搜索
第十三章内能第1节分子热运动1、扩散现象含义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象2、扩散现象例子气体扩散现象例子：（1）打开一瓶香水，很快会闻到香味；（2）走进花园，很远就闻到花香；（3）如下图，抽出玻璃板后，装空气的瓶子颜色变深，装二氧化氮的瓶子颜色变浅液体扩散现象例子：（4）硫酸铜溶液和清水的扩散实验（5）在清水中滴一滴墨水，墨水会自动散开（6）开水中放一块糖，过一会整杯水都会变甜固体扩散现象例子：（7）铅块和金块紧挨在一起五年后，彼此扩散1毫米（8）长期堆放媒的墙角，墙壁内较深的地方也会发黑（9）黑板上的子长久不檫就很难檫干净3、扩散现象说明了：（1）、一切物体的分子都在永不停息地做无规则的运动（2）、分子间存在间隙（典型实验：水和酒精混合后总体积变小）4、影响分子运动快慢的因素：温度。温度越高，分子运动越剧烈。5、分子热运动的含义：由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动分子间的作用力6、分子间同时存在引力和斥力。分子间存在引力的例子：（1）两个底部削平的铅柱紧压在一起后，下面吊一个重物都不能把它们拉开（2）固体很难被拉伸。（3）用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计的读数会变大分子间存在斥力的例子：固体和液体很难被压缩7、分子间的引力和斥力都随分子间距离的改变而改变（1）当分子间距离过小，引力小于斥力，表现为斥力（2）当分子间距离过大，引力大于斥力，表现为引力（3）当分子间相距很远，分子间作用力很微弱，可忽略。（如气体分子；破镜难重圆）8、固、液、气三态物质的宏观特性和微观特性9、分子间的引力和斥力都随分子间距离的改变而改变（1）当分子间距离过小，引力小于斥力，表现为斥力（2）当分子间距离过大，引力大于斥力，表现为引力（3）当分子间相距很远，分子间作用力很微弱，可忽略。（如气体分子；破镜难重圆）10、固、液、气三态物质的宏观特性和微观特性第2节内能注意：内能是一种与热运动有关的能量，任何一个物体在任何情况下都具有内能。一、影响物体内能大小的因素1、温度：在物体的质量、材料、状态相同时，温度越高，内能越大。（如：如同一铁块，温度越高，内能越大）2、质量：在物体的温度、材料、状态相同时，质量越大，内能越大。（如：温度相同的一大桶水的内能比一小杯水的内能大）3、材料：在物体的温度、质量、状态相同时，材料不同，内能可能不同。4、状态：在物体的温度、材料、质量相同时，状态不同，内能也可能不同。（如零度的水放热后凝固成零度的冰，内能减小）注意：内能是指物体的内能，而不是分子的。内能具有不可测量性。改变内能的二种方式：热传递和做功（对改变内能来说，这二种方式是等效的。）1、热传递（1）、通过热传递改变物体内能的例子：太阳能热水器；炉子烧水；铁块在火中加热到发红、一盆热水放在室内，一会儿就凉了；用热水袋取暖；冬天，对手呵气。。。。（2）热传递的条件：物体之间有温度差。（3）热传递方向：内能从高温物体向低温物体传递，或从同一物体的高温部分向低温部分传递（4）热传递的实质：内能在物体间的转移（吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少。）（5）热量：物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量。（热量的国际单位是焦耳）注意：热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。不能说：一个物体含有或具有多少热量。只能说：一个物体吸收了多少热量或放出了多少热量2、做功（1）通过热传递改变物体内能的例子：古时钻木取火；天冷了，搓搓手，手变暖和；溜滑梯屁股好烫；刀具和飞轮摩擦出火花；陨石进入地球，与大气层摩擦升温燃烧变流星；锯条锯木变热；用铁锤反复敲打铁块，铁块会升温；用锤子敲打刀具，刀具变热；用打气筒给自行车打气，过一会，气筒壁发热；压缩气体，气体内能增大；气体膨胀，气体内能减小;开啤酒瓶时，里面的气体把瓶塞顶出，瓶口温度降低；烧开水时，锅内水蒸气顶起锅盖。。。。。。。。（2）做功的实质：内能和其他能的转化（对物体做功，内能增加；物体对外做功，内能减少）（3）关于气体做功的两个代表实验；A、一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了乙醚的棉花，在快速向下压活塞的过程中。