中考物理熱和能內能的利用第12講內能課件.pptx

1、第四單元熱和能內能的利用,第12講內能,20132015年初中學業(yè)水平考試試題統(tǒng)計與命題解讀,考點1,考點2,考點3,考點1分子熱運動 1.分子動理論:物質是由分子組成的;一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則運動;分子間存在相互作用的引力和斥力。 2.擴散現(xiàn)象: (1)定義:不同物質在相互接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象。 (2)影響因素:溫度。溫度越高,擴散進行得越快;溫度越低,擴散進行得越慢。 (3)擴散現(xiàn)象說明:分子在不停地做無規(guī)則運動,分子間存在間隙。 3.分子熱運動與機械運動的比較:,考點1,考點2,考點3,【提示】 (1)分子間的引力和斥力同時存在,同時消失。當分子間距離較大時,分子間的引力和

2、斥力都很小,可以忽略不計?！捌歧R不能重圓”就是因為分子間距大,分子間引力太小。 (2)氣體、液體和固體之間都能發(fā)生擴散現(xiàn)象。一般地,氣體間擴散最快,液體次之,固體最慢。 (3)通過擴散現(xiàn)象來證明分子在做無規(guī)則運動,利用了轉換法。,考點1,考點2,考點3,考點2內能 1.內能大小與溫度的關系 溫度一方面反映了物體內部分子運動的劇烈程度,溫度越高,分子平均速度越大,分子動能就越大。另一方面,對于固體和液體,分子平均速度越大,分子離平衡位置的距離也越大,也就是熱脹冷縮現(xiàn)象,此時物體體積變大,分子勢能也變大。所以,物體的溫度越高,內能越大。,考點1,考點2,考點3,2.內能和機械能的區(qū)別與聯(lián)系,考點1

3、,考點2,考點3,3.改變物體內能的兩種方式的比較,考點1,考點2,考點3,4.溫度、熱量、內能的比較,考點1,考點2,考點3,考點1,考點2,考點3,考點3比熱容 1.定義:單位質量的某種物質,溫度升高(或降低)1 吸收(或放出)的熱量叫作這種物質的比熱容。如水的比熱容c=4.2103 J/(kg)表示質量為1 kg的水溫度升高(或降低)1 ,吸收(或放出)的熱量為4.2103 J。,考點1,考點2,考點3,2.理解:(1)從兩個角度理解比熱容,考點1,考點2,考點3,(2)比熱容是物質的一種屬性,每種物質都有自己的比熱容。一般地,同種物質比熱容相同,不同物質比熱容不同。同種物質,狀態(tài)發(fā)生改

4、變,比熱容也會發(fā)生改變。 (3)比熱容與物質的種類和狀態(tài)有關,與物質的質量大小、溫度改變量的多少、吸收或放出熱量的多少無關。 3.定義式: 。 4.單位:焦每千克攝氏度,符號是J/(kg)。 5.水的比熱容大,依據(jù)這一特性水有如下應用: (1)冷卻劑:如汽車的發(fā)動機用循環(huán)水來冷卻。 (2)散熱劑:如在寒冷的北方讓水經過散熱器放出較多的熱量。 (3)調節(jié)氣溫:如三峽水電站建成后,水庫周邊地區(qū)“冬暖夏涼”。 【提示】 并非所有的跟水有關的應用都利用了水比熱容大的這一特性,例如夏天灑水降溫就是利用了水蒸發(fā)吸熱。,考法1,考法2,考法3,考法1分子熱運動 梳理近年中考題,運用分子動理論的三個基本觀點解

5、釋常見的熱現(xiàn)象經常出現(xiàn),命題角度主要是擴散現(xiàn)象、溫度對擴散的影響等,有時與物態(tài)變化現(xiàn)象結合考查,題型以填空、選擇為主。 例1荷葉上兩滴水珠接觸時,能自動結合成一滴較大的水珠,這一事實說明分子間存在著。如圖所示,封閉在注射器筒內的空氣很容易被壓縮,這實驗說明分子間有。個大粒圓的爆米花芳香撲鼻,該現(xiàn)象說明分子不停地。,考法1,考法2,考法3,解析:兩滴水珠接觸時,能自動結合成一滴較大的水珠,這一事實說明分子間存在著引力;封閉在注射器筒內的空氣很容易被壓縮,這實驗說明分子間有間隙;爆米花芳香撲鼻,該現(xiàn)象說明分子不停地運動。 答案:吸引力(引力)空隙(間隙)運動 方法點撥生活中常見的擴散現(xiàn)象:炒菜時,

6、滿屋飄香;校園里花香四溢;剛剛裝修好的房間內,能聞到強烈的甲醛氣味;為汽車加油時,會聞到汽油味等等。,考法1,考法2,考法3,考法2內能及其改變方式 做功和熱傳遞是改變內能的方式,因而在“內能、溫度、熱量”三個概念辨析時,容易混淆三者關系,這是為什么概念辨析是重要命題角度的原因。 例2下列說法正確的是() A.兩杯水溫度相同,內能也一定相同 B.熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞 C.由于水的比熱容大,工廠里的冷卻塔通常用水作為冷卻物質 D.質量、初溫相同的水和煤油放出相同熱量后,水的溫度低于煤油的溫度,考法1,考法2,考法3,解析:內能除了與溫度有關外,還與物體內部分子的熱運動和分子之

