九年级物理内能和内能的利用人教版.ppt
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第二课时第二课时 内能和内能的利内能和内能的利用用 Ø 要点考点聚焦要点考点聚焦Ø 课前热身课前热身Ø 典型例题解析典型例题解析Ø 方法小结方法小结Ø 课时训练课时训练第二章第二章 热热 学学 要点考点聚焦要点考点聚焦 本课时相关考点是分子动理论的初步知识，内能的概本课时相关考点是分子动理论的初步知识，内能的概念，改变物体内能的两种方法，比热容念，改变物体内能的两种方法，比热容 的意义，热值的意的意义，热值的意义，物质吸、放热量多少的计算，能量守恒义，物质吸、放热量多少的计算，能量守恒. .命题考查分子命题考查分子动理论的初步动理论的初步 知识、内能、热量、比热容等基本概念，考知识、内能、热量、比热容等基本概念，考查利用分子动理论、比热容、能量守恒、改变内查利用分子动理论、比热容、能量守恒、改变内 能能 的方的方法等知识来解释日常生活和生产实践中的常见现象法等知识来解释日常生活和生产实践中的常见现象. .生活中生活中常见的扩散现象的识别和灵常见的扩散现象的识别和灵 活运用比热容的知识进行相关活运用比热容的知识进行相关的计算是中考命题的热点，内能的变化和内能的利用的考的计算是中考命题的热点，内能的变化和内能的利用的考查也查也 在增多在增多. .物体吸、放热的计算还常与内能的利用，焦物体吸、放热的计算还常与内能的利用，焦耳定律等知识联系进行综合命题，考查耳定律等知识联系进行综合命题，考查 学生的综合解决问学生的综合解决问题的能力和创新能力题的能力和创新能力. .常见题型是填空题、选择题和计算题常见题型是填空题、选择题和计算题. . 1 1用盐水腌蛋，过一段时间后蛋会变咸，这是用盐水腌蛋，过一段时间后蛋会变咸，这是____________现现象，这种现象说明构象，这种现象说明构 成物质的大量分子在做成物质的大量分子在做________________ _____________ _____________运动，相比较而言，煮茶叶蛋时运动，相比较而言，煮茶叶蛋时 ，蛋很，蛋很快就会咸，这说明了快就会咸，这说明了____________________________________________________ __________ __________. .2 2现代火箭利用液态氢作燃料是因为现代火箭利用液态氢作燃料是因为①①__________________________②②______________________________________. .3 3燃料燃烧的过程是燃料燃烧的过程是____________能转化为能转化为____________能的过程，能的过程，__________________是人类使用的最大量的一种能量，获得的主是人类使用的最大量的一种能量，获得的主要途径是要途径是____________________. . 课前热身课前热身扩散扩散永不永不停息的无规则停息的无规则温度越高，分子无规则运动温度越高，分子无规则运动越剧烈越剧烈氢的热值较大氢的热值较大氢的密度较小氢的密度较小化学化学内内太阳能太阳能热传递热传递 课前热身课前热身4 4内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的冲程是内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的冲程是__________________，把内能转化为，把内能转化为____________的冲程是的冲程是____________冲程冲程. .5 5煤油的热值是煤油的热值是4 4. .6 6××10107 7J/kgJ/kg，它表示：，它表示：__________________________ ___________________________________ ___________________________________，煤油的比热容，煤油的比热容为为2 2. .1 1××10103 3J/(kgJ/(kg··℃)℃)，它表示，它表示________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________. . 压缩冲程压缩冲程 机械能机械能做功做功1千克的煤油千克的煤油完完全燃烧时放全燃烧时放 出的热量是出的热量是4.6×107焦耳焦耳1千克的煤油温度每升千克的煤油温度每升高高(降低降低)1℃所吸收所吸收(放出放出)的热量为的热量为2.1×103焦耳焦耳 6 6由热值的定义可知，热值由热值的定义可知，热值q=q= ，式中，式中m m是燃料的质是燃料的质量，量， Q Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么是燃料完全燃烧放出的热量，那么( ( ) )A A热值的大小与热值的大小与Q Q成正比成正比B B热值的大小与热值的大小与m m成反比成反比C C热值的大小与热值的大小与Q Q、、m m都有关，由都有关，由Q Q与与m m共同决定共同决定D D热值的大小与热值的大小与Q Q、、m m都无关，由燃料的种类决定都无关，由燃料的种类决定7 