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●第十四讲内能与热机●第十五讲电流和电路电压电阻●第十六讲欧姆定律●第十七讲电功率●第十八讲生活用电●第十九讲电与磁信息的传递●第二十讲能源与可持续发展第十四讲内能与热机★常考点一：内能★常考点二：比热容★常考点三：热机※重点摘要※★常考点四：燃料的热值★常考点五：能量的转化和守恒返回第十四讲内能与热机★常考点一内能1．内能：物体内部所有分子做无规则运动的能和能的总和叫做物体的内能．一切物体在任何情况下都具有内能，同一物体，物体的内能与温度有关，温度升高，分子运动越剧烈，内能，此外，内能还与物体质量、种类、结构、状态有关．[帮你归纳]1.内能是物体内部所有分子具有的，不是单个的一个分子具有的，所以，分子的内能与分子数有关，分子数越多，内能越大.2.一个物体温度越高，所具有的内能越大，但内能大的物体，温度不一定高，因为内能是分子动能和势能的总和．微观分析，分子的动能由温度决定，而分子的势能由分子间的相互作用力决定，也就是由分子间的距离来决定．其次，从宏观分析，内能还与物体的质量、状态，组成物体的物质种类等有关．如其他不变，质量越大，物体内含有的分子数越多，物体的内能越大．动分子势越大返回[易错警示]内能和机械能的区别：内能与分子热运动及分子间的相互作用有关，与整个物体的机械运动无关，而机械能与整个物体的机械运动情况有关，与分子的热运动及分子间的相互作用无关．任何物体都具有内能，但不是任何物体都具有机械能．2．热传递：内能从高温物体转移到低温物体或者从物体的高温部分转移到低温部分的现象，叫做热传递，发生热传递的条件是物体之间或物体各部分之间存在，热传递达到平衡时温度．温度差相同返回3．热量：在热传递的过程中，传递内能的多少叫热量，物体吸收热量，内能，放出热量，内能．[易错警示]热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，是过程量，讨论物体“含有”或“具有”热量是没有意义的，只有在发生热传递时才能讨论热量．增大减小4．改变内能的途径：和是改变内能的两种方式，它们在改变物体内能上是等效的，做功改变内能其实质是和能的相互转化，热传递改变内能其实质是能量的．做功热传递内能其他形式转移[帮你归纳]1.两种方式在改变物体内能上是等效的；做功虽然可以改变物体的内能，物体温度升高内能一定增加，但内能增加温度不一定升高.2.热传递传递的是热量不是温度．热传递发生的条件：存在温度差.3.温度、内能和热量的关系：温度―→内能热量．返回★常考点二比热容1.比热容：一定质量的某种物质，在温度升高时所吸收的热量与乘积之比，叫做这种物质的比热容，其单位是．2．比热容的特性：比热容是物质的特性之一，不同物质的比热容一般，比热容与物质的种类有关，与物质的质量、温度和吸收(放)热的多少无关．3．热量计算：物体温度升高时吸热，物体温度降低时放热＝．[帮你归纳]1.物体吸收或放出热量的多少由物质的比热容、物体质量和物体温度变化量的乘积决定，跟物体温度高低等无关.2.应用公式时，要注意“升高到”“升高了”或“降低了”的区别．它的质量和升高的温度J/(kg·℃)不同Q吸＝Q放cm(t－t0)cm(t0－t)返回★常考点三热机1．热机：利用做功的机械叫做热机．常见的热机种类很多，例如：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷汽发动机等．内燃机是现代社会中最常见的一种热机．2．内燃机(1)燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机，如：汽车的动力机械．(2)分类：汽油机(用汽油作燃料)和柴油机(用柴油作燃料)．(3)工作过程冲程、冲程、冲程、冲程．做功冲程是将能转化为能，压缩冲程是将能转化为能．动能吸气压缩做功排气内机械机械内返回★常考点四燃料的热值1．单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的，其单位是．2．质量为m的燃料完全燃烧放出的热量为．3．气体燃料的热值通常用“”作为单位，相应的公式应该改写成＝Vq.4．热值是燃料的一种属性，其大小与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧、燃料的利用率无关．热值J/kgQ放＝qmQ放J/m3返回★常考点五能量的转化和守恒1．能量的转化：在一定条件下，各种形式的能是可以相互的．2．能量守恒定律：能量既不会，也不会．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，而在转化和转移过程中，能量的总量．转化凭空消失凭空产生转化保持不变返回典例1★内能的改变方式例1[2014宜昌，12]改变物体内能的方法有做功和热传递两种．下列增大铁丝内能的四个做法中，与另外三个方法不同的是()A．摩擦铁丝，使它变热B．把铁丝放在火上烤，使它变热C．反复敲打铁丝，使它变热D．给铁丝通电，使它变热解析：摩擦铁丝，使它变热，是通过做功的方式增加了铁丝的内能；把铁丝放在火上烤，使它变热，是通过热传递改变铁丝的内能；反复敲打铁丝，使它变热，是通过做功的方式改变内能；给铁丝通电，使它变热，是通过做功增加了内能，故选B.B返回典例2★比热容例2[2014南京，7]下表是一些物质的比热容[J/(kg·℃)]根据表中数据，下列判断正确的是()A．物质的比热容与物质的状态无关B．100g水的比热容是50g水的比热容的两倍C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大D．寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大C返回解析：水和冰是同一种物质，但比热容不同，说明比热容与物质的状态有关，故A错误；比热容是物质本身的一种特性，同种物质状态一定时，比热容一定，与质量大小无关，故B错误；质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜的比热容较小，由公式知，铜块温度变化较大，故C正确；水结冰时，体积膨胀密度变小，所以冬天放在室外盛有水的水缸会破裂，与水的比热容大小无关，故D错误，故选C.【方法点拨】解此类题，要对比热容的概念理解清楚及比热容与热量的关系.1.比热容是物质本身的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、温度及吸放热情况无关；2.质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化与物质的比热容成反比．Δt＝Qcm返回典例3★热量的计算例3[2014绥化，22]用两个相同的“热得快”，分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系的图像如图．