初中物理中考复习单元复习课件PPT总复习：第12章内能内能的利用课件（新人教版）（63张） 63页

第一部分 教材知识梳理 第十二章 内能 内能的利用 图片 命题点 命题内容 分子 热运动 如图所示，抽掉玻璃 板后，两个瓶子内的 气体会混合在一起， 最后颜色变得均匀， 说明① ____________ _________________ 分子在永不停 息地做无规则运动 图说物理 图片 命题点 命题内容 分子间 作用力 如图所示，将两个铅柱的底 面削平、削干净，然后紧紧 地压在一起，两个铅柱就会 结合起来，甚至下面吊一个 重物都不能把它们拉开，这 是因为铅柱的分子之间存在 ② _______ 吸引力 图片 命题点 命题内容 分子间 作用力 如图所示，使玻璃板水平 接触水面，并稍稍向上拉 玻璃板，在玻璃板离开水 面之前，发现弹簧测力计 的读数会增大，产生这一 现象的原因是③ _________ _________ 分子间具 有吸引力 图片 命题点 命题内容 内能的 改变方式 如图所示，老人通 过搓手取暖，这是 通过④ _____ 改变物 体内能的 做功 图片 命题点 命题内容 内能的 改变方 式 如图所示，儿童沿滑梯 下滑时感到臀部发热， 这是通过⑤ _____ 改变物 体内能的 能量转 化与守 恒 当儿童从滑梯上滑时， 机械能⑥ _______ （选填 “守恒”或“不守恒”）， 因为有部分机械能会转 化为内能 摩擦 不守恒 图片 命题点 命题内容 物态变 化的辨识 烧瓶内盛少量水，给 瓶内打气，当瓶塞跳起 时，可以看到瓶内出现 “白雾” .“ 白雾”是水蒸 气⑦ _____ 形成的 内能的 改变方式 “ 瓶塞跳起”是气体膨胀 对外⑧ _____ ，温度降 低，内能⑨ _____ 液化 做功 减少 图片 命题点 命题内容 能量 转化 下压活塞时，活塞压缩气体⑩ _____ ，机械能转化为 _____ 做功 11 内能 图片 命题点 命题内容 能量的 转化 塞子受到水蒸气的压力而冲 出去，此过程中水蒸气的 ____ 转化为塞子的 _______ 内能的 改变方 式 酒精灯对试管中的水加热 , 是 通过 _______ 方式改变水 的内能的 , 这种方式属于能量 的 _____ 惯性 塞子冲出去后由于 _____ 会继续向前运动 内能 13 12 14 15 16 机械能 热传递 转移 惯性 常考类型剖析 类型一 分子热运动 【 命题解读 】 分子热运动近 3 年考查 7 次，主要在选择题和填空题中考查，涉及的主要考查点有物质的构成、扩散现象、分子间的作用力与分子的运动等，其中扩散现象的考查次数较多 . 扩散现象命题时多结合生活常见现象（红墨水滴入水中、泡茶时的香味、装修房子闻到甲醛味、花香、冰箱里食物串味、饭香、 “ 禁止吸烟 ” 标识等）进行考查 . 例 1 （ ’ 14 兰州 ）下列四种现象中属于扩散现象的是 （ ） A. 我国北方地区频发的“沙尘暴天气” B. 春天柳絮满天飞舞 C. 气体压缩到一定程度后，难以再压缩 D. 端午节，粽叶飘香 D 【 解析 】 A 选项中，沙尘暴天气是外力作用下的沙子颗粒的运动，不是分子运动，不属于扩散现象； B 选项中，柳絮是在风的作用下满天飞舞，是有外力作用的，不是分子运动，不属于扩散现象； C 选项中，气体压缩到一定程度后，难以再压缩，说明分子间存在斥力； D 选项中，粽叶飘香是香气分子无规则运动的结果，属于扩散现象 . 判断所给现象是否是扩散现象的方法 （ 1 ）确认某种现象是否属于扩散现象时，关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的，还是在外力作用下形成的，是由于分子运动形成的，还是由于宏观的机械运动形成的 . （ 2 ）由于分子运动而自发形成的属于扩散现象，受外力作用的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象 . 例如，秋天，桂花飘香是由于分子运动而自发形成的，属于扩散现象；而冬天雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用的机械运动，它不属于扩散现象 . 