广东省2016年中考物理专题复习 第10讲 内能及其利用、能综述

第10讲内能及其利用、能量守恒、能源与可持续发展考点一分子动理论考点二内能与热机考点三热量、热值、比热容考点四能量守恒定律、能源与可持续发展2016中考复习物理2016中考复习物理一、分子动理论巩固基础·自我诊断1．物质是由______组成的；2.一切物体的分子都在不停地做_______的热运动；3.分子间有相互作用的________和______。【说明】扩散现象既反映出分子之间有间隙，又反映出分子在不停地做无规则热运动（常见的扩散现象有：花气袭人、酒香不怕巷子深等）；固体和液体很难被压缩体现了分子之间存在斥力，而固体很难被拉断、钢笔写字、胶水粘东西等都反映出分子之间存在引力。分子无规则引力斥力【聚焦典例】2016中考复习物理热点考向·直击中考聚焦典例热点考向：分子动理论初步知识例1．（2015·苏州）下列与分子相关的描述正确的是（）A．破镜难圆说明分子间没有引力B．花香四溢说明分子是运动的C．铁、水、空气、磁场等物质都是由大量分子组成的D．物质在固态时体积最小说明分子间没有空隙B【触类旁通】【解析】由于镜子破裂处的绝大多数分子间距离较大，大于分子直径的10倍，分子间的作用力就十分微弱，所以“破镜不能重圆”，故A错误；花香四溢是扩散的结果，说明分子在不断的运动，故B正确；铁、水、空气等物质都是由大量分子组成的，磁体周围存在的一种传递磁极间相互作用的物质，叫磁场，它不是由分子组成的，故C错误；D、固体很难被压缩是由于固体分子间有相互作用的斥力，故D错误．1.（2015·广州）咸鱼放在冰箱冷冻室里一晚，冷冻室内有咸鱼味，这表明（）A.分子间存在引力B.分子不停地运动C.分子间存在斥力D.温度越低，分子运动越慢2016中考复习物理提升能力·自我测试【触类旁通】B【头脑风暴】2016中考复习物理头脑风暴·自我反馈1．分子动理论包括哪些内容？2．哪些实例能说明分子之间存在引力？哪些实例能说明分子之间存在斥力？3．扩散现象说明了什么？扩散的快慢受到什么因素的影响？2016中考复习物理点击进入本考点的对点演练点击进入下一考点点击返回目录2016中考复习物理巩固基础·自我诊断二、内能与机械能内能机械能定义物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和物体做机械运动的动能与势能（重力势能或弹性势能）之和影响因素质量、温度、体积、存在状态质量、速度、高度、弹性形变量区别机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，其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，其大小与分子运动的快慢及分子间相互作用有关。联系通过做功，机械能与内能可以相互转化，如热机的做功冲程。2016中考复习物理巩固基础·自我诊断三、内能的改变方式：_______和_________1、做功可以改变物体的内能：对物体做功，物体的内能会增加；物体对外做功，物体的内能会减少。【说明】做功与热传递在改变物体内能上是等效的。但前者的实质是内能和其他形式的能的相互转化，能量的形式发生了变化；而后者的实质是内能在转移，能量的形式没有变化。热传递做功2、热传递可以改变物体的内能：物体吸热，内能会增加；物体放热，内能会减少。2016中考复习物理巩固基础·自我诊断四、内能的利用1、利用内能来加热，如用酒精灯给烧杯中的水加热。从能量的角度来看，这种利用内能的方式实质是内能的转移。2、利用内能来做功，如热机的做功冲程。从能量的角度来看，这种利用内能的方式实质是内能转化为机械能。五、热机1、工作原理：内能转化为机械能。2、内燃机的四个冲程：_________、压缩冲程、________、排气冲程。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。吸气冲程做功冲程2016中考复习物理巩固基础·自我诊断【聚焦典例】3、热机效率的计算公式：=100%QW有放【说明】提高热机效率的途径有：使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失，机件间保持良好的润滑、减小摩擦。热机效率总是小于100%或1。例1．（2015·广州）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。