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2025 中考物理教案(二)
主备人:雷洋文
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第十三章 内能
第一课时 知识梳理
第 1 节 分子热运动
1.常见的物质是由 分子 、 原子 构成的 。分子的直径很小,通常以 10-10m 为单 位来量度分子 。人们用肉眼和 光学显微镜 都分辨不出它们。
2.扩散现象:不同的物质在相互接触时彼此 进入对方 的现象叫扩散现象 。扩散现象说明:⑴ 一切物质的分子都在不停地做 无规则运动 ; ⑵分子间有 间隙 。
3.扩散现象既可以在 气体之间 发生 ,还可以在 液体之间 发生 ,也能够在 固体之 间 发生。
4.固体、液体能保持一定的体积是因为分子间有相互作用的 引力 。虽然分子间有间隙,但固 体、液体很难被压缩是因为分子间有相互作用的 斥力 。
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6.实验一 :气体扩散(课本图 13.1—2)
(1)在实验中抽掉玻璃板后看到的现象 两个瓶子中的气体混合 后颜色变得均匀 。
( 2 ) 实验中应将二氧化氮放在空气下面 , 这是因为二氧化氮
度 大于空气,如果倒过来则 空气 会下沉,影响实验结
(3) 此实验说明了 气体 之间能够发生扩散现象 , 气
在一起 ,最
的 密 果。
体 分子
在不停地做无规则运动。
7.实验二: 液体扩散(课本图 13.1—3)
(1)在实验中看到的现象是:开始时无色的清水和蓝色硫酸铜溶液之间有明显的界面,静放几天后, 界面逐渐 变得模糊不清了 。
(2) 实验中应将密度较大的硫酸铜溶液放在密度较小的清水 下 面。
(3)此实验说明了 液体 之间能够发生扩散现象, 液体 分子在不停地做无规则运动。 8.实验三: 固体扩散
( 1) 将紧压在一起的铅片和金片放置 5 年后会互相渗入约 1mm 深 。此实验说明了 固体 之间 能够发生扩散现象, 固体 分子在不停地做无规则运动。
9.实验四: 影响物体扩散快慢的因素
( 1)在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两个烧杯中滴入 一滴墨水 。观察到 热水杯 中墨水扩散的快 。这说明扩散的快慢与 温度 有关 。 因此 分子的无规则运动叫做分子的 热 运动,分子运动越 剧烈 ,物体温度越高。
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10.实验五: 分子间的作用力
( 1) 图 13.1-4 两个铅块没有被重物拉开,主要是因为 分子之 力 。
(2) 固体和液体的分子不致散开,总聚合在一起保持一定的体积 子之间有引力 。扩散现象说明分子之间有间隙,哪么为什么压 体很困难呢? 这是因为 分子之间有斥力 。
间 存 在 引
是因为 分 缩固体和液
(3) 小结:
①分子之间有相互作用的 引力 和 斥力 ,并且同时存在的。
②当两分子间的距离变小时,作用力表现为 斥力 ; 当两分子间的距离变大时 ,作用力表现 为 引力 ;当分子间的距离很大时,分子间的相互作用力变得十分微弱,可以忽略 。如气体分 子之间距离就很远,分子间无相互 作用力 , 因此气体具有流动性,容易被压缩。
③固体分子间的距离小,不易被压缩和拉伸,具有一定的 体积 和 形状 。液体分子间
的距离较大,具有一定的 体积 ,但没有一定的 形状 。气体分子间的距离很大,没有 一定的 体积 ,也没有一定的 形状 。
第 2 节 内能
1.内能:构成物体的分子,其热运动的 动能 与 分子势能 的总和叫做物体的内能; 内 能的单位是 焦耳(J) 。 内能与物体分子的 热运动 和分子之间的 相互作用 情 况有关。
2. 内能是不同于机械能的另一种形式的能,它们之间没有关系 。在高空飞行的子弹具
有 动 能、 势 能, 同时还具有 内 能,子弹落地后,这三种能不为零的 是 内 能。
3.一切物体,无论温度高低,都具有内能。炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块(温度可能低于 0℃) , 其中的水分子仍然在做 热运动 ,所以也具有 内能 。物体温度降低时内能 减
少 ,温度升高时内能 增加 。
4.改变内能的途径有两种,它们是 热传递 和 做功 。
5.热传递改变物体内能:如果把烧红的工件放到冷水中,工件会凉下来,冷水会变热,这是因为在 此过程中发生了 热传递 。发生热传递时,高温物体内能 减少 ,低温物体内能 增 加 。
6.热量: 在热传递过程中,传递 能量 的多少叫热量 。热量的单位是 焦耳(J) 。物 体吸收热量时内能 增加 ,放出热量时内能 减少 。
7.物体间发生热传递的条件是存在 温度差 。冬天用热水袋取暖,发烧时用冷毛巾给头部降温,
这些都是通过 热传递 改变物体内能的。
8.做功改变物体内能:冬天搓手会让手暖和,是通过 做功 改变内能的;坐在滑梯上下滑的人 感到屁股发烫,是通过 做功 改变内能的。
9.当物体对外做功时,它的内能 减少 ,温度 降低 ; 当外界对物体做功时,物体的内
能 增加 ,温度 升高 。 10.实验一(如图 13.2-5 甲 ):
在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去, 发生的现
象是 硝化棉燃烧起来 。这是因为活塞压缩空气 做功 , 空气内
能 增大 ,温度 升高 ,达到了硝化棉的燃点。这说明 做 功 可
以改变物体的内能。
11.实验二(如图 13.2-5 乙) :
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在玻璃瓶内盛少量水,水的上方有水蒸气 。给瓶内打气,当瓶塞跳起来时,观察瓶内的现象为 瓶 内出现白雾 ,原因是瓶内气体膨胀 对外(瓶塞)做功 ,内能 减少 ,温度 降低 , 水蒸气 液化 形成小水滴 。这说明 做功 可以改变物体内能。
12.热传递改变物体内能的实质是内能的 转移 , 即内能从高温物体转移到低温物体,或者从 物体的高温部分转移到低温部分;做功改变物体内能的实质是 机械 能转化为 内 能。 但做功和热传递在改变物体内能的效果上是 相同 的。
13. 内能和温度的关系
⑴物体温度的变化 会 (会、不会) 引起内能的变化。
⑵物体内能改变,其温度 不一定 (一定、不一定) 改变。 举例: 晶体熔化
14. 内能和热量的关系
⑴物体内能的变化 不一定 (一定、不一定) 伴随着吸收或放出热量。 原因: 也可能是做功
⑵物体吸收或放出热量 不一定 (一定、不一定) 会引起内能的变化。
原因: 没有控制不做功 15.热量和温度的关系
⑴物体吸收或放出热量 不一定 (一定、不一定) 会引起物体温度的变化。
举例: 晶体熔化
⑵物体温度变化 不一定 (一定、不一定) 是吸收或放出热量。 原因: 也可能是做功
16.物体内能大小与物体的质量、温度、状态和物质种类等因素有关。 17.热量要用 “ 吸收 ”、 “放出 ”等词修饰,不能说“含有 ”热量。
18.光照、热辐射属于热传递。
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第 3 节 比热容
1. 比热容
( 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 温 度 乘 积 之 比 , 叫 做 这 种 物 质 的 比 热 容 。 用 符 号 c 表 示 , 比 热 容 的 单 位 是 J/(kg · ℃) 。
(2)比热容是描述物质 吸热 能力的物理量,是物质的一种属性,它不随物质的质量、形状、 温度的改变而改变,但与物质的 状态 有关 。水的比热容是 4.2 × 103 J/(kg · ℃),它的物理 意义是 质量为 1kg 的水,温度升高 1℃ , 吸收的热量是 4.2×103J 。冰的比热容比水 小 。 2.探究不同物质的吸热能力实验
( 1) 根据我们的生活经验知道物体吸收热量的多少与 物体质量 和 升高温度 有关,要探 究吸收热量的多少与物质的种类是否有关,需要控制 物体质量 、 升高温度 相同,这种 方法叫 控制变量法 。
(2)在实验中比较吸收热量的多少,采用的方法是,利用相同的加热器,比较 加热时间的长短 。 这种方法叫 转换法 。
(3)实验器材:烧杯、相同规格的电加热器、温度计、 天平 、 停表 、及水、食用油 等。
(4)初步结论: 相同质量的水和食用油,升高相同的温度, 水吸收的热量多 ;或相同质量 的水和食用油,吸收相同的热量, 水升高的温度少 。
3.热量的计算:
( 1) 探究热量的计算: 已知水的比热容为 4.2 × 103J/(Kg℃),则 1kg 的水温度升高 1℃ , 所吸收的 热量为 4.2 × 103_ J; 1kg 的水温度升高 2℃ , 所吸收的热量为 8.4 × 103 J;2kg 的水温度 升高 1℃ , 所吸收的热量为 8.4 × 103 J;2kg 的水温度升高 2℃ , 所吸收的热量为 16.8 × 103 J。
(2) 热量计算公式: Q= cm△t (Q 是吸收或放出的 热量 ,单位是 焦耳(J) ; c 是物质的 比热容 ,单位是: J/(kg ·℃) ;m 是 质量 ;△t 是 变化的温度 。 4.水的比热容较大在生活中的应用和现象
质量相同的不同物质,当吸收或放出同样热量时,比热容较大的物质温度变化 较小 。由于水 的比热容较大,所以:
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( 1) 当环境温度变化较快的时候,水的温度变化相对较 慢 。生物体内水的比例很高,有助 于调节生物体自身的温度, 以免温度变化 太快 对生物体造成严重损害。
(2)水的比热容是沙石的 4 倍多。质量相同的水和沙石,要使它们上升同样的温度,水会吸收 更 多 的热量;如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙石 小 。夏天,阳光照在海上, 尽管海水吸收了许多热量,但是由于它的比热容较大,所以海水的温度变化 小 ,而在沙漠, 情况相反,所以沙漠的昼夜温差 大 。
(3) 我国北方楼房中的 “ 暖气 ”用水作为介质, 因为水的 比热容 大,能够把燃料燃烧时产 生的热量更多地带到房屋中取暖。
(4) 人们常用水冷却汽车发动机 , 因为水 的 比热容 较大 , 升高相 同温度 时 , 水 吸 收热 量 多 ,所以用水冷却发动机效果好。
