2024贵阳中考物理二轮重点专题研究 第12讲 内能与热机 习题课件(共31张PPT)

(共31张PPT)
内能与热机
第12讲
知识精讲
2
考点清单
图说物理
实验突破—科学探究素养提升
3
实验 探究物质吸热或放热规律
贵阳近年真题及拓展
1
贵阳近年真题及拓展
命题点
1
改变内能的方式
1. (2023贵阳14题2分)2022年上海科技活动节推出了一种节能环保、可调节室温的江水源热泵技术．如图所示是其夏天工作时
的流程，当江水循环到冷凝器时，利用江水与冷凝器
存在的温度差，通过________的方式带走室内热量，
从而实现降温．
热传递
拓展训练
2. (2021北部湾经济区)古时候人们常钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是(　　)
A. 吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手
B. 冬天，搓手可以使手暖和
C. 发烧时，冷毛巾敷额头可以降温
D. 夏天，喝冷饮使人感到凉爽
B
命题点
2
比热容的理解
3. (2022贵阳15题4分)环境就是民生，贵阳市实施碧水保护工程，就是要保护好水资源．水对生态环境、气候有一定的调节作用，这是因为水具有较大的________．请你对保护生态环境提一条有价值的建议：_______________________________________________．
比热容
植树造林(或不使用含磷洗涤剂等，合理即可)
4. (2023贵阳23题2分)两个相同的容器中分别装有质量和初温均相同的甲、乙两种晶体，用相同的加热器同时对它们加热．甲从开始加热至熔化这一段时间，温度随时间变化的图像如图所示．若乙的比热容和熔点均小于甲，请画出晶体乙在相同过程中，温度随时间变化的大致图像．
乙
拓展训练
5. 如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景．初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，可采取的做法是 (　　)
A. 早晨多灌水，傍晚多排水
B. 早晨多排水，傍晚多灌水
C. 早晨和傍晚都要多灌水
D. 早晨和傍晚都不要灌水
B
命题点
3
热机及其能量转化
6. (2020贵阳14题2分)内燃机的问世极大改善了人类的交通运输方式，但同时也带来许多环境污染问题，如四冲程内燃机工作时就因________冲程排放的废气对大气造成污染．
排气
7. (2022贵阳15题4分)柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内空气密度不断________(选填“增大”“减小”或“不变”)，这时活塞的机械能转化为被压缩空气的________能，使其温度更高、压强更大．
增大
内
8. (2022贵阳15题2分)为了合理利用能源，人们设计了一种燃气型环保小汽车．它的发动机工作时可将燃气燃烧释放的________能转化为汽车行驶的机械能．它的整个车身大多由轻质材料构成，从而减小了质量使其较为轻巧，这是因为制作车身的材料具有较小的________．
内
密度
补充命题点
命题点
4
热量的相关计算
9. (2021无锡)用某煤气灶将质量为5 kg的水从20 ℃加热到100 ℃，水吸收的热量为__________J．若消耗的煤气质量为0.16 kg，煤气灶烧水时的效率为_______．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q煤气＝4.2×107 J/kg]
1.68×106
25%
内能与
热机
比热容
物体的
内能
比热容计算
定义
定义
国际单位
国际单位
影响因素
改变物体内能
的两种途径
热传递
做功
燃料的热值
热量的
计算
热机效率
理解
应用
内燃机
公式
提高燃料利
用率的措施
定义
知识精讲
考点清单
一、物体的内能
1、定义：物体内所有分子无规则运动的______，以及分子______的总和.
2、国际单位：焦耳，符号：J.
3、影响因素
(1)一切物质在任何情况下都具有内能．
(2)如果体积变化不大，同一个物体的温度越高，分子热运动越________，分子的动能越大，内能越_____；温度越低，内能________； 内能还与物体的质量、种类、结构、状态有关．
动能
势能
剧烈
大
越小
4、改变物体内能的两种途径
途径 实质 说明 举例 联系
热传递 能量的________ 通过“高温→低温”判断 冬天哈气取暖；热水袋取暖等 做功和热传递在改变物体的内能上是_________的
做功 能量的________ 通过关键词“搓手”、“压缩”、“摩擦”、“冲开”等判断 刹车时车轮与地面的摩擦使车轮发热；钻木取火；搓手取暖；反复弯折铁丝使铁丝发热等 转移
转化
等效
二、比热容
1、定义：一定________的某种物质，在温度升高(降低)时吸收(放出)的热量与它的________和升高(降低)的温度的________之比，用符号c表示.
2、国际单位：焦每千克摄氏度，符号是___________．
3、理解：比热容是物质的一种特性，只与物质的________和状态有关，与质量、体积、温度等________．
4、比热容的应用：用热水取暖、汽车发动机的冷却剂、建造人工湖对生态环境气候有一定调节作用等．
质量
质量
乘积
J/(kg·℃)
种类
无关
三、热量的计算
1、燃料的热值
(1)定义：某种燃料____________放出的热量与所用该燃料的质量或体积之比．用字母____表示．
(2)特点：热值是燃料的一种属性，只与燃料的________有关，与燃料的形状、体积、质量、是否充分燃烧无关．
(3)利用热值计算
①Q＝________(适用于固体和液体燃料，q的单位是J/kg)
②Q＝________(适用于气体燃料，q的单位是J/m3)
完全燃烧
q
种类
mq
qV
2、比热容计算
①公式：Q＝cmΔt，Q表示_______，单位是J；c表示比热容，单位是J/(kg·℃)，m表示质量，单位是_____；Δt表示温度的变化量，单位是℃.
