中考复习系列教案-热现象 内能 热机（漳州）

2005届初中物理总复习———基础及能力篇
4、 声热现象 内能热机
【知识要求】
（1） 声现象
1. 知道声音由物体振动发生的；知道声音传播需要介质；知道声音在空气中的传播速度。
2. 知道乐音的三要素；
3. 知道噪声的危害与控制。
（2） 热现象
1. 知道温度的概念，摄氏温度，会使用液体温度计。
2. 知道熔化和凝固现象，知道晶体和非晶体及其两者的区别，知道晶体的熔点，会查熔点表。
3. 知道汽化和液化现象，汽化的两种方式（蒸发和沸腾），知道蒸发快慢与表面积、温度、气流有关；液化的两种方式（降温和加压）。
4. 知道沸腾过程中吸热而不升温，知道沸点、沸点与压强的关系。
5. 知道升华和凝华现象。
6. 知道物质的三态及其相互变化过程中吸、放热。
（三） 内能热机
1. 知道分子运动论的初步知识（物质由分子组成、分子的运动与扩散、分子间作用力）。
2. 知道物体的内能，知道改变物体的内能的两种方式。
3. 知道燃料的热值及内能的利用，理解比热容的概念，会查比热容表，理解计算热量的公式。
4. 知道热机中的能量的转化，知道四冲程内燃机的构造和工作原理，知道热机的效率。
5. 知道能量守恒定律，它是自然界最普遍、最重要的定律之一。
【知识结构】
【中考热点】
1. 声音的产生和传播以及相关计算。
2. 声音的三要素及乐音和噪音。
3. 噪声的危害及控制。
4. 温度计。
5. 物态变化（自然现象中常见的物态变化现象）。
6. 分子运动的初步知识理解及运用。
7. 内能和热量。
8. 热量的计算。
9. 内能的利用和热机。
【讲解重点难点】
10. 声音的产生和传播以及相关计算
11. 温度计。
12. 物态变化（自然现象中常见的物态变化现象）。
13. 内能和热量。
14. 热量的计算。
15. 内能的利用和热机。
【知识概要】
（1） 声现象
一、声音的发生和传播
1． 声音的发生
1 声源：各种振动着的发声物体，都是声源。
2 声音的产生：各种声音都是由发声体振动而产生的，一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。声源可以是固体，也可以是气体和液体。例如：人说话、唱歌时的发声靠的是声带的振动，婉转的鸟鸣声靠的是气管和支气管交界处鸣膜的振动。
2． 声音的传播
1 传播条件：声音传播需要介质，真空不能传声。介质可以是气体、液体、固体。声音在气体中传播时，气温越高，压强越大，传播速度越大。
2 传播速度：声音在不同介质中传播速度一般是不同的（V固>V液>V气）。声音在1P0下15℃时传播的速度为340 m/s。
3 回声：声波碰到障碍物时要反射回来。声音在传播过程中遇到障碍物就会反射回来的声波传到人耳的现象就叫回声。如果回声到达人耳比原来的声音滞后0．1秒以上，人耳就能把回声跟原声区分开。我们在大山中呼喊一般会听到回声，但在教室里我们却听不到回声。因为只有原声与回声的时间间隔在0。1秒以上，人耳才能将原声与回声区别开来，否则，回声与原声混合在一起，加强了原声，清晰度变差了，分辩不出原声和回声。利用回声可以测定海底的深度、冰山的距离、敌方潜水艇的远近等。
2、 声音的三要素
1 音调：音调是由发声体振动的频率决定的。频率越大，音调越高；频率越小，音调越低。弦乐器音调与弦的粗细、长短、松紧有关。（看表：听觉频率、发声频率）人听觉的频率范围是20Hz—20000Hz，高于20000Hz的声音叫超声，低于20Hz 的声音叫次声。音调就是我们通常说的声音的高低，发声体每秒钟振动的次数叫频率，频率的单位是赫兹，简称赫。发声体发出声音的音调高低是由它振动的频率决定的。频率越大，音调越高；频率越小，音调越低，声音的频率太大和太小时，人的耳朵都听不到，大多数人能够听到的声音的频率范围大约是20～20000赫兹。动物所能听到的声音频率范围比人大。
2 响度：响度跟发声体的振幅有关系。振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小。响度还跟距离发声体的远近和声音的发散程度有关系。响度又称音量或声量，平时我们将电视机的音量开大一些指的就是响度。响度用分贝（dB）来衡量。
3 音色：音色又叫音品，反映的是声音的品质。音色是由发声体本身因素决定的，发声体有变化，音色也将变化。如：有经验的工人师傅，可以通过听声音而知机器运转情况是否良好。不同的发声物体的音色不同。同一人的音色会随着年龄的增长，以及饮食、起居、健康、训练等到因素而变化。
3、 乐音和噪音
1 乐音：就是好听、悦耳的声音，它是由发声体做有规则振动发出的声音。举例：
2 就是噪杂、刺耳的声音，从物理学角度看是由发声体无规则振动时发出的声音。从环保的角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干挠作用的声音，都属于噪音。看书上的表，记住一些常识。举例：
