第13课时　热和能 物理课件PPT

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一、分子热运动1.扩散现象(1)不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫作扩散。(2)影响因素:温度越高,扩散得越快。
二、内能1.定义物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。2.主要影响因素(1)温度:温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。(2)质量:在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能大。3.特点一切物体都具有内能。4.改变方法(1)热传递。①热量:在热传递过程中,传递的能量的多少。②条件:存在温度差。③规律:物体吸热,内能增大;物体放热,内能减小。(2)做功。①规律:对物体做功,物体内能会增大;物体对外做功,物体内能会减小。②实质:内能和其他形式能的转化。
三、比热容1.定义一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。2.物理意义反映物质吸、放热能力的大小。3.单位J/(kg·℃)。4.热量计算公式(1)吸热公式:Q吸=cm(t-t0)。(2)放热公式:Q放=cm(t0-t)。
5.水的比热容(1)水的比热容:c水=4.2×103 J/(kg·℃)。 (2)物理意义:1 kg水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J。 (3)应用:汽车发动机的冷却系统、冬季供热用的散热器、暖水袋、水稻育苗时采取傍晚灌水与第二天早上放水的做法来对秧苗保温等。
1.四溢的花香引来了长喙天蛾,该现象主要说明(　　)A.分子是不断运动的B.分子是由原子构成的C.分子间有引力和斥力D.分子具有一定的质量答案:A解析:四溢的花香引来了长喙天蛾采蜜,它们能闻到阵阵的花香,是由于花香味分子在不停地做无规则运动,扩散到空气之中,故从分子动理论的角度说明分子是不断运动的。
2.下列说法正确的是(　　)A.物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量C.物体的温度越高,含有的热量越多D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和答案:D解析:物体内能增加,温度升高,可能是因为吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A、B错误;热量只可以说吸收热量或放出热量,不可以说含有热量,故C错误;内能是物体内所有分子动能和势能的总和,故D正确。
3.关于比热容,下列说法错误的是(　　)A.比热容可用来鉴别物质B.水的比热容较大,可用作汽车发动机的冷却剂C.沙的比热容较小,所以沙漠地区昼夜温差较大D.一桶水的比热容比一杯水的比热容大答案:D
解析:比热容是物质本身的一种性质,各种物质都有自己的比热容,所以可以依据比热容来鉴别物质,故选项A不符合题意;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故选项B不符合题意;因为沙的比热容较小,相同质量的沙和其他比热容大的物质比较,放出(或吸收)相同的热量时,温度变化大,使得昼夜的温差较大,故选项C不符合题意;比热容是物质的一种性质,它不随物质的质量、体积等条件的变化而变化,一桶水的比热容和一杯水的比热容相同,故选项D符合题意。
4.对下列常见现象的分析,合理的是(　　)A.摩擦生热,是通过做功的方式改变内能B.围火取暖,是通过做功的方式改变内能C.雾霾弥漫,是因为分子在不停地运动D.雪花纷飞,是因为分子之间有排斥力作用答案:A解析:摩擦生热,是通过做功的方式改变内能,A选项正确;围火取暖,是通过热传递的方式改变内能,B选项错误;雾霾弥漫,是机械运动,不是分子的运动,故C选项错误;雪花纷飞,也是物体的机械运动,不是分子的运动,故D选项错误。
5.为了比较水和煤油的吸热能力,设计了如下实验步骤:A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温;C.在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热相同时间;D.用温度计分别测出水和煤油的末温。(1)步骤A存在的错误是　　　　　　　　　　　　,应改为　　　　　　　　　　　　。 (2)步骤C,加热相同时间是为了使水和煤油　　　　　　　　　　　　。 (3)步骤B和D是为了得出水和煤油　　　　　　　　。 答案:(1)装入等体积的水和煤油　装入等质量的水和煤油(2)吸收的热量相同(3)升高的温度
解析:由于不同物质的吸热能力与物质的质量、吸收的热量、温度的变化量等多个因素有关,因此探究不同物质的吸热能力实验中应运用控制变量法,即控制不同物质的质量相同,吸收相同的热量,观察它们升高的温度,从而比较出它们的吸热能力。步骤A中,在两个同样的烧杯中分别装入等体积的水和煤油,而水和煤油的密度不同,因此体积相同的水和煤油的质量不同。步骤C中,分别装入功率相同的电热器,加热相同的时间,是为了使水和煤油吸收相同的热量。步骤B和D分别测出水和煤油的初温、末温,是为了得出水和煤油升高的温度。
1.辨别分子热运动和机械运动分子运动是一种微观现象,它只能通过宏观现象间接来判断,而不能直接看到运动方式,它与看到的宏观物体的运动截然不同,分子运动是在自然状态下进行的,它与外力作用下的运动不同。如水中滴入红墨水变红了;水中放盐变咸了;水中放糖变甜了;闻到香味、臭味、一些物体的气味……都是扩散现象。对于宏观物体的机械运动与分子热运动可用下表比较。
【例1】 在如图所示的四种现象中,能体现“分子在不停地做无规则运动”的是(　　)
解析:“荷花飘香”体现了分子在不停地做无规则运动,选项A正确;“柳絮飘舞”“雪花飞扬”“落叶纷飞”都是物体的机械运动,而不是分子的运动,故选项B、C、D错误。答案:A
下列事例不能用分子热运动解释的是 (　　)A.环境恶劣,尘土满天飞B.炒菜时加盐使菜变咸C.室内喷清新剂,香气四溢D.密封的室内一人吸烟,其他人闻到烟味答案:A解析:尘土属于小物体,它的运动属于机械运动,而不是分子的运动,选项B、C、D中均是由于分子热运动引起的,故选项A正确。
2.正确区分做功和热传递改变物体的内能,有两种方式:一是做功;二是热传递。做功和热传递在改变物体内能上是等效的,我们可以通过以下图表,对二者加以辨析。
【例2】 下列现象属于用热传递的方式改变物体内能的是(　　)A.公园中的石凳被太阳晒热B.快速弯折铁条,铁条弯折处变热C.两手互相摩擦时手发热D.刀具在砂轮上磨得发烫解析:公园中的石凳被太阳晒热,是石凳从太阳吸收热量,是通过热传递改变石凳的内能,故A符合题意;快速弯折铁条,对铁条做功,使铁条的内能增加、温度升高,故B不符合题意;双手因摩擦而发热,属于做功改变物体的内能,故C不符合题意;刀具在砂轮上磨得发烫,是克服摩擦做功,将机械能转化成内能,故D不符合题意。答案:A
3.图象类比热容问题解题方法探究在物理学习过程中,我们经常会遇到图象类问题,此类题目难度并不大,但是很多同学对此类问题却感到头疼,有的看不懂图象,有的没有看清楚坐标轴,甚至有的会感到无从下手,其实此类问题用“公式法”很容易解决,而且不容易出错。
【例3】 从比热容表中可知,水的比热容比煤油的大,用规格相同的两个试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热,实验后,画出如图所示的图象,其中能正确反映该实验情况的图象是(　　)
解析:用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,放在同一石棉网上,同时对两试管加热,相同时间两种液体吸收的热量相同,而A、B图反映了相同时间吸收的热量不同,故A、B图象错误;由Q=cmΔt可知,水的比热容较大,在质量相同、加热时间相同也就是吸收的热量相同时,水温升高得较小,故C选项正确、D选项错误。答案:C
两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,下列说法正确的是(　　)A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热相同的时间,甲液体温度比乙液体温度升高得多答案:D