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第二课时 课堂笔记回顾 01 分子热运动 一、物质的构成 1 、常见的物质是由大量的分子、原子构成的。 2 、分子大小:分子很小,人们用肉眼和光学显微镜无法分辨,只能用电子显微镜观察。 3 、一般分子的直径只有百亿分之几米,人们通常以10-10 m 为单位来度量分子。 二、分子热运动 1 、定义:一切物质的分子都在不停地做无规则运动,这种无规则运动叫做分子的热运动。 2 、扩散:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。 (1)气体、液体、固体均能发生扩散现象。 (2)扩散快慢与温度有关。温度越高,扩散越快。 (3)扩散现象说明:①分子在不停地做无规则的运动。②分子之间有间隙。 3、注意:能够用肉眼直接看到的运动不是分子热运动,例如尘土飞扬、云雾缭绕等。 三、分子间的作用力 1、分子间同时存在相互作用的引力和斥力。 2、分子间作用力与分子间距离的关系
(1)当分子间距离变小时,引力和斥力都增大,斥力增大更明显, 此 时
F斥 > F引 ,作用力表现为斥力;
(2)当分子间距离变大时,引力和斥力都减小,斥力减小更明显, 此 时
F斥 < F引 ,作用力表现为引力; 注意:当 r = r0 时,分子间引力与斥力相等;当 r≥10 r0 时,分子间的作用力可以忽略不计。 四、分子动理论 1、物质由分子组成; 2、一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 3、分子间存在相互作用的引力和斥力。
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02 内能
一、 内能
1、构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、单位:焦耳(J)。各种形式能量的单位都是焦耳。
3、特点
(1)一切物体在任何情况下都有内能,无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块,都具有内能。
(2)在物体的质量、材料、状态相同时,温度越高, 内能越大。
二、改变内能的两种方式
1、热传递可以改变物体的内能
(1)热量:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
(2)热传递实质: 内能的转移。
(3)热传递条件:物体之间存在温度差。
(4)热传递方向:热量从高温物体向低温物体传递或从同一物体的高温部分向低温部分传递。
(5)热传递过程中,物体吸收热量, 内能增加;放出热量, 内能减少。
(6)注意事项
①热传递是传递热量(内能),而不是传递温度。
②物体内能改变,温度不一定发生变化。
2、做功可以改变物体的内能
(1)对物体做功,物体内能会增加。即机械能转化为内能。
(2)物体对外做功,物体内能会减少。即内能转化为机械能。
3、热传递与做功改变物体的内能是等效的
(1)热传递是内能的转移。
(2)做功是其他形式的能和内能的相互转化。
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03 比热容
一、比热容
1、定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降 低)的温度乘积之比。
2、比热容用 c 表示,单位:焦/(千克 摄氏度),符号:J/(kg · ℃)。
3、物理意义:表示物体吸热或放热能力的强弱。
4、水的比热容为 4.2×103 J/(kg ·℃),它表示的物理意义是:1kg 的水温度升高(或降低)1℃吸收(或 放出)的热量为 4.2×103 J。
5、比热容是物质的一种特性,大小与物质的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热、放热、 形状等无关。
二、热量的计算
1 、公式: Q = cmΔt ,其中 Δt 为“温度的变化量 ”。
2 、热平衡方程:发生热传递时,若不计热量损失,则有 Q吸 = Q放 。
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第三课时 经典习题
1 .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 ( )
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 .将红墨水滴入水中,一会儿整杯水变红了,这一现象中 ( )
A .只有水分子运动,进入墨水分子间隙
B .只有墨水分子运动,进入水分子间隙
C .水分子和墨水分子都在运动,彼此进入对方的分子间隙
D .水分子和墨水分子都在运动,只是墨水分子进入水分子间隙
3 .用高强度钛材料做成的钛管很难被拽长,说明钛分子间 ( )
A .没有引力 B .没有斥力 C .存在引力 D .存在斥力
4 .分子之间既有引力又有斥力。其中,分子之间的斥力大小 F 斥随着分子间距离 r 变化的情况如图所示。 根据图象可知:分子之间斥力的大小 ( )
A .随着分子间距离的增大先增大后减小
B .随着分子间距离的增大先减小后增大 C .随着分子间距离的减小而减小
D .随着分子间距离的减小而增大
5 .关于分子动理论,下列说法中不正确的是 ( )
A .物质是由大量分子组成的
B .温度越高,分子的运动越剧烈 C .分子是组成物质的最小微粒
D .固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
6 .关于温度热量和内能,下列说法正确的是 ( )
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A .物体的内能增加,温度一定升高 B .物体温度升高,一定吸收了热量 C .物体温度降低, 内能一定减少
D .物体吸收了热量,温度一定升高
7 .下列说法正确的是 ( )
A .两物体温度相同,内能一定相同
B .扩散现象中,分子可以从低温物体运动到高温物体 C .两物体相比,分子动能越大的物体,其内能越大
D . 甲物体传递了热量给乙物体,说明甲物体内能大
8 .如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,管
口出现大量“ 白气 ”。此实验中,主要是通过做功改变物体内能的过程是 ( )
A .试管变热的过程
B .水变热的过程
C .水变成水蒸气的过程
D .水蒸气推出橡胶塞的同时变成“ 白气 ”的过程
9 .下列实例中,属于内能转化为机械能的是 ( )
A . 弯折铁丝发烫 B . 臀部摩擦发热
C . 蒸汽顶起壶盖 D . 压缩点燃棉花
10 .对于同一物态的某种物质,根据 c= 得知 ( )
A .比热容跟热量成正比
B .比热容跟质量成反比
C .比热容跟温度变化成反比
D .吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量
11 .下列实例中与“水的比热容较大 ”这一特性无关的是 ( )
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A .用循环水冷却汽车发动机
B .夏天在房间内洒水降温 C .让热水流过散热器供暖 D .沿海地区昼夜温差较小
12 .腌海南粉是海南的特色名吃。在米粉中加入调味汁拌匀,调味汁充分进入米粉中俗称“入味 ”,米粉
腌得越入味越好吃。从物理的角度看,入味是 的结果。热米粉比冷米粉更容易入 味,是因为温度越高 。
13 .“端午浓情,粽叶飘香 ”,“粽叶飘香 ”说明了 ,把酒精和水在长玻璃管中混合 后,发现总体积减小,该实验说明了分子间存在 。
14 .如图,是 “ 比较水和食用油的吸热能力 ”的实验装置 。 图中相同的烧杯所装水和食用油的体积
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(选填“相同 ”或“不同 ”),用规格相同的电加热器使水 油在相同的时间内吸收相同的热量,观察和比较它们升高 实验结果表明,质量相等的水和食用油,升高相同的温度 不同,我们引入一个物理量 来反映物质的这种 力。在电加热过程中,电能转化为 。
和食用 的温度, 时 ,
吸热能
15 .我国北方地区房间中的“暖气 ”用水作为介质,是因为水的比热容比较 (填“大 ”或“小 ”)。 冬天用热水袋来暖手,这是通过 的方法来增加手的内能。
16 .在“探究不同物质吸热升温的现象 ”实验中,量取沙子和水时,要保证它们的质量 ;用酒 精灯分别加热沙子和水,沙子和水的温度升高, 能增加;如果采用升高相同温度,比较加热时 间的方式,得到的图象应是甲、乙两种图象中的 。
17 .太阳能热水器吸收 1.4×107J 的能量能把质量为 20kg 的水从 25℃加热到 75℃ , 则水吸收的热量为 J ,热水器的热效率为 。[水的比热容为 4.2×103J/(kg ℃)
18 .将 0℃的水和等质量的 80℃的水相混合,则混合后水的温度是 ℃ ; 若将 0℃的冰和等质量
的 80℃的水相混合,结果发现,冰全部熔化成了水,但水的温度维持0℃ , 这个现象说明 。 (不计热量损失)
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第 13 章 内能(A 卷)
班级 姓名 学号 分数
(考试时间:60 分钟 试卷满分:100 分)
一、选择题(每小题 3 分,共 42 分,只有一个选项符合题意)
1 .下列现象能说明分子在做无规则运动的是 ( )
A .大雪纷飞 B .稻浪起伏 C .炊烟袅袅 D .花香袭人
2 .夏季来临,瓶装水迎来销售旺季,大量废弃的塑料瓶污染环境。三位大学生 用 海
藻提取物制成可食用薄膜,将水封装在薄膜中做成“水球 ”,可直接吞服解 渴,如
图所示。图中薄膜没有破裂是因为 ( )
A .薄膜的分子间有引力 B .薄膜的分子间有斥力
C .薄膜的分子静止不动 D .薄膜的分子间没有空隙
3 .小华在家学做菜,厨房里菜香四溢,这个现象说明 ( )
A .分子间存在空隙
B .分子间存在引力 C .分子间存在斥力
D .分子不停地做无规则运动
4 .如图所示,荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般,摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上竟然滴水不沾。关
