2023-2024学年沪科版物理九年级全一册 全套课件

上海科学技术出版社九年级(初三)物理全一册全套PPT课件 * 温度与温度计 * 1、云、雨、雪……它们都是水,只是形态各异罢了。 2、水变化万千。它不仅可变成云、雨、雪,而且还可以化为露、雾、霜等。 * 1、水是怎么变化的呢? 将冰放入水壶中,然后加热,观察冰的变化。不断加热,水沸腾后,用勺子靠近壶嘴。 通过观察可知:在加热过程中,冰变成了水,水变成水蒸气,水蒸气在勺子上又复原成水。如果把水放入冰箱,水还能复原成冰。 一、水之旅 * 2、云、雨、雪 是怎样形成的? 太阳照射使地面的水温升高,含有水蒸气的热空气上升。在上升中,空气逐渐冷却,水蒸气凝结成小水滴或小冰晶,形成了云。当云层中的小水滴合并成大水滴时,雨便产生了。假如上空的温度较低,水还能以雪的形式降到地面。 * 3、由实验探究可知:水有三种状态,它们分别是 、 和 ,水的三 种状态在一定条件下是可以相互转化的。 现在你知道水是怎样“旅行”的吗? 固态 液态 气态 * 热的物体温度高,冷的物体温度低。 二、温度 物理学中通常把物体的冷热程度叫做温度。 * 如上图所示,把两只手分别放入热水和冷水中。过一会儿,再把双手同时放入温水中。两只手对“温水”的感觉相同吗? 试一试 感觉可靠吗? * 三、温度计 自制温度计: 在小瓶里装满带颜色的水。给小瓶配一个橡皮塞,橡皮塞上插进一根细玻璃管,使橡皮塞塞住瓶口。 1、温度计原理 * 将小瓶放入热水中,观察细管中水柱的位置; 然后把小瓶放入热水中,观察细管中水柱的位置。 * 热水 冷水 讨论: 你观察到了什么现象? 想想看,自制的温度计是根据什么道理来测量温度的? 结论: 常用的温度计是根据液体热胀冷缩的规律制成的。 * 一个大气压下,冰水混合物的温度规定为0 。 冰水混合物 2、摄氏温度 * 0 一个大气压下,沸水的沸腾温度规定为100 。 * 沸腾的水 100 将0 和100 之间均匀地分成10个格,每格代表多少 ? 如果均匀地分成100个格,每格代表多少 ? 常用温度计和自制温度计有什么不同 ? * 100 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2、摄氏温度 1)摄氏温度的规定 在一标准大气压下冰水混合物的温度为0度 沸水的温度为100度 2)1摄氏度 3)摄氏温度的读法和写法 在0度和100度之间分成100等分,每分为1 如人的体温是“37 ”读作“37摄氏度” 北京一月份平均气温“-4.7 ”读作“零下4.7摄氏度”或“负4.7摄氏度” * 实验用温度计 体温计 寒暑表 各种温度计 四、正确使用温度计 * * 1、观察 (1)、下图中温度计的量程是多少? (2)、下图中温度计的分度值是多少? * 2、温度计的使用方法 温度计的玻璃泡不能接触容器底或容器壁 * 正确! 错误! 温度计的玻璃泡要全部浸在被测液体中 * c c * 正确! 错误! 错误! * c c 偏大 偏小 正确 视线要与液面相平 * 总结:正确使用方法 ⑴玻璃泡全部浸入被测液体中,不碰容器底、壁。 ⑵玻璃泡全部浸入液体后要稍候,待温度计的示数稳定后再读数。 ⑶读数时玻璃泡要留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面平。 * 医用的温度计 2、特点 ⑴测温范围小 35 ~42 ⑵精确度高 每小格为0.1 ⑶使用前应握紧体温计玻管段用力下甩 五、体温计 * 体温计为何可以离开人体读数? 体温计的水银泡上方有一个非常细且弯曲的缩口。水银受热膨胀可以通过缩口上升到上方的玻璃管里,当水银遇冷收缩时水银柱就会在缩口处断开,停留在玻璃管里无法自动回到水银泡里 。 * 1.0 的水和0 的冰相比,下列说法正确的是( ) 0 的水比0 的冰冷 0 的冰比0 的水冷 C.0 的水和0 的冰一样冷 D条件不足,无法判断 C * 练一练 2、测液体温度,下面几种说法中正确的是:( ) A温度计刚放入液体就马上读数; B当温度计内液面稳定后,平视读数; C把温度计向下放,放到温度计玻璃管碰到杯底再读数; D读数时把温度计拿出液体后再仔细读数。 B * 练一练 3、下面关于普通温度计和体温计用法中,正确的是( ) A用普通温度计测量液体温度时,玻璃泡不能离开被测液体; B用体温计测量人体温度时,玻璃泡不能离开人体; C如果没有酒精来给体温计消毒,也可以把体温计放在沸水中消毒; D用普通温度计和体温计都可以直接测出冰水混合物的温度。 A * 练一练 4、用体温计测得甲的体温为37.5 ,若没有甩过,又用它依次去量乙和丙的体温,已知它们的实际体温为36.9 和38.6 ,那么两次测温后下列数据正确的是( ) A.36.9 和38.6 B.37.5 和38.6 C.36.9 和37.5 D.37.5 和37.5 B * 练一练 5、用“温度计测水的温度”实验中,经过下列5个步骤,请填上正确的顺序_ A、选择温度计,观察温度计的测量范围和最小刻度; B、估计被测水的温度; C、让温度计与被测的水充分接触; D、取出温度计; E、观察温度计的示数。 BACED * 练一练 三人行,必有我师焉。择其善 者而从之,其不善者而改之。 * * 各种状态下的物质 * 各种状态下的物质 * 固态 液态 气态 1.物质有三态:固态、液态、气态。 2.物质从一种状态变成另一种状态叫做物态变化 一、物质的三种状态及变化 * 熔化 凝固 固态 液态 气态 熔化和凝固现象 3.熔化和凝固 * 熔化与凝固现象 * 河水结冰 火山熔岩 浇铸 1.实验装置: 二、探究固体熔化时温度变化的规律 (1)把装有海波的试管(高度约3cm)放在盛有热水(稍低于熔点,海波的熔点是48 )的大烧杯里。试管内装有温度计和搅拌器(玻璃棒),随时搅拌海波,并每半分钟记录一次温度。 (2)等海波的温度接近熔点时,稍减慢加热速度。注意观察海波的变化:试管壁开始 海波逐渐熔化 温度基本保持在熔点左右 海波全部熔化后 温度有持续上升。约超过熔点10 时停止加热。 2.操作提示: * (3)进行实验: 1、分别探究萘和石蜡熔化时温度的变化规律。 2、把数据填写在下表中,在坐标纸上画出图像 * 海波的温度 石蜡的温度 6 7 8 9 (4)海波与蜡的熔化曲线分析: ① AB 段曲线对应的一段时间内,海波是什么状态?温度怎样变化? ② 在曲线上的哪一点海波开始熔化? ③ BC 段对应的时间内,海波的状态如何?温度是否变化?这段时间是否对海波加热? ④ CD 段对应的时间段内海波是什么状态?温度如何变化? ⑤ 蜡在整个过程中温度怎样变化? * 海波熔化图像 石蜡熔化图像 认识晶体熔化曲线: 晶体熔化特点: 继续吸收热量,熔化时温度保持不变。 表示晶体有一个固定的熔化温度,熔化过程中吸收热量,但温度保持不变。 如海波、冰,食盐,金属都是晶体。 * 冰 石膏 水晶 金属 晶体 * 认识非晶体熔化曲线: 非晶体熔化特点: 继续吸收热量, 温度持续上升。 表示非晶体没有一个固定的熔化温度,整个过程是吸引热量,温度持续上升。 自然界中的松香、沥青、玻璃等都是非晶体。 * 时间/min 温度/ 非晶体 * 非晶体 玻璃 蜂蜡 橡胶 塑料 (5)结论: 1.海波有一定的熔化温度;(达到48 ) 熔化过程吸收热量,保持温度不变 2.石蜡没有一定的熔化温度。熔化过程吸收热量,温度升高。 3、熔点: 晶体熔化时的温度。 晶体: 有一定熔点 非晶体:没有一定的熔点 * (1)DE 段表示海波是_态,_热(选填“吸”或“放”),温度_。 (2)EF 段表示海波的物态是_,_热,温度_。 (3)FG 段表示海波的状态是_,_热,温度_。 液 放 降低 固液共存 放 不变 固态 放 降低 分析海波的凝固曲线 三、凝固 * 1.晶体凝固时有确定的温度; 非晶体凝固时没有确定的温度。 2.凝固点:液态晶体物质凝固时的温度。 同一种晶体物质,凝固点 = 熔点。 3.晶体凝固条件: (1)达到凝固点; (2)继续放热。 * 四、熔化吸热、凝固放热 解释现象 把正在熔化的冰拿到温度为0 的房间里,冰能不能继续熔化? * 1.阅读教科书中的熔点表,确定下列各种物质分别在不同温度时所呈的状态: -40 的水银_。 -115 的酒精_。 237 的锡_。 700 的铝_。 90 的萘_。 80 的萘_。 固态 液态 液态 液态 液态 可能是固态、液态或固液共存 * 练一练 2.如图所示是甲、乙两种物质的凝固图像,其中_是晶体熔液,该晶体熔液的凝固点是_ _;该晶体的熔点是_ _. 乙 50 50 * 练一练 3.用酒精灯给冰水混合物加热,在杯内冰没有完全熔化前,下面说法正确的是( )。 A.试管中的冰不能达到熔点,可能熔化 B.试管中的冰可以达到熔点,可以熔化 C.试管中的冰不能达到熔点,所以不能熔化 D.试管中的冰可以达到熔点,但不能熔化 D * 练一练 4.甲、乙两盆水里都有冰块,甲盆里的冰块多些,乙盆里的冰块少些,甲盆放在阳光下,乙盆放在背阴处,两盆里的冰块都未完全熔化,那么( )。 A.甲盆水的温度比乙盆的高 B.乙盆的水温可能比甲盆的高 C.两盆水温度相同 D.不能判断,必须用温度计测量后才能知道 C * 练一练 天子重英豪,文章教儿曹。 