人教版九年級(jí)物理內(nèi)能和內(nèi)能的利用知識(shí)點(diǎn)

第十三章內(nèi)能的知識(shí)點(diǎn)一、分子熱運(yùn)動(dòng)分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容：物質(zhì)是由分子和原子組成的；分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；分子間存在相互作用的引力和斥力。擴(kuò)散現(xiàn)象：不同物質(zhì)在相互接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫擴(kuò)散。氣體、液體、固體均能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散和分子的熱運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度有關(guān)。擴(kuò)散現(xiàn)象表明：一切物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，并且間接證明了分子間存在間隙。分子間的相互作用力既有引力又有斥力，引力和斥力是同時(shí)存在的。例題：AUTONUM．關(guān)于粒子和宇宙，下列認(rèn)識(shí)中正確的是（）A．?dāng)U散現(xiàn)象只發(fā)生在氣體之間B．液體分子間只存在吸引力C．固體的分子間沒有空隙D．宇宙天體、分子都在不停息地運(yùn)動(dòng)AUTONUM．關(guān)于物質(zhì)的組成，下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.物質(zhì)是由大量分子組成的 B.原子是由原子核和中子組成的C.原子核是由質(zhì)子和中子組成的D.質(zhì)子和中子是由更小的微粒組成的AUTONUM.下列四種現(xiàn)象中屬于擴(kuò)散現(xiàn)象的是（）A．我國北方地區(qū)頻發(fā)“沙塵暴天氣”B．春天柳絮漫天飛舞C．氣體壓縮到一定程度后，難以再壓縮D．端午節(jié)，粽葉飄香AUTONUM．圖3所示實(shí)驗(yàn)不能用“分子在不停地運(yùn)動(dòng)”解釋的是（）AUTONUM．運(yùn)用分子動(dòng)理論，可以對(duì)液體的蒸發(fā)現(xiàn)象作出合理地解釋：由于液體表面的分子在做_____________________。所以在任何溫度下，蒸發(fā)現(xiàn)象都可能發(fā)生；溫度越高，分子的______________________________，從而蒸發(fā)越快。2-1-c-n-j-y二、內(nèi)能的概念：1、內(nèi)能：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。2、物體在任何情況下都有內(nèi)能：既然物體內(nèi)部分子永不停息地運(yùn)動(dòng)著和分子之間存在著相互作用，那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。3、影響物體內(nèi)能大小的因素：①溫度：物體的內(nèi)能跟物體的溫度有關(guān)，同一個(gè)物體溫度升高，內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小。但內(nèi)能增大（減?。?，溫度不一定升高（降低）。②質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大。③存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時(shí)，物體存在的狀態(tài)不同時(shí)，物體的內(nèi)能也可能不同。4、內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別：（1）機(jī)械能是宏觀的，是物體作為一個(gè)整體運(yùn)動(dòng)所具有的能量，它的大小與機(jī)械運(yùn)動(dòng)有關(guān)（2）內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)快慢及分子間的相互作用有關(guān)。這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)是分子在物體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，而不是物體的整體運(yùn)動(dòng)。三、內(nèi)能的改變：1、內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)：（1）物體溫度升高（降低）物體內(nèi)能增大（減?。?）物體存在狀態(tài)改變（六種物態(tài)變化）內(nèi)能改變。2、改變物體內(nèi)能的兩種方法：做功和熱傳遞。A、做功改變物體的內(nèi)能：①做功可以改變內(nèi)能：對(duì)物體做功，物體內(nèi)能會(huì)增加。物體對(duì)外做功，物體內(nèi)能會(huì)減少。②做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)：內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。（1）熱傳遞是熱（熱量）從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。