于荷叶上水珠的一些说法,正确的是 ( )
A .当水珠静止不动时,水珠中的水分子也静止不动
B .很小的水珠就是一个水分子
C .荷叶不沾水,是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力没有引力
D .两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间存在引力
5 .在公共场所,一个人抽烟,其他人都会“被动抽烟 ”,这是因为 ( )
A .烟雾密度大向下沉
B .烟雾密度小向上升
C .一个人抽烟,其余人羡慕也会跟着抽烟
D .抽烟带来的烟雾扩散在空间,空气中含有烟分子,其余人呼吸受到了伤害
6 .对下列成语或俗语中蕴含的物理知识,描述正确的是 ( )
A .近墨者黑——分子间只存在引力
B .炙手可热——做功改变物体的内能
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C .酒香不怕巷子深——分子不停地做无规则运动
D .早穿皮袄午穿纱——沙漠地区多沙石,沙石的比热容较大
7 .如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产
生“ 白气 ”。以下分析不正确的是 ( )
A .水温上升时,水的内能增加
B .加热时管内的水不断汽化
C .管内气体对橡皮塞做功,其内能减少
D .试管口的“ 白气 ”是水蒸气
8 .以下描述中的“发热 ”现象,其改变内能的方式与其他三个不同的是 ( )
A .锯木头锯条发热 B .阳光下路面发热
C .铁丝反复弯折后发热 D .搓手时手掌发热
9 .关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 ( )
A .温度高的物体含有热量多
B .物体内能增加,一定从外界吸收了热量 C .物体吸收了热量,温度一定升高
D .温度相同的物体,内能不一定相同
10 .依据表格中的数据,下列说法正确的是 ( )
物质 比热容 c/[J (kg ℃) ﹣1]
水 4.2×103
煤油 2. 1×103
沙石 约 0.92×103
A .一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小
B .水和沙石放出相等热量,水的温度降低得较多
C .水的比热容表示水的温度升高 1℃吸收的热量是 4.2×103J
D .质量、温度相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
11.在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风,陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,
从而使空气对流形成风。如图为海陆风示意图,此图表示的昼夜状况和风向是 ( )
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A . 白天,海风 B .夜晚,陆风 C .夜晚,海风 D . 白天,陆风
12 .实验室有质量 1kg 、温度 0℃的冰块和质量 1kg 、温度 0℃的水,下列说法正确的是 ( )
A .冰块的内能等于水的内能
B .冰块的内能小于水的内能
C .将冰块放入水中,能量从水传递给冰块
D .将冰块放入水中,能量从冰块传递给水
13 .如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力 ”实验数据绘制的 a 、b 物质的温度﹣时间图像,实验中
两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由图像可知 ( )
A .加热相同时间,a 物质吸收热量多,比热容小
B .加热时间相同,a 物质的末温度高,比热容大 C .吸收热量相同,b 物质温度升高慢,比热容小 D .吸收热量相同,b 物质的末温度低,比热容大
14 .如图装置,用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上,两试管装有质量相同的不同种液体,温 度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触,传感器通过数据采集线与计算机相连接,在计算机上得
到的实验图象如图所示,下列说法正确的是 ( )
A .加热 t1 时间,甲吸收热量多
B . 甲的比热容大
C . 甲、乙升高相同的温度, 甲吸收热量多
D .吸收相同的热量,甲升温比乙多
二、填空题(每空 1 分,共 17 分)
15.腌制咸鸭蛋需要较长的时间,鸭蛋逐渐变咸,这是 现象,而炒菜时加盐可以很快使菜变咸, 说明这种现象与 有关。
16 .“拔丝地瓜 ”是很多人喜欢的菜品。刚出锅的“拔丝地瓜 ”香气特别浓,这是因为温度越高,分子的 无规则运动越 (选填“剧烈 ”或“缓慢 ”);夹起一块地瓜就会拉出很长的丝,是因为分子间
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存在 ;地瓜由生到熟,主要是通过 的方式改变内能。
17 .寒冷的冬天,我们可以坐在电火箱旁取暖,也可以跳绳使身体发热。前者是通过 的方式 改变人体的内能,后者是通过 的方式改变人体的内能。(选填“做功 ”或“热传递 ”)
18 .海边的气温变化较小,这是因为海水的 较大;腌制海鸭蛋时,盐进入蛋中使蛋变咸是 现象。
19 .小明家有两口轻重不同的铁锅,长期使用的过程中发现:把菜倒入火辣辣的锅中,如果用重的那口, 火力依旧,很适合“爆炒 ”;如果用轻的那口,火力大减,立刻就变得“温吞吞 ”的。这是因为重的那 口锅,内能较 ,温度降低得较 的缘故。
20.若质量为 2kg 的某种物质温度从 20℃升高到 40℃时,吸收的热量是 1.84×104J ,则该物质的比热容为 J/(kg ℃); 比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均 (选 填“有关 ”或“无关 ”)。
21 .周末,小明用热水为家人热盒装牛奶,他把 3 盒牛奶放入装有温度是 90℃、质量是 2kg 热水的盆中, 经过 一段 时 间 , 3 盒 牛 奶 的 温度 都 从 10 ℃ 变 成 了 45 ℃ , 这段 时 间 内每 盒 牛奶 从 水 中 吸 收 了 J 的热量;若盆中热水对牛奶加热的效率是 50% ,则此时盆中水的温度是 ℃ 。已知:每盒牛 奶的质量 0.25kg ,牛奶的比热容 4.0×103J/(kg ℃), 水的比热容 4.2×103J/(kg ℃)。
22.在探究“物质的放热能力与哪些因素有关 ”时,分别用质量均为 1kg 的水和某种液体进行对比实验(水 的比热容较大),并用图像对实验数据进行了处理,如图所示,实验过程中,水和某种液体在相同时间 内放出的热量相等,分析图像可以得出 : (选填“ 甲 ”或“ 乙 ”)物质是某种液体,某种液体的 比热容为 J/(kg ℃)。
三、实验探究题(每空 2 分,共 24 分)
23 .如图所示的实验,是我们在学习分子动理论时做过的一些实验:
图 a:浓硫酸铜溶液与清水开始界面十分清晰,几天之后,两种液体混合均匀了; 图 b :玻璃板的下表面接触水面,发现拉力示数大于玻璃板的重力;
图 c :水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积; 图 d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来;
图 e :将两个底面干净、平整的铅块紧压在一起,两个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也
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不会将它们拉开。
(1)图 a 和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子在 。
(2)图 b 和图 两个实验形成实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在 。
(3)图 c 实验表明,分子之间存在 。
24 .如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象 ”实验装置,小华用两个相同的容器(图中用虚线形表 示)分别装入质量相等的 A 、B 两种液体,用相同的装置加热。
(1)实验前,按 (填“ 自上而下 ”或“ 自下而上 ”)的顺序组装器材。
(2)从实验效果考虑,本实验选择 (“烧杯 ”或“易拉罐 ”)作为盛放液体的容器较好,实 验中使用玻璃棒的目的是 。
(3)实验中两种液体吸收热量的多少可通过 (填“液体升高的温度 ”或“加热时间 ”)比 较。
(4)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,分析图象可知:质量相等的 A 和 B 两种 液体,在升高相同温度时, 吸收的热量较多;质量相等的A 和 B 两种液体,在吸收相同热量时, 升温较高。
(5)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从 A 或 B 中选一种液体装入暖手袋中作为供暖物质,则应 选择 液体。
四、计算题(25 题 8 分,26 题 9 分,共 17 分)
25.茗茗将一块质量是 2kg 的金属块放入 92℃的水中加热足够长时间后,迅速取出放入另一个装有 5kg 水 的绝热容器中,容器中水温为40℃ , 放入金属块后水温最终上升到44℃ , 不计热量损失。(c 水 =4.2×
20
103J/(kg ℃) 求:
(1)水吸收的热量。
(2)该金属的比热容。
26 .工匠用钢铁打制刀具时,有一个重要流程叫“淬火 ”,把刚打制成型的刀具放到炉火中充分煅烧,然 后将其迅速放入水中骤冷。现有一成型的合金钢刀具的质量为 1kg ,温度为20℃ , 放入 836℃的炉火中 煅烧足够长时间,迅速取出放入 5kg 、20℃的水中冷却。最后与水达到共同的温度【不计过程中的热量 损失,c 水 =4.2×103J/(kg ℃), c 合金钢 =0.42×103J/(kg ℃)】求:
(1)此刀具在火炉中吸收了多少热量?
(2)淬火后水的温度为多少摄氏度?
