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內(nèi)能及其利用 1 通過觀察和實驗 初步了解分子動理論的基本觀點(diǎn) 并能用它解釋某些熱現(xiàn)象 2 了解內(nèi)能的概念 能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系 知道改變內(nèi)能的兩種方式 3 了解熱量的概念 4 通過實驗 了解比熱容的概念 嘗試用比熱容的知識解釋簡單的自然現(xiàn)象 并能進(jìn)行簡單的計算 5 認(rèn)識燃料的熱值 6 了解汽油機(jī)工作的基本原理 了解內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義 7 在能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中認(rèn)識效率 在生產(chǎn) 生活中有提高效率的意識 8 知道能量轉(zhuǎn)化及守恒 有利用能量轉(zhuǎn)化及守恒的觀點(diǎn)分析簡單物理現(xiàn)象的意識 提示 擴(kuò)散只能發(fā)生在不同物質(zhì)之間 氣體 液體 固體之間都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象 不同狀態(tài)的物質(zhì)之間也可以發(fā)生擴(kuò)散 內(nèi)能及熱量1 內(nèi)能及其改變 2 熱量 比熱容的探究與計算1 探究 比較不同物質(zhì)的吸熱能力 2 比熱容 提示 比熱容是物質(zhì)的一種特性 與物質(zhì)的質(zhì)量大小 溫度高低及變化 吸收或放出熱量的多少均無關(guān) 不同物質(zhì)的比熱容一般不同 同一種物質(zhì) 比熱容與狀態(tài)有關(guān) 內(nèi)能的利用 熱機(jī)1 熱機(jī) 2 熱值 提示 熱值反映的是某種物質(zhì)的燃燒特性 同時反映出不同燃料燃燒過程中化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的本領(lǐng)大小 只與燃料的種類有關(guān) 與燃料的形態(tài) 質(zhì)量 體積等均無關(guān) 3 熱機(jī)的效率 提示 熱機(jī)的效率總小于1 主要是由于燃料不能完全燃燒 廢氣帶走一部分熱量 克服摩擦做功 熱傳遞損失能量等 沒有將全部能量都利用起來 能量的轉(zhuǎn)化與守恒 提示 能量守恒定律不同于機(jī)械能守恒定律 所有的能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程 都遵循能量守恒定律 而機(jī)械能守恒是有一定條件的 分子熱運(yùn)動 例1 2015 無錫 有關(guān)分子熱運(yùn)動 下列說法正確的是 A 液體很難被壓縮 說明分子間有斥力B 手捏海綿 海綿體積變小 說明分子間有空隙C 掃地時塵土飛揚(yáng) 說明分子在做無規(guī)則運(yùn)動D 擴(kuò)散現(xiàn)象不能在固體中發(fā)生 解析 液體很難被壓縮 說明分子間有斥力 故A正確 用手捏海綿 海綿的體積縮小了 說明力可以改變物體的形狀 不能說明分子間有空隙 故B錯誤 塵土飛揚(yáng)是固體小顆粒的運(yùn)動 屬于機(jī)械運(yùn)動 不是分子的運(yùn)動 故C錯誤 擴(kuò)散現(xiàn)象能在固體中發(fā)生 比如長時間緊挨在一起的金板和鉛板 金中有鉛 鉛中有金 故D錯誤 答案 A 方法歸納 本題旨在考查學(xué)生對分子的運(yùn)動 分子間作用力 力的作用效果的理解和應(yīng)用 內(nèi)能 例2 2015 宿遷 關(guān)于功和能 下列說法正確的是 A 0 的物體沒有內(nèi)能B 物體的機(jī)械能越多 內(nèi)能就越多C 物體內(nèi)能增加 一定是從外界吸收了熱量D 在熱機(jī)的做功沖程中 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 解析 A 一切物體的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動 即一切物體都有內(nèi)能 故A錯誤 B 影響機(jī)械能的因素是質(zhì)量 速度 高度以及彈性形變 而影響內(nèi)能的因素是溫度 質(zhì)量以及狀態(tài) 因此機(jī)械能與內(nèi)能沒有必然的聯(lián)系 故B錯誤 C 物體內(nèi)能增加 可以是從外界吸收了熱量 也可以是外界對物體做了功 故C錯誤 D 在熱機(jī)的做功沖程中 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 故D正確 答案 D 方法歸納 要理解內(nèi)能 機(jī)械能的影響因素 內(nèi)燃機(jī)四沖程特點(diǎn)以及內(nèi)能改變的兩種方式 