柳州专版2020中考物理夺分复习第一篇考点过关篇第12章内能与热机课件 37页

第十二章 内能与热机 第一篇 　 考点过关篇 【柳州考情分析】 知识内容 考试要求 考情分析 内能 和 热机 1. 了解内能和热量；通过实验，认识能量可以从一个物体转移到另一个物体，不同形式的能量可以互相转化； 2. 从能量的角度认识燃料的热值； 3. 通过实验，了解比热容； 4. 尝试用比热容说明简单的自然现象； 5. 了解热机的工作原理； 6. 知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义 19 年：改变内能的方式；（ 3 分） 19 年：热值的相关计算；（ 2 分） 18 年：比热容、热值综合；（ 6 分） 17 年：比热容、热值综合；（ 6 分） 15 年：热机冲程、能量转化；（ 2 分） 14 年：热机利用；（ 1 分） 14 年：改变内能的方式；（ 3 分） 重难考向突破 中考考点解读 1. 内能 （ 1 ）定义：物体内所有的分子 　　 能与分子 　　　 能的总和叫物体的内能。   （ 2 ）单位： 　　　 　 。   （ 3 ）内能大小与物体的 　　　　 有关。   ① 任何物体在任何温度下都 　　　　 （选填“有”或“没有”）内能；   ② 同一物体温度越高，内能越 　　　　 。   2. 改变内能的方式是 　　　　 和 　　　　　　 ，这两种方式对于改变物体的内能是 　　　　 的。   考点一　 内能 动 势 焦耳（ J ） 等效 温度 有 大 做功 热传递 重难考向突破 中考考点解读 1. 在物理学中，把物体在热传递的过程中内能改变的多少叫热量，用符号 　 表示。当仅有热传递时，物体吸收热量，内能增加；放出热量，内能减少。   （ 1 ）热量的单位： 　　　　　　 。   （ 2 ） 同一物质吸收的热量与 　　　　　　 成正比，与它的 　　　 成正比。   2. 在物理学中，把某种燃料 　　　　　　 时所放出的热量与燃料质量的比叫这种燃料的热值，用符号 　　　 表示，单位 　　　 。燃料完全燃烧放出热量的计算公式： Q 放 = 　　　 或 Q 放 = 　　　　 。   焦耳（ J ） 考点二 　 热量与热值 升高的温度 质量 完全燃烧 q J/kg qm qV Q 重难考向突破 中考考点解读 1. 比热容的定义： 比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高（或降低） 1 ℃ 所吸收（或放出）的热量。比热容用符号 　　　 表示。   2. 比热容的公式： c= 　　　 　 或 c= 　　　　　 。   3. 比热容的单位： 　　　　　 ；水的比热容： c 水 = 　　　　　　　　 ，其物理意义：质量为 1 kg 的水，温度 　　　　　　　 1 ℃ 时所 　　　　　 的热量是 4.2×10 3 J 。水的比热容较大的应用：一是取暖；二是散热；三是调节气候。   4. 在物理学中，用比热容来表示物质的吸、放热性能，它是物质的一种 　　　　　 ，不同物质具有不同的比热容，它只与物质的 　　　　 和状态有关，与物质的质量、体积、温度等无关。   c J/ （ kg· ℃） 4.2×10 3 J/ （ kg· ℃） 升高（或降低） 考点三　探究物质的比热容 吸收（或放出） 特性 种类 1. 热机是通过燃料燃烧获得 　　　　 ，并把 　　　 能转化为 　　　　　 能的机器（即利用内能做功的机械）。   2. 热机工作原理图 （如图 12-1 所示）： 图 12-1 3. 热机的种类： 蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机等。 重难考向突破 中考考点解读 内能 内 考点四　热机与社会发展 机械 重难考向突破 中考考点解读 4. 汽油机 （ 1 ）汽油机一个工作循环的四个冲程分别是： 　　　　 冲程、 　　　　 冲程、 　　　　 冲程、 　　　　 冲程。   （ 2 ）能量的转化：机械能转化为内能的是 　　　　 冲程，内能转化为机械能的是 　　　　 冲程。在四个冲程中除 　　　　 冲程是将内能转化为机械能从而获得动力，其他三个冲程要靠飞轮的 　　 来完成。   （ 3 ）汽油机一个工作循环对外做功 　　 次，飞轮转动 　　 周，活塞往返 　 次。   吸气 压缩 做功 压缩 排气 做功 做功 惯性 1 2 2 重难考向突破 中考考点解读 5. 热机的效率 （ 1 ）定义：热机工作时，用来做 　　　　 功的能量与燃料完全燃烧放出的 　　　　 之比，叫热机的 　　　　 。   （ 2 ）公式： η= 　　　　 　 = 　　　　 　 。   （ 3 ）提高热机效率的方法：保证良好的润滑以减少摩擦、减少各种热损失等。 （ 4 ）减少热机排放出的有害物质、控制废气的排放总量，已经成为热机发展与环境保护的重要举措。 有用 热量 效率 1. 如图 12-2 所示，放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，金属勺子的内能 　　　　 （选填“减少”“不变”或“增加”），这是通过 　　　　 的方法改变了它的内能。   2. 如图 12-3 所示，汽车的发动机通常用水来作为冷却剂，这是因为 　　　　　　　　　　 。   考点五　课本重要图片 重难考向突破 中考考点解读 增加 热传递 水的比热容较大 图 12-2 图 12-3 3. 图 12-4 是汽油机工作时的四个冲程示意图（已打乱顺序），其中表示做功冲程的是 　　　　 ，表示压缩冲程的是 　　　　 ，它正常工作时四个冲程正确的顺序是 　　　　 。   重难考向突破 中考考点解读 C D BDCA 图 12-4 重难考向突破 中考考点解读 突破一　 正确认识物体的内能及其改变 【 突破金钥匙 】 （ 1 ）一切物体都有内能，内能与物体的温度和质量有关。 （ 2 ）内能改变方式的判断方法（如图 12-5 所示）。 图 12-5 例１ 【 2019 · 毕节 】 下列现象中，利用热传递使物体的内能减小的是 （　　） A. 反复弯折的铁丝温度会升高 B. 冬季用热水袋取暖 C. 冬天用手直接接触冰块会觉得很冷 D. 自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低 重难考向突破 中考考点解读 C 重难考向突破 中考考点解读 突破二　电路连接情况的判断 【 突破金钥匙 】 　 比热容和热值均是物质的特性，不同物质的比热容和热值一般不同。比热容与物质的种类和状态有关，热值与燃料的种类有关。 例 2 【 2019 · 杭州 】 对于同一物态的某种物质，根据 c= 得知 （　　） A. 比热容跟热量成正比 B. 比热容跟质量成反比 C. 比热容跟温度变化成反比 D. 吸收或放出的热量跟质量与温度变化的乘积之比是个恒量 重难考向突破 中考考点解读 D 高效课堂训练 常考实验突破 1.2020 中考命题点预测 （ 1 ）测量工具的选取。 （ 2 ）转化法的应用：物质吸收热量的多少用加热的时间的长短来反映（加热时间长，物质吸热多）。 （ 3 ）控制变量法的应用：选取 　　　 相同的水和煤油进行探究：   ① 通过加热相同的时间，比较温度升高的情况来探究物质的吸热性能； ② 通过升高相同的温度，比较加热时间的长短来探究物质的吸热性能。 （ 4 ）实验数据的分析。 （ 5 ）实验结论的表述。 （ 6 ）利用比热容知识解释生活中的现象。 突破　探究物质的吸热性能 质量 高效课堂训练 常考实验突破 2. 实验器材及实验装置如图 12-6 所示。 3. 实验中的测量工具： 温度计和天平。 4. 实验结论：物体温度升高时吸收的热量，不仅跟 　　　 及 　 　　　　 有关，还跟 　　　　　　 有关。   质量 升高的温度 图 12-6 物质的种类 高效课堂训练 常考实验突破 5. 考题速递 23.6 例 【 2019 · 无锡 】 在探究不同物质吸热升温的现象时，用同一器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录一次水和煤油升高的温度。 （ 1 ）调节好天平后将薄壁铝桶放置在天平左盘中，在右盘中加入砝码并移动游码，天平再次平衡时，天平所加砝码质量和游码的位置如图 12-7 甲所示。则铝桶的质量为 　　　　 g 。   图 12-7 【 解析 】 （ 1 ）由题图甲知铝桶的质量为 20 g+3 g+0.6 g=23.6 g 。 