变式题1 （ ’ 14泰州 ）常见物质是由大量分子组成的.扩散现象是由于分子 _____ 形成的；一定量的水和酒精混合总体积变小，是由于分子之间存在 _____ ；固体和液体很难被压缩，是由于分子之间存在 _____ . 运动 间隙 斥力 【 解析 】 常见物质是由大量分子组成的 . 扩散现象是由于分子运动形成的；一定量的水和酒精混合总体积变小，是由于分子之间存在间隙；固体和液体很难被压缩，是由于分子之间存在斥力 . 类型二 内能、温度与热量 【 命题解读 】 内能、温度与热量近 3 年考查 12 次 . 其中内能的改变方式常在选择题和填空题中进行考查，考查时多结合分子热运动、扩散现象、分子间作用力等热学其他知识综合考查；个别地市也会单独考查，常结合生活中的 常见现象命题，如：搓手取暖、热水袋取暖、 锯木头锯条发热等；内能和热量的关系多在选择题和填空题中出现，其中在填空题中多以一空的形式进行考查，主要考查温度、内能、热量的关系，试题较为简单，要求学生能够掌握各物理量的含义并能加以区分 . 例 2 （ ’ 14 衡阳 ）冬天手冷时，我们经常将两只手相互搓搓使手暖和，这是利用 _____ 的方式使手的内能增加；也可以用“暖手宝”焐手，这是利用 _______ 的方式增加手的内能 . 【 解析 】 两手相互摩擦做功，机械能转化为手的内能，手的内能增大温度升高；利用热水袋暖手，是通过热传递改变手的内能，使手的内能增大温度升高 . 做功 热传递 温度、内能和热量的联系与 区别 （ 1 ）温度：表示物体的冷热 程度，是一个状态量，只能说一 个物体的温度是多少 . 内能增加，是一个状态量 只能说一个物体的温度是多少 不一定吸热，如：钻木取火， 摩擦生热 温度升高 （ 2 ） 热量：是一个过程量只能用 “ 吸收 ” 或 “ 放出 ” 描述 . 不一定升温 , 如 : 晶体熔化 , 水沸腾 内能不一定增加 , 如 : 吸收的热量 全都对外做功 , 内能可能不变 吸收热量 （ 3 ） 内能：是一个状态量只能说 “ 具有 ” 、 “ 增加 ” 或 “ 减少 ” . 内能增加 不一定升温 , 如 : 晶体熔化 , 水沸腾 不一定吸热，如：钻木取火， 摩 擦 生热 变式题 2 （ ’ 14 雅安 ）关于温度、热量、内能，以下说法正确的是 （ ） A. 一个物体温度升高，它的内能一定增加 B. 一个物体温度升高，一定是吸收了热量 C. 一个物体吸收了热量，它的温度一定会升高 D. 一块 0 ℃ 的冰没有内能，它的分子不会运动 A 【 解析 】 物体的温度升高，内能一定增大，故 A 正确；一个物体的温度升高，可能是物体从外界吸收热量，也有可能是外界对物体做功，故 B 错误；一个物体吸收了热量，它的温度可能不变，例如，晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故 C 错误；一块 0 ℃ 的冰具有内能，它的分子不停运动，故 D 错误 . 故选 A. 类型三 比热容的理解和应用 【 命题解读 】 比热容近 3 年考查 5 次，一般借助生活中的实例（冬天以水供暖、汽车发动机以水降温），结合本章节其他知识（如改变内能的方法、比热容的计算等），以选择题和填空题的形式，考查水的比热容大这一特点在生活中的应用 . 例3 （ ’ 14锦州 ）在有些古代宫殿中，有许多空心铜柱子支持着宫殿的屋顶，在夏天走进宫殿会感到冷气沁人.原因是空心的铜柱中装进了许多冰块，由于冰块熔化时 _____ 大量的热使温度降低，而且水的 _______ 较大，温度不易升高，所以宫殿里很凉爽. 吸收 比热容 【 解析 】 当冰熔化时，需要向周围吸收热量，导致周围的温度较低，所以感觉格外凉爽；水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，即温度不易升高，所以宫殿里很凉爽. 比热容的理解 （ 1 ）比热容只与物质的种类和状态有关； （ 2 ）利用水的比热容大分析问题时，关键是搞清两个方面，一是比热容大的物质在相同条件下，吸收或放出相同的热量，温度变化小；二是在温度变化相同时，吸收或放出的热量多 . 