万般皆下品,惟有读书高。 * 汽化与液化 * 【体验】生活中的液化现象 活动1:刚从冰箱里拿出来的饮料瓶的外壁会出现_。 活动2:严冬,戴着眼镜进入温暖的房间,镜片会变得_。 提示:水珠 模糊 * 1.什么叫做汽化和液化? 2.什么叫做沸腾?水在沸腾时有什么特征? 3.什么叫沸点? 4.什么叫做蒸发?蒸发吸热的现象有哪些? * 探究1 水的沸腾 1.猜想与假设:水沸腾后若保持沸腾状态需继续_, 水的温度 。 参考答案:吸热 保持不变 * 2.实验设计: (1)测量仪器:用 测量液体的温度。 参考答案:温度计 (2)组装器材,当水温接近90 时每隔0.5 min记录一次温度。 * (3)实验数据如表 * 时间/min 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 温度/ 90 91 92 93 94 95 96 97 98 98 98 3.实验数据分析: (1)根据实验数据,绘制温度-时间图像。 * 参考答案:如图所示 * (2)在实验过程中,你观察到了什么现象? 参考答案:水沸腾前,水温不断升高,容器底部受热产生气泡,上升变小;水沸腾时,温度不变,水中产生大量气泡,上升变大,到水面破裂。 * (3)分析温度-时间图像,水沸腾时温度变化有何特点?为什么水沸腾时的温度不是100 ? 提示:①观察图像可知,水沸腾时温度是98 ,沸腾以后,继续吸热,但温度不再改变,说明沸腾时吸热,温度不变。 ②液体的沸点主要与两个因素有关:一是液体种类,二是液体上方的大气压强。在本实验中主要是与当地当时的气压大小有关,可能是气压低于1标准大气压导致的。当然也有可能是温度计本身不准确导致的。 参考答案:①由图像知,水沸腾时吸热,温度保持不变。 ②当时的气压低于1标准大气压或者是温度计不准确导致的。 * 4.交流与评估: (1)实验中,如何缩短水的沸腾时间? 提示:结合生活中烧水的经验可知:烧的水的初始温度越高、水量越少、炉火越旺及壶盖盖得越严密,水烧开得越快。 参考答案:①用热水 ②减少水的量 ③加大酒精灯火焰 ④加盖 * (2)水在沸腾时如果停止加热,水是否继续沸腾?说明了什么? 提示:水沸腾时,若停止加热,虽然水的温度仍保持沸点的温度,但由于不能继续吸热,水的沸腾会停止,这说明水的沸腾过程是一个吸热过程。 参考答案:否 说明沸腾过程是一个吸热过程,即使当时的液体温度等于沸点,但不能继续吸热,液体的沸腾也会停止。 * 探究2 汽化吸热 结合预习,思考下列问题: 1.影响蒸发快慢的因素有哪些? 提示:晴天时比阴天时湿衣服干得快,说明温度越高,蒸发越快;有风时比没风时湿衣服干得快,说明液体表面上方的空气流动越快,蒸发越快;把湿衣服展开晾晒比团在一起干得快,说明液体表面积越大,蒸发越快。 参考答案:温度、空气流动情况、液体的表面积 * 2.刚刚从游泳池上来时会感觉到冷,说明什么? 提示:因为从游泳池出来身体表面有水,水的蒸发带走身体表面的热量。所以就感觉冷了。 参考答案:蒸发(汽化)吸热 * 3.比较蒸发和沸腾的异同,填写表格。 * 比 较 蒸 发 沸 腾 不同点 发生温度 _ _ 发生位置 _ _ 剧烈程度 _ _ 相同点 参考答案: * 比较 蒸发 沸腾 不同点 发生温度 任何温度 一定温度即达到沸点 发生位置 液体表面 任何部位 剧烈程度 缓慢 剧烈 相同点 都是汽化现象,都吸热 探究3 液化放热 结合“体验活动”,思考以下问题: 1.在活动1中,刚从冰箱里拿出来的饮料瓶的外壁为什么会出现水珠?这说明了什么? 参考答案:外界的水蒸气遇到冷的饮料瓶,气态的水蒸气变为液态的小水珠,这是一种液化现象,液化放热。 2.液化和汽化有什么关系? 参考答案:液化和汽化互为逆过程,汽化吸热,液化放热。 * 1.汽化: (1)定义:物质从_变为_的过程。 (2)特点:汽化_。 液态 气态 吸热 * (3)汽化的两种方式:蒸发和沸腾。 汽化方式 特点比较 液体表面 液体表面 内部 任何 一定 缓慢 表面积 温度 空气流速 * 蒸 发 沸 腾 发生部位 只在_发生 在_和 _同时发生 温度条件 _温度 _温度(沸点) 剧烈程度 _ 剧烈 影响因素 液体的_、 _、_ 供热快慢、液面上方气压 汽化方式 特点比较 不变 (等于沸点) 汽化 吸热 * 蒸 发 沸 腾 温度变化 降温致冷 吸热、温度_ _ 共同特点 都属于_现象;都要_ 2.液化: (1)定义:物质从_变为_的过程。 (2)特点:液化_。 气态 液态 放热 * 【拓展延伸】水沸腾前后,气泡体积变化不一样的原因 水沸腾前,在气泡上升过程中,下面部分的水先受热,温度升高,于是有一部分水汽化成水蒸气,形成气泡,气泡所受到的浮力大于自身的重力,于是气泡上升。而由于水是热的不良导体,下部分的水温升高,但上部分的水温仍然较低,在气泡上升过程中,气泡遇到温度比它低的冷水,于是有一部分水蒸气放热,液化成小水珠,气泡的质量变小了,所以气泡的体积也相应地变小了。但是,在气泡上升过程中,由于所处的深度变小了,所以外界的压强变小了,导致气泡的体积变大。相对而言,前者对气泡体积变化的影响要比后者大,所以在气泡上升过程中,实际表现出的现象是其体积变小。 * 而在水沸腾以后,由于对流,水的上下部分的温度都达到沸 点,继续加热,与水沸腾前一样,有水汽化成水蒸气形成气泡上 升。在上升的过程中,也不断有水汽化成水蒸气,于是许多气泡 聚在一起,越积越多,从而其体积变大。另一方面,与沸腾前相 似,在上升的过程中,气泡所处的深度变小了,也会使其体积变 大。这两方面的影响是一致的,最终的现象也是气泡的体积变 得越来越大。综上所述,气泡体积的变化情况由两方面因素决 * 定:一方面是看是否有更多的水汽化成水蒸气,形成气泡,还是 不断地有水蒸气液化成小水珠。另一方面就是在气泡上升过 程中,其所处的深度变小了,导致气泡的体积变大。而且从实 验中可以得出,气泡所处深度的变化对其体积变化的影响较小。 所以,水沸腾前后,其体积的变化出现了两种截然相反的现象。 * 考点1 判断汽化和液化现象 【典例1】戴眼镜的李强同学冬天从室外进入温暖的教室,发现眼镜的镜片上“呵气”,过一会儿,“呵气”逐渐从中间消失,“呵气”是空气中的水蒸气 形成的,“呵气”消失是由于发生了 现象。 * 【思路导引】解答本题关键是分析题干关键词及隐含条件,分析思路如下: * 【精讲精析】本题考查物态变化的判断。冬天教室内的温度很高,使周围空气中的水蒸气温度升高而上升,遇到温度较低的玻璃镜片时,热的水蒸气发生液化现象变成小水珠附着在镜片上,所以镜片上出现“呵气”;经过一段时间,镜片上的小水珠会吸热又变成水蒸气消散在空气中,镜片上的“呵气”消失,这是发生了汽化现象。 答案:液化 汽化 * 【方法归纳】判断汽化和液化 (1)判断方法:根据物体初、末状态判断。 (2)“白气”和水蒸气的不同 ①“白气”是水蒸气遇冷液化成的小水珠,不是水蒸气。 ②“白气”是液态的,水蒸气是气态的。 * 考点2 探究水的沸腾 【典例2】图甲是“观察水的沸腾”的实验装置图。 (1)小聪观察到水沸腾前和沸腾后水中气泡的上升情况不同,如图乙、丙所示。则图 是水在沸腾前的情况,为了方便地读出温度计的示数,小聪将温度计从水中拿出来进行观察读数,则会导致所测温度偏 (选填“高”或“低”)。 * (2)水沸腾时温度计的示数如图丁所示,读数为 ,说明此时气压 标准大气压(选填“大于”“等于”或“小于”)。 * (3)图戊、图己、图庚是三名同学作出的水的温度随时间变化的图像,其中正确的是图 ,分析该图像,可知水沸腾时温度保持不变,但要继续 (选填“吸”或“放”)热。 * 【思路导引】解答此题主要抓三个关键点 关键点1:沸腾前气泡由大变小,沸腾时气泡由小变大。 关键点2:液体沸点随压强的增大而升高。 关键点3:液体沸腾时吸热,温度不变,图像有一段水平部分。 * 【精讲精析】本题考查“水的沸腾”的实验探究。(1)沸腾前,杯底的温度高,越往上温度越低,根据热胀冷缩的原理,气泡越往上越小;沸腾后,水的温度上下相同,但由于越往上所处的深度越小,故气泡越往上越大;温度计在读数时,应停留在被测液体中,若从沸腾的水中拿出来再读数,由于周围的空气温度低,会使温度计的示数降低。 * (2)由图丁可以看出,该温度计的示数为99 ,由于沸点与气压有关,而且气压越高,沸点越高,气压越低,沸点越低。当大气压为1标准大气压时,水的沸点为100 ,故此时气压小于标准大气压。 (3)水沸腾前,水温随时间的增加而升高;水沸腾时,温度不变,但要不断地给水加热才能继续保持沸腾,故水沸腾时的图像为图庚,水在沸腾时要继续吸热。 答案:(1)丙 低 (2)99 小于 (3)庚 吸 * 【方法归纳】水沸腾的特点 (1)在1标准大气压下,水的沸点是100 。 (2)沸点与液体上方的气压有关,气压越低,沸点越低。 (3)水沸腾前,上升的气泡越来越小,沸腾过程中,上升的气泡越来越大。 (4)沸腾过程中,吸收热量,温度不变。 (5)沸腾是在液体内部和表面同时进行的汽化现象。 * 1.如图是某同学在云南香格里拉风景区中拍摄的晨雾照片,雾 的形成过程属于( ) A.液化 B.汽化 C.凝固 D.熔化 * 【解析】选A。