初中物理专题-热与能
初中物理热和能知识点总结
初中物理热和能知识点总结初中物理热和能知识点一:分子热运动1、物质是由分子组成的。
分子若看成球型,其直径以10-10m来度量。
2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动①扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明:A分子之间有间隙。
B分子在做不停的无规则的运动。
③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。
实验现象:两瓶气体混合在一起颜色变得均匀,结论:气体分子在不停地运动。
④固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。
⑤分子运动与物体运动要区分开:扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的灰尘,液、气体对流是物体运动的结果。
3、分子间有相互作用的引力和斥力。
①当分子间的距离d=分子间平衡距离 r ,引力=斥力。
②d③dr时,引力斥力,引力起主要作用。
固体很难被拉断,钢笔写字,胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。
④当d10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。
破镜不能重圆的原因是:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
初中物理热和能知识点二:内能1、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。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素:①温度:在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能不同:机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。
初中物理热与能计算题
初中物理热与能计算题 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998初中物理比热容、热量和热机效率计算题集锦西安龙文高新王老师1、(2011·山东青岛)质量为2kg的某种物质,吸收×104J的热量,温度升高20℃,它的比热容为多少J/(kg·℃)2、(2011·北京)某太阳能热水器中装有质量为50kg的水,在阳光的照射下,该热水器中水的温度从25℃升高到45℃。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为×103J/(kg·℃)]3、(2011·安徽省)随着人们生活水平的日益提高,小汽车越来越多地走进了百姓人家。
一辆使用汽油为燃料的小汽车,以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,发动机的实际功率为20 kW。
若小汽车行驶的距离为100km,汽油的热值q=×107J/kg,小汽车发动机的效率为25%。
求小汽车在这段路程中:(1)运动的时间;(2)发动机所做的功;(3)消耗汽油的质量。
4、(2011·福建福州)福州首辆油电混合动力公交车于今年3月28日正式上路,这种公交车比普通公交车节能30%以上,百公里仅消耗柴油26kg,这些柴油完全燃烧放出的热量是多少(柴油的热值q=×107J/kg)5、(2011年·黑龙江龙东地区)如图所示是家庭中所用的一种电水壶的外形及其铭牌,请你根据图中所提供的信息完成以下问题:(1)图乙中观察壶内水位的玻璃管利用原理来工作。
(2)已知壶中装满水时水位高为10cm,此时水对水壶底的压强是多少(3)把初温为20℃的一满壶水在一个标准大气压下烧开,水需要吸收多少热量(4)在不计热量损失的情况下,电水壶正常工作时烧开一满壶水需要多长时间(c 水=×103J/(kg·℃)、 g=10N/kg)6、(2011·云南昆明)据估计,全国一年可产生城市生活垃圾约×108t ,焚烧生活垃圾释放的热量为我所用,是综合利用垃圾的一种方法。
初中物理第一轮复习热和能(第十六章内容)人教版
第十六章:热和能一、复习要点(一)、分子热运动1、物质是由分子组成的。
分子若看成球型,它的直径大约只有10-10m。
2、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动①扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明:A、分子之间有间隙。
B、分子在不停地做无规则的运动。
③课本P124图16.1-2中的装置下面放二氧化氮,这样做的目的是:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。
实验现象:两瓶气体混合在一起颜色变得均匀,结论:气体分子在不停地运动。
④固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。
温度越高,扩散越快。
⑤热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
温度越高,分子无规则运动的速度越大。
3、分子间有相互作用的引力和斥力。
当分子间的距离很小时,作用力表现为斥力;当分子间的距离稍大时,作用力表现为引力;如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。
(二)、内能1、内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块都具有内能。
3、物体的内能大小与温度的关系:在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。
4、内能的改变:(1)热量:热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。
热传递的实质是内能的转移。
(2)改变内能的方法:做功和热传递。
A、热传递可以改变物体的内能。
①热传递的方向:热量从高温物体向低温物体传递或从同一物体的高温部分向低温部分传递。
②热传递的条件:有温度差。
热传递传递的是内能(热量),而不是温度。
③热传递过程中,物体吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少。
注意:物体内能改变,温度不一定发生变化。
B 、做功改变物体的内能:①做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加。
物体对外做功物体内能会减少。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化(三)、比热容1、定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1℃时吸收(放出)的热量。
初中应用物理知识竞赛专题复习--热与能
初中应用物理知识竞赛专题复习--热与能【重点知识解读】1分子动理论三个论点:一切物质都是由大量分子组成;一切物质的分子都是在永不停息地做无规则的热运动;分之间同时存在引力和斥力。
2物体内部所有分子运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
一切物体在任何情况下都有内能。
物体的内能与物体的温度和状态有关。
同一个物体状态不变时,温度升高,分子运动加剧,分子动能增加,内能增加;同一物体,发生物态变化时温度不变,分子动能不变,吸收热量内能增加,放出热量内能减小。
3发生热传递的条件是存在温度差。
热量总是自发的从高温物体传递给低温物体。
热传递的过程是内能的转移过程。
4做功和热传递都可以改变物体的内能。
通过做功改变物体内能实质是其它形式的能量与内能的相互转化。
5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。
比热容是物质本身的一种属性,反映了物质吸热放热本领的强弱。
比热容与物质的质量、体积、温度无关。
6燃料的热值q是指单位质量的燃料完全燃烧所放出的热量。
质量为m的燃料完全燃烧放出热量Q=qm。
7能量守恒定律:自然界中各种形式的能量在一定条件下相互转化,但总量保持不变。
8热量的计算:Q=cm△t。
式中△t是物体温度的变化量。
Q=mq或vq;热平衡方程:Q吸=Q放。
实际应用时:cm△t=∩mq.【经典竞赛题分析】1.(2011上海第25界初中物理竞赛复赛)将一功率为P=500瓦的加热器置于装有水的碗中,经过2.0分钟后,碗中水温从T1=85℃上升到T2=90℃,之后将加热器关掉1.0分钟,发现水温下降1.0℃。
试估算碗中所装水的质量。
2、(2011上海第25界初中物理竞赛复赛)因为环境污染,北极的冰山上常年沉积着灰尘,使冰山表面吸收了更多太阳光,加速了冰山的熔化。
假设覆盖着灰尘的冰山上表面每单位时间单位面积所吸收的太阳光为98瓦/米2(此数据已将太阳光白天和黑夜的不同日照量平均计算在内)。
初中应用物理知识竞赛专题讲义-专题13 热和能
初中应用物理知识竞赛专题讲座13专题十三热和能【重点知识解读】1.分子动理论三个论点:一切物质都是由大量分子组成;一切物质的分子都是在永不停息地做无规则的热运动;分之间同时存在引力和斥力。
2.物体内部所有分子运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
一切物体在任何情况下都有内能。
物体的内能与物体的温度和状态有关。
同一个物体状态不变时,温度升高,分子运动加剧,分子动能增加,内能增加;同一物体,发生物态变化时温度不变,分子动能不变,吸收热量内能增加,放出热量内能减小。
3.发生热传递的条件是存在温度差。
热量总是自发的从高温物体传递给低温物体。
热传递的过程是内能的转移过程。
4.做功和热传递都可以改变物体的内能。
通过做功改变物体内能实质是其它形式的能量与内能的相互转化。
5.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。
比热容是物质本身的一种属性,反映了物质吸热放热本领的强弱。
比热容与物质的质量、体积、温度无关。
6.燃料的热值q是指单位质量的燃料完全燃烧所放出的热量。
质量为m的燃料完全燃烧放出热量Q=qm。
7.能量守恒定律:自然界中各种形式的能量在一定条件下相互转化,但总量保持不变。
【竞赛知识拓展】热量的计算:Q=cm△t。
式中△t是物体温度的变化量。
热平衡方程:Q吸=Q放。
【经典竞赛题分析】例1. (上海物理竞赛)一厚度为d的薄金属盘悬吊在空中,其上表面受太阳直射,空气的温度保持300K不变,经过一段时间,金属盘上表面和下表面的温度分别保持为325Κ和320K。
假设单位时间内金属盘每个表面散失到空气中的能量与此表面和空气的温度差以及此表面的面积成正比;单位时间内金属盘上、下表面之间传递的热量与金属盘的厚度成反比,与两表面之间的温度差和表面面积成正比。
忽略金属盘侧面与空气之间的热传递。
