专题02 内能与热机【考点清单】-2024-2025学年九年级物理上学期期中考点大串讲(沪科版)
2024-09-24
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十三章 内能与热机 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 内能,内能的利用 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 14.40 MB |
| 发布时间 | 2024-09-24 |
| 更新时间 | 2024-09-24 |
| 作者 | 小乔 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2024-09-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/47567329.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 内能与热机
清单01 物体的内能
一、物体的内能
1.组成物质的分子在 运动,每个分子都具有 。
2.分子之间存在相互作用的 和 ,并且有 ,因此,物质的分子还具有 。
3.概念:物体内所有分子 的动能和 的总和叫物体的内能。
4.如果体积变化不大,同一物体的温度越高,其内能越 ,温度越低,其内能越 。
二、改变内能的两种途径
1.热传递
(1)概念:内能从一个物体(或物体的一部分) 到另一物体(或物体的另一部分)的过程,叫热传递;
(2)条件:存在 ;
(3)实质:同种形式能的 ;
2.做功
(1)实质:不同形式能的 ;
(2)对物体做功,内能 ;物体对外做功,内能 。
3.做功和热传递在改变内能上是 。
三、热量
1.概念:在热传递过程中,传递 的多少叫热量,用字母 表示;
2.单位: 。
3.实验表明,1kg水温度升高1℃,需吸收 kg的热量。
4.在热传递过程中,高温物体 热量,温度 ,内能 ;低温物体 热量,温度 ,内能 。
清单02 科学探究:物质的比热容
一、探究物质吸热或放热规律
1.结论:质量相等的不同物质,吸收相同的热量时 不同;质量相等的不同物质,升高相同的温度时 也不同。这表明不同种类的物质吸热情况 (相同/不同)。
2.实验方法: 、 、 。
二、物质的比热容:
1.物质的比热容
(1)概念:一定质量的某种物质,在温度升高(降低)时吸收(放出)的热量与它的质量和升高(降低)的温度的乘积之比,叫这种物质的比热容,用c表示。
(2)定义式:
(3)单位:
(4)决定因素: 、
(5)说明:比热容是物质的一种
2.水的比热容
(1)大小:
(2)在常见物质中,水的比热容最大,可以用作 、 、 等。
3.热量的计算
(1)吸热公式:
(2)放热公式: 注:公式中:Q——吸收(放出)热量的多少,单位焦耳(J);c——比热容,单位焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)];m——质量,单位千克(kg);t0——初温,单位摄氏度(℃);t——末温,单位摄氏度(℃);△t——温度的变化,单位摄氏度(℃)。
清单03 内燃机
一、热机
1.热机:利用 做功的机器,工作过程中,把 能转化为 能。
2.基本原理:燃料的 能通过 转化为 能,又通过做功把 能转化为
能。
3.分类:常见热机有蒸汽机、 、汽轮机、 等。
4.内燃机
(1)定义:燃料直接在发动机 内燃烧产生动力的热机。
(2)分类:常见的有 和 。
二、汽油机
1.定义:燃料为 的内燃机。
2.工作原理:汽油机一个工作循环由四个冲程组成: 冲程、 冲程、 冲程、
冲程。
三、柴油机:
1.定义:燃料为 的内燃机。
2.汽油机和柴油机对比
(1)构造:汽油机顶部有 ;柴油机顶部有 。
(2)吸气冲程:汽油机吸入 ;柴油机吸入 。
(3)压缩冲程:柴油机的压缩程度比汽油机 (高/低)。
(4)做功冲程:汽油机 ;柴油机 ,都是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
(5)点火方式:汽油机为 ;柴油机为 。
(6)做功功率:汽油机较 ;柴油机较 (均选填高/低)。
3.内燃机每完成一个工作循环,活塞往复 次,飞轮转动 周,对外做功 次,只有
冲程和 冲程有能量转化, 冲程实现内能向机械能的转化,其它三个冲程依靠
的惯性完成。
4.内燃机的特点: 、 、 等。
清单04 热机效率与环境保护
一、燃料的热值
1.定义: 。
2.单位: 或 。
3.特性:热值只与燃料的 有关,与燃料的质量、是否 无关。
4.计算公式:
(1)固体、液体燃料完全燃烧放出的热量 ;
(2)气体燃料完全燃烧放出的热量 。
二、热机效率
1.概念:用来 的那部分能量与燃料 放出的热能量之比。
2.公式:①热机 ;②锅炉 。
3.提高热机效率的途径:
(1)提高燃料的 ;
(2)减少燃料的各种能量损失。
三、环境保护
1.热机对环境的污染类型: 、 、 。
2.环境保护的主要措施: 、 、 。
实验 探究物质吸热或放热规律
【实验目的】
通过实验探究认识不同物质的吸热情况。
【实验方案】
比较不同物质的吸热情况,可以采用以下两种方案
1.使质量相同的不同物质升高相同的温度,比较 。 吸热能力强。