本题考查物态变化种类的判断。液化是由气态变成液态;汽化是由液态变成气态;凝固是由液态变成固态;熔化是由固态变成液态。雾是小液滴的形成,是由热的水蒸气遇到周围的冷的环境变成了小液滴,属于液化现象,故选A。 * 2.下列所描述的现象中,属于汽化的是( ) A.铁块熔成铁水 B.湿衣服晾干 C.河水结成冰 D.早晨出现的雾 【解析】选B。本题考查物态变化的知识。铁块熔成铁水是熔化现象,湿衣服晾干是汽化现象,河水结成冰是凝固现象,早晨出现的雾是水蒸气发生液化形成的,B项正确。 * 3.用湿抹布擦过的黑板,过一会变干了,这一现象是( ) A.汽化 B.凝固 C.液化 D.熔化 【解析】选A。本题考查物态变化的判断。用湿抹布擦拭黑板后,黑板上的水分从空气中吸热而变成水蒸气蒸发掉,由液态变成气态,属于汽化现象。故选A。 * 4.室内温度为20 ,此时用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,图中能正确反映温度计示数随时间变化的图像是( ) * * 【解析】选B。本题考查汽化的特点。酒精蒸发吸热,能使它附着的温度计温度下降;随着酒精的迅速蒸发完毕,受空气温度的影响,温度计的示数又会上升,直到和周围温度示数相同时,不再上升,故选B。 * 5.医生抢救中暑病人时,通常在病人的额头和身上擦酒精。这种方法称为“物理疗法”。这种疗法的依据是酒精_ (填写物态变化名称)时,会 (选填“吸收”或“放出”)热量。 【解析】本题考查汽化的特点。把酒精擦在身上后,酒精易挥发,发生汽化现象,汽化过程会从身上吸收热量,这样会降低身上的温度。 答案:汽化(或蒸发) 吸收 * 6.(2012 吉林中考)如图所示,小明盛热汤时,戴的眼镜马上变 得雾蒙蒙的,什么都看不清了,这是因为水先 成水蒸气, 又遇冷 成小水珠附着在眼镜片上。 * 【解析】本题考查物态变化的判断。热汤中的水吸热发生汽化变为水蒸气,水蒸气遇到冷的眼镜片,放热液化成小水珠。 答案:汽化 液化 * 7.小凡同学在做“观察水沸腾”实验中 * (1)他的操作如图甲所示,其中错误之处是_。 (2)纠正错误后,水沸腾时温度计示数如图乙所示,为_ 。 (3)分析如图丙所示的图像,可知水的沸腾特点是_ _。 * 【解析】本题考查了温度计的使用及水的沸腾实验。 (1)在题图甲的情景中,温度计的玻璃泡接触到了容器底,操作错误。(2)温度计上的示数从90 到100 共有10 ,两者之间有10个小格,故其分度值为1 ,结合液柱的位置,可以确定此时温度计的示数为98 。(3)从图像可知,随着加热的进行,水的温度在逐渐上升,当加热到10 min时,此时的水已沸腾,虽然吸热,但其温度并没有增加。由此可知液体沸腾时的特点是吸收热量,温度不变。 答案:(1)温度计的玻璃泡与容器底相接触 (2)98 (3)吸收热量,温度不变 * 找找你容易错在哪里? 小明和小红都想帮妈妈煮粥。小明认为粥锅里的水烧开后,可继续让火烧得很旺,煮得满锅沸腾,这样会很快将粥煮好;小红则认为,沸腾后应改用小火,盖上锅盖,让锅内微微沸腾,将粥煮好食用。你认为谁的想法更合理?请说出理由。 【学生自答】 小明的想法更合理。因为火烧得很旺,粥就能吸收更多的热量,温度升得更高,煮粥用的时间会更短。 * 【教师点评】 ①知道水沸腾需继续吸热,非常好! ②解释错误,忽略了水沸腾时吸热,温度不变。 【正确答案】 小红的想法更合理。因为锅内水沸腾后,不管如何加热,温度将不再升高,故只需用小火加热即可保持水的沸腾状态,还可以节约能源。 * 升华和凝华 * 放热 放热 吸热 吸热 固态 液态 气态 液化 熔化 汽化 凝固 ? ? 物质能在固态和气态之间直接变化吗? 回顾 * 升华 物质由固态直接变成气态的现象,叫做升华 固态的冰直接变成气态的水蒸气,是冰的升华 * 凝华 物质由气态直接变为固态的现象,叫做凝华 * * 生活中物理现象 水蒸气 凝华 思考:窗花出现在玻璃窗的内侧还是外侧? 内侧 答案是: 小冰晶 在寒冷的冬天,在玻璃窗的表面会有冰花。 秋冬季节,玻璃窗上会“出汗”。 * 生活中物理现象 霜是怎样形成的 * 生活中物理现象 “雾凇” 水蒸气 凝华 小冰晶 * 1、灯泡为什么会变黑? 2、黑色的物质是怎么形成的?…… 烧黑的灯泡 看见这只灯泡,你有什么问题吗? 生活中物理现象 * 钨丝 钨蒸气 钨的颗粒 ? 升华 凝华 吸热 放热 生活中物理现象 * 固态 固态 气态 生活中物理现象 * 冰棍外表的“白粉” 飞机播洒干冰降雨 人工降雨 * 把干冰撒入冷云层中 干冰升华吸热,空气中的水蒸气凝华成小冰粒或液化小水珠 人工降雨剖析图 * 小冰粒变大而下降 人工降雨剖析图 下降 * 暖流 遇到暖流熔化为雨点降落 人工降雨剖析图 * 人工降雨 干冰(固态二氧化碳) 二氧化碳气体 升华 热 空气中的水蒸气 凝华 液化 雨 遇到暖空气后,冰晶溶化 * 冰晶 小水珠 你能回答吗? 你一定看过中央电视台文艺晚会吧,向舞台上喷洒干冰,能产生缕缕青云或淡淡薄雾,这种特殊效果是如何产生的? * 舞台上喷出的干冰瞬间升华,从周围吸热,导致温度下降,周围的水蒸气遇冷液化成小水珠或凝华成小冰晶悬浮在空气中,即我们所见到烟雾。 (离干冰比较近的地方的水蒸气将直接凝华成小冰晶) * 固态 液态 气态 凝固(放热) 熔化(吸热) 升华(吸热) 汽化(吸热) 液化(放热) 凝华(放热) * 1. 说说下列各现象中物质状态的变化并说明吸放热情况。 I. 冬天玻璃窗内表面结一层冰花 A. 碘变成紫色的气体 B. 卫生球变小了 C. 霜的形成 D. 雾、露的形成 E.水结冰 F.夏天衣服被晒干 G.冰化成水 H.冬天嘴里呼出的白气 (升华吸热) (凝华放热) (液化放热) (熔化吸热) (汽化吸热) (凝固放热) (升华吸热) (液化放热) (凝华放热) 达标训练 * 水的家族成员 * 思考 云、雨、雪、露、雾、霜是十分常见的自然现象,你知道它们是怎样形成的吗? 雾 雪 霜 露 云 水 * 云:白天气温较高,地表水大量蒸发,因此空气中含有大量的水蒸汽。这时候水蒸汽上升到冷的高空以后,一部分液化成为小水滴,一部分凝华成小冰晶,天空中的云就是由大量的小水滴和小冰晶组成的。(液化以及凝华) * 雨:当云越聚越多,越聚越厚的时候,就要开始下落,在下落过程当中随着温度升高,云中的小冰晶熔化成小水滴,与云中原有的小水滴一起降落到地面上,这就是雨。(熔化) * 雾:空气中如果有较多的浮尘,水蒸汽遇冷液化成小水珠附在浮尘上,和浮尘一起漂浮在空气中,这就是雾。(液化) * 露:天气较热时,空气中的水蒸汽清晨前遇到温度较低的树叶、花草等,液化成小水珠附在它们的表面,这就是露。(液化) * 雪:当水蒸气上升到很冷的高空时,水蒸汽凝华成六角形的冰花,冰花聚集在一起,形成雪片或者雪团降落下来,这就是雪。(凝华) * 霜:夜晚,气温降到0摄氏度以下时,地面附近的水蒸汽遇到地面上冷的物体,凝华为冰花附在物体上,这就是霜。(凝华)霜会使农作物遭受冻害。 * 云 雪 露 雾 雨 霜 (液化) (液化) (液化) (液化) (凝华) ( 凝华) * * 水蒸气上升 在高空,水蒸汽凝结成小水珠 小水珠不断聚集形成云 当小水珠变大就下雨了 * 利用这张物质状态的转变图我们可以来分析一下生活当中非常常见的自然现象,云、雨、雪、雾、露、霜,他们都是水发生物态变化而形成的。 * 巩固练习 1. 下面关于云、露、雾、霜形成的叙述中,正确的是( ) A. 云是水蒸气升入高空时,温度降低液化成小水滴和凝华成小冰晶而形成的。 B. 雾是浮在浮尘上的空气液化形成的。 C. 露是云中的小冰晶熔化成为小水滴 D. 霜是空气中的水蒸气先液化为小水珠,而后又凝固成小冰晶 A * 2、冬天的早晨,在有人居住的室内窗户上往往会出现冰花,下面说法正确的是( ) A、出现在窗户的内侧,由大量水蒸气凝华而成 B、出现在窗户的内侧,由水凝华而成 C、出现在窗的外侧,由大量水蒸气凝华而成 D、出现在窗户外侧,由水凝华而成 巩固练习 * 3. 一代伟人毛泽东在《沁园春.雪》中写到“北国风光,千里冰封,万里雪飘”形成这种自然景象的主要物态变化是( ) A.熔化和汽化 B.凝固和液化 C..凝固和凝华 D.汽化和升华 巩固练习 * 巩固练习 4.将干冰撒在云层里,干冰迅速( )从空气中吸热直接变成二氧化碳气体.同时使云层中的气温急剧( ),空气中的水蒸气迅速( )成小冰粒并下降或( )成小水珠,小冰粒在下降的过程中遇热又( )成雨滴,这就是人工降雨。 * 5.将下列现象与相应的物态变化用线连接起来 雪糕 化了 洒水的地面变干了 樟脑丸越放越小 树枝上生成霜 用铁水浇铸工件 蒸锅上方生成“白气” 熔化 凝固 汽化 液化 升华 凝华 * 全球变暖与水资源危机 * 有人说,我们的地球应当叫水球。这是有一定道理的,因为我们生活的这个星球有水,而且71%的表面积被水占着。在宇航员看来,地球是一个蓝色的球,十分璀灿,太阳系家庭中独一无二。地球拥有的水量非常巨大,总量为13.86亿立方千米。其中,96.5%在海洋里;1.76%在冰川、冻土、雪盖中,是固体状态;1.7%在地下;余下的,分散在湖泊、江河、大气和生物体中。因此可以说,从天空到地下,从陆地到海洋,到处都是水的世界。 * 淡水在哪能里 地球上的水,尽管数量巨大,而能直接被人们生产和生活利用的,却少得可怜。首先,海水又咸又苦,不能饮用,不能浇地,也难以用于工业。其次,淡水只占总水量的2.6%左右,其中的绝大部分(占99%),被冻结在远离人类的南北两级和冻土中,无法利用,只有不到1%的淡水,它们散布在湖泊里、江河中和地底下。与全世界总水体比较起来,淡水量真如九牛一毛。 * 水资源危机与节约用水 迄今为止,人类还未在地球以外的其他星球上发现水。水是生命之源!人类在尽情地享用大自然的恩赐。 然而随着人类社会的发展,环境问题越来越严重了.土地沙化、河水污染,山清水秀的地面景观正在消失,孕育生命的河流正在干涸或被污染。 缺水已是一个世界性的普遍现象。据统计,全世界有100多个国家存在不同程度的缺水问题,其中有28个国家被列为缺水国或严重缺水国。 * 水资源危机 荒芜的农田 * 水资源危机 干涸的水井 * 水资源危机 沙河 * * 我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,名列世界第四位。但是,我国的人均水资源量只有2300立方米,仅为世界平均水平的1/4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。然而,中国又是世界上用水量最多的国家。仅2002年,全国淡水取用量达到5497亿立方米,大约占世界年取用量的13%,是美国1995年淡水供应量4700亿立方米的约1.2倍。 中国从20世纪70年代以来就开始闹水荒,这不是危言耸听,而是客观存在的事实。80年代以来,中国的水荒由局部逐渐蔓延至全国,情势越来越严重,对农业和国民经济已经带来了严重影响。 中国水资源的分布情况是南多北少,而耕地的分布却是南少北多。比如,中国小麦、棉花的集中产区——华北平原,耕地面积约占全国的40%,而水资源只占全国的6%左右。水、土资源配合欠佳的状况,进一步加剧了中国北方地区缺水的程度。 * 水资源危机与节约用水 造成水严重缺乏的主要原因之一是 ,而污染水资源的罪魁祸首是 。 水的污染 生活污水、工业废水、工业固体废物、生活垃圾等 * 水资源危机 * 水资源危机 * 水资源危机 原油泄漏 * 水资源危机 赤 潮 * 赤 潮 * 水域中一些浮游生物暴发性繁殖引起水色异常的现象,主要发生在近海海域。又称红潮。 * 赤潮的颜色,是由形成赤潮占优势的浮游生物种类的颜色决定的,如夜光藻、无纹多沟藻和一种纤毛虫等形成的赤潮呈红色,绿色鞭毛藻大量繁殖时呈绿色,还有一些硅藻多时则呈褐色。 * 海洋受到有机物污染,生物可利用的氮、磷、碳等营养物质大量增加和聚积,造成海洋富营养化,为赤潮生物大量繁殖提供了丰富的营养盐类,这是形成赤潮的基本原因。此外,海水受污染后,铁、锰等重金属和有机氮化合物的含量增加,促使赤潮生物在短时期内大量繁殖,这是赤潮发生的诱因。 * 赤 潮 危害 发生赤潮的海区的生态系统由于赤潮而遭到破坏。其危害主要有:①赤潮生物大量繁殖,覆盖海面,或附着在鱼类的鳃上,它们呼吸困难。②赤潮生物在生长繁殖的代谢过程和死亡的赤潮生物被微生物分解等过程中,消耗了海水中的溶解氧,使海水严重缺氧,鱼、贝窒息而死;赤潮生物的死亡,促使细菌大量繁殖,有些细菌能产生有毒物质。③有些赤潮生物体内及其代谢产物含有生物毒素,引起鱼、贝中毒病变或死亡。如链状膝沟藻生的石房蛤毒素是一种剧烈的神经毒素。 * 节约用水 珍惜水资源 水是生命之源!面对严重的缺水、污染问题,要积极行动起来,珍惜每一滴水,采取节水技术、防治水污染、植树造林等多种措施,合理利用和保护水资源。 世界水日:1993年1月18日,第47届联合国大会通过了193号决议。确定自1993年起,将每年的3月22日定为世界水日。 * 徽标右上方弧线代表自来水管道和水龙头,滴下的一滴水被伸出的手掌接住。将“节水”之意寓于“接水”之中。表达的思想意义是:水是生命之源,珍惜每一滴水,是公民的义务和责任。 * 节约用水 珍惜水资源 珍惜每一滴水 * 节约用水 珍惜水资源 交流与讨论: 我们在家庭生活中用水淘米、洗菜、洗衣、浇花、冲厕、洗澡……列举出所有可能的节水方法。 * 节约用水的措施 宣传节水的重要性、迫切性,提高人们节水意识 废污水再利用:如工厂重复利用内部已使用过的水;城市污水经处理净化后可回收利用 加强输水管道检漏工作 推广节水器具 农业上推广节水灌溉技术 * 物体的内能 * 【体验1】内能的存在 活动:观察水烧开时,壶盖被顶起的现象。 思考: (1)原本静止的壶盖被顶起,它具有了 能。 (2)壶盖获得的这种能量是什么能量转化来的?这是否预示着可能存在某种新的能量形式? 提示:(1)动 (2)从内能转化而来 是 * 【体验2】内能的改变 活动1:如图(a)反复弯折铁丝; 活动2:如图(b)把铁丝放在火焰上烤一下。 * (1)活动1中,手对铁丝 (选填“做功”或“不做功”),弯折后的铁丝温度 。 (2)活动2中,在火焰上烤过的铁丝,温度 。 提示:(1)做功 升高 (2)升高 * 1.什么是内能?是否一切物体都具有内能? 2.内能与温度有什么关系? 3.改变内能的两种途径是什么? 4.什么是热量? * 探究1 内能 结合机械能的知识,思考以下问题 1.下面是物体具有机械能的实例 (1)运动着的篮球具有动能。 (2)自由下落的苹果和地球互相吸引具有势能。 (3)被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。 与这些实例类比:物质是由分子组成的,运动着的分子具有 能;互相吸引或排斥的分子具有 能。 * 提示:与机械能类比,物体由于运动具有动能,由于被举高具有势能,弹性物体由于发生弹性形变具有弹性势能。由此可以推理:分子是运动的一定具有动能,分子间有相互作用的引力和斥力一定具有势能。 参考答案:动 势 * 2.将物体内部分子具有的能和机械能类比,我们如何定义内能? 参考答案:由于分子具有动能和势能,故把物体内所有分子无规则运动的动能以及分子势能的总和叫做物体的内能。 3.结合分子动理论知识分析,内能与温度有什么关系? 提示:温度越高,分子运动越快,分子动能越大,故内能越大。 参考答案:温度影响内能大小,同一物体温度越高,内能越大。 * 4.为什么说“一切物体,不论温度高低,都具有内能”(结合分子动理论的知识)? 提示:从分子动理论的知识回答。任何情况下,分子无规则运动不会停止,分子动能不会为零;分子之间的相互作用不会消失,分子势能不会为零,因此物体的内能不会为零。 参考答案:任何情况下,分子无规则运动不会停止,分子动能不会为零,分子之间的相互作用不会消失,分子势能不会为零,因此物体的内能不会为零。 * 探究2 改变内能的两种途径 结合“体验2”,思考以下问题: 1. 和 都可以改变物体的内能。 参考答案:做功 热传递 * 2.小实验:如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻 璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,棉花 球会立即燃烧起来。试一试解释原因:向下压 活塞,对筒内空气 ,空气温度 , 内能 ,达到硝化棉的着火点,棉花球立 即燃烧起来。说明 可以改变物体的内 能。 提示:根据实验过程和现象分析是否有力做功,物体温度是否 变化,怎样变化。 参考答案:做功 升高 增大 做功 * 3.下面是生活中常见的实例,请指出哪个力在做功?内能是增加还是减小?能量如何转化?总结出做功改变物体内能的实质是什么。 (a)刀在磨刀石上摩擦后温度升高; (b)用打气筒打气时筒壁变热; (c)水沸腾时,顶起壶盖跳动。 * 提示:根据所给的情景分析物体温度或运动状态的变化,找出能量的变化。(a)刀在磨刀石上摩擦,克服摩擦力做功,物体温度升高,内能增加,是机械能转化为内能;(b)用打气筒打气时,活塞对空气的压力做功,空气被压缩,温度升高内能增加,机械能转化为内能;(c)水沸腾时,水蒸气受热膨胀,推起壶盖,对壶盖的推力对壶盖做功,壶盖运动获得机械能,内能转化为机械能。由以上实例得出:做功改变物体内能的实质就是能量的转化。 * 参考答案:(a)克服摩擦力做功,物体内能增加,机械能转化为内能 (b)活塞对空气的压力做功,空气内能增加,机械能转化为内能 (c)水蒸气对壶盖的推力对壶盖做功,水蒸气的内能减小,内能转化为机械能 能量的转化 * 4.下面是生活中改变物体内能的实例 (1)加热金属棒的一端,金属棒的另一端温度升高。 (2)用煤气灶烧水。 (3)把水放在阳光下,水的温度上升。 * 分析以上实例可知, 可以改变物体的内能,其特点如下: (1)物体之间发生热传递的条件是存在 。 (2)传递的是 能,是从 传递到 ,传递过程中能量的形式 (选填“有”或“没有”)变化,其实质是 。 (3)热传递的结果是低温物体的内能 ,高温物体的内能 。 * 提示:以上三个例子,被加热物体的温度升高,内能增加,说明热传递可以改变物体的内能,分析特点,都有温度较高的物体或物体的一部分存在温度差,都是内能发生转移,从高温物体转移到低温物体或从高温部分转移到低温部分。