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主题知识点要求热和能分子动理论和扩散现象内能的概念，温度和内能的关系能量守恒定律四冲程内燃机的构造、工作原理和热机的效率认识做功和热传递可以改变物体的内能，并能用此原理解释有关现象利用Q＝cmΔt进行简单的计算燃料燃烧放出的热量跟哪些因素有关，会计算燃料放出的热量用比热容解释简单的自然现象理解不同物质的吸热能力探究第五章热和能无规则运动动势增加增加减少转移增加减少单位质量1℃J/(kg·℃)4.2×103J/(kg·℃)1kgJ/kgcm(t0－t)cm(t－t0)内机械机械内内机械W有Q总×100%一、分子热运动1．分子动理论的三个基本观点：(1)物质是由分子组成的．(2)一切物质的分子都在不停地做无规则运动．(3)分子之间存在着相互作用的引力和斥力．2．扩散现象：(1)定义：不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象．(2)说明：分子不停地做无规则运动；分子间存在间隙．(3)影响因素：温度．温度越高，扩散现象越明显．分子的运动无法直接用肉眼观察，肉眼能直接看见的运动都不是分子的运动，如扫地时的灰尘．3．分子热运动：分子的无规则运动．温度越高，热运动越剧烈．二、内能1．定义：物体所有分子做热运动的动能和分子间势能的总和．2．影响因素：质量、温度、状态．(1)物体在任何情况下都具有内能，且任何温度下物体的内能都不为零．(2)同一物体在同种状态下，温度越高，内能越大；不同物体，温度高的内能不一定大．(3)一个物体在任何情况下都有内能，但不一定具有机械能．3．改变物体内能的两种方法：热传递和做功．(1)热传递：温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高、高温物体温度降低的过程．①条件：物体之间存在温度差．②最终结果：两者的温度相同．③实质：内能从高温物体转移到低温物体．(2)热量：在热传递过程中，传递内能的多少．高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加．(3)做功：①增加内能：外界对物体做功，物体的内能增加．②减少内能：物体对外做功，物体的内能减少．③实质：机械能和内能的相互转化．三、比热容1．探究：比较不同物质的吸热能力．(1)比较物质吸热能力的两种方法：质量相同的两种物质，吸收相同的热量，温度变化大的，吸热能力差；质量相同的两种物质，升高相同的温度，吸收热量多的，吸热能力强．(2)实验器材：温度计、秒表等．(3)结论：不同的物质，在质量相同的条件下，升高相同的温度，所吸收的热量是不同的．2．比热容c：表示物质吸热能力的强弱．(1)定义：单位质量的某种物质，温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量．(2)单位：J/(kg·℃)．(3)水的比热容：c水＝4.2×103J/(kg·℃)．意义：1kg的水温度升高1℃所吸收的热量是4.2×103J.①同一种物质在不同状态下的比热容一般不同，如：水和冰的比热容是不同的．②水的比热容较大．应用：用水作为冷却剂或散热剂；调节气候．3．热量的计算：(1)公式：Q＝cmΔt.①吸热公式：Q吸＝cm(t－t0)；②放热公式：Q放＝cm(t0－t)．说明：c为物质的比热容，m为物质的质量，t0为物质的初温，t为物质的末温，Δt为物质的温度变化量．(2)物质吸收(或放出)热量的多少跟物质的质量、温度变化量和物质的比热容有关，跟物质的温度高低无关．四、热机：把内能转化为机械能的机器1．内燃机：(1)原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压的燃气，把化学能转化为内能；然后燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能．(2)四冲程内燃机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程．(3)能量转化：压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能．①每个工作循环包括四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次．②一个工作循环中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个辅助冲程依靠飞轮的惯性来完成．2．热机的效率：(1)定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比．(2)公式：η＝W有Q总×100%.(3)提高热机效率的途径：保持良好的润滑，减小摩擦；尽可能使燃料充分燃烧；对废气带走的能量再利用．3．燃料的热值：(1)定义：1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，用q表示．(2)单位：J/kg，读作焦每千克．(3)燃料完全燃烧放出热量的计算公式：Q＝qm.①热值是表示燃料的燃烧放热本领，只有燃料才有热值；比热容是表示物体温度变化时吸热或放热的本领，任何物体都有比热容．②气体燃料的热值单位一般用J/m3,读作焦每立方米，计算公式为Q＝qV.五、能量的转化和守恒1．能量的转化：各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化．2．能量守恒定律：能量既不会凭空消失，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，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变．考点1分子热运动【例1】(2012年泰安)下列事例中不能用“分子热运动”解释的是()A．环境恶化，尘土满天飞B．炒菜时加盐使菜变咸C．室内喷清新剂，香气四溢D．