3 噪声的控制：噪声的减弱方法：(1)在声源处减弱，如给内燃机加消声器；(2)在传播过程中减弱，如加隔音设备，设立屏障或植树造林；(3)在人耳处减弱，如戴耳塞。控制噪声的三个环节：消声(消除或削弱噪声源)、隔声(设置噪声的传播屏障)、吸声(吸收声音，减少反射)。
（2） 热现象
1．温度：物体的冷热程度叫温度。它是物体内部分子热运动平均动能的量度。物体较热，我们说它温度高，物体较冷，我们说它温度低。
测量温度要用温度计。温度计有液体温度计（常用温度计）、气体温度计、固体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计等。初中阶段必须掌握的和着重讲解的是液体温度计。
2．热现象：当物体的温度发生变化时，物体有许多性质也发生变化。例如，物体的体积受热而增大；水烧开以后变成水蒸气；冬天冷得厉害时，水会结成冰等，这些跟温度有关的现象叫做热现象。热膨胀：一般物体都会热胀冷缩。但也有少数物质在某一温度范围内（例如水在0℃--4℃之间）是热缩冷胀，这种现象称为反常膨胀。
3．温标与温度计：
① 温标是温度的测量标准．在国际单位制中所采用的温标是开氏温标，也称为“热力学温标"或“绝对温标"．它规定以一273℃作为温度的起点，叫做绝对零度．热力学温标的单位是开尔文，简称“开”，符号是“K”．在生活中常用的温标是摄氏温标，它是瑞典科学家摄尔修斯首先制定的，单位是摄氏度，符号为“℃”．开氏温标和摄氏温标的数值关系为：T=273+t，其中T代表开氏温标，t代表摄氏温标．
② 摄氏温标的规定：以通常状况下(1个标准大气压)纯净的冰、水混合
物的温度作为零度，记作O℃；以纯水在通常情况下沸腾时的温度作为100度，记作100℃；在O到100度之间分成100等份，每等份表示1度，叫做1摄氏度．
③ 常用温度计（液体温度计）：家庭和物理实验室常用的温度计是利用水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩的性质来制成的．（常用温度计看书简要介绍）
④ 温度计的正确使用方法是：
（1）使用前要根据待测物质温度（估计）选择量程、分度值合适的温度计，若待测温度高于温度计的最高温度，温度计会胀破，若待测温度低于温度计的最低温度，则测不出温度值；
（2）还要认清它的分度值（最小刻度值）、零刻度的位置，以便测量时准确读数。
（3）使用中温度计的玻璃泡应全部浸入被测液体中，不能碰容器底或容器壁，不要把温度计全部浸入液体中；
（4）温度计的示数稳定后再读数，此时示数最接近真实值；
（5）读数时玻璃泡要继续留在待测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。实验用温度计与体温计结构不同，若从被测液体中拿出后再读数，示数马上会变化，测量不准确。
⑤ 应用拓展：
（1）体温计、实验室温度计、寒暑表的主要区别如下：
区别种类 构造 测温物质 量程 分度值（最小刻度值） 用法
实验温度计 玻璃泡与毛细管（无缩口） 水银、煤油、酒精、甲笨 -20℃—100℃ 1℃ 1、不能离开人体读数2、用前不能甩
体温计 有缩口 水银 35℃—42℃ 0.1℃ 1、可离开人体读数2、用前不能甩
寒暑表 无缩口 酒精 -30℃—50℃ 1℃ 1、不能离开人体读数2、用前不能甩
（2）气体温度计（介绍）
气体温度计利用热平衡时容器中的气体体积随温度变化而制成一种温度计．伽利略温度计是最具代表性的一种气体温度计．它的构造如图所示，一个带细长颈的玻璃制球形容器中封闭一定量的气体(如空气)，然后倒插盛有带色液体的敞口容器中，细玻璃管中液柱保持一定高度．当外界温度升时，球形容器中气体体积膨胀，液柱下降；反之，液柱上升．世界上第一支气温度计也是第一支温度计，是伽利略在1593年发明的．伽利略温度计是利球形容器中被封闭气体的热胀冷缩性质制成的．它对气温的变化显示十分明显，但却无法进行定量的精确测量．
利用空气热胀冷缩的性质，也可以制成其他形式空气温度计，如图（1）、（2）、（3）所示。当气温变化时，玻璃容器币封闭的空气体积变化，使玻璃管中的液柱位置变化．在不需要定量测定温度的情况下，这种温度计有良好的演示效果．
（3）金属温度计把两种热膨胀程度不同的金属(常用铁和铜)压焊在一起制成双金属片，将其卷成螺旋线型，一端固定，另一端用一金属丝绕过转轴拉在弹簧上，如图所示．转轴上装有一个指针，从指针的示数可以读出周围环境的温度，这就是双金属温度计．双金属片外层是铁，内层是铜，当温度升高时，由于铜的伸长程度比铁大，双金属片的活动端将发生移动，通过金属丝带动转轴，使指针沿顺时针方向转动．测温范围不同的双金属温度计可分别用来测量气温或监测工业生产流程的温度变化．工业用的这种温度计，测温范围可达80～600℃，它适用于工业上精度要求不高时的温度测量．近年来，人们日常生活中广泛使用它来测量冰箱内的温度，使用方便，安全可靠．使用双金属片温度计时，应使待测温度在其量程内，且使整个装置处于待测环境中，在指针不偏转时读数．读数时视线应与盘面垂直．金属温度计应注意防潮、防锈、防腐蚀．