变式题3 （ ’ 14岳阳 ）2014年4月18日，《人民日报》头版报道，岳阳是一座可以“深呼吸”的城市，水是岳阳的最大的生态优势，水能有效地改善气候是因为水具有 （ ） A. 较大的比热容 B. 较低的沸点 C. 较低的凝固点 D. 较小的密度 A 【 解析 】 因为水的比热容比较大，在吸收或放出相同的热量时，水的温度变化小；且水蒸发吸热，故利用水的比热容大且蒸发吸热的特性，能有效地改善气候 . 故选项 BCD 不符合题意，选项 A 符合题意 . 故选 A. 类型四 热量计算 【 命题解读 】 比热容相关计算考查 16 次，主要考查利用比热容计算热量，热值计算热量和热效率计算等， 命题时多结合生活实物（如：电热丝、焦炭、汽油等）和能源（太阳能、海洋潮汐等）出题，主要在计算题和填空题中出现 . 例 4 （ ’ 14 郴州 ）冬天，同学们喜欢用热水袋取暖，这是通过的 _______ 方式使手的内能增加；若热水袋中装有 1 kg 的水，当袋内的水温从 60 ℃ 降低到 40 ℃ 时，其中水放出的热量是 _________J ［已知水的比热容 c 水 =4.2×10 3 J/ （ kg·℃ ）］ . 热传递 8.4×10 4 【 解析 】 （ 1 ）热水袋取暖，是利用热传递的方式增加手的内能的；（ 2 ） Q 放 = cm ( t - t 0 ) =4.2×10 3 J/ （ kg·℃ ） ×1 kg× （ 60 ℃ - 40 ℃ ） =8.4×10 4 J 对热量计算公式的理解 （ 1 ）当发生热传递的两个物体温度相等时，高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量； （ 2 ）热量计算式的变形公式： ； （ 3 ）在运用吸热公式、放热公式进行计算时要注意统一各物理量的单位； （ 4 ）运用此公式计算热量的前提条件是物质的状态不发生变化 . 变式题4 （ ’ 14滨州 ） 西气东输工程让滨州市民用上了物美价廉的天然气.在标准大气压下，将质量为2 kg、温度为20 ℃的水加热至沸腾，水至少要吸收 _________ J的热量，这需要完全燃烧 _________ m 3 的天然气.［ c 水 = 4.2×10 3 J/(kg·℃)，天然气的热值为8×10 7 J/m 3 ］ 6.72×10 5 8.4×10 - 3 【 解析 】 水需要吸收的热量 Q 吸 = c 水 m （ t - t 0 ） = 4.2×10 3 J/ （ kg·℃ ） ×2 kg× （ 100 ℃ - 20 ℃ ） = 6.72×10 5 J ；由 Q 吸 = Q 放 = Vq 得： 类型五 热机及热机的效率 【 命题解读 】 热机的效率近 3 年考查 4 次，在选择题中出现时主要考查判断热机的四冲程及热机在工作过程中四冲程间的能量转化，其中对做功冲程的考查居多；在填空题和计算题中出现时主要考查学生对热机效率公式的理解 . 例 5 （ ’ 14 南昌 ）现代汽车的发动机一般都是四冲程内燃机，其四个冲程如图所示，其中做功冲程是 （ ） B 【 解析 】 A 选项进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意； B 选项气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，内能转化成机械能，符合题意； C 选项气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，机械能转化成内能，不符合题意； D 选项排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；故选 B. 