出的热量 热值的单位是焦每千克 符号 定义 某种燃料 放出的热量与其质量之比 叫做这种燃料的热值 符号 完全燃烧 q 特点 与燃料的形状 体积 质量无关 只与燃料的种类有关 利用热值计算热量 1 J kg 燃料的热值 Q mq适用范围 固体 液体Q qV适用范围 气体 定义 热机工作时 的那部分能量与 放出的能量之比 叫做热机的效率 1 让燃料燃烧更充分 2 在设计和制造过程中 不断改进和创新 以减少各种能量损失 3 设法利用废气的能量 提高燃料利用率的措施 热机的效率 做有用功 燃料完全燃烧 能量的转化 在一定条件下 各种形式的能量是可以相互 的 能量守恒定律 能量既不会凭空 也不会凭空 它只会从一种形式 为其他形式 或者从一个物体转移到其他物体 而在转化和转移的过程中 能量的总量保持 转化 产生 消失 转化 不变 1 如图所示 有两个瓶子 其中一个空瓶子 另一个瓶子装着红棕色二氧化氮气体 使这两个瓶口相对 之间用一块玻璃板隔开 抽掉玻璃板后 看到空集气瓶中慢慢有红色气体进入 该实验说明 2015贵港T12改编 分子在不停地做无规则运动 命题点 分子热运动 图说物理 2 如图所示 把一块很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面 记下测力计示数 让玻璃板的下表面接触水面 然后稍稍用力向上拉 发现弹簧测力计的示数 选填 变大 变小 或 不变 其原因是玻璃板与水的接触面之间存在 2013贵港T13改编 变大 引力 命题点 分子间作用力 3 如图所示在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉 把活塞迅速压下去 棉花燃烧起来 这是通过 的方式改变物体的内能 教材素材改编 做功 命题点 改变内能的方式 4 如图所示 烧瓶内盛少量水 给瓶内打气 瓶内温度升高 当瓶塞跳起时 可以看到瓶内出现白雾 这是水蒸气 形成的 在这个过程中 气体膨胀对外做功 温度降低 内能 这是通过 的方式改变内能的 教材素材改编 液化 减小 做功 命题点 改变内能的方式 物态变化的辨识 5 如图所示 是通过 方式将试管内的水进行加热 水沸腾后 水蒸气推动活塞迅速冲出管口 水蒸气的内能 选填 增大 或 减小 教材素材改编 热传递 减小 命题点 改变内能的方式 6 如图所示 小球在弹跳过程中 由于克服阻力做功 部分机械能转化为 消耗掉 所以高度越来越 教材素材改编 内能 低 命题点 能量转化 AEFGJ BCDHI 重难点突破 改变内能的方式 重点 例1 下列有关改变物体内能的方式中 通过做功来改变的有 通过热传递来改变的有 A 用锯条锯木头 锯条温度升高 B 向饮料中加冰块 饮料温度降低 C 寒冬 用热水袋暖手 手感到暖和 D 盛夏 阳光暴晒路面 路面温度升高 E 不断弯折铁丝 铁丝弯折处温度升高 F 在汽油机的压缩冲程中 汽缸内的气体温度升高 G 自行车轮胎放气时 气门处温度会降低 H 冬天晒太阳 人会感到暖和 I 烧红的铁块放入水中会变凉 J 紧急刹车时 刹车片会发烫 例2 2015遵义 在1标准大气压下 将质量为50kg 温度为20 的水加热至沸腾 水需要吸收 J的热量 目前 遵义市正在创建环保模范城市 正大力推广使用天然气等清洁能源 若上述这些热量由燃烧天然气提供 且天然气完全燃烧放出的热量有30 被水吸收 则需完全燃烧 m3的天然气 水的比热容为4 2 103J kg 天然气热值为4 107J m3 1 68 107 1 4 热量的计算 重点 解析 1标准大气压下水的沸点是100 则将质量为50kg 温度为20 的水加热至沸腾 水需要吸收的热量 是Q吸 cm t 4 2 103J kg 50kg 100 20 1 68 107J 天然气燃烧需要放出的热量是Q放 因为Q放 Vq 所以需要天然气的体积是 1 4m3 解析 Q放 mq 2 4kg 3 3 107J kg 7 92 107J 35 4 例3 某柴油机完全燃烧2 4kg柴油时 能放出 J的热量 若对外做的有用功为2 8 107J 则该柴油机的效率为 精确到0 1 柴油的热值为3 3 107J kg 7 92 107 35 4 备考指导 热量的三种计算公式 内能 温度 热量的关系例4 判断下列说法的正误 1 温度为0 的物体没有内能 2 一个物体温度升高 一定是吸收了热量 3 高温物体放出热量 内能减少 低温物体吸收热量 内能增加 4 物体内能增加 一定是通过外界对物体做功 5 在相同状态下 同一物体温度降低 它的内能会减少 6 把 10 的冰块放在0 