第十三章-內能的知識點及重難點例題

第十三章-內能的知識點及重難點例題第十三章-內能的知識點及重難點例題第十三章-內能的知識點及重難點例題xxx公司第十三章-內能的知識點及重難點例題文件編號：文件日期：修訂次數：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度第十三章內能的知識點分子熱運動分子運動理論的基本內容：物質是由分子和原子組成的；分子不停地做無規(guī)則運動；分子間存在相互作用的引力和斥力。擴散現(xiàn)象：不同物質在相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象叫擴散。氣體、液體、固體均能發(fā)生擴散現(xiàn)象。擴散和分子的熱運動的快慢與溫度有關。擴散現(xiàn)象表明：一切物質的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動，并且間接證明了分子間存在間隙。分子間的相互作用力既有引力又有斥力，引力和斥力是同時存在的。當兩分子間的距離減小時表現(xiàn)為斥力；當兩分子間的距離增大時表現(xiàn)為引力；分子間作用力與物質狀態(tài)的關系。①固體中的分子距離非常小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振動，所以既有一定的體積，又有一定的形狀。②液體中分子距離較小，相互作用力較大，以分子群的形態(tài)存在，分子可以在某個位置附近振動，分子群可以互相滑過，所以液體有一定的體積，但有流動性，形狀隨容器而變。=3\*GB3③氣體分子間的距離很大，相互作用力很小，每個分子幾乎都可以自由運動，所以氣體既沒有固定的體積，也沒有固定的形狀，可以充滿能夠達到整個空間。=4\*GB3④固體物質很難被拉伸，是因為分子間存在引力的緣故；液體物質很難被壓縮，是因為分子間存在斥力的原因；液體物質能保持一定的體積是因為分子間存在引力的原因。二、內能的概念：1、內能：物體內部所有分子由于熱運動而具有的動能，以及分子之間勢能的總和叫做物體的內能。2、物體在任何情況下都有內能：既然物體內部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用，那么內能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。3、影響物體內能大小的因素：①溫度：物體的內能跟物體的溫度有關，同一個物體溫度升高，內能增大；溫度降低，內能減小。但內能增大（減?。?，溫度不一定升高（降低）。②質量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質量越大，物體的內能越大。③材料：在溫度、質量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內能可能不同。④存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質量相同時，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內能也可能不同。4、內能與機械能的區(qū)別：（1）機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關（2）內能是微觀的，是物體內部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子間的相互作用有關。這種無規(guī)則運動是分子在物體內的運動，而不是物體的整體運動。三、內能的改變：1、內能改變的外部表現(xiàn)：（1）物體溫度升高（降低）物體內能增大（減?。?）物體存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華）內能改變。2、改變物體內能的方法：做功和熱傳遞。A、做功改變物體的內能：①做功可以改變內能：對物體做功，物體內能會增加。物體對外做功，物體內能會減少。②做功改變物體內能的實質：內能和其他形式的能的相互轉化B、熱傳遞可以改變物體的內能。（1）熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。（2）熱傳遞的條件：物體之間有溫度差，高溫物體將能量向低溫物體傳遞，直至各物體溫度相同（即達到熱平衡）。（3）熱傳遞的方式是：傳導、對流和輻射。（4）熱傳遞改變物體內能的實質：熱傳遞的實質是內能的轉移。而不是溫度。（5）熱傳遞過程中：低溫物體吸收熱量，溫度升高，內能增加；高溫物體放出熱量，溫度降低，內能減少。（6）熱量：熱傳遞過程中，傳遞的能量的多少叫熱量。熱量的單位：焦耳（J）。用符號Q表示。3、做功和熱傳遞改變內能的區(qū)別：由于做功和熱傳遞在改變物體內能上產生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同，前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。四、比熱容1．定義：單位質量的某種物質溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量叫做這種物質的比熱容，簡稱比熱。用符號C2.單位：比熱的單位是J／（kg?℃），讀作焦耳每千克攝氏度。3.比熱容的特性①比熱容是物質自身性質之一，不同物質的比熱容一般不同，它反映了不同物質吸、放熱本領的強弱，利用物質的這種性質可以鑒別物質。②對于同一種物質，比熱容的值還與物質的狀態(tài)有關，同一種物質在同一狀態(tài)下的比熱容是一定的，但在不同狀態(tài)下，比熱容是不同的。③比熱容不隨物質的質量、吸收（或放出）熱量的多少及溫度的變化而變化；只要是相同的物質，不論形態(tài)、質量、溫度高低、放置地點如何，比熱容一般都相同。4.質量和初溫都相同的不同物質，吸收相同的熱量，比熱容大的物質溫度變化小，溫度上升速度慢，比熱容小的物質溫度變化大，溫度上升速度快。