4．热传递：
① 热传递：热可以从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分。这种现象叫做热传递。
② 条件和规律：物体之间或同一物体的不同部分存在温度差是发生热传递的条件，并且热总是从高温物体或高温部分传到低温物体或低温部分，一直继续到温度相同时为止。
方式项目 传导 对流 辐射
区别 传热特点 沿物体传热 靠物质流动传热 沿直线传热
媒介物质 是固体传热的主要方式 是液体、气体传热的主要方式 不需要媒介物质，可在真空中进行
相同点 1．必须有温度差才能进行；2．热总是从温度高的地方传向温度低的地方。
③ 热传递的防止和利用。
(1)热的良导体：善于传热的物质叫热的良导体。
(2)热的不良导体：不善于传热的物质叫热的不良导体。．
(3)黑色表面的物体吸收、辐射热的本领比白色表面的物体强。
(4)利用热传递散热的途径：利用热的良导体做物体的外皮，以加强传导；尽可能地把物体的表面积做得大一些，以增强辐射热效果；并利用气体或液体的流动通过对流散热。
(5)防止热传递，达到保温目的的途径：用热的不良导体包扎物体，以防止传导；尽可能减小物体的表面积，减少辐射；并尽量避免气体、液体的对流散热。
5．物态变化
① 物态变化：物质处于哪种状态跟温度有关。温度改变时，物质可以由一种状态变成另一种状态，这种现象叫做物态变化。
② 熔化和凝固：
（1）固体可分为晶体和非晶体，晶体的微观结构有规则的排列，外形也有规则的天然几何形状；非晶体则没有。每一种晶体都有自己特定的熔化温度，简称晶体的熔点。如冰的熔点是0℃，海波的熔点是48℃。非晶体没有特定的熔化温度。晶体的熔化过程可以用一条熔化特性曲线描述。而非晶体的熔化过程是由硬变软、变黏、变稀、变成液体，整个过程温度一直在升高。固体分为晶体和非晶体两类．常见的晶体有海波、冰、石英、水晶、食盐、明矾、萘、各种金属等，常见的非晶体有松香、玻璃、蜂蜡、沥青等。
（2）熔化：物体由固态变为液态的过程叫熔化。晶体熔化时，有确定的熔化温度，在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变；非晶体熔化时，没有确定的熔化温度，在熔化过程中，吸收热量，温度不断升高。熔化进行的条件：① 晶体温度达到熔点。② 熔化过程中要继续从外界吸热。晶体在熔化过程中虽然温度保持不变，但要继续吸收热量，才能确保熔化过程的完成，可见晶体在熔化过程中吸收的热量，不是用来升高温度的，而是用来完成熔化的。
（3）熔点：晶体熔化时的温度叫做熔点。不同晶体的熔点不同，非晶体没有一定的熔点。
（4）熔化热：单位质量的某种晶体，在熔点变成同温度的液体时吸收的热量，叫做这种物质的熔化热。
熔化热=
若熔化热用字母λ表示，晶体熔化时吸收的热量用字母Q表示，质量用字母纷m表示，熔化热的数学表达式可写作：λ=Q／m。熔化热的单位是焦／千克(J／kg)。
（5）凝固：物质从液态变成固态的过程叫做凝固。晶体凝固时，有确定的凝固温度，在凝固过程中，要放出热量，但温度保持不变；非晶体凝固时，没有确定的凝固温度，在凝固过程中，放出热量，温度不断降低。凝固进行的条件：① 晶体温度达到凝固点。② 凝固过程中要继续向外界放热。液体在凝固点凝固成晶体时要放出热量，放出的热量不是用来降低温度的，而是用来完成凝固的。
（6）凝固点：物体从液体凝固为晶体时的温度叫做凝固点。同一种物质的凝固点跟它的熔点相同，非晶体没有一定的凝固点。
（7）单位质量的某种液体，在凝固点变成同温度的晶体时，放出的热量等于它的熔化热。
（8）熔化和凝固图像分析
AB段：晶体吸收热量，温度升高；BC段：晶体开始熔化直到熔化结束。在熔化过程中，固液共存，吸收热量，温度保持不变；CD段：晶体熔液吸收热量，温度升高；DE段：晶体熔液放出热量，温度降低；EF段：晶体熔液开始凝固到凝固结束，在凝固过程中，固液共存，放出热量，温度保持不变；FG段：晶体放出热量，温度降低。
③ 汽化和液化
（1）汽化：物质从液态变为气态叫做汽化。蒸发和沸腾是汽化的两种方式，这两种方式都有要吸热。
（2）蒸发与沸腾的区别和联系（见下表）
蒸发 沸腾
不同点 特点不同 任何温度下都可发生 一定的温度下发生
只发生在液体的表面 发生在液体内部和表面
蒸发时温度降低 沸腾时，晶体物质的液体温度保持不变
是一种缓慢的汽化现象 是一种剧烈的汽化现象
影响因素不同 液体温度的高低 大气压有关系： 大气压越大，沸点越高
液体表面积的大小 液体物质的纯度
液体表面上空气流动的快慢 不同液体的沸点不同
相同点 都属于汽化现象，都要吸热（状态由液态—气态）
（3）加快液体蒸发的措施有：提高液体的温度；增大液体的表面积；加快液体表面
