2020-2021學(xué)年九年級(jí)物理上冊(cè)第12章內(nèi)能與熱機(jī)單元總結(jié)含解析

1、第12章內(nèi)能與熱機(jī)單元總結(jié)思維導(dǎo)圖知識(shí)要點(diǎn)知識(shí)要點(diǎn)一：內(nèi)能1、內(nèi)能：把物體內(nèi)所有的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。2、單位：焦耳，符號(hào)J3、改變內(nèi)能的方式：做功；熱傳遞。物體放出熱量，它的溫度()A一定降低 B一定升高C一定不變 D可能降低也可能不變【答案】D【解析】物體放熱時(shí)內(nèi)能減小，溫度不一定降低；如晶體在凝固的過(guò)程中，雖然繼續(xù)放熱，但溫度是不變的，故選ABC不符合題意，D符合題意。故選D。物下例事例中，屬于用熱傳遞的方法改變內(nèi)能的是( )A地球外的隕石，墜入地球的大氣層，成為流星B炎熱的夏天，西瓜在冷水浸泡后吃起來(lái)更加涼爽可口C劃著火柴，火柴燃燒D鋸木頭時(shí)，鋸條變得燙手【答案】B

2、【解析】A流星是由于隕石與大氣摩擦，溫度升高，達(dá)到燃點(diǎn)燃燒形成的，是做功改變了它的內(nèi)能，A不符合題意；B西瓜在冷水浸泡后溫度降低，是由于西瓜與冷水之間發(fā)生了熱傳遞改變了它的內(nèi)能，B符合題意；CD劃火柴、鋸木頭，都是由于外界對(duì)他們做功內(nèi)能增大，CD不符合題意。故選B1、同一個(gè)物體，它的溫度越高，內(nèi)能越大。物體內(nèi)能的大小，除與溫度有關(guān)外，還與物體的體積、狀態(tài)、質(zhì)量等因素有關(guān)。2、一切物體都有內(nèi)能。3、內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別：物體的內(nèi)能大小與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)以及分子間的相互作用情況有關(guān)，是物體能量的微觀表現(xiàn)；物體的機(jī)械能則與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況及相對(duì)位置有關(guān)，是物體能量的宏觀表現(xiàn)。物體的內(nèi)能在任何

3、情況下都不會(huì)為零(因?yàn)榉肿硬煌５刈鰺o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)總有動(dòng)能)，而物體的機(jī)械能可以相對(duì)為零。所以內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能量。4、(1)對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能會(huì)增加。實(shí)驗(yàn)：如下圖所示，在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速壓下去，可以看到棉花燃燒起來(lái)了。這是因?yàn)榛钊麎嚎s空氣做功，使空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，達(dá)到了棉花的燃點(diǎn)，使棉花燃燒。結(jié)論：對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能會(huì)增加。(2)物體對(duì)外做功，本身的內(nèi)能會(huì)減少實(shí)驗(yàn)：如下圖所示，大口玻璃瓶?jī)?nèi)有一些水，水的上方有水蒸氣。給瓶?jī)?nèi)打氣，當(dāng)瓶塞跳出時(shí)，可以看到容器中出現(xiàn)了霧，這是因?yàn)槠績(jī)?nèi)的空氣推動(dòng)瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣凝成

4、小水滴。結(jié)論：物體對(duì)外做功時(shí)，本身的內(nèi)能會(huì)減小。(3)總結(jié)：對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對(duì)外做功，本身的內(nèi)能會(huì)減小。知識(shí)要點(diǎn)二：熱量 1、定義：把物體在熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能改變的多少叫做熱量。2、單位：焦耳，符號(hào)是J。3、實(shí)質(zhì)：能量(內(nèi)能)從高溫物體傳到低溫物體或者從同一物體的高溫部分傳到低溫部分的過(guò)程。(也就是說(shuō)內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移，能的形式并未發(fā)生變化)下列說(shuō)法正確的是( )A熱量從熱量多的物體傳向熱量少的物體B熱量從溫度高的物體傳向溫度低的物體C溫度從高溫物體傳向低溫物體D物體放出熱量，它的溫度一定降低【答案】B【解析】A熱量是過(guò)程量，不是狀態(tài)量，不能說(shuō)“熱量多”的物體，故A錯(cuò)誤；B熱量從

5、溫度高的物體傳向溫度低的物體，故B正確；C熱傳遞傳遞的是內(nèi)能，不溫度，故C錯(cuò)誤；D晶體凝固過(guò)程中放出熱量，但是溫度不變，故D錯(cuò)誤。選B。桶的容積大，杯的容積小，當(dāng)它們均裝滿水時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )A一桶開(kāi)水的內(nèi)能一定比一杯開(kāi)水的內(nèi)能多B一桶涼水的內(nèi)能一定比一杯熱水的內(nèi)能少C一桶開(kāi)水的熱量一定比一杯熱量的內(nèi)能多D一桶涼水的熱量一定比一杯開(kāi)水的熱量多【答案】A【解析】A內(nèi)能的多少與質(zhì)量、狀態(tài)、溫度等因素有關(guān)。一桶開(kāi)水與一杯開(kāi)水相比，溫度、狀態(tài)均相同，前者質(zhì)量大，所以它的內(nèi)能大，故A正確；B一桶涼水與一杯熱水相比，它們的質(zhì)量、溫度都不同，所以無(wú)法比較，故B錯(cuò)誤；CD熱量不是狀態(tài)量，所以不存在熱水

