2025年中考物理一轮复习备考考点突破课件：内能及其利用

内能及其利用 课标要求:了解内能和热量。 分子动理论 基本 观点 ①常见的物质是由大量的 _、_构成的。 ②构成物质的分子在不停地做无规则的_。 ③分子间同时存在着_和_。 分子 原子 热运动 引力 斥力 特点 通常以10-10 m为数量级来度量分子,人们用肉眼和光学显微镜分辨不出它们。 _越高,分子热运动越剧烈。 被紧压在一起的铅柱很难被分开,主要是因为铅柱的分子之间存在_;固体和液体很难被压缩,主要是因为分子之间存在_。 温度 引力 斥力 扩散 定义 表明 影响因素 举例 _的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象。 ①分子在不停地做无规则运动;②分子间有_。 ①种类:气体扩散最快,液体扩散较慢,固体扩散最慢。 ②温度:温度越_,扩散越快。 ①气体:二氧化氮和空气几分钟完成; ②液体:硫酸铜和水放置一个月完成; ③固体:将煤堆放在墙角两年,墙角变黑。 不同 间隙 高 内能 定义 影响因素 改变内能的方式 构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。单位是焦耳(J)。一切物体在任何温度下都有内能。 温度、体积、质量、状态 方式 实质 规律 联系 实例 做功 能量的 _ 外界对物体做功,物体内能会_;物体对外界做功,物体内能会_。 做功和热传递在改变物体内能上是 _的。 下列事例中通过做功方式改变内能的是_;通过热传递改变内能的是_。 a.钻木取火; b.冬天向手哈气; c.搓手取暖; d.弯折铁丝,弯折处发热; e.火炉烧水 热传递 能量的 _ 两个存在温度差的物体接触时,会发生热量传递。高温物体放出热量,内能_,低温物体吸收热量,内能_。 转化 增加 减小 转移 减小 增加 等效 acd be 例1 (原创)下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( ) A. 只要一个物体的温度不变,它的内能一定不变 B. 物体从外界吸收了热量,它的温度不一定升高 C. 温度高的物体比温度低的物体含有的热量要多 D. 热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 B 方法好 内能、热量和温度的区别 温度 内能 热量 区别 存在形式 状态量 状态量 过程量 表达方式 吸收或放出,不能说“含有” 具有 吸收或放出,不能说“含有” 单位 J J 联系 (1)温度与内能的关系:①物体温度的变化一定会引起内能的变化。物体温度升高,内能一定增大。反之,温度降低,内能一定减小。②物体内能的变化不一定引起温度的变化。例如:冰熔化过程中,吸收热量,内能增大,但温度不变;水沸腾过程中,吸收了热量,内能发生了变化,但温度保持不变。 (2)内能与热量的关系:①物体的内能变化,不一定是吸收或放出了热量。不仅热传递可以改变物体的内能,做功也可以改变物体的内能。例如:找一根铁丝,不断弯折,过一段时间,弯折处温度升高。这是通过做功来改变物体内能,而不是铁丝吸收了热量。②在不做功的情况下,物体吸收或放出热量,一定会引起内能的变化。物体从外界吸收热量,内能增大;物体向放界放出热量,内能减小。 (3)热量与温度的关系:①物体吸收或放出热量,不一定引起温度的 变化。例如:冰熔化的过程和水沸腾的过程,物体吸收了热量,但 温度保持不变。②物体温度改变,不一定是吸收或放出了热量。例 如:汽车轮胎发烫是通过做功(摩擦生 热)方式增大内能,温度升高。 8 课标要求:通过实验,了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。 比热容 定义 物理意义 特点 水比热容大的应用 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_之比,叫做这种物质的比热容,用符号_表示。单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg )。 水的比热容是4.2 103J/(kg ),表示1kg水温度升高(或降低)1 ,吸收(或放出)的热量是4.2 103J。 比热容反映物质的吸放热能力,是物质本身的一种性质,与物质的_ 和_有关,而与物体吸放热的多少、温度及质量等无关。 人工湖调节温度、用作冷却剂、暖气的传热介质。 乘积 c 种类 状态 9 例2 小红发现北方家里供暖的“暖气”是用水作为介质,取暖效果很好。请你解释该现像。 答:相同质量的水和其他液体降低相同的温度时,由于水比其他液体的比热容大,由Q=cm t可知,水放出的热量更多,能使屋内更暖和,所以北方家里供暖的“暖气”里用水,取暖效果好。 