热传递的结果是高温物体失去内能,低温物体得到内能,其实质就是内能的转移。 参考答案:热传递 (1)温度差(温度不相等) (2)内 高温物体 低温物体 没有 能量的转移 (3)增加 减小 * 5.热传递的三种方式是 、 、 。 参考答案:热传导 对流 热辐射 6.通过“探究”可知,做功和热传递在改变物体内能方面是 的。 提示:仅凭物体温度的变化不能判断出是哪种方式使它的内能发生了改变,可能是做功,也可能是热传递,即做功和热传递的效果是相同的。 参考答案:等效 * 探究3 热量的含义 1.在热传递的过程中,为了衡量内能传递的多少,引入一个新的物理量即 。 2.我们 (选填“可以”或“不可以”)说一个物体具有内能,但 (选填“可以”或“不可以”)说一个物体具有热量。 提示:任何物体都具有内能,只有发生热传递时内能发生了变化才谈得上热量,任何物体都不能说它具有热量。 参考答案:1.热量 2.可以 不可以 * 一、内能 1.定义:物体内所有分子无规则运动的_,以及_的 总和。 2.单位:_。 3.内能与温度的关系:如果体积变化不大,同一个物体,其_ 越高,内能_,_越低,内能_。 动能 分子势能 焦耳 温度 越大 温度 越小 * 二、改变物体内能的两种途径 1.做功: (1)大小:外界对物体做功,物体的内能_。物体对外界做功, 物体的内能_。 (2)实质:能量的转化。 增加 减小 * 2.热传递: (1)三种方式:_、_、_。 (2)条件:两物体(或部分)之间有_。 (3)实质:能量的_。 (4)结果:低温物体吸热,内能_;高温物体放热,内能_。 3.做功和热传递对于改变物体的内能是_的。 热传导 对流 热辐射 温度差 转移 增加 减少 等效 * 三、热量 1.定义:在热传递过程中,物体间_传递的多少。 2.实质:热传递转移的是_。 内能 能量 * 【拓展延伸】影响物体内能的因素:物体的内能包括所有分子的动能和势能,所以物体的内能不仅受物体的温度影响,还会受质量、体积、物质种类的影响,具体关系如下。 * 决定因素 制约关系 温度 温度越高,物体内部分子的无规则运动越剧烈,物体的内能就越大 质量 在温度一定时,物体的质量越大,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大 体积 在质量一定时,物体的体积越大,分子间的势能越大,物体的内能就越大 种类 不同物质的分子大小、结构不同,在温度相同时,它们的分子动能、分子势能不同 考点1 温度、内能、热量的联系及区别 【典例1】关于温度、热量、内能,以下说法正确的是 ( ) A.0 的冰没有内能 B.水沸腾时继续吸热,温度保持不变 C.物体的温度越低,所含的热量越多 D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变 * 【思路导引】分析本题的三个关键点: 关键点1:热量是个过程量,内能是个状态量。 关键点2:热量是内能改变多少的量度,不是温度改变多少的量度。 关键点3:内能与物体的温度、质量和状态都有关。 * 【精讲精析】选B。本题考查温度、内能和热量的关系。一切物体都有内能,A项错误;水沸腾时虽然继续吸热,但温度保持沸点不变,B项正确;热量是在热传递过程中传递能量多少的量度,不能说物体含有多少热量,C项错误;物体的内能与温度、质量、物质状态都有关,温度相同,质量和状态不同,物体的内能也不同,D项错误。 * 【方法归纳】内能、温度、热量的区别与联系 * 温度 热量 内能 物理 意义 物体的冷热程度 热传递过程中改变的内能 物体内所有分子动能与势能之和 量的 性质 状态量 过程量 状态量 存在 情况 表示一定的冷热程度 可能为零 不可能为零 联系 热传递改变物体的内能,物体吸热内能增加,放热内能减小,但温度不一定改变(如晶体熔化);同一个物体的温度升高内能一定增加,温度降低内能一定减小 考点2 改变内能的两种途径 【典例2】寒冷的冬天,人们的手常常会感到 冷。从物理学的角度看,小丽和小亮改变手内能的途径分别是 ( ) A.做功、做功 B.做功、热传递 C.热传递、热传递 D.热传递、做功 【思路导引】解答本题的关键是确定能量是发生了转化还是 转移。 * 【精讲精析】选D。本题考查改变内能的两种方式。做功和热传递都能改变内能,本题中小丽采用哈气的方法取暖,这是利用热传递的方式改变手的内能,小亮采用双手摩擦的方法使自己的双手热乎起来,这是利用做功的方式改变手的内能。 * 【方法归纳】判断内能改变方式的方法 * 1.物体的内能是指( ) A.物体中个别分子运动所具有的能 B.物体做机械运动所具有的能 C.物体内所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和 D.物体内分子定向移动所具有的能 * 【解析】选C。本题考查内能的概念。内能是物体内部所有分子所具有的能。对于个别分子谈不上内能,A错误。分子动能是分子做无规则运动所具有的能量,而不是定向移动所具有的能量,更不是物体做机械运动所具有的能,B、D错误,C正确。 * 2.关于静止在水平地面上的足球的能量,下列说法正确的是 ( ) A.因为足球静止,所以足球的分子动能为零 B.因为足球在水平地面上,所以足球的分子势能为零 C.如果足球运动起来,足球的内能要增加 D.如果足球的温度升高,足球的内能要增加 * 【解析】选D。本题考查对内能概念的理解,主要是认识到内能是一种不同于机械能的能量形式。足球静止,其动能为零,但足球内部的分子始终不停地运动着,分子动能不为零,所以A错。足球在水平地面上,其重力势能为零,但分子间存在着相互作用的引力和斥力,就存在着分子势能,所以B错。足球运动起来,其动能增加,但内能不会增加,所以C错。足球的温度升高,其内能增加,所以D正确。 * 3.下列现象中,通过热传递来改变内能的是 ( ) * 【解析】选A。本题考查改变物体内能的方式。给冷水加热是内能从酒精灯转移到冷水,属于热传递改变物体内能,A正确;B是压缩空气做功,C、D是克服摩擦力做功,均是机械能转化为内能,属于做功改变物体内能。 * 4.如图所示的四个事例中,用做功方式改变内能的是( ) A.①② B.②③ C.③④ D.①④ * 【解析】选D。本题考查改变内能的两种方式。分析四种现象中内能改变的方式,然后找出正确的选项。①火柴头划过火柴盒,两者摩擦做功,是利用做功改变火柴头的内能;②嘴对手哈气是热气的内能转移到手上,是热传递;③炒菜是热传递;④水蒸气把软木塞冲开是水蒸气对外做功,因此温度降低。 * 5.将一根铁丝用手快速反复弯折数十次,铁丝弯折处会发热,铁丝的内能将 。这个实验说明 可以改变物体的内能。 【解析】本题考查改变内能的方式。弯折铁丝,铁丝弯折处发热,铁丝的温度升高,内能增加;铁丝内能增加的过程中对铁丝有力的作用,由此判断是做功改变了铁丝的内能,是机械能转化成了内能。 答案:增加 做功 * 6.如图所示实验,展示了人类利用内能的过程。其中,酒精燃烧过程中,能量转化关系是 能转化为 能,软木塞被冲开,能量转化关系是_ 能转化为 能。 * 【解析】本题考查内能和其他形式能的转化。用酒精灯在给试管加热的过程中,酒精的化学能转化为内能,这些内能传递给试管中的水,使得水的内能增加,产生大量的水蒸气,试管内的气体压强增大,大于外界的大气压,水蒸气就会将软木塞冲开,即对软木塞做功,将水的内能转化为软木塞的机械能。 答案:化学 内 内 机械 * 找找你容易错在哪里? 1 g水与1 kg水,若它们的温度相同,内能相同吗?说明理由。 【学生自答】 相同。因为它们的温度相同。 【教师点评】 能知道温度影响内能的大小,但是忽略了影响内能的其他因素,如物体的质量。 【标准解答】 不相同。虽然温度相同,但1 kg水比1 g水的水分子数目多,分子动能和分子势能的总和大,所以它们的内能不相同。 * * 复习提问 1、什么叫内能、热量? 2、内能与哪些因素有关? 3、改变物体内能的方法有哪些? 4、1千克的水温度升高1 吸收多少热量? * 中午,沙子很烫而海水很凉。 傍晚,沙子变凉了而海水却还很暖和。 你想过 为什么在同一时刻沙子和海水的温度却不一样? * 学习目标: 1.了解比热容概念。 2.会查比热容表。能根据物质的比热容解释简单的物体温度变化和吸放热问题。 3.能计算有关物质比热容、温度变化、或吸放热问题。 4.经历探究比热容的过程。(能根据猜想与假设制定计划,设计方案有控制变量的意识;会根据设计的方案选择器材;能积极与他人交流探究结论,能对数据进行初步评价。) * 生活事例: 1.烧开一壶水与烧开半壶水需要的热量一样多吗? 2.把一壶水烧开与烧成温水需要的热量一样多吗? 结论:同种物质(水)在温度升高时吸收的热量,跟物质(水)的质量有关,跟升高的温度有关 * 问题来了! 实验探究:不同物质、升高相同温度,吸收的热量一样多吗? 若把相同质量的不同种物质(水和色拉油),使它们升高相同的温度,吸收的热量一样多吗? * 设计实验 1. 你认为有哪几个因素会影响物质吸收热量的多少?该用什么方法来探究? 2. 怎样比较物质吸收的热量的多少? 3. 用什么仪器测量物质升高的温度? 4. 你打算怎样验证猜想? 