質量和初溫都相同的不同物質，上升（下降）相同的溫度，比熱容大的物質吸收的熱量多，所用時間相對多些，比熱容小的物質吸收的熱量少，所用時間相對少些。5.水的比熱容是×103J/(kg·℃)，其物理意義是：質量為1kg的水溫度升高（或降低）1℃時所吸收（或放出）的熱量為×103J水的比熱最大。水和干泥土相比，在同樣受熱或冷卻的情況下，吸收或放出的熱量相同，水的溫度變化比干泥土小。因此，在受太陽照射的條件相同時，內陸地區(qū)的夏季比沿海地區(qū)炎熱，冬季比沿海地區(qū)寒冷，在一天之內氣溫的變化也較大。因為水的比熱大，在生活中往往用熱水取暖，也可以用循環(huán)流動的水來冷卻。五、熱量的計算1、物體吸收熱量的計算公式：Q吸=cm(t-t0)；物體放出熱量的計算公式：Q放=cm(t0-t)。公式中，t為末溫，to為初溫，上式中的質量m的單位必須是kg。2、熱平衡兩個溫度不同的物體放在一起時，高溫物體放出熱量，溫度降低；低溫物體吸收熱量，溫度升高。若放出的熱量沒有損失，全部被低溫物體吸收，最后兩物體溫度相同，稱為“達到熱平衡”。用公式表示為Q吸=Q放第十四章?內能的利用第1節(jié)熱機1、內能的利用方式：⑴利用內能來加熱；從能的角度看，這是內能的轉移過程。⑵利用內能來做功；從能的角度看，這是內能轉化為機械能2、熱機是利用內能做功的機械3、內燃機分為汽油機和柴油機兩大類4、活塞在汽缸內往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程5、多數汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作，一個工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉動2周，活塞往復2次，對外做功1次。6、吸氣沖程：進氣閥門打開，排氣閥門關閉，活塞向下運動，壓縮沖程：進氣閥門，排氣閥門都關閉?；钊蛏线\動。機械能轉化為內能做功沖程：進氣閥門，排氣閥門都關閉?；鸹ㄈc火。活塞向下運動。內能轉化為機械能。(只有做功沖程對外做功)排氣沖程：進氣閥門關閉，排氣閥門打開。活塞向上運動。排除廢氣7、汽油機和柴油機的區(qū)別：汽油機柴油機不同點構造：頂部有一個火花塞。頂部有一個噴油嘴。吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點燃式壓燃式低高小型汽車、摩托車載重汽車、大型拖拉機相同一個工作循環(huán)活塞往復運動2次，曲軸和飛輪轉動2周，經歷四個沖程，做功1次。第2節(jié)熱機的效率1、熱值：①概念：我們把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的熱值。②大?。簾嶂翟跀抵瞪系扔?kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，③熱值的單位由熱量的單位和質量的單位組合而成。在國際單位制中，熱量的單位是焦耳，質量的單位是千克，則熱值的單位是焦每千克,符號是J/kg。④公式：q=Q放/m（或q=Q放/V一般用于氣體燃料）(其中m為燃料的質量，V為燃料的體積，q為燃料的熱值)⑤公式變形：Q放=mq（或Q放=Vq）m=Q放/q⑥熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態(tài)、質量、體積等均無關⑦煤氣的熱值約為×107J/m3，物理意義為：體積為1m3的煤氣完全燃燒放出的熱量為×107J。⑧焦炭的熱值×107J/kg，物理意義為：質量為1kg的煤氣完全燃燒放出的熱量為×107J。2、用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率，公式：η=w有/Q放×100%3、在熱機的能量損失中，廢氣帶走的能量最多第3節(jié)能量的轉化和守恒摩擦生熱，機械能轉化為內能；發(fā)電機發(fā)電，機械能轉化為電能；電動機轉動，電能轉化為機械能；光合作用，光能轉化為化學能；燃料燃燒，化學能轉化為內能在自然界中能量的轉化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機械能轉化為內能；在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中，內能轉化為機械能；在水力發(fā)電中，水的機械能轉化為電能；在火力發(fā)電廠，燃料燃燒釋放的化學能，轉化成電能；在核電站，核能轉化為電能；電流通過電熱器時，電能轉化為內能；電流通過電動機，電能轉化為機械能。能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它只會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。4、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學問題還是化學、生物學、地理學、天文學的問題，所有能量轉化的過程，都遵從能量守恒定律5、永動機永遠不可能實現(xiàn)，因為它違背了能量守恒定律一．分子熱運動1.擴散現(xiàn)象說明()A.物質是由分子組成的B.分子永不停息地做無規(guī)則運動C.分子間存在著引力和斥力D.分子之間可能有間隙2.下列運動中，能表明分子在不停地做無規(guī)則運動的是()A.香水瓶打開后，過會兒屋內聞到香味B.無數雨滴從空中落下C.掃地時，看到空中飛舞著塵埃D.體中自由電荷發(fā)生定向移動形成電流3.下列現(xiàn)象用分子動理論解釋正確的是()A.石灰石能被粉碎成粉末，說明分子很小B.空氣能被壓縮，說明分子間有引力C.“破鏡不能重圓”，說明分子間有斥力D.蔗糖能溶于水，說明分子作無規(guī)則運動4.下列事實中，不屬于擴散現(xiàn)象的是()A.我們走到花店附近，可以聞到鮮花的香味B.滴在廚房地磚上的油漬，時間越久越難擦干凈C.用顯微鏡觀察污水樣品，看到污水中有細菌在亂動D.把一滴紅墨水滴入清水中，過一段時間后，整杯水都會變紅熱量與溫度之間的關系

