2020中考物理專題復習 熱量和內(nèi)能（無答案）

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1、熱量和內(nèi)能 教學目標： 1.知道物體的內(nèi)能;知道做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能. 2.知道熱量及其單位;知道燃料的熱值。 3.理解比熱的概念。 知識講解： 一、分子熱運動 1．物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型，其直徑以10-10m來度量。 2．一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。 ①擴散：不同物質(zhì)在相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象。 ②擴散現(xiàn)象說明：A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運動。 ③課本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是：防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結(jié)果。實驗現(xiàn)象：兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻，結(jié)論：氣體分子在不停地運動。 ④固、液

2、、氣都可擴散，擴散速度與溫度有關(guān)。 ⑤分子運動與物體運動要區(qū)分開：擴散、蒸發(fā)等是分子運動的結(jié)果，而飛揚的灰塵，液、氣體對流是物體運動的結(jié)果。 3．分子間有相互作用的引力和斥力。 ①當分子間的距離ｄ＝分子間平衡距離r，引力＝斥力。 ②ｄ＜ｒ時，引力＜斥力，斥力起主要作用，固體和液體很難被壓縮是因為：分子之間的斥力起主要作用。 ③ｄ＞ｒ時，引力＞斥力，引力起主要作用。固體很難被拉斷，鋼筆寫字，膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。 ④當ｄ＞10ｒ時，分子之間作用力十分微弱，可忽略不計。 破鏡不能重圓的原因是：鏡塊間的距離遠大于分子之間的作用力的作用范圍，鏡子不能因分子間作用力而結(jié)

3、合在一起。 二、內(nèi)能 1．內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。 2．物體在任何情況下都有內(nèi)能：既然物體內(nèi)部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用，那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。 3．影響物體內(nèi)能大小的因素：①溫度：在物體的質(zhì)量，材料、狀態(tài)相同時，溫度越高物體內(nèi)能越大；②質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大；③材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同；④存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內(nèi)能也可能不同。 4．內(nèi)能與機械能不

4、同： 機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關(guān)。 內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動，而不是物體的整體運動。 5．熱運動：物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。 溫度越高擴散越快。溫度越高，分子無規(guī)則運動的速度越大。 三、內(nèi)能的改變 1．內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)： 物體溫度升高（降低）──物體內(nèi)能增大（減小）。 物體存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華）──內(nèi)能改變。 反過來，不能說內(nèi)能改變必然導致溫度變化。（因為內(nèi)能的變化有多種因素決定） 2．改變

5、內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。 A、做功改變物體的內(nèi)能： ①做功可以改變內(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。 ②做功改變內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。 ③如果僅通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。（Ｗ＝△Ｅ） ④解釋事例：圖15．2-5甲看到棉花燃燒起來了，這是因為活塞壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火：使木頭相互摩擦，人對木頭做功，使它的內(nèi)能增加，溫度升高，達到木頭的燃點而燃燒。圖15．2-5乙看到當塞子跳起來時，容器中出現(xiàn)了霧，這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣液化

6、凝成小水滴。 甲 乙 圖15．2-5 B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。 ①熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。 ②熱傳遞的條件是有溫度差，傳遞方式是：傳導、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能（熱量），而不是溫度。 ③熱傳遞過程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；放熱溫度降低，內(nèi)能減少。 ④熱傳遞過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。 C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別：由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)生了

7、變化，后者能的形式不變。 D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別： 四、熱量 1．比熱容：⑴定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1℃時吸收（放出）的熱量。 ⑵物理意義：表示物體吸熱或放熱的本領(lǐng)的物理量。 ⑶比熱容是物質(zhì)的一種特性，大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。 ⑷水的比熱容為4．2×103J（kg·℃）表示：1kg的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量為4．2×103J。 ⑸水常調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。 2．計算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t）。 3．熱平衡方程：不計熱損失Ｑ吸＝Ｑ放。

8、 五、內(nèi)能的利用、熱機 （一）內(nèi)能的獲得──燃料的燃燒 燃料燃燒：化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 （二）熱值 1．定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。 2．單位：J/kg。 3．關(guān)于熱值的理解： ①對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。 ②熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的

9、本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。 3．公式：Q＝mq（q為熱值）。 　　實際中，常利用Q吸＝Q放即cm（t-t0）=ηqm′聯(lián)合解題。 4．酒精的熱值是3．0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3．0×107J。 煤氣的熱值是3．9×107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3．9×107J。 5．火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因為：液態(tài)氫的熱值大，體積小便于儲存和運輸。 6．爐子的效率： ①定義：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。 ②公式：η=Q有效/Q總=cm（t-t0