21
第 13 章 内能(B 卷)
班级 姓名 学号 分数
(考试时间:60 分钟 试卷满分:100 分)
一、选择题(每小题 3 分,共 42 分,只有一个选项符合题意)
1 .下列生活中的事例不能说明分子不停地做无规则运动的是 ( )
A .端午节蒸粽子时,满屋子都弥漫着粽香
B .将一勺糖放入一杯清水中,一段时间后整杯水都变甜了 C .打扫教室地面时,在阳光下看到灰尘在空中飞舞
D .腌制腊肉时,将盐涂抹在猪肉表面,几天后整块肉都变咸了
2 .下列现象用分子动理论的观点解释,其中正确的是 ( )
A .落叶在风中飞舞表明空气分子在不停地做无规则运动
B .铁块很难被压缩表明分子间没有间隙 C .鲜花香气四溢是一种扩散现象
D .水和酒精混合后总体积减少表明分子间有引力
3 .做完广播体操后,来到餐厅,妈妈为你端上香喷喷的早餐。关于人能闻到食物的香味,下列说法不正
确的是 ( )
A .是一种扩散现象
B .是由于分子不停地做无规则运动产生的
C .温度越高,香味越浓
D .温度越高,香味越淡
4 .下列关于内能知识的描述正确的是 ( )
A .物体温度越高内能越大,所以0℃的冰没有内能
B .温度越高的物体含有的热量越多,所以0℃的冰没有热量
C .摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D .物体吸收热量, 内能增加,温度一定升高
(
下列说
)5 .如图所示,炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。
法正确的是 ( )
A . 白雪温度低,内能小
B .岩浆温度高,内能大
C . 白雪温度低,分子热运动停止
D .岩浆温度高,分子热运动剧烈
22
6 .下列实例中,通过热传递改变物体内能的是 ( )
A .搓手取暖 B .用冷水冷却热鸡蛋
C .钻木取火 D .磨刀时刀的温度会升高
7 .景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时, 一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中,筒 内密封气体的 ( )
A .分子动能减小 B .密度不变
C .分子数增加 D .内能增大
8 .夏天,将饮料放入冰箱冷藏室,饮料温度降低。下列说法正确的是 ( )
A .饮料将温度传递给冰箱中的空气
B .饮料放出热量后自身所含热量减少
C .饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D .饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
9 .关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 ( )
A .0℃的冰块内能为 0
B .温度高的物体含有的热量多
C .汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加
D .两个发生热传递的物体之间一定存在温度差
10 .生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,以免温度变化太快对生物体造成损害。主要 是因为水的 ( )
A .质量较小 B .凝固点较低 C .沸点较高 D .比热容较大
11 .炎炎夏日,小梅来到美丽的海滨城市青岛。她发现,在这里白天的风常常从海面吹向陆地,而每到夜 晚风却从陆地吹向海面。她利用学过的物理知识进行分析,并画出陆地和海面之间空气流动情况的示意
图,如图所示。形成这一现象的主要原因是 ( )
23
A .海水的密度小于砂石的密度
B .海水的密度大于砂石的密度
C .海水的比热容小于砂石的比热容
D .海水的比热容大于砂石的比热容
12 .生活中很多现象都蕴含着物理知识,下列说法中不正确的是 ( )
A .塑料吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
B .用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点
C .冬天跑步,身体就感觉暖和,是通过做功的方式改变身体的内能
D .端午期间,粽香四溢,能闻到粽香是由于分子在不停地做无规则运动
13 .质量都是 1kg 、初温都是 23℃的水分别倒入两个完全相同的杯中,用大小、形状和厚度相同的白纸和 黑纸包起来,将两个杯子放在太阳光下,30min 后, 白纸杯内水温 30℃ , 黑纸杯内水温34℃ 。根据这 个实验,下列说法正确的是 ( )
A .30min 后, 白纸杯内水的热量大于黑纸杯内水的热量
B .30min 后, 白纸杯内水的内能大于黑纸杯内水的内能
C .经过 30min , 白纸杯内水吸收的内能小于黑纸杯内水吸收的内能
D .经过 30min , 白纸杯内水吸收的热量小于黑纸杯内水吸收的热量
14.用相同的电加热器分别对质量相等的 A 和 B 两种液体进行加热(不计热量损失),如图是 A 和 B 的温
度随加热时间变化的图象,下列说法正确的是 ( )
A .A 的比热容与 B 的比热容之比为 2 :1
B .A 的比热容与 B 的比热容之比为 2 :3
C .都加热 t 时间,B 吸收热量比 A 吸收热量多 D .A 和 B 升高相同的温度,B 吸收热量较多
二、填空题(每空 1 分,共 20 分)
15 .端午节家里弥漫着粽子的清香,这是 现象。给粽子加热时粽子的内能会
24
(选填“增加 ”“不变 ”或“减少 ”),香味会更浓,是因 温度越高,分子运动越 (选填“剧烈 ”或“缓慢 ”)。
16 .如图是一个香薰炉,点燃炉内的蜡烛,加热香薰液,香薰液汽化后 了香气,这是 现象。蜡烛熔化产生的蜡液会向下流动, 向下的 力作用,蜡液凝固后会粘在炉上,是因为分子间存
。
为物体的
房 间 充 满 是 由 于 受 在
17 .如图所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注满酒精,封闭管口。反复翻转玻璃管,使水
和酒精充分混合,观察到水和酒精的总体积变小,说明组成物质的分子间存在 ;加注酒精过 程中,能明显闻到酒精的气味,说明 。
18 .人们常用热水袋取暖,这是用 的方式改变物体的内能。热水袋里装水是因为水具有较大
的 。用水取暖的过程中,水的内能不断 (选填“增大 ”“减小 ”或“不变 ”)。
19.用打气筒给自行车轮胎打气,活塞压缩筒内空气,空气温度升高,这是通过 方法改变内能。 打气筒外壁的下部也会热,这是通过 方法改变内能。
20 .如表格中的数据为水和煤油的比热容,这两种液体中 适合作为汽车发动机的冷却液。若要使 壶中质量为 2kg 的水升高20℃ , 水需吸收 J 热量,将壶中的水加热一段时间后水变少 了,是因为水发生了 现象(填物态变化的名称)。
物质 比热容 c/【J/(kg ℃)】
水 4.2×103
煤油 2. 1×103
21 .小铭周末在家做家务,他在水壶中装入质量 2kg 、温度 18℃的水后,放在燃气灶上加热,利用 的方式使水的内能增加,直至将水加热到 68℃ , 这个过程水吸收的热量为 J 。[比热容 c 水 =4.2×103J/(kg ℃) ]
22 .小丽用相同的电加热器分别对质量为 0.2kg 的水和 0.3kg 的 另一种液 体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在 16min 内吸 收的热量 为 J , 另 一 种 液 体 的 比 热 容 为 J/(kg ℃)。 [c 水 =4.2×103J/(kg ℃) ]
三、实验探究题(每空 2 分,共 20 分)
23 .学习分子的有关知识之后,小明等同学提出这样一个问题:分子的运动快慢和温度之间有没有关系?
①分子运动快慢与温度没有关系;
②分子运动快慢与温度有关系,并且温度越高分子运动越快; 为了研究猜想①是否正确?小明等同学进行了如下实验:
如图取来相同的两只烧杯,在其中放质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水。小明他们通过分析、 归纳、总结,得出分子的运动快慢和温度之间的关系。
(1)实验中应观察到的现象是 (选填“热水 ”或“冷水 ”)杯中的颜色变化得快,得出的结 论是: 越高,分子的无规则运动越剧烈。
25
(2)实验过程中,用相同的烧杯,放质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水,所运用的一种研究 方法是: 。
(3)实验过程中, (选填“能 ”或“不能 ”)用玻璃棒搅动杯中的水。
(4)如果将上面的实验改成能研究“分子运动的快慢与物质的种类有关 ”的实验,那么,除了物质的 质量相同,实验中还要控制物质的 相同。
24 .小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 相同的沙子和水。
(2 )用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水 ,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌 ,搅拌的 目 的 是: ,测得实验数据如表格所示。
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 沙子 18 22 29 37 45 ﹣
水 18 19 21 23 25 27
(3)5min 时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为 ℃。
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多, 该观点 (正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容 (小于/等于/大于)水的比热容。
四、计算题(25 题 8 分,26 题 10 分,共 18 分)
25 .某品牌太阳能热水器,水箱内有 200kg 的水。水的比热容为 4.2×103J/(kg ℃), 求:
(1)在阳光照射下,水的温度升高了 10℃ , 水吸收的热量;
(2)天气原因,水箱内 200kg 的水,温度从 90℃降低到 50℃ , 和温度从 30℃升高到 80℃ , 放出的热
26
量与吸收的热量之比。
26 .在一个标准大气压下,一质量为 2 千克的金属块,被加热到500℃后,立即投入质量为 1 千克,温度 为 20℃的冷水中,不计热量损失,最终水的温度升高到 80℃ . 【c 水 =4.2×103J/(kg ℃)】求:
(1)水吸收的热量。
(2)金属块的比热容。
(3)取出金属块后,给 80℃的水继续加热,水又吸收了 1.05×105J 的热量,求水的末温。
27
第十四章 内能的利用
第一课时 知识梳理
第 1 节 热机
1.热机是将 内 能转化为 机械 能的机械 。热机的种类很多,如: 蒸汽机 、 内 燃机 、汽轮机、喷气发动机等。
2. 内燃机: 燃料直接在发动机汽缸內 燃烧 产生动力的热机, 叫内燃机 。 内燃机分为 汽油 机 和 柴油机 两大类。
3. 四冲程汽油机
( 1) 图 14.1.-3 为其剖面图
(2)汽油机一个工作循环为四个冲程即 吸气 冲程、 压缩 冲程、 做功 冲程、 排 气 冲程。
(3)一个工作循环中只对外做 1 次功,飞轮转 2 圈 。 除了做功冲程以外,吸气、压缩、 排气冲程都是依靠 飞轮 的惯性完成的。
(4)做功冲程将 内 能转化为 机械 能 ;压缩冲程将 机械 能转化为 内 能。
5.演示实验( 图 14.1-1)
这 个 实 验 中 , 酒 精 燃 料 的 化 学 能 通 过 燃 烧 转 化 为 内 能,
又通过 热传递 使水和水蒸气的内能增加,水蒸气对塞子 做 功 ,
28
把 内 能转化为 机械 能 。这个实验展示了 蒸汽机 的工作原理。
第 2 节 热机的效率
1.热值: 某种燃料 完全燃烧 放出的热量与其质量之比, 叫做这种燃料的热值 。用符号 “ q ” 表示 。热值的单位是 J/kg ,热值在数值上等于 1kg 某种燃料完全燃烧放出的 热量 。 对于某些气体燃料,热值的单位是 J/m3 。
2.燃料燃烧放热计算: Q 放 = qm 或 Q 放 = qV 。
3.热机效率:用来 做有用功 的那部分能量与燃料 完全燃烧 所释放的能量的比值,称 为热机效率 。计算公式 η =W/Q 放 。热机的效率是热机性能的重要指标 ,蒸汽机的效率只有 6% —15%,汽油机的效率为 20%—30%,柴油机的效率为 30%—45% 。在热机的能量损失中, 废 气 带走的能量最多。
第 3 节 能量的转化与守恒