2.将质量相同的不同物质加热相同的时间,比较 。 吸热能力强。
【实验器材及装置】
相同规格的电加热器2个、相同规格的烧杯2个、相同规格的温度计2个、天平、停表、水和食用油。
常考实验装置
【实验需测量的物理量】
水和食用油的 ,水和食用油的初温t0和末温t,水和食用油的 。
【实验步骤】
1.称装:用天平分别称取100g的水和食用油,并把它们装入两个规格相同的烧杯中;
2.测:用温度计分别测出水和食用油的初温;
3.加热:用两个相同规格的电加热器分别给水和食用油加热;
4.比较:
方案一,对水和食用油加热相同的时间,观察并记录温度计的示数;
方案二,使水和食用油升高相同的温度,观察并记录加热所用的时间。
【实验数据及分析】
方案
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
温度变化/℃
加热时间/min
方案一
水
100
15
45
30
8
食用油
100
15
75
60
8
方案二
水
100
15
45
30
8
食用油
100
15
45
30
5
方案一:对质量相等的水和食用油加热,使它们吸收的热量相同(加热时间相同)食用油升高的温度比水升高的温度大,这表明相同质量的水和食用油吸收相同的热量时升高的温度不同。
方案二:对质量相等的水和食用油加热,使它们升高相同的温度,水吸收的热量(加热时间较长)比食用油吸收的热量(加热时间较短)多,这表明相同质量的水和食用油升高的温度相同时吸收的热量不同。
【实验结论】
1.相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量________.
2.相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量________.
【交流讨论】
1.该实验采用________法,控制不变的量为:________和__________;
2.转换法:用加热时间来反映液体__________;
3.相同质量的不同物质升高相同的温度,吸收的热量________,说明不同物质的吸热能力不同,物理学中引入________这一物理量来表示物质的这种特性.
【练习1】(24-25九年级上·北京西城·开学考试)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.高温物体一定比低温物体内能大
C.物体温度升高,所含有的热量可能增多
D.同一物体温度升高,内能一定增加
【练习2】(24-25九年级上·福建莆田·阶段练习)如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A.给水加热 B.压缩空气
C.搓手取暖 D.钻木取火
【练习3】(2024·云南曲靖·模拟预测)如图甲所示是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置。
(1)该实验是通过 来反映烧杯中液体吸收热量的多少的。该实验采用的实验方法是 (填一种即可)。
(2)实验中选用相同的加热装置分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的水、煤油两种液体进行加热,并记录实验数据。
(3)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙所示)。由图乙可知,煤油的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。
(4)加热过程中,可以通过观察水中气泡的变化来确定水是否沸腾,水沸腾前水中气泡在上升过程中逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)为了进一步探究,给一定质量的冰加热,利用实验数据绘出冰的温度随时间变化的图象如图丙所示。分析图象可知,冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),加热到3min时冰处于 状态,物质吸收热量的能力还与该物质的 有关。
【练习4】如图所示,下列工具工作过程中使用热机的是( )
A.共享单车 B.战斗机
C.风车 D.皮划艇
【练习5】(23-24九年级下·福建泉州·自主招生)某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),下列说法中正确的是( )
A.汽油机每秒内完成30个冲程
B.汽油机的功率为2025W
C.做功冲程中燃气对活塞的平均压力为3600N
D.一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35×105J
【练习6】(23-24九年级下·江西宜春·阶段练习)周末在家吃完晚饭后,小欣想用燃气热水器(天然气完全燃烧)烧水帮妈妈洗碗。已知自来水的温度为5℃,该燃气热水器每秒能放出100mL未温为50℃的热水,放水10s即可满足洗碗的用水,放水前天然气表的示数是213.075m3,放水后变为213.08m3。[q天然气=4.2×107J/m3,q干木柴=1.2×107J/kg,C水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)洗碗用水吸收的热量;
(2)天然气放出的热量;
(3)热水器加热水的效率;
