初中物理第十三章复习.ppt
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1、第十三章 内能与热机,1.内能:物体内所有分子无规则运动的_,以及_的总和。,动能,分子势能,2.影响因素:(1)温度:同一个物体的温度越高,内能_。(2)质量:同种物质组成的物体,在温度相同时,质量大的物体内能_。,越大,大,3.特点:物体的内能_(选填“会”或“不会”)为零。4.改变内能的两种途径:(1)做功。规律:外界对物体做功,物体内能_;物体对外界做功,物体内能_。实质:能量的_。,不会,增加,减少,转化,(2)热传递。规律:物体吸热,内能_;物体放热,内能_。如图所示,抱热水袋取暖过程中,_的内能增加,_的内能减少。,增加,减少,人体,热水袋,条件:物体之间有_。热量:在_过程中,
2、物体_传递的多少。实质:能量从高温物体向低温物体的_。,温度差,热传递,内能,转移,1.大小:_的物质温度每升高(或降低)_所吸收(或放出)的热量。2.单位:_。3.水的比热容:(1)数值:c水4.2103 J/(kg)。(2)意义:_。,单位质量,1,J/(kg),1 kg水温度升高(或降低)1 吸收(或放出)的,热量是4.2103 J,(3)应用:由于水的比热容_,可以用水冷却汽车发动机,冬天用水取暖等。4.热量的计算公式:Q=_。,大,cmt,1.热机:把燃料燃烧时释放的_转变为_的装置。2.内燃机:(1)定义:_直接在发动机汽缸内燃烧产生_的热机。,内能,机械能,燃料,动力,(2)汽油
3、机的工作过程。,关,关,向上,机械能,内能,关,关,向下,内能,机械能,开,两圈,1个,飞轮的惯性,做功,1.热值:,热量,质量,热量,体积,J/kg,J/m3,mq,Vq,2.热机效率:(1)定义:热机运转中,对外做的_与燃料完全燃烧所释放的_的比值。(2)提高的主要途径:_各种能量损失。,有用功,能量,减少,(1)汽车发动机上的散热器用水作为冷却剂,这是利用了水的比热容_的特性。(2)发动机的内能主要是通过_而减小的;在发动机的做功冲程中,燃料燃烧产生的内能转化为_,高温燃气的内能减少,这是通过_改变内能的。(3)完全燃烧0.1 kg的高能汽油,放出的热量为_J;如果这些热量被质量为100
4、 kg、初温为20 的水完全吸收,可以使水的温度升高_。q油=4.62107 J/kg,c水=4.2103 J/(kg),参考答案:(1)大(2)热传递 机械能 做功(3)4.62106 11,1.区别:(1)温度表示物体的冷热程度,是一个状态量,其单位是摄氏度()。温度不能传递或转移,它是分子热运动激烈程度的标志。温度只能说“是多少”或“达到多少”,不能说“有”或“没有”。(2)内能是能量的一种形式,也是一个状态量,可以转化和转移,其单位是焦耳(J)。只有当物体的内能改变,并与做功或热传递相联系时,才有数量上的意义。内能只能说“有”,不能说“无”,因为一切物体都具有内能。,(3)热量是热传递
5、过程中内能改变多少的量度,单位是焦耳(J)。热量是一个过程量,离开了热传递过程就无热量可言。热量用“吸收”或“放出”来表述,不能用“具有”或“含有”表述。,2.联系:(1)物体吸热,内能一定增加,温度不一定升高;物体放热,内能一定减少,温度不一定降低。(2)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。(3)物体温度降低,内能一定减少,可能放热,也可能物体对外界做功。,【易错警示】(1)内能和机械能是两种不同的能量形式。内能是物体内部微观分子动能和分子势能的总和。机械能是宏观物体动能和势能的总和,一个静止在地面上的物体机械能可以为零,但它的内能不可能为零。(2)对物体做功,物体的
