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1、用心 爱心 专心 九年级九年级物理物理专题复习专题复习分子动理论、内能及应用教育科学版分子动理论、内能及应用教育科学版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 专题复习分子动理论、内能及应用 二. 具体内容： （一）分子动理论的六个概念 1. 扩散：两种不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象扩散现象。 2. 热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动热运动。 3. 内能：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能内能。 4. 热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量热量。Q = cmt 5. 比热容：1 kg 的某种物质，温度升高 1吸收的热量
2、，叫做这种物质的比热容比热容。 6. 热值：1kg 某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值热值。 （二）相关的两个规律： 1. 分子动理论： （1）物质是由分子组成的； （2）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动； （3）分子间存在着引力和斥力。 2. 改变世界的热机：把内能转化为机械能的机器。 （三）易混淆的概念：温度、内能和热量 （四）相关的计算 1. 比热容：c Q m t 2. 热量：Q放=mq 3. 机械效率：= 总 有用 Q Q 【典型例题典型例题】 例 1. 使质量相等的铜块和铁块吸收相等的热量后互相接触（c铜c铁）则（ ） A. 热量从铜块传到铁块 B. 热量从铁块
3、传到铜块 C. 它们之间不发生热传递 D. 无法确定 分析：分析：发生热传递的条件是两物体存在温度差，要确定铜块和铁块之间是否有热量传 递，决定于它们吸收了相同的热量后，各自的末温是否相等，如果相等，则不发生热传递； 如果不相等，那么热量就从高温物体传到低温物体，根据热量公式 Q吸=cmt升得物体 升高的温度cm Q t 吸 升 。当它们吸收的热量相等、质量相等时，由于 c铜c铁，因此 用心 爱心 专心 。如果它们的初温相同，显然铜块的末温高于铁块的末温，由于题中没有指tt 铜升铁升 出铜块和铁块的初温，所以就无法确定哪个物体的末温高。 答：答：D 例 2. 使 300g 冰温度从25升高到
4、0，但未熔化，需要吸收多少热量？如果这些热 量是由 15降到 0 的水来供给，需要多少克水？ 分析：分析：在本题中，实际上是进行两次热量计算，一个放热，一个吸热，关键是要注意 题目中强调的条件：（1） “温度从25升高到 0 ”一句中的“升高到” ， “温度从 15 降到 0的水”一句中的“降到” ；（2） “15降到 0 的水”一句中隐含着“水未结冰” 的条件。在解题过程中受到前面“但未熔化”的影响，而忽略了后面“水未结冰”的隐含 条件，从而认为水最后结冰，导致第二问无法求解的错误。 解答：解答：Q吸= c冰m冰（t t0） =2.1103J/（kg）0.3kg0(25) =1.575104
5、J Q吸=Q放 Q放= c水m水（t0t） M水=0.25kg=250g ）（ 水 放 ttc 0 Q ）（)015(kgJ/102 . 4 J10575 . 1 3 4 例例 3.3. 有一堆从河里捞出的湿沙子，测得其比热容为 1.2103 J/（kg） ，已知干沙 子的比热容为 0.9103 J/（kg） ，则按质量计算，这堆沙子含水的百分比是多少？ 分析：分析：可根据比热容的定义式和 Q湿沙=Q干沙+Q水列方程求解c Q m t 解：解：改变相同的温度t 时，湿沙吸收的热量为： Q湿沙= c湿沙m湿沙t = c湿沙（m干沙+m水）t Q干沙吸= c干沙m干沙t Q水吸= c水m水t Q湿
6、沙吸=Q干沙吸+Q水吸 c湿沙（m干沙+m水）t = c干沙m干沙t + c水m水t m m cc cc JkgJkg JkgJkg 水 干沙 湿沙干沙 水湿沙 12100910 42101210 1 10 33 33 ./)./ () ./ ()./ () 1% . 9 mm m 水干沙 水 例例 4.4. 将 500 克温度为 94的水兑入 2.5 千克温度为 15的水中，热平衡后的水温是多 少摄氏度？假设没有热量损失。 分析：分析：两个物体的温度相同，它们之间不会产生热传递，在物理学上称这两个物体处 于热平衡状态；当高温物体向低温物体放出热量时，高温物体的温度将降低，低温物体的 温度要升
7、高，这个过程一直要进行到两物体的温度相等为止，即进行到两物体达到热平衡 状态为止；在没有热量损失的情况下，高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量。 用心 爱心 专心 设本题中冷热水混合后的热平衡温度是 t，高温水初始温度是 t1=94，质量是 m1=0.5 千克，放出的热量是： )( 11 ttcmQ 放 低温水的初始温度是 t2=15，质量是 m2=2.5 千克，吸收的热量是： )( 22 ttcmQ 吸 热平衡时，Q放=Q吸，所以有 )()( 2211 ttcmttcm 经整理后得： t=（m1t1+m2t2）/（m1+m2） =（0.594+2.515）/（0.5+2.5） =28.