(4)若天然气完全燃烧放出的热量全部由干木柴来提供,需要完全燃烧干木柴的质量。
1.(2024·广西·中考真题)冬天,人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖,主要原因是水的( )
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
2.(2024·北京·中考真题)下列说法正确的是( )
A.铁块很难被压缩,说明分子间只存在斥力
B.燃料完全燃烧时放出的热量越多,其热值越大
C.汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D.物体吸收热量,温度一定升高
3.(2024·江苏南通·中考真题)《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A.加热——木炭燃烧时热值不变 B.蒸煮——油料含有的热量增加
C.翻炒——目的使油料受热均匀 D.飘香——分子在做无规则运动
4.(2024·青海·中考真题)我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是( )
A.弯折铁丝 B.钻木取火
C.压缩空气 D.酒精灯加热
5.(2024·江苏扬州·中考真题)家用燃油汽车的发动机主要是汽油机,下列说法正确的是( )
A.汽油机的效率能达到100% B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C.汽油机的一个工作循环中,对外做功4次 D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
6.(2024·四川广安·中考真题)内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1800圈(),则下列说法正确的是( )
A.图中所示冲程是做功冲程
B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油,则汽油机做的有用功为
C.该汽油机在1s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高
7.(2024·山东聊城·中考真题)在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明通过 的方式可以改变物体的内能,这一过程与汽油机的 冲程具有相同的能量转化。
8.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是 J;若这些热量的20%被4kg的液体吸收,使其温度升高50℃,则该液体的比热容是 J/(kg·℃)(q天然气=3.0×107J/m3)
9.(2024·广东广州·中考真题)如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
(1)天然气本身无色无味,为了安全和警示,通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置,若燃气未点燃,会闻到臭味,表明 (选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”);
(2)拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,原因是:天然气的喷入导致进口处的天然气流速 (选填“大”“小”),压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强;
(3)壶中装有密度为1.0×103kg/m3、质量为2kg的水,则壶中水的体积为 m3。根据Q=qV,若天然气的热值q=4.2×107J/m3,完全燃烧V=1.0×10-2m3的天然气放出热量为 J,其中1.68×105J的热量被水吸收,已知水未沸腾,比热容为4.2×103J/(kg·℃),则水的温度升高了 ℃。
10.(2024·山东济宁·中考真题)小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)三个实验都选用酒精灯作热源,通过 的方式改变烧杯内液体的内能;
(2)将装冰的试管置于水中加热(如图甲所示),而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是 ;(写出一条即可)
(3)利用装置乙进行实验探究,通过观察比较,发现:水沸腾时,自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大,至水面处破裂。破裂前,气泡内是 ;
(4)利用装置丙探究物质吸热性质时,调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用 表示物质吸收热量的多少。
11.(2024·天津·中考真题)使用厨房中的电热水器将质量为5kg的水从20℃加热到50℃,该热水器消耗了的电能。已知,求:
(1)水吸收的热量;
(2)该热水器的热效率。
12.(2024·江苏常州·中考真题)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值.
