第十三章内能与热机中考物理一轮复习考点梳理【思维导图构建】物体的内能物体的内能改变物体内能的途径热量内能观察对比:①运动着的篮球具有动能运动着的分子呢?想一想?结论:运动着的分子也有动能.我在动,也有动能噢!我是地球,把你拉下来.②石块和地球互相吸引具有势能互相吸引的分子也有势能吗?结论:互相吸引的分子也具有势能石块由于地球吸引而下落③被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。讨论:互相排斥的分子之间有没有势能呢?结论:互相排斥的分子也具有势能。由刚才的三个对比,我们试着来讨论一下,内能到底是什么呢?宏观上,动能和势能的总和称机械能。微观上,物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。运动的篮球具有动能。无规则运动的分子也具有动能,叫做分子动能。物体和地球因相互吸引、被压缩的弹簧因相互排斥而具有势能。分子间的引力和斥力,使分子具有势能,叫做分子势能。物体内部所有分子作无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体都具有内能。内能和机械能有什么不同?区别内能机械能物体内分子的动能和势能总和物体的动能和势能总和不为零可以为零一切物体,不论温度高低,都有内能炙热的铁水具有内能;冰冷的冰块,温度虽然低,但其内部的水分子仍在做热运动,所以也具有动能.情境再现内能与什么因素有关?同一物体,温度越高分子无规则运动越剧烈它的内能就会越多对比分析:(1)同一物体,内能的大小看温度!反过来说呢?温度越高分子无规则运动越剧烈组成这个物体的所有分子的动能总和增加这个物体的内能也就增加扩散快分子动能就越大.(2)物体的内能大小还与分子数目(物体质量)有关温度相同时,分子数目越多(质量越大)物体内能越大。(3)内能还与物体的状态有关因为状态变了,分子间距就发生变化,分子势能就随之变化,所以内能改变。人用力钻木,会使物体的温度升高,这是通过什么途径来改变物体内能的饮料和冰块放在一起,它们的温度会发生变化,这是通过什么途径来改变物体内能的改变的内能的途径搓手时手变热了滑下时摩擦发烫了钻木取火机械能转化内能内能增加了做功改变内能克服摩擦对物体做功物体内能增加赛车快速行使一段时间后,轮胎温度急速上升摩擦生热摩擦生热切割机在切割木材、钢材演示看到硝化棉燃烧起来。(为什么?)压缩空气做功,使空气的内能增大,温度升高,达到硝化棉的燃点而燃烧。1.如图甲,在厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,会看到什么现象?机械能转化内能内能转化机械能做功改变内能做功改变物体内能实质:机械能与内能相互转化金属勺子放在热汤中,温度升高,内能增加食品放入电冰箱,温度降低,内能减小在太阳的照射下,太阳能热水器中的水温度升高,内能增加改变内能途径-------热传递2、热传递改变内能A.物体吸热内能增加B.物体放热温度升高温度降低内能减少讨论:热传递改变内能的实质是什么?高温物体低温物体转移到(不同物体之间)高温部分低温部分(同一物体之间)热传递的实质是内能的转移(传递的内能叫热量)热传递(1)条件:(2)方向:(3)实质:物体之间有温度差从高温物体向低温物体能量从高温物体转移到低温物体热传递的形式热传导热辐射对流有一根铁丝,你能通过哪些方法使它的温度升高?(使它的内能增加)A、放在太阳下晒B.在石头上摩擦;C、放在热水中烫;D、放在火上烧;E、用锤子敲F、放在手中捂G、用力反复弯折;※热传递※做功二、改变内能的两种方式总结热传递和做功改变物体内能是等效的思考:内能改变多少可以用什么来量度呢?内能改变多少可用传递的热量的多少来量度.热量:在热传递过程中,传递内能的多少“Q”单位:焦(J)【内能与热量的区】内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和,是一个状态量,常说“具有多少内能”;热量是指在热传递过程中,转移的那部分内能,是一个过程量,常说“吸收热量”或“放出热量”,“传递热量”。不能说“物体具有或含有热量”。