那么,在金属盘的厚度变为2d而其他条件不变的情况下,金属盘上、下表面温度稳定之后,金属盘上表面的温度将变为A.323K B.324K C.326K D.327K【参考答案】D例2.(上海市初中物理竞赛初赛试题)A、B两物体质量相等,温度均为10℃;甲、乙两杯水质量相等,温度均为50℃。
初中物理物态变化,热和能
一、本节知识【知识点一】物态变化一、温度1、定义:温度表示物体的冷热程度。
2、单位:①国际单位制中采用热力学温度。
②常用单位是摄氏度(℃)规定:在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度,沸水的温度为100度,它们之间分成100等份,每一等份叫1摄氏度某地气温-3℃读做:零下3摄氏度或负3摄氏度③换算关系T=t + 273K3、测量——温度计(常用液体温度计)①温度计构造:下有玻璃泡,里盛水银、煤油、酒精等液体;内有粗细均匀的细玻璃管,在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。
②温度计的原理:利用液体的热胀冷缩进行工作。
③分类及比较:使用前:观察它的量程,判断是否适合待测物体的温度;并认清温度计的分度值,以便准确读数。
使用时:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。
二、物态变化填物态变化的名称及吸热放热情况: 1、熔化和凝固 ① 熔化: 定义:物体从固态变成液态叫熔化。
晶体物质:海波、冰、石英水晶、 非晶体物质:松香、石蜡玻璃、沥青、蜂蜡 食盐、明矾、奈、各种金属 熔化图象: 熔化特点:固液共存,吸热,温度不变 熔化特点:吸热,先变软变稀,最后变为液态,温度不断上升。
熔点 :晶体熔化时的温度。
熔化的条件:⑴ 达到熔点。
⑵ 继续吸热。
② 凝固 :定义 :物质从液态变成固态 叫凝固。
凝固图象:凝固特点:固液共存,放热,温度不变 凝固特点:放热,逐渐变稠、变黏、变硬、最后凝固点 :晶体熔化时的温度。
成固体,温度不断降低。
同种物质的熔点凝固点相同。
凝固的条件:⑴ 达到凝固点。
⑵ 继续放热。
2、汽化和液化:① 汽化:定义:物质从液态变为气态叫汽化。
定义:液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的汽化现象 叫蒸发。
影响因素:⑴液体的温度;⑵液体的表面积 ⑶液体表面空气的流动。
初中物理:热与能复习题
热与能复习题一、选择题1.甲、乙两质量相等,温度相同,把甲投入一杯热水中,平衡后水温降低10℃,取出甲(热量和水无损失),再把乙投入杯中,平稳后水温又降低了10℃,由此可知()A.甲的比热比乙大B.甲的比热比乙小C甲的比热与乙相等D.无法比较比热大小2.四冲程汽油机工作时,机械能转化为内能的冲程是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程3.如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是()A B C D4.如图所示,甲.乙.丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同,下列说法正确的是()A.比较不同液体的比热容,可以选择甲丙两图B.比较不同液体的比热容,可以选择乙丙两图C.比较不同燃料的热值,可以选择乙丙两图D.比较不同燃料的热值,不可以选择甲乙两图5.如图,是酒精灯给试管中的水加热,一段时间后橡皮塞被冲开,下列说法正确的是()A.酒精灯中酒精的质量越大,酒精的热值越大B.酒精燃烧放出的热量能全部被试管中的水吸收C.试管中水的内能是通过热传递的方式增加的D.橡皮塞被冲开的过程与内燃机的压缩冲程都是内能转化为机械能的过程.6.小天用电热水壶将1千克20℃的水加热至70℃,在这个过程中,下列分析正确的是(){c水=4.2×103J/(kg•℃)}.A.水吸收的热量为2.1×105J B.电热水壶消耗的电能全部转化为水的内能C.水的温度升高,它的内能减小 D.水的温度升高,它的比热容变大7.一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min,它1s完成了()A.30个冲程,做了30次功B.60个冲程,做了60次功C.120个冲程,做了30次功D.60个冲程,做了15次功8.如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程,缺少的一个冲程的名称及顺序,下列判断正确的是()A.吸气冲程,应在甲图之前B.压缩冲程,应在甲、乙图之间C.做功冲程,应在乙、丙图之间D.排气冲程,应在丙图之后9.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机关工作过程中的两个冲程示意图.其中表示做功冲程原理相同的演示实验图,表示汽油机利用将机械能转化为内能的冲程示意图对应正确的是()A.乙、丙B.甲、丁C.甲、丙D.乙、丁二、填空题10.汽车是我们熟悉的交通工具,它给我们的生活提供了便利.汽车应用了许多物理知识,请你运用所学的物理知识解答下列问题:(1)汽油机是汽车的“心脏”,汽油机的冲程是将内能转化为机械能.(2)给汽车加油时,会闻到汽油味,这是现象.(3)汽油燃烧时的能量转化是.(4)汽油发动机是用水作冷却剂,这是利用了水的性质.11.汽油机是热机的一种,汽油在气缸内燃烧时将能转化为能,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在冲程,其能量转化情况与(选填“乙”或“丙”)图相同,如果此汽油机每秒内对外做功20次,则汽油机每秒内完成个冲程,飞轮的转速为r/min.12.老师用如图1所示实验装置,加热试管使水沸腾,发现试管上方的小风车,开始不停地转动;由此引出以下问题,请利用所学的知识回答.(1)图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的哪个冲程相同?(2)若某四冲程汽油机的功率为36千瓦,做功冲程每次对外做功800焦耳,则在1秒钟内该汽油机能完成个冲程,此汽油机飞轮的转速为转/分.(3)如图3所示的是等质量两种液体吸收的热量与温度变化情况的图象.根据图中提供的信息判断,这两种液体中,选择液体作为汽车冷却液效果会更好.三、实验题13.如图所示,用酒精灯给水加热一段时间后,观察到软木塞冲岀试管口。
历届国初中物理竞赛热与能
最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题13--热和能一、选择题典例32011上海第25界初中物理竞赛当物体中存在温度差时,热量会从温度高的地方向温度低的地方传递;对于一长度为L 、横截面积为S 的均匀金属棒,当两端的温度差稳定为△T 时,△t 时间内从高温端向低温端传递的热量△Q 满足关系式: t LTkS Q ∆∆=∆.;其中k 为棒的导热系数;如图所示,长度分别为L 1、L 2,导热系数分别为k 1、k 2,的两个横截面积相等的细棒在D 处紧密对接,两金属棒各自另一端分别与温度为400开、300开的恒定热源良好接触;若L 1∶L 2=1∶2,k 1∶k 2=3∶2,则在稳定状态下,D 处的温度为A .375开B .360开C .350开D .325开解析:设在稳定状态下,D 处的温度为T,则对于长度为L 1的细棒,()11400-k S T Q t L ∆=∆,对于长度为L 2的细棒,()22300k S T Q t L -∆=∆,联立解得T=375K,选项A 正确;.答案:A点评此题考查热传递及其相关知识;典例4.2011上海第25界初中物理竞赛复赛将一功率为P=500瓦的加热器置于装有水的碗中,经过2.0分钟后,碗中水温从T 1=85℃上升到T 2=90℃,之后将加热器关掉1.0分钟,发现水温下降1.0℃;试估算碗中所装水的质量;解答:加热器在2分钟内所供应的总热量,等于水温升高所吸收的热量,加上散失到周围环境的热量,即Pt=cmT 2-T 1+Q若水温变化不大,则散失到周围环境的热量与时间成正比;因此加热器关掉1分钟,从热水散失的热量等于Q/2,此热量等于热水温度下降1.0℃所放出的热量,即Q/2=cm △T 从以上两式可以解得Pt=cmT 2-T 1+2△T m=()212Pt c T T T -+∆=()35001204.2105.0+2 1.0⨯⨯⨯⨯kg=2.0kg;点评此题考查热量、能量守恒定律及其相关知识; 竞赛实战训练1.2009全国初中应用物理知识竞赛题炎热无风的夏天,小宇走在被晒得发烫的柏油路上,看见前面的路面已被一辆洒水车洒水淋湿了;他认为走在淋湿了的路面上一定比走在干燥的路面上感到凉爽,于是赶快走过去,结果在洒过水的路面上,他却感到更加闷热了;你认为产生这种感觉的主要原因是A .洒水车中的水经过曝晒后,内能增大,温度很高B .地面上的水使被反射的阳光增多,身体获得更多热量C .洒水后使附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢D .地面上的水蒸发时把热量带到了人的身上1. 答案:C 解析:由于柏油路被晒得发烫,洒水后路面上水蒸发,使路面附近的空气湿度增加,身上的汗液蒸发变慢,使他感到更加闷热,选项C 正确;2.2009全国初中应用物理知识竞赛题修补被扎破的自行车内胎时,修车师傅通常用一把周身是刺的锉将内胎扎破处的外表面锉毛,再把要补上去的橡胶补丁贴在内胎上的一面也锉毛,然后再将锉毛的两个表面涂上胶水,待胶水晾一会儿之后,对准、压紧……;对于下列锉毛橡胶表面的主要目的的分析,你认为最可能的是 A .使补胎处的橡胶更膨松,以增强补胎处橡胶的弹性B .增大内胎和橡胶补丁接触的表面积,以充分发挥胶水的粘合作用 c .增大内胎与橡胶补丁之间的摩擦,防止错位D.防止因补胎处太厚而导致内胎对外胎的压强不均匀,避免外胎爆胎2. 答案:B 解析:锉毛的两个表面的表面积增大,涂上胶水,增大内胎和橡胶补丁接触的表面积,以充分发挥胶水的粘合作用,选项B正确;3.2009全国初中应用物理知识竞赛题在水泥路面的道路施工中,其中有一道工序是:大约每隔8m在水泥中插入一根长木条,将水泥路面割断成一块一块的;然后再趁水泥还未完全固化时用带有齿的轮在铺设好的路面划出一道道的横线如右图所示;对上述做法的分析,你认为下列说法中最可能的是A.用带有齿的轮在铺设好的路面上划出一道道的横线,是为了使路面更加美观B.用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了节约铺设路面的水泥材料C.用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了防止由于热膨胀导致路面损坏D.用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了增大路面的摩擦3. 答案:C 解析:水泥路面暴露在太阳下,冬夏温度相差约50度,水泥路面热胀冷缩;用长木条将水泥路面割断成一块一块的,是为了防止由于热膨胀导致路面损坏,选项C正确;4. 2010全国初中应用物理知识竞赛题晴朗无风的早晨,当飞机从空中飞过,在蔚蓝的天空中会留下一条长长的“尾巴”,如图1所示,这种现象俗称为“飞机拉烟”;产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致;在这一过程中,暖湿气体发生的物态变化是A.