(共20张PPT)
第5节 物体的内能
第1课时 内能、物体内能的改变
第三章
能量的转化与守恒
浙教版
九年级上
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D
B
A
C
1.关于内能,下列说法中正确的是( )
A.温度低于0
℃的物体不具有内能
B.物体具有内能,也可以同时具有机械能
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.温度相同的物体,其内能的大小也相等
B
2.科学家从理论上推导,世界的最低温度是-273.15
℃,这是极限温度——绝对零度。现在,科学家已经制造出了仅比绝对零度高出十亿分之一摄氏度的低温。请利用你学习的物理知识回答:在科学家制造的这个低温环境里,有一块与环境温度相同的铁块,它________(填“有”或“没有”)内能,原因是_________________________________(写出一条即可)。
有
任何物体在任何情况下都具有内能
3.(中考·枣庄)下列各图所列举的事例中,属于热传递改变物体内能的是( )
C
【点拨】A、B、D中事例都是利用做功来改变物体内能的,C中事例是利用热传递改变物体内能的。
4.两个物体之间发生热传递时,热量是从( )
A.温度高的物体传给温度低的物体
B.内能大的物体传给内能小的物体
C.质量大的物体传给质量小的物体
D.热量大的物体传给热量小的物体
A
5.飞机在万米高空飞行时,舱外大气压比舱内气压低。要使舱内获得新鲜空气,必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。在这个过程中,压缩机对空气做功,空气的( )
A.温度降低,内能增加
B.温度降低,内能减少
C.温度升高,内能增加
D.温度升高,内能减少
C
6.(中考·宜昌改编)如图所示,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,看到棉花燃烧起来,活塞被向上顶起。关于这个过程说法正确的是( )
A.活塞对棉花做功,使棉花温度升高
B.缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
C.压下活塞的过程中,内能转化为机械能
D.活塞被向上顶起的过程中,内能转化为机械能
D
【点拨】把活塞迅速压下去,此时活塞对筒内的空气做功,空气的内能变大,温度升高,是机械能转化为内能,空气和棉花之间发生热传递,使得棉花的温度升高,
A、C错误;缓慢压下活塞,由于存在热损失,在慢慢下压的过程中,空气的内能增加得较小,温度升得不高,达不到棉花的燃点,棉花不会燃烧,
B错误。
7.下列现象中,改变物体内能的方式与其他几个不同的是( )
A.自行车轮胎放气时,气门嘴处温度降低
B.放进冰箱冷冻室的水变成冰块
C.用锯条锯木头,锯条温度升高
D.用手来回弯折铁丝,弯折处铁丝温度升高
B
8.下列说法正确的是( )
A.直接利用内能来加热物体,实际上是内能的转移
B.直接利用内能来加热物体,实际上是内能的转化
C.利用内能来做功,实际上是内能的转移
D.利用内能来做功,物体的内能会增加
A
9.(中考·威海)有关温度、热量、内能的说法,正确的是( )
A.物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高
B.物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加
C.物体温度升高,内能不一定增加,但一定吸收热量
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
B
【点拨】温度差是热传递发生的条件,只有发生热传递才有热量的吸收或释放,因此热量是过程量。而内能是物体内部大量分子做无规则运动时具有的动能和分子间的势能之和,是状态量。一般情况下,物体吸收热量,内能增加,温度升高,只有两种特殊情况:晶体熔化和液体的沸腾,它们都是物体吸收热量,内能增加,温度不变。
10.夏天,用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口,把锥形瓶放在冰水中后,瓶口的橡皮膜会向下凹,如图,则下列说法正确的是( )
A.该瓶内气体温度降低,气体的分子运动越剧烈
B.该瓶内气体质量随体积减小而减小
C.该瓶内气体放出热量,内能减少
D.该瓶内气体对外做功,内能减少
C
11.如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动活塞迅速冲出试管口,水蒸气在这个过程中( )
A.内能减少,温度不变,在试管口液化成小水滴
B.内能增加,温度降低,在试管口变成白色的热空气
C.内能增加,温度升高,
在试管口变成白色的烟雾
D.内能减少,温度降低,
在试管口液化成小水滴
D
12.爆米花是将玉米放入铁锅内,边加热边翻动一段时间后,“砰”的一声变成了玉米花。下列说法正确的是( )
A.玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功,使其内能增加
B.玉米粒主要通过与铁锅间的热传递,使其内能增加
