第五讲 内能 内能的利用 课件

这是一份第五讲 内能 内能的利用 课件，共40页。PPT课件主要包含了教材考点梳理，素材拓展，分子动理论，分子热运动，图2RJ九全P4，露珠聚在一起，内能及其改变方式，图4RJ九全P9，热传递，用水煮食物等内容，欢迎下载使用。

实验 比较不同物质吸热的情况
分子动理论：常见的物质是由大量的分子、原子构成的；物质内的分子不停地做热运动；分子之间存在引力和斥力．
(1)如图1.1，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的二氧化氮气体，抽去中间的玻璃板后，过一段时间，可以观察到____________________________，这是______现象，说明分子在不停地________________．该现象与人们的生活密切相关，请列举出生活中与该现象有关的实例：_______________________________________________________(写出2条)．
图1.1(RJ九全P3)
两个瓶子内气体颜色变均匀
做无规则运动
腌制咸鸭蛋、喷洒消毒液时整个楼道都可以闻到消毒液的味道
若将图1.1中上下两个瓶子的位置互换，他________(选填“能”或“不能”)得到相同的结论，你判断的依据是：________________________________________________________________________．如图1.2，盛夏时节，四溢的花香引来了长喙天蛾，说明_____________________________．
图1.2(RJ九全P2)
二氧化氮的密度比空气大，无法确定是由于分子的无规则运动还是受重力的影响
花香分子在不停地做无规则运动
(2)如图1.3，在两个相同烧杯中各装等量的冷水和热水，用滴管分别在两个烧杯中滴入一滴墨水，观察到装有________(选填“冷水”或“热水”)的烧杯中墨水扩散得快．实验表明，物体温度越________，分子运动越剧烈．
图1.3(BS九全P10)
2. 分子间作用力如图2所示，将两个铅柱的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开，主要是因为铅柱的分子之间存在________，请列举出一个支持该结论的生活实例：______________.压缩固体和液体很困难，这是因为分子之间还存在________．
(1)在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量．热量的单位是焦耳(J).(2)做功和热传递对改变物体的内能是等效的．(3)温度、内能、热量有以下联系①一个物体温度升高，内能一定增加；②一个物体内能增加，温度不一定升高；③一个物体吸收热量，内能不一定增加；④一个物体吸收热量，温度不一定升高．
3. 内能一切物体，不论温度高低，都具有内能．物体温度降低时内能________，温度升高时内能________．4. 改变内能的方式如图4所示，烧瓶内盛有少量水，给瓶内打气，这是通过_______的方式使瓶内气体内能_______．当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气_______成了可以看到的小水滴，在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度_____，内能______，瓶内气体的内能转化为塞子的______能．
生活实践：冬天用热水袋取暖，人体逐渐感觉暖和，这是通过________的方式改变了人的内能．生活中通过此方式改变物体的内能的事例还有______________等．
5. (1)定义：一定质量的某种物质，在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号______表示，它的单位是_______________，符号是_________．拓展：比值定义法，以前学过的____________________物理量也采用这种方法定义．(2)物理意义：表示物质吸热或放热能力强弱的物理量，比热容越大，其吸热或放热能力越强．
(3)应用：生产生活中有不少利用水比热容大的特性的实例，如用水冷却汽车发动机，用热水取暖．请你再举出一例：_________________________________.
夜晚向稻田里放水以防冻坏秧苗
6. 热机如图6是四冲程汽油机的工作示意图，图乙是汽油机的________冲程，工作时将________能转化为________能；图丙是________冲程，工作时将________能转化为________能．
图6(RJ九全P19)
7. 热机的效率某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值(q)．热值的单位是__________．热机用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的________．公式推导：根据对热值概念的理解，可推导出质量为m的某种燃料完全燃烧放出的热量为Q放＝________，热值单位的符号为________；体积为V的某种燃料完全燃烧放出的热量为Q放＝________，热值单位的符号为________．
能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，这就是能量守恒定律
8. 能量的转化与守恒在一定条件下，各种形式的能量是可以相互________的．如图8所示，掉在地上的弹性小球会跳起，但越跳越低，这是因为小球在弹跳的过程中，有一部分________能转化成了________能．
热岛效应：大量人工构筑物，如铺装地面、各种建筑墙面等是形成热岛效应的原因之一．这是因为这些人工构筑物吸热快而比热容小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面(绿地、水面等)升温快，因而其表面的温度明显高于自然下垫面．
活塞式木风箱：活塞式木风箱是我国古代鼓风设备中最重要的发明，代表了古代鼓风技术的最高水平．活塞式木风箱出现于宋代，当时的一种喷火器猛火油柜中已经运用了类似于活塞式木风箱的木扇风箱，且工作原理基本相同．活塞式木风箱设计巧妙，构造合理，制作简单，便于维护．活塞式木风箱发明后，经过宋元时期的推广和应用，到明清时期已基本取代了木扇风箱，成为最主要的鼓风设备，对我国封建社会后期冶金业的发展起到了巨大的推动作用．活塞式木风箱由于实现了双冲程鼓风，是鼓风技术的一次飞跃；其刚性、密封性好，能够产生较大的风压、风量，较皮囊及木扇风箱大大提高了工作效率．
分子动理论(黄冈4考；孝感3考；咸宁5考)
1. (2019咸宁13题2分)古诗词往往蕴含丰富的物理知识，在下列诗词中能体现“分子在不停息运动”的是(　　)A. 水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香B. 姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船C. 去年今日此门中，人面桃花相映红D. 两岸青山相对出，孤帆一片日边来
2. (2022鄂州15题2分)做完广播体操后，来到餐厅，妈妈为你端上香喷喷的早餐．关于人能闻到食物的香味，下列说法不正确的是(　　)A. 是一种扩散现象B. 是由于分子不停地做无规则运动产生的C. 温度越高，香味越浓D. 温度越高，香味越淡
3. (2022宜昌31题2分)如图所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数．使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹簧测力计的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)，原因是_________________．
内能及其改变方式(黄冈4考；孝感3考；咸宁4考)
4. (2022武汉11题3分)如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出．下列说法正确的是(　　)A. 白雪温度低，内能小B. 岩浆温度高，内能大C. 白雪温度低，分子热运动停止D. 岩浆温度高，分子热运动剧烈
解题关键点内能与温度、质量等因素有关，不能只通过温度的高低来判断内能的大小；分子热运动与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，但分子一直在运动，因此不能说温度低，分子就一定停止运动．
5. (2020咸宁12题2分)如图所示现象中，利用做功使物体内能增加的是(　　)
6. [2017黄冈11(1)题2分]如图所示，在一个配有活塞的玻璃筒内放一团硝化棉，用力下压活塞，硝化棉被点燃．这是通过________的方式使玻璃筒内空气的内能________(选填“增大”或“减小”).