空气流动。(减慢蒸发则相反)
（4）沸点：液体沸腾时的温度叫沸点。(不同液体的沸点是不相同的)液体的沸点与压强和液体的种类有关。
（5）液体沸腾的条件：a．在一定的大气压下；b．要不断吸热；c．要达到沸点。应理解：a．液体表面的气压越大，液体沸点越高，越难沸腾．b．物体间要有温度差，物体间才能发生热传递，液体才有可能吸热；c．液体在一定条件下只要沸腾后温度就会保持不变，不会再上升。
（6）汽化热：单位质量的某种液体变成同温度的气体时吸收的热量，叫做这种液体的汽化热。
汽化热的单位是：焦／千克(J／kg)。
汽化热=
若汽化热用字母L表示，液体汽化时吸收的热量用字母Q表示，质量用字母m表示，汽化热的数学表达式可写作：L=Q／m。
（6）液化：物质从气态变成液态的现象叫液化。使气体液化的方法有降温或加压。所有气体在温度降低到足够低时，都可以液化，且气体的液化温度跟压强有关，压强越大，它的液化温度越高，越容易液化。气体液化时，要放出热量。如100℃水蒸气烫伤比100℃水烫伤要厉害得多，因为100℃水蒸气先要液化成水，然后从100℃水继续放热，经过了两个放热过程，所以要比100℃水的烫伤更厉害。单位质量的某种物质，在从气体变成同温度的液体时放出的热量，等于它在这一温度时的汽化热。
（7）一些液化现象
a、掀开沸水锅的锅盖，可以看到有水从锅盖上滴下。
b、北方的冬天，可以看到户外的人不断地呼出“白气”。
c、戴眼镜的人从寒冷的室外进入温暖的定内，镜片会蒙上一层小水珠。
d、冬天玻璃窗上的水珠出现在玻璃的内面还是外面？
f、雨、雾、露的形成。（在后边一起讲）
④ 升华和凝华
（1）升华：物质由固态直接变成气态叫升华。固体升华时要吸收热量，有致冷作用。
（2）凝华：物质从气态直接变成固态叫凝华。气体凝华时要放出热量。
（3）一些日常生活中的升华和凝华现象
a、冬天，晾在外边的湿衣服会结成冰，但冰冻的衣服也会干。
b、常温下放在衣柜里的樟脑丸，一段时间后，不见了。
c、用久了的钨丝灯泡内壁发黑。
d、用旧的灯泡的灯丝变细。
e、干冰致冷
f、人工降雨
g、冬天玻璃窗内壁上出现的冰花。
h、霜、雪的形成。
⑤ 物质的三态之间的六种状态变化(见右图)
⑥ 自然现象中常见的物态变化现象（见下解释和下表）
云、雨、露、雾、霜、雪、“白气"的生成，是自然界中常见的物态变化现象．
云：含有很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气温度降低液化(凝结)成小水滴或凝华成小冰晶，大量的小水滴和小冰晶聚集在一起形成云．所以云是水蒸气放热液化和凝华而成的。
雨：在一定条件下，小水滴和小冰晶越来越大，达到一定程度时就会下落．在下落过程中冰晶熔化成水滴，与原来的水滴再-起落到地面，就形成了雨．所以一部分雨滴是小冰晶吸热熔化而成的。
露、雾：白天气温高，地球表面的水大量蒸发，空气中含有较多的水蒸气，夜间和早晨的气温较低，空气中的水蒸气就在草木、石块等低矮物体上液化成小水珠，这就是露．如果空气中有较多的浮尘，空气中的水蒸气就凝结(或液化)在这些浮尘上，这就是雾．所以雾和露都是液化现象。
霜、雪：霜是由空气中的水蒸气直接凝华而生成的。雪是云中的小水珠凝固成小冰晶，与原来的水蒸气凝华成小冰晶下落成雪。
“白气”：是水蒸气温度降低而液化成的无数小水珠，“白气”不是气体，而是液体，只是由于水珠很小并悬浮在空中，好像是气，所以“白气”二字应加引号。
比较现象 物态变化 具 体 过 程
云 液化、凝华 高空的水蒸气遇冷液化成小水珠，遇强冷凝固成小冰晶
雨 液化、凝华熔化 含有水蒸气的空气升人高空，温度降低，水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶，最后下落时，冰晶熔化成水滴
露 液化 在夜间气温降低时，空气中的水蒸气在草木丛中凝结成小水珠
雾 液化 在夜间气温降低时，空气中的水蒸气凝结在浮尘上的液滴
霜 凝华 在冬天的早晨，气温较低，空气中的水蒸气直接凝华成的小冰晶
雪 凝华、凝固 云中的小水珠凝固成小冰晶，与原来的水蒸气凝华成小冰晶下落成雪
白气 液化 是水蒸气温度降低而液化成的无数小水珠只是由于水珠很小并悬浮在空中，好像是白气。
（3） 分子动理论 内能热机
1．分子运动论
(1)分子运动论的基本内容是：物质是由大量分子组成的，分子间有空隙；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用的引力和斥力。
如果将分子看成球形，分子的直径是以10-10米这一数量级来量度的。
(2)扩散现象：不同的物体相互接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。固体、液体、气体都会发生扩散现象。扩散现象表明物体的分子在做永不停息的无规则运动，并且间接证明了分子间有空隙；扩散现象表明，一切物体的分子都在不停地作无规则运动；温度越高，分子无规则热运动越剧烈。