例 【 2019 · 无锡 】 在探究不同物质吸热升温的现象时，用同一器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录一次水和煤油升高的温度。 （ 2 ）砝码盒里剩有 100 g 、 50 g 、 20 g 、 10 g 、 5 g 砝码各一个。为了称量 90 g 的水，接下来的操作是 __________________________ 　 。   向铝桶中加水，直至天平再次平衡。 高效课堂训练 常考实验突破 取下 20 g 砝码 , 放入 100 g 和 10 g 的砝码 【 解析 】 （ 2 ）根据砝码盒里剩有的砝码 , 为了称量 90 g 的水 , 应从右盘中取下 20 g 的砝码 , 再将 100 g 和 10 g 的砝码放入右盘中 , 游码位置不动 , 向铝桶中加水 , 直至天平再次平衡。 例 【 2019 · 无锡 】 在探究不同物质吸热升温的现象时，用同一器材分别加热质量相等的水和煤油，每隔一定的时间记录一次水和煤油升高的温度。 （ 3 ）在组装成如图乙所示的实验装置时，为保证用酒精灯外焰加热，应先调节好 　　 （选填“ A ”或“ B ”）的高度。注意调节温度计的高度，使温度计的玻璃泡与液体 　　 　　 。   高效课堂训练 常考实验突破 B 充分接触 （ 4 ）正确组装好器材后给水加热，当水的温度达到 35 ℃ 时开始计时。每隔 0.5 min 记录一次温度计的示数，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。 高效课堂训练 常考实验突破 如图所示 加热时间 /min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 温度 /℃ 水 35 38 41 44 47 50 煤油 35 41 47 53 59 65 ① 图丙是根据实验数据画出的水的温度随加热时间的变化图像。请在图丙中补画出煤油的温度随加热时间变化的图像。 （ 4 ）正确组装好器材后给水加热，当水的温度达到 35 ℃ 时开始计时。每隔 0.5 min 记录一次温度计的示数，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。 高效课堂训练 常考实验突破 水 加热时间 /min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 温度 /℃ 水 35 38 41 44 47 50 煤油 35 41 47 53 59 65 ② 由图像可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度， 　　　 吸收的热量多。   【 解析 】 由图像可知 , 质量相等的水和煤油升高相同的温度 , 水需要的加热时间长 , 故水吸收的热量多。 （ 4 ）正确组装好器材后给水加热，当水的温度达到 35 ℃ 时开始计时。每隔 0.5 min 记录一次温度计的示数，并将数据记入下表。将铝桶中的水换成等质量的煤油，重复以上操作。 高效课堂训练 常考实验突破 不相等 加热时间 /min 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 温度 /℃ 水 35 38 41 44 47 50 煤油 35 41 47 53 59 65 ③ 进一步分析图像发现质量一定的水，吸收的热量与升高温度的比值是相等的，质量相等的水和煤油，上述比值大小 　　　　　 （选填“相等”或“不相等”）。   常考实验突破 高效课堂训练 1. 【 2019 · 广西北部湾经济区 】 小明通过观察妈妈“煲汤”的过程联想到一些物理知识，下列说法不正确的是 （　　） A. “煲汤”是用热传递改变物体的内能 B. 汤锅上方“白气”的形成是汽化现象 C. 汤的温度越高香气越浓，说明分子的无规则运动越剧烈 D. 