第5讲 内能及其利用(课件PPT)-【学海风暴·PK中考】2025安徽中考物理备考讲练本

授课人：XXXX 第五讲 内能及其利用 物理·安徽中考 YUHENG YUHENG 软件使用 如果由于缺少软件或软件未更新不能正常播放，可自行下载安装最新的软件，文件夹提供了部分安装包 字体显示 如果有的字体不能显示，请先把字体包中的字体直接复制粘贴至C:\WINDOWS\Fonts即可 便捷操作 目录、返回目录等都有超链接，点击即可跳转至相应页面 视频播放 若因软件问题视频无法打开，请在相应的视频文件夹打开原视频 YUHENG 目录 中考考点解读 重点难点突破 实验核心讲练 中考真题体验 YUHENG YUHENG 点击返回目录页 中考考点解读 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 热传递的三种形式：热传导、热对流和热辐射。 （1）热传导：能量从物体温度较高的部分传到温度较低的部分的过程。 （2）热对流：靠液体或气体的流动来传递能量的方式。 （3）热辐射：能量由物体沿直线向外射出去的过程。 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 1.不发生物态变化时，物体吸收热量，内能增加，温度升高；物体放出热量，内能减少，温度降低。 2.发生物态变化时，物体吸收热量，内能增加，温度可能不变；物体放出热量，内能减少，温度可能不变。 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 汽油机和柴油机的区别： （1）汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 （2）吸气冲程中，汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的是空气。 （3）汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式。 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 我们是在能量的转化和转移过程中利用能量的。但不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的。 YUHENG 点击返回目录页 重点难点突破 热量、热效率的相关计算 【解题思路】解答热量、热效率类型的计算题时，需要注意以下几点：（1）明确燃烧的燃料，知道它的热值、质量及是否完全燃烧；（2）明确燃料燃烧放出的热量是否完全被利用，知晓吸热物体的比热容、质量和温度的变化；（3）明确所求的物理量，根据相应的公式（Q＝cmΔt，Q＝mq，Q＝Vq，η＝×100％）及它们的变形式进行计算。 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 实验核心讲练 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 中考真题体验 分子动理论 YUHENG 点击返回目录页 温度、热量和内能 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 热量的有关计算 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 点击返回目录页 YUHENG 分子热运动（10年3考） 1.分子动理论 常见的物质是由① 分子　　、原子构成的；一切物质的分子都在不停地② 做无规则运动　　；分子间存在相互作用的引力和斥力。 　　2.分子热运动 一切物质的分子都在不停地做无规则运动。因为分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫分子的热运动。温度越③ 高　　　，分子热运动越剧烈。 3.扩散现象　　　固体、液体、气体之间都可以发生扩散现象。 （1）定义：不同物质在相互接触时④ 彼此进入　　　对方的现象。 （2）说明：分子在不停地做无规则运动，分子间存在间隙。 （3）影响因素：扩散现象跟温度有关，温度越高，扩散进行得越快。 （4）示例：闻到香气等。 内能（10年3考） 1.内能：物体内部⑤ 所有分子　　　无规则运动的动能和分子势能的⑥ 总和　　　。 （1）一切物体都有内能。 （2）内能与温度的关系：同一物体，温度越高，内能越大。 2.改变物体内能的两种方式 方式 实质 条件 实例 联系 热传递 内能的⑦ 转移　 物体之间或物体各部分之间存在温度差 用热水袋取暖、晒太阳、烧水时水变热、冬天往手上哈气、在饮料中加冰等 做功和热传递这两种方式改变物体内能的效果相同 做功 内能与其他形式的能之间的相互⑧ 转化　 物体对外做功或外界对物体做功 钻木取火、搓手取暖、弯折铁丝后弯折处发热等 热量与热值（10年7考） 1.热量：在热传递过程中，物体⑨ 内能改变　　　的多少叫做热量。热量的符号通常用Q表示。 （1）热量的单位：在国际单位制中，热量的单位是⑩ 焦耳（J）　。 （2）热量是一个过程量，常用“吸收”或“放出”描述。　　 不能说物体“具有”或“含有”热量。 　2.热值：燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料的质量m之比，叫做这种燃料的热值。 （1）单位是⑪ 焦耳每千克　　　，符号是 J/kg　　　。 （2）公式：q＝。（气体燃料的热值q＝，其单位为J/m3） （3）理解：　　　　　　　　　　　　　　　　　　 酒精的热值是3.0×107J/kg，表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3×107J。 要特别注意！ 热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的 种类　　　有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。 