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第五讲　内能及其利用
新课标要求
1．知道常见的物质是由分子、原子构成的。
2．知道自然界和生活中的一些简单热现象。了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点。
例1　观察扩散现象，能用分子动理论的观点加以说明。
3．举例说明自然界存在多种多样的运动形式。知道物质在不停地运动中。
4．了解内能和热量。从能量转化的角度认识燃料的热值。
5．通过实验，了解比热容。能运用比热容说明简单的自然现象。
例2　能运用比热容说明为什么沙漠中的昼夜温差比海边的大。
6．了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。
例3　了解热机对社会发展所起的作用和对环境的影响。
一、分子热运动
1．分子动理论
(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的。
(2)构成物质的分子在_____________________________。
(3)分子之间存在着________和_________。
2．分子运动与温度的关系：温度越____，分子热运动越剧烈。如墨水在热水中散开得更快、“花气袭人知骤暖”等。
不停地做无规则运动
引力
斥力
高
3．扩散现象
(1)定义：不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象。扩散现象可以发生在气体、液体和固体之间。
(2)说明：扩散现象表明①一切物质的分子都在________________________，②分子之间有________。
(3)影响因素：扩散现象与________有关，________越高，扩散现象越明显。
(4)举例：粽叶飘香、“墙角放煤，日久变黑”、“酒香不怕巷子深”等。
不停地做无规则运动
间隙
温度
温度
4．分子热运动与机械运动的区别
(1)机械运动是宏观物体运动，肉眼可见，如风沙飞扬、树叶飘落、PM2.5、霾等。
(2)分子热运动是微观分子运动，肉眼不可见，如闻到花香、酒香四溢、滴入墨水后水变色等。
5．物质中的分子状态
(1)固态：分子间距较小，分子间作用力较强，有一定的体积和形状。
(2)液态：分子间距较大，分子间作用力较弱，有一定的体积，但形状不确定。
(3)气态：分子间距很大，分子间作用力更弱，没有固定的体积和形状。
母题练考点
母题1　(RJ九年级P6动手动脑学物理T2改编)扩散现象与人们的生活密切相关。下列示例中不属于扩散现象的是( )
A．利用盐水腌制咸鸭蛋　　　　　　　
B．人造木板黏结剂中的甲醛扩散在空气中
C．春天，百花绽放，花香四溢
D．扫地时尘土飞扬
D
母题2　(RJ九年级P3演示实验图改编)如图所示，在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开。撤掉玻璃板后，会发生什么变化？下列说法正确的是( )
A.空气因为重力的作用才进入下面的瓶子里
B．空气和二氧化氮只会在下面的瓶子里混合
C．二氧化氮的密度比空气大，它不能进到上面的瓶子里
D．一段时间后两种气体会在两个瓶子内均匀混合在一起
D
二、内能
1．定义：构成物质的所有分子，其热运动的____能与分子____能的总和叫做物体的内能。
2．单位：焦耳，符号为J，各种形式的能量的单位都是焦耳。
3．影响因素：物体的质量、状态和_________。
(1)同一物体，在相同状态下，温度越高，内能越大；温度降低时，内能______。
(2)在温度相同、状态相同的情况下，物体的质量越大，内能越____。
4．特点：一切物体在任何时候都具有内能。
动
势
温度
减小
大
5．改变内能的两种方式：__做功__和__热传递__。
方式 热传递 做功
实质 内能的__转移__ 内能与其他形式的能之间的__转化__
说明 条件：物体间存在__温度差__
传递方向：从高温物体传递到低温物体 外界对物体做功，物体内能__增加__；
物体对外界做功，物体内能__减小__
实例 热水袋取暖；用冷毛巾给头部降温；用火煮饭；太阳能热水器；火炉烤火等 钻木取火；搓手取暖；划着火柴；用锯锯木头，锯条发热等
联系 热传递和做功在改变物体内能上是等效的
6.热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，用符号Q表示，单位是___________。
7．温度、内能、热量的关系
焦耳(J)
母题练考点
母题3　(RJ九年级P9图13.2－5改编)如图所示是“探究改变物体内能”的实验。
(1)烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”)，这是通过_______(选填“热传递”或“做功”)的方式改变了瓶内气体的内能。
(2)继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能______(选填“增大”“减小”或“不变”)，温度______(选填“升高”“降低”或“不变”)，空气中的水蒸气________形成的。
增大
做功
减小
降低
液化
母题4　关于物体内能、热量和温度，下列说法中正确的是( )
A．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
B．物体吸收了热量，温度可能不变
C．温度高的物体定比温度低的物体含有的热量多
D．机械能为0的物体，内能也为0
B
三、比热容　热值
母题练考点
母题5　(RJ九年级Pl3“想想议议”改编)下列事例中不能利用水的比热容较大的特性解释的是( )
A．北方的冬天楼房中的“暖气”用水作为传热介质
B．夏天在地上洒水会感到凉快
C．汽车发动机用水作为冷却剂
D．海边昼夜温差变化比沙漠地区昼夜温差变化小
B
母题6　春季，在培育秧苗时，有经验的农民往往会在傍晚往秧田里灌水以防倒春寒冻伤秧苗，这是利用水的____________比较大的性质；若质量为2 000 kg的水温度从5 ℃降低到2 ℃，放出的热量是_______________ J。[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
比热容
2.52×107
四、热机　热机的效率
1．热机：利用______做功的机械，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
2．热机的能量转化：________转化为____________。
3．内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，分为汽油机和柴油机。
内能
内能
机械能
4．汽油机四冲程示意图及特点
有用功
燃料完全燃烧放出
母题练考点
母题7　(RJ九年级P18图14.1－3改编)如图为汽油机工作循环中的某个冲程，关于此冲程的说法正确的是( )
A.进气门打开，排气门关闭
B．喷油嘴喷出雾状汽油
C．靠飞轮的惯性完成
D．内能转化为机械能
D
37.5
（1） 水吸收的热量；
（2） 加热所需要的时间。
实验6　比较不同物质吸热的情况
例6　某班同学利用如图所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
(1)在图中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有_______和_______。
(2)加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过________________来判断的。
天平
秒表
加热时间长短
（3） 实验中记录的实验数据如下表。
通过分析实验数据，质量相同的水和煤油升高相同温度，______吸收
的热量较多，则______的比热容较大。
水
水
(4)如图所示是某同学绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图像，
能正确描述该实验真实情况的图像是_____（选填序号）。
C
拓展设问
（5） 图中实验器材的安装顺序是____________（选填“自上而下”或“自下
而上”）。
自下而上
（6） 由实验测得的煤油的比热容比实际值要大一些，如果测量过程中没
有错误，则造成此误差的原因是________________。
存在热量损失
创新设问
低
两个阻值相等的电阻丝并联，其在任何时间产生的热量均相等

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