内能热机-中考物理第一轮复习课件PPT

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1. 扩散现象：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做　　　　。气体、液体、固体均能发生扩散现象。扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，并且间接证明了分子间存在间隙。2. 分子间的引力和斥力是同时存在的。3. 热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。分子无规则运动的速度与温度有关，温度越高，分子的无规则运动速度就越　　　　，物体的温度越低，分子的无规则运动速度就越　　　　。
4. 内能的概念：物体内部所有分子做无规则运动的　　　和分子　　　的总和，叫物体的内能。一切物体在任何情况下都具有内能，物体的内能与温度有关，同一个物体，温度升高，它的内能增加，温度降低，内能减少。(内能也常叫做热能。)影响内能大小的主要因素：物体的质量、温度、状态及体积等。5. 内能与机械能(1)物体的内能的多少与物体的温度、体积、质量和物体状态有关；而机械能与物体的质量、速度、高度、形变有关。它们是两种不同形式的能。(2)一切物体都具有内能，但有些物体可以说没有机械能，比如静止在地面上的物体。(3)内能和机械能可以通过做功相互转化。(4)内能的单位与机械能的单位是一样的，国际单位制都是焦耳，简称焦，用J表示。
6. 改变物体内能的两种方法：　　　　与________　　　　(1)做功：①对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体的内能减少。②做功改变物体的内能实质是内能与其他形式的能相互转化的过程。(2)热传递①热传递的条件：物体之间(或同一物体不同部分)存在　　　　。②物体吸收热量，物体内能增加；物体放出热量，物体内能减少。③用热传递的方法改变物体的内能实质是内能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。
7. 热量(Q)(1)概念：在热传递过程中，传递能量的多少叫做　　　　。(2)热量反映了热传递过程中，内能转移的多少，是一个过程量。所以在热量前面只能用“放出”或“吸收”，绝对不能说某物体“含有”多少热量，也不能说某物体的热量“是多少”。(3)热量的国际单位：焦耳(J)。
1. 比热容的概念:比热容在数值上等于单位质量的某种物质温度升高(或者降低)1 ℃吸收(或者放出)的________，用符号c表示。2. 比热容的单位:在国际单位制中，比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。3. 比热容的物理意义(1)比热容是通过比较单位质量的各种物质温度升高1 ℃时吸收的热量来表示各种物质的不同性质。(2)水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)。它的物理意义是：1千克水温度升高(或降低)1 ℃，吸收(或放出)的热量是4.2×103 J。
4. 比热容表(1)比热容是物质的一种特性，各种物质都有各自的比热容。(2)从比热容表中还可以看出，各物质中，水的比热容最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响很大。在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高少，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷。(3)水的比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。(4)物质的状态改变了，比热容随之改变，如水结成冰。
5. 热量的计算Q吸＝cm(t－t0)，Q放＝cm(t0－t)。式中，t0指　　　　，t指　　　　。
1. 热机：热机是利用　　　　做功的机械。热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。2. 内燃机及其工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转化为　　　　。按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。(1)汽油机和柴油机都是一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、　　　　冲程、排气冲程的热机。
内燃机工作的四个冲程，有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程，气体内能增加，机械能转化为内能；二是做功冲程，气体内能减少，内能转化为机械能。(2)一个工作循环中只对外做一次功，曲轴转2周，飞轮转2圈，活塞往返2次。(3)汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有　　　　冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
(4)判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点：一是气阀门的开与关；二是活塞的运动方向。
(5)汽油机和柴油机的不同点：
1. 燃料的热值(1)定义：某种燃料完全燃烧放出的________与其________之比，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。(2)热值的单位：J/kg，读作焦每千克。还要注意，气体燃料有时使用J/m3，读作焦每立方米。(3)热值是为了表示相同质量的不同燃料在燃烧时放出热量不同而引入的物理量。它反映了燃料通过燃烧放出热量本领大小不同的燃烧特性。不同燃料的热值一般是不同的，同种燃料的热值是一定的，它与燃料的质量、体积、放出热量多少无关。
2. 在学习热值的概念时，应注意以下几点(1)“完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成其他物质。(2)要比较不同燃料燃烧本领的不同，就必须在燃烧质量和燃烧程度完全相同的条件下进行比较。(3)“某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性，与燃料的种类有关。(4)燃料燃烧放出的热量的计算：质量为m的燃料完全燃烧，所放出的热量为Q＝qm，式中q表示燃料的热值，单位是J/kg；m表示燃料的质量，单位是kg；Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。若燃料是气体燃料，则计算公式为　　　　，式中Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J，q表示燃料的热值，单位是J/m3；V表示燃料的体积，单位是m3。