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,,用该装置加热水的效率为42%.求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量;
(2)该液态燃料的热值。
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专题02 内能与热机
清单01 物体的内能
一、物体的内能
1.组成物质的分子在 (永不停息地做无规则运动)运动,每个分子都具有 (动能)。
2.分子之间存在相互作用的 (引力)和 (斥力),并且有 (间隙),因此,物质的分子还具有 (势能)。
3.概念:物体内所有分子 (无规则运动)的动能和 (分子势能)的总和叫物体的内能。
4.如果体积变化不大,同一物体的温度越高,其内能越 (高),温度越低,其内能越 (低)。
二、改变内能的两种途径
1.热传递
(1)概念:内能从一个物体(或物体的一部分) (转移)到另一物体(或物体的另一部分)的过程,叫热传递;
(2)条件:存在 (温度差);
(3)实质:同种形式能的 (转移);
2.做功
(1)实质:不同形式能的 (转化);
(2)对物体做功,内能 (增加);物体对外做功,内能 (减少)。
3.做功和热传递在改变内能上是 (等效的)。
三、热量
1.概念:在热传递过程中,传递 (内能)的多少叫热量,用字母 (Q)表示;
2.单位: (焦耳)。
3.实验表明,1kg水温度升高1℃,需吸收 (4.2×103)kg的热量。
4.在热传递过程中,高温物体 (放出)热量,温度 (降低),内能 (减少);低温物体 (吸收)热量,温度 (升高),内能 (增加)。
清单02 科学探究:物质的比热容
一、探究物质吸热或放热规律
1.结论:质量相等的不同物质,吸收相同的热量时 (升高的温度)不同;质量相等的不同物质,升高相同的温度时 (吸收的热量)也不同。这表明不同种类的物质吸热情况
(不同)(相同/不同)。
2.实验方法: 、 、 (控制变量法、转换法、归纳法)。
二、物质的比热容:
1.物质的比热容
(1)概念:一定质量的某种物质,在温度升高(降低)时吸收(放出)的热量与它的质量和升高(降低)的温度的乘积之比,叫这种物质的比热容,用c表示。
(2)定义式: ()
(3)单位: (J/(kg•℃))
(4)决定因素: 、 (物质的种类、状态)
(5)说明:比热容是物质的一种 (特性)
2.水的比热容
(1)大小: (4.2×103J/(kg•℃))
(2)在常见物质中,水的比热容最大,可以用作 、 、 (散热剂、冷却剂、调节气温)等。
3.热量的计算
(1)吸热公式: ()
(2)放热公式: ()
注:公式中:Q——吸收(放出)热量的多少,单位焦耳(J);c——比热容,单位焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)];m——质量,单位千克(kg);t0——初温,单位摄氏度(℃);t——末温,单位摄氏度(℃);△t——温度的变化,单位摄氏度(℃)。
清单03 内燃机
一、热机
1.热机:利用 (内能)做功的机器,工作过程中,把 (内能)能转化为 (机械)能。
2.基本原理: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 (机械)能。
3.分类:常见热机有蒸汽机、 (内燃机)、汽轮机、 (喷气发动机)等。
4.内燃机
(1)定义:燃料直接在发动机 (气缸)内燃烧产生动力的热机。
(2)分类:常见的有 (汽油机)和 (柴油机)。
二、汽油机
1.定义:燃料为 (汽油)的内燃机。
2.工作原理:汽油机一个工作循环由四个冲程组成: (吸气)冲程、 (压缩)冲程、 (做功)冲程、 (排气)冲程。
三、柴油机:
1.定义:燃料为 (柴油)的内燃机。
2.汽油机和柴油机对比
(1)构造:汽油机顶部有 (火花塞);柴油机顶部有 (喷油嘴)。
(2)吸气冲程:汽油机吸入 (汽油和空气的混合气体);柴油机吸入 (空气)。
(3)压缩冲程:柴油机的压缩程度比汽油机 (高)(高/低)。
(4)做功冲程:汽油机 (火花塞喷火);柴油机 (喷油嘴喷油),都是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
(5)点火方式:汽油机为 (点火式);柴油机为 (压燃式)。
(6)做功功率:汽油机较 (低);柴油机较 (高)(均选填高/低)。
3.内燃机每完成一个工作循环,活塞往复 (两)次,飞轮转动 (两)周,对外做功 (一)次,只有 (做功)冲程和 (压缩)冲程有能量转化, (做功)冲程实现内能向机械能的转化,其它三个冲程依靠 (飞轮)的惯性完成。
4.内燃机的特点: 、 、 (运转速度快、质量轻、功率大)等。
清单04 热机效率与环境保护
一、燃料的热值
1.定义: (燃料完全燃烧放出的能量与燃料的质量(体积)的比值)。
2.单位: (J/kg)或 (J/m3)。
3.特性:热值只与燃料的 (种类)有关,与燃料的质量、是否 (完全燃烧)无关。
4.计算公式:
(1)固体、液体燃料完全燃烧放出的热量 ();
(2)气体燃料完全燃烧放出的热量 ()。