下列说法正确的是（）A．迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧B．此实验只通过热传递改变筒内空气的内能C．下压活塞的过程，空气的内能转化为活塞的机械能D．硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内空气的温度升高，内能增大热点考向1：物体的内能2016中考复习物理热点考向·直击中考聚焦典例D【解析】该实验是通过压缩对筒内空气做功，将活塞的机械能转化为空气的内能，使筒内空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点燃烧，所以答案选D。【点拨】本题旨在考察改变物体内能的两种方式。考查学生应用物理知识解释现象的能力。【触类旁通】1.（2015·北京朝阳区）下列实例中，通过热传递的方式使物体内能改变的是（）A．向饮料中加冰块，饮料温度降低B．行驶中的汽车轮胎会发热C．古代，人类利用钻木取火D．水沸腾时水蒸气把壶盖顶起2016中考复习物理提升能力·自我测试A【触类旁通】【下一热点】例2．（2015·贵港）如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（）A．该冲程是压缩冲程B．该冲程中活塞向上运动C．该冲程是内能转化为机械能的过程D．该冲程是机械能转化为内能的过程热点考向2：热机2016中考复习物理热点考向·直击中考聚焦典例C【解析】（1）汽油机的四个冲程，可根据气阀和活塞的状态判断是哪个冲程；根据图示可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，气缸容积增大，因此是做功冲程；（2）将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程，压缩冲程和做功冲程都是通过做功的方式改变内能的；本图示表示的是做功冲程，在做功冲程中将内能转化为机械能，故ABD错误，C正确。2016中考复习物理热点考向·直击中考聚焦典例【点拨】此题结合汽油机的冲程图分析汽油机冲程的特点，要会根据电火花是否打火判断是不是做功冲程。【触类旁通】2.（2015·无锡）下列关于热机和环境保护的说法，正确的是（）A．热机排出的尾气没有内能B．热机的效率能达到100%C．热机都是使用汽油做燃料D．热机的大量使用会造成环境污染2016中考复习物理提升能力·自我测试【触类旁通】D【头脑风暴】2016中考复习物理头脑风暴·自我反馈1．物体的内能跟什么因素有关？它跟物体的机械能如何区别？2．热机的一个工作循环包括什么冲程？压缩冲程和做功冲程有什么不同？2016中考复习物理点击进入本考点的对点演练点击进入下一考点点击返回目录2016中考复习物理巩固基础·自我诊断六、关于温度、热量、内能三个概念的理解概念温度热量内能区别温度表示物体的冷热程度,它是一个状态量,所以只能说“物体的温度是多少”.温度是不能“传递”和“转移”的。温度的高低是分子无规则运动的剧烈程度的标志.热量是指在热传递过程中,传递内能的多少.它反映了热传递过程中,内能转移的数量,是内能转移多少的量度,是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”.热量定义的条件是“在热传递过程中”,因此只有发生了热传递,才能谈及热量,所以物体本身没有热量.内能和温度一样,也是一个状态量,通常用“具有”等词来修饰。联系对于同一物体而言,内能大小与温度有关,温度升高,内能增大,温度降低,内能减小；热传递中,高温物体放出热量,内能减小,温度降低,低温物体吸收热量,内能增加,温度升高.2016中考复习物理巩固基础·自我诊断七、比热容（c）（3）公式Q=cm△t的应用①Q吸=cm(t末-t初)或Q放=cm(t初-t末)可计算出在热传递过程，物质吸收的热量或放出的热量。（2）水的比热容为c水=4.2×103J/(kg·℃)，该值表示的含义是：1kg的水温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量为4.2×103J。水的比热容较大，所以水常被用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热等。