密封的室内一人吸烟，其他人闻到烟味思维点拨：分子的无规则运动是不能用肉眼直接观察的，因此看得见的都不是分子的无规则运动．答案：A[教师参考·备选题](2011年内江)关于热现象，下列说法正确的是()A．物体的机械能和物体的内能是同种形式的能，都与物体的机械运动和分子热运动以及分子间的相互作用情况有关B．铁丝很难被拉断，说明分子之间只存在引力C．分子之间存在着相互作用的引力和斥力D．扩散现象只能说明分子是运动的，不能说明分子之间存在空隙答案：C考点2内能【例2】(2012年柳州)冬天，有些人喜欢把冷的袋装牛奶放进热水中浸泡，等牛奶变暖后再饮用．浸泡时，牛奶从热水里吸收热量，温度升高，内能_______(填“增加”或“减少”)；人们还喜欢搓手取暖，这是通过_______方式改变物体的内能．思维点拨：物体的温度越高，内能越大；搓手时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能．答案：增加做功[教师参考·备选题](2012年本溪)下列现象中，通过做功改变物体内能的是()A．冬天，暖气使房间变暖B．用锤子敲打钢板，锤子和钢扳都会变热C．石头被太阳晒热D．单缸四冲程汽油机的吸气冲程答案：B考点3比热容【例3】(2012年广州)水的比热容比煤油的大．如图5－1所示，用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水，隔着石棉网同时对两试管加热．选项图中的哪一图线能反映该实验的情况()图5－1思维点拨：加热相同的时间，水和煤油吸收的热量相同，由于水的比热容大于煤油的比热容，所以水的温度升高得慢．答案：C(2012年无锡)汽车散热器常用水作为冷却剂，这是利用了水的__________较大的性质；当汽车散热器散热时，通过____________的方式改变了水的内能．答案：比热容热传递[教师参考·备选题]夏季的海边，昼夜温差小，气候宜人，这是由于水的比热容大．下列现象不能反映水的这一特性的是()A．汽车发动机的冷却循环系统常用水作工作物质B．炎热的夏天经常在教室的地面上洒水C．北方的冬天，暖气供热设备用水作工作物质D．北方春天的晚上，农民往稻田里灌水以防止秧苗冻坏答案：B考点4热量的计算【例4】(2012年鸡西)晓伟用液化石油气将1kg的水由20℃加热至100℃，水需吸收__________J的热量，若不计热量散失，需消耗____________kg的液化石油气．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)，液化石油气的热值为q＝8.0×107J/kg]思维点拨：利用Q吸＝cmΔt计算出水吸收的热量，再根据Q放＝Q吸＝qm的变形公式求出液化石油气的质量．答案：3.36×1054.2×10－3考点5热机【例5】(2012年德州)内燃机有四个工作冲程，如图5－2所示的是内燃机的________冲程，活塞下降时，燃气内能________(填“减少”或“增加”)．图5－2思维点拨：火花塞点火，活塞向下运动，可以判断出是做功冲程，内能转化为机械能．答案：做功减少[教师参考·备选题](2012年赤峰)图B3所示的是四冲程汽油机的工作示意图，其中压缩冲程是把______能转化为____能．图B4甲、乙所示的是我们课堂演示的两个实验，与压缩冲程原理相同的是____实验．图B3图B4答案：机械内甲考点6能量的转化和守恒【例6】(2012年东营)近年，东营的路边出现了一种风光互补式路灯(如图5－3所示)，该路灯装有风力和太阳能发电装置．白天该路灯将获得的电能储存在蓄电池内，夜间蓄电池对灯泡供电．关于该路灯，下列说法不正确的图5－3是()A．太阳能发电装置是将太阳能转化为电能B．风力发电机是将机械能转化为电能C．白天，对蓄电池充电是将化学能转化为电能D．风力发电机的工作原理是电磁感应思维点拨：白天，对蓄电池充电是将电能转化为化学能．答案：C[教师参考·备选题](2012年河北)下列对能量转化的描述不正确的是()A．蓄电池充电：电能——化学能B．发电机工作：电能——机械能C．萤火虫发光：生物质能——光能D．内燃机工作：化学能——内能——机械能答案：B1．(2012年广州)90℃的水全部变成125℃的水蒸气，则下列说法正确的是()A．这些水蒸气的内能比水的小B．液态水分子的间距比气态水分子的大C．水蒸气只能通过热传递的途径变为水D．水分子在125℃时比90℃时热运动更激烈答案：D2．(2012年梅州)下列现象中，能说明分子不停地做无规则运动的是()B．雪花飞舞D．树叶飘落A．细雨蒙蒙C．桂花飘香答案：C3．(2011年肇庆)下列说法正确的是()A．汽车开过乡间公路，路面扬起灰尘，这些灰尘是由分子运动引起的B．分别滴在热水和冷水中的墨水，它们的扩散速度相同C．10mL酒精和10mL水混合后的总体积小于20mL，这是由于分子间有空隙D．水、水蒸气和冰三种物态分子间的距离都是相同的答案：C4．(2011年湛江)关于温度、热量和内能，下列说法正确的是()A．0℃的冰没有内能B．水沸腾时继续吸热，温度保持不变C．物体的温度越低，所含的热量越多D．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变答案：B5．(2011年湛江)城市中到处可见的违章“小广告”，严重影响着城市的市容市貌，被称为“城市牛皮癣”，已成为城市管理中的一大“顽症”．在创建“宜居港城”的活动中，小敏和同学们一起到街头巷尾用砂纸清除那些违章“小广告”；砂纸表面很粗糙，是为了__________(填“增大”或“减小”)摩擦力，过了一会儿，小敏感觉砂纸发热，是因为机械能转化为______能，这是通过__________的方式改变的．答案：增大内做功6．(2010年广州)如图5－4所示的实验，试管口木塞冲出的过程中，下列说法正确的是()A．试管口出现的白雾是水蒸气B．试管口出现白雾说明水蒸气的内能增加C．能量转化的情况与内燃机的压缩冲程相同图5－4D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少答案：D