布朗运动是指悬浮在液体内的花粉颗粒做不停息的无规则运动。这可以用显微镜观察到。（不停息无规则运动的液体分子撞击花分颗粒的结果）由于分子运动剧烈程度与温度的关系，分子不停息的无规则运动又叫做分子热运动。
（3）分子间的作用力
物体分子之间存在相互作用力，既有引力又有斥力。 理解起来较抽象，理解时注意以下几点：
a、很多物体有一定的形状和体积，而不是一盘散沙，分子不是各自散开，要分开物体需要用力，这说明物体分子见存在引力；
b、分子之间总是有间隙，而没有被引力作用把分子拉在一起，这说明分子间也存在斥力；
c、分子间的引力和斥力的作用范围是很小的，只有分子彼此靠的很近时才能产生，分子间的距离太大时，分子间的作用力就十分微弱甚至没有。
d、分子间的吸引力和斥力是同时存在的，并不是有引力时就没有斥力，有斥力时就没有引力。只是有时是引力起主要作用，而有时斥力起主要作用。何时引力，何时斥力起主要作用，与分子间的距离有关。（分子力的特点）
r---表示分子间的距离
r0---二力平衡位置的距离
d---分子的直径
当r = r0时，引力等于斥力，分子力为零。
当r > r0 时，引力大于斥力，引力起主要作用。
当r < r0时，引力小于斥力，斥力起主要作用。
当r >10d时，分子力微弱趋于零。
(4)物质三态的性质可以用分子运动论的观点来解释。
①气体、液体和固体的内部结构特点
内部结构特点，包括分子间的距离 、分子的运动情况和分子间的作用力等三个方面。如下表：
状态 内 部 结 构 特 点
分子间距离 分子运动情况 分子间作用力
固体 很小 在各自平衡位置附近做无规则振动 很大
液体 较小比固体大 在移动的平衡位置附近做无规则振动 较大（比固体小）
气体 很大 除碰撞外做匀速直线运动 很小 （可不计）
② 物质三态特征的微观解释
以内部结构特点为依据解释物质的宏观特征。因为气体分子间距离很小，分子间作用力可忽略不计，则气体分子除了相互碰撞外，可在空间中到处运动，所以气体没有一定形状，也没有一定体积。固体分子间距离很小，分子间作用力很大，其分子只能在固定的平衡位置附近做无规则振动，所以固体有一定形状，也有一定体积。液体分子间距里较小，分子间作用力较大，其分子一方面在平衡位置附近振动，这就是液体有一定体积，另一方面平衡位置又发生移动，这就是液体没有一定形状。
物态变化的微观解释：物质状态发生转化，其内部结构特点也就发生了变化，每一种物态的变化，都可以根据内部结构特点的变化来解释。
2．内能
(1)温度越高，分子无规则运动的速度越大，热运动就越激烈。由于分子运动剧烈程度与温度的关系，分子不停息的无规则运动又叫做热运动。
(2)内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。决定物体内能大小的主要是物体的质量、温度、体积和物态，因为质量决定了分子的数目，温度决定了分子运动，而体积、物态与分子势能有关。
(3)内能的改变：改变物体的内能有两种方式：做功和热传递（注意书上P19图2-13）。做功改变物体内能的实质：实质上是机械能或其他形式的能转化为内能的过程；能量（内能）从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。（也就是说内能在物体间的转移，能的形式并为发生变化.）这两种方式是等效的。对物体做功，它的内能增加；物体对外做功，它的内能减少。物体吸收了热量，它的内能增加；物体放出了热量，它的内能减少。（结合公式ΔE=W+Q 理解）
(4)内能和机械能的区别
影响因素不同：物体的内能与物体的温度和体积，与物体的质量和物态有关；而物体机械能与物体的质量、速度、高度（或形变）有关，这是根本不同的两种形式的能量，它们之间是可以相互转化。
研究对象不同：物体内能是物体内部的能，内能不仅包括分子动能、分子势能，而且还包括分子内能所具有的能，如原子能。而机械能则是整个物体做机械运动（物体位置相对改变）时所具有的动能和势能。两者最大的区别就是研究对象的不同。内能研究对象是大量分子，机械能的研究对象往往是整个物体。因为分子永不停息的做无规则运动，所以不论何时、何地、物体处于何种状态，物体的内能永远存在。物体的内能与整个物体的运动状态无关，整个物体可以处于静止状态，没有动能；整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能。但其一定有内能。物体可以同时具有内能和机械能。
(5) 温度、热量、内能的区别与联系
区别：
① 温度是表示物体冷热程度的物体量，它是一个状态量，所以只能说：“是”多少。两个不同状态间可以比较温度的高低。温度是不能“传递”和“转移”的。其单位是“摄氏度”。从分子运动论的观点来，温度是分子热运动的剧烈程度的标志，它是大量分子无规则热运动的集中表现，对个别分子毫无意义。