二、热机效率
1.概念:用来 (做有用功)的那部分能量与燃料 (完全燃烧)放出的热能量之比。
2.公式:①热机 () ;②锅炉
()。
3.提高热机效率的途径:
(1)提高燃料的 (利用率);
(2)减少燃料的各种能量损失。
三、环境保护
1.热机对环境的污染类型: 、 、 。(大气污染、噪声污染、热污染)
2.环境保护的主要措施: 、 、 。 (改进燃烧设备、提高燃料的综合利用、开发利用清洁能源、安装污染处理装置)
实验 探究物质吸热或放热规律
【实验目的】
通过实验探究认识不同物质的吸热情况。
【实验方案】
比较不同物质的吸热情况,可以采用以下两种方案
1.使质量相同的不同物质升高相同的温度,比较 (加热时间的长短)。
(加热时间长的)吸热能力强。
2.将质量相同的不同物质加热相同的时间,比较 (升高温度的多少)。
(升高温度小的)吸热能力强。
【实验器材及装置】
相同规格的电加热器2个、相同规格的烧杯2个、相同规格的温度计2个、天平、停表、水和食用油。
常考实验装置
【实验需测量的物理量】
水和食用油的 (质量m),水和食用油的初温t0和末温t,水和食用油的 (加热时间)。
【实验步骤】
1.称装:用天平分别称取100g的水和食用油,并把它们装入两个规格相同的烧杯中;
2.测:用温度计分别测出水和食用油的初温;
3.加热:用两个相同规格的电加热器分别给水和食用油加热;
4.比较:
方案一,对水和食用油加热相同的时间,观察并记录温度计的示数;
方案二,使水和食用油升高相同的温度,观察并记录加热所用的时间。
【实验数据及分析】
方案
物质
质量/g
初温/℃
末温/℃
温度变化/℃
加热时间/min
方案一
水
100
15
45
30
8
食用油
100
15
75
60
8
方案二
水
100
15
45
30
8
食用油
100
15
45
30
5
方案一:对质量相等的水和食用油加热,使它们吸收的热量相同(加热时间相同)食用油升高的温度比水升高的温度大,这表明相同质量的水和食用油吸收相同的热量时升高的温度不同。
方案二:对质量相等的水和食用油加热,使它们升高相同的温度,水吸收的热量(加热时间较长)比食用油吸收的热量(加热时间较短)多,这表明相同质量的水和食用油升高的温度相同时吸收的热量不同。
【实验结论】
1.相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量________(相同).
2.相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量________(不同).
【交流讨论】
1.该实验采用________(控制变量)法,控制不变的量为:________(质量)和__________(升高的温度或加热相同的时间);
2.转换法:用加热时间来反映液体__________(吸收的热量);
3.相同质量的不同物质升高相同的温度,吸收的热量________(不同),说明不同物质的吸热能力不同,物理学中引入________(比热容)这一物理量来表示物质的这种特性.
【练习1】(24-25九年级上·北京西城·开学考试)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.高温物体一定比低温物体内能大
C.物体温度升高,所含有的热量可能增多
D.同一物体温度升高,内能一定增加
【答案】D
【解析】A.一切物体都具有内能,温度为0℃的物体也具有内能,故A错误;
B.内能的大小与物体的质量和温度有关,高温物体不一定比低温物体内能高,故B错误;
C.物体温度越高,内能越多,物体温度越低,内能越少,不能说含有的热量多少,故C错误;
D.内能的影响因素有质量、温度等,对于同一物体温度升高,那么他的内能一定增加,故D正确。
故选D。
【练习2】(24-25九年级上·福建莆田·阶段练习)如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A.给水加热 B.压缩空气
C.搓手取暖 D.钻木取火
【答案】A
【解析】给水加热,水吸收热量,是热传递改变内能;压缩空气的过程中,克服空气阻力做功,将机械能转化为内能,是做功改变内能;搓手取暖的过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是做功改变内能;钻木取火,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,是做功改变内能;综上所述,A与BCD改变物体内能的方式不同,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【练习3】(2024·云南曲靖·模拟预测)如图甲所示是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置。
(1)该实验是通过 来反映烧杯中液体吸收热量的多少的。该实验采用的实验方法是 (填一种即可)。
(2)实验中选用相同的加热装置分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的水、煤油两种液体进行加热,并记录实验数据。