1. 热机的能量流图如图所示是热机的能量流图。由图可见，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。2. 定义热机转变为有用功的能量与燃料完全燃烧所释放的能量的　　　　，称为热机效率。
3. 公式η＝ ，式中E有为做有用功的能量；Q总为燃料完全燃烧释放的能量。4. 提高热机效率的主要途径(1)改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率。(2)尽量减少各种热散失。(3)减小各部件间的摩擦以减少因克服摩擦做功而消耗的能量。(4)充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率。
1. 能量的转化与守恒(1)能量及其存在的形式：如果一个物体能对别的物体做功，我们就说这个物体具有能量。自然界有多种形式的能量，如机械能、内能、光能、电能、化学能、核能等。(2)能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时；也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机提供电能等。(3)能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式　　　　为其他形式，或者从一个物体　　　　到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能的总量　　　 。
2. 能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。3. “永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。
一、实验目的：不同种类的物质，吸热本领是否相同。二、实验器材：温度计、水和食用油、秒表、托盘天平、相同规格的电加热器和烧杯各2个。三、实验方法：控制变量法和转换法。四、实验步骤：取质量相等、初温相同的水和食用油，按照实验装置图所示利用电加热器来加热水和食用油；将水和食用油的温度变化记录到下表。
五、实验数据实验探究记录数据如下表：
六、实验分析：分析实验数据，可以得出的结论是什么？1. 分析食用油和水的温度的变化关系，每加热1 min(吸收的热量相同)，水的温度变化为1 ℃，食用油的温度变化为2.5 ℃，则食用油温度变化快。即加热时间相同时，食用油升高的温度比水高，故水的吸热能力较强。结论：相同的水和食用油，吸收相同的热量，食用油升高的温度比水高。2．分析比较水在第5 min、10 min和食用油在第2 min、4 min的数据可知，升高相同的温度，水需要加热的时间比食用油长，进而得出水的吸热本领比食用油大。结论：相同的水和食用油，升高相同的温度，水的吸热本领比食用油大。
七、实验结论：等质量的不同物质吸收相同的热量，温度变化小的吸热能力强；等质量的不同物质升高相同的温度，吸收热量多的吸热能力强。【注意】使用控制变量法叙述结论时，一定要注意强调前提条件。(1)在“质量相同的不同物质，吸收相同的热量”条件下，表述“不同种类物质的吸热能力是否相同”。(2)在“质量相同的不同物质升高相同的温度”条件下，表述“吸收的热量与物质种类是否有关”。(3)加热时间相同，表示吸收热量相同。
(2019·贵港)下列现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是(　　)A．刮风时灰尘在空中飞舞B．酒精瓶盖打开可以嗅到酒精气味C．夏日的“荷城”贵港，荷花飘香D．在一杯热水中加盐，过一段时间整杯水都变咸了
【思路点拨】分子运动是看不见的，在不知不觉中发生，分子运动属于扩散现象。扩散现象是分子运动的结果，温度越高，扩散现象越明显。灰尘飞舞是由于风的作用力使灰尘的运动状态不断改变所致，属于机械运动。
(2019·桂林)下列说法正确的是(　　) A．物质中分子的运动状态跟温度无关 B．温度越高，分子的无规则运动越剧烈 C．温度越低，分子的无规则运动越剧烈 D．水很难被压缩说明水分子间没有间隙
(2019·百色)部分高海拔地区昼夜温差较大，为了保护秧苗在夜间不被冻坏，人们常在傍晚往农田中灌水，白天再将水放出，这是利用水的________较大的特性。如果让2 000 kg的水温度下降1 ℃，放出的热量为__________J。[c水＝4.2 ×103 J/(kg·℃)]
【思路点拨】已知水的比热容、温度的变化量、水的质量，根据Q放＝cmΔt求出这些水放出的热量。
【方法技能】热量计算小窍门(1)物体温度升高到(或降低到)与温度升高了(或降低了)的意义是不相同的。比如：水的温度从20 ℃升高到30 ℃，温度的变化量是Δt＝30 ℃－20 ℃＝10 ℃，物体温度升高了10 ℃，温度的变化量Δt＝10 ℃。(2)正确理解热量的概念，热量Q不是物体在末温度时的热量与初温度时的热量之差。在热传递过程中，传递能量的多少叫热量，即热量Q是末温度时的物体的内能与初温度时物体的内能之差。
(2019·福建)下表列出一些物质的比热容，根据表中数据，下列判断正确的是( )A．不同物质的比热容一定不同B．物质的物态发生变化，比热容不变C．质量相等的铝和铜升高相同的温度，铝吸收的热量更多D．质量相等的水和煤油吸收相同的热量，水升高的温度更多
(2019·玉林)如图所示，是内燃机工作循环中的某个冲程，它是(　　)A．吸气冲程 B．做功冲程C．压缩冲程 D．排气冲程
【思路点拨】汽油机的四个冲程，可根据气门和活塞的运动状态判断是哪个冲程；将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程；压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的。根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，汽缸容积增大，因此是做功冲程。在做功冲程中内能转化为机械能。
【方法技能】(1)判断冲程名称可用口诀“先看气门开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功。”(2)在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈。
(2020·枣庄)关于热机的效率，下列说法正确的是(　　) A．在做功同样多的情况下，热机的效率越高消耗的燃料越多 B．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 C．热机的效率越高说明做功越快 D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦 损失的