（1）比热容是一个反映物质吸热（或放热）能力的物理量，它是物质的一种特性，大小只与物质的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、形状、是否吸热或放热等均无关。②变形式m=Q/c△t可计算出物质的质量。③变形式c=Q/m△t可计算出物质的比热容。2016中考复习物理巩固基础·自我诊断【说明】在热传递（发生热传递的条件是：物质之间存在温度差）过程必然存在吸热物质和放热物质，当达到热平衡（即热传递完成，物质间的末温相等，不再存在温度差）后，不计热损失则有Q吸=Q放。八、热值（q）（1）热值是指1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。【说明】①热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等均无关；燃料完全燃烧时会将其储存的化学能全部转化为内能，热值是由燃料储存的化学能决定，可见与燃料是否燃烧或是否完全燃烧均无关。②热值的大小是人们选择燃料的一个重要指标，比如天然气逐渐代替煤气走进千家万户的原因之一就是天然气的热值较大，火箭常用液态氢做燃料的原因之一是液态氢的热值较大。2016中考复习物理巩固基础·自我诊断【聚焦典例】（2）公式Q=mq（适用于固体、液体燃料）或Q=qV（适用于气体燃料，V表示体积）（3）炉子（灶具）的效率问题①炉子的效率是指炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比②公式：η=Q有效/Q总=cm△t例1．（2015·扬州）下列说法正确的是（）A．温度从高温物体传递到低温物体B．物体温度越高，含有的热量越多C．物体温度为0℃时，其内能为零D．晶体熔化吸热，温度保持不变热点考向1：温度、内能、热量的理解2016中考复习物理热点考向·直击中考聚焦典例D【解析】热传递实质是内能从高温物体转移到低温物体，传递的不是温度，传递的是热量，A错误；温度越高的物体，分子运动越剧烈，热量是热传递过程中传递的内能多少，不是含有热量多，B错误；一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，即一切物体都有内能，C错误；晶体熔化过程吸热，内能增加，状态发生改变，但温度保持不变，D正确。【点拨】此题考查的是内能的影响因素、内能与热量的区别、晶体熔化的特点，需要清楚的是：内能不是热量，内能与温度有关。【触类旁通】1．（2015·营口）关于温度、热量和内能以下说法正确的是（）A．物体的温度升高，内能可能减小B．60℃的水比30℃的水所含有的热量多C.热量总是自发地从温度高的物体向温度低的物体传递D.0℃的水内能为零2016中考复习物理提升能力·自我测试【触类旁通】C【下一热点】热点考向2：比热容2016中考复习物理热点考向·直击中考聚焦典例例2．（2015·益阳）炎热的夏天，小明打着赤脚在烈日当空的小河边游玩时发现：岸上的石头热得烫脚，而河水却比较凉，其主要原因是（）A．水吸收的热量少，因此河水比岸上石头的温度低B．水的比热容比石头的大，在受到太阳同样照射的情况下，水升高的温度少C．石头的吸热能力强，因此石头升温快D．这是小明的错觉造成的，实际上岸上石头与水的温度相同【解析】因为水的比热容比石头的大，相同质量的水和石头比较，吸收相同的热量（都在太阳照射下），水的温度升高的少，故河水是凉凉的，而石头的温度升高的多，热得烫脚。【点拨】本题主要考查了学生对水的比热容大的特点及应用的了解和掌握，应用好“质量、吸收的热量相同时，比热容越大温度升高得越小”是本题的关键，可以借助Q=cm△t帮助记忆。【触类旁通】B2.（2015·深圳）以下说法正确的是（）A.冷水一定比热水的内能小，因为冷水的温度较低B.汽油机在做功冲程中，是内能转化为机械能C.用火炉烧水，是用做功的方法増加水的内能D.中午海滩上沙子比海水热，因为水的比热容较小2016中考复习物理提升能力·自我测试【触类旁通】【下一热点】B例3．（2015·桂林）认识自然，亲近自然。初春学校组织学生到桂东北的猫儿山山脚下一农庄进行社会实践活动，小明携带一个质量为1kg的合金锅、一台如图甲所示的便携式丁烷气炉（内置一瓶新的燃气，参数如图乙所示），爱探究的小明通过手机上网查到便携式燃气炉的热效率为30%，丁烷气体的燃烧效率为90%，野炊地水的沸点为96℃，测出当