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1、第十五讲 内能及其利用,1通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点，并能用它解释某些热现象。 2了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系，知道改变内能的两种方式。 3了解热量的概念。 4通过实验，了解比热容的概念，尝试用比热容的知识解释简单的自然现象，并能进行简单的计算。 5认识燃料的热值。 6了解汽油机工作的基本原理；了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。,7在能量的转化和转移过程中认识效率，在生产、生活中有提高效率的意识。 8知道能量转化及守恒，有利用能量转化及守恒的观点分析简单物理现象的意识。,【提示】扩散只能发生在不同物质之间；气体、液体、固体之间都可以发生扩散现象，不同状
2、态的物质之间也可以发生扩散。,内能及热量 1内能及其改变,2.热量,比热容的探究与计算 1探究：比较不同物质的吸热能力,2.比热容,【提示】比热容是物质的一种特性，与物质的质量大小、温度高低及变化、吸收或放出热量的多少均无关；不同物质的比热容一般不同；同一种物质，比热容与状态有关。,内能的利用热机 1热机,2.热值,【提示】热值反映的是某种物质的燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中化学能转化成内能的本领大小，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。,3热机的效率,【提示】热机的效率总小于1，主要是由于燃料不能完全燃烧、废气带走一部分热量、克服摩擦做功、热传递损失能量等，没有将全
3、部能量都利用起来。,能量的转化与守恒,【提示】能量守恒定律不同于机械能守恒定律。所有的能量转化和转移过程，都遵循能量守恒定律，而机械能守恒是有一定条件的。,分子热运动 【例1】(2015无锡)有关分子热运动，下列说法正确的是 ( ) A液体很难被压缩，说明分子间有斥力 B手捏海绵，海绵体积变小，说明分子间有空隙 C扫地时尘土飞扬，说明分子在做无规则运动 D扩散现象不能在固体中发生,【解析】液体很难被压缩，说明分子间有斥力，故A 正确；用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明力可以改变物体的形状，不能说明分子间有空隙， 故B 错误； 尘土飞扬是固体小颗粒的运动，属于机械运动，不是分子的运动，故C 错误
4、； 扩散现象能在固体中发生，比如长时间紧挨在一起的金板和铅板，金中有铅，铅中有金，故D错误。 【答案】A 【方法归纳】本题旨在考查学生对分子的运动、分子间作用力、力的作用效果的理解和应用。,内能 【例2】(2015宿迁)关于功和能，下列说法正确的是( ) A0 的物体没有内能 B物体的机械能越多，内能就越多 C物体内能增加，一定是从外界吸收了热量 D在热机的做功冲程中，内能转化为机械能,【解析】A.一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，即一切物体都有内能，故A错误；B.影响机械能的因素是质量、速度、高度以及弹性形变，而影响内能的因素是温度、质量以及状态，因此机械能与内能没有必然的联系，故B
5、错误；C.物体内能增加，可以是从外界吸收了热量，也可以是外界对物体做了功，故C错误；D.在热机的做功冲程中，内能转化为机械能，故D正确。 【答案】D 【方法归纳】要理解内能、机械能的影响因素、内燃机四冲程特点以及内能改变的两种方式。,比热容 【例3】(2015潍坊)(多选)用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热(如图甲)，根据测得数据分别描绘出这两种液体的温度随加热时间变化的图象(如图乙)。在相同的时间内两种液体吸收的热量相等，不计液体热量散失，分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两种液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是( ) A若mamb，则cacb B若mamb，则c
6、amb,【解析】若mamb，由图乙可知，吸收相等的热量后，a的温度升高的多，所以a的比热容较小，所以A错误，B正确；若cacb，吸收相同热量时，a的温度升高的多，所以，a质量较小，所以C正确，D错误；应选BC。 【答案】BC 【方法归纳】(1)控制变量法：物体吸收热量的多少与物质质量和升高的温度有关，所以在探究过程中应用到控制变量法；(2)转化法：实验中通过加热时间来反映液体吸收热量的多少。,内能的利用 【例4】(2015镇江)如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于_冲程，该冲程将_转化为机械能。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功_次、飞轮转过_圈。,【解析】(1)内燃机的火花塞喷火
7、，活塞向下运动，是做功冲程；(2)四个冲程中只有做功冲程是将内能转化为机械能；(3)每个工作循环经过四个冲程，活塞往复两周，对外做功一次。 【答案】做功 内能 10 20 【方法归纳】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算。,实验 探究不同物质的吸热能力 命题点 1实验中所需的测量工具：_； 2实验器材组装：在组装器材时，先确定_的位置，再确定烧杯和温度计的位置； 3实验中，应选取_相同的不同物质； 4实验过程中选用相同热源的目的：方便比较物质吸收热量的多少；5.在实验中，可以通过加热相同的时间，比较_来判断物体的吸热能力(温度变化快的吸
8、热能力弱)； 6在实验中，也可以通过观察升高相同的温度，比较_来判断物体的吸热能力(加热时间长的吸热能力强)。,温度计、秒表和天平,石棉网,质量,温度变化,加热时间,【例】(泉州中考)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验。将质量相等的沙子和水分别装在烧杯中，并测出沙子和水的初温，然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1 min记录一次温度，实验记录如下表。,(1)实验中，加热时间实质上反映了_。 (2)根据实验数据，在图乙中画出沙子和水的温度随时间变化的图象。 (3)分析图象可知，对于质量相等的沙子和水；吸收相等热量，升温较快的是_；若使两者升高相同的温度，则_吸收的热量较多，通过大量类似
9、实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做_。 【解析】(1)实验中，加热时间的长短实质上反映了水和沙子吸收热量的多少，加热时间越长，说明吸收热量越多；,(2)根据实验数据，在图中画出沙子和水的温度随时间变化的图象，如图所示： (3)分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，吸收相等热量，升温较快的是沙子，若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多。由上可知，水吸热能力较强，物理学将这种属性叫做比热容。,【答案】(1)水和沙子吸收热量的多少 (2)见上图 (3)沙子 水 比热容 【方法归纳】本实验采用了控制变量法，在研究设计多个量的问题时，为了研究某两个量之间的关系，要控制除这两个量外的其他各量保持不变，这就是控制变量法，在实验中要注意控制变量法的应用，同时考查了转换法及描点法图象的画法，并能根据数据进行分析得出结论。,(1)实验中为了控制沙子和水的质量相等，还需要的器材是_。 (2)在该实验中，用酒精灯的外焰来加热的原因是：_ _。 (3)由表格数据可知，_的比热容大。其在生活中有很多应用，请举一例：_。 (4)根据表格中01min的数据，结合水的比热容，请你计算出沙子的比热容为_J/(kg)。,天平,外焰温度高，可,缩短加热时间,水,建造人工湖来调节气温或内燃机用水作为冷却剂,0.84103,
