资源简介

(共49张PPT)
分子动理论与内能 热机
第4讲
知识精讲
2
考点清单
图说物理
实验突破—科学探究素养提升
3
实验 比较不同物质的吸热能力
成都近年真题及拓展
1
成都近年真题及拓展
命题点
1
热机及其能量转化(10年4考)
1.以下机械属于热机的是(　　)
A. 杠杆　　B. 斜面　　C. 洗衣机　　D. 汽油机
2. 在四冲程汽油机的一个工作循环中，将内能转化为机械能的冲程是
(　　)
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
D
C
3.如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图，下列说法正确的是(　　)
A. 该冲程是做功冲程
B. 该冲程机械能转化为内能
C. 这种汽车对环境没有污染
D. 此发动机的效率可达90%
(本题图源自教科九上P25)
A
命题点
2
热学综合题(10年10考)
类型1　以食物为背景的热学综合题(10年6考)
4. (2020成都A卷6题2分)端午佳节，人们常食用盐蛋．盐蛋的一般制作方法：在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间．下列说法正确的是(　　)
A. 鸭蛋变咸是一种扩散现象
B. 鸭蛋变咸是因为内部产生了盐
C. 煮盐蛋升温的过程中，盐蛋内能不变
D. 盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋内能增大
A
5. 小册在家煮汤圆，有关煮汤圆过程中的物理知识，下列说法正确的是
(　　)
A. 刚从冰箱冷冻室取出的速冻汤圆没有内能
B. 汤圆内能增大是通过热传递方式来实现的
C. 汤圆在煮的过程中体积变大是因为分子间存在斥力
D. 汤圆煮熟关火后水不再沸腾是因为水分子停止运动
B
6.母亲节，小秦为妈妈煮了一碗热气腾腾的面条．下列分析正确的是
(　　)
A. 面条入锅后温度升高，内能增加
B. 煮面条时，主要通过做功的方式改变了面条的内能
C. 闻到了面条的香味，表明扩散只在气体中发生
D. 面条没有粘在一起，表明分子间有斥力
A
类型2　其他热学综合题(10年5考)
7. (2021成都A卷4题2分)成都正以新发展理念创建公园城市，让市民可以出门见绿意，抬头望雪山．对下列美好生活场景的分析，正确的是(　　)
A. 春天，蒲江品茗春茶暖；热茶暖手，是通过做功改变手的内能
B. 夏天，龙泉戏水浸心凉；水比岸边石头凉，说明水的比热容小
C. 秋天，新都赏桂满城香；花香袭人，是分子无规则运动的结果
D. 冬天，郫都望雪西岭上；山顶积雪常年不化，积雪的内能为零
C
8. (2019成都A卷12题2分)关于分子和物体内能，下列说法正确的是(　　)
A. 杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力
B. 固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的
C. 把0 ℃的冰块加热熔化成0 ℃的水，其内能不变
D. 用力搓手，手发热是通过热传递增加手的内能
B
9.对下列常见现象的分析，合理的是(　　)
A. 摩擦生热，是通过做功的方式改变内能
B. 围火取暖，是通过做功的方式改变内能
C. 雾霾弥漫，是因为分子在不停地运动
D. 雪花纷飞，是因为分子之间有排斥力作用
A
10. (2023成都A卷7题2分)分别在冷水和热水中同时注入一滴墨水，5 s后的现象如图所示，该现象说明(　　)
A. 只有热水的分子在做热运动
B. 热水有内能，冷水没有内能
C. 温度越高，分子运动越剧烈
D. 扩散只能在液体中发生，不能在气体、固体中发生
(本题图源自教科九上P7)
C
11. (2022成都A卷17题4分)工厂里的冷却塔大多用水作为冷却物质，是因为水的________较大；在古代，人类学会了钻木取火的方法，这是利用________的方式改变物体的内能．
一题多设问
下列改变物体内能的方式与钻木取火相同的有__________．
①擦拭酒精降温　②玩滑梯，臀部发热 ③压缩空气温度升高　
④擦燃火柴 ⑤弯折铁丝　⑥热水袋取暖　⑦晒太阳
⑧向双手哈气取暖　⑨滴水成冰
拓展设问
比热容
做功
②③④⑤
命题点
3
比热容的理解及相关计算(10年8考)
12. 小明根据下表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是(　　)