【核心突破】考向1改变内能的途径【原型题】(南京中考)汽车紧急刹车时,轮胎温度急剧升高,内能增大,图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是()【讲·悟】(1)抓关键词:题干“刹车”,A项“钻木”,B项“热汤”,C项“冰箱”,D项“取暖器”。(2)抓实质:热传递的实质是能量的转移,条件是存在温度差;做功的实质是能量的转化。A【延伸题】(1)钻木取火的过程中,______能转化为_____能,是通过_________途径改变内能的。(2)将金属勺放在热汤中,汤勺的温度_________,内能_________;热汤的温度_________,内能_________。机械内做功升高增加降低减少【明·技法】改变内能途径的判断(1)抓关键词。①题干或选项中若出现动词,如摩擦、搓手、弯折、压缩或膨胀等,则为通过做功方式改变内能。②题干或选项中若出现烧水、热水袋、晒太阳、冰箱等,则为通过热传递方式改变内能。(2)分析能量转变:判断过程前后能量形式的变化。①如果都是内能,则是通过热传递改变内能;②如果一个是其他形式的能量,则是通过做功方式改变内能。【核心突破】考向2温度、内能、热量的途比较【原型题】(2019·威海中考)关于内能、热量和温度,下列说法正确的是()A.温度高的物体,含有的热量一定多B.物体内能增加,一定吸收了热量C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体D.物体吸收热量,温度不一定升高【讲·悟】(1)正确表述热量:热量是过程量,只能说“吸收”“放出”或“传递”,不能说“含有”。(2)影响内能的因素:与物体的温度、质量有关。(3)热传递的方向:高温物体→低温物体。(4)内能的普遍性:任何物体都具有内能。D【明·技法】温度、内能、热量的联系箭头方向表示起始量的变化是否会引起末尾量的变化;“定”“不一定”指物理量的变化情况。(1)物体温度升高,内能一定增加,可能是吸收热量,也可能是外界对物体做功;反之,物体温度降低,内能一定减少,可能是放出热量,也可能是物体对外做功。(2)物体吸热,内能一定增加,但温度不一定升高,如晶体的熔化过程;物体放热,内能一定减少,但温度不一定降低,如晶体的凝固过程。【变式题】(2019·烟台中考)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是()A.物体的内能增加,温度一定升高B.物体温度升高,一定吸收了热量C.物体温度降低,内能一定减少D.物体吸收了热量,温度一定升高C【失分警示】(1)内能与机械能是两种不同的能量形式,机械能是宏观物体动能与势能的总和;一个物体的机械能可以为零,但它的内能一定不为零。(2)对物体做功,物体的内能不一定增加。如提高物体,对物体做了功,增加的是物体的机械能,而不是内能。物质的比热容物质吸热放热规律物质的比热容结论:水的质量越大,升高温度越多,吸收的热量也越大。说明:吸热的多少(吸热的本领)与质量的多少、温度变化的高低有关;1.烧开水时,烧开一壶水和烧开半壶水需要吸收的热量哪个多?2.把一壶水烧到60℃和烧到90℃,哪个需要吸收的热量多?生活经验:地面热水凉快夏天,白天在游泳池来自大自然的疑问中午,沙子很烫而海水很凉。凉烫同样的日照条件,海水的温度和沙滩不一样。白天,海水凉,沙滩烫脚。傍晚,沙滩凉了下来,海水却还暖暖的,这是为什么呢?物质吸收(或放出)热量的多少,除了与物质的质量和温度变化有关外,还可能与什么有关?可能与物质的种类有关。探究活动水和煤油谁的吸热能力强(1)比什么?拿谁比?怎么比?(2)怎么知道哪种物质吸收热量多?(3)要记录哪些数据?方案一:取等质量的水和煤油,加热相同的时间(吸收相等的热量)后,比较温度的变化。物质质量升高温度加热时间吸热情况水煤油相同相同相同相同相同相同少多结论:质量相等的水和煤油加热时间相同时,煤油比水温度升高的多、变化的快。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)。比较它们的加热时间转换法水食用油液体质量m/g初温t0/℃末温t/℃升高的温度(t-t0)/℃加热时间t/min水50020煤油500203030101042结论:质量相等水和食用油升高相同的温度,吸收的热量不等,水吸收的热量多.