喝热汤时先要吹一吹，是利用蒸发吸热可以降温的道理 B 【 解析 】 “ 煲汤 ” 时 , 主要是利用热传递来改变物体的内能 , 故 A 正确 , 不符合题意；汤锅上方 “ 白气 ” 的形成是水蒸气遇冷液化形成的 , 故 B 错误 , 符合题意；煲汤时 , 汤香气四溢是扩散现象 , 说明分子在不停地做无规则运动 , 汤的温度越高香气越浓 , 说明分子的无规则运动越剧烈 , 故 C 正确 , 不符合题意；喝热汤时先吹一吹 , 可以加快液体表面空气流动 , 加快液体蒸发 , 蒸发吸热 , 所以汤会凉得更快 , 故 D 正确 , 不符合题意。 常考实验突破 高效课堂训练 2. 【 2019 · 鄂州 】 关于内能、温度和热量，下列说法中正确的是 （　　） A.0 ℃ 的冰没有内能 B. 质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量越多，其热值越大 C. 物体吸收热量，温度不一定升高 D. 在热传递过程中，内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移 C 常考实验突破 高效课堂训练 3. 关于比热容和热值，下列说法正确的是 （　　） A. 冰熔化成水，它的质量、比热容都不变 B. 燃料完全燃烧时热值较大，不完全燃烧时热值较小 C. 一桶汽油用去一半，比热容和热值都不变 D. 物体热值越大，燃烧时温度越高 C 常考实验突破 高效课堂训练 4. 【 2019 · 上海 】 四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（　　） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 C 常考实验突破 5. 【 2018 · 泰安 】 某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶 6.9 km ，用时 5 min 45 s ，消耗燃油 1.5 kg ，已知汽车的牵引力是 2000 N ，燃油的热值为 4.6×10 7 J/kg ，假设燃油完全燃烧。通过计算可知，下列结果中正确的是（　　） ① 汽车行驶速度是 20 km/h ② 消耗的燃油完全燃烧放出的热量是 6.9×10 7 J ③ 汽车牵引力做功的功率是 30 kW ④ 汽车发动机的效率是 20% A. 只有 ① 和 ② B. 只有 ② 和 ③ C. 只有 ① 和 ④ D. 只有 ② 和 ④ 高效课堂训练 D 常考实验突破 高效课堂训练 常考实验突破 高效课堂训练 6. 【 2019 · 襄阳 】 襄阳的清晨，大街小巷都飘散着浓郁的牛肉面香味，这属于 　　　　 现象；在寒冷的冬天，人们通常采用搓手的方法来暖手，这是通过 　　　　 的方式来改变物体内能的。   7. 【 2019 · 无锡 】 用煤气灶将质量为 4 kg 的水，从 25 ℃ 加热到 50 ℃ ，水吸收的热量为 　　　　 J ，若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧 　　　　 kg 的煤气。 【 水的比热容为 4.2×10 3 J/ （ kg · ℃ ），煤气的热值为 4.2×10 7 J/kg 】   8. 【 2018 · 青岛 】 质量之比为 2∶3 的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为 7∶5 时，升高的温度之比为 6∶5 ，则甲、乙的比热容之比为 　　　　 。 扩散 做功 4.2×10 5 0.01 7 ∶ 4 （ 1 ）加热时，某一时刻水中的温度计示数如图乙所示，则此时水的温度是 　　　　 ℃ 。   常考实验突破 高效课堂训练 9. 【 2019 · 贵港 】 为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同，某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中，用同样的热源分别对它们加热，比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。实验装置如图 12-8 甲所示。 23 图 12-8 【 解析 】 （ 1 ）由图乙知 , 温度计的分度值为 1 ℃ , 温度计中的液面刚好对齐 20 上方第 3 条刻度线 , 则对应的温度为 23 ℃。 