1.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 一个物体转移到其他物体 ,而在转化和转移的过程中,能的 总量保持不变 。 2.能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律 。在一定的条件下,各种形式的能量是可以相 互转化的:摩擦生热, 机械能 转化为 内能 ;水电站里水轮机带动发动机发电, 机 械能 转化为 电能 ; 电动机带动水泵把水送到高处 电能 转化为 机械能 ;植 物吸收阳光进行光合作用, 光能 转化为 化学能 ;燃料燃烧时发热, 化学能 转 化为 内能 。
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第二课时 课堂笔记回顾
01 热机
一、热机
1 、定义:把内能转化为机械能的机械叫做热机。
2 、热机的种类很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
二、 内燃机
1 、内燃机是现代社会中最常见的一种热机,分为汽油机和柴油机两大类。
2 、内燃机工作过程
(1)冲程:活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
(2) 内燃机的每一个工作循环分为四个阶段:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。活塞往复运 动 2 次。
(3)四冲程汽油机工作示意图
①吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸。
②压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩。机械能转化为内能。
③做功冲程:火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下 运动,带动曲轴转动,对外做功。 内能转化为机械能。
④排气冲程:进气门保持关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。
总结:吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功 的冲程。
三、汽油机和柴油机区别
汽油机:汽缸顶部为火花塞,吸入汽油和空气的混合物,点火方式为点燃式,效率较低。
柴油机:汽缸顶部为喷油嘴,吸入空气,点火方式为压燃式、效率较高。
02 热机的效率
一、热值
1 、定义:某种燃料完全燃烧放出的热量与的其质量之比,叫做这种燃料的热值。用符号“q ”表示。
30
2 、定义式 燃料完全燃烧放出的热量 Q放 = qm(此时热值q单位:J / kg),气体燃料燃烧常
用 Q放 = qV(此时热值q单位:J / m3)
3 、热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等均 无关。
4 、燃料燃烧过程:化学能转化为内能。
二、热机效率
1 、定义:热机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。
2 、公式:η = × 100% ,因为热机在工作过程中总是有能量损失,所以η < 1。
3 、热机的能量流图
4 、提高热机效率的主要途径
(1)使燃料尽可能完全燃烧,提高燃料的燃烧效率。
(2)尽量减小各种热散失。
(3)减小各部件间的摩擦,保持良好润滑,以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。
(4)充分利用废气带走的能量,从而提高燃料的利用率。
03 比热容
一、能量的转化和转移
1、能量的存在形式:机械能、内能、光能、化学能、电能等。
2、在一定条件下,各种形式的能量是可以相互转化的。例如摩擦生热:机械能转化为内能;水电站:机 械能转化为电能;光合作用:光能转化为化学能;燃料燃烧:化学能转化为内能。
31
3 、能量转化和转移的判断
(1)能量的转移:能量形式未发生变化,例如,热传递。
(2)能量的转化:能量形式发生变化,例如,燃料燃烧时,化学能转化为内能。
二、能量守恒定律
1、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它形式,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。
2、“永动机 ”不可能实现,因为它违背了能量守恒定律。
3、机械能守恒与能量守恒区别:能量守恒定律的成立不需要条件,机械能守恒必须满足物体只存在着动 能和势能之间的转化。
32
第三课时 经典习题
1 .如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是 ( )
A .吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B .压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C .做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D .排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
2 .某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶 6.9km ,用时 5min45s ,消耗燃油 1.5kg ,已知汽车的 牵引力是 2000N ,燃油的热值为 4.6×107J/kg ,假设燃油完全燃烧。通过计算可知,下列结果正确的是 ( )
①汽车行驶速度是 20km/h ②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是 6.9×107J
③汽车牵引力做功的功率是 30kW ④汽车发动机的效率是 20%
A .只有①和② B .只有②和③ C .只有①和④ D .只有②和④
3 .如图所示的摆设,正常运行时,小轮在支架上来回滚动,每次到达的最大高度相同,小明发现摆设上
有一电源,关掉电源后,小轮逐渐停下来 ( )
A .小轮滚动过程中没有力对其做功
B .正常运行时,小轮的速度一直不变
C .断电后小轮会停下,说明能量守恒定律不一定成立
D .正常运行时,小轮往返一次,摆设一定需要消耗电能
4 .影片《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀,无 法再给地球提供能量,人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体,逃离太阳系的故事。其中“点燃 木星 ”将地球推开相当于内燃机的 ( )
33
A .做功冲程 B .压缩冲程 C .吸气冲程 D .排气冲程
5 .如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程是 ( )
34
A .
B .
C .
D .
6 .一种用于轻型低速飞机的活塞式航空发动机,它有多个气缸,气缸工作时经历进气、压缩、膨胀、排
气四个过程,在这四个过程中,能为飞机提供动力的是 ( )
A .进气 B .压缩 C .膨胀 D .排气
7 .如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示排气冲程的是 ( )
A . 甲 B . 乙 C .丙 D .丁
8 .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。
9 .木炭的热值为 3.4×107J/kg ,它表示 1kg 木炭 ( )
A .具有 3.4×107J 的热量 B .具有 3.4×107J 的内能
C .完全燃烧对外做功 3.4×107J D .完全燃烧放出热量 3.4×107J
10 .下列关于热值的说法正确的是 ( )
A .2kg 煤的热值大于 1kg 煤的热值
B .燃料热值越大,燃烧放出的热量越多 C .燃料燃烧不完全时热值变小
D .燃料的热值是燃料本身的特性,与其他因素无关
11 .关于热机的效率,下列说法正确的是 ( )
A .热机的效率越高说明做功越快
B .热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C .热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
D .一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
12 .古语道:“人要实,火要虚 ”。此话的意思是说做人要脚踏实地,才能事业有成:可燃物要架空一些, 才能燃烧更旺。“火要虚 ”的目的是 ( )
A .增大可燃物物的热值 B .降低可燃物的着火点
C .能使可燃物完全燃烧 D .提高了可燃物的利用率
13 .利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝。若从 1 吨垃圾中能提炼出 140kg 燃料油,燃料油的 热值为 4.5×107J/kg ,则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量为 J ,这些热量可以使 kg 的水温度升高 50℃(热量全部被吸收且水没有达到沸腾).
[水的比热容为 4.2×103J/(kg ℃) ]
14 .汽油的热值为 4.6×107J/kg ,表示 1kg 汽油完全燃烧放出的热量为 J .一辆汽车的汽油 用掉一半后剩下汽油的热值为 J/kg。
15 .现在流行一款鞋,穿上它走路时,鞋会发光,站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理,从能量转 化的角度分析正确的是 ( )
A .机械能转化为电能,再转化为光能 B .电能转化为机械能,再转化为光能
C .机械能转化为光能,再转化为电能 D .光能转化为机械能,再转化为电能
16 .下列关于能量的说法中,正确的是 ( )
A .洗衣机工作时是将机械能转化为电能
B .电水壶工作时是将内能转化为电能
C .用热水泡脚,身体会感觉暖和,说明内能可以转移
D .能量无论是转化还是转移,能量总和会逐渐减少
17 .汽车刹车时, 由于摩擦,汽车的动能转化为 能,这些能量不能自动地用来驱动汽车;而有些 新能源汽车有“动能回收装置 ”,即在刹车时带动发电机工作,将汽车的动能转化为 能并为电池 充电,之后电池又可以再次驱动汽车。
18 .汽车刹车的过程 ,伴随着能量从机械能转化为内能 , 内能散失到空气中 ,此过程能量的总和
(选填“增大 ”、“不变 ”或“缩小 ”)。散失到空气中的内能无法自动转化为机械能再用来驱动汽车,这 是因为能量的转移和转化具有 性。
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第 14 章 内能的利用(A 卷)
班级 姓名 学号 分数
(考试时间:60 分钟 试卷满分:100 分)
一、选择题(每小题 2 分,共 32 分,只有一个选项符合题意)
1 .搭载天舟四号货运飞船的长征七号运载火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有 ( )
A .较大的比热容 B .较低的沸点
C .较大的热值 D .较小的质量
2 .如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是 ( )
A .吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B .压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C .做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D .排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
3 .汽油机和柴油机有很多的异同点,下列有关四冲程汽油机和柴 油机的异
同点说法不正确的是 ( )
A .汽油机和柴油机的一个工作循环对外只做一次功,活塞往复两次
B .汽油机和柴油机都是内燃机
C .吸气冲程,汽油机吸入的只有空气,柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
D .柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高,燃料燃烧更完全,效率比汽油机高
4 .科技小组的同学在做空气动力的实验。如图所示,在气球口插入一根塑料管扎紧,再将气球充满空气,
放手后空气向外喷出,气球向前运动,与该过程中的能量转化情况相同的是汽油机的 ( )
A .吸气冲程 B .压缩冲程 C .做功冲程 D .排气冲程
5 .关于热机的效率,下列说法正确的是 ( )
A .热机的效率越高,说明做功越快
