初中物理-内能、内能的利用ppt

第十三章内能第十四章内能的利用一、分子热运动1.分子热运动：(1)扩散现象：不同的物质在互相接触时彼此进入_____的现象。(2)热运动：一切物质的分子都在不停地做___________,分子的运动与_____有关。对方无规则运动温度2.分子间的作用力：(1)分子间存在相互作用的___________。(2)变化特点：当分子间距离很小时,作用力表现为_____;当分子间距离稍大时,作用力表现为_____。引力和斥力斥力引力(3)固态、液态、气态的特性。物质形态固态液态气态分子间距离小_____很大分子间作用力_____较大很小有无一定体积_________有无确定形状_________较大很大有有无有无无二、内能1.定义：构成物体的所有分子,其热运动的_____与_________的总和。2.主要影响因素：(1)温度：同一物体,温度越高,内能越大;温度降低时,内能会_____。(2)质量：在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能大。3.特点：一切物体任何时候都有_____。动能分子势能减小内能4.内能的改变：(1)两种改变方式：_____和_______。(2)热量：在热传递过程中,传递_____的多少。5.比热容：(1)定义：一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的_____与它的_____和___________乘积之比。(2)计算公式：。6.热量的计算公式：________。做功热传递能量热量质量升高的温度QcmtQ=cmΔt三、热机1.能量转化：___能转化为_____能。2.内燃机：(1)定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。内机械(2)工作特点。吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程进气门_____关闭关闭关闭排气门关闭_____关闭打开活塞运动方向向下向上向下_____能的转化_______转化成__________转化成_______打开关闭向上机械能内能内能机械能四、热机的效率1.燃料的热值：(1)意义：表示燃料燃烧时放热本领的物理量。(2)概念：某种燃料完全燃烧时放出的_____与其质量之比。2.热机的效率：用来做_______的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量_____。热量有用功之比3.能量的转化与守恒：(1)普遍性：在一定条件下,各种形式的能是可以_________的。(2)能量守恒定律：能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式_____为其他形式,或者从一个物体_____到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量_________。相互转化转化转移保持不变【读·练】1.【填一填】分子热运动如图甲,抽掉玻璃板后,两个瓶子内的气体会混合在一起,这是一种_____现象;如图乙,两个铅柱没有被重物拉开,主要是由于铅柱的分子之间有_____。扩散引力2.【辨一辨】内能的改变方式冬天,双手摩擦,利用_____改变内能。向手上哈气,利用_______改变内能。做功热传递3.【判一判】内燃机冲程判断如图为_____冲程,在此冲程,_____能转化为_____。压缩机械内能4.【练一练】小明将1kg温度为10℃的水加热到90℃时,需要吸收_________J的热量,这相当于完全燃烧________m3的天然气放出的热量。[已知c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值为8×107J/m3]3.36×1050.00425.【填一填】能量守恒定律如图是一种设想的永动机,这种永动机_____(选填“能”与“不能”)永远运动下去。能量在转化和转移的过程中,总能量_________。不能保持不变考点1分子动理论的初步认识1.扩散现象：(1)表明：一切物体分子在不停地做无规则的运动。(2)影响因素：温度越高,分子的热运动越剧烈。且在任何温度,扩散现象都能发生。(3)发生条件：发生在两种或几种相互接触的不同物质之间,并且在固、液、气三种状态不同的物质之间都能发生。2.分子间有间隙。3.分子间存在相互作用的引力和斥力：分子间的引力和斥力是同时存在的。引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小。分子间距离增大时,表现为引力,分子间距离变小时,表现为斥力。当分子间距离相距很远时,作用力表现的非常微弱。【提分技法】分子运动和机械运动的比较分子运动机械运动研究对象微观粒子宏观物体的位置变化是否可看到用肉眼看不到一般用肉眼可以看到条件不需要施加外力作用,任何情况,一切物体都适用运动状态的改变需施加外力【示范题1】(2015·自贡中考)下列现象中,能说明分子不停地做无规则运动的是()A.校园里花香四溢B.湖面上柳絮飘扬C.公路上大雾弥漫D.工地上尘土飞扬【解题探究】解答本题时思考以下两个问题：(1)分子的运动能否用肉眼直接观察到?(2)四个选项中,哪些是肉眼直接观察到的现象?提示：(1)分子的运动不能用肉眼直接观察到;(2)B、C、D选项中的现象是肉眼直接观察到的现象。【解析】选A。校园里花香四溢,是气体分子无规则运动的结果,故A正确;柳絮、大雾和尘土都是肉眼看得见的,它们的运动都是物体的运动,不是分子的运动,故B、C、D错误。【示范题2】(2014·大连中考)在苹果园中,会闻到苹果的清香味儿,说明分子在不停地________;把两个铅块紧压在一起,结合成一个整体,需要用足够大的力才能把它们拉开,说明分子之间存在_______。【解题关键】解答本题抓住以下关键：关键1：明确物质是由分子和原子组成的。关键2：明确分子动理论的基本内容。【解析】本题考查分子动理论。组成物质的分子都在永不停息地做无规则运动,由于分子间有引力,两个铅块紧压在一起,结合成一个整体,需要用足够大的力才能把它们拉开。答案：运动引力【备选例题】(2014·泰安中考)下面现象可以说明分子的热运动的是()A.风吹树叶摇动B.扫地时尘土飞扬C.玫瑰花芳香四溢D.河水向低处流【解析】选C。本题考查分子热运动。