C.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能不变
D.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能增加
B
13.第二届亚洲青年运动会前夕,主办方通过古老的钻木取火(如图所示)方式,在几分钟内取得火种,并点燃火炬。
(1)请你用物体内能改变的方式说明钻木取火的过程。
(2)钻木取火与引燃火炬两种改变物体内能的方式一样吗?请说明理由。
解:(1)钻木取火的过程中克服摩擦对物体做功,物体内能增加温度升高,达到燃料的燃点而被点燃,在这个过程中机械能转化为内能,此过程是通过做功的方式改变物体内能的。
(2)采集的火种点燃亚青会火炬,此过程是通过热传递方式改变物体内能的,而钻木取火的过程中克服摩擦对物体做功,物体内能增加温度升高。所以钻木取火与引燃火炬两种改变物体内能的方式不同。
14.如图所示是研究“做功与内能改变关系”的实验,玻璃瓶内装入少量的水,用塞子塞紧,并用气筒往瓶内打气,瓶内压强增大到一定程度时,瓶塞会跳出来,同时瓶内出现白雾。
(1)在这一实验过程中,你应当注意观察的是________。
A.打气过程
B.打气时瓶内水的情况
C.瓶塞跳起的现象
D.瓶塞跳起瞬间瓶内出现的现象
(2)请你解释瓶内出现白雾的原因。
D
瓶内出现白雾,是因为气体对外做功,内能减少,温度降低,水蒸气遇冷液化。
15.小明和小刚为一件事争论起来。小明说:“零摄氏度的水和零摄氏度的冰的温度是一样的,因此,它们的内能是一样的。”小刚说:“不对,它们的内能是不一样的。”你认为他俩谁说得对?说出你的理由。
解:对于状态不同的物体来说,内能的大小不但和物体的温度、状态有关,还与物体的质量有关。零摄氏度的水和零摄氏度的冰的温度是一样的,但是它们的状态不同、质量又不一定相同。所以它们的内能可能相同,也可能不同。因此他俩的说法都不对。(共20张PPT)
第三章
能量的转化与守恒
浙教版
九年级上
第5节 物体的内能
第2课时 比热容、热量的计算
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A
B
B
C
A
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C
11
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15
B、C
相等;内;乙
C
做功;2.5×105
1.下列有关比热容的说法中正确的是( )
A.比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容
B.在释放相同热量的条件下,比热容小的物体温度降低得多
C.水和冰是由同一种物质构成,因此比热容相同
D.将一个物体分成两半,其比热容也必减半
A
2.请从下表提供的信息中得出三个结论。
(1)_________________________________________。
(2)_________________________________________。
(3)_________________________________________。
不同的物质比热容一般不同
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
物质
比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水
4.2×103
干泥土
0.84×103
酒精
2.4×103
铜
0.39×103
冰
2.1×103
铝
0.88×103
煤油
2.1×103
铅
0.13×103
水银
0.14×103
砂石
0.92×103
水的比热容最大
一般情况下,金属的比热容比较小
3.(中考·益阳)炎热的夏天,小明赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现:岸上的石头热得烫脚,而河水却比较凉。其主要原因是( )
A.水吸收的热量少,因此河水比岸上石头的温度低
B.水的比热容比石头的大,在受到太阳同样照射的情况下,水升高的温度少
C.石头的吸热能力强,因此石头升温快
D.这是小明的错觉造成的,实际上岸上石头与水的温度相同
B
4.由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大,所以在沿海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此( )
A.白天的海风多是从陆地吹向海面,夜晚的海风多是从海面吹向陆地
B.白天和夜晚的海风多是从陆地吹向海面
C.白天的海风多是从海面吹向陆地,夜晚的海风多是从陆地吹向海面
D.白天和夜晚的海风多是从海面吹向陆地
C
5.甲、乙两个物体的比热容之比为2
:
1,若使它们升高相同的温度,吸收的热量之比为4
:
3,则甲、乙两个物体的质量之比为( )
A.1
:
2
B.2
:
1
C.2
:
3
D.4
:
1
C
6.水和干泥土的比热容之比是5
:
1,质量之比是1
:
2,吸收的热量之比是3
:
2,则水和干泥土升高的温度之比是( )
A.5
:
3
B.3
:
5
C.15
:
4
D.15
:
1
B
7.质量为500