② 内能是能量的一种形式，它是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。内能跟温度联系密切，当一个物体的温度升高时，它的内能增大，内能和温度一样，也是一个状态量，通常用“具有”等词来修饰。内能可以发生“转化”和“转移”，其单位是“焦耳”。一切物体在任何情况下都具有内能。内能的大小不仅与物体内部分子的热运动有关，而且跟分子间的相互作用情况有关，从宏观上说，物体内能的大小决定于物体的温度、质量、体积和状态。
③ 热量是在热传递的过程中，传递能量的多少。它反映了热传递过程中，内能转移的数量，是内能转移多少的量度，是一过程量，要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”。如果物体之间没有温度差，就没有热传递，就没有内能的转移，也就不存在“热量”的问题。热量的单位是“焦耳”。温度和内能都是每个物体都具有的，而热量不是一个物体所具有的。
联系：
温度的变化，可以改变一个物体的内能，传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如冰的熔化要吸热，内能增加，但温度确保持在0℃不变。同样物体放出热量时，温度也不一定降低。
(6)正确理解状态量和过程量：
① 物理学中把一些描述状态的物理量叫做状态量。
如：水的沸点，描述的是纯水在一个标准大气压下处于沸腾状态时的冷热程度。势能，描述的是物体处于某一相对位置时所具有的能量；内能，描述的是某一物体在某一温度和体积状态时，物体内部所具有的能量。因此，温度、能量等都属于状态量。从时间上说，某一时刻对应着物体的某一状态。（各种形式的能）
② 物理学中还有一些物理量描述的是一个过程，称为过程量。
如；做功、热量、热传递等（一段Δt）
(7)比热容和热量的计算
①在热传递过程中，传递的能量的多少叫做热量。在国际单位制里，热量的单位是焦耳。
②比热容：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量叫）做这种物质的比热容，简称比热。用符号c表示。不同种类的物质有不同的比热，而同一种物质有确定的比热，不会因为这种物质的质量、形状、温度等发生变化而比热也发生改变。如一颗铁钉的比热与一块铁的比热是一样的：静止的水与流动的水比热适宜样的。比热是物质的一种特性。每种物质都有确定的比热，不同的物质有不同的比热。它反映了不同物质吸放热本领的强弱，利用物质的这种特性可以鉴定鉴定物质。
比热的单位：焦/（千克 摄氏度）符号J/(kg ℃)，读作焦每千克摄氏度。
看书上比热表可以得出的结论：a.各种物质比热值的含义。b.比热是物质的一种特性。每种物质都有确定的比热，不同的物质有不同的比热。（鉴别物质） c.水和冰的比热不同，这表明同种类的物质处的状态不同时，有不同的比热。 d.常见的物质中水的比热较大。
水的比热特点及其应用：
水的比热特点是指它的比热较大，这一特点具有重要的实际意义。由于水的比热较大，所以一定质量的水升高（或降低）一定的温度时，吸收（或放出）的热量就较多，可以利用只一特点用水作为洽冻齐剂或用来取暖，因为作为冷冻剂是可以让水带走更多的热量，用来取暖时可以让水放出更多的热量为人门所用。由于水的比热较大，所以一定质量的水吸收（或放出）较多的热量，而自身的温度却改变不大，利用水的这一特点可以调节气候，在冬天，气温低了，水可以由于温度降低而放出大量的热，这样反过来又能使气温降低不是太多，这就是住在海边的人在冬天不觉得特别冷的原因；在夏天，气温高了，水会由于温度升高而吸收大量的热，那么又使气温不至于升的太高，这就是住在海边的人并不觉得特别热的原因。
③热量计算公式
热量的计算就是指对不同物质在一定质量、温差一定时，放出或吸收热量多少的定量计算。
吸热公式：Q吸=cm(t-t0)，式中t0表示初温度，t表示末温度，“Δt=(t-t0)表示物体升高的温度。
放热公式：Q放=cm(t0-t)，式中Δt=(to-t)表示物体降低的温度。
上述两式也可以统一表示为：Q=cm△t，△t表示温度变化，物体升温时Q为吸收的热量，物体降温时Q为放出的热量。
热量得计算公式，不但可以计算物质温度发生变化时吸收（或放出）热量的多少，还可以用来计算物质的比热、质量、温度变化等。也可以计算变化的初温或末温。
变形公式：c=Q/m·Δt m=Q/cΔt Δt=Q/cm等
⑧热平衡关系式：Q吸=Q放
热平衡：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高；最后两物体温度相同，称为达到热平衡。但要注意：
a.理想情况下，没有热量损失，则：Q吸=Q放
b.非理想情况下，有热量损失，则： Q放=Q吸+Q损
c.温度差的存在是热传递发生的条件，热传递的过程中，传递的是热量，而不是温度。
d.要注意到该公式的应用条件是物态没有发生改变.
