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(共60张PPT)
内能
1.分子热运动
(1)常见的物质是由大量__________、原子构成的。如果把分子看成球形的，一般分子的直径大约只有10－10 m。
分子
知识梳理
(2)一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
①扩散：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。固体、液体、气体都可扩散，扩散速度与________有关。温度越高，扩散速度越快。
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分子热运动：一切物体的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫做分子的热运动。分子运动越剧烈，温度越________。
温度
高
(3)分子之间存在相互作用的引力和________。当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为________；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为________；如果分子相距很远，那么作用力就变得十分微弱，可以忽略。
斥力
斥力
引力
2.内能
(1)定义：构成物体的所有分子，其热运动的________与__________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，那么内能是无条件存在着的。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块，都具有内能。
(3)内能大小与温度的关系：在物体的质量、材料、状态相同时，__________，物体内能越大。
动能
分子势能
温度越高
(4)内能的改变
热量：在热传递过程中，__________的多少叫做热量，热量的单位是________。热传递的实质是______________。
改变物体内能有热传递和做功两种方法。
①热传递
a.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。
b.热传递的条件：__________不同。热传递传递的是内能(热量)，而不是温度。
传递能量
焦耳
能量的转移
温度
c.热传递过程中，物体________热量，内能增加；物体________热量，内能减少。
注意：物体内能改变，其温度不一定改变。
②做功
a.做功可以改变内能：对物体做功，物体内能会________；物体对外做功，物体内能会________。
b.做功改变内能的实质是内能和____________的相互转化。
吸收
放出
增加
减少
机械能
3.比热容
(1)定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的_______与它的_______和______________乘积之比，叫做这种物质的比热容。
(2)物理意义：表示物体的吸热或放热本领的物理量。
(3)比热容用符号____表示，它的单位是___________________，符号是__________。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)，它表示1 kg的水________________________________________。
(4)比热容是物质的一种特性，大小与物质的种类、状态有关，与质量、体积、温度、湿度、吸热放热、形状等无关。
(5)热量的计算公式：____________________。
热量
质量
升高的温度
c
焦每千克摄氏度
J/(kg·℃)
温度升高1 ℃时吸收的热量是4.2×103 J
Q＝cmΔt
4.热机
(1)内燃机
①工作原理：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压的燃气，把__________转化为__________；然后燃气推动活塞做功，把__________转化为__________。
②工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：_______冲程、_______冲程、做功冲程、_______冲程。在这四个阶段中，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由__________转化为__________。
化学能
内能
内能
机械能
吸气
压缩
排气
内能
机械能
(2)燃料的热值
①定义：某种燃料完全燃烧时______________与________之比，叫做这种燃料的热值。
②定义式：__________。
③单位：__________________或__________________。
(3)热机的效率
①热机用来做________功的那部分能量，与燃料____________放出的能量之比，叫做热机的效率。
②提高热机效率的途径：使燃料________________，尽量减少____________，减少机件间的摩擦。
放出的热量
其质量
q＝
焦每千克(J/kg)
焦每立方米(J/m3)
有用
完全燃烧
完全燃烧