B .热机的效率越高,在做功同样多的情况下消耗的燃料越多 C .使燃料燃烧更充分,可以提高热机的效率
D .热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由于机械摩擦损失的
6 .如图所示是汽油机工作时的四个冲程,其中说法正确的是 ( )
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A .按一个工作循环,其正确的排列顺序是丁、乙、丙、 甲
B . 甲冲程中的能量转换过程为机械能转换为内能 C .使用热值更高的燃料可提高热机的工作效率
D .丁冲程中活塞向下运动汽缸内压强变大,大气压将空气压入汽缸
7 .2022 年北京冬奥会和冬残奥会即将开幕,在比赛期间所有冬奥场馆将全部使用“绿电 ”,(“绿电 ”是指 在发电过程中,二氧化碳排放量为零或趋近于零,比火力发电等其他方式对环境的影响大幅度减小)。 这将是奥运史上首次实现全部场馆 100%绿色电能供应,预计消耗“绿电 ”约 4×108kW h ,可以节约 1.28×108kg 标准煤,减排二氧化碳 3.2×108kg 。若所节约的标准煤完全燃烧,则放出的热量约为(q 标 准煤约为 2.9×107J/kg)( )
A .3.7×1015J B .9.3×1015J C .3.7×1016J D .9.3×1016J
8 .如图是某内燃机能量流向图,该内燃机的热机效率是 ( )
A .25% B .40% C .75% D .35%
9 .我国自主研发的氢燃料电动汽车已经亮相,氢燃料电池使用氢做燃料。与传统内燃机驱动汽车相比, 它的能量转化效率高达 60~80%。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是水,实现了零排放。下列有关氢 燃料电池和四冲程内燃机的说法中,正确的是 ( )
A .氢燃料电池用氢作为燃料是因为氢的比热容大
B .此电动车的效率更高,所以做的有用功更多
C .四冲程内燃机的四个冲程中,将内能转化为机械能的冲程是做功冲程
D .飞轮的转速为 1800r/min 的四冲程内燃机,每秒钟的做功次数为 30 次
10 .世界上还有许多欠发达地区至今用不上电。美国哈弗大 作了一种发电足球,球在被踢的过程中,其内部装置能够
37
学的学生设计制 发电,并将产生
的电能储存在蓄电池中,用来点亮 LED 灯,该过程中的能量转化形式是 ( )
A .动能→ 电能→化学能→光能
B .电能→动能→化学能→光能 C .动能→ 电能→光能→化学能 D .电能→动能→光能→化学能
11 .有甲、乙两台汽油机,甲的效率与乙的效率之比是 5 :4 ,相同时间内甲做的有用功是乙做的有用功的
2 倍,则在相同的时间内,甲、乙两台汽油机消耗的汽油质量之比为 ( )
A .5 :2 B .2 :5 C . 8 :5 D .5 : 8
12 .小明取少量燃料置于燃烧皿中,点燃后对 100g 的热水加热 4min ,然后立即将其熄灭,测得消耗燃料 4.2g ,并根据实验数据绘制了水温随时间变化的图像如图乙中 a 线所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放 热,该燃料的热值为 2×106J/kg ,水的比热容为 4.2×103J/(kg ℃), 整个过程中忽略水的质量变化。 下列说法中正确的是 ( )
A .通过图像计算得知 4min 水吸收到的热量为 2520J
B .通过计算得出燃料燃烧放出热量有 40%被水吸收
C .水吸收的热量和燃料燃烧放出的热量都与加热时间成正比
D .若实验装置和热损失比例均不变,利用该燃料加热另一杯水绘出了如图乙中b 线所示图像,则这杯 水的质量大于上一杯水的质量
13.在一次汽车节油大赛中,一辆参赛的轻型无人驾驶汽油车在水平公路上匀速行驶 100km ,用时 4h ,消 耗燃油 0.5kg ,已知汽车的牵引力做功为 6.9×106J ,燃油的热值为 4.6×107J/kg 。假设燃油完全燃烧。 关于这台汽车在行驶的全程中,下列结果正确的是 ( )
A .汽车行驶速度是 20km/h
B .消耗的燃油完全燃烧放出的热量是 6.9×106J C .汽油机损耗的内能是 1.61×107J
D .汽车发动机的效率是 25%
14 .如图是某地区使用的“风光互补 ”景观照明灯。它“头顶 ”小风扇,“肩扛 ”光电池板,“腰挎 ”照明
38
灯,“脚踩 ”蓄电池。下列解释合理的是 ( )
A .光电池板是将太阳能转化为化学能
B .照明灯工作时,LED 灯是将内能转化为电能
C .利用风力发电时,“小风扇 ”将机械能转化为电能
D .蓄电池夜晚放电时,蓄电池将化学能转化为光能
15 .如图所示,甲、乙、丙装置完全相同,燃料的质量、液体的质量和初温都相等,当燃料燃尽时(烧杯
内的液体均未沸腾),温度计示数为 T 甲>T 乙>T 丙 。下列说法正确的是 ( )
A .选择甲、乙,可以用燃烧相同时间比较液体升高温度来反映燃料热值的大小
B .选择甲、丙,可以用加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少 C .液体 a 的比热容 ca与液体b 的比热容 cb 相比,有 ca>cb
D .燃料 1 的热值 q1与燃料 2 的热值 q2相比,有 q1<q2
16 .太阳能是人类优先开发和利用的新能源之一,关于太阳能的利用,下列说法正确的是 ( )
A .图甲中,绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能
B .图乙中,太阳能热水器通过做功方式将太阳能转化为水的内能 C .图丙中,太阳能交通信号灯将太阳能直接转化为信号灯的光能
D .图丁中,首架环球航行的太阳能飞机将太阳能直接转化为飞机的机械能
二、填空题(每空 1 分,共 22 分)
17 .如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这
是因为酒精燃烧产生的燃气对外 ,燃气的 能转化为盒盖的 能,这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。
39
18 .食物在人体内相当于“燃料 ”,其营养成分在人体细胞里与氧结合,释放出细胞组织所需的能量。无 蔗糖手撕面包的营养成分表标有“每 100g 能量 1500kJ ”,该标识的含义与
(选填“热量 ”、“比热容 ”或“热值 ”)相似。晓静吃了一块 20g 的这种无蔗糖手撕面包时, 则进入她体内的化学能是 J ,其中的一部分化学能可转化为
能,以维持人体正常温度。
(
8kW
,工作
1
小
为
。
相当于完全燃
柴用掉一半后,
活塞,可观
与四冲程
在
1min
内,
)19.如图是四冲程汽油机的工作过程中 冲程;若该汽油机功率为 时使用的乙醇汽油燃烧产生的热量是 7.2×107J ,则汽油机工作的效率
20 .一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为 6.6×106J ,这些能量 烧 0.55kg 的干木柴才能得到,则干木柴的热值为 J/kg;干木 剩余干木柴的热值将 (选填“变大 ”、“变小 ”或“不变 ”)。
21 .如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下
察到棉花着火燃烧,此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 ,这 汽油机的 冲程的能量转化相同,某台汽油机飞轮的转速为2400r/min, 汽油机完成 个工作循环。
22 .汽车刹车的过程,伴随着能量从机械能转化为内能, 内能散失到空气中,此 过程能量
的总和 (选填“增大 ”、“不变 ”或“缩小 ”)。散失到空气中的内能无 法自动转
化为机械能再用来驱动汽车,这是因为能量的转移和转化具有 性。
23 .某种国产汽车,当它在某平直公路上以 20m/s 速度匀速行驶时,每百公里的油耗为 6L .当汽车行驶 500s ,则汽车消耗的汽油是 L .假设汽车在运动过程中受到的平均阻力是 495N .则汽油机的效 率是 %(已知汽油的热值是 3.3×107J/L)。
24 .如图所示为有“东方之星 ”美誉之称的斯诺克选手丁俊晖比赛时的情形。打台球时,运动的甲球撞击
乙球后,甲球速度变慢,这是由于甲球的动能 (填“转 移 ”或
“转化 ”)到乙球上,在球与球相互撞击过程中还会因为摩擦而 产 生
热量,这是通过 的方式改变了球的内能。能量在转化和 转 移
的过程中,总量保持 。永动机是不存在的,因为它违背 了
定律。
三、实验探究题(每空 1 分,共 22 分)
25 .小明和小辉学习了燃料的热值后,他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。
40
他们组装了如图甲和乙所示的装置进行实验,记录结果见下表:
燃料 前后温度 煤油 菜籽油
加热前的水温/℃ 25 25
燃料燃尽后水温/℃ 44 34
(1)为了保证实验结论的可靠性,小明和小辉选择了两套完全相同的装置,并且控制油的质量以及水 的质量相同。但对于两杯水的初温他们的看法却不同。请将下列他们的想法补充完整。
①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。所以,实验中两杯水的初温 可以不同。
②小明认为因为探究过程中他们采用了 法,所以只有燃料的 不同,其他因素都必须控 制相同。如果两杯水的初温不同,那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同,于是两杯水的 就不相同,就有可能会出现燃料燃烧放出的热量多,而水吸收的热量少、水温变化小的情况。所以,实 验时必须控制水的初温相同。
③你认为 (小明/小辉)的想法更合理。
(2)根据他们的实验记录,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大是 。
(3)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃油的质量。并由记录的数据,利用
公式 Q 吸 =cm(t﹣t0)计算出了水吸收的热量。小辉想通过这些数据计算出煤油和菜籽油的热值。你认 为他的计算结果是 的(可靠/不可靠)。
26 .为探究不同燃料燃烧放热能力的差异,小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验,实验装置完全相 同。烧杯内水的初温、质量也都相同,实验中忽略热量的散失,且两种燃料燃烧时均匀放热。
41
(1)实验中应控制两种燃料燃烧的 (选填“时间 ”、“初温 ”或“质量 ”)相同。
(2)燃料燃烧过程中,记录燃烧时间和对应的水温;燃烧完后,画出水的温度随时间变化的关系图像 如图丙所示。由图可知,燃料 1 燃烧 5min 放出的热量 (选填“大于 ”、“小于 ”或“等于 ”)燃 料 2 燃烧 15min 放出的热量。假设这一过程燃料都完全燃烧,则燃料 1 与燃料 2 的热值之比为 。 (3)若甲装置中消耗了质量为 m 的燃料,使质量为 m'的水温度升高了 Δt(水未沸腾),则燃料 1 的热 值为 (用字母表达式表示,已知水的比热容为 c 水),该方法测量的热值会比真实值 (选 填“大 ”或“小 ”),原因是: (写出一条即可)。
27 .小王学习燃料的热值之后, 自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 (由 下而上/由上而下)。
(2)为保证实验结论的可靠,在实验中应控制的因素有: , 等。
(3)实验数据记录如表:
燃 料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值 J/kg
酒 精 15 35 2.4×106
碎纸片 15 25
根据表中数据,计算出碎纸片的热值是 J/kg。
(4)通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 (选填“大 ”或“小 ”),你认为出现这样情况的 主要原因是: 。
(5)另一组同学用同样的装置进行实验,在实验中两种燃料完全燃烧完之前都使得水沸腾了,你能否 比较出两种燃料的热值? (能/不能)理由: ,为避免这种情况的出现,你可以对他们 组提什么改进建议? 。
42
四、计算题(28 题 12 分,29 题 12 分,共 24 分)
28 .如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了 解周围的交通状况。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时,消耗汽油 1kg 。汽油
机的效率为 30% ,那么,在这段运动过程中,(已知:汽油的 热值为 4.5
×107J/kg ,c 水 =4.2×103J/(kg ℃)) 求: (1)汽油完全燃烧放出的热量是多少J?