二．內能.1、區(qū)別：溫度是用來表示物體冷熱程度的物理量，內能是物體內部所包含的總能量，即所有分子動能和分子勢能的和，物體的內能跟溫度的高低、體積大小都有關系。熱量指熱傳遞過程中內能的改變量。因此與內能是一個狀態(tài)量不同，熱量是一個過程量。一個物體有內能，但不能說其具有熱量或者含有熱量。在熱傳遞過程中物體內能變化的多少只能用熱量來表示；

2、聯(lián)系：物體溫度的變化可以改變一個物體的內能，傳遞熱量的多少可以量度物體內能改變的多少。物體吸收或放出熱量，它的內能將發(fā)生改變，但它的溫度不一定改變。，內能增加，但溫度卻保持在0℃不變；同樣，物體放出熱量時，溫度也不一定降低。可以總結為一個物體溫度改變了，其內能就一定改變，但內能改變時，其溫度不一定改變。

3、概念辨析法區(qū)分溫度、內能、熱量三者的關系：

①一個物體溫度升高了，不一定吸收了熱量，也有可能是外界對物體做功，但它的內能一定增加。

②一個物體吸收了熱量，溫度不一定升高，但它的內能一定增加(物體不對外做功)，如晶體熔化、液體沸騰等。

③一個物體內能增加了，它的溫度不一定升高，如0℃的冰變成0℃④物體本身沒有熱量。只有發(fā)生了熱傳遞，有了內能的轉移時，才能討論熱量問題。

⑤熱量是在熱傳遞過程中，傳遞內能的多少，是一個過程量，不能說“含有”或“具有”熱量。

⑥熱量的多少與物體內能的多少、物體溫度的高低沒有關系。1.關于熱量和溫度關系的正確說法是()A.溫度高的物體放出的熱量一定多B.同一個物體的溫度下降越多，放出的熱量就越多C.物體吸收熱量，溫度一定升高D.物體所具有的熱量和溫度成正比2.關于熱量、內能和溫度的關系，下列說法中正確的是()A.物體吸收了熱量，它的溫度一定升高，內能一定增加B.物體的溫度升高，它的內能一定增加，物體一定是吸收了熱量C.物體的內能增加了，它的溫度一定升高，物體一定是吸收了熱量D.以上說法都不對3.關于熱量和溫度的關系，下面說法正確的是()A.發(fā)生熱傳遞時，同一物體溫度上升得越多，吸收的熱量越多B.相互接觸的兩個物體，熱量總是從內能多的物體傳向內能少的物體C.物體吸收熱量，溫度一定會升高D.物體含有的熱量多少與溫度無關4.下列關于溫度、內能和熱量的說法中，正確的是()A.物體凝固，其內能一定減小B.物體熔化，一定放出熱量C.物體的內能增加，一定吸收了熱量D.物體的溫度不變，其內能一定不變5.關于熱量、溫度和內能，下列說法中正確的是()A.一個物體的內能增加，一定是吸收了熱量B.一個物體吸收了熱量，溫度一定升高C.溫度高的物體含有的熱量一定比溫度低的物體含有的熱量多D.在熱傳遞過程中，熱量也可能由內能小的物體傳給內能大的物體6.對于同一個物體，下列說法中正確的是()A.物體的內能較大時，溫度一定較高B.物體吸收熱量，溫度一定升高C.物體的溫度不變時，物體的內能一定不變D.物體的溫度升高時，分子運動一定更激烈7.下列說法正確的是()A.溫度高的物體具有的內能多，溫度低的物體具有的內能少B.夏日，在陽光照射下，湖水表面溫度低于地面溫度是因為水的比熱容較大C.塑料吸盤能牢牢地吸附在玻璃上，說明分子間存在著吸引力D.物體吸收熱量，內能增加，溫度一定升高8.下列說法中正確的是()A.某一物體溫度降低的多，放出熱量就多B.溫度高的物體比溫度低的物體含有熱量多C.溫度總是從物體熱的部分傳遞至冷的部分D.深秋秧苗過夜要灌滿水，是因為水的溫度高9.一個物體的溫度升高了，則()A.物體一定吸收了熱量B.一定是外界對物體做了功C.物體的內能一定增大D.物體的比熱容一定增大10.桶的容積大，杯的容積小，當他們均裝滿水時，下列說法正確的是(