熔化B.液化C.蒸发D.升华4.答案:B 暖湿气体遇冷液化,水蒸气液化为小水珠,看似白烟,选项B正确;5. 2010全国初中应用物理知识竞赛题2010年1月2日起,我国北方大部地区遭遇大范围降雪天气袭击;大雪严重影响了民航、铁路和高速公路等交通,如图2所示;在遇到这种天气时,为了尽快清除积雪,常用的办法是撤“融雪盐” ,这是因为A. “融雪盐”与少量水发生化学反应,产生的热量使周围的冰雪熔化B. “融雪盐”产生“保暖层”,使冰雪吸收足够的“地热”而熔化C.使雪形成“含融雪盐的雪”,“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度,使雪熔化D.“融雪盐”有利于冰雪对阳光的吸收,从而加快冰雪的熔化5.答案:C解析:使雪形成“含融雪盐的雪”,“含融雪盐的雪”熔点低于当地温度,使雪熔化,选项C正确;6. 2010全国初中应用物理知识竞赛题小明发现户外地面以上的冬季供热管道每隔一段距离总呈现型,如图3所示;其主要原因是A.为了避开行人和建筑物B.为了美观C. 为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏D.为了方便工人师傅安装和检修6.答案:C 供热管道每隔一段距离总呈现型的目的是为了避免管道因热胀冷缩导致的损坏,选项C正确;7.2009上海初中物理知识竞赛复赛题.现有一扇形的均质金属物体,该材料具有热胀冷缩的性质,如图所示;室温状态下AB、CD边所成的圆心角为α;若使物体温度均匀升高,则α角的变化情况是:A变大B不变C变小D无法确定7.答案:B解析:物体温度均匀升高,物体均匀增大,α角不变,选项B正确;8.2007青岛竞赛题炎热的夏天,当你走在晒得发烫的柏油路上时,刚好来了一辆洒水车,洒湿了路面;这时你会感到更加闷热,产生这种感觉的主要原因是A.洒水车中的水经过曝晒,内能增加,温度很高B.洒水后空气的湿度增加,身上的汗较难蒸发C.地面上的水反射了阳光,使身体得到更多的热量D.水蒸发时把地面上的热带到了人的身上8. .答案:B解析:洒水后地面温度降低,但空气的湿度增加,身上的汗较难蒸发,你会感到更加闷热,选项B正确;9、2007上海初中物理知识竞赛将一杯热水倒入容器内的冷水中,冷水温度升高10%,又向容器内倒入同样一杯热水,冷水温度又升高6℃,若再向容器内倒入同样一杯热水,则冷水温度将再升高不计热损失A4.5℃ B4℃ C3.5℃ D3℃9.答案:B解析:设一杯热水质量m,初始水温为T1,容器内冷水质量M,初始水温为T2,则有mcT1—T2—10℃=Mc×10℃, mcT1—T2—16℃=M+mc×6℃, mcT1—T2—16℃— t℃=M+2m×t℃,联立解得t℃=4℃,选项B正确;10、2008河南初中应用物理知识竞赛预赛题餐馆在烹炸食品时有三种食用油可供选择,分别是沸点较高的豆油,沸点较低的色拉油,沸点低的菜子油;那么最好选用A.豆油 B.色拉油 C.菜子油 D.都一样10.答案:A解析:选用沸点较高的豆油烹炸食品可在豆油温度低于沸点时烹炸食品,减少油的蒸发,节约用油;二.填空题1.2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题“可燃冰”作为新型能源,有着巨大的开发使用潜力;同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的很大;1kg“可燃冰”完全燃烧大约放出4.2×108J 热量,可使㎏的水从20℃加热至60℃;水的比热容为4.2×103kg/m3.答案:热值 2500解析:“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍,这说明“可燃冰”的热值很大;由Q=cm△t解得m=2500kg;22011上海第25界初中物理竞赛复赛因为环境污染,北极的冰山上常年沉积着灰尘,使冰山表面吸收了更多太阳光,加速了冰山的熔化;假设覆盖着灰尘的冰山上表面每单位时间单位面积所吸收的太阳光为98瓦/米2此数据已将太阳光白天和黑夜的不同日照量平均计算在内;若有厚度为30米的冰山,如图所示,则仅靠阳光的暴晒,在0℃的海水中,需要约___________天才能将此冰山熔化;2、答案: 1062解析:冰的密度0.9×103 kg/m3,冰的熔化热3.33×105J/kg;底面积为1m2、厚度为30米的冰山质量为m=ρSh= 0.9×103kg/m3×1m2×30m=2.7×104kg,熔化需要热量Q=qm=3.33×105J/kg×2.7×104 kg=9×109 J,由98瓦/米2×n×24×3600×1m=9×109 J解得n=1062天;三.简答题1. 2013全国初中应用物理知识竞赛民航客机在飞行过程中,飞行高度可达1Okm左右,在这种情况下,飞机外部的气温可达-60℃左右,气压也低至26~28kPa;但是座舱内却是温暖如春,气压和地面大气压相近;请应用物理知识分析飞机座舱内是如何获得如此舒适环境的;解析:1为了维持座舱内的气压与地面大气压接近,需要压缩机不断地将空气压入座舱内,在这一过程中,压缩机对空气做功,使空气的内能增大,温度升高.2为了保持座舱内适宜的温度,还需要空调机来降温.2.2010全国初中应用物理知识竞赛题露天放置的大型石油液化气罐,为了防止因温度过高而造成爆炸等事故,罐体外表面通常漆成银白色,如图11所示;而露天安装的电力变压器,同样为了防止因温度过高而造成火灾等事故,在采用加注冷却油、安装散热管等一系列散热措施的同时,却把其外表面漆成颜色很深的灰黑色,如图12所示;同样是为了防止温度过高,一个外表面漆成颜色很浅灼银白色,另一个外表面却漆成颜色很深的灰黑色,这是为什么呢2..答案三个要点:1物体表面颜色越浅,反射热辐射的能力越强,进行热辐射的能力越差;物体表面颜色越深,反射热辐射的能力越差,进行热辐射的能力越强;2石油液化气在罐中贮存,本身不产生热;其温度升高主要是因为吸收来自环境中通过热辐射传递的热量;因此,为了避免温度升得过高,而将表面漆成银白色,增强其反射热辐射能力,减少吸收的热量;3正常运行中的电力变压器,会有极少部分电能转化为内能,导致其温度升高;当变压器的温度比环境温度高时,将其漆成颜色很深的灰黑色,有利于将热量通过热辐射的方式传递到环境中,从而避免自身温度升得过高;3.2010全国初中应用物理知识竞赛题“鸳鸯火锅”是用金属片将锅的内部空间隔成相等的两部分,一边放清汤卤,一边放红汤卤,清汤和红汤的质量、主要成分以及初温几乎相同,但是清汤卤一侧液面没有油层,红汤卤一侧液面有一层麻辣风味的油,如图8所示;吃饭的人们可根据自己的喜好把食物放入不同的汤料中进行烫涮;但小新注意到每次使用这种“鸳鸯火锅”吃烫涮食品时,总是红汤卤一侧首先沸腾;最初,小新认为这是由于红汤卤一侧的火更大些,但观察发现,两边的火焰相同;试分析为什么总是红汤卤一侧先沸腾;3.答案三个要点:1锅体两侧火焰相同,在相同时间内,汤料吸收的热量近似相同;2但由于红汤一侧液面上方有一层油,使蒸发减慢,带走的热量较少;3两边汤料的质量、主要成分以及初温度几乎相同,所以红汤温度升高得快,首先沸腾;4.2009全国初中应用物理知识竞赛题豆腐本来是光滑细嫩的如图甲所示,经冰冻再解冻以后,就会出现许多小孔,成为美味的“冻豆腐”如图乙所示;请你说明“冻豆腐”中产生许多小孔的道理;4. 答案:有三个要点:1水结冰后,体积变大;2豆腐中含有水,冰冻以后,豆腐中的小冰块把豆腐挤压成蜂窝形状;3待冰熔化成水后,豆腐中就留下了许多孔洞;四.综合应用题1.2011全国初中应用物理知识竞赛题 "米线"是一种特色小吃;端上餐桌的有:一碗热汤,上面浮着一层油:一碟切成薄片的鲜肉:一碗已煮熟的米线;食客先把肉片放进汤内,稍候再加入米线;现有以下资料:汤的初温97°C,比热容4.2×103J/kg·℃;肉片的质量为0.2kg,初温22℃,比热容3.5×l03J/ kg·℃;基于健康缘故,肉片必须至少在大于80℃的汤中保持2min,在这2 min时间里,由于向外界散热整体温度将下降约2℃ ;问:1.碗中油层的作用是什么2.为实现上述的温度要求,碗中汤的质量多少应满足什么条件解:1.减慢蒸发,从而减慢热量损失;2.因为肉片必须至少在大于80℃的汤中保持2min,在此期间,整体温度将下降约2℃,所以汤和肉混合后的温度至少为t=82℃.根据Q吸=Q放以及Q=cm△t可得c肉m肉t-t肉= c汤m汤t汤-t至少需要汤的质量m汤=()()-c m t tc t t-肉肉肉汤汤=()()333.5100.282-224.21097-82⨯⨯⨯⨯⨯kg=0.67kg;2.2010全国初中应用物理知识竞赛复赛题单位质量的某种液体变为同温度的气体所需要吸收的热量,叫做这种液体的汽化热;通常情况下,同种液体在不同温度下的汽化热是不同的;某课外活动小组设计了如图7所示的装置,可以用来测定100℃时水的汽化热;该装置的测量原理是:用电压可调的电加热器使玻璃容器内的水沸腾,用电子天平分别测量沸腾一段时间前后水的质量,同时测量所用的时间及在该段时间内电加热器的电压和电流,根据相关的数据和能量守恒关系即可求出水的汽化热λ;由于这个装置工作时的散热损失是不可忽略的,该组同学实验时测量了两组数据,如下表所示:电压/V 电流/A 时间/s 水的初质量/g 水的末质量/g第一组20 1 300 70 68第二组40 2 300 70 601.试简单说明该装置的散热功率是否随加热功率的改变而改变;2.根据以上数据,求水的汽化热λ3.针对此实验提出一些减少实验误差的措施;2.解析:1.该装置的散热功率不随加热功率的改变而改变;因为加热功率发生改变后,水温并不会改变,与周围环境的温度差也将不变,而其它条件也都未发生变化,所以散热功率不会变化;2.由能量守恒定律可知:P电t=P散t+Q吸= P散t+mλ;根据题意可得:U1I1t1= P散t1+m1λ;U2I2t2= P散t2+m2λ;代入数据,解得:λ=2.25×106J/kg;3.增大加热功率或电压、增大汽化水的质量、换用更保温的容器减小散热功率、适当增大环境温度、减小测量时间、多测几组数取平均值;3.2010全国初中应用物理知识竞赛复赛题小亮家有一辆家用轿车,爸爸在给他说车的性能时,总是说“2.0的排量”,却很少说“功率”,为此小亮特地从网上查到了排量的定义:活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量;如果发动机有若干个气缸,所有气缸工作容积之和称为发动机排量;从说明书上查到:小亮家的汽车采用的是LFX直列四缸发动机,排量为2.0L;从网上查找到了其输出特性曲线如图8所示;小亮又向爸爸询问了一些实测数据:由于汽车行驶的路况很好,所以平均车速为90km/h,此时发动机转速为2000r/min,平均行驶百公里油耗为9L;从物理书上查得汽油的热值为4.6×107J/kg,密度为0.71×103kg/m31.由这台发动机输出特性曲线可以看出,在发动机转速为1000~5000 r/min范围内,它的输出功率与转速大致有什么关系2.试通过公式推导出在其他参数相同时,发动机的输出功率与其排量的关系;3.这辆汽车以90km/h行驶时,发动机的效率约为多少每个做功冲程汽缸内的平均压强是约为多少解析:1.由这台发动机输出特性曲线可以看出在发动机转速为1000~5000r/min范围内,它的输出功率与转速大致成正比;2.