（2）熱傳遞的條件：物體之間有溫度差，高溫物體將能量向低溫物體傳遞，直至各物體溫度相同（即達(dá)到熱平衡）。（3）熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)：熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。而不是溫度。（4）熱傳遞過程中：低溫物體吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增加；高溫物體放出熱量，溫度降低，內(nèi)能減少。（5）熱量：熱傳遞過程中，傳遞的能量的多少叫熱量。熱量的單位：焦耳（J）。用符號(hào)Q表示。3、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別：由于做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。例題：AUTONUM、一個(gè)管壁很厚的玻璃管中，用活塞密封著一定質(zhì)量的氣體。在快速向下壓活塞的過程中，玻璃管內(nèi)的氣體(

)

A.密度不變

B.溫度不變

C.分子熱運(yùn)動(dòng)變緩

D.內(nèi)能增大AUTONUM．關(guān)于溫度，熱量和內(nèi)能的說法中不正確的是（）A．0℃的冰塊也有內(nèi)能B．溫度高的物體，內(nèi)能一定大C．物體放出熱量，溫度不一定降低D．物體對(duì)外做功，內(nèi)能減小AUTONUM．關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能，以下說法正確的是A．一個(gè)物體溫度升高，它的內(nèi)能一定增加B．一個(gè)物體溫度升高，一定是吸收了熱量C．一個(gè)物體吸收了熱量，它的溫度一定會(huì)升高D．一塊0℃的冰沒有內(nèi)能，它的分子不會(huì)運(yùn)動(dòng)四、比熱容1．定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容，簡(jiǎn)稱比熱。用符號(hào)C來表示。比熱容是為了比較不同物質(zhì)的吸、放熱能力而引入的一個(gè)物理量。2.單位：比熱的單位是J／（kg?℃），讀作焦耳每千克攝氏度。3.比熱容的特性①比熱容是物質(zhì)自身性質(zhì)之一，不同物質(zhì)的比熱容一般不同，它反映了不同物質(zhì)吸、放熱本領(lǐng)的強(qiáng)弱，利用物質(zhì)的這種性質(zhì)可以鑒別物質(zhì)。②對(duì)于同一種物質(zhì)，比熱容的值還與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)，同一種物質(zhì)在同一狀態(tài)下的比熱容是一定的，但在不同狀態(tài)下，比熱容是不同的。③比熱容不隨物質(zhì)的質(zhì)量、吸收（或放出）熱量的多少及溫度的變化而變化；只要是相同的物質(zhì)，不論形態(tài)、質(zhì)量、溫度高低、放置地點(diǎn)如何，比熱容一般都相同。4.質(zhì)量和初溫都相同的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量，比熱容大的物質(zhì)溫度變化小，溫度上升速度慢，比熱容小的物質(zhì)溫度變化大，溫度上升速度快。質(zhì)量和初溫都相同的不同物質(zhì)，上升（下降）相同的溫度，比熱容大的物質(zhì)吸收的熱量多，所用時(shí)間相對(duì)多些，比熱容小的物質(zhì)吸收的熱量少，所用時(shí)間相對(duì)少些。5.水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，其物理意義是：質(zhì)量為1kg的水溫度升高（或降低）1℃時(shí)所吸收（或放出）的熱量為4.2×103J。水的比熱最大。水和干泥土相比，在同樣受熱或冷卻的情況下，吸收或放出的熱量相同，水的溫度變化比干泥土小。因此，在受太陽照射的條件相同時(shí)，內(nèi)陸地區(qū)的夏季比沿海地區(qū)炎熱，冬季比沿海地區(qū)寒冷，在一天之內(nèi)氣溫的變化也較大。因?yàn)樗谋葻岽?，在生活中往往用熱水取暖，也可以用循環(huán)流動(dòng)的水來冷卻。例題：AUTONUM．小華用相同質(zhì)量的色拉油和水加工同樣的菜，用同樣的鍋在相同火力下同時(shí)加熱，發(fā)現(xiàn)色拉油升溫比水快，這說明色拉油的比水?。灰欢螘r(shí)間后，色拉油把菜炸黃了，而水沒有，這說明色拉油的比水高．（選填：“熔點(diǎn)”、“沸點(diǎn)”、“比熱容”或“凝固點(diǎn)”）10．水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），將4kg的水倒掉一半，剩下水的比熱容是J/（kg?℃）；初溫為30℃、質(zhì)量為2kg的水吸收2.1×105J的熱量后溫度將升高到℃11．把常溫下裝滿水的玻璃杯與一個(gè)空玻璃杯同時(shí)放入冰箱冷藏室中，過一會(huì)兒，發(fā)現(xiàn)空玻璃杯比裝水的玻璃杯要冷得多，這種現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因是水的A．凝固點(diǎn)低B.凝固點(diǎn)高C．比熱容大D．比熱容小12．在烈日當(dāng)空的海邊玩耍，海灘上的沙子熱得燙腳，而海水卻涼涼的。主要是因?yàn)椋篈．海水的密度大B．海水的比熱容大C．沙子的密度大D．