（赢在中考）2020年中考物理一轮复习 专题06 内能及其利用课件

2020年中考物理一轮复习讲练测专题06内能及其利用1复习目标了解：分子间相互作用力与固液气三态的关系；热量的概念；热传递的概念；比热容的概念；热机工作原理；热值概念。会：利用分子热运动解释问题；利用分子间相互作用力解释问题；比热容的简单计算；利用比热容解释问题；热值的简单计算。理解：分子热运动理论；分子间相互作用力；内能的概念；四冲程热机内能与做功特点；热机效率；能量的转化与守恒定律。掌握：改变物体内能的两种方式。2一、分子热运动1.分子热运动（1）分子动理论：物质是由分子和原子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子之间有间隙。（2）热运动：分子运动快慢与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。（3）扩散：不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象，固体、液体和气体都能发生扩散现象，温度越高，扩散越快。2一、分子热运动2.分子间作用力分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。当固体被压缩时，分子间距离变小，分子作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间距离变大，作用力表现为引力。如果分子间距离很大，作用力几乎为零，可以忽略不计；因此，气体具有流动性，也容易被压缩。液体间分子之间距离比气体小，比固体大，液体分子之间的作用力比固体小，没有固定的形状，具有流动性。2二、内能1.内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。(1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。（2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。所以分子势能与物体的体积有关。2二、内能（3）物体内能的大小：物体的内能与物体的质量、温度、体积及物态有关。一切物体中的分子都在做永不停息的做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体处于何种状态，是何形状与体积、温度是高是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。2二、内能2.内能的改变：改变物体内能的方法有热传递和做功；热传递是能量的转移，做功是能量的转化。这两种方法对改变物体内能是等效的。1）做功：外界对物体做功，物体的内能会增大（例如：摩擦生热）；物体对外做功，物体内能会减小（例如：通过活塞向盛有水的烧瓶里打气，当活塞从瓶口跳起时，烧瓶中出现“白雾”）。实质：能量从一种形式的能（其它形式的能）转化为另一种形式的能（内能）。2）热传递：只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着温度差，就会发生热传递，直到温度变得相同(即没有温度差)为止。物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小。2二、内能3.热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量；在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。4.内能与机械能是两种不同形式的能量，它们之间是可以相互转化的。整个物体可以处于静止状态，没有动能；整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能，但它一定具有内能。物体可以同时具有内能和机械能。2二、内能5．热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。1）热量是一个过程量，只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题。所以物体本身没有热量，不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。2）内能是一个状态量，但是它具有不可测量性，所以不能说物体具有多少的内能。3）在热传递过程中，热量从高温物体传到低温物体，而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。2三、比热容1.比热容（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。温度不同的两个物体相互接触，高温物体内能减少，低温物体内能增大；对物体做功时，物体内能会增大，物体对外做功时，物体内能会减少。（2）比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度和吸热、放热的多少无关。（3）水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。2三、比热容2.热量的简单计算热量的计算：(1)吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；（2）放热：Q放=cm△t=cm(t0-t)。其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）m—质量，单位：千克（kg）△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。2四、热机及其效率1.热机：利用内能做功的机械叫热机。热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。2.内燃机的工作原理（1）汽油机：四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。冲程—活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。2四、热机及其效率汽油机的工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；压缩冲程—外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高；做功冲程—化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能；排气冲程—靠惯性运动，排出废气。（2）柴油机：四冲程柴油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。柴油机的工作过程与汽油机几乎一样，但有三个区别：1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气；2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气；3）做功冲程：汽油机用火花塞点火，柴油机用喷油嘴喷油。