温馨提示:经过独立思考和彼此交流后不能解决的,请阅读教材。 * 2. 怎样比较物质吸收的热量的多少? 1.你认为有哪几个因素会影响物质吸收热的多少?该用什么方法来探究? 质量、升高的温度、物质的种类 控制变量法 用两个完全相同的热源来加热,比较加热时间的长短 设计实验 * 酒精灯 ~220V 选用哪个装置作为热源 信息快递: 如果加热方法完全相同, 就可以认为相同时间里 物质吸收的热量相同 * 电加热器 选取的理由:低压、密封、隔热好,能很好地减少热损失 主要仪器:_ * 4.你打算怎样验证猜想? 取相同质量的不同物质(水、色拉油)用相同的热源使它们升高相同的温度,比较所需时间(吸收热量)是否相同。 3. 用什么仪器测量物质升高的温度? 温度计 * 记录表格: 进行实验与收集证据: 需要测量和记录哪些量? 记录表格? 具体步骤? * 液体种类 质量m/g 升高的温度 t/0c 通电时间t/min 吸收的热量(多或少)Q 水 100 色拉油 100 现象:质量相等的水和色拉油,升高相同的温度时, 吸收的热量多。 水 结论:质量相等的不同物质,升高相同温度时,吸收的热量_ (相同/不同) 推理:当它们吸收相同的热量(加热相同时间), 升高的温度高。 色拉油 不同 吸收热量多的,吸热能力强(水); 吸收热量少的,吸热能力弱(色拉油) * 反思评估(实验数据误差分析)??? * 第二课时 * 1、概念:比热容的大小等于单位质量的某种物质温度每升高(或降低)1 所吸收(或放出)的热量叫做该种物质的比热容。 一、物质的比热容 2、单位: 焦/(千克 ) 符号: J/(kg ) 读着: 焦耳每千克摄氏度 3、计算公式: * c= Q m(t2-t1) 比热容是物质的一种特性。(其大小反映了物质吸热能力的强弱) 质量相同的不同物质,温度变化相同时,比热容大的吸收(或放出)的热量越多。 质量相同的不同物质,在同样受热或冷却的情况下,比热容大的温度变化要小些。 * 分析比热表,可以找出哪些规律 J/(kg ) * 水 4.2 103 铝 0.88 103 酒精 2.4 103 干水泥 0.84 103 煤油 2.1 103 铁、钢 0.46 103 冰 2.1 103 铜 0.39 103 蓖麻油 1.8 103 汞 0.14 103 砂石 0.29 103 铅 0.14 103 1、不同的物质比热容一般_; 3、比热容是物质的特性之一。它只与物质的种类和状态有关。跟物体质量的大小,温度改变的多少,物体的形状、体积、位置等无关。 4、_的比热容较大 可以用比热容来鉴别物质的种类。 不同 水 规律: 水的比热容是: 其物理意义是: 1kg的水温度每升高(或降低) 1 ,吸收(或放出)热量4.2 103J 4.2 103J/kg.0C 2、同种物质状态不同时比热容不同; * 生活 物理 社会 1.人们用冷水冷却发动机,用热水取暖,你能解释这样做的原因吗? 2.为什么沙漠地带昼夜温差很大,而沿海地区昼夜温差不大? 由于水的比热容大,那么在质量一定的条件下,水吸收 (或放出)的一定的热量,升高(或降低)的温度最小。 水吸热升温比别的物质慢 水的吸热能力比别的物质强 * * 水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗? * 为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样? 因为海水与沙子受光照的时间完全相同,所以它们吸收的热量相同,但是海水的比热容比沙子的比热大,所以海水升温比沙子慢;没有日照时,海水降温比沙子慢。 现在你知道答案了吗? * 1.小明从表中提供的信息中,得出以下几个结论,其中错误的是( ) A.汽车发动机用水来冷却效果好 B.液体的比热容都比固体大 C.同种物质在不同状态下比热容值不同 D.质量相等的铜和铅,升高相同的温度,铜吸收的热量多 B * 几种物质的比热容(J/kg ) 水4.2 103 干泥土0.84 103 酒精2.4 103 铜0.39 103 冰2.1 103 铝0.88 103 水银0.14 103 铅0.13 103 2.甲物体的比热容大于乙物体的比热容,若( ) A.甲、乙质量相等,则甲吸收的热量一定多 B.甲、乙吸收的热量相等,则乙升高的温度一定多 C.甲、乙质量相等,它们升高的温度相同,则甲吸收的热量一定多 D.甲、乙质量相等,它们放出的热量也相等,则甲降低的温度一定多 C * 3.有质量相同的两块金属铜和铝,已知铜的比热容小于铝的比热容,则( ) A.它们降低相同的温度,铝放出的热量一定大于铜放出的热量 B.它们升高相同的温度,铜吸收的热量一定大于铝吸收的热量 c.它们放出相同的热量后,铝降低的温度一定大于铜降低的温度 D.它们吸收相同的热量后,铜的末温一定高于铝的末温 A * 1.要使2kg的水温度升高1 ,要吸收_ J的热量. 2.要是将1kg的水温度升高2 ,要吸收 的热量。 3.某家庭用热水器烧水时,使5kg的水由20 升高到30 ,要吸收_ J的热量. [c水=4.2 103J (kg )] 你会算吗! 8.4 103 请小结你的计算方法: 8.4 103 2.1 105 * Q=cm t (其中Q表示 ,c表示 , t表示 。) 温度升高时:Q吸 = c m ( t2- t1 ) 温度降低时:Q放 = c m ( t1- t1 ) 热量的计算 物体吸收或放出的热量 比热容 温度变化值 * 质量为100g、初温是24 的某实心金属小球吸收2.3 103J的热量后,温度升高到74 .那么,这种金属的比热容是多少?从下表可知此金属是什么? * 物质 比热容c/J.(kg. )-1 物质 比热容c/J.(kg. )-1 铝 0.88 103 铜 0.39 103 钢铁 0.46 103 铅 0.13 103 某校课外物理兴趣小组的同学,在图12中的A杯装入480mL、密度为1.0g/mL、比热容为4.2 103/(kg )的水,在B杯中装入600mL、密度为0.8g/mL、比热容为2.1 103J/(kg )的煤油,两液体的初温均为20 .用两个相同的电热器分别给水和煤油加热.表一和表二是前后两次实验探究时记录的数据 * (1)表一的数据说明质量相同的水和煤油升高相同的温度所吸收的热量_。 (2)表二的数据说明质量相同的水和煤油吸收相同的热量时升高的温度_。 不同 不同 * 液体 体积 初温 加热 时间 末温 水 480mL 20 10min 50 煤油 600mL 20 5min 50 液体 体积 初温 加热时间 末温 水 480mL 20 10min 50 煤油 600mL 20 10min 80 2.水的比热容是4.2 103J/(kg ),将质量为4kg的水从20 加热到70 需要吸收 J热量.如果将水倒掉一半,它的比热容将为 J/(kg. ) 8.4 105 4.2 103 * 3. 让质量和初温都相同的铝块和铁快吸收相同的热量后,放在一起,谁吸热?谁放热? 若让它们放出相同热量后呢? * 4. 将质量为2Kg、温度为500 的铁块放入质量为50Kg、温度为20 的冷水中,试计算:当它们到达热平衡时,水的温度是多少? * 内 燃 机 * 【体验】能量转化 活动1:回想过年或婚礼上燃放“二踢脚”的情形,“二踢脚”会从地面飞向天空; 活动2:观察烧水时,水沸腾后壶盖的情况; (1)活动1中,“二踢脚”会从地面飞向天空,是 能转化为 能。 (2)活动2中,水沸腾后壶盖被顶起,是 能转化为 能。 提示:(1)内 机械 (2)内 机械 * 1.什么是热机? 2.汽油机的构造有哪些?各部分的作用是什么? 3.汽油机、柴油机的工作原理。 * 探究1 热机 结合“体验”,思考以下问题 1.“活动”中的能量转化,都是从 能转化为 能,能实现这种能量转化的机器,称为 。 参考答案:内 机械 热机 * 2.我们常见的热机有哪些?举例说明。 提示:常见交通运输工具中使用的热机。 参考答案:蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机等。 * 探究2 汽油机 1.观察汽油机模型,分析汽油机主要的构造: 进气道 进气阀 活塞 气缸 火花塞 排气阀 排气道 飞轮 * 2.观察汽油机模型,指出汽油机的每个冲程中哪些部件是运动的?运动产生了什么效果?在下面的表格中填写完整。 * 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 示意图 * 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门开 闭情况 _ 关闭 _ 关闭 排气门开 闭情况 关闭 _ 关闭 打开 活塞运 动方向 _ 向上 _ _ 产生效果 吸入_ 的混合气体 _混合 气体 _ 排出废气 参考答案: * 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 示意图 * 冲程 名称 吸气冲程 压缩冲程 做功 冲程 排气 冲程 进气门开闭情况 打开 关闭 关闭 关闭 排气门开闭情况 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运 动方向 向下 向上 向下 向上 产生 效果 吸入汽油和空气的混合气体 压缩混合气体 对外做功 排出废气 3.