(3)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙所示)。由图乙可知,煤油的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。
(4)加热过程中,可以通过观察水中气泡的变化来确定水是否沸腾,水沸腾前水中气泡在上升过程中逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)为了进一步探究,给一定质量的冰加热,利用实验数据绘出冰的温度随时间变化的图象如图丙所示。分析图象可知,冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),加热到3min时冰处于 状态,物质吸收热量的能力还与该物质的 有关。
【答案】(1) 加热时间 转换法 (2)质量 (3)小于 (4)变小 (5) 晶体 固液共存 状态
【解析】(1)[1][2]实验中运用转换法,使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少。
(2)根据比较物质的吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同。
(3)由图乙知,升高相同的温度,水用的时间大于煤油用的时间,即水吸收的热量大于煤油吸收的热量,由比较吸热能力的方法知煤油的比热容小于水的比热容。
(4)水沸腾前,烧杯底部形成的气泡是水蒸气,底部水的温度高,上方水的温度低,上升过程中遇到上方的温度低的水会液化成小水滴,所以气泡体积变小。
(5)[1]由图像可知,冰的熔点是0℃,有固定的熔点,则冰是晶体。
[2]冰3min时处于熔化过程,故处于固液共存态。
[3]1标准大气压下,冰的熔点是0℃,由图像知道,0~2min是冰,2~5min是熔化过程,第5min以后是水;由图像知道,水和冰吸收相同的热量,升高的温度不同,故物质吸热能力还与物质的状态有关。
【练习4】如图所示,下列工具工作过程中使用热机的是( )
A.共享单车 B.战斗机
C.风车 D.皮划艇
【答案】B
【解析】热机是把内能转化为机械能的装置。
ACD.自行车是消耗人体的化学能转化为自行车的机械能,风车是将风能(机械能)转化为电能,皮划艇消耗的人的化学能,故ACD不符合题意;
B.战斗机的发动机是热机的一种,将内能转化为机械能,故B符合题意。
故选B。
【练习5】(23-24九年级下·福建泉州·自主招生)某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮1min转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),下列说法中正确的是( )
A.汽油机每秒内完成30个冲程
B.汽油机的功率为2025W
C.做功冲程中燃气对活塞的平均压力为3600N
D.一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1.35×105J
【答案】B
【解析】A.由汽油机工作时,完成一个工作循环,飞轮转动2周,完成4个冲程,对外做功1次,可知当飞轮转动1800周,即每秒钟转动30周,完成60个冲程,故A错误;
BCD.由题可知,汽油机的汽缸活塞面积为
燃气对活塞的平均压力为
一个冲程活塞在汽缸中移动的距离为
一个做功冲程中燃气对活塞做的功
飞轮每转两圈对外做功一次,所以飞轮转动1800周,要对外做功900次,燃气对活塞做的总功为
汽油机的功率为
故B正确,CD错误。
故选B。
【练习6】(23-24九年级下·江西宜春·阶段练习)周末在家吃完晚饭后,小欣想用燃气热水器(天然气完全燃烧)烧水帮妈妈洗碗。已知自来水的温度为5℃,该燃气热水器每秒能放出100mL未温为50℃的热水,放水10s即可满足洗碗的用水,放水前天然气表的示数是213.075m3,放水后变为213.08m3。[q天然气=4.2×107J/m3,q干木柴=1.2×107J/kg,C水=4.2×103J/(kg•℃)]求:
(1)洗碗用水吸收的热量;
(2)天然气放出的热量;
(3)热水器加热水的效率;
(4)若天然气完全燃烧放出的热量全部由干木柴来提供,需要完全燃烧干木柴的质量。
【答案】(1)1. 89 ×105J (2)2.1×105J (3)90% (4)0.0175kg
【解析】(1)洗碗用水的体积
由可知,水的质量
水吸收的热量
(2)消耗天然气的体积
天然气完全燃烧放出的热量
(3)热水器加热水的效率
(4)由题意可知,干木柴完全燃烧放出的热量
由得,需要干木柴的质量
1.(2024·广西·中考真题)冬天,人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖,主要原因是水的( )
A.密度大 B.密度小 C.比热容大 D.比热容小
【答案】C
【解析】由于水的比热容较大,即相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以用热水袋取暖。
故选C。
2.(2024·北京·中考真题)下列说法正确的是( )
A.铁块很难被压缩,说明分子间只存在斥力