g的金属块,温度从100
℃降低到20
℃共放出了3.52×104
J的热量,金属块的比热容为( )
A.0.88×103
J/(kg·℃)
B.0.44×103
J/(kg·℃)
C.0.22×103
J/(kg·℃)
D.0.11×103
J/(kg·℃)
A
8.原来温度相同的甲、乙两块铁,已知m甲=3m乙,对它们分别加热,使它们吸收相等的热量,当它们接触时( )
A.温度从乙传给甲
B.热量由甲传给乙
C.热量由乙传给甲
D.甲、乙之间不发生热传递
C
9.(中考·株洲)用一台电取暖器给有50
kg空气的房间加热。通电后取暖器的电热元件温度升高,是通过________(填“做功”或“热传递”)的方式使其内能增加的;一段时间后室温升高了5
℃,则空气吸收的热量为________J。设空气的比热容为1.0×103
J/(kg·℃)。
做功
【点拨】空气吸收的热量:Q=cmΔt=1.0×103
J/(kg·℃)×50
kg×5
℃=2.5×105
J。
2.5×105
10.在1标准大气压下,木炭燃烧时放出了4.5×106
J的热量,能使15千克30
℃的水温度升高到多少摄氏度?
解:水的温度变化
=71
℃,
由于水的初始温度为30
℃,且1标准大气压下水的沸点为100
℃,
因此只能上升到100
℃,不可能到达101
℃,故能使15
kg的30
℃水温度升高到100
℃。
【点拨】物质的比热容是物质的一种特性,它的大小与物质吸收或释放热量的多少、物体的质量、物体变化的温度无关。这是针对物质状态没有变化时而言的,但由于学生不清楚,从而误认为物质的比热容不会由于状态变化而改变。事实上物质的比热容会随状态的改变而变化。
11.(中考·潍坊)用相同的酒精灯分别对a、b两种液体加热(如图甲),根据测得的数据分别描绘出两种液体的温度随时间变化的图像(如图乙)。在相同的时间内两种液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容,则结合图中信息作出的下列推断正确的是(
)
A.若ma=mb,则ca>cb
B.若ma=mb,则ca<cb
C.若ca=cb,则ma<mb
D.若ca=cb,则ma>mb
B、C
12.(中考·徐州)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,得到的图像应是甲、乙两种图像中的________。
相等
内
乙
13.某同学用一种加热器将质量为
500
g的冰持续加热熔化直至沸腾,记录并绘制出温度—时间图像如图所示,根据图像可以看出C点的内能________B点的内能,原因是______________________。根据图像还可以看出AB段的比热容________CD段的比热容(第一空与第三空均填“大于”“等于”或“小于”)。
大于
熔化过程要吸收热量
小于
14.(中考·宜昌)随着人们生活水平的提高,越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖。其原理是以温度不高于60
℃的热水为热媒,在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动,加热整个地板,通过地面以热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示)。
(1)某房间一段时间内循环流动的水质量为1
000
kg,进水温度为55
℃,出水温度为40
℃。这段时间里水向外界放出多少热量?[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)]
(2)“水地暖”以水为媒介,是因为水的
比热容较大,请具体说明为什么要利
用这一特性。
解:(1)水释放的热量:Q=cm(t-t0)=4.2×103
J/(kg·℃)×1
000
kg×(55
℃-40
℃)=6.3×107
J。(2)由热量公式:Q=cmΔt可知,由于水的比热容c较大,在温度变化量Δt一定时,相等质量的水释放的热量较多。
15.水从落差为75
m高的瀑布顶端落下,如果开始时水的势能的20%用来使水的温度升高,则水落下后温度升高了多少摄氏度?(g取10
N/kg)
解:设水落下后温度升高了Δt。
根据能量守恒定律得:mgh×20%=cmΔt,
【点拨】重力势能的减少量等于重力所做的功;水的重力势能减小,一部分转化为内能,根据能量守恒定律W=Q=cmΔt,可得mgh×20%=cmΔt。(共19张PPT)
第三章
能量的转化与守恒
浙教版
九年级上
第5节 物体的内能
第3课时 热机、燃料的热值
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C
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D
C
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A
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14
15
A
乙;丙
内;压缩
D
B
1.汽油机吸气冲程吸入汽缸内的物质是( )
A.柴油
B.汽油和空气
C.汽油
D.空气
B