水向低处流、风吹树叶动、尘土飞扬是物体的机械运动,不属于分子的运动。玫瑰花芳香四溢是花香分子运动到空气中被人们闻到了,属于分子的热运动。故选C。【知识拓展】分子间相互作用的斥力与引力的特点(1)同时性：二者同时存在。(2)一致性：二者都随分子间距离的增大而减小。当分子间距很大时(约大于10倍分子直径),二者均可忽略不计。二者又都随着分子间距的减小而增大。(3)差异性：二者随分子间距离变化的快慢不同。①当分子间距增大时,斥力减小得更快,分子间表现为引力;②当分子间距减小时,斥力增大得更快,分子间表现为斥力。考点2温度、内能、热量的比较1.区别：(1)温度：一切物体任何时候都有温度。(2)内能：能量的一种形式,可以转化或转移。物体的内能不会为零,通常用“具有”来修饰。(3)热量：用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”表述。如果物体之间没有温度差,就没有热传递,就没有内能的转移,也就不存在“热量”。2.联系：说明：箭头方向表示由某个量的变化会不会引起另一个量的变化;“一定”和“不一定”是指物理量变化的情况。(1)物体温度升高,内能一定增加,可能吸热,也可能外界对物体做功。(2)物体吸热,内能不一定增加(物体可能对外做功),温度不一定升高;物体放热,内能不一定减少,温度不一定降低。【失分盲点】(1)温度高的物体内能不一定大,内能还与物体的质量有关。(2)改变内能有两种方式：做功和热传递,它们在改变内能的效果上是一样的,物体内能发生改变,可能由于做功,也可能由于热传递。(3)热量是由温度高的物体传向温度低的物体,而不是从内能大的物体传向内能小的物体。【示范题3】(2015·烟台中考)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()A.0℃的冰没有内能B.物体的温度越高,物体的内能越大C.物体的温度越低,所含的热量越少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【解题关键】解答本题应明确以下关键点：【解析】选B。本题考查对温度、热量、内能概念及其关系的理解。组成物体的分子在永不停息地做无规则的运动,所以任何温度的物体都有内能,故A说法错误;内能的大小与温度有关,温度越高,物体的内能越大,故B说法正确;热量是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来描述,不能用“具有”或“含有”来描述,故C说法错误;晶体在熔化(或凝固)过程中,吸收(或放出)热量,其内能增大(或减小),但温度保持不变,故D说法错误。【示范题4】(2015·泰安中考)下列物理现象中,属于通过做功途径改变物体内能的是()A.冬天晒太阳人会感到暖和B.饮料放入冰箱冷藏室会变凉C.锯木头时锯条会变热D.烧红的铁块放入水中会变凉【解题关键】解答本题要明确两点：(1)改变内能的两种方式：做功和热传递。(2)通过做功改变内能的实质是能量的转化,通过热传递改变内能的实质是内能的转移。【解析】选C。本题考查改变内能的两种方式。冬天晒太阳,人体温度升高,属于热传递增加物体的内能;饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低,是通过热传递改变物体的内能;用锯条锯木头,锯条温度升高,是克服摩擦做功,机械能转化成内能,属于做功增加物体的内能;烧红的铁块放入水中,铁块向水放热,铁块的温度降低,内能减小,是通过热传递改变物体的内能。【备选例题】(2014·柳州中考)在实例中,通过热传递改变物体内能的是()【解析】选A。给冷水加热,水温升高,是火的内能转移到水上,属于热传递;压缩空气,机械能转化成内能,使空气的内能增大、温度升高,属于做功改变内能。下滑时臀部发热,这是摩擦生热,属于做功改变内能;双手相互摩擦,手发热,是克服摩擦力做功,属于做功改变内能;故选A。【知识拓展】机械能和内能的比较定义分类影响因素研究对象存在情况机械能物体动能和势能的总和动能质量、速度宏观物体可以为零重力势能质量、高度弹性势能弹性形变的程度内能物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和分子动能质量、温度微观粒子不能为零,自然界中一切物体在任何情况下都有内能分子势能质量、状态(体积)考点3比热容的理解及应用1.比热容的理解：(1)c=,只是比热容在数值上等于,比热容既不与热量成正比,也不与质量、温度的变化的乘积成反比。同种状态下,比热容只取决于物质的种类。(2)同一物质的比热容随状态的改变而改变。例如,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),变为固态的冰后的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。QmtQmt2.应用：(1)夏天沿海地区比内陆凉爽,冬天沿海地区比内陆暖和：这是因为在吸收或放出相同热量时,比热容较小的物质,温度易发生明显变化,比热容较大的物质,温度不易发生明显变化。(2)生产生活中常利用水作发动机的冷却剂：这是因为一定质量的水升高一定的温度比其他同样质量的物质升高同样的温度吸收的热量多。【示范题5】(2014·巴中中考)由Q=cm(t-t0)得c=,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0Qm(tt)【解题关键】解答本题抓住以下关键点：关键1：明确比热容是物质的一种特性。关键2：知道比热容只与物质的种类有关,而与物质的质量、温度、体积等因素无关。【解析】选C。比热容是物质本身的一种特性,在状态和物质种类一定时,比热容大小与物体吸放热、温度变化大小、质量多少都没有关系。故选C。【示范题6】(2015·新疆中考)新疆旅游景区“金沙滩”烈日下湖边的沙子热得烫脚,而湖水却是冰凉的,这是因为()A.水的温度变化较大B.水的比热容较大C.水吸收的热量较多D.沙子的比热容较大【解题关键】解答本题明确以下两点：关键1：水的比热容大于沙子的比热容。关键2：在吸收的热量相同时,比热容大的温度变化小。【解析】选B。本题考查水比热容较大的应用。在质量、吸收(放出)的热量相等时,比热容较大的物质,温度变化不显著;在质量、变化的温度相同时,比热容较大的物质,吸收(放出)的热量较多。故选B。考点4热值和热量1.热值的理解：热值是燃料本身的一种特性,表示燃料