变式题 5 建筑工地上有一台大型汽车吊，把 100 t 建筑材料从地面吊到 15 m 高处，在这过程中，汽车吊消耗柴油的质量为 2.0 kg ，则完全燃烧 2.0 kg 柴油释放的内能为 _________ J ，该过程中汽车吊的效率为 _____%. （柴油的热值为 q =4.3×10 7 J/kg ，取 g =10 N/kg ） 8.6×10 7 17.4 【 解析 】 因为 m =100 t=100 000 kg ， g =10 N/kg ，所以建筑材料的重力为： G = mg =100 000 kg×10 N/kg=1×10 6 N ，而 h =15 m ，故汽车吊做的有用功为 W 有用 = Gh =1×10 6 N×15 m =1.5×10 7 J ，又 m 柴油 =2.0 kg ， q =4.3×10 7 J/kg, 所以柴油完全燃烧放出的热量为： Q 放 = mq =2.0 kg×4.3×10 7 J/kg=8.6×10 7 J ，则汽车吊的效 率为： η = ×100 ％ = ×100 ％ ≈ 17.4 ％ . 类型六 能量转化和守恒 【 命题解读 】 能量转化和守恒近 3 年考查 5 次，主要在选择题和填空题中考查，主要考查做功、电动机、热机等的能量转化，常结合生活事例（如摩擦生热、火箭升空、太阳能烧水、电池充电中的能量转化等）为背景命题 . 例6 （ ’ 14长沙 ）关于能量的转化和转移，下列说法错误的是 （ ） A. 电池充电，电能转化为化学能 B. 暖瓶塞被热气冲开，机械能转化为内能 C. 电动机工作，电能转化为机械能 D. 摩擦生热，机械能转化为内能 B 【 解析 】 电池充电，消耗了电能，得到了化学能，因此将电能转化为化学能， A 选项正确；暖瓶塞被热气弹开，消耗了内能，得到了机械能，故将内能转化为了机械能， B 选项错误；电动机工作，消耗了电能，得到了机械能，因此将电能转化为机械能， C 选项正确； 摩擦生热，消耗了机械能，得到了内能，因此将机械能转化为内能， D 选项正确 . 故选 B. 变式题 6 （ ’ 14 上海 ）四冲程汽油机工作时将机械能转化为内能的冲程是 _____ 冲程；用电器工作时将 ___ 能转化为其他形式的能 . 【 解析 】 在内燃机的压缩冲程中，活塞压缩缸内气体，对气体做功，气体内能增加，是将机械能转化为内能；用电器是消耗电能的，工作时将电能转化为其他形式的能 . 压缩 电 易错点剖析 易错点：比热容与吸热能力及温度变化之间的关系 比热容大表示吸热本领强，温度难改变；比热容小表示吸热本领弱，温度易改变 . 即相等质量的不同物质升高相同的温度，比热容越大，吸收的热量越多，比热容越小，吸收的热量越小；或者说相等质量的不同物质吸收相同的热量，比热容越大，温度升高的越少，比热容越小，温度升高的越多 . 实验突破 实验 比较不同物质的吸热情况 1. 实验物理方法（ 控制变量法、转换法 ） 2. 液体的选择（ 应选取质量相同的不同液体；而不是体积相同的不同液体 ） 3. 实验中最易遗漏的重要器材（ 天平、温度计和秒表 ） 4. 实验器材的组装（ 在组装器材时，先确定石棉网的位置，而后确定烧杯和温度计的位置 ） 5. 温度计的读数 6. 实验过程中选用相同热源是为了方便比较物体吸收热量的多少（ 相同热源，加热时间长，物体吸热多 ） 7. 物质吸热能力的强弱用比热容来表示 8. 在该实验中，可以通过加热相同的时间，比较温度变化判断物体的吸热能力（ 温度变化快的吸热能力弱，比热容小 ） 9. 该实验中，也可以通过观察升高相同的温度，比较加热时间来判断物体的吸热能力（ 加热时间长的物体吸热能力强，比热容大 ） 10. 根据实验数据作图、图像分析 11. 水比热容较大的应用 实验结论： 不同物质的吸热能力是不同的（ 质量相同的同种物质，升高的温度越高时吸收的热量越多；同种物质在升高的温度相同时，质量越大的吸收的热量越多；质量相同的不同物质，在升高的温度相同时，吸收的热量一般不同，比热容越大的物质吸收的热量越多 ） 例 （ ’ 14泰州 ）如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验.将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温.然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1 min记录一次温度.