第13课时　分子动理论　内能与热机课件2025年中考物理一轮复习（广西专版）

第三单元　功、机械能、内能 第13课时　分子动理论　内能与热机 教材梳理　夯实基础 考向探究　培养能力 实验突破　提升素养 考点一 分子热运动 分子 热运动 　一切物质的分子都在不停地做无规则运动,因为分子的运动跟　　　　有关,所以这种无规则运动叫分子热运动  扩 散 现 象 定义 　不同的物质在互相　　　　时彼此进入对方的现象叫扩散  生活 举例 　“花气袭人知骤暖”“墙角放煤,日久变黑”“酒香不怕巷子深”“槐花飘香”“闻到香水的味道”等 说明 　一切物质的分子都在不停地做　　　　　　 　;分子间有 　　　　  影响 因素 　扩散现象与　　　　有关,且温度越高,扩散得越　　　　  温度 接触 无规则运动 间隙 温度 快 教材梳理　夯实基础 返回目录 2 (续表) 分子 动理论 　①常见的物质是由大量的　　　　　　构成的;  　②物质内的分子在不停地做　　　　　运动;  　③分子之间存在　　　　和　　　　  分子、原子 无规则 引力 斥力 教材梳理　夯实基础 返回目录 1. 图13-1所示的现象表明,物质中分子运动的剧烈程度跟　　　　有关。  基础配练 图13-1 温度 教材梳理　夯实基础 返回目录 1.内能与热量 考点二 内能　热量 项目 内能 热量 定义 　物体内所有分子无规则运动的 　　　　,以及分子　　　　的总和叫物体的内能。单位是焦耳(J)  　在热传递过程中,传递             　　　叫热量,用符号　　　表示。单位是焦耳(J)  联系 　物体吸收热量,内能　　　　;放出热量,内能　　　　  动能 势能 能量的 Q 增加 减少 多少 教材梳理　夯实基础 返回目录 2.改变内能的方式 方式 热传递 做功 实质 　能量的　　　　  　(高温➝低温) 　能量的　　　　  　(机械能⇌内能) 生活 举例 　晒太阳、烧水、做饭、哈气取暖等 　钻木取火、摩擦生热、搓手取暖等 联系 　热传递和做功在改变物体的内能上是等效的 转移 转化 教材梳理　夯实基础 返回目录 2. 如图13-2所示,放在热汤中的金属勺子很快变得烫手,金属勺子的内能 　　　　(选填“减少”“不变”或“增加”),这是通过　　　　　的方式改变了它的内能。  基础配练 图13-2 增加 热传递 教材梳理　夯实基础 返回目录 考点三 比热容与热值 项目 比热容 热值 定义 　　　　　质量的某种物质,在温度升高时　　　　　　　　与 　　 　　和            之比,叫这种物质的比热容,用符号 　　　　表示  　某种燃料　　　　燃烧放出的热量与其质量(或体积)之比,叫这种燃料的热值  单位 　　 ,符号:  　　　　 　  　　　　　　　,符号:J/kg;焦每立方米,符号:J/m3  一定 吸收的热量 它的质量 升高温度的乘积 c 完全 焦每千克摄氏度 J/(kg· ℃) 焦每千克 教材梳理　夯实基础 返回目录 (续表) 项目 比热容 热值 吸、放 热公式 　吸热公式:　 ;  　放热公式:             　Q放=　　 　(固体、液体燃料);  　Q放=　　　　(气体燃料)  说明 　①水的比热容是            　　　　　　　 　,它的物理意义:　　　 的水温度升高(或降低)　　　　所吸收(或放出)的 　　　　为4.2×103 J;  　②水的比热容大的利用:一是取暖,二是散热,三是调节气候 　热值是燃料的一种属性,它与燃料的　　　　有关,与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等均没有关系  Q吸=cm(t-t0) Q放=cm(t0-t ) mq qV 4.2× 103 J/(kg·℃) 1 kg 1 ℃ 热量 种类 教材梳理　夯实基础 返回目录 3. 如图13-4所示,汽车的发动机通常用水来作为冷却剂,这是因为            　 。  基础配练 图13-4 水的比 热容较大 教材梳理　夯实基础 返回目录 1.热机是通过燃料燃烧获得　　　　,并把　　　能转化为　　　能的机器(即利用内能做功的机械)。  2.热机工作原理图(如图13-3所示) 考点四 热机与社会发展 图13-3 3.热机的种类:蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机等。 内能 内 机械 教材梳理　夯实基础 返回目录 4.汽油机 (1)汽油机一个工作循环的四个冲程分别是:　　　　冲程、　　 　冲程、 　　　　冲程、 　　　　冲程。  (2)能量的转化:机械能转化为内能的是　　　　 冲程,内能转化为机械能的是　　　 　冲程。在四个冲程中除　　　 　冲程是将内能转化为机械能从而获得动力,其他三个冲程要靠飞轮的　　　　来完成。  (3)汽油机一个工作循环对外做功　　　　次,飞轮转动　　　　周,活塞往返　　　　次。  