)A.一桶開水的內能一定比一杯開水的內能多B.一桶涼水的內能一定比一杯開水的內能少C.一桶開水的熱量一定比一杯開水的熱量多D.一桶涼水的熱量一定比一杯開水的熱量少11.在物理學中，“熱”有熱量、內能、溫度等含義，請寫出下面幾種情形中“熱”字的含義：

(1)這盆水很熱：_____；(2)物體吸熱升溫：_____；(3)摩擦生熱：_____；(4)溫度不同的兩個物體之間可以發(fā)生熱傳遞：_____；(5)這杯水熱得燙手：_____．

溫度

熱量

內能

內能

溫度

比熱容關于比熱容，下列說法正確的是()A.鐵塊的質量越大，它的比熱越大B.銅塊吸收的熱量越多，它的比熱越大C.溫度高的銅塊比溫度低的鐵塊的比熱大D.比熱是物質的一種特性，它跟物體的質量、溫度、吸熱多少無關(1)炎熱的夏天，當你白天站在海邊時，風是從哪個方向吹來的若晚上站在海邊時，風又將從哪個方向吹來為什么？

(2)白熾燈用了很久會變暗是什么原因內燃機的四個沖程

內燃機、沖程及工作循環(huán)

1．內燃機：燃料在汽缸內燃燒的熱機叫內燃機，內燃機分為汽油機和柴油機。它們的特點是讓燃料存汽缸內燃燒，從而使燃燒更充分，熱損失更小，熱效率較高，內能利用率較大。

2．沖程：活塞在汽缸內住復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。

3．工作原理：四沖程內燃機的工作過程是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成的。四個沖程為一個工作循環(huán)，在一個工作循環(huán)中，活塞往復兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次，四個沖程中，只有做功沖程燃氣對外做功，其他三個沖程靠飛輪的慣性完成。

（1）吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進入氣缸；

（2）壓縮沖程：進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮；

（3）做功沖程：在壓縮沖程結束時，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的氣體。高溫高壓的氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功；

（4）排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。1.汽油機是熱機的一種，汽油在氣缸內燃燒時的能量轉化情況是_____，在設計制造時，汽缸外有一個水套，讓汽缸被水包圍著，這是通過_____