A. 液体的比热容一定比固体的比热容大
B. 同种物质发生物态变化后，比热容不变
几种物质的比热容/[J·(kg·℃)－1]
水 4.2×103 水银 0.14×103
酒精 2.4×103 沙石 0.92×103
煤油 2.1×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 铜 0.39×103
C. 由于水的比热容大，白天海水温度会比沙滩高
D. 2 kg的水温度升高50 ℃，吸收的热量是4.2×105 J
D
13. 用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3 min时各记录一次温度，如下表所示．已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，ρ油＝0.8×103 kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点．下列说法正确的是(　　)
加热时间(min) 0 3
水的温度(℃) 18 28
油的温度(℃) 18 43
A. 这种油的比热容为1.68×103 J/(kg·℃)
B. 这种油的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)
C. 因为这种油的密度比水小，所以它的
比热容比水小
D. 加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能
B
14. (2021成都B卷3题2分)小帆在老师指导下，用如图a所示的同一个实验装置分别加热100 g的甲、乙两种液体(其中一种是水)，用测得的数据绘制了温度随时间变化图像(图b)，乙从20 ℃加热至沸腾刚好消耗了4 g酒精(q酒精＝3×107 J/kg)．若单位时间内甲吸收的热量与乙吸收的热量相等，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，则下列说法中正确的是(　　)
A. c乙＝2.4×103 J/(kg·℃)
B. 乙的吸热能力大于甲的吸热能力
C. 0～8 min乙吸收的热量为3.36×104 J
D. 该酒精灯的加热效率为28%
C
15. 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量的损失)，图是A和B的温度随加热时间变化的图像．
下列说法正确的是(　　)
A. A的比热容与B的比热容之比为2∶1
B. A的比热容与B的比热容之比为2∶3
C. 都加热t时间，B吸收热量比A吸收热量多
D. A和B升高相同的温度，B吸收热量较多
A
16. 小李家使用的燃气热水器，将30 kg的水从20 ℃加热到45 ℃，消耗了0.15 m3的天然气．已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4×107 J/m3.则下列与该过程有关的计算结果和分析正确的是(　　)
A. 水吸收的热量与水的末温成正比
B. 水吸收的热量是3.15×105 J
C. 热水器的能量转化效率是52.5%
D. 热水器的能量转化效率与环境温度无关
C
17. (双选)在“比较不同液体比热容大小”的实验中，用相同的酒精灯对四种液体加热，得到如下表所示的数据：如果四次实验中，在相同时间内，水、甲、乙、丙吸收的热量相等，已知水的比热容为c水＝4.2×103 J·(kg·℃)－1，则由上述条件可得(　　)
次数 液体 质量/g 升高的温度/℃ 加热时间/min
1 水 200 10 7
2 甲 200 20 10
3 乙 400 20 14
4 丙 400 15 14
A. 第1次实验中，水吸收的热量等于酒精
燃烧放出的热量
B. 第1、2次实验中，甲液体吸收的热量比水吸收的热量多
C. 乙液体的比热容为2.1×103 J·(kg·℃)－1
D. 丙液体的比热容小于乙液体的比热容
BC
分子动理论
与内能
热机
内能和热量
分子动理论
定义
汽油机的
工作过程
内能
分子动理论
分子热运动
改变内能的方式
比热容
热值
扩散现象
热机中的
能量转化
热机
分子间的相
互作用力
热机效率
知识精讲
考点清单
一、分子动理论
1.分子动理论：物体是由大量_____组成的，分子都在不停地做_______的运动，分子间存在着________和________．
2.分子热运动：物体内部大量分子的________运动．
3.扩散现象