3.能的转化和能量守恒定律
(1)用热传递的方法改变物体的内能，实际上是能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的转移过程。
(2)用做功的方法改变物体的内能，实际上是其他形式能与内能之间相互转化的过程。
(3)能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，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。它是处然界最普遍、最重要的基本定律。
4.燃料及其热值
(1)燃料在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。
(2)1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。对于每一种燃料都有一定的热值。燃烧的热值的单位是焦／千克或焦/米3（J/kg或J/m3）
(3)燃料完全燃烧放出的热量等于燃料的质量与热值的乘积，公式为Q放=mq或qv。
(4)炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫做炉子的效率。
(5)提高燃料的利用率：①使燃料在燃烧过程中尽可能充分燃烧；②在利用过程中要尽可能地减少热量的损失。提高燃料的利用率是节约能源的重要措施。把固体燃料磨成粉末吹进炉膛燃烧，加大送风量，可使燃料燃烧的更充分，加大受热面积，可减少烟气带走的热量，这些都是提高炉子的效率和燃料利用率的具体措施。
5.内能的利用：
(1)利用内能来加热，即直接通过热传递对物体加热，应用内能加热实质上就是应用热传递的方式，把燃料燃烧时由化学能转化而来的内能传递给被加热的物体，也就是说内能在物体之间发生了转移，能的形式并未发生变化，它遵循能量的守恒定律。如煮饭、生炉子取暖、烧开水、蔬菜大棚等。
(2)利用内能来做功，即通过热机将内能转化为机械能对外做功，应用内能做功的实质是通过做功的方法把内能转变为人们可直接利用的机械能（转动各种机器），能的形式发生了变化，但仍遵守能量的守恒定律。如热机、火电站、热电站等。
无论是采用热传递或对外做功，物体内能在被利用的过程中都将不断减少。
6.热机:把燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器叫热机.热机可分为内燃机和外燃机.内燃机常见有汽油机和煤油机.外燃机常见有蒸汽机、蒸汽轮机和燃气轮机等。热机的发展史：蒸汽机---内燃机---蒸汽轮机---燃气轮机---火箭。
(1)内燃机：内燃机包括汽油机和柴油机两种。内燃机的工作原理：（见书上P34图3-7、3-8）内燃机是燃料直接在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气而推动活塞做功的热机。内燃机的工作过程是不断循环进行的每一个循环中，经过吸气、压缩、做功、排气四个冲程。从能量守恒定律的角度看，内燃机的工作过程及工作原理是燃料燃烧放出热量，化学能转化为内能，然后通过气体膨胀做功，又把内能转化为机械能。内燃机一个工作循环包括四个冲程，在此期间飞轮与曲轴需转2周，连杆往复2次，完成一个冲程所用时间是整个周期的四分之一。内燃机的四个冲程一环套一环，密切联系，缺一不可。四个冲程中，有效冲程只是做功冲程，其余三个冲程成为辅助冲程,是要消耗机械能，依靠飞轮的惯性来实现四个冲程的不断循环，保证了内燃机的连续工作，内能便源源不断的转化成转动的机械能输送出去。
(2)汽油机与柴油机的比较
①相同点:
a、都是燃料在汽缸中燃烧。
b、都是将内能转化为机械能的机器。
c、汽油机的火花塞与柴油机的喷油嘴的工作时刻都是压缩冲程末。
d、都是由吸气压缩做功排气四个冲程构成一个工作循环，活塞往复两次，曲轴和飞轮转两周，对外做功一次。
e、排气冲程排出废气相同。
f、启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来。（为了使飞轮首先转动起来，在内燃机旁需安装一个小电动机，由电动机先带动飞轮转动。如果小电动机动力不足或本身不能发动，就要用人力推动帮助起动。有时汽车或拖拉机的驾驶员要摇动手柄来启动就是这个道理。）
②区别(表格见下页)
内燃机项目 汽油机 柴油机
1 构造不同 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴
2 燃料不同 汽油 柴油
3 吸气冲程 汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物 柴油机在吸气冲程中只吸入空气
4 压缩比 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积（汽缸体积）的1/6—1/9机械能------内能 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积的1/16---1/22机械能------内能
5 点火方式 压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式 压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷进柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃称为压燃式。
6 做功冲程 做功冲程中燃气压强可达30—50个大气压，温度达2000--2500℃，高温高压气体推动活塞做功。 做功冲程中，燃气压强可达50—100个大气压，温度达1700--2000℃，高温高压气体推动活塞做功。
7 效率 效率低20--30% 效率高30--45%
8 应用 自种轻便，主要用于汽车、飞机、摩托车等。 集体笨重，主要用于载重汽车、火车、轮船等。
