第十三章 内能与热机章末复习（二）课件-2023-2024学年沪科版物理九年级上册

第十三章 内能与热机 章末复习（二） 1 一、内能 物体内所有分子无规则运动的______，以及__________的 总和叫做物体的内能。改变内能的两种方式是______和 ________。 动能 分子势能 做功 热传递 核心要点突破 2 二、比热容 比热容的大小等于__________的某种物质在温度升高 （或降低）时吸收（或放出）的______与它的______和升 高（或降低）______的乘积之比。比热容用符号__表示， 它的国际单位符号为__________，计算公式是___________。 一定质量 热量 质量 温度 核心要点突破 3 三、热机 热机是将____能转化为______能的装置。内燃机的一个工 作循环由______冲程、______冲程、______冲程和______ 冲程组成。 内 机械 吸气 压缩 做功 排气 核心要点突破 4 四、燃料的热值 人们把某种燃料__________放出的热量与所用该燃料的质 量之比叫做这种燃料的热值。热值的符号为___，单位为 __________________________。 燃料完全燃烧放出热量的计算公式：__________（固体）； _________（气体）。 完全燃烧 焦每千克（或焦每立方米） 核心要点突破 5 五、热机效率 1.热机运转中，对外做的________与燃料__________所释放 的能量的比值称为热机效率。 2.提高热机效率，其主要途径是减少热机工作中的________ ______。首先应该减少燃烧过程中的__________；其次是 尽量______________部分，并选用优良的润滑材料_______ ___，以减少能量损失。 有用功 完全燃烧 各种能量损失 热量损失 简化机械传动 减小摩擦 核心要点突破 6 一、温度、热量、内能的区别 物理量 定义 性质 说明 温度 表示物 体的冷热 程度 状态量 （只能说“是多 少”或“达到多 少”，不能说“含 有”“有”或“没 有”） 物体温度升 高，内能增加， 不一定是通过吸 热（如钻木取 火、摩擦生热） 教材知识纵横 7 物理量 定义 性质 说明 热量 在热传 递过程中所 传递内能的 多少 过程量 （只能说“放出多 少”或“吸收多 少”，不能说“有 多少”或“含有多 少”） 物体吸收热 量，内能增加， 温度不一定升高 （如晶体熔化、 水沸腾过程） 续表 教材知识纵横 8 物理量 定义 性质 说明 内能 物体内所 有分子无规则 运动的动能， 以及分子势能 的总和 状态 量（任何物体在任何情况下都有内能） 物体内能增加， 温度不一定升高 （如晶体熔化、水沸 腾过程） 物体内能增加， 不一定是通过吸热 （如钻木取火、摩擦 生热） 续表 教材知识纵横 9 二、汽油机和柴油机在构造和工作过程中的异同点 异同点 汽油机 柴油机 不同点 构造 顶部有一个火花塞 顶部有一个喷 油嘴 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 吸入汽油与空气的混 合气体 吸入空气 点燃方式 点燃式 压燃式 教材知识纵横 10 异同点 汽油机 柴油机 不同点 压缩程度 小 大 效率 较低 较高 特点 轻巧、振动小、 噪声小 笨重、振动大、噪 声大 应用 小型汽车、摩托 车、飞机、小型 农业机械 载重汽车、拖拉 机、坦克、轮船等 续表 教材知识纵横 11 异同点 汽油机 柴油机 相同 点 都是内燃机，一个工作循环都是由吸气、压 缩、做功、排气四个冲程组成的。一个工作循环 中活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，经 历四个冲程，做功一次（做功冲程内能转化为机 械能因而获得动力），其余三个冲程靠飞轮的惯 性完成，启动时都要依靠外力先使飞轮和曲轴转 动起来 续表 教材知识纵横 12 三、比热容与热值 物理量 比热容 热值 相同点 都表示物质的一种特性，大小与质量、吸放热 的多少等无关，取决于物质自身 计算公式 教材知识纵横 13 物理量 比热容 热值 与 的关系 ；在 其他条件相同时， 与 成正比。 与 无关 ；在其 他条件相同时，与 成正比。 与 无关 续表 教材知识纵横 14 命题点1 做功改变物体的内能 图13-F-1 （1）如图13-F-1所示，活塞压缩气体做功， 使气体的内能______，温度______，达到 硝化棉的着火点，硝化棉就燃烧起来。向 下压活塞时，越向下越费力，是由于玻璃 筒内气体的体积越小，压强______。 增大 升高 越大 教材图片解读 15 （2）如图13-F-2所示，不断弯折铁丝，铁丝弯折处的温度 升高。这是通过______的方式增大铁丝内能的。 做功 图13-F-2 教材图片解读 16 命题点2 物质的比热容 物质 比热容 物质 比热容 水 铝 酒精 干泥土 教材图片解读 17 煤油 铁、钢 冰 铜 蓖麻油 汞 砂石 铅 续表 教材图片解读 18 分析上表可知： （1）表中物质____的比热容最大。 