6、和涼水的熱量之說(shuō)，故CD錯(cuò)誤。故選A。熱量、溫度和內(nèi)能，“熱量不能含、溫度不能傳、內(nèi)能不能算”(1)熱量是一個(gè)過(guò)程量，只有發(fā)生了熱傳遞過(guò)程，有了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，才能討論熱量問(wèn)題。所以物體本身沒(méi)有熱量，不能說(shuō)某個(gè)物體具有多少熱量，更不能比較兩個(gè)物體熱量的大小。(2)內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量，但是它具有不可測(cè)量性，所以不能說(shuō)物體具有多少的內(nèi)能。(3)在熱傳遞過(guò)程中，熱量從高溫物體傳到低溫物體，而不能說(shuō)將高溫物體的溫度傳遞給了低溫物體。(4)溫度、內(nèi)能、熱量是熱學(xué)中三個(gè)重要的物理量。它們之間既有區(qū)別，又有聯(lián)系。熱量的大小與物體內(nèi)能的多少、物體溫度的高低沒(méi)有關(guān)系。知識(shí)要點(diǎn)三：熱值1、概念：把某種燃料完全燃燒時(shí)所放

7、出的熱量與燃料質(zhì)量的比叫做這種燃料的熱值。2、符號(hào)：q3、單位：J/kg4、公式：Q=mq有關(guān)熱值的說(shuō)法正確的是 ( )A熱值大的燃料，放出的熱量一定多B質(zhì)量大的燃料，放出的熱量一定多C1千克某種燃料燃燒時(shí)放出的熱量，叫做這種燃料的熱值D燃料燃燒時(shí)放出的熱量與燃料的熱值、質(zhì)量和燃燒是否充分有關(guān)?！敬鸢浮緿【解析】AB根據(jù)公式Q=qm，燃料完全燃燒放出的熱量除了與熱值有關(guān)之外，還與燃料的質(zhì)量有關(guān)，故AB錯(cuò)誤；C關(guān)于熱值的定義丟掉了“完全”二字，故C錯(cuò)誤；D燃料燃燒時(shí)放出的熱量與燃料的熱值、質(zhì)量和燃燒是否充分有關(guān)，故D正確。故選D。酒精的熱值比干木材大，下列說(shuō)法中正確的是( )A酒精含有的內(nèi)能比干

8、木材高B燃燒酒精比燃燒干木材放出的熱量多C燃燒酒精比燃燒干木材產(chǎn)生的溫度高D要使它們完全燃燒放出同樣多的熱量，所需酒精比干木材質(zhì)量小【答案】D【解析】A內(nèi)能與物體的質(zhì)量、狀態(tài)、溫度有關(guān)，與熱值無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；BC根據(jù)公式Q=qm，燃料完全燃燒放出的熱量除了與熱值有關(guān)之外，還與燃料的質(zhì)量有關(guān)，故BC錯(cuò)誤；D根據(jù)m=Q/q，要使它們完全燃燒放出同樣多的熱量，所需質(zhì)量與熱值成反比，酒精的熱值大，所需質(zhì)量小，故D正確。故選D。熱值是反映燃料燃燒釋放熱量的本領(lǐng)大小的物理量，所謂“完全燃燒”是指全部燒完燒盡的意思，即燃料的燃燒必須是與充足的氧氣發(fā)生完全氧化反應(yīng)，這是一個(gè)理想的燃燒過(guò)程，在實(shí)際中是難以實(shí)現(xiàn)的

9、，所以由計(jì)算出的理論值與實(shí)際有較大的差異(與實(shí)際燃燒條件有關(guān))。熱值是燃料本身的一種特性，同種燃料的熱值不隨燃燒充分與否而變，不隨燃料質(zhì)量的大小而變，即每種燃料都有一個(gè)確定的燃燒值，不同燃料的燃燒值一般不同。知識(shí)要點(diǎn)四：比熱容1、比熱容：比熱容在數(shù)值上等于單位質(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高(或降低)1所吸收(或放出)的熱量。2、物理意義：表示物質(zhì)的吸、放熱性能。3、單位：J/()。4、熱量的計(jì)算：(1)吸熱公式：Q吸=cm(t-t0)，式中Q吸表示物體吸收的熱量，c表示物質(zhì)的比熱容，m表示物體的質(zhì)量，t0表示物體原來(lái)的溫度，t表示物體后來(lái)的溫度。(t-t0)表示溫度的升高量。(2)放熱公式：Q放=c