8、2 上式中的比热 c 在整理方程式中被约去了，由数学知识我们知道这并不影响最终的解 （因为比热 c 不可能为零） ，但却简化了运算，所以在物理学解题中应尽量用文字代号先运 算，最后再代入具体数字。 例 5. 在温度为 25的房间内，将 20的水 1 千克与 10的水 2 千克混合，由于装置不 够精密，与周围物体有 8.4 千焦的热量交换，求混合后水的温度是多少？ 分析：分析：题目中告诉“由于装置不够精密，与周围物体有 8.4 千焦的热量交换”没有说 明是混合水从周围物体中吸热，还是放热给周围物体，但题目中告诉房间温度为 25，而 混合前温水和凉水的温度均低于 25，根据热传递的特点，应该是混合
9、水从周围物体上吸 收了 8.4 千焦的热量。 解：解：这道题，不仅要用到热量计算公式 )( 0 ttcmQ 吸 ，以及热传递等知识，还要求 学生会运用能量守恒定律解决实际问题。考查了学生综合物理知识的能力，因此是一道较 好的题目。 其解法有如下几种： 解法一：解法一：由于温水和凉水的温度都低于房间温度，所以可以认为温水和凉水都从房间 的物体上吸热，根据能量守恒定律：温水和凉水吸收的总热量等于混合水从周围物体中吸 收的热量即： )()( 00凉凉水温温水凉温 ttmcttmcQQQ 把 Q=8.4103焦，C=4.2103焦/（千克） ，m温=1 千克， m凉=2 千克，t0 温=20，t0 凉
10、=10代入上式，解得 t=14，即：混合后水的温度为 14。 解法二：解法二：由于温水和凉水温度均低于房间温度，所以凉水从温水中吸热的过程中，还 从周围物体上吸热，根据能量守恒定律，凉水吸收的热量（Q吸）等于温水放出的热量（Q 放）加上 Q热交换。即 Q吸=Q放+Q热交换。 热交换温温水凉凉水 Qttmcttmc)()( 00 把已知条件（同解法一）代入上式解得 t=14。 解法三：解法三：先假定温水与凉水与周围物体无热交换，混合后温度为 t ， 则 Q吸=c水m凉（ t t0 凉） 用心 爱心 专心 Q放=c水m温（t0 温 t ） 根据能量守恒定律有：Q吸=Q放 即 c水m凉（ t t0
11、凉）=c水m温（t0 温 t ） 把已知条件（同解法一） ，代入上式解得 t =13.33，然后，混合水又从周围物体上吸 收了 8.4 千焦的热量，温度升高到 t。 Q=cm（t t ） 其中 Q=8.4103焦，c=4.2103焦/千克，m=3 千克， t =13.33，把已知条件代 入上式，解得 t=14。 即：混合后水的温度为 14。 例 6. 把 5 千克 40的水烧开，需要完全燃烧多少千克的干木柴？（已知干木柴的燃烧 值为 1.2107焦/千克，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 分析：分析：利用吸热公式 Q吸=cm（tt0）可以算出将水烧开要吸收多少热量，解