比熱容 例3 2015 濰坊 多選 用相同的酒精燈分別對a b兩種液體加熱 如圖甲 根據(jù)測得數(shù)據(jù)分別描繪出這兩種液體的溫度隨加熱時間變化的圖象 如圖乙 在相同的時間內(nèi)兩種液體吸收的熱量相等 不計液體熱量散失 分別用ma mb ca cb表示a b兩種液體的質(zhì)量和比熱容 則結(jié)合圖中信息作出的下列推斷正確的是 A 若ma mb 則ca cbB 若ma mb 則camb 解析 若ma mb 由圖乙可知 吸收相等的熱量后 a的溫度升高的多 所以a的比熱容較小 所以A錯誤 B正確 若ca cb 吸收相同熱量時 a的溫度升高的多 所以 a質(zhì)量較小 所以C正確 D錯誤 應(yīng)選BC 答案 BC 方法歸納 1 控制變量法 物體吸收熱量的多少與物質(zhì)質(zhì)量和升高的溫度有關(guān) 所以在探究過程中應(yīng)用到控制變量法 2 轉(zhuǎn)化法 實驗中通過加熱時間來反映液體吸收熱量的多少 內(nèi)能的利用 例4 2015 鎮(zhèn)江 如圖所示 工作中的四沖程汽油機(jī)正處于 沖程 該沖程將 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 若該汽油機(jī)每秒完成40個沖程 則每秒它對外做功 次 飛輪轉(zhuǎn)過 圈 解析 1 內(nèi)燃機(jī)的火花塞噴火 活塞向下運(yùn)動 是做功沖程 2 四個沖程中只有做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 3 每個工作循環(huán)經(jīng)過四個沖程 活塞往復(fù)兩周 對外做功一次 答案 做功內(nèi)能1020 方法歸納 解決此題要結(jié)合內(nèi)燃機(jī)的四個沖程工作特點(diǎn)進(jìn)行分析解答 記住相關(guān)的數(shù)據(jù)大小 會根據(jù)轉(zhuǎn)速進(jìn)行相關(guān)計算 實驗探究不同物質(zhì)的吸熱能力命題點(diǎn)1 實驗中所需的測量工具 2 實驗器材組裝 在組裝器材時 先確定 的位置 再確定燒杯和溫度計的位置 3 實驗中 應(yīng)選取 相同的不同物質(zhì) 4 實驗過程中選用相同熱源的目的 方便比較物質(zhì)吸收熱量的多少 5 在實驗中 可以通過加熱相同的時間 比較 來判斷物體的吸熱能力 溫度變化快的吸熱能力弱 6 在實驗中 也可以通過觀察升高相同的溫度 比較 來判斷物體的吸熱能力 加熱時間長的吸熱能力強(qiáng) 溫度計 秒表和天平 石棉網(wǎng) 質(zhì)量 溫度變化 加熱時間 例 泉州中考 如圖甲所示是 探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象 的實驗 將質(zhì)量相等的沙子和水分別裝在燒杯中 并測出沙子和水的初溫 然后用酒精燈加熱并不斷攪拌 每隔1min記錄一次溫度 實驗記錄如下表 1 實驗中 加熱時間實質(zhì)上反映了 2 根據(jù)實驗數(shù)據(jù) 在圖乙中畫出沙子和水的溫度隨時間變化的圖象 3 分析圖象可知 對于質(zhì)量相等的沙子和水 吸收相等熱量 升溫較快的是 若使兩者升高相同的溫度 則 吸收的熱量較多 通過大量類似實驗 人們發(fā)現(xiàn)了物質(zhì)的又一種物理屬性 物理學(xué)將這種屬性叫做 解析 1 實驗中 加熱時間的長短實質(zhì)上反映了水和沙子吸收熱量的多少 加熱時間越長 說明吸收熱量越多 2 根據(jù)實驗數(shù)據(jù) 在圖中畫出沙子和水的溫度隨時間變化的圖象 如圖所示 3 分析圖象可知 對于質(zhì)量相等的沙子和水 吸收相等熱量 升溫較快的是沙子 若使兩者升高相同的溫度 水加熱時間較長 說明吸收的熱量較多 由上可知 水吸熱能力較強(qiáng) 物理學(xué)將這種屬性叫做比熱容 答案 1 水和沙子吸收熱量的多少 2 見上圖 3 沙子水比熱容 方法歸納 本實驗采用了控制變量法 在研究設(shè)計多個量的問題時 為了研究某兩個量之間的關(guān)系 要控制除這兩個量外的其他各量保持不變 這就是控制變量法 在實驗中要注意控制變量法的應(yīng)用 同時考查了轉(zhuǎn)換法及描點(diǎn)法圖象的畫法 并能根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出結(jié)論 1 實驗中為了控制沙子和水的質(zhì)量相等 還需要的器材是 2 在該實驗中 用酒精燈的外焰來加熱的原因是 3 由表格數(shù)據(jù)可知 的比熱容大 其在生活中有很多應(yīng)用 請舉一例 4 根據(jù)表格中0 1min的數(shù)據(jù) 結(jié)合水的比熱容 請你計算出沙子的比熱容為 J kg 天平 外焰溫度高 可 縮短加熱時間 水 建造人工湖來調(diào)節(jié)氣溫或內(nèi)燃機(jī)用水作為冷卻劑 0 84 103