设做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0,发动机排量为V排,做功冲程燃气对一个活塞的平均压力F= p0S,每个做功冲程燃气对一个活塞做的功W=FL= p0SL= p0V排/4发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率P=W/t=2n·p0V排/4= np0V排/2所以,在发动机转速为n,做功冲程气缸平均压强p0大致相同时,燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比;3. 由这台发动机输出特性曲线可知,发动机转速n=200r/min时,其输出功率约为37kW;η=WW有总×100%=PtQ放×100%=Psvq m汽油×100%=Psvq V汽油油油×100%=50.4%;由P= np0V排/2可得p0=2PnV排=1.11×106Pa;4.2009上海初中物理知识竞赛复赛题在一搅拌机的容器内装有质量m为0.5千克的水,把水加热到70℃后让其在室温下自动冷却;其温度随时间变化的关系如图所示;现开动电动搅拌机对该冷却的水不停地搅拌,电动机的功率P为900瓦,其做的功有80%转化为水的内能;若不考虑容器的内能变化,水最终的温度是多少℃解:搅拌机每秒钟使水增加的内能:E=Ptη=900×l×0.8J=720J.水吸收热量Q=E,由Q=cm△t可知,这些能量可以使水温度升高:△t=Qcm=37204.2100.5⨯⨯℃=0.343℃;只需在图中找出水冷却时温度随时间变化的快慢等于0.343℃/秒的位置,对应的点所表示的温度即为水的最终温度;在图中作直线AB,使沿AB的温度变化快慢等于0.343℃/秒,作AB的平行线A'B'与图线相切,读出切点P的纵坐标,可知水的最终温度为30℃;说明根据作图的情况,答案在27℃~33℃均给分; …………4分5.9分2009上海初中物理知识竞赛复赛题图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开;曲轴与飞轮相连,飞轮每转动半周,有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作;现有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示,其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积等于活塞的面积与活塞上下运动的距离即冲程长的乘积,转速表示每分钟飞轮所转的周数;求:1飞轮每转动半周,发动机做功多少2若在做功冲程里,燃气对活塞压强可以看作恒压,则压强多大5.解答:9分该发动机每秒钟做功:W 1=P.t=120千焦每秒钟曲轴完成6000/60= 100转1飞轮每转动半周里,发动机做的功W=11002W ⨯=600J; 2每个气缸工作容积△V=0.5L,每个做功冲程里,气体做功为W= p △V= p×0.5L=600焦可得p =1.2×106帕610分2009上海初中物理知识竞赛复赛题如图所示的装置,可以测定每千克I00 ℃的水,在大气压下汽化成100 ℃ 的水蒸气所需吸收的热量Q;该装置的测量原理是:用加热器使水沸腾,汽化的水蒸气通过凝聚器液化后被收集在量杯中;测量加热器的发热功率及一段时间内在量杯中收集到的水的质量,根据能量守恒关系即可求出Q 的值;这个汽化装置工作时的散热功率恒定不变,但散热功率的值未知;测得加热器的功率为285.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为28.0克;加热器的功率为100.0瓦时,在300秒时间内被冷凝和收集的液体质量为4.0克;根据以上数据,求每千克100℃的水在大气压下汽化成100 ℃的水蒸气所需吸收的热量Q;6. 解析:由能量守恒定律知加热系统产生的功率P=m t Q+P 0. 其中m 为300秒内收集到的水的质量,Q 为每千克l00摄氏度的水汽化所需吸收的热量,P 0为损失的功率;利用表中数据可以得到两个方程:285×10-3=-32810300⨯Q+P 0.100×10-3=-3410300Q+P.联立解得Q=2.3125×106J;7.10分 2009全国初中应用物理知识竞赛题为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾,我国一些地区使用了“分时电能表”;下表是采用分时计费前、后电费价目表:小明家每天要用电水壶将质量为3 kg、初温为20℃的水烧开,已知气压为1标准大气压,水的比热容为4.2×103J/kg·℃;求:1.这些水被烧开需要吸收多少热量2.使用分时电表后,小明家把烧水时间安排在低谷期,若不计热量损失,仅此一项,一个月以30天计比原来节省多少元电费解析:1.这些水需要吸收热量:Q=cmt2—t1= 4.2×103×3×100—20J=1.0×106J;2. 1.0×106J=0.28度,可以节省电费:0.28×0.48—0.30×30元=1.5元;8 2009全国初中应用物理知识竞赛题在一些农村地区建造的沼气池,通过将农村大量的秸秆、人畜粪便发酵来获取沼气,利用沼气来烧火做饭,点灯照明;沼气池的应用,不仅使上述资源得以更好的利用,同时也给生活带来了诸多便利,使环境得以改善;这是一个一举多得的惠民工程;图9所示为一农户的水压式沼气池的剖面简图;说明:1.沼气池 2.水压池 3.进料口 4.密封盖 5.输气管 6.贮气室 7.沼气压力显示器 8.总阀门 9.U形管压强计里面装有染成红色的水 l0.出料口盖板不密封水压池,水压池仍与外面大气相通 11.阀门已知该农户家燃气灶的相关技术数据如下:取g =10 N /kg,水的比热容c 水=4.2×l03J /kg ·℃1.根据图9所示,通过计算说明,该农户此时能否使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭2.有一天,该农户发现,沼气压强小于燃气灶的要求;为了能尽快利用沼气生火做饭,从物理学的角度看,可采取哪些措施3.若该农户所用的燃气灶是普通炉,通常情况下,普通炉中的右炉单独正常工作时,将一壶质量为2.5 kg 、温度为20℃的水烧开,耗时约10 min;试估算右炉烧水的效率;4.请你就如何提高燃气灶的效率问题谈淡你的设想;解析:1.灶前沼气的压强p=ρ水g h 水=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×0.06m=6.0×102Pa=0.6kPa因为p>0.5kPa,因此可以使用这个沼气池中的沼气来正常烧火做饭;2.可采取的措施有:通过进料口向沼气池中加水、加料或向水压池中加水等;如果通过进料口向沼气池中加适量的热水,则效果更佳;3.一般说来,燃气灶正常工作时,燃气的燃烧是很充分的,我们可以视为燃气完全燃烧;再把当时的大气压看作是1标准大气压;水吸收的热量 Q 吸=c 水m 水△t 水=4.2×103×2.5×100—20J=8.4×105J.燃气灶所放出的热量 Q 放=Pt=4.0×103×10×60J=2.4×106右炉烧水的效率η=放吸Q Q ×100%=65104.2104.8⨯⨯×100%=35%;4.提高燃气灶热效率的设想如下:适当选用额定流量较大的炉具以缩短加热时间,从而缩短向环境散热时间,以减少热损失;及时清除水壶底部的水垢,以加快热传递;烧水时,水壶最好加盖;9、18分2009全国初中应用物理知识竞赛复赛题阅读资料并回答问题:干湿温度计是一种既能测量空气温度,又能测量空气相对湿度的常用测量仪器某一温度下,空气中水蒸气量与该温度下饱和水蒸气量的比值叫做该温度下的空气相对湿度,以百分数表示;饱和气是指一定温度下,一定数量空气中所能最大限度容纳的水蒸气量;如图4甲所示,仪器上有两支相同的温度计并列地安装在同一刻度板上图4乙为其背面,其中一支温度计的测温泡外面裹有被水浸湿的棉纱,这一支温度计即为“湿”温度计;另一支温度计的测温泡直接裸露在空气中,这一支温度计即为“干”温度计;还有一个可根据干、湿温度计的示数来确定空气相对湿度的转盘式标尺;1.通常情况下,湿温度计的示数比干温度计的示数稍低一些,这是为什么2.转盘式标尺由两个同轴的圆盘组成,其中外盘是固定的,上面标有对应“湿温度计”温度值的0~40刻度线及表示相对湿度值的10~100刻度线;内盘可以绕轴转动,上面标有对应“干温度计”温度值的0~40刻度线及“相对湿度%”字样;转动内盘,当内、外盘上的相同温度值对准时,“相对湿度”的箭头正好指向100,表明空气的相对湿度为100%,如图4丙所示;请你根据以上信息,说明如何根据干、湿温度计的示数,使用这个转盘式标尺来确定出空气的相对湿度;3.中午,小宏看到干温度计的示数为26.0℃,湿温度计示数为22.0℃;到了晚上,小宏看到干温度计的示数为16.0℃,湿温度计示数为12.0℃;请思考并回答:①中午和晚上空气的相对湿度,以下说法正确的是A.中午和晚上空气的相对湿度相同。
初中物理《热和能》单元教学设计以及思维导图6
(1)内能 多媒体展示情景一:物体内部的分子始终处于无规则的运动中
师:运动的物体具有动能,那么处于热运动的分子是否具有动能呢? 师生总结:如同运动着的物体具有动能一样,作无规则运动的分子具有动能,即分 子动能. 师:受到地球吸引的物体若被举高,具有重力势能,分子与分子之间也有相互作用 力,分子 之间是否也具有势能呢? 演示实验一:将分子间的相互作用类似地看成分子间由一根弹簧相连接,改变分子 模型间的距离,弹簧发生形变,具有弹性势能,推知分子间存在势能,即分子势能. 内能:物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和. 多媒体展示情景二: 组织学生讨论:1.气体固体有内能,液体有内能吗? 2.内能与机械能是一回事吗?
专题三:比热容
( 1 课时)
专题四:热机
( 1 课时)
专题五:能量的转化和守恒 ( 1 课时)
专题一
分子热运动
所需课时 1 课时
专题一概述
本专题首先简介有关物质由分子组成的知识,使学生对分子小、数量大有深刻印象。然
后通过实验观察,使学生从宏观现象出发,通过推理来感知一切物质的分子都在不停地
做无规则运动,对冷水和热水中一滴墨水扩散快慢的探究比较,让学生讨论得出温度越
学生不知道的部分,这样找到学生的“最近发展区”。才能让学生从“实际水平”发展到“潜 在水平”,大大的开发学生的潜能)
当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递,热传递时,能量从 高温处转移到低温处,直至温度相同.
学生根据生活经验举例:
(1)经火加热的铁锅,热得烫手. (2)经太阳照射的棉被,暖乎乎的. (3)经加热的液体,液体自下而上的翻腾,温度逐渐升高. (再由物理走向生活,感知生活中的物理。学生学习的积极性高涨,把学生学习的 热情推到一个兴奋点上,使得学习成为一种享受快乐的过程) 热传递——改变内能的一种方式. 教师归纳总结:使学生认识到热传递是改变内能的一种方式,其实质是在热传递过程中 物体的内能(能量)发生了转移.热传递过程中转移能量的多少叫热量(Q),单位是 J. 做功——改变内能的另一种方式. 演示实验:压缩空气引火实验。 演示实验:气体膨胀温度降低的实验。 师:棉花燃烧说明了什么?瓶口为什么出现大量白雾? 学生讨论并回答. 教师归纳总结:使学生认识到做功是改变内能的另一种方式,其实质是在做功过程中物 体的内能(能量)发生了转化.
