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第15课时内能内能的利用考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点一分子动理论分子动理论(1)常见的物质是由大量的、构成的。(2)一切物质的分子都在地做无规则的运动。(3)分子间存在着相互作用的和扩散定义不同物质在互相接触时,彼此进入对方的现象理解固、液、气态物质都可以发生扩散,不同状态的物质间也可以发生扩散,扩散速度与温度有关,温度越高,扩散越明显举例酒香不怕巷子深;花香扑鼻;长期堆放煤的墙角,墙壁内部变黑分子原子不停同时引力斥力(续表)考点梳理夯实基础考向探究逐个击破易错点举例(1)扩散、蒸发等是分子无规则运动的结果,而飞扬的灰尘、擦黑板时的粉笔灰、柳絮飞扬、大雪纷飞等是物体机械运动的结果。(2)破镜难重圆是因为分子间距离很大,作用力十分微弱,可以忽略考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点二内能及其改变定义构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和叫物体的内能,单位是焦耳(J)影响因素一切物体,在任何情况下都具有内能,同一物体,在相同状态下,温度越高,内能越,温度越低,内能。此外,内能还与物体质量、种类、结构、状态有关方式热传递做功实质内能的转移,从高温物体传到低温物体,直到温度相同能量的转化(内能和其他形式能量的转化)越大越小考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[点拨](1)热量是一个过程量,不能说“具有热量”“含有热量”,只能说“吸收热量”“放出热量”。(2)物体吸收热量,内能增大,但温度不一定升高(如晶体熔化);物体温度升高,内能增大,但不一定吸收热量。举例晒太阳;烧水水变热;哈气取暖钻木取火;搓手取暖;用活塞压缩气体;铁丝弯折处发热联系热传递和做功在改变物体的内能上是的(续表)等效考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点三比热容与热值项目比热容热值概念一定的某种物质,在温度升高时所吸收的热量与它的质量和所升高的温度的之比,用符号c表示,单位为J/(kg·℃)某种燃料放出的热量与其质量(固体、液体)或体积(气体)之比,用符号q表示,单位为J/kg或J/m3影响因素比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与质量、体积、温度等均无关热值是燃料的一种属性,只与燃料的种类有关,与燃料的形状、体积、质量均无关质量乘积完全燃烧考点梳理夯实基础考向探究逐个击破项目比热容热值热量的计算Q吸=;Q放=Q放=(固体、液体);Q放=(气体、液体)变式求质量:m=;求温度差:Δt=求质量:m=;求体积:V=cm(t-t0)cm(t0-t)Vqmq𝑸𝒒𝑸𝒄𝚫𝒕𝑸𝒄𝒎𝑸𝒒(续表)考点梳理夯实基础考向探究逐个击破[点拨](1)比热容越大,该物质的吸放热能力越强,具体表现为质量相等时,升高相同的温度,吸收的热量多;吸收相同的热量(加热时间相等),温度变化量少。(2)水的比热容较大的应用:①做冷却剂;②热水袋、暖气片用水做介质;③调节气候(人工湖)。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点四热机及热机效率1.热机原理内燃机分类汽油机和柴油机工作过程(汽油机)冲程名称冲程冲程冲程冲程示意图吸气压缩做功排气考点梳理夯实基础考向探究逐个击破工作过程(汽油机)工作过程进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气混合物进入汽缸进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,将能转化为能进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,将能转化为能进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,将废气排出汽缸(1)每个工作循环经过个冲程,在一个工作循环中,活塞往复次,飞轮转动周,对外做功次。(2)在一个工作循环中,只有冲程对外做功,其余冲程都是靠飞轮的来完成的惯性机械内内机械4221做功(续表)[点拨](1)热机工作代码:14221。