7下列事例中，属于机械能转化为内能的是下列事例中，属于机械能转化为内能的是( ( ) )A A水蒸气把壶盖顶开水蒸气把壶盖顶开B B落在手心里的雪花熔化成水落在手心里的雪花熔化成水C C冬天对着手哈气，手变暖和冬天对着手哈气，手变暖和D D陨石坠入大气层成为流星陨石坠入大气层成为流星 课前热身课前热身D DD 8 8如果一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为如果一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1800 r/min1800 r/min，，则柴油机每秒内则柴油机每秒内( )( )A A完成完成3030个冲程，做功个冲程，做功3030次次B B完成完成6060个冲程，做功个冲程，做功6060次次C C完成完成6060个冲程，做功个冲程，做功1515次次D D完成完成120120个冲程，做功个冲程，做功3030次次9 9关于温度、热量和内能，下列说法正确的是关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( )( )A A 0 ℃ 0 ℃的冰内能为零的冰内能为零B B物体温度越高，所含热量越多物体温度越高，所含热量越多C C两个物体温度相同，它们之间就不能发生热传递两个物体温度相同，它们之间就不能发生热传递D D 50 ℃ 50 ℃水的内能一定比水的内能一定比10 ℃10 ℃水的内能多水的内能多 课前热身课前热身CC 1010完全燃烧完全燃烧0.5 m0.5 m3 3的天然气放出的热量全部被水吸收，问的天然气放出的热量全部被水吸收，问能否把能否把100 kg100 kg的水从的水从20 ℃20 ℃加加 热到热到100 ℃?100 ℃?〔〔天然气的热值天然气的热值是是8.48.4××10107 7 J/m J/m3 3，水的比热容是，水的比热容是4.24.2××10103 3J/(kgJ/(kg··℃ )℃ )〕〕 答案答案: : ““能能”” 课前热身课前热身 【【例例1 1】】下列关于温度热量和内能的说法中正确的是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，内能一定增加物体温度升高，内能一定增加 B B物体吸收热量，温度一定升高物体吸收热量，温度一定升高 C C物体放出热量，温度一定降低物体放出热量，温度一定降低 D D物体内能增加，一定吸收了热量物体内能增加，一定吸收了热量 【【例例2 2】】甲、乙两物体质量、初温都相同，甲的比热容大于乙甲、乙两物体质量、初温都相同，甲的比热容大于乙的比热容，当的比热容，当 它们放出相同的热量后，相互接触，接触以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后内能的变化情况是( )( ) A A甲的内能增加，乙的内能减少甲的内能增加，乙的内能减少 B B甲的内能减少，乙的内能增加甲的内能减少，乙的内能增加 C C甲的内能不变，乙的内能减少甲的内能不变，乙的内能减少 D D甲、乙的内能都不变甲、乙的内能都不变典型例题解析典型例题解析AB 【例【例3 3】当瓶中的煤油倒去一半后，则煤油的】当瓶中的煤油倒去一半后，则煤油的( ( ) )A A比热容不变，热值和密度都变为原来的比热容不变，热值和密度都变为原来的B B比热容，热值和密度都变为原来的比热容，热值和密度都变为原来的C C比热容，热值都变为原来的比热容，热值都变为原来的 ，密度不变，密度不变D D比热容，热值和密度都不变比热容，热值和密度都不变? ? 典型例题解析典型例题解析【【例例4 4】】在一个标准大气压下，在不计热量损失的情况下，在一个标准大气压下，在不计热量损失的情况下，完全燃烧热值为完全燃烧热值为 1.261.26××10107 7J/kgJ/kg的干木柴能使的干木柴能使250 kg250 kg，，30 ℃30 ℃的水温升高到的水温升高到( )( )A A 120℃ B 120℃ B 100℃ 100℃C C 90℃ D 90℃ D无法确定无法确定DB 【【例例5 5】】两台四冲程汽油机在相同时间内，甲做的有用功是两台四冲程汽油机在相同时间内，甲做的有用功是乙的乙的3 3倍，甲机倍，甲机 的热机效率是的热机效率是20%20%，乙机的热机效率是，乙机的热机效率是25%25%，则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是，则甲、乙两机消耗的汽油质量之比是( )( ) A 12∶5 B 5∶12 C 15∶4 D 4∶15 A 12∶5 B 5∶12 C 15∶4 D 4∶15【例【例6 6】质量为】质量为10 kg10 kg，初温为，初温为20 ℃20 ℃的水，在一标准大气压下的水，在一标准大气压下 将这些水加热将这些水加热 至沸腾，需要吸收多少热量至沸腾，需要吸收多少热量? ?如果这些热量是由如果这些热量是由 干木柴完全燃烧提供干木柴完全燃烧提供的，干木柴完全燃的，干木柴完全燃 烧放出的热量有烧放出的热量有80%80%被被 吸收，需要燃烧多少千克的干木柴吸收，需要燃烧多少千克的干木柴?(q=1.2?