比热容的理解及应用(黄冈孝感咸宁均2考)
7. (2021黄冈3题3分)对下列成语或俗语中蕴含的物理知识，描述正确的是(　　)A. 近墨者黑——分子间只存在引力B. 炙手可热——做功改变物体的内能C. 酒香不怕巷子深——分子不停地做无规则运动D. 早穿皮袄午穿纱——沙漠地区多沙石，沙石的比热容较大
8. (2020黄冈9题2分)汽车发动机工作时的温度高，最高温度超过2 000 ℃.如果得不到有效冷却，将影响其正常工作．为此，常使用水冷式冷却系统对汽车发动机降温．水冷的原理是通过流动的冷却液(由水、防冻剂、添加剂组成)包裹缸套和缸头，通过________(选填“做功”或“热传递”)使发动机内能减少，温度降低．冷却液的特点是比热容_____、凝固点低．
热机及能量转化(黄冈2考；孝感4考；咸宁3考)
9. (2022十堰27题2分)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车．与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲．如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是(　　)A. 尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全B. 该冲程为做功冲程，内能转化为机械能C. 汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率可达100%D. 该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护
10. [2022黄冈15(1)题2分]如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，给水加热．这是通过________的方式改变水的内能．加热一段时间后，橡胶塞在水蒸气压力的作用下冲出去．其能量转化情况与四冲程热机的________冲程相同．
比热容的相关计算(黄冈4考；孝感5考；咸宁3考)
11. (2018咸宁26题3分)用天然气烧水，水烧开后，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的________冲程的能量转化相同；若天然气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收，在1标准大气压下把 5 kg的水从20 ℃加热至沸腾，需完全燃烧__________m3天然气．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃), q天然气＝4×107 J/m3]
12. (2021宜昌40题5分)小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，但在教材的燃料热值表中没有查阅到．于是，他在家里将装有2 kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20 ℃加热至80 ℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035 m3.他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃).求：(1)在这个过程中水吸收了多少热量？
解：(1)水吸收的热量Q吸＝c水mΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(80 ℃－20 ℃)＝5.04×105 J
比较不同物质吸热的情况(孝感2019.12)
13. (2019孝感12题4分)如图，是“比较水和食用油的吸热能力”的实验装置．图中相同的烧杯所装水和食用油的体积__________(选填“相同”或“不同”)，用规格相同的电加热器使水和食用油在相同的时间内吸收相同的热量，观察和比较它们升高的温度．实验结果表明，质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，____________________不同，我们引入一个物理量__________来反映物质的这种吸热能力．在电加热过程中，电能转化为________.
比较不同物质吸热的情况（孝感2019.12）
实验结论：质量相同的不同物质，当吸收或放出同样热量时，比热容较大的物质温度变化较________．
比较不同物质吸热的情况 点击观看视频
例　为了比较水和食用油的吸热能力，小明用比较加热相同时间，升高的温度是否相同的方法进行探究，实验装置如图所示．
设计与进行实验(1)设计实验时，需要对变量进行控制．需选取初温相同且________(选填“质量”或“体积”)相等的水和食用油；选用规格__________(选填“相同”或“不同”)的电加热器进行供热，这样做的目的是在相同时间内水、食用油两种液体____________相同．
(2)在该实验中利用了“转换思想”，即将水或食用油吸收热量的多少转换为_______________(选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”).(3)除了图中所示的器材，为了完成实验，还需要的测量仪器有秒表和________．(4)用电加热器同时分别给水和食用油加热，10 min后读取温度计的示数，并将数据记录在下表中．
分析现象和数据，总结结论(5)(2021梧州改编)分析实验数据可知，加热相同的时间，________的温度升高较大，表明________的吸热能力更强，我们引入一个物理量________来反映物质的这种吸热能力．(前两空均选填“水”或“食用油”)
交流与反思(6)(2021昆明改编)同学小刚认为用酒精灯替代电加热器也可以完成本实验，你认为选用__________(选填“酒精灯”和“电加热器”)的效果更好，原因是：_____________________________________________________．
电加热器热源相对稳定，便于控制相同时间内提供的热量相同
(7)[生活实践](2022广安改编)冬天，小明想自制一个暖手袋，若只考虑吸热能力，应选________(选填“水”或“食用油”)作为供暖物质，其效果更佳．
1．实验主要器材的使用及作用(1)测量仪器：天平、温度计、秒表(2)电加热器：供热(3)玻璃棒：搅拌使受热均匀2．转换法的应用：将待加热物体吸收的热量转换为电加热器加热时间的长短3．控制变量法的应用：控制加热装置和被加热物质的质量、初温相同，改变物质种类(孝感2019.12第1、2空)