现象：棉花会着火。原因：活塞压缩空气做功空气的内能增大温度升高达到乙醚的燃点棉花燃烧B、大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，给瓶内打气，当瓶塞跳起时现象：当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾。原因：空气推动瓶塞对瓶塞做功瓶内空气内能减小瓶内温度降低瓶内空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠第3节比热容一、探究物质的吸、放热性能实验1、提出问题：物体吸收热量的多少与哪些因素有关？2、猜想假设：与物质种类、物体质量、温度升高多少有关。3、探究物体吸收热量多少与物质种类是否有关。原理：（1）器材：水、食用油、相同的电加热器（或酒精灯）、温度计、秒表，相同的两个玻璃杯、铁架台等（2）实验方法：（控制变量法）方案一：取等质量的水和食用油，加热相同的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的升高量（即保持m、Q吸相同，通过比较（t-t0）来比较c，（t-t0）大的c小）方案二：取等质量的水和煤油，使其升高相同的温度，比较加热的时间（吸收热量的多少)。（即保持m、（t-t0）相同，通过比较Q吸来比较c，Q吸大的c大）（3）实验过程（4）实验现象：a、质量相等的水和食用油，加热时间相同（吸收相等的热量）时，水比食用油温度升高的少、变化的慢。（即m、Q吸相同时，水的（t-t0）小，水的c大）b、质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，水加热的时间比食用油长（即水吸收的热量比食用油多）。（即m、（t-t0）相同时，水Q吸的大，水的c大）第十四章内能的利用（一）热机1、定义：把内能转化为机械能的机器。深化升华：热机的基本原理是燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功把内能转化为机械能。热机的种类很多，这些热机在人类社会的工业化进程中起到了举足轻重的作用，而且在现代社会中还发挥着巨大作用。2、种类：热机常见有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。3、内燃机（1）分为汽油机和柴油机两大类。（2）内燃机一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中，每完成一个工作循环，活塞往复两次，飞轮转动两周，只有做功冲程实现内能向机械能的转化。要点提示：在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程中发生了能量转化，压缩冲程中活塞运动的机械能转化为汽油和空气混合物的内能。做功冲程中，燃料燃烧把燃料的化学能转化为燃气的内能，然后通过做功把燃气的内能转化为活塞的机械能。燃料的热值1、定义：1千克的某种燃料完全燃烧而放出的热量。2、物理意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量，燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的，就是说，不同燃料在燃烧时放热的本领不同，物理学中用热值来表示燃料的这种特性。3、单位：热值的单位是：焦/千克，读做焦每千克，用符号J/kg。如酒精的热值为：3.0×10^7J/kg，表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×10^7J。4、实质：燃料燃烧过程中，燃料储藏的化学能转化为内能。深化升华：内能的主要来源是燃料，燃料燃烧时化学能转化为内能释放出来，不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小不同，这就是燃料的一种性质，用燃料的热值来表示。同种燃料的热值相同，与燃料的质量大小、形状及放出热量的大小都没有关系。5、热值是描述燃料性质的物理量，它反映的是1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量。热值的单位为J/kg。难点剖析：对于热值的理解应抓住三个关键词语：1kg、某种燃料、完全燃烧。