(2)假设该汽车在这次行驶过程中,发动机排出的废气带走 的 能 量 占
汽油完全燃烧放出的热量的 42% ,这些废气的能量全部被质 量 100kg
的水吸收,水升高的温度是多少?(水未沸腾)
(3)如果汽油机的效率提高到 40% ,其他条件都不变,那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少?
43
29 .一辆汽车在一段平直公路上匀速行驶,能量流向图如图所示,消耗汽油 1.5 × 10﹣3m3(假设汽油完全 燃烧)。若汽油的密度ρ =0.8×103kg/m3 ,汽油的热值为 q =4×107J/kg ,求:
(1)在这段时间内所消耗的汽油完全燃烧所产生的热量;
(2)该汽车的热机效率;
(3)汽车输出的有用功。
44
第 14 章 内能的利用(B 卷)
班级 姓名 学号 分数
(考试时间:60 分钟 试卷满分:100 分)
一、选择题(每小题 2 分,共 32 分,只有一个选项符合题意)
1 .关于热机,下列说法错误的是 ( )
A .热机性能好坏的重要标志之一是热机效率
B .在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
C .柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大
D .在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
2 .科幻大片《流浪地球》 中地球为脱离木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星, 其中“点燃木星 ”将地球推开相当于内燃机的 ( )
A .吸气冲程 B .压缩冲程 C .做功冲程 D .排气冲程
3 .关于热值,下列说法正确的是 ( )
A .燃料燃烧放出的热量越多,热值越大
B .燃料燃烧时,质量越大,热值越大
C .燃料不完全燃烧时比完全燃烧时热值小
D .燃料的热值与燃料的种类有关,与燃料的质量和燃烧情况无关
4 .如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是 ( )
A .发生能量转化的冲程是甲和丁
B .这四个冲程的正确顺序是:丙→丁→ 甲→ 乙 C .乙冲程吸入的是雾状汽油
D . 甲冲程中是内能转化为化学能
5 .小明在厨房里把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中,下列说法正确的 ( )
45
A .煤气的燃烧过程将内能转化为化学能
B .煤气燃烧越充分,它的热值越大
C .烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
D .随着水的温度升高,水的内能增加
6 .热机的效率是热机性能的重要指标,如图所示是热机的能量流向图,则热机的效率等于 ( )
46
A .
C .
× 100%
× 100%
B .
D .
× 100%
× 100%
7 .利用先进工艺和科学方法,可以使垃圾变废为宝。若从 1 吨垃圾中能提炼出 140kg 燃料油,燃料油的 热值为 4.5×107J/kg 。则这些燃料油完全燃烧时释放出的热量是 ( )
A .5. 1×109J B .5. 1×107J C .6.3×109J D .6.3×107J
8 .如图所示依次为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃
烧释放的内能和汽油机输出机械能的二维柱状图。
根据图中的信息,下列选项正确的是 ( )
A .丙输出的机械能比甲少,所以丙的效率比甲低
B .三部汽油机中,乙的效率最高
C .在消耗燃料质量相同时,乙输出机械能比甲少
D .在输出的机械能相同时,乙比丙消耗更多燃料
9 .我国自主研发的氢燃料电动汽车已经亮相,氢燃料电池使用氢做燃料。与传统内燃机驱动汽车相比, 它的能量转化效率高达 60~80%。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是水,实现了零排放。下列有关氢 燃料电池和四冲程内燃机的说法中,正确的是 ( )
A .氢燃料电池用氢作为燃料是因为氢的比热容大
B .此电动车的效率更高,所以做的有用功更多
C .四冲程内燃机的四个冲程中,将内能转化为机械能的冲程是做功冲程 D .飞轮的转速为 1800r/min 的四冲程内燃机,每秒钟的做功次数为 30 次
10 .如图所示,是酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞被 冲开,
这个过程中能量转化的顺序为 ( )
A .内能→机械能→化学能 B .化学能→ 内能→机械能
C .机械能→ 内能→化学能 D .内能→化学能→机械能
11 .在一次汽车节油大赛中,一辆参赛的轻型无人驾驶汽油车在水 平 公 路上匀速行驶 100km ,用时 4h ,消耗燃油 0.5kg , 已知汽车的牵 引 力 做功为 6.9×106J ,燃油的热值为 4.6×107J/kg 。假设燃油完全燃烧。关于这台汽车在行驶的全程中,下 列结果正确的是 ( )
A .汽车行驶速度是 20km/h
B .消耗的燃油完全燃烧放出的热量是 6.9×106J C .汽油机损耗的内能是 1.61×107J
D .汽车发动机的效率是 25%
12 .过年时,小红手中的火引燃了爆竹的引线,“兹兹 ”几声,冒出火 焰,爆竹一飞
冲天,最后在天空炸开形成美丽的图案。如图所示。爆竹冲天的能 量 来 自 于
( )
A .小红的机械能 B .小红手里火的内能
C .爆竹内火药的化学能 D .引线的化学能
13 .如图是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是 ( )
A .小球弹起的高度越来越小,说明小球在此过程中能量不守恒
B.根据能量守恒定律,在此过程中小球的机械能总量是保持不变的 C .在小球的运动中,有一部分机械能转化成了内能
D.此过程说明了能量守恒定律是需要建立在一定的条件之上才能成 立的
14 .目前,市区里的老旧小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具﹣﹣冲击钻,冲击钻工作时, 钻头在电动机的带动下,不断地冲击墙壁打出圆孔,如图,冲击钻在工作过程中,关于其能量转化正确
的是 ( )
A .内能转化为机械能
B .内能转化为电能
47
C .只有机械能和内能的转化
D .有电能、机械能和内能的转化
15 .如图所示试管中装有水,用带玻璃管的胶塞塞住,在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮,加热试管使水
沸腾后,小叶轮转动,下列说法正确的是 ( )
A .小叶轮的转动是热传递的结果
B .小叶轮的转动是内能转化为机械能 C .小叶轮的转动是机械能转化为内能 D .内燃机中的压缩冲程与此相同
16 .各种形式的能量都不是孤立的,它们可以在一定条件下发生转化,且能量的转化是有方向的,下面几
幅图按能量转化的顺序,排列正确的是 ( )
A . ①②③④ B . ②③④① C . ②①③④ D . ①③④②
二、填空题(每空 1 分,共 24 分)
17.如图所示,图 A、B、C、D 是四冲程汽油机的工作示意图,图 E、F 是演示实验的示意图,D 图是 冲 程,与它原理相同的是 图所示的演示实验,汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是 图(后两空选填字母)。
18 .科学家发明了一款单缸六冲程内燃机,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同,在 第四冲程结束后,立即向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做 功,水蒸气温度 (选填“升高 ”、“降低 ”或“不变 ”),其内能 (选填“增大 ”、“减小 ” 或“不变 ”),这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能,提高了热机的 。为进入下一个工作
循环,这款内燃机的第六冲程是 冲程。
19 .如图为火箭发射的场景,火箭的燃料使用了液态氢,主要是 因 为 它
48
的 大,火箭发射升空时,燃料的化学能转化为 能,再转化为火箭的机械能,这个过程 中火箭的机械能 (选填“守恒 ”或“不守恒 ”)。
20 .随着人们物质生活水平逐步提高,农村的厨灶发生了革命性的变化。煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶 具已走进家庭。液化气与煤相比,热学方面突出的优点是 ;环保方面突出的优点是 。若 要将 2.5kg 初温为 20℃的水加热到 80℃ , 至少需要燃烧
m3 的液化气。[水的比热容是 4.2×103J/(kg ℃), 液化气的热值是 5.0×107J/m3]。
21 .如图是新农村建设中广泛使用的一种小型农用柴油机,铭牌部分信息如下表所示,其中活塞行程是指
49
一个冲程活塞移动的距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机,压缩 中气缸内气体内能增加是通过 方式实现的; 正常工作 柴油机输出的有用功
J ,消耗柴油 kg ,做功冲程中燃气对活塞的平均 为 N 。(q 柴油 =4.0×107J/kg)
22 .“涡轮增压 ”是目前在各种汽油机和柴油机中采用的一项节能、
型号 HR05b
活塞行程 100mm
转速 2400r/min
输出功率 8kW
效率 40%
冲 程 1min,
压 力
提 高
热机功率的技术。它是利用热机排出的废气带动涡轮旋转,先将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气口。 这样做的好处是 (填“增大 ”或“减小 ”)排出废气所带走的能量, (填“提高 ”或“ 降 低 ”)内燃机的效率。
23 .永动机真的存在吗?有人设计出如图所示的“永动机 ”。实际上, 这种永动
机 (选填“能够 ”或“不能够 ”)永远工作下去。因为能量既 不会凭空
消灭,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,而在这两个过程中,能量的总量保持不变。
24 .小明驾驶一辆输出功率为 36kW ,效率为 40%的汽车在一段平直的 公 路
上匀速行驶 1 小时至少需要 L 汽油(汽油的热值为 3.6×109J/m3),若行驶的速度为 90km/h ,则 汽车受到的阻力为 N。
三、实验探究题(每空 1 分,共 20 分)
25 .某小组设计了一个实验来比较“煤油和菜籽油的热值大小关系 ”。他们的实验装置如图所示,实验中 收集和记录的数据如下表所示。
燃烧前水的温度 t1/℃ 燃烧后水的温度 t2/℃
煤油 25 44
菜籽油 25 34
(1)实验中除需要装置相同甲、乙两杯水的初温和质量相同之外,还应保持相同的物理量的 。
(2)根据实验中收集的数据,可以看出煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 ,判断的依 据 。
(3)该同学在加热前用天平测出烧杯中水的质量及油灯中煤油和菜籽油的质量,根据 Q 吸 =Q 放,即 cm 水(t2﹣t1) =mq ,利用实验中测得的数据,算出了煤油和菜籽油的热值,和燃料热值表中的数值相比 较发现偏小了很多,可能的原因是 (至少有一个选项正确,将正确的选项字母填在横线上)。
A .煤油和菜籽油没有完全燃烧
B .烧杯吸收了部分热量
C .测出的煤油和菜籽油的质量偏小
D .煤油和菜籽油燃烧放出的散失到空气中一部分
(4)另一组同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾,他们比较 来反映这 两种燃料热值的大小关系。
25 .如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为 10g ,烧杯内液体的质量都相同。
50
26 .