②吸热公式：Q吸＝cm(t末－t初)　放热公式：Q放＝cm(t初－t末)
热量
kg
四、内燃机
示意图
进气门 ______ 关闭 关闭 关闭
排气门 关闭 关闭 关闭 ______
火花塞 未点燃 未点燃 点燃 未点燃
打开
打开
示意图
活塞运动方向 向下 ______ ______ 向上
对应冲程 吸气冲程 ______冲程 ______冲程 排气冲程
能量转化 / ______能转化成____能 ______能转化成______能 /
说明 四冲程内燃机一个工作循环中，活塞往复运动2次，对外做功1次，只有做功冲程燃气对外做功，提供动力 向上
向下
压缩
做功　
机械
内
内
机械
五、热机效率
1、定义：热机运转中，对外做的________与燃料完全燃烧所释放的能量的比值．
2、公式：
3、提高燃料利用率的措施：a.让燃料燃烧更充分；b.减少热机工作过程中的能量损失；c.设法利用废气的能量．
有用功
(1)温度越高的物体含有的热量越多(　　)
(2)发生热传递时，热量总是从高温物体传递给低温物体(　　)
(3)物体吸收热量，温度一定升高(　　)
(4)物体的温度升高，内能一定增加(　　)
(5)0 ℃的冰内能为零(　　)
(6)同一物质，质量越大，比热容越大(　　)
(7)不同物质的比热容一定不同(　　)
(8)燃料的热值与燃料的质量没有关系(　　)
(9)燃料不完全燃烧时，热值变小(　　)
失分警示
√
×
√
×
×
×
×
√
×
图说物理
命题点：改变内能的方式
1. 如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，可以看到____________，说明筒内气体的温度________．这个实验说明：__________可以增加物体的内能．
【拓展提升】下压活塞的过程将______能转化为____能，其能量转化情况与热机的________冲程相似.
(九年级P35
图13－3)
硝化棉燃烧
升高
做功
机械
内
压缩
命题点：改变内能的方式
2. 如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住，给试管中的水加热至一定程度，会看到塞子受到水蒸气的压力而冲出去，给水加热是通过________方式使水的内能增加；橡胶塞冲出去时，水蒸气的内能转化为塞子的______能．
【拓展提升】橡胶塞冲出去的过程中与汽油机工作时______
冲程的能量转化过程一样.
(九年级P55
图13－24)
热传递
机械
做功
实验突破—科学探究素养提升
图示法过实验
实验
探究物质吸热或放热规律
1. 实验装置(如图甲、乙)：
2. 实验研究方法：
(1)控制变量法的应用：选取质量________的不同物质，用相同的热源加热相同时间，比较吸热情况
(2)转换法的应用：
a. 如图丙，升高相同温度T，比较加热时间t，
t越大，物质的吸热能力越______；
b. 如图丁，加热相同时间t，比较升高温度T，T越大，物质的吸热能力越_____
相等
强
弱
3. 实验结论：
(1)加热相同的时间，升温越______的物质吸热能力越强；
(2)升高相同的温度，加热时间越________的物质吸热能力越强
小
长
一题多设问
例　为研究水和色拉油的吸热能力，小明所在小组用如图所示两套完全相同的装置进行实验探究.
设计与进行实验
(1)实验前，应该选取初温和质量________(选填“相等”或“不等”)的水和色拉油．除了图甲中所给的实验器材外，还需要的测量工具是 ________和天平.
(2)在安装、调整实验装置时，科学合理的顺序是
__________(选填“自下而上”或“自上而下”)．检查
装置时，发现图乙中有一处安装不合理，调节的
方法是：______________________________.
相等
秒表
自下而上
温度计适当向上调节
(3)调好装置开始实验，加热过程中，用玻璃棒不断地搅拌是为了使水和色拉油____________.
(4)当水和色拉油吸收相同的热量时，可以通过比较 __________(选填“加热时间”或“温度变化”)来判断吸热能力的强弱.
均匀受热
温度变化
分析与论证
(5)(2023盐城改编)小明每隔0.5 min测量一次温度，数据记录在下表中，图丙中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有_______吸收热量，为尽量减小这种影响，写出一种改进方法：_______________.
烧杯
先将烧杯预热
加热时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
温度/℃ 色拉油 20.0 20.3 20.7 21.5 23.0 25.0 27.0 29.0 31.0
水 20.0 20.2 20.5 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0
(6)(2020天水改编)根据上表实验数据，在图丙中画出水的温度随时间变化的图像．分析图像可知，当色拉油和水升高相同温度时，________需要的时间短，_____需要吸收的热量更多.
色拉油
水
评估与交流
(7)(2020徐州)实验要对色拉油和水吸热升温快慢进行比较，但实际实验时存在一些不好控制的因素，例如色拉油和水散热快慢不同，请另外举出一条：________________________________.
两个酒精灯火焰大小不同
创新设问
(8)(生活实践)(2021梧州改编)冬天，小明想自制一个暖手袋，若只能从水或色拉油中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择____(选填“水”或“色拉油”).
(9)(创新装置)(2021武汉改编)如图丁是创新小组做该
实验的实验装置，与小明所在小组所用的装置相比，
效果更好的是________(选填“小明组”或“创新小组”)，
原因是________________________________________
___________________________.
丁
水
创新小组
内部加热相对稳定，热量损失少，便于控制相同时间内提供的热量相同