经过科学测定,发现一般情况下,不同的物质,在质量相等、升高温度相同时,吸收的热量不同。物质的这种性质,用物理量比热容来表示。一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示,它的单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)。升高相同的温度,它们吸收的热量不等,水吸收的热量多,说明水比食用油吸热本领大;水和食用油吸收热量的差异,是由它们的种类决定的。水的比热容是:c水=4.2×103J/(kg·℃)色拉油的比热容是:c油=1.97×103J/(kg·℃)尝试说出水的比热容的物理意义:1kg水温度升高或降低1℃吸收或放出的热量是4.2×103J。认识比热容比热容表的一些规律:J/(kg·℃)水4.2×103砂石0.29×103酒精2.4×103铝0.88×103煤油2.1×103干泥土0.84×103蓖麻油1.8×103铁、钢0.46×103冰2.1×103铜0.39×103空气1.0×103水银0.14×103①水的比热容最大;液体的比热容不一定比固体的大②物质的比热容与物质的种类有关,不同的物质的比热容是不同的;可以用比热容来鉴别物质的种类。③物质的比热容还与物质的状态有关;④不同的物质比热容可能相等;比热容的实质(1)反映了物质吸热放热的本领;(2)物质对冷热反应的灵敏程度;比热容越大,吸热或放热本领越强比热容越小,对冷热反应越灵敏讨论:汽车发动机为何用水来冷却?冬天的散热器(俗称暖气片)为何用热水供暖?(1)水的比热容大,在质量一定的条件下水升高相同温度时,吸热多,用水作冷却剂效果好。(2)水的比热容大,在质量一定的条件下水降低相同温度时,放出的热量多,用热水取暖效果好。“水的比热容大”的应用:水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?水稻育秧因为水的比热容大,白天,它吸收的一定热量后,水升高的温度不多;夜晚,它放出一定热量后,水降低的温度不多。“据有关专家预测,我国目前最大的三峡水利工程——三峡水电站建成后,三峡库区的气候会受到一定影响,夏天气温将比原来下降2℃左右,冬天气温将比原来升高2℃左右。”讨论说明专家们为什么会作出这样的预测?因为水的比热容大,夏天,它吸收的一定热量后,水升高的温度不多;冬天,它放出一定热量后,降低的温度不多。(3)水对气候具有调节作用海滨24℃-28℃沙漠5℃-38℃为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大?由于海水的比热容大,砂石比热容小,海水与砂石比较,吸收或放出同样的热量,升高或降低的温度较小,白天在受太阳照射条件相同时,海水的温度变化要小些,沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚放热,沿海地区温度降低也少。知道了水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),你能根据它的物理意义计算出0.4kg的水,温度从20℃升高到70℃,需要吸收的热量吗?0.4㎏的水温度升高1℃吸收的热量4.2×103J/(kg·℃)×0.4kg=1.68×103J提炼公式吸收的热量=比热容×质量×升高的温度0.4㎏的水温度升高50℃吸收的热量1.68×103J×(70℃-20℃)=8.4×104J热量的计算2、由Q=cm∆t可知:物体吸热的多少与物质的质量(m)、改变的温度(∆t)、物质的种类(C)都有关。1、公式为:Q=cm∆tQ—热量(J)C—比热容(J/(kg·0C)m—质量(kg)∆t—变化的温度(0C)(1)Q吸=cm(t-t0)(2)Q放=cm(t0-t)(3)变形公式:是C的计算式而不是决定式;C与Q、m、∆t无关,只与物质的种类和状态有关。练习1.有一根烧红的铁钉,温度是800℃,质量是1.5ɡ.它的温度降低到20℃,要放出多少热量?Q放=cm(t0-t)=0.46×103J/(kg·℃)×1.5×10-3kg×(800℃-20℃)=