(1)定义：由于分子运动，不同的物质在互相接触时，彼此________对方的现象．
分子
无规则
引力
斥力
无规则
进入
(2)影响因素：扩散现象与温度有关，且温度越高，扩散越________(选填“快”或“慢”)．
(3)举例：酒香不怕巷子深、嗅到花香、闻到茶叶蛋的香味、闻到粽子的香味等．
(4)说明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动，分子间有间隙．
4.分子间的相互作用力
(1)分子之间存在引力，如被紧压在一起的铅柱很难被分开．
(2)分子之间还存在斥力，如固体和液体很难被压缩．
(3)分子之间既有引力又有斥力．
快
二、内能和热量
1.内能
(1)定义：物体内所有分子的______和分子间相互作用的______的总和．
(2)单位：焦耳，符号(J)．
(3)影响因素：内能和物体的温度、物体内部分子的多少、种类、结构、状态等因素有关．同一物体，温度越高，物体内分子运动越______，分子动能越大，内能越_____．
(4)说明：一切物体在任何情况下都具有内能，所有物体的内能不为零．
动能
势能
剧烈
大
2.改变内能方式
方式 实质 条件 方向 联系
热传递 能量的 _____ 存在温度差 由___温物体转移到____温物体或从物体的______温部分转移到_______温部分 做功和热传递对改变物体的内能是______的
做功 能量的 _____ 物体对外做功或外界对物体做功 对物体做功，物体的内能_____；物体对外做功，物体的内能______(均选填“增大”或“减小”)
转移
高
低
高
低
转化
增大
减小
等效
2.改变内能方式
方式 实例
热传递 下列实例中，改变内能的方式属于热传递的是_______，属于做功的是________．
a．搓手取暖； b.烧水水变热； c.用锯条锯木板，锯条、木板均发热； d．烤火御寒； e．电熨斗熨衣服； f．人吃冰淇淋，感觉很凉爽
做功
bdef
ac
比热容 热值
概念 单位质量的某种物质，在温度升高(或降低)时所吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或降低)的温度________之比，用符号c表示 某种燃料____________放出的热量与其质量(固体、液体)或体积(气体)之比，叫做热值，用符号q表示
物理意义 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 单位质量(固体、液体)或体积(气体)的某种燃料完全燃烧放出的热量
乘积
完全燃烧
比热容 热值
单位 J/(kg·℃) 固体、液体： J/kg 　气体：J/m3
影响因素 比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与质量、 体积、温度等无关 热值是燃料的一种属性，只与燃料的种类有关，与燃料的形状、质量或是否充分燃烧无关
比热容 热值
热量的计算 Q =______ c表示比热容,单位是J/(kg·℃) m 表示质量,单位是kg Δt表示温度的变化量,单位是℃ Q 表示热量,单位是J 吸热公式:Q吸 =cm(t末 -t初 ) 放热公式:Q放 =cm(t初 -t末 ) Q =______(适用固体、液体)
m 表示质量,单位是kg
q 表示热值,单位是J/kg
Q 表示热量,单位是J
Q=______(适用气体)
V 表示体积,单位是 m3
q 表示热值,单位是J/m3
Q 表示热量,单位是J
cmΔt　
mq
Vq　
比热容 热值
应用 北方暖气片中的传热介质、汽车发动机的冷却剂、建造人工湖(调节气温) 利用液态氢作为火箭燃料、新能源汽车使用乙醇作为燃料
三、热机
1.定义：热机是通过燃料燃烧获取______能并转化为______能的装置．
2.热机中的能量转化:燃料的化学能 ______能 ______ 能
燃烧
做功
内
机械
内
机械
3.汽油机的工作过程
示例图
气门状态 进气门____ 排气门____ 两气门_____ 两气门____ 进气门_____
排气门_____
火花塞 未点燃 未点燃 ______ 未点燃
活塞变化 向下 向______ 向______ 向上
冲程名称 ______冲程 ______冲程 ______冲程 ______冲程
打开
关闭
关闭
关闭
关闭
打开
点燃
上
下
吸气
压缩
做功
排气
示例图
能量转化方式 / _____能转化为_____能 _____能转化为_____能 /
一个工作循环,做功___次,活塞往复运动___次,飞轮转___周.