6、内能会增加,“会”是一种可能,并不一定增加,如提高物体时,对物体做了功,增加的是物体的机械能,而不是内能。,【拓展延伸】影响内能大小的因素1.温度:根据分子动理论,物体温度越高,分子的无规则运动越激烈,分子动能越大。2体积:物体体积变化时,引起分子间距离变化,从而使分子势能发生改变。例如,一块0 的冰熔化成0 的水,虽然温度没有升高,但由于分子间距离的变化,使其内能增加。3.分子的个数(质量):温度相同的物体所具有的内能不一定相等,因为物体的内能还跟分子的个数有关。例如,同样温度的一桶水比一杯水所含分子个数多,虽然其他情况相同,但一桶水的内能远远大于一杯水所具有的内能。,【典例1】(2013南
7、充中考)关于温度、热量、内能,下列说法正确的是()A.物体的温度越高,所含热量越多B.温度高的物体,内能一定大C.0 的冰块内能一定为0D.温度相同的两物体间不会发生热传递【思路导引】解答本题应明确以下关键点:,【精讲精析】选D。本题考查对温度、热量和内能的理解。热量是过程量,不能说“物体含有多少热量”,所以A选项错误;内能的大小不但与物体的温度有关,还与物体的质量有关,所以B选项错误;一切物体,不论温度高低,都有内能,所以C选项错误;热传递的发生条件是存在温差,当两物体温度相同时不会发生热传递。所以D选项正确。故选D。,(2012安徽中考)下列关于功、内能和热量的描述中正确的是()A物体的温
8、度不变,内能一定不变B做功和热传递都能改变物体的内能C温度高的物体含有的热量比温度低的物体多D热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递,【解析】选B。本题考查对功、内能和热量关系的理解。物体的温度不变,内能不一定不变,故A错;做功和热传递都能改变物体的内能,故B对;温度高的物体含有的内能不一定比温度低的物体多,而热量是过程量,不能说物体含有多少热量,故C错;热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,故D错。,1.正确理解比热容:(1)比热容是物质的一种特性,不同物质的比热容一般不同。(2)同一种物质的比热容随物质状态的变化而改变。例如,水和冰是同种物质,水的比热容是4.2103 J/(kg),
9、冰的比热容是2.1103 J/(kg)。,2.水的比热容大的应用:(1)与其他物质相比,水的比热容较大,在相同条件下,升高或降低相同温度时,水吸收或放出的热量多,如冬季取暖用水来循环、汽车发动机冷却用水做冷却剂等。(2)与其他物质相比,水的比热容较大,在相同条件下,吸收或放出相等热量时,水升高或降低的温度少(即温度变化小)。利用这一特点能解释水域大的地方气温变化小、寒流来之前向麦田里浇水可防止麦苗被冻死等现象。,3.对公式 的理解:只是提供了计算比热容的方法,不能认为比热容c随Q、m、t而变,也不能说c与Q成正比,与m和t的乘积成反比。同种状态下,比热容只取决于物质种类。,【典例2】如图所示是
10、某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线。从图像可以看出,在一年中,曲线A所示的城市气温变化较_(选填“大”或“小”),根据水的比热容比砂石的比热容_的特点,曲线A表示的是_(选填“沿海”或“内陆”)城市的年气温变化曲线。,【思路导引】解答本题关键是理解水的比热容大,思路如下:,【精讲精析】本题考查水的比热容大的应用。分析题图可知,一年之内,A曲线所示的城市气温在1433 之间,B曲线所示的城市气温在1728 之间,故A曲线所示的城市气温变化大。由于水的比热容较大,内陆地区砂石、干泥土等比热容较小,在同样吸热的条件下,内陆地区比沿海地区温度升得高;在同样放热的条件下,内陆地区比沿海地区温度降得
11、低。所以一年之内,沿海城市的温度变化较小,内地城市温度变化较大,A表示的是内陆城市的年气温变化曲线。答案:大 大 内陆,【失误档案】(1)误认为比热容随温度、质量而变化;(2)不理解比热容的物理意义,误认为在同样条件下,比热容大的物质吸热升温快;(3)误认为吸收热量多的物质,其比热容一定大。,【变式训练】(2011宁德中考)关于水的比热容,下列说法正确的是()A.沿海昼夜温差小是因为水的比热容小B.水变成冰后,比热容不变C.水的比热容较大,可用作柴油机的冷却剂D.一桶水比一杯水的比热容大,【解析】选C。本题考查对比热容的理解。由于比热容是物质的一种特性,它与质量、温度的高低等因素无关,但它与物