九年级物理第十六章 热和能人教实验版知识精讲
九年级物理第十六章热和能人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:第十六章热和能比热容(一)课程标准要求:1. 知识与技能(1)了解比热容的概念,知道比热容是物质的一种特性。
(2)尝试用比热容解释简单的自然现象。
(3)能根据比热容进行简单的热量计算。
2. 过程与方法(1)通过探究,比较不同物质的吸热能力。
(2)通过阅读《气候与热污染》了解利用比热容解释海边与沙漠昼夜温度问题,并了解“热岛效应”的成因。
3. 情感态度与价值观建立保护环境的意识。
(二)重点难点突破:1. 重点:比热容的物理意义及概念(1)比热容是用来表示不同的物质,在质量相等、温度升高的度数相同的情况下,吸收的热量是不同的物理量。
(2)定义:质量的某种物质,温度升高所吸收的热量叫做这种物质的比热容,用符号c表示,单位:/()。
J kg C注意:比热容是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热容,一般来说,不同的物质比热容不同,同种物质的比热容总是相同的,它与物质的质量、温度,体积等无关,在常见的物质中,水的比热容最大。
[例1] 关于比热容下列说法正确的是( )A. 一杯水比一碗水的比热容小B. 不同物质、质量相同,升高相同的温度,吸收的热量一般不相等C. 沿海地区与内陆地区相比;一年四季温差变化量小,是因为水的比热容比沙石比热容大的原因D. 水与其他物质相比,吸收相同的热量温度变化小分析:比热是物质的特性,同一物质比热容不变,不同物质,一般不同,根据Qt cm∆=可知,质量相等的沙石与水,在从空气中吸收(或放出)相等的热量时,由于水的比热容大,所以其温度变化量小。
答案:BC2. 难点:热量公式的理解及运用利用热量公式进行计算时,需注意以下几点:(1)同一公式中各物理量的单位务必统一成国际单位,即c 的单位是/()J kg C ⋅︒,m 的单位用kg ,t 的单位用℃。
(2)公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。
初中物理《热和能》单元教学设计以及思维导图
功的方式和热传递的方式,引出改变内能的两种方式 学生活动,检测反馈:在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些,请你 用不同的物理知识,写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理 由。 教师讲解:热量的概念,通过实例说明物体在吸收或放出多少热量的 同时改变了物体的内能 探究活动 2:做压缩空气点火的演示实验和气体对外做功内能减少的 演示实验
专题问 题设计
问题 1.那些物体有内能,为什么? 问题 2.物体的内能和它的温度有关系吗? 问题 3.你有那些方法可以增大一根铁丝的内能?
问题 4.你知道那些让物体内能减小的实例?
所需教学环境和教学资源
教学支撑环境:多媒体实验室 信息化资源:投影仪,电脑网络 常规资源:铁丝数根,乙醚,棉花团,压缩气体点火演示仪,锥形瓶, 橡皮管,气筒
主要学习方式和学习成果:通过实验分析和类比方法认识抽象的分 子动理论;通过探究活动和表格信息观察,对比,分析比热容的概念, 通过讨论理解水的比热容较大这种特性的应用;演示观察热机的工作
过程。 主题单元规划思维导图
主题单元学习目标 知识与技能:1、知道和认识层次:初步了解分子动理论的基本观点; 了解内能的概念,能简单描述温度与内能的关系;了解热量的概念; 了解比热容的概念;知道做功的过程就是能量转化或转移的过程;通 过实例了解能量及其存在的不同形式,能简单描述各种各样能量和我 们生活的关系;通过实例认识能量可以从一个物体转移到另一个物 体,不同形式的能量可以相互转化;知道能量守恒定律;能举出日常 生活中能量守恒的实例;从能量转化的角度认识燃料的热值;通过能 量转化和转移,认识效率。
2、理解层次:能用分子动理论解释某些热现象;尝试用比热容 解释某些自然现象;能用能量转化和守恒的观点分析物理现象。 过程与方法:通过观察和实验,初步了解分子动理论和内能的改变,
初中物理知识要点整理之热学
初中物理知识要点整理之《热学》中考物理知识点:热量1.热量定义:物体在热传递的过程中,吸收或放出热的多少。
(热量是一个随热传递过程的发生而存在的物理量,没有热传递,就没有热量可言,因此,不能用“具有”、“含有”等词来描述热量。
2.热量的符号:Q3.热量的单位:焦(符号:J)4.热量的计算公式:Q=cm△t吸热:Q吸=cm(t-t0)放热:Q放=cm(t0-t)△t—变化的温度(升高的温度或降低的温度)t0—初温t—末温5.对公式Q=cm△t的理解:物体吸收或放出的热量与物质的比热、物体的质量、物体温度的变化都有关系,c、m、△t与Q之间是多因一果的关系,而不是一因一果的关系。
中考物理知识点:热传递1.热传递:热从高温物体传向低温物体或从物体的高温部分传向低温部分的现象叫做热传递。
2.条件:物体之间或同一个物体的不同部分之间存在温度差3.规律:热总是从温度高的物体传向温度低的物体或从物体的高温部分传向低温部分,直到温度相同为止。
4.热传递方式:热传导、热对流、热辐射。
物体热辐射和吸收热的本领,跟物体的温度,表面的颜色和光滑程度有关。
(1)物体的温度越高,热辐射的本领越大。
(2)黑色物体吸收热和辐射热的本领,比白色物体强(3)表面光滑的物体吸收热和辐射热的本领,比表面粗糙的物体弱。
5.热的良导体和热的不良导体(1)热的良导体:善于传导热的物质叫做热的良导体。
各种金属、汞是热的良导体,最善于传导热的是银,其次是铜和铝。
(2)热的不良导体:不善于传导热的物质叫做热的不良导体。
瓷、纸、木、玻璃、皮革、羽毛、棉花、软木、液体(除汞外)、气体等都是热的不良导体。
中考物理知识点:性质1.质量相同的同种物质,升高的温度越多,吸收的热量越多。
2.同种物质,升高相同的温度,质量越大,吸收的热量越多。
3.质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
4.同种物质,吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值是个定值。
沪教版初中物理总复习总复习:热和能(提高)知识讲解
沪教版初中物理总复习知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习总复习:热和能(提高)【考纲要求】1.了解分子动理论的初步知识;2.知道物体的内能,知道影响内能大小的因素,改变内能的两种方式;3.掌握比热容的概念,能利用比热容解释有关现象;4.了解热机的工作原理,知道汽油机、柴油机的工作原理及能量转化;5.知道热机的效率;知道提高热机效率的途径;6.知道能量的转化和守恒。
【知识网络】【考点梳理】考点一、分子热运动1.物质的构成:常见物质是由分子、原子构成的。
2.分子的热运动:(1)扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
(2)影响扩散快慢的因素:温度。
(3)扩散现象表明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
3.分子之间的作用力:分子之间即存在斥力也存在引力。
要点诠释:1.物体内部大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。
温度的高低是物体内分子热运动剧烈程度的标志。
温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快。
2.分子之间的引力和斥力同时存在,只是对外表现不同:(1)当固体被压缩时,分子间的距离变小,作用力表现为斥力。
(2)当固体被拉伸时,分子间的距离变大,作用力表现为引力。
3、分子动理论的基本观点:(1)常见物质是由大量的分子、原子构成的;(2)物质内的分子在不停地做热运动;(3)分子之间存在引力和斥力。
考点二、内能1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
2.单位:焦耳,符号:J。
3.影响内能大小的因素:温度、质量、体积、状态等。
4.改变内能的方式:热传递、做功。
5.内能与机械能的区别:物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关,是物体能量的微观表现;物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关,是物体能量的宏观表现。
物体的内能在任何情况下都不会为零(因为分子不停地做无规则运动总有动能),而物体的机械能可以相对为零。
所以内能和机械能是两种不同形式的能量。
初中物理(热量)
初中物理总复习---热量※知识互联网定义——物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量热量单位——焦耳(J) 升温吸热——Q吸=cm(t-t0)公式——Q=cmΔt降温放热——Q放=cm(t0-t)热定义——1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量叫这种燃料的热值热值单位——焦耳/千克 (J/kg)公式——Q=mq量定义——单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做比热容,比热容它是物质的物理属性之一单位——焦耳/(千克·摄氏度) (J/(kg·℃))热机——内能转化为机械能※复习导航1.重要概念和公式(1)热量的概念及公式Q=cmΔt(2)热值的概念及公式Q=mq(3)比热容的概念(4)热机中能量的转化2.基本物理方法对比法:通过质量相同的不同物质吸收相同热量而升温不同引入比热容的概念;通过质量相同的不同燃料充分燃烧时放出热量不同引入热值的概念.3.易错易混淆的问题(1)热量和温度是两个不同的物理量.温度是指物体的冷热程度,任何一个物体都有一定的温度,物体吸收热量温度可能升高,也可能不变;而热量是指物体在热传递过程中吸收或放出能量的多少,它是内能变化的量度之一,它与物体温度高低无关,与温度的变化量成正比.(2)在利用Q=cmΔt计算热量时,一定要弄清各物理量的含义,注意区分温度“升高了”“升高到”“降低”“降低到”等易混淆的概念.※考点聚焦热量、比热容在教材中所占篇幅较少,但中考试卷中必然出现,多以填空题和简算题为主,计算内容达到“理解”等级,难度以中、低档为主,在今后中考中涉及生产、生活实际应用问题(气候、环保等方面)的题目会逐渐增多.※例题评析【例1】(05淮安金湖)炎热的盛夏,人站在水中时感到凉爽,而当人赤脚走在沙土上时却感到烫脚.这主要是因为水和沙土具有不同的…………………………………( ) A.热量 B.内能 C.比热容 D.密度【分析】热量、内能、比热都是物理学中三个重要的物理量.三者之间有区别也有联系,学生容易混淆.在沙滩上,水和沙子同时接收阳光照射,可谓加热条件相同.在相同时间内,物质所吸收到的热量是相同的,而产生温度差的原因就在于比热容.【解答】D【点评】把握内能、热量、比热容和热值这四个物理量之间的区别和联系,学会由现象归纳物理原理;学会在生活中关注物理知识的运用.【例2】(04浙江金华)水的比热容比较大,人们往往利用它的这一特征为生产、生活服务.在下列事例中与水的这一特征无关的是…………………………………………( )A.让热水流过散热器来取暖B.在大的河流上建水电站,用水发电C.晚上向秧田里灌水D.汽车发动机用水循环冷却【分析】水冷系统、水热系统和冬秧灌水都是“水的比热容比较大”的典型应用,而水力发电并没有应用这一点,它主要利用了能量转化.水由于被举高产生巨大的势能,进而被转化为电能.【解答】B【点评】学会从生活中归纳物理知识,更重要的是从物理顺利的走向社会,造福社会.