B.燃料完全燃烧时放出的热量越多,其热值越大
C.汽油机的做功冲程主要是将内能转化为机械能
D.物体吸收热量,温度一定升高
【答案】C
【解析】A.铁块很难被压缩,说明分子间存在斥力,引力和斥力是同时存在的,故A错误;
B.热值是燃料完全燃烧时放出的热量与质量之比,只与燃料的种类有关,质量未知,无法比较热值的大小,故B错误;
C.汽油机的做功冲程主要是高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确;
D.晶体熔化时,物体吸收热量,温度不变,故D错误。
故选C。
3.(2024·江苏南通·中考真题)《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,如图,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A.加热——木炭燃烧时热值不变 B.蒸煮——油料含有的热量增加
C.翻炒——目的使油料受热均匀 D.飘香——分子在做无规则运动
【答案】B
【解析】A.热值只与物质种类有关,与燃料是否完全燃烧、质量、放出的热量无关,故A正确,不符合题意;
B.蒸煮时,油料温度升高,内能增加,热量为过程量,不能说含有热量,故B错误,符合题意;
C.翻炒时能使油料均匀受热,故C正确,不符合题意;
D.飘香是扩散现象,说明分子在做无规则运动,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.(2024·青海·中考真题)我们常吃的月饼是在烤箱里“烤”的,但根据南宋《武林旧事》记载,最早的月饼出自笼屉,青海就保留着用蒸笼“蒸”月饼的传统习俗。下列情境中,改变物体内能的方式与“蒸”“烤”相同的是( )
A.弯折铁丝 B.钻木取火
C.压缩空气 D.酒精灯加热
【答案】D
【解析】“蒸”“烤”是通过热传递改变内能;
A.弯折铁丝时对铁丝做功,是通过做功的方式改变内能,故A不符合题意;
B.钻木取火时克服摩擦做功,是通过做功的方式改变内能,故B不符合题意;
C.压缩空气时活塞对空气做功,是通过做功的方式改变内能,故C不符合题意;
D.酒精灯加热时,烧杯中的液体吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变内能,故D符合题意。
故选D。
5.(2024·江苏扬州·中考真题)家用燃油汽车的发动机主要是汽油机,下列说法正确的是( )
A.汽油机的效率能达到100% B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C.汽油机的一个工作循环中,对外做功4次 D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
【答案】B
【解析】A.由于摩擦等因素的存在,汽油机的效率不可能达到100%,故A错误;
B.汽油机燃烧汽油时排放的尾气含有有害气体,会造成环境污染,故B正确;
C.汽油机的一个工作循环中包含四个冲程,只有做功冲程对外做功1次,故C错误;
D.油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,故D错误。
故选B。
6.(2024·四川广安·中考真题)内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图,若该汽油机的效率为30%,飞轮每分钟转动1800圈(),则下列说法正确的是( )
A.图中所示冲程是做功冲程
B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油,则汽油机做的有用功为
C.该汽油机在1s内做功30次
D.汽油机消耗的燃料越少,效率一定越高
【答案】B
【解析】A.图中所示冲程两气阀关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,故A错误;
B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油,则汽油机做的有用功为
故B正确;
C.飞轮每分钟转动1800圈,则每秒转动30圈,该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次,则在1s内做功15次,故C错误;
D.由得,汽油机消耗的燃料越少,完全燃烧释放的热量越少,做的有用功不知,无法比较效率高低,故D错误。
故选B。
7.(2024·山东聊城·中考真题)在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,棉花燃烧起来,说明通过 的方式可以改变物体的内能,这一过程与汽油机的 冲程具有相同的能量转化。
【答案】 做功 压缩
【解析】[1]当迅速压下活塞时,可看见筒内硝化棉燃烧起来,这是通过压缩空气做功的方式使玻璃筒内的空气内能增加,温度升高,达到硝化棉的燃点,使硝化棉燃烧,这个过程中,机械能转化为内能。
[2]内燃机的压缩冲程中,活塞压缩汽缸内气体做功,使气体温度升高,内能增大,是机械能转化为内能,所以二者的能量转化形式相同。