能量损失
5.能量守恒定律
能量既不会凭空________，也不会凭空________，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量______________。转化和转移具有________性。
消灭
产生
保持不变
方向
考点1.分子热运动
【例1】下列现象属于扩散现象的是(　　)。
A.洒水车把水洒地上
B.打开一盒香皂，很快就会闻到香味
C.灰尘蹭到衣服上，在衣服上留下痕迹
D.冬天，雪花漫天飞舞
解析　扩散是分子运动，分子很小，肉眼是看不见的。反之，一切肉眼能看到的过程都不是分子运动，而是机械运动。
答案　B
考点突破
1.下列现象能说明分子做无规则运动的是(　　)。
A.春风拂面，柳絮飞扬
B.晨曦微露，雾漫山野
C.百花齐放，花香四溢
D.天寒地冻，大雪纷飞
C
变式练习
考点2.内能
【例2】如图所示，迅速下压活塞时，注射器内密封的气体温度升高。此过程密封气体的(　　)。
A.内能增加 B.分子动能减小
C.分子热运动速度减小 D.内能转化为活塞的动能
解析　迅速下压活塞，注射器内密封的气体的压强变大，机械能转化为筒内空气的内能，空气的内能增加，温度升高，故A正确、D错误。注射器内气体温度升高，分子热运动速度加快，分子动能增大，故B、C错误。
答案　A
2.下列事例中，主要利用做功的方式来改变物体内能的是(　　)。
A.把酒精擦在手背上，手背感觉凉
B.冬天在室外晒太阳，感觉暖和
C.汽油机压缩冲程中燃料温度升高
D.水放进冰箱冷冻室后变成冰块
C
变式练习
考点3.比热容和热量的计算
【例3】安全、清洁、方便的太阳能受到了人们的重视和广泛利用。如图所示，太阳能热水器内装有质量为250 kg、温度为20 ℃的水，在阳光照射一段时间后，水温升高到80 ℃。
(1)水吸收的太阳能是多少？［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
(2)水吸收的热量相当于完全燃烧多少千克干木柴放出的热量？
(q干木柴＝1.2×107 J/kg)
解析　(1)水吸收的太阳能
Q吸＝cm水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×250 kg×(80－20)℃＝6.3×107 J。
(2)设水吸收的热量相当于完全燃烧质量为m 的干木柴放出的热量。
因为Q吸＝Q放＝mq，
所以m＝＝5.25 kg。
答案　(1)6.3×107 J　(2)5.25 kg
3.汽车发动机用水作冷却剂，这是利用了水的比热容________的性质。若发动机的水箱中有10 kg水，当水温升高20 ℃时，水吸收的热量是__________J。［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
大
8.4×105
变式练习
考点4.燃料的热值
【例4】汽油的热值是4.6×107 J/kg，完全燃烧210 g汽油能放出___________J的热量。若这些热量全部被水吸收，可使________kg的水温度从20 ℃升高到43 ℃。［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
解析　在进行该类型计算时，除温度用℃外，其余物理量全部必须使用基本单位。Q放＝m汽油q＝0.21 kg×4.6×107 J/kg＝9.66×106 J，m水＝＝100 kg。
答案　9.66×106　100
4.某同学家使用天然气热水器，平均每天需将100 kg的水从15 ℃加热到55 ℃。则水的内能增加了____________J；若天然气完全燃烧放出热量的70%被水吸收，则热水器平均每天消耗天然气______m3。［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4.0×107 J/m3］
1.68×107
0.6
变式练习
考点5.热机
【例5】内燃机一个工作循环中的某个冲程如图所示，它是(　　)。
A.压缩冲程，将化学能转化成内能
B.压缩冲程，将机械能转化成内能
C.做功冲程，将内能转化成机械能
D.做功冲程，将机械能转化成内能
解析　判断内燃机的冲程，一看活塞运动的方向，二看气门的开闭。该图中活塞向下运动、两个气门都关闭，可知是做功冲程，做功冲程将内能转化成机械能。
答案　C
5.关于四冲程内燃机，下列说法正确的是(　　)。
A.汽油机和柴油机都是内燃机，但吸入汽缸的物质不相同
B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火
C.燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小
D.压缩冲程主要是通过做功的方式减小缸内气体的内能
A
变式练习
一、选择题。
1.甲、乙两杯水的温度分别为40 ℃、80 ℃，下列说法正确的是
(　　)。
A. 只有加热才能使水升温
B. 甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C. 乙杯中水的温度降低，水的内能一定减小
D. 甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
C
课堂练习
2.关于温度、热量、内能，下列说法正确的是(　　)。
A.0 ℃的冰没有内能