【例3】(04天津)柴油机是工农业生产中常用的热机,已知某型号柴油机的效率是30%,在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热J,这些热通过该柴油机的转化能对外做有用功J.(柴油的热值为3.3×107J/kg)【分析】计算燃料完全燃烧放出热量,应选择公式Q放=mq=2kg×3.3×107J/kg=6.6×107J;热机效率是指热机对外输出的有用功占燃料完全燃烧所放热量的比值,所以W有=Q放×30%=2.2×107J.【解答】6.6×107J;2.2×107J【点评】学会抓住题目中的关键字词,选择正确的计算公式;学会迁移的方法,将热机的效率与机械效率相联系,将能的概念与功的概念相联系.【例4】(05宿迁)比热容是物质的一种特性.用同种物质制成两个质量不等的物体,其比热容(填“相同”或“不同”).质量均为1kg的铜块和铅块,如吸收了相等的热量,则铜块与铅块升高的温度之比为︰;若铜块温度升高了100℃,则它吸收了J的热.(c铜=3.9×102J/(kg·℃),c铅=1.3×102J/(kg·℃))【分析】比热容是物质的特性,因此只要物质的状态不变,质量和体积等因素的改变是不会影响物质的比热容的,抓住“同种物质”可以得出“相同”的答案.后两问因为是热传递现象,所以用公式Q=cmΔt进行解题:Q吸=c铜m铜Δt=3.9×102 J/(kg·℃)×1kg×100℃=3.9×104J【解答】相同;1:3 ;3.9×104J【点评】学会抓住题目中的关键字词,把握知识脉络.学会根据应用范围选择正确的公式进行计算.【例5】(05南通)铝壶中装有3kg的水,放在煤气灶上加热,将水从20℃加热至沸腾(在1标准大气压下),煤气灶共燃烧了48g 煤气,在此过程中(1)铝壶中的水吸收了多少热量?(水的比热c = 4.2×103J/(kg·℃) )(2)完全燃烧48g煤气可以放出多少热量?(煤气的热值q = 4.2×107J/kg)(3)如果认为铝壶中的水吸收了煤气灶放出的全部热量,则该煤气灶的效率是多少?(4)实际加热过程中,铝壶也会吸热并向外界散热,那么该煤气灶的实际效率比你在(3)中求到的效率是高还是低?为什么?【分析】(1)(2)可以根据现象选择公式.(1)是热传递,运用公式Q=cmΔt,其中Δt=100℃-20℃=80℃.Q=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×80℃=1.008×106J;(2)是燃料燃烧放热,运用公式Q =mq=0.048kg×4.2×107J/kg=2.016×106J;(3)(4)根据效率问题的实质——有用的能量占总能量的比值,可以得出答案.【解答】(1)1.008×106J (2)2.016×106J (3)100%(4)低;因为存在热损失,最终水所得到的有用的能量减少了,所以效率降低.【点评】学会有关能量转化中效率的计算,从与生活现象有关的计算中把握效率问题的实质,并学会分析实际问题.※创新考题【例1】(04山东聊城)给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图12-1中a图所示.若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是…( )A.aB.bC.cD.d【分析】抓住题目中的关键字词“其他条件不变”,即加热条件不变.那么在相同时间内,物质所吸收的热量相同,所以加水前后,水在相同时刻Q吸相等,根据公式Q=cmΔt,当Q、c一定时,m越大,Δt越小.因此加水后的曲线斜率应小于原来的曲线a,同时应当考虑水沸腾时温度保持在沸点不变,故选择C.【答案】C.【点评】本题用数字图线表示物理规律,既考查了同学们的学科渗透的意识,又考查了同学们解决问题的能力.这类题型在今后的中考中会逐步增加.【例2】(04浙江金华)小明家住市中心,奶奶嫌城市夏天太热而不住他家,这激发了他探究城乡温差的原因.某星期天,他请全班同学分别到选定的地点,于中午同一时刻测出各测试点的气温,以此绘制出如图12-2所示的“区域——温度”坐标图.(1)图中气温最低的区域是:;简析该区域气温低的主要原因:.(2)请提出一种降低市中心环境气温的办法: .【分析】结合数学中的坐标知识,从图像中找出温度最低的区域是农田,主要原因在于农田区域的水域面积较其他区域多,而水的比热容较大,在加热条件相同时,温度变化较小.改善市中心环境气温的方法很多,可以:改用比热容大的建材,多植树,改善市区水域结构,鼓励使用环保型汽车等.【解答】农田;农田区域的水域面积较其他区域多,而水的比热容较大,在加热条件相同时,温度变化较小;改用比热容大的建材,多植树,改善市区水域结构,鼓励使用环保型汽车等【点评】环境问题时当今社会的热点问题,而“热岛效应”是制约城市发展,影响市民生活的重要环境问题之一.本题的可贵之处在于对生活、对社会的关注,让学生运用物理知识解决实际问题,学做社会的主人.※单元达标验收训练一、填空题郊区城镇居民区商业区市中心居民区公园城乡居民区农田图12-1。
教科版初中物理九年级上册内能和热量(基础) 知识讲解
内能和热量(基础):【学习目标】1.了解内能的概念,能简单描述温度和热运动、内能的关系;2.知道热传递和做功可以改变物体的内能;3. 从能量转化的角度认识燃料的热值;【要点梳理】要点一、内能(《分子热运动、内能》内能)物体内所有分子的动能与分子间相互作用的势能的总和,叫做物体的内能。
要点诠释:(1)单位:焦耳,符号:J。
(2)同一个物体,它的温度越高,内能越大。
物体内能的大小,除与温度有关外,还与物体的体积、状态、质量等因素有关。
(3)一切物体都有内能。
(4)内能与机械能的区别:物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关,是物体能量的微观表现;物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关,是物体能量的宏观表现。
物体的内能在任何情况下都不会为零(因为分子不停地做无规则运动总有动能),而物体的机械能可以相对为零。
所以内能和机械能是两种不同形式的能量。
要点二、改变内能的方式通过做功和热传递这两种方法都可以改变物体的内能。
要点诠释:(1)在热传递过程中,物体吸收(或放出)热量。
内能增加(或减少)。
用热传递的方法改变物体的内能的过程,实质上是内能的转移过程。
(2)对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,自身内能减少,用做功的方法改变物体内能的过程,实质上是内能与其他形式的能量之间相互转化过程。
(3)物体在热传递过程中,传递的能量的多少叫做热量。
单位为焦耳,符号是J。
(4)温度是分子无规则运动剧烈程度的标志,或者说是分子平均动能大小的标志。
温度高的物体分子的无规则运动剧烈,但势能不一定大。
不能由温度的高低判定内能的大小,也不能由内能的增减判断温度的高低。
例如,晶体在熔化时,不断地从外界吸引热量,物体的内能增加。
但物体的温度不变,所吸收的热量用来增加物体内分子的势能。
(5)做功和热传递在改变物体的内能上效果是相同的,所以说它们是等效的。
要点三、热值我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
初二物理热与能的基本概念与应用总结
初二物理热与能的基本概念与应用总结物理学中的热与能是十分重要的概念,在初中阶段的物理学习中也起到了至关重要的作用。
本文将对初二物理中热与能的基本概念以及其应用进行总结。
一、热与能的基本概念1. 热的概念热是物体温度高低的一种表现,是物体内部微观粒子的运动状态所表现出的一种能量形式。
热是能量的一种传递方式,具有热传递和热平衡的特点。
2. 温度的概念温度是用来表示物体冷热程度的物理量,是热的量度。
在国际单位制中,温度的单位是摄氏度(℃)。
温度是物体内部微观粒子平均能量的表现,其高低决定了物体冷热程度的大小。
3. 热量的概念热量是物体间由于温度差异而发生的能量传递。
在国际单位制中,热量的单位是焦耳(J)。
热量的传递方式有三种,包括传导、传热和辐射。
4. 能量的概念能量是物体的一个基本属性,是物体从一种状态转变为另一种状态时所表示的物理量。
能量可以分为多种形式,包括动能、势能、热能等。
能量守恒定律是物理学中的基本定律之一,它表明能量在封闭系统内是不会减少或增加的。
二、热与能的应用1. 热的应用热的应用在我们日常生活中随处可见。
例如,我们使用暖气设备来调节室内温度,使用制冷设备来制造冷气。
此外,热的应用还包括烹饪、发电、供暖、空调等。
2. 能量转化与利用能量转化与利用是热与能的重要应用之一。
热能可以转化为机械能,例如蒸汽机的工作原理就是将热能转化为机械能。
此外,太阳能和水能等可再生能源的开发利用也是能量转化与利用的典型例子。
3. 热与能的守恒物理学中有一个重要定律是热力学第一定律,它表明能量在封闭系统内是守恒的。
这个原理是我们理解热与能的基础,也是应用热与能的关键。
4. 热与能与环境保护热与能的应用对环境产生一定的影响,因此在利用热与能时需要考虑环境保护。
例如,在发电过程中,燃煤发电会释放大量的二氧化碳,对气候变化产生影响,而清洁能源的使用可以减少对环境的影响。
三、热与能的实践意义初二物理学习中学习热与能的基本概念和应用,不仅有助于我们理解物质的结构和变化过程,还能提高我们解决实际问题的能力。
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1.分子动理论的内容包括:①物质是由分子构成的;②分子在永不停息地做无规则运动;③分子之间存在着相互作用的引力与斥力.2.不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象,叫做扩散.扩散现象说明:①分子在永不停息地做无规则运动;②分子之间有间隙.3.物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能.物体的内能与物体的温度、质量、材料、状态等因素有关.一个物体,温度越高,分子的无规则运动越剧烈,具有的内能越大.4.改变物体内能的方式有做功和热传递.对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,内能减小.物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减小.比较不同物质的吸热能力探究课题:比较不同物质的吸热能力实验器材实验设计怎样比较水和食用油吸热能力的差异?方法一:加热相同时间比较水和食用油升高的温度.方法二:升高相同的温度比较水和食用油的加热时间探究方法实验过程中应当控制水和食用油的质量相等,控制升高温度相同或吸收热量相同(即加热相同时间),这种研究问题的方法称为控制变量法得出结论①质量相等的水和食用油,升高相同的温度,水吸收的热量多,说明水的吸热能力强;②物体吸收热量的多少与物质种类、质量的大小和升高的温度有关实验改进实验中可利用加盖子的方法来减小热量损失在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容.水的比热容=_J/(kg·℃),它的物理意义是1_kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量为_J.7.物体温度升高时,吸收热量的公式是,温度降低时,放出热量的公式是(-t).在热传递过程中,若不考虑热损失,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量,即=.