(3)火箭：火箭是把燃料燃烧的内能转化为火箭运动的机械能，所以说火箭也是一种热机。
火箭升空的原理：火箭工作时，在火箭燃烧室内装有燃料和氧化剂，燃料燃烧时产生高温高压燃气，燃气通过喷管高速喷出时对火箭产生巨大的推力，从而把火箭发射升空。
(4)热机效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率．η=（W有/W总）х100%
(5)热机中能量损失的原因：a、燃料未能完全燃烧； b、废气带走部分内能；c、部件散热损失一部分能量；d、克服部件问摩擦做功损失一部分能量．
(6)提高热机效率的途径：
①改善燃烧环境，提高燃料的燃烧效率，使燃料充分燃烧。如适当调节燃料中的油、气比例，使之尽可能燃烧。
②尽量减少各种热损失。如努力防止热机与外界的热传递，以减少热散失而损失的能量。
③在热机的设计和制造上，采用先进的技术。
④使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零部件之间的间隙，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。如在各零部件间适当涂抹润滑油等。
⑤至于废气带走的能量，我们可以再次利用，从而提高燃料的利用率。
7.内能的利用和环境保护措施
(1)改进燃烧设备，消除烟尘。如安装除尘装置，减少烟尘排放量等。
(2)提高燃料的综合利用，采取集中供热。如在北方的取暖设备中，就是采用锅炉烧的水蒸汽供给各家各户的散热管，这样就减少了大气污染；在城市使用的管道煤气和液化气，提高了燃料的利用率，也改善了环境。
(3)充分利用污染少和无污染的能源。如改烧煤为烧气体燃料，使用电能和太阳能等。
(4)在内燃机排气管上安装消声器以减少噪声污染。
8.能源的开发和利用
(1)能源：凡是能够提供能量的物质资源都称为能源，如煤、石油、天然气、水流、风等。地球上的能源主要来源于太阳。
(2)常规能源和新能源
已被人类利用了较长时间的能源称为常规能源，如煤、石油、天然气、水能等。
近年才人类开发利用的能源称为新能源，如太阳能、潮汐能、核能、地热能等。
(3) 化石能源
煤、石油、天然气是由古代动植物在长期地质变迁中形成的，统称为化石能源．化石能源是当今人类利用的重要能源．但其储量是有限的，因此应积极开发其他能源．
(4)一次能源和二次能源 j
化石燃料、水能、风能、原子核能等是由自然界直接提供的能源称为一次能源．电能是由一次能源转化而来的能源，称为二次能源．
(5)核能 l
原子核的某些改变过程中能释放出巨大的能量，人们将其称为核能．获得核能有两种途径：一种是原子核的裂变，一种是原子核的聚变．
某些较重的原子核(如铀核)受到中子轰击时，能分裂成大小相差不多的两个部分，这种现象叫裂变。
较轻的核结合成较重的核的过程叫聚变．太阳就是在其内部进行着大规模的聚变，而释放出大量的能量，其释放的能量是以电磁波的形式向外辐射的．
利用核能发电的电站叫核电站．目前世界上已建成运转的核电站都是利用原子核裂变的链式反应放出的核能来发电的．我国目前建成的核电站，有浙江秦山电站和广东大亚湾核电站．
(6)太阳能
①太阳能的优点
a、太阳能十分巨大；b、太阳能供应时间长久，可以说是一种永久性能源；c、太阳能分布广泛，获取方便，无需开采挖掘，也无需运输；(4)安全清洁，不污染环境．
②开发利用太阳能的条件
一种途径是把太阳能转化成内能以供应用，另一种途径是通过光电转换装置把太阳能直接
转化成电能．
(7)环保
环境保护与发展已成为当今国际社会普遍关注的重大问题，保护生态环境、实现持续发展已成为全世界艰巨而紧迫的任务．而我们生存环境的监测和污染的防护是十分重要的，而且范围越来越广泛：如固体污染物的监测与防护；水污染的监测与防护；大气污染监测与防护；核污染监测与防护；噪声的污染与防护；光污染的监测与防护；电磁波的监测与防护等。
热力学温度（T）
音色：与发声体本身的因素有关
噪声的危害和控制
乐音：就是好听、悦耳的声音，它是由发声体做有规则振动发出的声音。
控制
在声源处减弱(消声)
危害及等级划分
在传播过程中减弱(隔声、吸声)
声音的分类
音调:与频率有关
响度:与振幅和距发声体远近有关
传播条件：声音传播需要介质，真空不能传声。
传播速度：声音在不同介质中传播速度不同（V固>V液>V气）。
声音在空气中传播速度为340m/s
在人耳处减弱（吸声）
回声(回声测距)
噪声：就是噪杂、刺耳的声音，从物理学角度看是由发声体无规则振动时发出的声音。从环保的角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干挠作用的声音，都属于噪音。
传播
摄氏温度（t）
产生：物体的振动
乐音的三要素
声音
声现象
液态
固态（晶体和非晶体）
液化（两种方法）（放热）
熔化（吸热）
物态变化
T=（t+273）K
2．摄氏温度、热力学温度的规定：
凝固（放热）
汽化（蒸发和沸腾）（吸热）
3．温度的测量：
液态
温度计的原理：液体的热胀冷缩
1．两种温度：
升华（吸热）
温度
温度计的正确使用方法
热现象
4．温度的种类
气态
固态
凝华（放热）
气态
分子动理论 内能热机
分子动理论的初步知识
热传递（内能的转移）
内能的利用 热机
热平衡方程：Q吸=Q放
单位：
定义
比热：
构造
改变物体内能的方法
定义：
物体的内能
现象：扩散现象和布朗运动以及解释气体、液体、固体内部结构
内容：
计算公式：Q=cmΔt
定义
计算公式：Q=mq
内能的利用：
单位
理解及意义
单位
燃料的热值：
应用
理解及意义
做功（机械能转化为内能）
热量
直接加热物体
做功
内燃机：
汽油机
定义
工作原理
汽油机
构造
工作原理
火箭：升空原理
热机的效率
定义
提高热机效率的途径
内能的利用和环境保护
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