12、题时应注 意在标准大气压下，水的沸点是 100，即水烧开时的温度为 100，再利用燃料的燃烧值 求干木柴的质量。 解答：解答：Q吸=cm（tt0）=4.2103焦/（千克）5 千克（10040） =1.26106焦 因为 Q吸=Q放=1.26106焦 所以干木柴质量 q Q m 千克 千克焦 焦 105. 0 /102 . 1 1026. 1 7 6 例例 7.7. 柴油机的飞轮转速为 2400 r/min，由此可推断，该柴油机每秒做功多少次？ 分析：分析：柴油机曲轴每转动 2 周完成一个工作循环，而柴油机每个工作循环只做功一次。 解答：解答：因该柴油机飞轮转速为 2400 r/min=40r
13、/s，即 1s 内做功 20 次。 例例 8.8. 一辆 60kW 的载重汽车，保持功率不变在平直的马路上行驶，受到的阻力是 4.5103N，发动机每小时耗油 20L，求： （1）发动机的效率 （2）如果油箱内还有汽油 50L，那么还能行驶多远？（汽油=0.8103kg/m3,q汽油 =4.6107J/kg） 分析：分析：先求出汽车一小时做多少功，即用来做有用功的那部分能量，便能求出该热机 的效率。计算出 50L 汽油完全燃烧放出的热量，即可求出汽车做的有用功，根据 W=FS 便能 求出汽车行驶的路程。 解：解：（1）W=Pt=60103 W3.6103s=2.16108 J 则 20 升汽油
14、完全燃烧用来做有用功的能量是 2.16108 J 用心 爱心 专心 20 升汽油完全燃烧释放的热量 Q放=mq=汽油Vq=0.8103kg/m320103 m34.6107J/kg=7.36108J 则发动机的效率为 =% 3 . 29 1036 . 7 1016 . 2 8 8 J J （2）50L 汽油完全燃烧放出的热量 Q放=mq=汽油Vq=1.84109J 用来做有用功的能量 W=Q放=5.39108 J 汽车行驶的路程是 S=kmm F W 120102 . 1 5 【模拟试题模拟试题】 （答题时间：30 分钟） 一. 选择题 1. 下列事例中，属于分子不停地做无规则运动的是（ ）
15、A. 秋风吹拂，树叶纷纷落下 B. 在箱子里放几块樟脑，过些日子一开箱就闻到樟脑的气味 C. 繁华的街道上车水马龙，很热闹 D. 室内扫地时，在阳光的照射下，看见灰尘飞扬 2. 质量相等的两块金属在沸腾的水中加热足够长的时间后，同时取出，放在足够大的冰 块上，能使冰块熔化较多的金属就具有（ ） A. 较大的体积B. 较大的密度 C. 较大的温度D. 较大的比热 3. 甲乙两个物体放在一起，甲物体吸收热量，乙物体放出热量，则（ ） A. 甲物体的比热大B. 乙物体的比热大 C. 甲物体的温度低D. 乙物体的热量多 4. 由同种材料构成的物体，下列各种情况中放出热量一定相等的是（ ） A. 两个物体初温相等 B. 两个物体降低了相同的温度，但末温不等 C. 两个物体质量相等，降低的温度相等但初温不一定相等 D. 两个物体初温相等，末温相等 5. 把质量和温度都相等的铜球和铁球放进沸水中加热一段时间，比较这一过程中它们吸 收的热量（ ） A. 铜球吸收的热量较多 B. 铁球吸收的热量较多 C. 铜球和铁球吸收的热量一样多 D.条件不足，无法判定 6. 质量和温度相等的铁块和水，它们放出相等的热量之后，把铁块放入水中，则（ ） A. 它们之间没有热传递B. 热从铁传向水 C. 热从