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破(2)汽油机和柴油机的区别项目汽油机柴油机不同点构造汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴燃料汽油柴油吸入物质汽油与空气的混合物空气点火方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、坦克等考点梳理夯实基础考向探究逐个击破项目汽油机柴油机相同点都属于内燃机;一个工作循环都有四个冲程;压缩冲程都将机械能转化为内能;做功冲程都将内能转化为机械能;启动时都靠外力使飞轮和曲轴先转动起来;除做功冲程以外的三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的(续表)考点梳理夯实基础考向探究逐个击破2.热机的效率定义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意义反映热机对能量利用率的高低计算η=W有Q=W有qm提高提高热机效率的措施:使燃料充分燃烧;尽量减少各种热量损失;良好的润滑,减少因摩擦而额外消耗的能量考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点五能量的转化与守恒能量既不会凭空,也不会凭空,它只会从一种形式为其他形式,或者从一个物体到另一个物体,而在和的过程中,能量的总量。产生消灭转化转移转化转移保持不变考点梳理夯实基础考向探究逐个击破η=𝑊有𝑊总=𝑊有𝑊有+𝑊额。【知识纵横】“效率”辨析:1.机械效率:考点梳理夯实基础考向探究逐个击破2.热效率:η=𝑄有𝑄总(1)吸热效率——烧水为例𝜂=𝑄吸𝑄总𝑄吸=𝑐𝑚(𝑡-𝑡0)𝑄总燃料:𝑄总=𝑞𝑚太阳能电加热:𝑊=𝑃𝑡(2)热机效率——汽油机为例𝜂=𝑊有𝑄总有用功:𝑊有=𝑃𝑡燃料:𝑄总=𝑞𝑚考向探究逐个击破考点梳理夯实基础探究一分子动理论的初步认识1.下列现象中,不能用分子动理论解释的是()A.酒精和水混合后总体积变小B.夏天,牡丹园花香四溢C.铅柱的分子间既有引力也有斥力D.擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞D2.用细线绑住干净的玻璃板,将玻璃板吊在弹簧测力计的下面,静止时弹簧测力计示数为F1;又使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,且没有离开水面,如图15-2所示,弹簧测力计示数为F2;再将玻璃板慢慢浸没在水中,玻璃板没有接触杯底,静止时弹簧测力计示数为F3。则()A.F2F1F3B.F1F2F3C.F2F1=F3D.F1=F2=F3考向探究逐个击破考点梳理夯实基础图15-2A考向探究逐个击破考点梳理夯实基础探究二内能及其改变3.[2019·阜新]小亮测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃,下列判断正确的是()A.甲杯中水分子的运动一定比乙杯中水分子的运动剧烈B.甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小C.乙杯中水的热量一定比甲杯中水的热量多D.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减少D4.对于如图15-3所示的情景中所体现的物理过程,下列说法不正确的是()A.图甲中,对试管加热,管内水温升高,水的内能增加B.图乙中,摩擦生热是通过做功的方式改变物体内能的C.图丙中,小孩从滑梯上滑下,是通过热传递的方式改变物体内能的D.图丁中,厚玻璃管中的空气被压缩时,管内空气的内能增加考向探究逐个击破考点梳理夯实基础图15-3C考向探究逐个击破考点梳理夯实基础5.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是()A.物体温度越高,含有的热量越多B.物体吸收了热量,温度一定会升高C.物体的温度升高,内能一定增加D.0℃的冰块,其内能为零C考向探究逐个击破考点梳理夯实基础探究三比热容的理解和应用6.小明根据下表所提供的几种物质的比热容和密度得出以下结论,其中正确的是。几种物质的比热容几种常见物质的密度(常温常压下)物质c/[J·(kg·℃)]物质ρ/(kg·m-3)水4.2×103水1.0×103酒精2.4×103酒精0.8×103水银0.14×103水银13.6×103冰2.1×103冰0.9×103铝0.88×103铝2.7×103铜0.39×103铜8.9×103CDEF考向探究逐个击破考点梳理夯实基础A.固体的密度大于液体的密度,固体的比热容小于液体的比热容B.同一物质发生物态变化后,比热容不变C.体积相等的实心铝块和铜块,升高相同的温度,铜块吸收的热量多D.