的冰箱保鲜室中 一段时间后 冰块的内能会增加 例5 关于温度 比热容 热量 内能 以下说法正确的是 A 一块0 的冰没有内能 它的分子不会运动B 温度相同的两个物体间 一定不会发生热传递C 一个物体吸收了热量 它的温度一定会升高D 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 备考指导 温度 热量与内能间的关系 1 温度 表示物体的冷热程度 备考指导 温度 热量与内能间的关系 1 温度 表示物体的冷热程度 温度升高 内能增加 温度是一个状态量 只能说一个物体的温度是多少 不一定吸热 如 钻木取火 摩擦生热 备考指导 温度 热量与内能间的关系 1 温度 表示物体的冷热程度 2 热量 是一个过程量 只能用 吸收 或 放出 描述 不一定升温 如晶体熔化 水沸腾内能不一定增加 如 吸收的热量 全部对外做功 内能可能不变 吸收热量 备考指导 温度 热量与内能间的关系 1 温度 表示物体的冷热程度 3 内能 是一个状态量 只能说 具有 增加 或 减少 不一定升温 如晶体熔化 水沸腾 不一定吸热 如 钻木取火 摩擦生热 内能增加 实验突破 实验比较不同物质的吸热能力 命题点 1 温度计的读数2 根据实验数据作图3 在实验过程中 应选取质量相同的不同液体 而不是体积相同的不同液体 比较不同物质吸热的情况 4 实验过程中选用相同热源是为了方便比较物体吸收热量的多少 相同热源 加热时间长 物体吸热多 5 在该实验中 可以通过加热相同的时间 比较温度变化判断物体的吸热能力 温度变化快的吸热能力弱 比较容小 6 该实验中 也可以通过观察升高相同的温度 比较加热时间的长短来判断物体的吸热能力 加热时间长的物体吸热能力强 比热容大 7 实验数据 图像分析8 水的比热容较大的应用9 转换法的应用 通过观察加热液体的时间来判断物体吸收热量的多少 例 2015南京 如图所示是 探究不同物质吸热升温现象 的实验装置 用同一套装置 先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水 例题图 1 要完成该探究实验 除了图中所示的器材外 还需要的测量工具有天平和 秒表 解析 1 研究物体吸热升温与物质的种类的关系时 要保证两者吸收相同的热量 还需要用秒表来保证加热时间相同 2 小明设计的记录数据的表格如下 分析表格可知 他是用 相同比较 的方法来完成探究实验的 升高的温度 加热时间 解析 2 分析小明设计的表格可知 其记录数据的方法为 每隔0 5min记录一次煤油和水的温度 因此可以知道其比较的方法是 保证加热时间相同 比较煤油和水的升高的温度 从而得出实验结论 3 实验结束后 小明查表知道水的比热容为4 2 103J kg 则500g水温度升高20 吸收的热量是 J 若这些热量由酒精完全燃烧获得 则至少要消耗 g酒精 酒精的热值为3 0 107J kg 1 4 4 2 104 解析 3 水所吸收的热量为 Q吸 cm t t0 4 2 103J kg 0 5kg 20 4 2 104J 水吸收的热量由酒精的完全燃烧获得 则至少消耗酒精的质量为 1 4 10 3kg 1 4g 4 在受太阳照射的条件相同时 内陆地区昼夜温度差比沿海地区 这是因为干泥土和水相比 较小 比热容 大 解析 4 沿海地区水多 内陆地区水少 干泥土多 因为水的比热容比干泥土的比热容大 所以白天相同质量的水和干泥土比较 吸收相同的热量 水的温度升高的少 夜晚 放出相同的热量 水的温度降低的少 使得沿海地区昼夜的温差小 1 实验中器材的安装顺序是 选填 自上而下 或 自下而上 2 实验装置中搅拌器的作用是 自下而上 使加热物体均匀受热 解析 1 实验器材在安装时 首先要确保酒精灯的外焰处于烧杯底部 再保证温度计不碰到容器底部 因此安装的顺序为自下而上 3 两次实验时 其中烧杯中煤油的液面 选填 高于 低于 或 等于 水的液面 高于 解析 3 本实验所用的煤油和水质量相等 由于煤油的密度小于水的密度 所以煤油的体积大于水的体积 煤油的液面高于水的液面 4 在该实验中 还可以用 相同比较 的方法来完成实验探究 该实验中包含的物理研究方法有 转换法 升高温度 加热时间 控制变量法 解析 4 比较不同物质吸热能力的方法有两种 控制加热时间相同 比较不同物质温度升高的快慢 控制不同物质升高相同的温度 比较需要的加热时间 本实验将不同物质的吸热本领间接地通过升高的温度体现 采用了转换法 需要控制两种物质质量 初温相等 采用了控制变量法 所以该实验包含的物理研究方法有控制变量法和转换法