12、质的状态有关;当物质的状态发生变化时,比热容会变化,故B、D错。由于海水的比热容比砂石、泥土的比热容大,在同样吸热或放热的条件下,海水的温度变化小,A错。因为水的比热容较大,与其他物质相比,在相同条件下,升高相同温度时,水吸收的热量多,制冷效果好,C对。,1.利用比热容计算物体吸收或放出的热量:(1)用t表示温度变化量,则热量的计算公式为Q=cmt。(2)吸热公式为Q吸=cm(t-t0),放热公式为Q放=cm(t0-t)。其中t0表示物体的初温,t表示物体的末温。,2.利用热值计算燃料燃烧放出的热量:(1)固体、液体燃料完全燃烧放出热量的公式为Q放=mq。(2)气体燃料完全燃烧放出热量的公式为
13、Q放=Vq。,【易错警示】“升高了”和“升高到”以及“降低了”和“降低到”是对温度的不同表述。温度“升高了”“降低了”是指温度的变化量,即t;温度“升高到”“降低到”是指物体的末温t。,【拓展延伸】转化效率其他形式的能转化为内能时,由于有能量损失,所以存在转化效率()问题。(1)用炉火加热水时,化学能转化为内能,水吸收的热量Q吸=Q放=mq。(2)使用太阳能热水器时,太阳能转化为内能,水吸收的热量Q吸=E太。(3)使用电热器加热水时,电能转化为内能,水吸收的热量Q吸=W电。,【典例3】(2013兰州中考)已知煤气的热值为3.6107 J/m3,0.28 m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少?若这
14、些热量的50%被温度为20,质量为30 kg的水吸收,则水温升高多少?c水=4.2103 J/(kg)【思路导引】解答本题所选用的有关公式及其联系如下:,【精讲精析】煤气完全燃烧放出的热量Q放=Vq=0.28 m33.6107 J/m3=1.008107 J水吸收的热量Q吸=Q放=50%1.008107 J=5.04106 J由Q吸=c水mt得水升高的温度答案:1.008107 J 40,如图是某太阳能热水器,向其中注入50 kg水,阳光照射一段时间后,水温从10 升高到50。水的比热容是4.2103 J/(kg)。试求:(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?(2)如果这些热量由效率为
15、20%的火炉燃烧煤炭来提供,则需要完全燃烧多少kg煤炭?(煤炭的热值q=3107 J/kg),【解析】(1)水吸收的热量为Q吸=c水mt=4.2103 J/(kg)50 kg(50-10)=8.4106 J;(2)煤炭完全燃烧产生的热量为需要完全燃烧的煤炭的质量为答案:(1)8.4106 J(2)1.4 kg,1.实验方法:_法。,控制变量,2.实验步骤:(1)取质量_的水和煤油分别倒入两只相同的烧杯中;(2)用_测出加热前两液体的温度t1并记录;(3)用火焰相同的酒精灯(或_相同的电加热器)加热,加热过程中用搅拌器搅拌;(4)用_测量并计算两种液体温度从t1达到相同的温度t2所用的时间t。,
16、相等,温度计,规格,秒表,3.问题探究:(1)为什么要使用火焰相同的酒精灯(或规格相同的电加热器)加热、两只相同的烧杯装液体?提示:火焰相同的酒精灯(或规格相同的电加热器)在相同时间内放出的热量相等,相同的烧杯导热性能、自身吸收的热量相同,能保证研究对象在相同时间内吸收相等的热量。(2)怎样判断研究对象吸收热量的多少?提示:采用“转换法”,当热源相同时,用加热时间反映物质吸收热量的多少,加热时间越长,物质吸收的热量越多。,【易错警示】叙述结论时,一定要注意强调前提条件,即控制不变的量。(1)在“相同质量的同种物质”条件下,表述“吸收的热量与升高温度的关系”;(2)在“同种物质升高相同的温度”条
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- 初中 物理 第十三 复习
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