(q=1.2××10107 7 J/kg) J/kg)解：解：Q Q吸吸=cm=cm水水(t-t(t-t0 0)=4.2)=4.2××10103 3××1010××(100-20) J=3.36(100-20) J=3.36××10106 6J J Q Q吸吸=Q=Q放放.η.η，， ∴ ∴Q Q放放= = =4.2= = =4.2××10 10 6 6J J，， 由由m m柴柴= = ＝＝ =0.35 kg=0.35 kg 典型例题解析典型例题解析C 【例【例7 7】小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好】小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏，两人设坏，两人设 计并做了一个实验，他们用这两种材料分别包着计并做了一个实验，他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶，让它们自然冷却，利装有热水的密闭烧瓶，让它们自然冷却，利 用温度计和计时用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况. .(1)(1)为保证实验的准确性，实验前除了取大小、厚度相同的泡沫为保证实验的准确性，实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，还应考虑影塑料和棉絮外，还应考虑影 响水温变化的其他因素，即保持响水温变化的其他因素，即保持烧瓶相同、环境因素相同和烧瓶相同、环境因素相同和________________________相同相同. .典型例题解析典型例题解析质量质量 (2)(2)按照计划操作，小明与小芳同学把实验测得的温度数据和时间按照计划操作，小明与小芳同学把实验测得的温度数据和时间填在下列表格中填在下列表格中. .典型例题解析典型例题解析时间时间t/mint/min0 01010202030304040……150150 180180泡沫塑料组水温泡沫塑料组水温T T1 1/ /0 0C C80806464555550504141……21212020棉絮组水温棉絮组水温T T2 2/ /0 0C C80805656434332322828……20202020 分析上表数据可知：他们实验时的室内温度是分析上表数据可知：他们实验时的室内温度是____℃____℃，经过，经过4040分钟后，泡沫塑料的烧瓶水温降低了分钟后，泡沫塑料的烧瓶水温降低了_____℃_____℃，而棉絮包的烧瓶水，而棉絮包的烧瓶水温降低了温降低了_____℃_____℃，由此可以得出实验结论是，由此可以得出实验结论是:________________:_______________________________._______________.(3)(3)除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较过两种材料的保除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较过两种材料的保温性能外，根据上表数据，你还可以采用温性能外，根据上表数据，你还可以采用____________________ ____________________ ________________________________方法来比较这两种材料的保温性能方法来比较这两种材料的保温性能? ?80 80 39 39 52 52 比棉絮好比棉絮好 从相同的时间间隔内从相同的时间间隔内温度变化的快慢温度变化的快慢泡沫塑料保温性能泡沫塑料保温性能 方法小结方法小结 从物质的微观结构从物质的微观结构————分子的动理论知识出发与机械能分子的动理论知识出发与机械能中的动能和势能进行类比，很容易理中的动能和势能进行类比，很容易理 解任何物体都具有内能，解任何物体都具有内能，这是能量的微观形式，内能是个状态量，它与物质的种类、这是能量的微观形式，内能是个状态量，它与物质的种类、物体的物体的 质量大小、所处的物态、温度的高低等因素有关，但质量大小、所处的物态、温度的高低等因素有关，但在初中部分只作简单的考查要求，通常在初中部分只作简单的考查要求，通常 情况情况 下只考虑温度下只考虑温度对物体内能的影响对物体内能的影响. .所以改变物体的方式有做功和热传递两种所以改变物体的方式有做功和热传递两种方式方式. .理解物质理解物质 的热的热 学特性学特性————比热容和热值时可以与物质比热容和热值时可以与物质的密度进行联系，加强知识的同化和迁移的密度进行联系，加强知识的同化和迁移. .热量是个热量是个 过程量，过程量，这一点要加以注意，公式这一点要加以注意，公式Q=cmΔtQ=cmΔt很重要很重要. . 