的方式減少汽缸內能的．一臺單缸四沖程汽油機，飛輪轉速是1200r/min，該汽油機每秒鐘內完成_____個沖程，做功______次．2.已知一臺單缸四沖程汽油機正常工作時，汽缸內的活塞1min內往復運動1800次，則此汽油機每秒鐘內()A.完成15個工作循環(huán)，做功15次B.完成15個工作循環(huán)，做功30次C.完成30個工作循環(huán)，做功15次D.完成30個工作循環(huán)，做功30次3.一臺八缸四沖程柴油機，飛輪轉速為600r/min，若每個汽缸做功沖程中，每次做功7300J，那么這臺柴油機的功率是()若汽油機飛輪轉速為3000r/min，那么，1s內完成()個沖程，活塞往復()次，燃氣推動活塞做功()次．1、熱機的效率公式：

η=W有用/Q總×100%，其中W有用指用來做有用功的能量，Q總指完全燃燒釋放的能量。

2、提高熱機效率的途徑：

（1）燃料盡可能燃燒

（2）盡量減少各類熱量的損失

（3）在熱機的設計和制造上，采取先進技術

（4）使用時，注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的功。1.柴油機工作的四個沖程中，

()沖程是燃氣對活塞做功，此過程是將

()能轉化為

()能。一臺內燃機運行時各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25％，廢氣帶走的能量占30％，摩擦等機械損耗占10％，則它的效率為

()。2.熱機的效率越高，說明()A.它做的有用功越多B.燃料的熱值越大C.這臺熱機的功率大D.機器對燃料的利用率高3.關于熱機的效率，下列說法中正確的是()A.熱機做的有用功越多，效率一定越高B.熱機消耗的燃料越少，效率一定越高C.熱機做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高D.熱機做功越快，效率一定越高4.關于提高熱機效率的途徑，下列說法中錯誤的是()A.盡量使燃料充分燃燒B.盡量減少輸出功率C.盡量減少摩擦D.盡量減少熱量損失A．燃料燃燒得越充分，能量損失越少，熱機的效率越高，故A正確，不符合題意；

B．減少輸出功率，并不能提高熱機的效率，故B不正確，符合題意；

C．減少摩擦，可以減少由于摩擦消耗的能量，可以提高熱機的效率，故C正確，不符合題意；

D．減少熱損失，可以提高熱機能量的利用率，即提高熱機的效率，故D正確，不符合題意．

能量的相互轉化1．自然界中各種形式的能量不能孤立的，不同形式的能量會發(fā)生相互轉化，能量也會在不同的物體間相互轉移．

2．能量轉化是個普遍現(xiàn)象，自然界中物質運動形式的變化總伴隨著能量的相互轉化．

3、自然界中能量的形式很多：內能、機械能、化學能、熱能、電能、聲能、核能、風能等在初中段這些能量之間的轉化是中考命題的熱點：例如：

（1）膠片感光成像：光能→化學能

（2）特技跳傘：勢能→動能

（3）激光切割金屬：光能→熱能

（4）森林火災：化學能→熱能和光能

（5）植物生長需要陽光：太陽能→化學能

（6）小型水電站（工作時）：勢能→動能→電能（7）、水電站里水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電，機械能→電能（8）燃料燃燒時發(fā)熱，化學能→內能（9）電動機帶動水泵把水送到高處，電能→機械能（10）干電池在工作時，消耗內部的化學能，產生電能，故是把化學能→電能干電池在充電時，電能→化學能1.小明請小紅在下列空格處填上能量轉化的過程，你會嗎請試一試．

(1)水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電：_____能轉化為_____能．

(2)電動機帶動水泵把水抽到高處：_____能轉化為_____能．

(3)太陽光促使植物生長：_____能轉化為_____能．

(4)地熱發(fā)電：_____能轉化_____能．

(5)原子彈爆炸：_____能轉化為_____能．熱機的計算1.“汽車不但要吃油，有時也要喝水”，用水冷卻發(fā)動機是因為水的_____大，在發(fā)動機開始工作后一段時間內，水箱中水的內能會_____(填“增加”或“減少”)．

如果散熱器中裝有10kg的水，在溫度升高20℃的過程中，水吸收的熱量是_____J；這些熱量相當于完全燃燒_____kg的天然氣放出的熱量．(天然氣的熱值q=×107J/kg，水的比熱容c水=×103J/(kg?℃2.有一臺汽油機在一個工作循環(huán)中消耗了10