B.冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C.物体的温度越高，所含的热量越多
D.只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
B
3.静置的密封容器内只有氢气。若以 “○” 表示氢气分子，下列最能代表容器内氢气分子分布的图是(　　)。
A B C D
A
4.下列与热学知识相关的说法正确的是(　　)。
A.腌制鸭蛋是通过扩散使盐进入蛋中
B.擦火柴是利用热传递的方式改变内能
C.用水冷却汽车发动机是因为水的比热容小
D.发烧时用冷毛巾敷额头是用做功的方式改变内能
A
5.四冲程汽油机工作状态示意图如图所示，下列说法正确的是(　　)。
A.该图表示压缩冲程
B.该冲程中内能转化为机械能
C.该冲程中汽缸内气体分子运动剧烈程度减弱
D.该冲程中主要是通过热传递的方式改变汽缸内物质的内能
第5题图
A
6.下列事例是通过热传递的方式改变物体内能的是(　　)。
A.钻木取火
B.双手互搓发热
C.晒太阳取暖
D.铁丝反复弯折后发热
C
7.端午节，妈妈在煮粽子的过程中，涉及的有关物理现象的表述正确的是(　　)。
A.煮粽子时冒出的 “白气” 是汽化现象
B.粽子香味扑面而来，说明分子不停地做无规则运动
C.煮粽子水沸腾时，水温继续升高
D.煮粽子是通过做功的方式增加内能
B
8.如图所示，厚壁筒里放有一块沾有乙醚的棉花球，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧。关于这个实验，下列说法错误的是(　　)。
A.实验说明做功可以改变物体的内能
B.活塞下压过程中，气体的内能增加
C.棉花燃烧过程中化学能转化为内能
D.活塞下压过程与热机的做功冲程相同
第8题图
D
9.砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的历程。下列说法正确的是(　　)。
A.晒制泥坯时，泥坯温度越高，含有的热量越多
B.高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能
C.烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大
D.在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的密度变小
B
10.以下实验能说明分子间存在空隙的是(　　)。
A.用肉眼观察海绵，发现海绵内部有许多空隙
B.将等体积的酒精和水充分混合后，总体积变小
C.用铅笔画出连续直线，用放大镜观察到碳粒间有空隙
D.用光学显微镜观察血细胞涂片，发现细胞间有间隙
B
11.甲、乙两个物体质量都为1 kg，丙物体质量为2 kg，三个物体温度都升高 1 ℃，吸收热量如图所示。下列说法正确的是(　　)。
A.乙物体的比热容与丙物体的相等
B.甲物体的比热容比乙物体的大
C.甲物体的温度升高1 ℃，需吸收 2 000 J 的热量
D.甲、乙物体的温度都降低1 ℃，乙物体比甲物体放出的热量多
第11题图
B
12.用两个相同规格的电加热器加热质量、初温都相同的不同液体。若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量，加热时间相同且液体均未沸腾，则(　　)。
A.两种液体吸收的热量相等
B.温度较高的液体比热容较大
C.温度较低的液体吸收的热量较多
D.温度较高的液体吸收的热量较多
A
二、填空题。
13.常见的物质由分子组成，分子由________组成。夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是________现象。清晨荷叶上的两颗露珠接触后成了更大的一颗水珠，表明分子间存在________力。
14.不断弯折铁丝，铁丝弯折处的温度升高，这是通过__________的方式增加铁丝的内能；把铁丝放在火上烤，铁丝的温度升高，这是通过__________的方式增加铁丝的内能；人们通常把烧红的铁丝放入水中冷却，这是利用了水的__________较大的性质。
原子
扩散
引
做功
热传递
比热容
15.如图所示，汽油机正在进行的是________冲程。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3 600 r/min，则该汽油机每秒内对外做功________次。
第15题图
吸气
30
16.某同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种固体物质加热时，根据测量结果描绘的温度随时间变化的图象如图所示。由图可知，在5 min内，甲物质的比热容______(填 “大于” “小于” 或 “等于”)乙物质的比热容，甲物质在整个过程中内能____________。
第16题图
小于
不断增大
17.某地区把多余电能E1送往制氢装置产生氢气，电能不足时，通过发电装置把这部分氢气燃烧释放的能量转化为电能E2送回电网。
(1)氢气的热值是1.4×108 J/kg，20 kg 氢气完全燃烧放出的热量是__________J。
(2)下列能源属于可再生能源的是________。
①风能　　②煤　　③太阳能
(3)E1______E2。(填“＞”“＜”或“＝”)
2.8×109
①③
>