课时训练课时训练1 1““破镜不能重圆破镜不能重圆””是因为将破镜合起来时，镜子断裂处是因为将破镜合起来时，镜子断裂处的绝大多数分子间距离较的绝大多数分子间距离较______，分子之间几乎没有，分子之间几乎没有________的作的作用用. .2 2在量筒的下半部分盛有蓝色的硫酸铜溶液，再在硫酸铜在量筒的下半部分盛有蓝色的硫酸铜溶液，再在硫酸铜溶液上方缓缓地注入一些清水，溶液上方缓缓地注入一些清水， 几几 天后整个量筒内的液体天后整个量筒内的液体都变成蓝色，这是都变成蓝色，这是______________现象，此现象说明了现象，此现象说明了_______________________________________._________________________.3 3沙漠地区有沙漠地区有““早穿皮袄午穿纱早穿皮袄午穿纱””的气候特征，造成这种的气候特征，造成这种气候的主要原因是砂石的气候的主要原因是砂石的__________________较小较小. .大大力力扩散扩散构成物构成物质的分子在做规则运动质的分子在做规则运动比热容比热容 4 4如图如图2-2-12-2-1所示，在厚玻璃瓶内装入少量的水，然后再所示，在厚玻璃瓶内装入少量的水，然后再向密闭的瓶内打气，当塞子跳起来向密闭的瓶内打气，当塞子跳起来 时，瓶内会出现雾气，时，瓶内会出现雾气，这是因为瓶内的空气推动瓶塞这是因为瓶内的空气推动瓶塞____________时，内能时，内能____________，温，温度降低，使水蒸气液化成小水珠度降低，使水蒸气液化成小水珠. . 图图2-2-12-2-1课时训练课时训练做功做功减少减少 课时训练课时训练5火柴可以点燃也可以擦燃，前者是用火柴可以点燃也可以擦燃，前者是用________方法增加火方法增加火药的内能，而后者是用药的内能，而后者是用_______的方法增加火药的内能的方法增加火药的内能.6下列现象不属于扩散现象的是下列现象不属于扩散现象的是( )A金秋八月，公园里处处桂花飘香金秋八月，公园里处处桂花飘香B将糖投入一杯水中，水变甜了将糖投入一杯水中，水变甜了C长期堆放煤的墙角变黑了长期堆放煤的墙角变黑了D扫地时，看到空中尘埃飞舞扫地时，看到空中尘埃飞舞热传递热传递做功做功D 课时训练课时训练7下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )A将少量的浓硫酸沿容器壁缓慢滴入水中，用玻璃棒搅拌，将少量的浓硫酸沿容器壁缓慢滴入水中，用玻璃棒搅拌，容器中的水的内能会容器中的水的内能会 增大增大B一个物体的内能增大，一定是吸收了热量一个物体的内能增大，一定是吸收了热量C一个物体的温度不变，内能就不变一个物体的温度不变，内能就不变D一个物体放出热量，温度一定降低一个物体放出热量，温度一定降低8水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特性的是水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特性的是( )A炎热的夏天在室内地上洒水感到凉爽炎热的夏天在室内地上洒水感到凉爽B用水做内燃机的冷却液用水做内燃机的冷却液C在城市里修建人工湖，除了美化环境外，还能调节周围的在城市里修建人工湖，除了美化环境外，还能调节周围的 气候气候D供暖系统使用热水循环供暖供暖系统使用热水循环供暖AA 9做功和热传递在改变物体内能上是等效的，下列四项中做功和热传递在改变物体内能上是等效的，下列四项中属于做功改变物体内能的是属于做功改变物体内能的是( )A热水袋使人身体变暖热水袋使人身体变暖B两手互相摩擦生热两手互相摩擦生热C用锅烧水使水温升高用锅烧水使水温升高D汽车发动机的散热器散热汽车发动机的散热器散热10下列关于物体内能的说法中正确的是下列关于物体内能的说法中正确的是( )A温度高的物体内能一定多温度高的物体内能一定多B0 ℃的物体的内能为零的物体的内能为零C速度大的物体内能一定大速度大的物体内能一定大D一个物体内部分子无规则热运动越剧烈，它的内能一定一个物体内部分子无规则热运动越剧烈，它的内能一定越大越大课时训练课时训练BD 11质量相等、初温相同的质量相等、初温相同的a、、b两种不同液体，分别用两两种不同液体，分别用两个相同的加热器加热，加热过个相同的加热器加热，加热过 程中温度随时间的变化曲线程中温度随时间的变化曲线如图如图2-2-2所示，根据曲线比较两液体的比热所示，根据曲线比较两液体的比热( )Aa、、b比热一样大比热一样大 Ba的比热大的比热大Cb的比热大的比热大 D无法判断无法判断课时训练课时训练C图图2-2-2 1212我国有丰富的地热资源我国有丰富的地热资源————温泉，充分利用温泉，既温泉，充分利用温泉，既能节约能源，又能保护环境能节约能源，又能保护环境. .某科某科 研单位需在冬季保持实研单位需在冬季保持实验室恒温，起初以煤作燃料供热，后改用温泉水供热，经验室恒温，起初以煤作燃料供热，后改用温泉水供热，经多次试用后多次试用后 发现每小时用发现每小时用70℃70℃的温泉水的温泉水0.5t0.5t流过散热器后流过散热器后变为变为50℃50℃，达到以燃煤供热的效果，已知煤的热值，达到以燃煤供热的效果，已知煤的热值q=3q=3××10107 7 J/kgJ/kg，，求：求：(1)(1)温泉水向实验室每小时提供多少热量温泉水向实验室每小时提供多少热量? ? (2) (2)该科研单位每月该科研单位每月( (按按3030天计天计) )可节约燃煤多少可节约燃煤多少? ?课时训练课时训练【【答案答案】】(1)4.2(1)4.2××10107 7J J (2)1008 kg (2)1008 kg 。