机械
内
内
机械
1
2
2
(1)定义:热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比,用来描述热机的性能.
(2)公式:η= % ,η=
4.热机效率
(3)常见热机效率:蒸汽机:4%~8%;汽油机:26%~40%;柴油机:34%~45%;喷气发动机:50%~60%;电动机:70%~90%.
微点诊断
判断下列说法是否正确．
(1)破镜不能重圆是因为分子间存在斥力(　　)
(2)水往低处流，是因为分子在不停地运动(　　)
(3)温度足够低时物体的内能可能为0(　　)
(4)物体运动越快，分子动能越大，物体的内能越大(　　)
(5)在腌制腊肉时，要把盐涂抹均匀，是因为盐不会扩散(　　)
(6)相同质量的100 ℃的水一定比30 ℃的水含有的热量多(　　)
×
×
×
×
×
×
(7)热传递过程中，热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移(　　)
(8)物体内能减少，它一定放出热量(　　)
(9)只要物体放出热量，温度就一定降低(　　)
(10)物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加(　　)
(11)燃料没有完全燃烧时，热值将减小(　　)
(12)物质的比热容越大，升温时吸收的热量一定越多；燃料的热值越大，燃烧放出的热量越多(　　)
×
×
×
√
×
×
图说物理
命题点：分子间的作用力
1. 将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板下表面水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计(如图所示)，则示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)，此现象说明分子间存在________(选填“引力”或“斥力”)．(2020无锡5改编)
(JK九上P6图1－1－13 )
变大
引力
命题点：改变物体内能的方式
2. 如图所示，在“让笔杆热起来”活动中，笔杆温度升高，该过程中笔杆的内能________；请写出两种原理不同的方法：_______________、_________(合理即可)．如果你没有看见内能改变的过程，仅凭笔杆温度的改变，能否确定采用了什么方式改变了笔杆的内能？_____(选填“能”或“不能”)，原因是___________________________
__________________.
(JK九上P9图1－2－6)
增大
对笔杆进行加热
摩擦笔杆
不能
做功与热传递两种方法对改变物体内能是等效的
命题点：热学综合
3. 烹饪时厨师会在汤中放盐，整锅汤都会有咸味，是因为分子在_______
_____________，温度越高，盐的扩散________；当汤沸腾后，继续用煤气炉加热，汤的温度________，内能________，这是通过________的方式改变了汤的内能.
[JK九上P4图1－1－8(a)]
不停地做无规则运动
越快
不变
增大
热传递
命题点：热学综合
4. 如图所示是小明家用燃气灶烧水时的情景，用天然气烧水时是将_____能转化为____能．若将质量为2 kg、初温为20 ℃的水加热到沸腾(标准大气压)，消耗了0.02 m3的天然气，则该过程中水吸收的热量为________J，天然气的能量转化效率为________%.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q天然气＝4×107 J/m3]
(JK九上P13图1－3－2 )
化学
内
6.72×105
84
5. 如图所示，在透明塑料盒上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，打开盒盖，在盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖好，然后按动火花发生器的按钮．观察到盒盖飞出，原因是_________________________
_____________________________________．
(JK九上P24图2－2－2)
【生活实践】
常用的打火机从打火方式上有两种，一种是用一个粗糙的小轮摩擦“火石”打火；一种是通过按压能产生高压电的装置打火．从能量转化角度看，前者是把____能转化为____能；后者是把_____能转化为____能.
