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第十二章　内能与热机
第十二章复习课
1.复述内能的概念，改变物体内能的两种方法，比热容与热值的意义、热机效率、热机工作原理、能的转化等。
2.重点:关于比热容、热值的简单计算。
3.经历复习过程，培养综合解决问题的能力和创新能力。
自己先对本章的内容进行回忆，然后填写预习导学，时间大约10分钟。回忆本章的实验，然后完成合作探究，合作探究时间约20分钟。
·导学建议·
本章重点复习分子的热运动、内能的概念及改变内能的方法，热机的工作原理，热值的概念，比热容及热量的计算，其次是引导学生综合复习实验探究题目。
内能
1.物体的内能是物体内所有做无规则运动的分子的　动能　和　分子势能　的总和，内能和　质量　、　温度　有关，改变内能的方法有　做功和热传递　。
2.燃料燃烧的过程是　化学　能转化为　内　能的过程，太阳能是人类使用的最大量的一种能量，获得的主要途径是　热传递　。
动能　
分子势能　
质量　
温度　
做功和热传递　
化学　
内　
热传
递　
3.下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是 (　A　)
A.物体温度升高，内能一定增加
B.物体吸收热量，温度一定升高
C.物体放出热量，温度一定降低
D.物体内能增加，一定吸收了热量
A
热值
4.热值的计算公式是　q＝　，单位是　J/kg　。
5.煤油的热值是4.6×107 J/kg，它表示:　1 kg的煤油完全燃烧放出的热量是4.6×107 J　，则10 kg的煤油完全燃烧放出的热量是　4.6×108　J。
6.现代火箭利用液态氢作燃料是因为　氢的热值大　。
q＝　
J/kg　
1 kg的煤油完全燃烧放
出的热量是4.6×107 J　
4.6×108　
氢的热值大　
7.当瓶中的煤油倒去一半后，剩余煤油的 (　D　)
A.比热容不变，热值和密度都变为原来的一半
B.比热容、热值和密度都变为原来的一半
C.比热容、热值都变为原来的一半，密度不变
D.比热容、热值和密度都不变
D
比热容
8.比热容是指1 kg的物体温度升高(或降低)　1 ℃　所吸收(或放出)的热量，其公式是　c＝　，它是物体的一种属性，与物体的质量　无关　。
1 ℃　
c＝　
无关　
9.甲、乙两物体质量、初温都相同，甲的比热容大于乙的比热容，当它们放出相同的热量后相互接触，接触以后内能的变化情况是 (　B　)
A.甲的内能增加，乙的内能减少
B.甲的内能减少，乙的内能增加
C.甲的内能不变，乙的内能减少
D.甲、乙的内能都不变
B
10.在一个标准大气压下，不计热量损失，完全燃烧6 kg热值为 1.26×107 J/kg的干木柴能使250 kg的初温为 30 ℃的水温度升高到 (　B　)
A.120 ℃ B.100 ℃
C.90 ℃ D.无法确定
B
热机
11.热机是将　燃料的化学能　通过燃烧转化为内能，再通过做功将内能转化为　机械能　的装置。
12.汽油机工作过程中有　四　个冲程，分别是　吸气、压缩、做功、排气　冲程。
13.内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的冲程是　压缩冲程　，把内能转化为　机械能　的冲程是　做功　冲程。
燃料的化学能　
机械能　
四　
吸气、压缩、
做功、排气　
压缩
冲程　
机械能　
做功　
热机
1.小组讨论:汽车的诞生改变了人类的生活方式。事实上，人类很早就在探寻着更好的代步工具，法国人居纽于1769年制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮车。现在你看到的这幅漫画，据说是牛顿所设计的蒸汽汽车原理图，试就该原理图回答下列问题:
(1)找出原理图中运用了哪些物理知识？(至少说出三点)
答　杠杆原理；力的作用是相互的；以滚动代替滑动。
(2)该原理图中涉及哪几种形式的能量？请简述对应的能量转化过程。
答　化学能、内能、机械能(动能)；通过燃烧燃料将化学能转化为内能；蒸汽向后喷出，将内能转化为机械能。
答　化学能、内能、机械能(动能)；通过燃烧燃料将化学能转
化为内能；蒸汽向后喷出，将内能转化为机械能。
(3)使汽车向前运动的力是怎样产生的？这个力的施力物体是哪个？
答　力的作用是相互的，向后喷出的蒸汽反过来给汽车一个向前的推力；喷出的蒸汽是施力物体。
答　力的作用是相互的，向后喷出的蒸汽反过来给汽车一个向
前的推力；喷出的蒸汽是施力物体。
比热容与热值