（1）“1kg”是指热值针对1kg的燃料而言，如果不是1kg的燃料，完全燃烧放出的热量值与热值不同。（2）“某种燃料”是指热值与燃料的种类有关，确定了燃料才能确定热值，不同燃料的热值一般不同。由此可见热值反映了燃料的燃烧特性，热值大的1kg燃料完全燃烧放出的热量多。（3）“完全燃烧”是由指燃料在燃烧时必须烧完、烧尽，只有1kg的燃料完全燃烧时放出的热值才是这种燃料的热值，通常情况下燃料往往不能完全燃烧，致使燃料燃烧放出的热量比用热值算出的结果小。（三）热机的效率1、定义：热机工作时，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。2、提高热机效率的途径：尽量减小各种热量损失；保持良好的润滑，尽量减小摩擦；尽可能使燃料充分燃烧等等。3、热机造成的环境污染包括：燃料燃烧过程中会产生有害气体，燃料的不完全燃烧还会产生大量的粉尘、飞灰，这些都会污染大气，危害人体健康，影响植物正常生长，要减小污染可改进燃烧设备，采取集中供热，提高燃烧效率，减少有害气体的排放量，采用污染小的气体燃料，加装消烟除尘装置等。要点提示：在利用燃料燃烧产生内能时，主要存在两大问题：一是提高效率，尽可能增加可利用的能量，减少浪费，节约能源，是缓解能源危急的重要途径；二是减少有害气体的排放，减少污染，保护人类及所有生命的生存环境。（四）能量的转化和守恒1、内容：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，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。难点剖析：定律的内容分为两部分：第一部分指出能是可以“转移”或“转化”的，“转移”指同一种形式的能可以从一个物体转移到另一个物体上；“转化”指能从一种形式转化为另一种形式；第二部分是能的“守恒”，明确指出在能的转移或转化过程中，能既不会创生、也不会消灭，能的总量保持不变。在各种能量发生转化和转移的事例中，能量都是守恒的，例如：（1）在热机中，利用内能做功的过程就是内能转化为其他形式能量的过程，消耗多少内能，就会产生多少其他形式的能量，能的总量是守恒的；（2）在摩擦生热现象中，机械能转化为内能，消耗多少机械能，就产生多少内能，能的总量是守恒的；（3）在燃料燃烧的过程中，化学能转化为内能，消耗多少燃料中蕴含的化学能，就会产生多少内能，能的总量是守恒的；（4）在热传递过程中，是内能由高温物体转移到低温物体的过程，例如，一杯热水与一杯冷水混合，热水减少多少内能，冷水就增加多少内能，能的总量是守恒的；（5）电动机工作时，电能转化为机械能和内能（因为电动机转动的同时还要发热），消耗多少电能，就会产生多少机械能和内能，能的总量是守恒的；（6）用电炉加热物体，电能转化为内能，消耗多少电能，就产生多少内能，能的总量是守恒的。深化升华：自然界中所有的变化，不管是大到天体、小到原子核内部，也不管是物理学的（比如物态变化），还是化学的（比如物质发生化学反应）、生物学的（比如动物的呼吸）、地理学的（比如火山爆发）、天文学（比如星球的运动）的问题，都存在能量的转化或转移，而且在转化与转移的过程中，能的总量是守恒的。所以说能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。2、意义：由做功和热传递的等效作用说明，机械能之间是可以转化的.其实自然界里，能量和转化是普遍的，都是通过做功这种形式来完成。自然界为什么形形色色，为什么这样奇妙丰富，都离不开能量的转化，地球从太阳那里获得光能，出现了风、水的流动，繁茂的植物和多种多样的动物，人类的活动，机器轰鸣，家电的使用，哪一样都离不开能的转化，可以说离开了能量的转化，就不再成为世界，可见能的转化是普遍的。3、理解能量守恒定律应注意以下几点：（1）每一种运动形式都可以用一种形式的能来量度，如机械能、内能、化学能、电能，能量的单位都是焦耳；（2）各种运动形式可以在一定条件下互相转化，而运动形式的转化过程必然伴随着能量的转化和守恒；（3）能量也可以以同种形式从一个物体转移到另一个物体，热传递过程实质上就是内能从一个物体转移到另一个物体的过程.转移能量的多少用热量来度量；辨析比较：在能量守恒中，“转化”和“转移”是有区别的，“转化”是指一种形式的能量在一定条件下转化为另一种形式的能量，“转移”是指一种能量在一定条件下从一个物体转移到另一个物体，而能的形式没有变化。（4）要对外做功，必须消耗能量，不消耗能量就无法对外做功，能量永远不会消失，也不会创生。第十五章电流和电路第一节电荷摩擦起电1、