沙子的比熱容大五、熱量的計(jì)算1、物體吸收熱量的計(jì)算公式：Q吸=cm(t-t0)；物體放出熱量的計(jì)算公式：Q放=cm(t0-t)。公式中，t為末溫，to為初溫，上式中的質(zhì)量m的單位必須是kg。2、熱平衡兩個(gè)溫度不同的物體放在一起時(shí)，高溫物體放出熱量，溫度降低；低溫物體吸收熱量，溫度升高。若放出的熱量沒有損失，全部被低溫物體吸收，最后兩物體溫度相同，稱為“達(dá)到熱平衡”。用公式表示為Q吸=Q放。例題：13．小明將1kg溫度為10℃的水加熱到90℃時(shí)，需要吸收_________J的熱量，這相當(dāng)于完全燃燒_________m3的天然氣放出的熱量。[已知C水=4.2×103J/（kg·℃），的熱值為8×107J/m3]14．一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，把質(zhì)量為500g、初溫為20℃的水加熱至沸騰，水需要吸收的熱量是_____________J。【C水=4.2×103J/(kg·℃)15.將一瓶容量為550mL的礦泉水放入冰箱一段時(shí)間后，水溫從30℃降低到10℃，這是用_________的方式改變了礦泉水的內(nèi)能；在這個(gè)過程中水放出的熱量是________J。[c水=4.2×103J/kg·℃]第十四章內(nèi)能的利用一、內(nèi)能的利用、熱機(jī)(一)、內(nèi)能的獲得——燃料的燃燒燃料燃燒：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(二)、熱值1、定義：把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的熱值。用符號(hào)q表示。2、單位：J/kg（固體、液體）,J/m3(氣體)3、關(guān)于熱值的理解：①某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡。②熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時(shí)反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。③同種燃料的優(yōu)劣，取決于它們的熱值。3、公式：Q＝mq（q為熱值）。實(shí)際中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′聯(lián)合解題。4、酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。5、火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因?yàn)椋阂簯B(tài)氫的熱值大，體積小便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸(三)、內(nèi)能的利用1、內(nèi)能的利用方式：⑴利用內(nèi)能來加熱；從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。⑵利用內(nèi)能來做功；從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2、熱機(jī)的定義：將燃料燃燒放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。3、內(nèi)燃機(jī)工作原理：將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來推動(dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)對(duì)外做功。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。4、內(nèi)燃機(jī)大概的工作過程：內(nèi)燃機(jī)的每一個(gè)工作循環(huán)分為四個(gè)階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個(gè)階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對(duì)外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。5、熱機(jī)的效率：熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。公式：η=Q有用/Q總=Q有用/mq提高熱機(jī)效率的途徑：使燃料充分燃燒;盡量減小各種熱量損失;機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。二、能量守恒定律1、自然界存在著多種形式的能量。如內(nèi)能，機(jī)械能，電能，光能，核能，化學(xué)能等。2、在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。在熱傳遞過程中，高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運(yùn)動(dòng)的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球，甲球的機(jī)械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。