8.(2024·黑龙江哈尔滨·中考真题)完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量是 J;若这些热量的20%被4kg的液体吸收,使其温度升高50℃,则该液体的比热容是 J/(kg·℃)(q天然气=3.0×107J/m3)
【答案】 3.0×106 3×103
【解析】[1]完全燃烧0.1m3的天然气放出的热量
Q放=Vq天然气=0.1m3×3.0×107J/m3=3.0×106J
[2]液体吸收的热量
Q吸= Q放η=3.0×106J×20%=6×105J
该液体的比热容
9.(2024·广东广州·中考真题)如图是燃气灶烧水的情境和该燃气灶灶头的示意图。
(1)天然气本身无色无味,为了安全和警示,通常会向天然气中加入臭味剂。拧动点火装置,若燃气未点燃,会闻到臭味,表明 (选填“分子间有引力”“分子间有斥力”或“分子做无规则运动”);
(2)拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,原因是:天然气的喷入导致进口处的天然气流速 (选填“大”“小”),压强 (选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强;
(3)壶中装有密度为1.0×103kg/m3、质量为2kg的水,则壶中水的体积为 m3。根据Q=qV,若天然气的热值q=4.2×107J/m3,完全燃烧V=1.0×10-2m3的天然气放出热量为 J,其中1.68×105J的热量被水吸收,已知水未沸腾,比热容为4.2×103J/(kg·℃),则水的温度升高了 ℃。
【答案】 分子做无规则运动 大 小于 20
【解析】(1)[1]拧动点火装置,若燃气未点燃,臭味分子通过空气传到人的鼻子,使人闻到臭味,这是一种扩散现象,表明分子做无规则运动。
(2)[2][3]拧动点火装置,天然气和空气在进口处混合流向燃烧头被点燃,天然气不会从进口处外泄,是因为天然气喷入后,进口处的空气流速增大,压强减小,小于大气压,在大气压的作用下不会外泄。
(3)[4]根据可得,壶中水的体积为
[5]根据,若天然气的热值,完全燃烧的天然气放出热量为
[6]根据可得,水的温度升高了
10.(2024·山东济宁·中考真题)小明在“探究水的奥秘”主题学习活动中,组装了如图所示实验装置。
(1)三个实验都选用酒精灯作热源,通过 的方式改变烧杯内液体的内能;
(2)将装冰的试管置于水中加热(如图甲所示),而不用酒精灯直接加热,这样做的好处是 ;(写出一条即可)
(3)利用装置乙进行实验探究,通过观察比较,发现:水沸腾时,自杯底产生的气泡上升过程中逐渐变大,至水面处破裂。破裂前,气泡内是 ;
(4)利用装置丙探究物质吸热性质时,调整两只酒精灯的灯芯,使其火焰相同(相同热源),目的是用 表示物质吸收热量的多少。
【答案】(1)热传递 (2)使冰均匀受热 (3)水蒸气 (4)加热时间
【解析】(1)用酒精灯作热源给物质加热,火焰的温度高于被加热物质的温度,内能由火焰传递给被加热的物质,这种改变内能的方法叫热传递。
(2)将装冰的试管置于水中加热,这种方法叫水浴加热法,可以使试管内的冰能均匀受热,
(3)水沸腾时,杯底的水不断变为水蒸气,形成大量的气泡,气泡上升时周围的水又不断汽化,气泡内的水蒸气越来越多,气泡体积约来越大。所以破裂前,气泡内是水蒸气。
(4)用火焰相同的酒精灯加热,相等时间内酒精等放出的热量相等,这样可以用加热时间比较物质吸收热量的多少,利用了转换法。
11.(2024·天津·中考真题)使用厨房中的电热水器将质量为5kg的水从20℃加热到50℃,该热水器消耗了的电能。已知,求:
(1)水吸收的热量;
(2)该热水器的热效率。
【答案】(1);(2)87.5%
【解析】解:(1)水吸收的热量为
(2)该热水器的热效率为
答:(1)水吸收的热量为6.3×105J;
(2)该热水器的热效率为87.5%。
12.(2024·江苏常州·中考真题)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳,合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值.
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”;
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热;
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,,用该装置加热水的效率为42%.求:
(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量;
(2)该液态燃料的热值。
【答案】(1)2.898×105J (2)2.3×107J/kg
【解析】解:(1)烧杯内水吸收的热量为
(2)该液态燃料完全燃烧放出的热量为
该液态燃料的热值为
答:(1)此过程中,烧杯内水吸收的热量为2.898×105J;
(2)该液态燃料的热值为2.3×107J/kg。
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