用热量的观点答题:①质量相同的不同物质在升高(或降低)相同温度时,②由于水的比热容比其他物质的比热容大,③根据Q=cmt可知,④水比其他物质吸收(或放出)的热量多。可用于解决以下问题:水可以用作散热剂(放热升温)、冷却剂(吸热降温)。 方法好 例3 盛夏的傍晚,关于去何处纳凉,两名同学有了不同的看法:甲同学认为将船划到湖中去凉快;乙同学认为在岸上散步更凉爽。你认为谁的看法合理?为什么? 答:乙的看法比较合理。傍晚,相同质量的水和干泥土在放出相同热量的情况下,由于水比干泥土的比热容大,由 t=可知,水的温度降低得少,即水的末温高,陆地的末温低,所以晚上应该到岸上散步。 用温度变化的观点答题:①质量相同的不同物质在吸收(或放出)相同的热量的情况下,②由于水比其他物质的比热容大,③根据公式Q=cmt可知,④水升高(或降低)的温度少。可用于解决以下问题:白天,陆地(沙滩)热海水凉快;水能调节气温;沿海与内陆地区气候差别;沙漠地区昼夜温差大;城市热岛效应等。 方法好 课标要求:了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 四冲程汽油机的工作过程 工作原理 化学能 内能 机械能 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 14 气门 进气门打开,排气门关闭 两气门均关闭 两气门均关闭 进气门关闭,排气门打开 活塞 向下 向上 向下 向上 能量转化 — _能转化为_能 _能转化为 _能 — 机械 内 内 机械 课标要求:从能量转化的角度认识燃料的热值。 热值 定义 特点 某种燃料_放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值,用符号_表示。单位:焦每千克,符号是J/kg。 热值是燃料的一种属性,与其形状、体积、质量以及是否完全燃烧_,只与_有关。 完全燃烧 q 无关 燃料的种类 热量的计算 温度变化需要吸收或放出的热量 燃料燃烧放出的热量 ①公式:Q = _,c表示比热容,单位是J/(kg );m表示质量,单位是kg; t表示温度的变化量,单位是 。 ②吸热公式:Q吸 = cm(t末 -t初) ③放热公式:Q放 = cm (t初 - t末) ①Q放 = _(适用于固体、液体燃料,q的单位是J/kg) ②Q放 = _(适用于气体燃料,q的单位是J/m3) cm t mq Vq 17 课标要求:从能量转化和转移的角度认识效率。 热机的效率 定义 公式 提高燃料利用率的措施 热机工作时,用来做_的那部分能量与_ 放出的能量之比,叫做热机的效率。 ①尽可能使燃料充分燃烧; ②采用优良的润滑材料减小传动装置间的摩擦; ③设法利用废气的能量。 有用功 燃料完全燃烧 18 例4 (2024 大同模拟)如图所示是一辆消防车,空车质量为5t,车轮与地面接触面积为0.5m2。在某次赶赴火场执行任务过程中,共装水40t,以30m/s的速度在水平路面匀速直线行驶200s赶到火场。若消防车行驶过程中所受阻力为4600N,汽油机的效率为30%。(g=10N/kg,)求: (1)消防车装水后静止在水平地面上时对地面的压强; 解:消防车装水后静止在水平地面上时对地面的压力 消防车装水后静止在水平地面上时对地面的压强 20 (2)消防车行驶到火场过程中牵引力所做功; 解:消防车在水平路面匀速直线行驶,牵引力和阻力二力平衡,牵引力 F牵=F阻=4600N 由可知,消防车在水平路面匀速直线行驶200s通过的路程 牵引力所做功 (3)赶到火场消防车需要消耗汽油的质量。 解:由可知,汽油完全燃烧放出的热量 消防车赶到火场需要消耗汽油的质量 课标要求:知道能量守恒定律。列举日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问题的意识。列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。 能量的转化与守恒 能量的转化 能量守恒定律 在一定条件下,各种形式的能量是可以相互_的。 能量的转移和转化有一定的_。 能量既不会凭空消失,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_到其他物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量_。 转化 方向性 转化 转移 保持不变 例5 (2022 太原二模)为了彻底解决电动车续航里程短的特点,有网友设想在电动车前轮上装一个边走路边发电的发电机,在行驶的同时发电并给蓄电池充电,蓄电池充电后再带动后轮的电动机转动,这样就可以行驶无限里程了。你认为该网友的设想_(选填“能”或“不能”)实现,理由是_。 不能 该设想违背了能量守恒定律 $$