水 （2）不同的物质，其比热容一般不同。 （3）同种物质的比热容与物质所处的______有关。 状态 教材图片解读 19 命题点3 水的比热容 图13-F-3 水的比热容较大在人们的日常 生活和生产中具有重要意义，如图 13-F-3所示，生活中水一般用于 ______或______。由于水的比热容 冷却 取暖 较大，在一般情况下，和其他物质相比较，相同质量的水 升高（或降低）一定的温度时吸收（或放出）的热量较多。 教材图片解读 20 实验 比较不同物质的吸热能力 （1）实验装置：如图13-F-4所示。 图13-F-4 （2）设计实验：取质量相等的水和煤油，让它们升高相同 的温度，比较吸收热量的多少。 重点实验再现 21 （3）测量工具：天平、温度计、停表等。 （4）进行实验：如图所示，用酒精灯加热水和煤油，调整 酒精灯的灯芯，使两灯的火焰基本相同。记录水和煤油分别 上升、、 所需的时间，比较二者的吸热能力。 （5）实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同 时，吸收的热量一般______。 不同 重点实验再现 22 （6）评估交流 ①实验采用了__________法和______法。 ②实验中选用近似相同的热源对物质进行加热，是为了方 便比较____________________。 控制变量 转换 物质吸收热量的多少 ③酒精灯在使用时，应当用______加热。温度计在使用时， 应当使其玻璃泡______在被测液体中，但不能接触烧杯的 底部和侧壁。 外焰 浸没 重点实验再现 23 ④比较不同物质吸热能力的方法 方法一：质量相等的两种物质，吸收相等的热量时，比较 ____________； 方法二：质量相等的两种物质，升高温度相同时，比较 ________________________。 升高的温度 吸收的热量（加热时间） 重点实验再现 24 ▶类型一 改变内能的两种途径 1.（2023青海）“起火烧水”是利用热传递的方式改变物体内 能的，下列与之相同的是( ) B A. 擦燃火柴 B. 围炉烤火 C. 钻木取火 D. 搓手取暖 中考真题链接 25 图13-F-5 2.（2023包头）如图13-F-5所示，用酒精灯 加热试管中的水，水加热后产生大量水蒸 气将塞子顶出，同时管口出现“白雾”。下 列说法中正确的是( ) B A. 水受热是通过做功方式改变内能的 B. 塞子被顶出，内能转化为机械能 C. “白雾”是水汽化形成的 D. 酒精消耗过程中热值变小 中考真题链接 26 图13-F-6 3.（2023雅安）如图13-F-6所示是我国古 代发明的取火器模型图，把推杆迅速推 入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推 杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中 机械能转化为____能，内燃机工作的 ______冲程原理与该过程相同。 内 压缩 中考真题链接 27 ▶类型二 温度、内能与热量 4.（2023龙东）以下关于同一物体的内能、热量、温度的说 法，正确的是( ) C A. 物体内能增大，温度一定升高 B. 物体温度升高，一定吸收了热量 C. 物体温度升高，内能一定增大 D. 物体内能增大，一定吸收了热量 中考真题链接 28 5.（2023长沙）砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制， 从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程， 下列说法正确的是( ) B A. 晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多 B. 高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能 C. 烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大 D. 在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小 中考真题链接 29 ▶类型三 比热容与热值 6.（2023福建）在城市中修建人工湖和湿地公园，可以调节 气温，这主要是利用水的( ) C A. 密度较大 B. 沸点较高 C. 比热容较大 D. 流动性好 中考真题链接 30 7.（2023广州）初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量， 甲的末温比乙的低；若初温相同的甲、乙放出相同热量， 则（上述过程不发生物态变化）( ) B A. 甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 B. 甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大 C. 甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大 D. 