认识内燃机定义燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机分类汽油机和柴油机汽油机工作原理图______吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程四冲程工作过程四个冲程叫做一个工作循环,一个工作循环活塞往复2次,曲轴和飞轮转动2周,对外做功1次吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,只有做功冲程对外做功做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能说明汽油机和柴油机构造上的一个主要不同点是:汽油机汽缸顶部有火花塞,而柴油机汽缸顶部有喷油嘴某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比是J/kg,它表示1_kg的酒精完全燃烧放出的热量为_J.热值的单位是J/kg(或),燃料完全燃烧放出的热量可用公式表示为=qm(或=qV).10.在热机里,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率,用公式可表示为η==.考点1 分子热运动【例1】(泉州)下列现象中,能说明分子在不停地做无规则运动的是( ) A.冬天,雪花纷飞B.八月,桂花飘香C.扫地时,灰尘满天飞D.擦黑板时,粉笔灰在空中飞舞【解析】雪花纷飞是物体的机械运动,不是分子的运动,故选项A不符合题意;花香分子不停地做无规则运动,分子运动到空气中,人们就闻到了桂花的香味,故选项B符合题意;灰尘满天飞是物体的机械运动,不是分子的运动,故选项C不符合题意;粉笔灰在空中飞舞属于物体的机械运动,不是分子的运动,故选项D不符合题意.【答案】B【变式训练】1.下列哪种现象不能用分子动理论来解释( )A.走进花园闻到花香B.放入水中的糖块会使水变甜C.天空中飞舞的雪花D.水和酒精混合后总体积变小答案:C考点2 温度、热量和内能【例2】(宜昌)下列关于功、内能、热量的描述正确的是( )A.机械能为零的物体,内能也一定为零B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递C.做功和热传递都能改变物体的内能D.物体的内能增大,温度一定升高【解析】一切物体都有内能,因此机械能为零的物体,其内能一定不为零,故选项A 错误;热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递,而不是从内能大的物体向内能小的物体传递,故选项B错误;改变物体内能的两种方式:做功和热传递,改变物体内能的两种方式是等效的,故选项C正确;物体吸热,内能一定增大,但温度不一定升高,例如,晶体在熔化过程中吸收热量,内能增加,但温度不变,故选项D错误. 【答案】C【变式训练】2.(多选)关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是( )A.一块0 ℃的冰具有内能,它的分子在不停地运动B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高C.冬天用热水袋暖手是用热传递的方式改变内能的D.用水作为汽车发动机散热器的冷却剂,其主要原因是水的比热容较小答案:AC考点3 物体内能的改变【例3】(绥化)学校举办春季运动会,参加拔河比赛的同学双手发热,这说明______可以改变手的内能,某同学用手握住棒棒冰给手降温,这是利用________的方法改变内能.(选填“做功”或“热传递”)【解析】参加拔河比赛的同学双手发热,是克服摩擦做功,机械能可以转化为手的内能,此过程是通过做功的方式改变手的内能;某同学用手握住棒棒冰给手降温,热量可以通过热传递的方式转移到棒棒冰上,从而改变了手的内能,使手变凉. 【答案】做功热传递【变式训练】3.如图12-1现象中,通过热传递来改变内能的是( )A.给冷水加热B.压缩空气温度升高C.下滑时臀部发热D.搓手取暖图12-1答案:A考点4 热机工作原理【例4】(广东)如图12-2所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图.C图是________冲程,与它原理相同的是________图所示的演示实验.汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是________图.(后两空选填字母)A B C D E F图12-2【解析】A图中,进气门开启,活塞下行,气体流入汽缸,是吸气冲程;B图中,两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,此冲程将机械能转化为内能;C图中,两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能;D图中,排气门开启,活塞上行,气体流出汽缸,是排气冲程;E图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧.是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程;F图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能;汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能,因此与做功冲程原理相同的是F实验.【答案】做功 F B【变式训练】4.(益阳)下列关于内燃机的说法正确的是( )A.汽车的发动机是内燃机B.蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机C.内燃机工作时,压缩冲程将内能转化为机械能D.先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%答案:A解析:汽车的发动机是内燃机,故A选项正确.蒸汽机不属于内燃机,故B选项错误.内燃机工作时,压缩冲程将机械能转化为内能,故C选项错误.热机在工作时,废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等,所以热机的效率不可能达到100%,故D选项错误.考点5 比热容及其应用【例5】(枣庄)过去常用水作冷却剂给汽车的发动机降温,这是利用了水的比热容较________的性质.某汽车水箱中装了8 kg的水,发动机运行一段时间后,水温升高了20 ℃,在这个过程中,水吸收的热量是________J.[水的比热容为J/(kg·℃)] 【解析】因为水的比热容大,相同质量的水和其他物质比较,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以人们常用水作冷却剂给汽车的发动机降温.水吸收的热量=cmΔt=J/(kg·℃)×8 kg×20 ℃=J.【答案】大【变式训练】5.湿地具有美化环境、调节气候等功能.从物理学的角度分析:湿地能调节空气的湿度,是因为大量水________(填写物态变化名称)可以提高空气中水蒸气的含量;湿地能调节空气的温度,是因为水的________.答案:汽化比热容较大考点6 热量的综合计算【例6】(兰州)某燃气热水器工作时,燃料燃烧产生热量的功率为20 kW;水温升高25 ℃时,每分钟的出水量为10 L,已知=J/(kg·℃),=,求:(1)1 min内水吸收的热量;(2)热水器的效率.【解析】(1)1 min出水体积V=10 L=0.01 ,由ρ=得水的质量:m=ρV=×0.01 =10 kg,1 min水吸收的热量:=cmΔt=J/(kg·℃)×10 kg×25 ℃=J;(2)1 min 燃气燃烧产生热量:=Pt=20 000 W×60 s=J,热水器的效率:η==×100%=87.5%.【答案】J (2)87.5%【变式训练】6.随着生活条件的改善,小明家住上了新楼房,新楼使用的是天然气.小明想:将一壶水烧开究竟需要多少天然气呢?他通过实践收集如下数据,水壶里放入体积为2 000 、温度为20 ℃的水,大火加热直至沸腾,又在物理书中查到天然气的热值为.已知气压为一标准大气压,=J/(kg·℃).(1)烧开这壶水,水需要吸收多少热量?(2)如果小明家天然气炉具的效率是40%,烧开这壶水,需要燃烧多少立方米的天然气?答案:J解析:(1)已知水的体积和密度,根据公式ρ=可求水的质量m=ρV=1.0 ×2 000 =2 000 g=2 kg;已知水的初温和末温,根据公式=可求出水吸收的热量=Δt=J/(kg·℃)×2 kg×(100 ℃-20 ℃)=J.(2)天然气完全燃烧放出的热量===J,完全燃烧天然气的体积V===.1.(潍坊)汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分,汽油机的四个冲程中,使汽车获得动力的是( )A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程答案:C解析:四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能,做功冲程使汽车获得动力,故选项C 正确.2.(潍坊)(多选)下列关于热现象的一些说法,你认为正确的是( )A.温度高的物体比温度低的物体含有的热量多B.冰水混合物吸收热量时,温度升高,内能增加C.高压锅是利用了水的沸点随气压的增大而升高的原理D.沿海地区比沙漠地区昼夜温差变化小,这与水比沙石比热容大有关答案:CD解析:热量是一个过程量,不能用“含有”、“具有”等来修饰,故选项A错误;冰水混合物吸收热量,处于熔化过程,温度不变,内能变大,故选项B错误;高压锅是利用了水的沸点随气压的增大而升高的原理制成的,故选项C正确;由于水的比热容较大,与质量相同的其他物质相比,吸收相同的热量,水的温度变化小,故选项D 正确.3.(潍坊)(多选)用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热(如图12-3甲),根据测得数据分别描绘出两液体的温度随加热时间变化的图像(如图乙).在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用、、、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( )甲乙图12-3A.若,则B.若,则C.若,则D.若,则答案:BC解析:从题图乙可以看出,在吸收相同热量的情况下,a液体温度变化大,由公式=cmΔt知,物质的比热容c=,若,则a液体的比热容小,即<,A选项错误,B选项正确;同理,若=,由m=知,a液体的质量小,即<,C选项正确,D选项错误.4.(潍坊)汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代汽车多数采用汽油机作为发动机.如图12-4是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中正确的是( )甲乙丙丁图12-4A.甲冲程把机械能转化为内能B.乙冲程把内能转化为机械能C.丙冲程把机械能转化为内能D.丁冲程把内能转化为机械能答案:A一、单项选择题1.(乌鲁木齐)以下说法中,不是..分子动理论基本观点的是( )A.分子间存在着引力和斥力B.常见物质是由大量的分子、原子构成的C.构成物质的分子在不停地做热运动D.做功和热传递都能改变物体的内能解析:分子之间同时存在相互作用的引力和斥力,属于分子动理论的基本观点,故选项A不符合题意;物体由物质组成,物质由分子或原子组成,属于分子动理论的基本观点,故选项B不符合题意;构成物质的分子永不停息地做无规则运动,属于分子动理论的基本观点,故选项C不符合题意;改变内能有两种方法:做功和热传递,与分子动理论没有关系,故选项D符合题意.2.(广西)从比热容表中可知,水的比热容比煤油的大,用规格相同的两个试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热,实验后,画出如图12-5所示的图像,其中能正确反映该实验情况的图像是( )A B C D图12-5答案:C解析:用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,放在同一石棉网上,同时对两试管加热,相同时间两种液体吸收的热量相同,而A、B图中反映了相同时间吸收的热量不同,故选项A、B错误;由于水的比热较大,在质量相同、加热时间相同也就是吸收的热量相同时,水温升高的较小,故选项C正确、选项D错误.3.