2.小明和小芳探究了泡沫塑料与棉絮两种材料的保温性能的好坏，具体做法是:用两只相同的密闭的烧瓶各盛80 ℃的热水2 kg。瓶内各插入一只温度计，瓶外分别用大小、厚度都相同的泡沫塑料和棉絮包好，放在同一地点使其自然冷却，然后每隔一段相同时间观察温度计示数并记录水温于下表中:
时间t/min 0 10 20 30 40 …… 140 150 160
包泡沫 塑料的 瓶内水 温t1/ ℃ 80 66 56 49 44 …… 22 21 20
(续表)
时间t/min 0 10 20 30 40 …… 140 150 160
包泡沫 塑料的 瓶内水 温t1/ ℃ 80 66 56 49 44 …… 22 21 20
时间t/min 0 10 20 30 40 …… 140 150 160
包棉絮 的瓶内 水温 t2/ ℃ 80 60 47 38 32 …… 20 20 20
(续表)
(1)他们做实验时的环境温度为　20　℃，对比水温的变化情况可知　泡沫塑料　保温性能较好。
(2)经过160 min后，两瓶中的热水一共向外界放出了多少热量？[水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)](要有计算过程)
解　Q＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×4 kg×(80 ℃－20 ℃)＝1.008×106 J。
20　
泡沫塑料　
根据表中数据回答下列问题:
(3)从表中热水温度变化的快慢情况分析，瓶中热水放热时还有什么规律？
答　温差越大，散热越快。(或开始散热快，后来散热慢)
答　温差越大，散热越快。(或开始散热快，后来散热慢)
3.(多选)如图所示，为了解白纸和黑纸的吸热性能，小明将质量都是1 kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中，再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来，然后将两个瓶子放在太阳光下。在30 min内，小明每隔3 min测一次水的温度，记录在下面的表格中。
日照时间 t/min 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
白纸瓶水 温t1/ ℃ 23 24 25 25 26 27 27 28 29 29 30
黑纸瓶水 温t2/ ℃ 23 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
A.白纸的吸热性能好于黑纸
B.黑纸的吸热性能好于白纸
C.30 min内，白纸瓶中的水内能增加了1.26×105 J
D.30 min内，黑纸瓶中的水内能增加了4.62×104 J
[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)]根据小明的实验和记录可知 (　BD　)
BD
4.太阳能热水器内盛有40 kg的水，在阳光照射下，水的温度升高了25 ℃，求:
(1)水吸收的热量；
(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭放出的热量？[q焦炭＝3×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]
解　(1)Q＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×25 ℃＝4.2×106 J
（2)m＝＝0.14 kg。
物理老师在课堂上用瓶壁较薄的空矿泉水瓶做了如下演示:首先旋紧瓶盖，接着两手分别握住瓶的上下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形压缩瓶内空气，然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖飞出数米远，瓶口和瓶内有“白雾”产生(如图所示)。请你从以上情景中，找出一个物理现象并指出与该物理现象对应的物理知识。
答　使劲拧矿泉水瓶下部，使其发生严重形变，力可以改变物体的形状。瓶口和瓶内有淡淡的“白雾”，液化。旋紧瓶盖(或“旋开瓶盖”)，力改变物体运动状态。瓶盖飞出数米远，惯性(或机械运动)。手握住矿泉水瓶，摩擦力压缩瓶内空气，气体体积越小，压强越大(或“对物体做功”)。瓶盖冲出，气体对外做功(或“力改变物体运动状态”)。
燃料的种类很多，如木柴、煤、汽油、酒精、天然气等，查阅资料并讨论相同质量的不同燃料燃烧时放出热量的多少。
单元实践作业

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