酒精燃烧后的燃气对盒盖做
命题点：热学综合
功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能
机械
内
电
内
命题点：能量转化
6. 如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出，该过程能量是由水蒸气的________能转化为软木塞的________能，这一特点与汽油机的________冲程相同．
(2020黔西南州9改编)
(RJ九年级P17图14.1－1)
内
机械
做功
实验突破—科学探究素养提升
实验
比较不同物质的吸热能力
图示法过实验
1. 实验装置及其组装：
(1)选取相同加热源(目的：保证相同加热时间内提供的________相同)
(2)实验装置的安装顺序：__________ (选填“自下而上”或“自上而下”)
热量
自下而上
2. 实验方法的应用：
(1)控制变量法的应用：选取质量________的不同物质，用相同的热源加热相同时间，比较吸热情况
(2)转换法的应用：
a.通过升高相同的温度，比较__________来判断物质的吸热能力，如图甲，t越长，物质的吸热能力越______
b.通过加热相同的时间，比较___________来判断物质的吸热能力，如图乙，T越大，物质的吸热能力越____
相同
加热时间
强
温度变化
弱
3. 实验结论：
(1)升高相同的温度，加热时间越________的物质吸热能力越强；
(2)加热相同的时间，升温越________的物质吸热能力越强.
长
低
秒表(或停表)
一题多设问
例　在探究水和色拉油吸热能力的实验中，小红猜想，物体温度升高时，吸收热量的多少可能与物体的质量和种类有关，为了验证猜想，她做了以下实验：
设计与进行实验
(1)除了如图甲中所给的实验器材外，还需要的测量工具有_____和______
________．
天平
(2)在安装实验器材的过程中，首先需要确定的是___________(选填“烧杯下铁圈”或“温度计”)的位置．写出图甲所示装置中存在的错误：_______
___________________.
(3)改正错误之处后，选用相同的酒精灯加热，当相同质量的水和色拉油温度变化相同时，可以通过比较____________来比较两种液体吸收热量的
多少；当水和色拉油吸收相同的热量时，可以通过比较____________来判断吸热能力的强弱．(均选填“加热时间”或“温度变化量”)
烧杯下铁圈
温度计的玻璃泡接触烧杯底
加热时间
温度变化量
分析论证
(4)(2018盐城改编)小红每隔0.5 min测量一次温度，数据记录在下表中,图乙中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，注意到0～1 min与1～2 min相比，色拉油温度变化量较小，产生这一现象的原因可能是___________
_________________，为尽量减小这种影响，写出一种改进方法：______
___________．
加热时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
温度 /℃ 色拉油 20.0 20.3 20.7 21.5 23.0 25.0 27.0 29.0 31.0
水 20.0 20.2 20.5 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0
除色拉油外还有烧杯吸收热量
先将实验容器预热
(5)(2020天水改编)根据表格实验数据，在图乙中画出水的温度随时间变化的图像．分析图像可知，当色拉油和水升高相同温度时，________需要的时间短，________需要吸收的热量更多，由此可得________的吸热本领更强．(均选填“水”或“色拉油”)
加热时间/min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
温度 /℃ 色拉油 20.0 20.3 20.7 21.5 23.0 25.0 27.0 29.0 31.0
水 20.0 20.2 20.5 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0
色拉油
水
水
交流与评估
(6)(2021武汉改编)同时停止加热，______(选填“水”或“色拉油”)的温度下降得快；此过程中水和色拉油的内能______(选填“变大”“变小”或“不变”).
(7)(2018广州改编)实验结束后，小红又用加热器给初温均为20 ℃的a、b液体加热(ma＜mb)，两种液体每秒吸收的热量相同．这两种液体的温度－加热时间的图线如图丙所示．小红根据图丙中0至30 s图线得出：a液体的比热容比b液体的大，你认为小红的说法是否正确？________．你的判断依据是什么？________________________
______________________________________
______________________________________
__________________
色拉油
变小
正确
a、b吸收相同的热量，升
高相同的温度，由于a的质量小于b的质量，
根据Q＝cmΔt，得c＝ 可知，a的比热
容大于b的比热容.
丙
创新设问
(8)(创新装置)(2021武汉改编)如图丁是创新小组做该实验的实验装置，与小红所用的装置相比，效果更好的是___________(选填“小红”或“创新小组”)，原因是___________________________________________________
________________.
(9)(生活实践)(2021梧州改编)冬天，小红想自制一个暖手袋，若从色拉油和水中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，选择________作为介质保暖时间会更长.
创新小组
内部加热，相对稳定，热量损失少，便于控制相同时间内
提供的热量相同
水
丁

展开更多......

收起↑