实验记录如下表 加热时间 /min 0 1 2 3 4 温度 / ℃ 沙子 20 25 29 34 38 水 20 21 22 23 24 （ 1 ）实验中，加热时间实质上反映了 _______________________. （ 2 ）根据实验数据，在图乙中画出沙子和水的温度随时间变化的图像 . 水和沙子吸收热量的多少 沙子 水 （ 3 ）分析图像可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是 _____ ；若使两者升高相同的温度，则 ___ 吸收的热量较多 . 通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做 _______. 沙子 水 比热容 【 解析 】 （1）实验中，加热时间实质上反映了水和沙子吸收热量的多少，加热时间越长，说明吸收热量越多；（2）根据实验数据，在图中画出沙子和水的温度随时间变化的图象，如答图所示；（3）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多.由上可知，水吸热能力较强，物理学将这种属性叫做比热容. （1）实验中除了天平、温度计外，我们还需要的测量工具是 _____ ； （2）实验器材组装的顺序是 _____ ； A.确定烧杯和温度计的位置 B.确定石棉网的位置 （3）在实验过程中控制加热时间相同， 通过比较 _________ 来研究水和沙子吸热能力的差异，这种研究问题的方法叫做 _____ 法. 秒表 B A 温度变化 转换 （4）实验结论：水的比热容比较大在生活中有很多应用， 请举一例： ________________ ____ . 用水冷却汽车发动 机 【 解析 】 （ 1 ）实验中需要除了天平、温度计外，我们还需要用秒表来控制加热的时间；（ 2 ）在组装器材时，先确定石棉网的位置，而后再确定烧杯和温度计的位置；（ 3 ）在该实验中，可以通过加热相同的时间， 比较温度变化来判断物体的吸热能力，用到的方法是转换法；（ 4 ）因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水来冷却汽车发动机；因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，所以冬天供暖时用水作循环液 . 针对训练 用如图甲所示装置进行实验，比较不同液体的吸热能力.在两个相同的烧杯中分别装入初温、质量相同的水和植物油，用相同的酒精灯加热至沸 腾，实验中只记录了 植物油和水沸腾时的 温度，发现植物油的 沸点比水的高. （1）通过水沸腾时温度计的局部放大图如图乙所示，可知水的沸点是 ____ ℃，说明此时的大气压 _____ （选填“大于”、“等于”或“小于”）标准大气压. （2）实验中，将它们加热至沸腾，植物油所需时间较长，说明植物油吸收的热量比水吸收的热量 ___ （选填“多”或“少”）. 98 小于 多 （3）为了比较植物油和水的吸热能力，请你写出一种正确的做法 _____________________ _______________________________________________________________________________________________________ . 取相同质量的植物油和 水，使它们升高相同的温度，比较加热时间 （或取相同质量的植物油和水，加热相同的时 间，比较升高的温度） 【 解析 】 （1）水的沸点与大气压有关，大气压越大，沸点越高，反之就越低；题图中，水的沸点是 98 ℃ ，说明此时大气压小于标准大气压； （2）实验中用相同的酒精灯加热，液体所吸收的热量与加热时间成正比，加热时间越长，说明吸收的热量越多； （3）根据公式 c = ，为了比较物质的 吸热能力，可以取相同质量的植物油和水，使 它们升高相同的温度，比较它们加热时间的长短（或取相同质量的植物油和水，加热相同的时间，比较它们升高的温度）.