在汽油机的四个冲程中, 冲程机械能转化为内 能; 冲程内能转化为机械能,其他三个冲程均靠 来完成。 参考答案:压缩 做功 飞轮的惯性 * 探究3 柴油机 观察柴油机的构造和工作过程,并与汽油机对比,思考以下问题: 1.柴油机和汽油机的区别: * 内燃机 项目 汽油机 柴油机 燃 料 汽油 柴油 构 造 气缸顶部有 气缸顶部有 吸气冲程 吸入 吸入 压缩冲程 压缩程度小,燃料混合物的压强和温度高 压缩程度大,空气的压强和温度更高 * 内燃机 项目 汽油机 柴油机 做功冲程 式 式 主要特点 轻巧、效率 笨重、效率 应 用 、飞机、 载重汽车、 、 、轮船 参考答案: * 内燃机 项目 汽油机 柴油机 燃 料 汽 油 柴 油 构 造 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 吸入空气 压缩冲程 压缩程度小,燃料混合物的压强和温度高 压缩程度大,空气的压强和温度更高 * 内燃机 项目 汽油机 柴油机 做功冲程 点燃式 压燃式 排气冲程 排出废气 排出废气 主要特点 轻巧、效率低 笨重、效率高 应 用 小汽车、飞机、摩托车 载重汽车、拖拉机、火车、轮船 2.从工作原理和工作过程中比较汽油机与柴油机有哪些相同点? 提示:从工作原理和工作过程上比较。 参考答案:(1)都是燃料在气缸内燃烧; (2)都是将内能转化为机械能的装置; (3)汽油机与柴油机都是压缩冲程末点火; (4)都由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,曲轴和飞轮转两周,活塞往复运动两次,对外做功一次; (5)都是排气冲程排出废气。 * 一、热机 1.特点:燃料燃烧时释放的_转化为_。 2.内燃机:燃料直接在发动机_内燃烧产生_的热机。 内能 机械能 气缸 动力 * 二、汽油机 1.定义:用_作燃料、使汽油在机器内部燃烧,将_转化 为_。 2.工作过程: 一个工作循环有_冲程,曲轴转动_周,做功_次。 汽油 内能 机械能 吸气 压缩 做功 排气 四个 两 一 * 3.工作特点: 打开 下 上 内能 上 下 内能 关闭 打开 冲 程 项 目 * 进气门 排气门 活塞 能量转化 吸气冲程 _ 关闭 上 下 压缩冲程 关闭 关闭 _ 机械能转化为_ 做功冲程 关闭 关闭 _ _转化为机械能 排气冲程 _ _ 下 上 考点 汽油机的工作过程及能量转化 【典例】如图是四冲程内燃 机工作循环中的一个冲程,它是( ) A.压缩冲程,将内能转化为机械能 B.压缩冲程,将机械能转化为内能 C.做功冲程,将内能转化为机械能 D.做功冲程,将机械能转化为内能 【思路导引】先判断是什么冲程,再分清其能量的转化。 * 【精讲精析】选B。本题考查内燃机的四个冲程和能量转化。从图中可以看出:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,属于压缩冲程。 * 【方法归纳】判断汽油机冲程的方法 (1)判断吸气冲程和排气冲程关键看气门和活塞:有一个气门打开,活塞向下运动是吸气冲程,有一个气门打开,活塞向上运动是排气冲程。 (2)判断做功冲程和压缩冲程关键看活塞:两气门均关闭,活塞向下运动是做功冲程,向上运动是压缩冲程;如果火花塞点燃必为做功冲程。 * 1.如图所示的四种交通工具,不用热机作为 动力机械的是( ) 【解析】选A。本题考查热机的能量转化。自行车是从人的生 物能转化为动能的;轮船、飞机、卡车是燃料的化学能转化为 内能,再由内能转化为机械能。 * 2.以下交通工具中,常用汽油机作为动力装置的是( ) A.小轿车 B.载重卡车 C.远洋轮船 D.动车 【解析】选A。本题考查汽油机的应用,汽油机比较轻巧,主要用于汽车、飞机、摩托车等,柴油机效率较高,比较笨重,主要用于载重卡车、火车、轮船等。 * 3.下面流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环和涉及的主要能量转化情况的,下列关于图中①②③④的补充正确的是( ) * A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能 B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能 C.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能 D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能 【解析】选C。本题考查内燃机能量的转化。在压缩冲程中机械能转化为内能,在做功冲程中内能转化为机械能。 * 4.汽油机是热机的一种,汽油在气缸内燃烧时将 能转化为 能,如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在 冲程。 * 【解析】本题考查内燃机的四个冲程。汽油在气缸内燃烧时是将化学能转化为内能。从汽油机结构图可以看出,两个气门关闭,活塞向上运动,这是压缩冲程。 答案:化学 内 压缩 * 5.在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能的是 冲程,其他三个冲程都是靠飞轮的 来完成的。 【解析】本题考查汽油机工作过程。汽油机每完成一个工作循环,就完成四个冲程,其中做功冲程将内能转化为机械能,其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。 答案:做功 惯性 * 6.如图所示是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,其中 图是做功冲程, 图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。 * 【解析】本题考查内燃机的工作过程。由图可知,乙图中的气门关闭,活塞下行,所以是做功冲程;甲图中的排气门打开,活塞上行,所以是排气冲程,该冲程是依靠飞轮的惯性来完成的。 答案:乙 甲 * 找找你容易错在哪里? 汽油机一个工作循环有几次能量转化?怎么转化的? 【学生自答】 一次,在做功冲程,由内能转化为机械能。 【教师点评】 忽略了压缩冲程的能量转化。 【标准解答】 2次,一次是压缩冲程,机械能转化为内能;一次是做功冲程,由内能转化为机械能。 * 热机效率和环境保护 * 【体验】燃料的热值 材料1:一个普通的家庭一个月平均要用无烟煤75 kg,改用液化石油气只需15 kg。农村烧大灶的话每月需干木柴150 kg。 材料2:一块无烟煤(0.6 kg)只能烧开5瓶水。而0.6 kg的液化气可以烧一天的饭菜、开水以及洗澡水。 * (1)由材料1可知,用无烟煤、液化气和干木柴燃烧放出相同的热量,三者所需质量 。 (2)由材料2可知,相同质量的无烟煤和液化气燃烧放出的热量 。 提示:(1)不同 (2)不同 * 1.什么叫燃料的热值? 2.热值的单位是什么? 3.求燃料燃烧放出热量的公式是什么? 4.什么是热机的效率? * 探究1 燃料的热值 结合“体验”,思考以下问题。 1.由“体验”可知,质量相等的不同燃料,在完全燃烧时所放出的热量是 的。可见燃料完全燃烧时放出的热量与燃料的 有关。 参考答案:不相等 种类 * 2.为了比较燃料燃烧时的放热本领引出了什么物理量?我们是如何定义的? 提示:燃料完全燃烧时单位质量放出的热量只与燃料的种类有关。我们用热值表示燃料的这种性质。 参考答案:热值 某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料的质量的比值。 * 3.阅读热值表,回答下列问题: * (1)表中列举的燃料按状态分为 燃料、 燃料、 燃料三种。气体燃料热值的单位 ,固体、液体 燃料热值的单位 。 参考答案:气体 液体 固体 J/m3 J/kg * (2)不同燃料的热值有什么特点?分析汽油、煤油或无烟煤、木炭的热值,可得出什么结论? 提示:对比表中的数据分析找到答案。 参考答案:不同燃料的热值一般不同 少数燃料的热值是相同的 (3)燃料中热值最大的是 ,其热值是 。 参考答案:氢气 1.4 108J/m3 * (4)查表可知煤油的热值是 ,表示_。 2 kg煤油完全燃烧可以放出 J的热量。质量为m的某种燃料,其热值为q,完全燃烧时放出的热量Q= 。 提示:查表可知,煤油的热值为4.6 107J/kg,表示1 kg煤油完全燃烧时放出的热量是4.6 107J,2 kg煤油完全燃烧放出的热量4.6 107J/kg 2 kg=9.2 107J,与计算煤油完全燃烧放出热量类比,计算出某种燃料完全燃烧放出的热量为Q=mq。 参考答案:4.6 107J/kg 1 kg煤油完全燃烧时放出的热量是4.6 107J 9.2 107 mq * 探究2 热机效率与环境保护 1.热机工作时,会在哪些方面造成能量的损耗? 