10、）/qm′。 （三）內(nèi)能的利用 1．內(nèi)能的利用方式： ⑴利用內(nèi)能來加熱；從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。 ⑵利用內(nèi)能來做功；從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 2．熱機：定義：利用燃料的燃燒來做功的裝置。 能的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 蒸氣機──內(nèi)燃機──噴氣式發(fā)動機。 3．內(nèi)燃機：將燃料燃燒移至機器內(nèi)部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機器叫內(nèi)燃機。它主要有汽油機和柴油機。 4．內(nèi)燃機大概的工作過程：內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機中唯一對外

11、做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 5．熱機的效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。 公式：η=W有用/Q總=W有用/qm。 提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒；盡量減小各種熱量損失；機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。 6．汽油機和柴油機的比較： 汽油機 柴油機 不 同 點 構(gòu)造： 頂部有一個火花塞 頂部有一個噴油嘴 吸氣沖程 吸入汽油與空氣的混合氣體 吸入空氣 點燃方式 點燃式 壓燃式 效率 低 高 應用 小型汽車、摩托車 載重汽車、大型拖拉機 相同點 沖程：活塞在往

12、復運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復運動2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)歷四個沖程，做功1次。 六、能量守恒定律 1．自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學習，但在日常生活中我們也有所了解，如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能，跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能，跟原子核的變化有關(guān)的核能，跟化學反應有關(guān)的化學能等。 2．在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（列舉學生所熟悉的事例，說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移）。在熱傳遞過程中，高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球，甲球的機械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。 3．在自然界中能量的轉(zhuǎn)化

13、也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；在水力發(fā)電中，水的機械能轉(zhuǎn)化為電能；在火力發(fā)電廠，燃料燃燒釋放的化學能，轉(zhuǎn)化成電能；在核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能；電流通過電熱器時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電流通過電動機，電能轉(zhuǎn)化為機械能。 4．能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。 專題練習： 一.基礎(chǔ)知識整理: 1.熱量: ⑴ 含義:_____________________

14、 ____。 ⑵ 單位: ______________； ⑶熱值:①含義_______________________________________________；②公式:Q放=___________________。③單位： ，物理意義： ；④節(jié)約燃料的兩個途徑： 、 。 注：熱值是燃料的一種屬性，只與物質(zhì)的種類有關(guān),一般不會變化。 ⑷ 比熱:①含義:______________________________________________；②單位:

15、國際單位__________________；常用_______________；③水的比熱:_____________，意義是______________________； 注：比熱是物質(zhì)的一種特性,一般不會變化。 ⑸ 熱量的計算公式:Q吸=_______________，Q放=__________________。 2.內(nèi)能:⑴ 含義_______________________ ____________________；⑵ 單位______________；⑶ 內(nèi)能的影響因素： 、 ；⑷ 改變物體內(nèi)能的兩

16、種方式:___ _ ___和____ _。⑸ 利用燃料燃燒獲得的內(nèi)能來做功的機器──熱機.汽油機的一個工作循環(huán)包括_______、______、______和______四個沖程，飛輪轉(zhuǎn)___圈。在壓縮沖程中，___能轉(zhuǎn)化為____能；在做功沖程中，_ __能轉(zhuǎn)化為_ __能。 二.鞏固練習: 1.下列關(guān)于熱量的說法中正確的是: ( ) A.溫度高的物體會有的熱量多 B.質(zhì)量大的物體放出的熱量多 C.溫度低的物體吸收的熱量多 D.一個物體溫度升高得越多,吸收的熱量越多 2.汽油的熱值是4.6×107焦/千克，其物理意義是____________

17、_________，完全燃燒___________克汽油所放出的熱量為2.3×106焦。 3.銅的比熱是3.9×102焦/(千克·℃)，它表示的物理意義是________________________，若把一銅塊切掉一半，則它的比熱將。____________。(填“變大”、“變小”或“不變”) 4.下列說法中正確的是: ( ) A.一桶水比一杯水的比熱大 B.質(zhì)量為2千克10℃時的水含有的熱量等于1千克20℃時的水所含的熱量 C.同種物質(zhì)的質(zhì)量變化時，其比熱不變 D.比熱大的物體，每升高1℃吸收的熱量一定多 5.使1千克水溫度升高1℃需要吸收多少熱量？1焦耳的熱量可以