18.利用太阳能的方式之一是用太阳能电池把______能转化成______能，另一种方式是用集热器加热。从改变物体内能的途径来看，太阳能热水器是通过_________来增加水的内能。一台太阳能热水器储有300 kg的水，若水温从20 ℃升高到70 ℃，则这些水吸收了_________J热量；这些热量相当于完全燃烧_________m3的天然气放出的热量。［q天然气＝3.5×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
太阳
电
热传递
6.3×107
1.8
19.2023年5月17日，我国用长征三号乙运载火箭成功发射第56颗北斗导航卫星。在卫星发射过程的点火加速上升阶段，发生的能量转化是：燃料的________能转化为内能，再转化为卫星的________能。
20.一个电热水壶内装有质量为 1.5 kg、初温为20 ℃的水。在对水加热的过程中，水的内能__________；将这些水烧开，水吸收的热量是_____________J。［当地气压为1个标准大气压，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
化学
机械
增大
5.04×105
21.(1)完全燃烧1.4 g酒精释放的热量是完全燃烧0.7 g酒精释放热量的______倍。0.7 g酒精完全燃烧释放的热量是2.1×104 J。这些热量全部被100 g的液体A吸收，液体A的温度升高了50 ℃；完全燃烧1.4 g酒精释放的热量全部被200 g的液体A吸收，液体A的温度升高了Δt＝________℃。(不考虑散热)
第21题图
2
50
(2)现用如图所示的装置加热200 g的液体A，燃烧了1.4 g酒精，液体升高的温度小于Δt，有哪些原因会导致这个结果？______________________________________________________
____________________________________________________。
烧杯和陶土网吸收了一部分热量(或酒精燃烧释放的热量有一部分散失在空气中，或酒精没有完全燃烧，合理即可)
22.家庭电路中，电热水壶应与其他家用电器______联。若用电热水壶加热0.8 kg的水，使其温度从 30 ℃ 升高到80 ℃，则水吸收的热量是__________J。此过程中，电热水壶实际消耗的电能__________(填“大于”“小于”或“等于”)水吸收的热量。［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
并
1.68×105
大于
三、实验题。
23.甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中，质量保持不变。测得甲、乙液体的温度随时间变化的图象如图所示。
第23题图
(1)________(填“甲”或“乙”)液体的分子运动随时间越来越剧烈。
(2)甲液体所在环境的温度____________(填“小于1.7 ℃”“等于20 ℃”或“大于35 ℃”)。
(3)乙液体在1~2 min段、8~9 min段放出的热量分别为Q1、Q2，则Q1____(填“＞”“＜”或“＝”)Q2，依据是_______________________
_______________________________________________________________
_______________________________。
甲
大于35 ℃
>
同种液体，相同质量，降低1 ℃放出的热量相同，而在1~2 min段温度变化量比8~9 min段大，故放出的热量多
四、计算题。
24.某物理兴趣小组的同学用煤炉给 10 kg 的水加热，同时他们绘制了加热过程中水温随时间变化的图象，如图所示。若在 6 min内完全燃烧了0.5 kg烟煤，求：［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q烟煤＝2.9×107 J/kg］
(1)0.5 kg烟煤完全燃烧放出的热量。
第24题图
(1)烟煤完全燃烧放出的热量Q放＝m烟煤q烟煤＝0.5 kg×2.9×107 J/kg＝1.45×107 J。
(2)经过6 min加热，水所吸收的热量。
(3)煤炉烧水时的效率。(结果保留三位有效数字)
(2)Q吸＝cm水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×60 ℃＝2.52×106 J。
(3)煤炉烧水时的效率η＝×100%＝×100%＝17.4%。
25.某品牌太阳能热水器平均每小时接收4.2×106 J的太阳能，在5 h的有效照射时间内，将热水器中质量为100 kg、初温为20 ℃的水温度升高到40 ℃。
(1)求热水器中的水吸收的热量Q。［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)］
(1)热水器中的水吸收的热量
Q＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×20 ℃＝8.4×106 J。
(2)热水器5 h内接收到的太阳能
E＝4.2×106 J/h×5 h＝2.1×107 J。
(2)求热水器5 h内接收到的太阳能E。
(3)热水器的效率
η＝×100%＝×100%＝40%。
(3)求热水器的效率η。
(4)若改用天然气来加热这些水，需要完全燃烧多少天然气？(q天然气＝4.2×107 J/m3，假设天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收)