2.(中考·乌鲁木齐)家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
C
3.(中考·青海)如图所示四冲程内燃机工作时的示意图,一个工作循环的正确顺序为( )
A.甲、乙、丙、丁
B.丁、丙、乙、甲
C.甲、丁、乙、丙
D.甲、丙、乙、丁
C
4.(中考·十堰)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%
D
5.(中考·宜昌)为节约能源,需提高热机的效率,下列措施中不能提高热机效率的是( )
A.尽量使燃料充分燃烧
B.尽量减少热机部件间的摩擦
C.尽量减少废气带走的热量
D.尽量增加热机的工作时间
D
6.关于燃料的热值,以下说法中正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值,燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.为了提高锅炉的效率,一定要用热值大的燃料燃烧
A
7.现代火箭常用液态氢做燃料,这是因为液态氢具有( )
A.较小的密度
B.较低的沸点
C.较大的比热容
D.较高的热值
D
8.木炭的热值是3.4×107
J/kg,完全燃烧600
g的木炭放出的热量是( )
A.2.04×107
J
B.2.04×107
J/kg
C.2.04×108
J
D.2.04×108
J/kg
A
9.管道煤气越来越多地走进了普通家庭。某市管道煤气的收费标准为1.0元/米3,一户人家在一个月内烧煤气消耗的热量约为2.52×109焦,求该户人家这个月应交的煤气费是多少?(煤气的热值为4.2×107焦/千克,密度为1.2千克/米3,假设为完全燃烧)
10.(中考·遵义)如图所示为四冲程汽油机未按工作循环顺序排列的各冲程示意图,工作时,将大量机械能转化为内能的冲程是( )
B
11.(中考·
武汉)如图所示的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
A
12.(中考·宁波)如图所示,迅速下压活塞,筒内浸有乙醚的棉花被压燃。下压过程中,机械能转化为空气的________能;在四冲程汽油机工作过程中,实现这一能量转化过程的是________冲程。
内
压缩
13.(中考·威海)在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机有关工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是________图所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是________图。
乙
丙
14.某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30
cm2,一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50
mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105
Pa。求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力。
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。
(3)若燃气对活塞的平均压强为p,设活塞的面积为S,冲程长为L,如图所示,而V=SL,请推导出一个做功冲程中燃气对活塞做的功W=pV。
解:(1)p=9.0×105
Pa,S=30
cm2=30×10-4
m2,
燃气对活塞的平均压力为:F=pS=9.0×105
Pa×30×10-4
m2=2
700
N。
(2)s=50
mm=0.05
m,
一个做功冲程中燃气对活塞做的功:W=Fs=2
700
N×0.05
m=135
J。
(3)活塞受到的压力:F=pS,
因为在做功冲程,活塞移动的距离为L,发动机的单缸排量V=SL,
所以燃气对活塞所做的功:W=FL=pSL=pV。
15.(中考·聊城)2019年5月6日,聊城首批30辆氢燃料新能源公交车投放使用。氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是21世纪最理想的能源,[c水=4.2×103
J/(kg·℃);q氢=1.4×108
J/kg]求:
(1)质量为0.3
kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。
(2)若这些热量全部被质量为200
kg,温度为15
℃的水吸收,则水升高的温度。
(3)某氢能源公交车以140
kW的恒定功率做匀速行驶,如果0.3
kg的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。
解:(1)0.3
kg的氢燃料完全燃烧放出的热量:
Q放=m氢q氢=0.3
kg×1.4×108
J/kg=4.2×107
J。
(2)水吸收的热量:Q吸=Q放=4.2×107
J,
由Q吸=cmΔt得水升高的温度:
(3)公交车所做的功:W=Q放=4.2×107
J,140
kW=1.4×105
W,