2四、热机及其效率3．热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值；热值单位是：J/kg。（1）燃料燃烧放出热量：Q放＝qm；（Q放是燃料放出的热量，单位是J；q是热值，单位是J/kg；m是质量，单位是kg。）对于热值的概念，要注重理解三个关键词：“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是指燃料的质量，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不等于热值的数值；某种燃料是指热值与燃料的种类有关；完全燃烧意思是燃料要完全烧尽，否则1kg燃料燃烧过程中，化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。（2）热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小；也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。2四、热机及其效率4.热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。热机的效率是热机性能的一个重要指标。5.在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。注意：热机能量的损失：①燃料未完全燃烧（完全燃烧条件：充足空气，研磨成细颗粒）；②废气排出带走能量（废气的利用）；③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）。2五、能量转化与守恒1.能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。2．能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。3考点一：分子热运动、分子间相互作用力1.（2019·贵港）下列现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是（）。A．刮风时灰尘在空中飞舞；B．酒精瓶盖打开可以嗅到酒精气味；C．夏日的“荷城”贵港，荷花飘香；D．在一杯热水中加盐，过一段时间整杯水都变咸了A3考点一：分子热运动、分子间相互作用力【点睛】我们闻到的气味都是由于分子热运动产生的。分子每时每刻都在做无规则热运动，这是闻到气味和扩散现象的结果。但灰尘不是分子，而是物质颗粒，解答此类问题时需要注意。【解析】A.选项中的灰尘飞舞是由于风的作用力使灰尘的运动状态不断改变所致，属于机械运动；B.选项中的酒精气味是酒精分子无规则运动的结果；C.选项中的荷花飘香是荷花分子无规则运动的结果；D.选项中水变咸是盐分子无规则运动的结果，所以BCD选项都能说明分子在不停地做无规则运动。故应选A。3考点一：分子热运动、分子间相互作用力2.（2019·深圳市龙岗区中考一模）宏观的热现象用微观的分子运动理论分析，常常会得到全新的认识，以下说法正确的是（）。A．某物体的分子热运动越剧烈，其温度越高；B．液体物质不会自动缩小体积，说明液体的分子间不存在引力；C．固体物质不易拉伸，说明固体的分子间只存在引力；D．当温度下降为0℃时，分子热运动停止A3考点一：分子热运动、分子间相互作用力【点睛】分子动理论包括：物质是由分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在间隙，分子间存在相互的引力和斥力；温度越高分子运动越剧烈。本题考查分子动理论的内容，应记住分子运动的快慢与温度有关。【解析】AD、一切物质的分子在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子运动越剧烈，故A正确、D错误；B、液体物质不会自动缩小体积说明组成它们的分子间存在斥力，故B错误；C、分子间既有引力又有斥力，固体不易拉伸，说明了分子之间存在引力，故C错误。故选A。3考点一：分子热运动、分子间相互作用力3.（2019·益阳）关于物质的构成与分子热运动，下列说法正确的是（）。DA．物质是由分子、原子组成，原子由质子和中子组成；B．光学显微镜能分辨出组成物质的分子、原子；C．两块经打磨后的铅块紧压后结合在一起，说明分子间只存在引力；D．在一小杯清水中滴入红墨水，一段时间后整杯水变红，这是扩散现象3考点一：分子热运动、分子间相互作用力【点睛】（1）物质是由分子或原子组成的，分子由原子组成，原子是由居于原子中心的带正电原子核和核外带负电电子构成的；（2）分子、原子很小，肉眼不能直接看到，就是在光学显微镜下也看不到它们；（3）分子间存在着相互作用的引力和斥力；（4）分子在永不停息地做无规则运动。【解析】A、物质是由分子或原子组成的，分子由原子组成，原子是由居于原子中心的带正电原子核和核外带负电电子构成的，故A错误；B、分子、原子很小，肉眼不能直接看到，就是在光学显微镜下也看不到它们，故B错误；C、分子间既有引力也有斥力，故C错误；D、向一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水变红，这是因为红墨水分子运动到水里面的结果，属于扩散现象，说明分子在永不停息地做无规则运动，故D正确。故选D。3考点二：内能1.（2019·绵阳）如图所示，用塞子塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内气体的说法，正确的是（）。CA．向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能减少B．向瓶内打气，气体对外界做功，气体内能增加C．塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能减少D．塞子从瓶口冲出，外界对气体做功，气体内能不变3考点二：内能【点睛】物体对外做功，物体的内能减少；外界对物体做功，物体的内能增加。【解析】如图，向瓶内打气时，外界对瓶内气体做功，瓶内气体的内能增加，气体的压强增大，增大到一定程度，塞子从瓶口冲出，此时气体对塞子做功（即对外界做功），气体的内能转化为塞子的机械能，气体的内能减少，故C正确，ABD错误。故选C。3考点二：内能2.（2019·潍坊）关于热现象，下列说法正确的是（）。CDA．液体很难被压缩，说明分子间有引力B．内能和温度有关，0℃的冰块没有内能C．常用水作冷却剂，是利用了水比热容大这一性质D．四冲程内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能3考点二：内能【点睛】（1）分子间存在相互的引力和斥力；（2）内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，内能与物体的温度和质量有关；（3）水具有较大的比热容，相同质量的水和其它物质相比，吸收相同的热量，温度变化小，因此水常被用来做取暖介质和冷却剂，比热容