(4)天然气完全燃烧放出的热量全部被水吸收，即Q放＝Q＝8.4×106 J，
因为Q放＝m'q天然气，所以完全燃烧天然气的质量
m'＝＝0.2 m3。
五、综合能力题。
26.如图①所示，用加热器给初温均为20 ℃的甲、乙液体(m甲＜m乙)加热，两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度随加热时间变化的图象如图②所示。
第26题图①
第26题图②
(1)某时刻温度计示数如图①所示，此时乙液体的温度为________℃。
(2)甲液体第30 s的内能__________(填 “大于” “小于” 或 “等于”)第35 s的内能。
(3)小明根据图②中0~30 s的图线及题目所给信息得出甲液体的比热容比乙液体大的结论。小明的结论是否正确？________。你的判断依据是什么？_______________________________________________________
__________________________________________________________。
58
小于
正确
由题意可知0~30 s 甲、乙所吸收的热量Q吸相同，由图可知温度变化Δt也相同，由Q吸＝cmΔt可知，因为m甲c乙
1.(2023·广东)端午节期间，小明在家里煮粽子，粽香四溢说明(　　)。
A.分子在不停地做无规则运动
B.分子间存在引力
C.分子间存在斥力
D.分子可以再分
A
强化练习
2.(2023·广东)四冲程内燃机的某一冲程示意图如图所示，该冲程是
(　　)。
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
第2题图
C
3.(2023·广州)将凝固点为47 ℃的某液态合金放在室温为25 ℃的实验室中，该合金从70 ℃降至47 ℃并保持一段时间再降至35 ℃，合金在此过程(　　)。
A.对外放热，内能一直减少
B.存在液化现象，内能一直增加
C.温度保持47 ℃时，不吸热也不放热
D.存在凝固现象，内能先减少后不变再减少
A
4.(2023·广州)以下过程不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低；那么初温相同的甲、乙放出相同热量，(　　)。
A.甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B.甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C.甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D.无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙比热容哪一个大
B
5.(2022·广东)班级厨艺展示活动中，用煤气炉烹饪食物主要是通过_________(填“做功”或“热传递”)的方式增大食物的内能；现场香气四溢属于________现象，表明分子在不停地做无规则的运动。活动结束，剩余煤气的热值________(填“变大”“变小”或“不变”)。
热传递
扩散
不变
6.(2022·广东)如图所示，该四冲程汽油机处于________冲程。汽车尾气带走的能量________(填“能”或“不能”)自动汇集回来转化成燃料的化学能，这反映了能量的转化具有__________。
第6题图
排气
不能
方向性
7.(2023·广东)小明了解到有种说法“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”。他采用如图所示的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水，用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶(内层紧贴，外层相对宽松)，用一层灰色厚棉布紧贴包裹着乙瓶，用数显温度计测量瓶中热水的温度，测得有关数据如表所示(室温：25.0 ℃)。
第7题图
时间/min 0 20 40 60 80
甲瓶水温/℃ 61.0 56.6 62.5 50.9 48.5
乙瓶水温/℃ 61.0 55.6 52.3 49.0 45.7
(1)表中有一个温度值记录错误，该错误的温度值是__________℃。水温会先降到41.0 ℃的是__________瓶。已知瓶中水的体积是350 mL，该瓶中水的温度降至41.0 ℃时，其放出的热量是__________J。［c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ水＝1.0×103 kg/m3］
62.5
乙
2.94×104
(2)如果把瓶中的热水换成冰块，________瓶中的冰块熔化较慢。分析实验结果，可猜想“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”的原因可能是两件薄衣服中间有____________。
(3)请写出一个生活中与你的猜想相符合的例子：________________
。
甲
空气
保温瓶(或飞机悬窗双层玻璃，合理即可)

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