(内江)蒸馒头的师傅在用手从蒸笼里拿刚蒸熟的馒头时,为了避免手被烫伤,要先用手蘸一下凉水,他这样做的主要道理是( )A.利用凉水是热的不良导体,把手和热馒头分开B.利用凉水温度低,能快速降低蒸笼内水蒸气的温度C.利用凉水蒸发要吸热,能降低水的温度D.利用凉水先对手进行冷却,同时又由于水的比热容较大,避免手被烫伤答案:D解析:手拿刚出笼的馒头时,若先在手上沾些冷水,利用凉水先对手进行冷却,冷水遇到热的馒头,冷水会汽化,汽化吸收手上的热,使手的温度降低,同时又由于水的比热容较大,升温较慢,避免手被烫伤,故选项D正确.4.在体积变化不大的情况下,下列说法正确的是( )A.物体吸收热量,温度一定升高B.物体温度升高,内能增加C.物体温度升高,一定吸收热量D.物体温度不变,就没有吸热和放热答案:B5.(攀枝花)质量和初温都相同的水和铜块,分别吸收相同的热量后将铜块投入水中>,不计热损失),则( )A.水的温度升高,铜块的温度降低,且水升高的温度和铜块降低的温度相同B.水的温度降低,铜块的温度升高,且水降低的温度和铜块升高的温度相同C.水的温度升高,铜块的温度降低,且水增加的内能和铜块减少的内能相同D.水的温度降低,铜块的温度升高,且水减少的内能和铜块增加的内能相同解析:质量和初温都相同的水和铜块,当它们吸收相同的热量后,由Q=cmΔt可知,比热容越大,升高的温度越小;由于水的比热容大,所以水升高的温度小,由于初温相同,所以水的末温低.根据热传递的条件,所以质量和初温都相同的水和铜块,当它们吸收相同的热量后,再将铜块投入水中,热量由高温的铜传给低温的水,故铜块的内能变小,水的内能增大,因不计热损失,则水增加的内能和铜块减少的内能相同.故选项C正确,选项A、B、D错误.6.(连云港)将一瓶酒精用去三分之一,则剩余酒精的密度、比热容和热值( ) A.都不变B.都变为原来的三分之二C.热值不变,密度、比热容变为原来的三分之二D.热值变为原来的三分之二,密度、比热容不变答案:A解析:密度、比热容、热值都属于物质的特性,它们的大小与物体的质量和体积均无关系,所以选项A正确、选项B、C、D错误.7.质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的电加热器加热(不计热损失),加热过程中温度变化如图12-6所示,则下列判断正确的是( )图12-6A.甲的比热容大,是水B.甲的比热容大,是煤油C.乙的比热容大,是水D.乙的比热容大,是煤油答案:C8.(宿迁)如图12-7所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的( )图12-7A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程答案:C解析:水蒸气把橡皮塞冲出的过程中,燃料的化学能转化为内能,水蒸气膨胀做功,水蒸气的内能转化为塞子的机械能;内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,因此这一现象相当于内燃机的做功冲程,故选项C正确.9.(怀化)下列现象中,是通过做功改变物体内能的是( )A.冬天在火炉边烤火B.冬天两手相互摩擦,手发热C.用酒精灯把烧杯中的水烧开D.夏天穿薄衣服凉快10.现代火箭用液态氢作为燃料,是因为液态氢具有( )A.较大的热值B.较高的凝固点C.较低的沸点D.较大的比热容答案:A二、填空题11.(贺州)如图12-8所示的装置,其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一个装有空气.演示氧化扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在_______方.(选填“上”或“下”),抽掉玻璃板后,在常温下经过_____(选填“30 s”“1 min”或“20 min”)可以明显观察到上下两个瓶子内气体的颜色变均匀.图12-8答案:下20 min解析:二氧化氮气体的颜色是红棕色的,而且比空气的密度大,因此必须放在下面的瓶子中.将两个瓶口对在一起,二氧化氮气体分子会向空气中运动,所以下面瓶内的气体颜色会变淡,上面瓶内的气体颜色会变红,最终颜色变均匀;常温下分子的运动较慢,需要较长的时间变均匀,故选填20 min.12.(上海)一壶水在炉火上加热,水温升高,其内能________(选填“增大”“不变”或“减小”),改变物体内能有两种方式,这是通过________方式改变其内能的.2 kg的水温度升高10 ℃,水吸收的热量为________J.=J/(kg·℃)]答案:增大热传递解析:当物体的状态和质量均不变时,温度升高,内能增加,因此一壶水在炉火上加热,水温升高,其内能增大;该过程是通过热传递改变水的内能的;水吸收的热量:Q==J/(kg·℃)×2 kg×10 ℃=J.13.(巴中)把1 kg初温为35 ℃的水加热到85 ℃,消耗了10 g的煤气,此过程水吸收的热量为________J,加热装置的效率为________(煤气的热值=J/kg).答案:50%解析:水吸收的热量为=cmΔt=J/(kg·℃)×1 kg×(85 ℃-35 ℃)=J,煤气完全燃烧放出的热量为==J/kg=J,加热装置的效率为η==×100%=50%.三、实验题14.(宁波)在如图12-9所示的“汽油机模型”实验中,厚壁有机玻璃圆筒内底装有两根与静电起电机相连接的放电针.(1)将适量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机.如果观察到放电针放电,汽油燃烧,软木塞被高温高压的气体________,即可模拟四冲程汽油机工作时的________冲程.(2)实验时若发现点火装置不能工作,可用火柴替代放电针.为了点燃圆筒内的火柴,可用_______会聚太阳光使其燃着.答案:(1)冲出做功(2)凸透镜或凹面镜解析:(1)将适量的汽油喷入筒内,用软木塞塞住筒口,摇动起电机,当放电针放电时,汽油燃烧,圆筒内气体的内能增加,气体对软木塞做功,软木塞被高温高压的气体冲出,而汽油机的做功冲程对外做功,因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程.(2)因为凸透镜、凹面镜对光线有会聚作用,所以为了点燃圆筒内的火柴,可用凸透镜或凹面镜会聚太阳光使其燃着.四、计算题15.(呼和浩特)王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水.铁锅内装有5 kg水,把水从18 ℃加热至98 ℃,已知水的比热容为J/(kg·℃).如果木炭的热值为J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收.求:(1)在这个过程中水吸收的热量;(2)在这个过程中用掉多少木炭.答案:J (2)0.49 kg解析:(1)吸收的热量=J/(kg·℃)×5 kg×(98 ℃-18 ℃)=J;(2)由η=得:===J,由=mq得,需要的木炭m===0.49 kg.一、多项选择题1.有关分子热运动,下列说法正确的是( )A.液体很难被压缩,说明分子间有斥力B.用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明分子间有间隙C.雾霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中,说明分子在做无规则运动D.在做墨水滴入水中的扩散实验时,肉眼看不到墨水的分子在运动答案:AD2.下列现象中,通过热传递的方式改变物体内能的是( )A.放入电冰箱中的食物温度降低B.冬天天冷,通过搓手取暖C.用锤子敲打石头时,锤子发热D.热水中放入冰块,水温下降答案:AD3.关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )A.物体的温度越高,所含热量越多B.温度高的物体,内能不一定大C.0 ℃的冰块具有的内能为0 JD.温度相同的两物体间不会发生热传递答案:BD4.下列说法中正确的是( )A.20 ℃的水一定比80 ℃的水含有的热量少B.酒精灯内的酒精用去一半后,酒精的热值不变C.用锯条锯木板,锯条的温度升高,是用做功的方式增大了锯条的内能D.发生沙尘暴时,沙尘漫天浮动,这种现象说明分子在永不停息地做无规则运动答案:BC5.关于比热容,下列说法正确的是( )A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量无关B.物体的比热容跟物体的温度有关C.物体的质量越大,它的比热容越大D.物体的比热容与温度、质量都没有关系答案:AD6.下列说法正确的是( )A.沿海地区昼夜温差较小,主要原因是水的比热容较大B.用锯条锯木头,锯条变热,这是用做功的方式改变了锯条的内能C.柴油机在吸气冲程中,进气门打开排气门关闭,将柴油与空气的混合物吸入汽缸D.水的温度只有升高到100 ℃再继续吸热才能沸腾答案:AB7.在如图12-10甲所示的装置中,分别用两个试管给10 g水和10 g油加热,其温度随时间变化的关系图像如图乙所示,水的比热容是J/(kg·℃),则( )甲乙图12-10A.水的温度每分钟升高30 ℃B.油的温度升高25 ℃需要6 minC.水每分钟吸热105 JD.油的比热容是水的比热容的二分之一答案:CD解析:由题图可知,对水加热12 min,温度才升高30 ℃,故A选项错误;油的温度升高30 ℃需要6 min,故B选项错误;水每分钟升高2.5 ℃,吸收的热量=cmΔt =J/(kg·℃) kg×2.5 ℃=105 J,故C选项正确;相同质量的水和油,吸收相同的热量(加热6 min),油升高的温度是水的2倍,所以油的比热容是水的比热容的,故D 选项正确.8.两个相同的容器分别装有质量相等的甲、乙两种液体,用相同热源分别同时加热,液体的温度与时间的关系图像如图12-11所示.则( )图12-11A.加热相同的时间,乙吸收的热量小于甲的B.甲的比热容大于乙的C.吸收相同的热量,甲升高的温度小于乙的D.升高相同的温度,甲吸收的热量大于乙的答案:BCD解析:用相同的热源同时加热,说明在相同的时间内吸收的热量相同,故A选项错误;在题图中,取相同的加热时间(吸热相同),如图12-12甲所示,>,>,因为甲、乙两液体的质量相同,根据Q=cmΔt,比热容大的温度变化小,<,故B、C选项正确;在题图中,取相同的温度(升高的温度相同),如图乙所示,甲液体需要的加热时间长,吸收的热量多,故D选项正确.甲乙图12-129.小明根据表中所提供的几种物质在一标准大气压下的熔点、密度和比热容,得出物质熔点物质密度/() 物质比热容/()/℃钢 1 515 水 1.0 水 4.2×铜 1 083 酒精0.8 酒精 2.4海波48 铝 2.7 铝0.88B.当温度为1 083 ℃时,钢为固态,铜为液态C.从表中可以看出,密度大的物质,比热容也一定大D.质量相同的水和酒精升高相同的温度,水吸收的热量一定多答案:AD10.如图12-13所示实验或事例,属于内能转化为机械能的是( )A.水蒸气将木塞冲出B.烧水时水温升高C.热水袋里水温降低D.汽油机的做功冲程图12-13答案:AD二、实验题11.(绥化)在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中,用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上,温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触,两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接,如图12-14所示.。