18、使1克水的溫度升高多少度? 6.鐵鍋中放有3千克的水,把它從15℃加熱到90℃需要多少熱量? 7.在冬天，往往手冷得發(fā)痛。為了使手暖和一點，有的同學用嘴對著手呵氣，有的同學則用兩手來回搓動。說明這樣做的道理。 8.將一段粗金屬絲反復多次地彎折后，金屬絲彎折處的溫度將________。這是用_____________的方法來改變物體的內(nèi)能，此過程中_________能轉(zhuǎn)化為____________能。而要達到同樣的效果還可以采取的方法是 。 9.下列說法中正確的是：

19、（ ） A.物體的內(nèi)能增加，一定是吸收了熱量 B.物體的溫度升高時，內(nèi)能一定增加 C.物體吸收了熱量，溫度一定升高 D.物體放出了熱量，溫度一定降低 10.下列事例中，不是用做功的方法使物體的內(nèi)能增加的是： （ ） A.用氣筒給自行車打氣時，氣筒壁發(fā)熱 B.用鋼鋸條鋸木頭，過一會兒鋼鋸條發(fā)熱 C.寒冷的冬天，雙手相互反復摩擦后，手掌發(fā)熱 D.冬天，在房間內(nèi)用取暖器取暖，室內(nèi)空氣變暖 11.一個四沖程熱機的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r/min，它1s完成了 （ ） A．30個沖程，做了30次功 B．60個沖程，做了60次功

20、 C．120個沖程，做了30次功 D．60個沖程，做了15次功 三.課堂檢測 1.下列說正確的是： （ ） A.開水比冰塊含有的熱量多 B.溫度越高的物體放出的熱量越多 C.燒開一壺水比燒開半壺同樣溫度的水吸收的熱量多 D.以上說法都不對 2.關(guān)于燃料的熱值的說法中正確的是： （ ） A.燃料的質(zhì)量越大，熱值越大 B.當燃料不能完全燃燒時，其熱減小 C.當燃料未燃燒時，其熱值為零 D.不同的燃料，其熱值一般不同 3.關(guān)于物質(zhì)比熱的說法中正確的是：

21、 （ ） A.比熱跟它吸收的熱量成正比 B.物質(zhì)的比熱跟它的質(zhì)量成反比 C.物質(zhì)的比熱跟它改變的溫度的成反比 D.物質(zhì)的比熱跟上述三個因素無關(guān) 4.質(zhì)量、初溫度都相同的水和鐵塊吸收相同的熱量后彼此接觸時：（ ） A．熱量從鐵塊傳給水 B．熱量從水傳給鐵塊 C．溫度從鐵塊傳給水 D．溫度從水傳給鐵塊 5.有甲、乙兩個物體，它們的質(zhì)量之比是3:1,吸收的熱量之比是2:1，升高的溫度之比是5：3，則甲、乙兩物質(zhì)的比熱之比是（ ） A．10:1 B．1:10 C．2:5 D．5:2

22、 6.關(guān)于物體內(nèi)能的說法中錯誤的是 （ ） A.一切物體都有內(nèi)能 B .一定質(zhì)量的物體，溫度越高，它具有的內(nèi)能越大 C.物體具有的內(nèi)能越多，它具有的熱量就越多 D.物體對外做功時，物體的內(nèi)能會減少 7.一杯水的溫度由10℃上升到30℃，那么這杯水的： （ ） A．比熱增加 B．內(nèi)能增加 C．質(zhì)量增加 D．分子無規(guī)則運動減慢 8.水的比熱是__________，物理意義是__________________________________________。一杯水倒掉一半它的比熱___________。 9.

23、從內(nèi)能、熱量和溫度中選擇一個恰當?shù)奈锢砹刻钤谙逻叺目站€上：⑴熱水放熱的“熱”是指________。⑵熱水太熱的“熱”是指________。⑶摩擦生熱的“熱”是指________。 10.火柴可以點燃，也可以擦燃。前者是用__________方法改變物體內(nèi)能的；而后者又是用__________方法改變物體內(nèi)能的，且在此過程中________能轉(zhuǎn)化為__________能。 11.無煙煤的熱值是3.4×107焦/千克，20 克無煙煤充分燃燒時可放出多少熱量？若這些熱量中的80%被2千克的水吸收，在1標準大氣壓下，可以使水的溫度從30℃升高到多少攝氏度？ 12.使20克冰的溫度從-70℃升高到-10℃，但冰未熔化成水，需要多少熱量?如果這些熱量是由溫度從50℃降低到10℃的水來供給的, 需要多少克50℃的水?