3、在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；在水力發(fā)電中，水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；在火力發(fā)電廠，燃料燃燒釋放的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化成電能；在核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能；電流通過電熱器時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電流通過電動(dòng)機(jī)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。4、能量守恒定律：能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。16．（用煤氣灶把2kg，初溫為30℃的水燒到80℃，消耗了20g煤氣，已知水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃)，煤氣的熱值為4.2×107J/kg，則水吸收的熱量為 J，煤氣完全燃燒放出的熱量為 J，煤氣灶燒水的效率為 %。17．關(guān)于燃料的熱值下列說法正確的是（）A．燃料的熱值與燃料的燃燒情況有關(guān)B．容易燃燒的燃料的熱值一定大C．煤的熱值比干木柴的大，煤燃燒放出的熱量比干木柴放出的熱量多D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的熱值一樣大18．以下是核電站工作情況的方框圖，關(guān)于方框圖6中各裝置的能量轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）A.核反應(yīng)堆將核能轉(zhuǎn)化為電能B.蒸汽輪機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能D.各種用電器只能將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能綜合練習(xí)：1．下面關(guān)于熱現(xiàn)象的說法，正確的是（）A．物體溫度升高一定是吸收了熱量B．冰在融化時(shí)溫度不變內(nèi)能增加C．從游泳池里上來感覺冷是由于水蒸發(fā)放熱D．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水作冷卻液是因?yàn)樗谋葻崛葺^小2．依據(jù)你所學(xué)的熱學(xué)知識(shí)，下列說法正確的是A．熾熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的鐵塊不具有內(nèi)能B．物體吸收熱量，溫度不一定升高C．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水做冷卻物質(zhì)，是因?yàn)樗谋葻崛荼容^小D．天然氣燃燒越充分，其熱值越大3．如圖所示是用電熱水壺?zé)畷r(shí)的情景，有關(guān)描述正確的是A．壺蓋被水蒸氣頂起時(shí)能量的轉(zhuǎn)化與熱機(jī)壓縮沖程能量的轉(zhuǎn)化相同B．水沸騰時(shí)，繼續(xù)通電，水的溫度會(huì)升高C．壺蓋和壺口上方的“白氣”是由水蒸氣汽化形成的D．燒水過程中，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能4．下列說法中正確的是（）A．沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小，是由于水的比熱容比干泥土的比熱容小B．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)提供動(dòng)力的是壓縮沖程C．清潔掃除看到塵土飛揚(yáng)，可以說明分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)D．液體在沸騰過程中，吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度保持沸點(diǎn)不變5．某些無法直接感知的事實(shí)可以通過相關(guān)可感知的現(xiàn)象推測(cè)得到，這是物理學(xué)研究問題的一種方法．下列根據(jù)這種方法所做出的推測(cè)不符合事實(shí)的是A．打開醋瓶能聞到酸味推測(cè)出分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．酒精和水混合后總體積變小推測(cè)出分子間存在引力C．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子推測(cè)出原子是可分的D．溫度計(jì)放在色散光帶紅光外側(cè)時(shí)示數(shù)會(huì)增大推測(cè)出該區(qū)域存在一種人眼看不見的光6、小明在沂河岸邊晨練時(shí)發(fā)現(xiàn)河面上“輕煙縹緲”，這是水蒸氣（填物態(tài)變化名稱）的結(jié)果；看到水中“嬉戲”的小魚，這是光的現(xiàn)象；聞到空氣中“醉人”的花香，這是分子的結(jié)果；做完“拍手操”后，感覺手發(fā)熱，這是通過的方式改變了手的內(nèi)能。7.某家用轎車，重為1.5×104N，當(dāng)車以72km/h的速度勻速直線行駛了0.5h，消耗汽油3kg，期間車受到的阻力為車重的0.08倍。已知汽油的熱值為4.6×107J/kg，在此過程中，求：（1）車通過的路程；（2）牽引