吸气 压缩 做功 排气 压缩 做功 做功 惯性 1 2 2 教材梳理　夯实基础 返回目录 5.热机的效率 (1)定义:热机工作时,用来做　　　 　功的能量与燃料完全燃烧放出的 　　　　 之比,叫热机的　　　　。  (2)公式:η=　　　　　=　　　　　。  (3)提高热机效率的方法:保证良好的润滑以减少摩擦、减少各种热损失等。 (4)减少热机排放出的有害物质、控制废气的排放总量,已经成为热机发展与环境保护的重要举措。　 有用 热量 效率 教材梳理　夯实基础 返回目录 4. 图13-5是汽油机工作时的四个冲程示意图(已打乱顺序),其中表示做功冲程的是　　　　,表示压缩冲程的是　　　　,它正常工作时四个冲程正确的顺序是　　　 　。  基础配练 图13-5 丙 丁 乙丁丙甲 教材梳理　夯实基础 返回目录 例 1 (2024广元)“女皇蒸凉面”是广元地方特色美食,凉面的口感、香气深受人们喜欢,下列说法正确的是 (　　) A.油辣子附着在凉面上,说明分子间只存在引力 B.香气四溢,表明分子在不停地做热运动 C.凉面条之间有空隙,说明分子间有间隙 D.吃一口凉面,只有几个分子进入口中 考向一 分子动理论 B 考向探究　培养能力 返回目录 15 例 2 (2024广东)如图13-6所示是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中 (　　) 考向二 内能及其改变方式 图13-6 A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少 C.放热,内能增加 D.放热,内能减少 A 考向探究　培养能力 返回目录 例 3 (2024山西)二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图13-7所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是 (　　) A.高压泵压缩CO2,气体内能增大,温度降低 B.高压泵压缩CO2,气体内能减小,温度升高 C.高压CO2气体喷出时,内能增大,温度升高 D.高压CO2气体喷出时,内能减小,温度降低 图13-7 D 考向探究　培养能力 返回目录 例 4 (2024连云港)下列关于燃料的热值,说法正确的是 (　　) A.燃料燃烧越充分,其热值越大 B.燃料的热值越小,完全燃烧放出的热量越少 C.一瓶酒精用去三分之一,剩余酒精的热值将减小 D.焦炭的热值是3.0×107 J/kg,完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的热量 考向三 比热容和热值的理解与计算 D 考向探究　培养能力 返回目录 例 5 (2024武汉改编)(多选)下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性有关的是 ( 　　) A.汽车发动机用水作冷却剂 B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉更冷 C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住 D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度 ACD 考向探究　培养能力 返回目录 例 6 (2024广元)随着科技发展,人们已经开始将氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃料的热值为1.4×108 J/kg,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均每月消耗氢燃料30 kg,这些氢燃料完全燃烧释放的热量为　　　　　　J,若这些热量完全被水吸收,可使　　　　　　kg水的温度从20 ℃升高到100 ℃。  4.2×109 1.25×104 考向探究　培养能力 返回目录 例 7 (2024苏州)如图13-8所示为某折叠卡式炉,采用丁烷气体作为燃料。水壶装入2 L、初温为25 ℃的水,用卡式炉加热至100 ℃,消耗了25 g丁烷气体,求:[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),丁烷的热值为4.8×107 J/kg] (1)壶中水的质量。 (2)水吸收的热量。 图13-8 解:(1)壶中水的质量: m水=ρ水V水=1.0×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg。 (2)水吸收的热量: Q水=c水m水Δt水=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-25 ℃)=6.3×105 J。 