10、m(t0-t)，式中(t0-t)表示物體溫度的降低量。下列說(shuō)法中，正確的是( )A一杯煤油用去二分之一，它的比熱容減為原來(lái)的二分之一B吸收熱量多的物體，比熱容一定大C高溫物體放出的熱量一定多D質(zhì)量相同的水和煤油，吸收了相同的熱量，煤油升高的溫度大于水升高的溫度【答案】D【解析】A比熱容是物質(zhì)的一種特性，比熱容的大小與物體質(zhì)量的大小無(wú)關(guān)，故錯(cuò)誤；B從比熱容的定義可知，比較兩種物質(zhì)的比熱容大小，應(yīng)該是在質(zhì)量和升高的溫度相同的條件下，比較它們吸熱的多少，B選項(xiàng)中缺少條件，所以無(wú)法比較兩種物質(zhì)的比熱容大小，故B錯(cuò)誤；C物體放熱的多少是跟它的比熱容、質(zhì)量和降低的溫度的多少三個(gè)因素有關(guān)，例如：100克的水

11、，溫度從90降低到80，放出的熱量是4200焦耳，若它從80降低到60，放出4800焦耳的熱量?？梢?jiàn)，高溫物體放出的熱量不一定多，故C錯(cuò)誤；D從熱量公式得到，可以看到當(dāng)吸熱和物體質(zhì)量相同時(shí)，物體升高溫度的多少，跟它的比熱容成反比，由于煤油的比熱容小于水的比熱容，即，所以煤油升高的溫度大于水升高的溫度，即，故D正確。故選D。小陽(yáng)家的熱水器內(nèi)裝有質(zhì)量為5kg的水，該熱水器中水的溫度從20C升高到40C。求這些水吸收的熱量。水的比熱容為42103J/(kg)【答案】42105J 【解析】小陽(yáng)家的熱水器內(nèi)裝有質(zhì)量為5kg的水，該熱水器中水的溫度從20C升高到40C，這些水吸收的熱量是Q 吸=cm(tt

12、0)=42103J/(kg )5kg (4020)=42105J答：這些水吸收的熱量為42105J 。1、比熱容是物質(zhì)本身的一種性質(zhì)，(1)同種物質(zhì)在同一狀態(tài)下的比熱容與其質(zhì)量、吸收(或放出)熱量的多少及溫度的改變無(wú)關(guān)。(2)同一種物質(zhì)在不同的狀態(tài)下比熱容不同，如冰、水的比熱容是不同的。2、水的比熱容比較大，是42103J/()。主要表現(xiàn)：(1)由于水的比熱容較大，一定質(zhì)量的水升高(或降低)一定的溫度吸收(或放出)的熱量較多，我們用水作為冷卻劑和取暖用。(2)由于水的比熱容較大，一定質(zhì)量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度卻改變不多，這一點(diǎn)有利于調(diào)節(jié)氣候。夏天，太陽(yáng)曬到海面上，海水的溫度升

13、高過(guò)程中吸收大量的熱，所以人們住在海邊并不覺(jué)得特別熱；冬天，氣溫低了，海水由于溫度降低而放出大量的熱，使沿海氣溫降得不是太低，所以住在海邊的人又不覺(jué)得特別冷。知識(shí)要點(diǎn)五：熱機(jī)1、熱機(jī)：將燃料的化學(xué)能通過(guò)燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后通過(guò)做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2、汽油機(jī)：是用汽油作燃料，使汽油在機(jī)器內(nèi)部燃燒，從而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種熱機(jī)。3、汽油機(jī)的工作原理：(1)汽油機(jī)工作時(shí)，活塞在氣缸里做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程(也叫行程)。(2)汽油機(jī)的四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。(3)在四個(gè)沖程中，只有做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其他三個(gè)沖程均為輔助沖程，

14、要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來(lái)完成動(dòng)作。(4)汽油機(jī)的工作過(guò)程：一個(gè)工作循環(huán)里，活塞往返兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。做功沖程是燃?xì)鈱?duì)外做功，其他三個(gè)沖程是靠飛輪的慣性來(lái)完成。某四沖程汽油機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)速是2400r/min。關(guān)于此熱機(jī)的工作下列說(shuō)法正確的是()A壓縮沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B四個(gè)沖程中曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2圈，同時(shí)做功2次C此汽油機(jī)每秒對(duì)外做功10次D此汽油機(jī)每秒對(duì)外做功20次【答案】D【解析】A做功沖程中將混合氣體劇烈燃燒產(chǎn)生的高溫高壓的燃?xì)鈨?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，故A錯(cuò)誤；B四沖程內(nèi)燃機(jī)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，故B錯(cuò)誤；CD汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速為2400R/min，說(shuō)明1s內(nèi)汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)等

15、于2400/60=40。一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)40次，對(duì)外做功20次，故C錯(cuò)誤、D正確。故選D。如圖，表示做功沖程的示意圖是( )【答案】B【解析】?jī)?nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成。在做功沖程里進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)關(guān)閉，高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，活塞又通過(guò)連桿使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。由圖來(lái)判斷，(B)圖中進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)為做功沖程，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。(1)汽油機(jī)的工作原理：汽油機(jī)工作時(shí)，活塞在氣缸里往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程。常見(jiàn)的汽油機(jī)要能正常工作，必須連續(xù)完成吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，且不斷循環(huán)進(jìn)行