无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比 热容哪一个大 中考真题链接 31 图13-F-7 8.（2023泰安）质量均为 的水 和另一种液体在相同时间内放出的 热量相等，它们温度随时间变化的 关系如图13-F-7所示。已知水的比 热容 ， 。下列说法中( ) 中考真题链接 32 ①甲物质是水 ②，乙温度降低了 ③，甲放出了 的热量 ④乙物质的比热容为 A. 只有①②正确 B. 只有②④正确 C. 只有①③正确 D. 只有①④正确 √ 中考真题链接 33 9.（2023青海）我国科研人员通过“嫦娥五号”从月球带回了 土壤样品。土壤样品从月球带回地球的过程中，质量_____， 比热容______。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 不变 不变 10.（2023长沙）雷电是大气中一种剧烈的放电现象，某次 雷电释放了 的能量，若这些能量全部被水吸收， 可使质量为________的水从升高到 。 中考真题链接 34 11.（2023宜宾）质量相同的铜和铅吸收相同的热量，铜比 铅的温度升高得____（选填“多”或“少”）；质量相同的铜和 铅升高相同的温度，吸收热量多的是____（选填“铜”或 “铅”）。［已知 ， 少 铜 中考真题链接 35 ▶类型四 内燃机与热机效率 12.（2023阜新）如图13-F-8所示是四冲程汽油机的剖面图， 其中机械能转化为内能的冲程是( ) A A. B. C. D. 中考真题链接 36 图13-F-9 13.（2023镇江）如图13-F-9所示为单缸四 冲程汽油机的______冲程，该冲程活塞移 动时，气缸内燃料混合气体的压强变____。 若该汽油机转速为 ，则它每分 钟完成______个如图所示的冲程。 压缩 大 1200 中考真题链接 37 14.（2023盘锦）某品牌的柴油车进行性能测试，该车在 的牵引力驱动下，沿平直路面以 的速度匀速 行驶了，消耗了 柴油。在此次路测过程中， 求： 中考真题链接 38 （1）消耗柴油的质量。 [答案] 消耗柴油的质量： 。 （2）牵引力的功率。 [答案] 由 可知，牵引力的功率： 。 中考真题链接 39 （3）柴油机的效率。 [答案] 柴油车做的有用功： ， 柴油完全燃烧放出的热量： ， 柴油机的效率： 。 中考真题链接 40 相关解析 46 4.C　[解析] 物体内能增大,温度不一定升高,比如晶体熔化过程中吸热,内能增大,但温度不变,故A错误;物体温度升高,内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故B错误;同一物体,质量不变,物体温度升高,内能一定增大,故C正确;物体内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故D错误。 5.B　[解析] 热量是一个过程量,只能说吸收(或者放出)了多少热量,不能说某物体含有多少热量,故A错误;高温烧制时,通过热传递的方法增加砖块的内能,故B正确;燃料的热值仅与燃料的种类有关,与燃料的燃烧程度、质量都无关,故C错误;若在质地均匀的砖上雕刻花纹,砖的质量变小,砖的密度不会变化,故D错误。 7.B　[解析] 根据题意可知,甲、乙的初温相同,吸收相同热量后,甲的末温比乙的低,这说明甲的温度变化较小,则初温相同的甲、乙放出相同热量后,甲的温度变化小,所以甲的末温高;由于不知道甲、乙的质量大小关系,无法根据c=判定甲、乙比热容的大小,故B正确。 8.D　[解析] 乙液体的温度降低得快,甲液体温度降低得慢,又因为c水>c液,所以甲液体是水,故①正确;乙液体的初温是60 ℃,放热12 min后乙液体的末温是20 ℃,乙温度降低了40 ℃,故②错误;甲在12 min内由60 ℃降低到40 ℃,降低的温度是20 ℃,所以甲放出的热量:Q水放=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×20 ℃=4.2×104 J,故③错误; 水和另一种液体在相同时间内放出的热量相等,则0~12 min内有Q乙放=Q水放=4.2×104 J,另一种液体的比热容:c乙===2.1×103 J/(kg·℃),故④正确。 10.1×104　[解析] 水的质量:m===1×104 kg。 11.少　铜　[解析] 由热量公式Q=cmΔt可知,质量相等的铜和铅吸收相同的热量,由于铜的比热容大于铅的比热容,所以铜温度升高得少;质量相同的铜和铅升高相同的温度,由热量公式Q=cmΔt可知,由于铜的比热容大于铅的比热容,所以铜吸收的热量多。 13.压缩　大　1200　[解析] 图中活塞向上运动,两气门关闭,因此是压缩冲程;压缩冲程过程中,气缸内部体积变小,压强变大;若该汽油机转速是2400 r/min,表示每分钟飞轮转动2400圈,则它每分钟完成1200个压缩冲程。 $$