7、間的相互作用有關;發(fā)生熱傳遞的條件是兩物體有溫度差,高溫物體的內能轉移到低溫物體,使高溫物體降溫,低溫物體升溫,直到兩者溫度相同,熱傳遞才停止,所以熱量總是由溫度高的物體傳遞給溫度低的物體;因為水的比熱容較大,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以用水來做冷卻介質;因為Q放=cmt,c水c煤油,Q放相同,m相同,所以t水t煤油。 答案:C,考法1,考法2,考法3,方法點撥內能、溫度、熱量的關系如圖所示: 在圖中,箭頭代表由一個量的變化引起另一個量的變化。其中“”表示這個推論正確,“”表示這個推論是錯誤的;箭頭線旁邊的文字表示推論不正確的其他原因。對于以上六個關系,我們只需要記住圖中指向內能的兩個

8、是正確的,而另外兩個是錯誤的,記住錯誤的原因是“熔化”或“做功”就行了。,考法1,考法2,考法3,例3下列生活情景中,屬于通過熱傳遞途徑改變物體內能的是() A.鋸木頭時鋸條會變熱 B.冬天,人們常常搓手使手變暖 C.冬天,人們常用熱水袋取暖 D.鐵絲被反復彎折,彎折處會變熱 解析:用鋸條鋸木頭,克服摩擦做功,使鋸條和木頭的內能增加,溫度升高而變熱,是通過做功的方式增加了物體的內能,A不符合題意;搓手取暖是通過做功的方法把機械能轉化為手的內能,手的內能增加,溫度升高,B不符合題意;冬天用熱水袋取暖,是人從熱水吸收熱量,使人的內能增加,溫度升高,是通過熱傳遞改變了物體的內能,C符合題意;彎折鐵絲

9、時,機械能轉化為鐵絲的內能,內能增大,溫度升高,是通過做功改變了物體的內能,D不符合題意。 答案:C,考法1,考法2,考法3,方法點撥改變物體內能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過程是能量的轉移過程,而做功過程是能量的轉化過程,如圖所示。,考法1,考法2,考法3,考法3比熱容及熱量的計算 比熱容是初中物理中較為復雜的物理概念,反映了不同物質吸、放熱能力的強弱,比熱容大小會影響物質吸熱升溫的快慢,常和熱量綜合考查。 例4凈含量為350 mL(1 mL=110-6 m3)的瓶裝飲用純凈水的質量為 kg。若將其放入冰箱冷藏,溫度降低了20 ,則水放出的熱量為 J(此過程未發(fā)生物態(tài)變化)。已知水的密

10、度水=1.0103 kg/m3,水的比熱容c=4.2103 J/(kg) 解析:(1)水的體積V=350 mL=3.510-4 m3, 水的質量m=水V=1.0103 kg/m33.510-4 m3=0.35 kg; (2)水放出的熱量 Q放=cmt=4.2103 J/(kg)0.35 kg20 =29 400 J。 答案:0.3529 400,考法1,考法2,考法3,方法點撥用Q=mc(t2-t1)計算時,注意初溫和末溫的高低對應吸放熱過程;該公式不適用于發(fā)生了物態(tài)變化的過程。,比較不同物質的吸熱的情況 1.實驗器材:鐵架臺、平底試管2支(型號相同、質量相等)、筷子一根(用以掛溫度計)、溫度

11、計2只、細繩、石棉網、冷水、食用油(或煤油)、酒精燈、火柴等。 2.實驗過程:如下圖設計實驗裝置。 (1)將裝有質量相等的水和食用油的燒杯插入事先準備好的同一水槽的冷水中12分鐘,保證兩燒杯中液體的初溫相同; (2)將初溫相同的兩燒杯從冷水中拿出來放入相同功率的熱得快,并同時接通電源,并放入溫度計(同時按下停表開始計時),觀察通過熱傳遞獲得熱量的兩燒杯中溫度計的變化;,3.實驗結論:升高相同溫度時,所用時間較長的物質吸收的熱量較多,吸收熱量的能力較強(比熱容較大)。 探究物體吸熱本領實驗最常見的是考查學生對現(xiàn)象的分析得出實驗結論,但還要注意實驗器材選擇的原因,如為什么用食用油或煤油,而不用水(

12、比熱容大,加熱時間長)等問題,加熱時選用相同的加熱器等。,例題(2015江蘇蘇州)在“比較不同物質吸熱升溫情況”的實驗中:,(1)小麗和小明用一套器材做加熱水和煤油的實驗,如圖甲所示。在組裝器材時應先調節(jié)(選填“A”或“B”)的高度,調節(jié)它的高度是為了。 (2)組裝好器材,他們先后在同一個燒杯中稱出質量相等的水和煤油,分別加熱相同的時間,比較水和煤油,得出結論。要完成該實驗,除圖甲所示器材外,還需要的一個測量工具是。 (3)在對實驗進行反思時,他們認為原方案有需要兩次加熱耗時長等缺點,因此改進方案并設計了圖乙所示的裝置。與原方案相比,該方案除克服了上述缺點外還具有的優(yōu)點是。(答出一個即可),解

13、析:(1)組裝實驗儀器時,應根據(jù)酒精燈及其火焰的高度先固定圖中的A部分,使酒精燈的外焰正好能給燒杯加熱,然后再固定圖中的B部分,這樣可以避免重復調整; (2)在同一個燒杯中稱出質量相等的水和煤油,分別加熱相同的時間,比較水和煤油升高的溫度,得出結論。實驗要保證兩次加熱時間相等,需要用停表測時間; (3)由題圖乙所示實驗可知,實驗用同一個燒杯用“水浴法”對水與煤油同時加熱,該方案避免兩次加熱,用同一熱源加熱確保在相等時間內吸收的熱量相等;“比較不同物質的吸熱能力”的實驗是熱學最主要的實驗。此實驗不僅考查學生對基本過程的掌握情況,更進一步考查學生運用基本知識和方法分析問題、提出問題的能力。要知道“水浴法”加熱的優(yōu)點。 答案:(1)A確保使用外焰加熱 (2)升高的溫度停表(答計時工具都