(1)比较不同燃料的热值应选择 两个装置,比较不同物质的比热容应选择 两个装置(选 填装置序号甲、乙、丙),选择的理由是我们物理中研究问题常用到的一种方法是 法
(2)在“ 比较不同燃料的热值 ”的实验中,通过观察温度计 比较燃料燃烧放出热量的多少,这 种研究问题的方法叫做 法。
(3)若甲图烧杯中为 500g 的水,10g 酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃ , 水吸收的热量是 J, 如果认为若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值是 J/kg ,算出的热值比标准 值 。(选填“偏大 ”、“偏小 ”或“一样 ”)。[水的比热容是 4.2×103J/(kg ℃) ]
27 .为了比较两种燃料的热值,小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验,烧杯内水的初温和 质量相同,实验中忽略热量的损失。
(1)实验前调整铁夹 A 的位置,其目的是使 (石棉网/温度计)处于适当的高度。
(2)实验中应控制燃料燃烧的 (时间/质量)相同,根据 比较燃料燃烧放出热量的多 少。
(3)小明选用了燃料 a 和燃料 b 进行实验。当燃料燃尽时,小明记下了各个时刻烧杯中水温,绘制了 图乙的图象,则可初步判断燃料 的热值大。
(4)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验,比较燃料 c 和燃料d 的热值,并重新在 烧杯内加入初温和质量相同的水,在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图象如图丙所示。燃料 c 在 6min 时水就沸腾了,造成水过早沸腾的原因可能是 。分析图象可知燃料 c 燃烧 10min 放 出的热量 (大于/等于/小于)燃料 d 燃烧 15min 放出的热量。
(5)你认为根据丙图象 (能/不能) 比较两种燃料热值的大小。
四、计算题(28 题 10 分,29 题 14 分,共 24 分)
28 .小明学习了燃料的热值后,很想知道家中使用的天然气的热值是多少?但在教材的燃料热值表中没有
查阅到。于是,他在家里将装有 2kg 水的水壶放到天然气灶上去烧, 用温度计
测量水从 20℃加热至 80℃的过程中,观察到天然气表的数字变化 了
51
0.035m3 。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为 36% ,已知水的比热容 c 水 =4.2×103J/(kg ℃)。 求:
(1)在这个过程中水吸收了多少热量?
(2)请你帮小明算出天然气的热值。
29 .质量为 3t 的小型载重汽车,额定功率为 100kW ,车上装有 6t 的砂石。汽车以 10m/s 的速度在平直公 路上,以 30kW 的功率匀速行驶了 10min ,消耗汽油 1.2kg ,请问:
(1)1.2kg 的汽油完全燃烧放出的热量为多少?(已知汽油的热值为 4.5×107J/kg)
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力是多少?
(3)汽车在平直公路上匀速行驶时的机械效率是多少?
52
第十五章 电流和电路
第一课时 知识梳理
一、 电荷
1.用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电 。带电体的性质: 能吸引轻小物体。
2. 自然界只有两种电荷 。用 丝绸摩擦过的玻璃棒带正电( 丝绸带等量的负电) ; 用 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电(毛皮带等量的正电)。
3. 电荷间的相互作用规律: 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
4. 电荷量(表示电荷的多少,简称“ 电荷 ”,单位: 库仑(C) ) ; 电子是自然界带有最小负电荷 的粒子,所带电荷称为元电荷,所带电荷量为 e=1.6 × 10-19C。
5.验电器: 作用——检验物体是否带电; 原理——同种电荷相互排斥。 【注意】 验电器可以检验物体是否带电,但不能检验出带哪种电荷。
6.通常情况下,原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等 ,整个原子对外不显示 带电的性质。
7.摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的本领不同 。失去电子(束缚电子的本领弱) 的物 体带正电,得到电子(束缚电子的本领强) 的物体带等量的负电 。
摩擦起电的实质:并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开。 ( 电子的转移)
8.常见导体(容易导电) :金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等 ;导体容易导电的原因: 导体内部有大量可以自 由移动的电荷(金属中自 由电荷是自 由电子)。
常见绝缘体(不容易导电) :橡胶、玻璃、塑料、 陶瓷、油、干木棒、干燥空气、纯水等 ;绝缘体 不容易导电的原因: 绝缘体内部几乎没有自由电荷。
【注意】 ① 导体和绝缘体之间没有绝对界限; ② 导体和绝缘体都是很好的电工材料。
二、 电流和电路
9. 电荷的定向移动形成电流 。 ( 正或负电荷定向移动都会形成电流)
10 .正电荷定向移动的方向规定为电流方向, 电流的方向与负电荷定向移动的方向相反 。在 电源外 部, 电流的方向从电源的正极经过用电器流向电源负极。
11.发光二极管(LED)具有单向导电性,根据其发光与否可以判断电路中是否有电流及电流的方向。
12 . 电源、用电器、开关用导线连接起来组成电流的路径一一电路。
电路各部分的作用: 电源——提供电能的装置; 用电器——消耗电能的装置; 开关——控制电路的通断; 导线——连接电路元件,输送电能。
13 . 电路的三种状态:
通路: 正常接通的电路, 即用电器能够工作的电路叫做通路。
断路(开路) : 电路在某处被切断, 电路中不会有电流通过,这种情况叫做断路。
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短路:( 1) 电源短路:直接用导线将电源的正、负极连接起来,电路中会有很大电流,可能烧坏电 源 ,这是不允许的 。(2)用电器短路(用电器被短接) :如果电路是接通的,但导线把用电器两端 连 接 起 来 , 这 种 情 况 叫 做 用 电 器 被 短 接 。 用 电 器 被 短 接 时 电 流 经 外 加 导 线 绕 过 用 电 器。
14 . 电路图: 用规定的符号表示电路连接的图。
三、 串联和并联(两种最基本的连接方式)
15 . 串联电路: 电流只有一条路径,用电器之间相互影响,一个开关可控制所有用电器,开关位置 改变了,其控制作用不变。
并联电路: 电流有多条路径,各用电器独立工作互不影响 。干路开关控制所有用电器,支路开关只 能控制其所在支路的用电器 。 (家庭电路、街上的路灯、红绿灯)
识别电路串、并联的常用方法: (选择合适的方法熟练掌握)
① 定义法: 若电路中的各用电器依次相连,则用电器为串联,若用电器的两端分别连在一起,然后 接在电路中,则用电器就是并联。
② 电流分析法: 从电源的正极出发,沿电流流向,分析电流通过的路径 。若只有一条路径通过所有 的用电器,则这个电路是串联的; 若电流在某处分支,又在另一处汇合,则分支处到汇合处之间的 电路是并联的 。 (在识别电路的过程中,不论导线有多长,只要其间没有电源、用电器等,导线两 端点均可以看成同一个点,从而找出各用电器两端的公共点 。)
③ 断开法: 去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联; 若另一个用电 器不受影响仍然工作,则这两个用电器为并联。
四、 电流的测量——电流的强弱(或大小) (符号 I)
16 .单位: (国际单位) ——安培(A ) (常用单位) —— 毫安(mA) 、微安 ( μA) ;换算 关系——1A=103mA lmA=103 μA
17 .电流表使用方法:①电流表要串联在电路中 。②电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出, 否则指针反偏 。 ③被测电流不要超过电流表的最大测量值 。 (试触定量程,尽量用小量程) 。 ④ 绝 不允许把电流表直接连在电源两极上( 电流表相当于导线,这样会造成电源短路) 。电流表读数时, 先看清所选量程 ,再认清对应的分度值 。若 指针指某一位置时 ,按大量程读数是小量程读数的 5 倍。
五、 串、并联电路电流的规律
18 . 串联电路中各处的电流都相等 。 公式: I=I1=I2=I3= ……
并联电路中干路中的电流等于各个支路电流之和 。 公式: I=I1+I2+I3+ ……
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第二课时 学习笔记回顾
01 两种电荷
一、两种电荷
1 、 自然界只有两种电荷:正电荷和负电荷。
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
2 、电荷间相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3 、检验物体是否带电的方法
(1)利用带电体的性质:带电体能够吸引轻小物体。
(2)利用验电器:带电体接触验电器的金属球时,验电器的两片金属箔张 开。(原理:同种电荷相互排斥)
4 、摩擦起电
(1)原因:不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
(2)实质:摩擦起电不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,失去电子的物体带正电, 得到电子的物体带负电,两个物体带