常考实验突破 高效课堂训练 9. 【 2019 · 贵港 】 为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同，某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中，用同样的热源分别对它们加热，比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。实验装置如图 12-8 甲所示。 不同 图 12-8 （ 2 ）实验数据记录如下表： 分析以上实验数据可得：相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收的热量 　　　　 （选填“相同”或“不同”）， 　　　　 （选填“水”或“煤油”）的吸热本领更强。 液体名称 液体 质量 m/g 液体初 温 t 1 /℃ 液体末 温 t 2 /℃ 加热时间 t/min 水 200 20 30 12 煤油 200 20 30 6 水 常考实验突破 高效课堂训练 【 解析 】 （ 2 ）由表中数据分析知 , 用同样的热源 , 单位时间内水和煤油吸收的热量相同 , 水和煤油升高相同的温度时 , 所用的加热时间不同 , 所以水和煤油吸收的热量不同；又因为水的加热时间较长 , 所以在升高相同的温度时 , 水吸收的热量较多 , 说明水的吸热本领更强。 常考实验突破 高效课堂训练 9. 【 2019 · 贵港 】 为了探究相同质量的不同物质在升高相同温度时，吸收热量的多少是否相同，某实验小组取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器中，用同样的热源分别对它们加热，比较它们升高相同温度时吸收热量的多少。实验装置如图 12-8 甲所示。 8.4×10 3 图 12-8 （ 3 ）根据以上表格的数据计算，当加热时间为 12 min 时，这些水吸收的热量是 　　　 　 J 。 【 水的比热容为 4.2×10 3 J/ （ kg · ℃ ） 】   液体名称 液体 质量 m/g 液体初 温 t 1 /℃ 液体末 温 t 2 /℃ 加热时间 t/min 水 200 20 30 12 煤油 200 20 30 6 常考实验突破 高效课堂训练 【 解析 】 （ 3 ）当加热时间为 12 min 时 , 这些水吸收的热量为 Q=c 水 m （ t 2 -t 1 ） =4.2×10 3 J/ （ kg· ℃） ×0.2 kg× （ 30 ℃ -20 ℃） =8.4×10 3 J 。 常考实验突破 高效课堂训练 10. 【 2018 · 柳州 】 天然气是柳州市民常用的一种能源。某用户用天然气将 50 kg 的水从 20 ℃ 加热到 60 ℃ 。已知水的比热容 c 水 =4.2×10 3 J/ （ kg · ℃ ），天然气的热值 q=4.2×10 7 J/m 3 。求： （ 1 ）这些水升高的温度。 （ 2 ）这些水吸收的热量。 （ 3 ）加热这些水所需天然气的体积。（设天然气完全燃烧、不计热量损失） 解：（ 1 ）水升高的温度 Δt=t 2 -t 1 =60 ℃ -20 ℃ =40 ℃。 常考实验突破 高效课堂训练 10. 【 2018 · 柳州 】 天然气是柳州市民常用的一种能源。某用户用天然气将 50 kg 的水从 20 ℃ 加热到 60 ℃ 。已知水的比热容 c 水 =4.2×10 3 J/ （ kg · ℃ ），天然气的热值 q=4.2×10 7 J/m 3 。求： （ 2 ）这些水吸收的热量。 解：（ 2 ）水吸收的热量 Q 吸 =c 水 mΔt=4.2×10 3 J/ （ kg· ℃） ×50 kg×40 ℃ =8.4×10 6 J 。 常考实验突破 高效课堂训练 10. 【 2018 · 柳州 】 天然气是柳州市民常用的一种能源。某用户用天然气将 50 kg 的水从 20 ℃ 加热到 60 ℃ 。已知水的比热容 c 水 =4.2×10 3 J/ （ kg · ℃ ），天然气的热值 q=4.2×10 7 J/m 3 。求： （ 3 ）加热这些水所需天然气的体积。（设天然气完全燃烧、不计热量损失）