3.燃料完全燃烧时放出的热量的计算 公式：Q放＝ mq　　　。 其中：m表示燃料的质量，单位是kg；q表示燃料的热值，单位是J/kg；Q放表示燃料完全燃烧时放出的热量，单位是J。 比热容（10年7考） 1.定义：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⑮ 温度　　　乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。　　　　 2.物理意义：比热容是描述物质吸热本领的物理量。 3.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是J/（kg·℃）。 4.水的比热容及意义：水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），它表示的物理意义是质量为1kg的水温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103J。 说明：不同物质的比热容一般不同，同种物质（物态相同）的比热容相同，其物理意义可从两个角度去理解。 角度 物质的吸热本领 物质温度改变的难易程度 说明 比热容大，表示吸热本领强 比热容大，表示温度难改变 比热容小，表示吸热本领弱 比热容小，表示温度容易改变 解释 相同质量的不同物质升高相同的温度，比热容越大的，吸收的热量越多，比热容越小的，吸收的热量越少 相同质量的不同物质吸收相等的热量，比热容越大的，温度升高得越少，比热容越小的，温度升高得越多 应用 某些机器设备用水作为冷却剂 沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大 　5.热量的计算 此类题需注意对“温度”一 （1）一般公式：Q＝cmΔt。 词的叙述，如“升高”“升高 （2）吸热公式：Q吸＝cm（t－t0）。 到”“降低”“降低到”等词。 （3）放热公式：Q放＝cm（t0－t）。　　　 热机与热机效率（10年2考） 热机 工作原理 燃料燃烧将化学能转化为内能，再通过 做功　将内能转化为机械能 汽油机的 工作过程 能量转化 压缩冲程：将 机械　　能转化为 内　　能 做功冲程：将 内　　能转化为 机械　　能 一个循环的相关数据 4个冲程，飞轮转2圈，曲轴转2圈，活塞往复运动2次，对外做功1次 热机 效率 定义 用来做 有用　　　功的那部分能量与燃料 完全燃烧　　　放出的能量之比 公式 　　由于存在能量的损耗，热机效率总是小于1。 提高效率的 措施 （1）使燃料充分燃烧；（2）尽量减少各种能量损失；（3）保持良好的润滑，减少因摩擦而额外消耗的能量等 能量的转化和守恒（10年1考） 1.能量的转化：各种形式的能量都可以在一定条件下相互 转化　　。 2.能量守恒定律：能量既不会凭空 消灭　，也不会凭空 产生　　，它只会从一种形式 转化　　为其他形式，或者从一个物体 转移　　到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 保持不变　　。 3.能量的转化和转移具有 方向性　　　。 （2024芜湖模拟）某家庭每天需要将50kg20℃的水加热到40℃作为生活用热水。若利用热效率为25％的煤气灶烧水，则需要完全燃烧　　0.4　　kg煤气。〔煤气的热值q＝4.2×107J/kg，水的比热容c＝4.2×103J/（kg·℃）〕 （2024山西）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间，小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360km，驾车前往大约需要4h。（汽油的热值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3） （1）求汽车的平均速度。 （2）汽车全程消耗汽油25L，求汽油完全燃烧放出的热量。 （3）若汽车发动机全程的平均功率为25kW，求汽车发动机的效率。 　解：（1）汽车的平均速度 v＝＝＝90km/h （2）消耗汽油的质量 m＝ρV＝0.8×103kg/m3×2.5×10－2m3＝20kg 汽油完全燃烧释放的热量 Q＝qm＝4.5×107J/kg×20kg＝9×108J （3）汽车发动机做的功 W＝Pt＝2.5×104W×4×3600s＝3.6×108J 汽车发动机的效率 η＝×100％＝×100％＝40％ 比较不同物质吸热的情况（10年未考） 【设计与进行实验】 1.实验装置（如右图所示） 2.实验主要器材的作用 （1）相同的酒精灯保证相同的时间内物质吸收的热量相同。 （2）玻璃棒（或搅拌器）使物质受热均匀。 （3）除图中所示器材外，还需要的测量工具有天平。 3.实验注意事项 （1）实验器材的安装顺序是从下到上。 （2）被加热的物质的质量应该相同。 【实验结论】质量相等的不同物质，升高相同的温度，所吸收的热量是不同的，即物质的吸热能力与物质的种类有关。 【交流与反思】本实验采用的方法有控制变量法和转换法。 （1）控制变量法：控制所用物质的质量相等、初温相同，所用仪器相同。 （2）转换法： ①升高相同的温度时，通过比较加热时间的长短来判断物质的吸热能力强弱，加热时间长的物质吸热能力强。 ②加热相同时间时，通过比较温度变化的快慢来判断物质的吸热能力强弱，温度变化快的物质吸热能力弱。 （2024芜湖镜湖区模拟）某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，用两个相同的酒精灯加热，每隔2min记录一次温度。 （1）图甲是这名同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：　　水和煤油的质量不相等　　。 （2）本实验用加热时间的长短来表示物质　　吸收热量的多少　　，这用到的科学方法是　　转换法　　。 （3）分析图乙可知，若加热时间相同，则水吸收的热量　　＝　　（选填“＞”“＜”或“＝”）煤油吸收的热量。由实验数据可知，水的比热容与煤油的比热容之比为　　2∶1　　。 【思维拓展】 （4）由本实验可知，　　水　　（选填“水”或“煤油”）更适合做汽车发动机的冷却液。 【实验方案改进】 （5）同组的小明利用图丙装置完成了该实验。与图甲相比，此装置的优点是　　电加热器放热稳定，热量损失少，易于控制相同的时间内提供相同的热量　　　　 【实验拓展】 （6）为比较酒精和煤油的热值大小，小明把烧杯中的煤油换成了等质量的水，并在两个酒精灯中分别装入质量相等的酒精和煤油，待酒精和煤油　　完全燃尽　　（选填“燃烧相同的时间”或“完全燃尽”）后再进行比较。燃料放出热量的多少是通过　　温度计升高的示数　　来反映的。 1.（2019安徽题13）封闭在容器内的气体，是由大量的气体分子组成的，这些分子都在不停地做无规则运动。下列有关说法正确的是（ B ） A.温度一定时，气体分子的运动速度大小都相同 B.温度一定时，向各个方向运动的气体分子都有 C.温度升高时，每个气体分子的运动速度都增大 D.温度降低时，所有气体分子的运动方向都相同 2.（2018安徽题2）如右图所示，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，硝化棉就燃烧起来。这是因为活塞压缩空气做功，　空气内能增加，温度升高　　，达到了硝化棉的着火点。 3.（2020安徽题11）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是 （ A ） A.0℃的物体也具有内能 B.只要物体放出热量，其温度就一定降低 C.物体温度越高，含有的热量越多 D.热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体 4.（2024安徽题8）一个保温杯中装有质量为200g、温度为25℃的水。将一个质量为100g、温度为100℃的金属块放入杯中，一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在30℃。假设金属块放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），则该金属块的比热容为　0.6×103　J/（kg·℃）。 5.（2022安徽题7）小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1kg的水从20℃加热到60℃，消耗了0.01m3天然气（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为4.0×107J/m3，则此次燃气灶烧水的效率为　42％　。 6.（2021安徽题7）沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃、质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后，温度升高到　　100　℃。〔砂石的比热容为0.9×103J/（kg·℃）〕 7.（2020安徽题9）某同学家使用燃气热水器，平均每天需将100kg的水从18℃加热到58℃。若天然气完全燃烧放出热量的70％被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气　0.6　m3。〔c水＝4.2×103J/（kg·℃），q天然气＝4.0×107J/m3〕 8.（2019安徽题6）假如完全燃烧0.2m3天然气放出的热量全部被质量为100kg、初温为25℃的水吸收，那么水的温度会升高到　45　℃。〔已知c水＝4.2×103J/（kg·℃），q天然气＝4.2×107J/m3〕 9.（2017安徽题7）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。完全燃烧0.5kg的秸秆煤可放出　1.05×107　J的热量；若这些热量完全被质量为100kg、初温为20℃的水吸收，则可使水的温度升高到　45　℃。〔已知q秸秆煤＝2.1×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）〕 10.（2023安徽题22节选）为估测一个电热水壶烧水时的电功率，小林在壶中装入质量为1kg的水，将其接入家庭电路中，通电加热210s，水温从20℃上升到70℃。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）。求该过程中水吸收的热量。 解：水吸收的热量 Q吸＝cm（t2－t1）＝4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（70℃－20℃）＝2.1×105J 11.（2015安徽题22）某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加热到50℃，消耗的天然气的体积为1m3（假设天然气完全燃烧）。已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），天然气的热值为3.2×107J/m3。求： （1）天然气完全燃烧放出的热量。 （2）水吸收的热量。 （3）该热水器工作时的效率（结果精确到1％）。 解：（1）天然气完全燃烧放出的热量Q放＝qV＝3.2×107J/m3×1m3＝3.2×107J （2）水吸收的热量Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/（kg·℃）×100kg×（50℃－20℃）＝1.26×107J （3）热水器工作时的效率 η＝×100％＝×100％≈39％ $$