质量相等的水和酒精,吸收相等的热量后,酒精温度变化大E.铝块和铜块吸收相同的热量,升高的温度相同,铝块的质量小F.内陆地区比沿海地区昼夜温差大,原因之一是砂石比水的比热容小考向探究逐个击破考点梳理夯实基础图15-47.两个相同的容器内分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图15-4所示。则()A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热相同的时间,甲液体比乙液体温度升高得多D考向探究逐个击破考点梳理夯实基础探究四热量的计算8.(1)若家用天然气的热值为4.2×107J/m3,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),完全燃烧0.04m3天然气放出的热量是J,若某新型天然气灶烧水的效率为40%,则完全燃烧0.04m3天然气可使室温下5kg的水温度升高℃。(2)一个家用电能表的表盘上标有“3000revs/(kW·h)”字样。当某个电热水器单独使用时,电能表转盘在1min内转了60转,则该电热水器消耗的电能是J,这个电热水器在这段时间内放出的热量可以使质量为kg的水温度升高10℃。[该电热水器的加热效率84%,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]1.68×106327.2×1041.44考向探究逐个击破考点梳理夯实基础(3)某物理兴趣小组的同学,用煤炉给10kg的水加热,同时绘制了如图15-5所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在6min内完全燃烧了0.2kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃),煤的热值为3×107J/kg,则煤完全燃烧产生的热量是J,经过6min时间加热,水所吸收的热量是J,煤炉烧水时的热效率是。图15-56×1062.52×10642%9.如图15-6所示是汽油机工作时,某一冲程示意图,下列说法正确的是()A.该冲程是压缩冲程B.该冲程中活塞往复运动两次C.该冲程是内能转化为机械能D.随着汽油的燃烧,汽油的热值会减小考向探究逐个击破考点梳理夯实基础图15-6探究五热机及热机效率C考向探究逐个击破考点梳理夯实基础10.春节假期,小洁全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶了225km,所用时间是2.5h,消耗汽油16kg(假设汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为20kW,求:(1)汽油发动机在做功冲程中把能转化为能。(2)汽车行驶过程中的牵引力是多大?(3)汽车发动机的效率是多少?(已知汽油的热值为4.5×107J/kg)机械能内能考向探究逐个击破考点梳理夯实基础10.春节假期,小洁全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶了225km,所用时间是2.5h,消耗汽油16kg(假设汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为20kW,求:(2)汽车行驶过程中的牵引力是多大?解:(2)汽车的行驶速度v=𝑠𝑡=225km2.5h=90km/h=25m/s,由P=𝑊𝑡=𝐹𝑠𝑡=Fv可得,汽车行驶过程中的牵引力F=𝑃𝑣=20×103W25m/s=800N。考向探究逐个击破考点梳理夯实基础10.春节假期,小洁全家开车去某地旅游,下车时观察里程表确定汽车行驶了225km,所用时间是2.5h,消耗汽油16kg(假设汽油完全燃烧),汽车发动机在这段时间内的功率为20kW,求:(3)汽车发动机的效率是多少?(已知汽油的热值为4.5×107J/kg)考向探究逐个击破考点梳理夯实基础解:(3)根据P=𝑊𝑡可得,汽车行驶过程牵引力所做的功W=Pt=20×103W×2.5×3600s=1.8×108J,汽油完全燃烧放出热量Q放=mq=4.5×107J/kg×16kg=7.2×108J,汽车发动机的效率η=𝑊𝑄放=1.8×108J7.2×108J=25%。实验突破素养提升达标检测巩固提升突破比较不同物质吸热的情况【设计和进行实验】1.主要器材:①测量工具:温度计、停表和天平(选用质量相等的不同物质进行实验)。②热源:酒精灯或电加热器(电加热器更好,因为内部加热,相对稳定,热损失少;实验中选用相同热源是保证不同物质在相同时间内吸收的热量相同)。2.实验方法:转换法(加热相