参考答案:主要有以下几个方面:(1)燃料不能完全燃烧;(2)克服摩擦消耗能量;(3)机械传热损失能量;(4)废气排出带走能量。 * 2.什么叫热机效率?热机效率能否达到100%?提高热机效率的主要途径有哪些? 参考答案:热机运转中,对外做的有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为热机效率。由于燃料的化学能不可能全部用来做有用功,所以热机的效率不可能达到100%。提高热机效率的主要途径是减少热机工作过程中的各种能量损失。体现在以下两个方面:(1)减少燃料燃烧过程中的热量损失;(2)尽量简化机械传动部分,并选用优良的润滑材料减小摩擦,以减小能量损失。 * 3.热机在使用过程中对环境造成了哪些污染?应该采取哪些措施? 提示:(1)废气污染:热机燃料在燃烧过程中能放出一定量的有毒气体和粉尘,这些有毒气体和粉尘都会污染空气,有害于人类的健康和动植物的正常生长,并因此产生的酸雨有害于农、林、渔业。导致城市空气污染的主要原因是各种车辆排放的废气,导致环境污染的主要原因是燃料燃烧后的废气、废渣以及各种废液的排放;(2)噪声污染:热机以及热机带动的机器产生的噪声是环境污染的又一方面。 * 环境保护措施:(1)改进燃烧设备,消除烟尘;(2)提高燃料的综合利用率,采取集中供热;(3)充分开发利用污染少和无污染的能源,如人们正在想办法利用太阳能;(4)在内燃机排气管上安装消声器,以减少噪声污染。 * 参考答案:废气污染和噪声污染。改进燃烧设备,消除烟尘;提高燃料的综合利用率,采取集中供热;充分开发利用污染少和无污染的能源,如人们正在想办法利用太阳能;在内燃机排气管上安装消声器,以减少噪声等。 * 一、燃料的热值 1.燃料燃烧:_转化为_的过程。 2.燃料的热值: (1)定义:某种燃料完全燃烧放出的_与所用燃料的_的 比值。用字母_表示。 (2)单位:_或_。 (3)公式:①固体或液体:_ ②气体:_ 化学能 内能 热量 质量 q J/kg J/m3 Q=mq Q=Vq * 二、热机效率 1.定义:热机运转中,对外做的_与燃料完全燃烧所释放 的能量的_。 2.提高热机效率的主要途径:减少热机工作中的_。 三、环境保护 1.排放的烟尘尾气_。 2.排放的二氧化硫和氮氧化物形成_,破坏土壤结构,危害 植物。 有用功 比值 各种能量损失 污染大气 酸雨 * 考点1 热值的理解 【典例1】关于燃料的热值,以下说法中正确的是( ) A.燃料燃烧时,质量越大,热值越大 B.某种燃料燃烧放出的热量与所用燃料的质量的比值叫这种燃料的热值 C.燃料的热值与燃料的种类有关系,与燃料的质量和燃烧状况无关 D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 【思路导引】理解热值是燃料的一种特性。 * 【精讲精析】选C。本题考查热值的概念。燃料的热值与质量及燃烧状况无关,只与燃料种类有关,A错,C对;必须是燃料完全燃烧放出的热量与质量的比值,才是燃料的热值,B、D错。 * 【方法归纳】热值是燃料的一种特性 (1)热值和燃料的种类有关。 (2)热值和燃料的质量、是否完全燃烧等条件无关。 * 考点2 有关热值的计算 【典例2】晓伟用液化石油气将1 kg的水由20 加热至100 ,水需吸收 J的热量,若不计热量散失,需消耗 kg的液化石油气。[c水=4.2 103J/(kg ),液化石油气的热值为q=8.0 107J/kg] * 【思路导引】寻求已知量,利用公式求解。 (1)已知c水、m、t和t0,则水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)。 (2)已知q和Q吸=Q放,则需消耗的液化石油气的质量m'= 。 * 【精讲精析】本题考查热量的有关计算。水吸收的热量Q吸= c水m(t-t0)=4.2 103 J/(kg ) 1 kg (100 -20 )= 3.36 105 J;需消耗的液化石油气的质量为m′= 答案:3.36 105 4.2 10-3 * 【方法归纳】燃料完全燃烧放出热量多少的计算 (1)固体或液体燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq。 (2)气体燃料完全燃烧放出的热量Q放=Vq。 (3)当某种燃料完全燃烧放出的热量全部用于加热某个物体时:Q放=m(V)q=cm t=Q吸。 * 1.汽油的热值是4.6 107J/kg,它的意思是( ) A.1 kg的汽油完全燃烧放出4.6 107J的热量 B.1 kg的汽油完全燃烧放出4.6 107J/kg的热量 C.燃烧1 kg的汽油放出4.6 107J的热量 D.燃烧1 kg的汽油放出4.6 107J/kg的热量 * 【解析】选A。本题考查热值的概念。根据燃料的热值定义: 1 kg的某种燃料完全燃烧放出的热量,可知A正确。因没指明是否完全燃烧,所以C、D错。热量的单位是J,不是J/kg,所以B错。 * 2.煤炭是一种重要能源。区分优劣煤的最科学的办法是检测下列物理量中的( ) A.比热容 B.密度 C.热值 D.温度 【解析】选C。本题考查热值概念的应用。煤炭主要用来燃烧释放热量,区分煤的优劣主要看其热值的大小。 * 3.要提高热机的效率,下列哪种做法是不正确的( ) A.尽量保持机件之间良好的润滑 B.尽量减少机器的散热损失 C.尽量减少废气带走的能量 D.尽量减少曲轴传给飞轮的机械能 * 【解析】选D。本题考查热机效率。热机的效率之所以低,主要原因是:排出的废气温度高,要带走很大一部分能量;散热损失一部分能量;克服摩擦做功损失一部分能量。因此提高热机的效率主要从以上三个方面入手,尽量减少废气带走的能量;尽量减少散热的损失和保持机件之间良好的润滑;尽量减少热机因克服摩擦做功而损失的能量,故A、B、C均对。如果减少了曲轴传给飞轮的机械能,那么热机难以完成除做功外的其他三个冲程,故D错误。 * 4.甲、乙两种燃料完全燃烧时的Q–m 图像如图所示,则甲、乙两种燃料的热 值q之间的关系是( ) A.q甲>q乙 B.q甲<q乙 C.q甲=q乙 D.条件不足,无法判断 * 【解析】选A。本题考查热值公式的理解。取相同质量m0,由 图可知,Q甲>Q乙,因为q= ,则q甲>q乙。 * 5.为了比较酒精和碎纸片的热值,如图所示,用两同规格的烧杯中装有质量相等的水,取质量 (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中,点燃它们分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃烧,通过比较 ,从而确定酒精和碎纸片的热值大小关系。 * * 【解析】本题考查探究燃料的热值大小关系。要应用控制变量法,取质量相等的水,质量相等的酒精和碎纸片,直到酒精和碎纸片完全燃烧后,比较温度计示数的大小,来比较酒精和碎纸片的热值大小。 答案:相等 温度计示数的大小 * 6.汽车为人类文明作出了巨大贡献,但同时也对自然生态环境造成了污染,为减小汽车尾气对居民的危害,某市政府购进了不少以天然气为燃料的汽车作为公交车,成为这个市街头一个新的亮点。 (1)这种汽车的发动机在做功冲程中将内能转化为 能; (2)汽车使用天然气作燃料的优点是(写一条)_ _。 * 【解析】本题考查燃料的利用和环境保护。内燃机的做功冲程是高温高压的燃气推动活塞运动,将燃气的内能转化为活塞的机械能,天然气具有方便、清洁、便于储存,热效率高,节省能源,燃烧后的产物只有二氧化碳和水,对环境污染小等优点。 答案:(1)机械 (2)节能(或环保等) * 7.某家庭需要将50 kg、20 的水加热到60 作为生活用热水,他们利用煤气灶烧水,需燃烧0.8 kg煤气。已知煤气的热值q=3.9 107J/kg,水的比热容c=4.2 103J/(kg )。求: (1)50 kg、20 的水加热到60 需吸收的热量; (2)完全燃烧0.8 kg煤气放出的热量; (3)煤气灶烧水的效率。 * 【解析】本题考查热值和比热容的计算。 (1)此问考查对物体吸热的计算,根据吸热公式: Q吸=cm水(t-t0)=4.2 103J/(kg ) 50 kg (60 -20 ) =8.4 106J (2)此问考查燃料燃烧放热的计算,则 Q放=qm煤气=3.9 107J/kg 0.8 kg=3.12 107J (3)求煤气灶烧水的效率,需要计算出水吸收的热量和煤气燃 烧放出的总热量的比值,则 = 答案:(1)8.4 106J (2)3.12 107J (3)26.9% * 找找你容易错在哪里? 10 kg的水,温度由10 升高到20 所吸收的热量是多少焦耳?如果这些热量由燃烧焦炭来提供,那么需要完全燃烧多少克焦炭?[c水=4.2 103J/(kg ),q焦炭=3.0 107J/kg] * 【学生自答】 Q吸=c水mt① =4.2 103 J/(kg ) 10 kg (20 -10 ) =4.2 105 J; 由题知,Q放=m焦炭q焦炭=Q吸=4.2 105 J, 需要焦炭的质量:m焦炭= =0.014 kg②。 答案:4.2 105 J 0.014 kg * 【教师点评】