考向探究　培养能力 返回目录 (3)卡式炉的加热效率。 图13-8 (3)丁烷气体完全燃烧放出的热量: Q丁烷=m丁烷q丁烷=0.025 kg×4.8×107 J/kg=1.2×106 J; 卡式炉的加热效率: η=×100%=×100%=52.5%。 考向探究　培养能力 返回目录 例 8 (2024广元)1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中,火花塞点火,燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动活塞对外做功,则该冲程 (　　) A.是压缩冲程 B.气体对外做功,内能转化为机械能 C.活塞依靠飞轮的惯性而运动 D.气体对外做功,气体的内能增加 考向四 热机 B 考向探究　培养能力 返回目录 例 9 (2024扬州)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 B 考向探究　培养能力 返回目录 例 10 如图13-9所示是某单缸四冲程汽油机的　　 　　冲程;若该汽油机1 s对外做功25次,则该汽油机飞轮转速为　 r/min。  图13-9 压缩 3000 考向探究　培养能力 返回目录 例 11 (2024广西)关于分子动理论,谚语“有麝自来香,不必迎风扬”表明了分子在不停地做无规则的　　　 　;寒冬,我们常搓手取暖,这是通过 　　　　(选填“做功”或“热传递”)的方式增大内能的。  综合提升 运动 做功 考向探究　培养能力 返回目录 例 12 (2023凉山州)小华在探究“不同物质的吸热能力”时,用相同的电加热器对质量均为1 kg的水和另一种液体同时进行加热(不考虑热损失)。已知液体的比热容小于水的比热容,通过实验画出温度随时间变化的图像,如图13-10所示,分析图像可知,水在5 min内吸收的热量为　　　　 　J,液体的比热容为　　　　　J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]  图13-10 3.15×104 2.7×103 考向探究　培养能力 返回目录 【实验设计】 1.实验主要器材: (1)测量工具:　　　　、　　　　和　　　　(选用质量相等的不同物质进行实验)。  (2)热源:酒精灯或电加热器(电加热器更好,因为内部加热,相对稳定,热损失少;实验中选用相同热源是保证不同物质在相同时间内吸收的热量 　　　　)。  突破 比较不同物质吸热的情况 温度计 停表 天平 相同 实验突破　提升素养 返回目录 28 2.实验装置的安装顺序:按　　　　 　的顺序进行安装。实验装置如图13-11所示。  3.实验方法: 　　　　法:加热相同时间,比较升高的 温度;或升高相同温度,比较加热时间。  　　　　　　法:相同热源,被加热物质 的质量和初温相同。  图13-11 自下而上 转换 控制变量 实验突破　提升素养 返回目录 【实验结论】 4.分析实验现象可得出: ①升高相同的温度,加热时间长的物质吸热能力强; ②加热相同时间,温度变化小的物质吸热能力强。 5.加热过程中煤油和水的温度升高,内能　　　　。  【交流与反思】 6.改变煤油和水内能的方式:　　　　。 热量的计算:Q吸=cm(t-t0)。  图13-11 增加 热传递 实验突破　提升素养 返回目录 例 如图13-12甲所示是小明做“比较不同物质吸热情况”实验的装置,使用两个相同的容器分别装入质量相等的A、B两种液体,并用相同的装置加热。 图13-12 加热 时间/min 0 1 2 3 4 5 A液体的 温度/℃ 10 14 18 22 26 30 B液体的 温度/℃ 10 18   34 42 50 (1)如图乙所示为B液体在第2 min时温度计的示数, 其示数为　　　　℃。  26 实验突破　提升素养 返回目录 (2)液体吸收热量的多少可通过　　　 　　来比较。  (3)将实验数据记录在以上表格中,分析数据可知,质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,　　　　(选填“A”或“B”)液体升高的温度较高。  图13-12 加热 时间/min 0 1 2 3 4 5 A液体的 温度/℃ 10 14 18 22 26 30 B液体的 温度/℃ 10 18   34 42 50 加热时间 B 实验突破　提升素养 返回目录 (4)冬天,小明想自制一个暖手袋,若从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,选择　　　　(选填“A”或“B”)液体为供热物质保暖时间会更长。  图13-12 A 实验突破　提升素养 返回目录 $$