根据图像可知，甲液体的比热容乙液体的比热容(选填“大于”、“小于”或“等于”)．如果乙液体是水，那么质量为500g，初温为20℃的乙液体吸收的热量，乙液体的温度升高了℃(气压为一标准大气压)．解析：由图像可以看出：在相等时间内，液体甲温度变化量大，则甲液体温度升高较快；而两个加热器相同、加热时间相等时，两种液体吸收的热量相等，由公式可知，在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下，温度升高快的液体比热容小，所以甲的比热容小，乙的比热容大；根据得：.例3图小于1.89×105J90Q吸＝mcΔtQ吸＝cm(t－t0)Δt＝Q吸cm＝1.89×105J4.2×103J/（kg·℃）×0.5kg＝90℃返回典例4★能量的变化例4[2014成都，30]下列关于能量的说法中，不正确的是()A．所有能量转化过程，都遵守能量守恒定律B．汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能C．电动机在工作的过程中，电能转化为机械能的效率小于1D．物体受到平衡力的作用时，其重力势能一定保持不变解析：所有能量转化过程，都遵守能量守恒定律，故A正确；汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能，故B正确；电动机在工作的过程中，因为还存在电能转化为内能，则电能转化为机械能的效率小于1，故C正确；物体受到平衡力的作用时，其重力势能受其质量和离地高度的影响，若上升高度处于变化中，则其重力势能是变化的，故D错误，故选D.D返回学生随堂巩固1．关于内能，下列说法中正确的是()A．温度低于0℃的物体不具有内能B．物体具有内能，也可以同时具有机械能C．温度相同的两个物体，其内能大小也相等D．具有机械能的物体不一定具有内能2．下列现象中，利用做功使物体内能增加的是()A．木工用锯锯木条时，锯条发烫B．烧开水时，壶盖被水蒸气顶起来C．铁块放在炉火中烧红了D．冬天，人们在太阳光下取暖BA返回3．[教材拓展题]如图所示的实验过程中．下列说法错误的是()A．加热前，水分子是不停运动的B．加热过程中，水的温度升高时，内能增大C．水的内能增大是通过热传递方式实现的D．水蒸气把橡皮塞冲出，相当于内燃机的压缩冲程第3题图D返回4．[教材拓展题]如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于吸气冲程的是()A5．[2014巴中，6]由得关于同一种物质的比热容，下列说法正确的是()A．若质量增大一倍，则比热容减小一半B．若质量增大一倍，则比热容增大一倍C．比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少都无关D．若吸收的热量增大一倍，比热容增大一倍Q＝cm(t－t0)c＝Qm（t－t0）C返回6．[2014广东，4]关于温度、内能、热量和做功，下列说法正确的是()A．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量B．0℃的冰块没内能C．做功可以改变物体的内能D．物体放出热量时，温度一定降低7．[2014郴州，20]冬天，同学们喜欢用热水袋取暖，这是通过的方式使手的内能增加；若热水袋中装有1kg的水，当袋内的水温从60℃降低到40℃时，其中水放出的热量是J(已知水的比热容解析：(1)热水袋取暖是利用热传递的方式增加手的内能的；(2)C热传递8.4×104c水＝4.2×103J/(kg·℃)．Q放＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(60℃－40℃)＝8.4×104J.返回8．用天然气灶烧水，燃烧0.5的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃.已知水的比热容，天然气的热值.求：(1)0.5的天然气完全燃烧放出的热量Q放．(2)水吸收的热量Q吸．(3)燃气灶的效率η.解析：第(1)(2)问可分别直接利用公式＝qV、＝代入相关数据计算即可；第(3)问燃气灶的效率就是指水吸收的热量与天然气完全燃烧放出热量的比值．解：(1)Q放＝qV＝7.0×107J/m3×0.5m3＝3.5×107J.(2)Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(70℃－20℃)＝2.1×107J.(3)燃气灶的效率η＝Q吸Q放×100%＝2.1×107J3.5×107J×100%＝60%.Q放Q吸cm(t－t0)m3c＝4.2×103J/(kg·℃)q＝7.0×107J/m3m3返回实验强化过关实验探究不同物质的吸热本领★命题角度：1.在该实验中，应该用酒精灯的外焰来加热.2.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.3.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.4.水的比热容较大.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.6.该实验中，也可以通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力.7.分析实验数据，总结实验结论．例为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间．实验数据记录如下表．例题图返回(1)在实验过程中控制加热时间相同，通过比较来研究水和食用油吸热能力的差异．(2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给加热更长的时间，此时水吸收的热量(选填“大于”、“小于”或“等于”)食用油吸收的热量．(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力，物质的这种特性用这个物理量来描述．升高的温度(或温度升高的多少等)水大于不同比热容返回解析：(1)在实验过程中控制加热时间相同，通过比较升高的温度(或温度升高的多少等)来研究水和食用油吸热能力的差异．(2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间．因为选用相同的酒精灯加热，所以加热时间长的吸收的热量多，即水吸收的热量大于食用油吸收的热量．(3)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，此实验中，水的吸热能力强于食用油的吸热能力，物质的这种特性用比热容这个物理量来描述．返回第十五讲电流和电路电压电阻★常考点一：