初中 物理 中考 经典 教案 第十六章 热和能3 19页

第十六章热和能一、分子热运动○分子运动理论的内容是：（1）物质由分子组成；（2）一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。扩散：不同物质相互接触，彼此进入对方现象。扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。（也能说明分子间有间隙）注：课本中气体扩散的实验装置下面放二氧化氮这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。热运动：分子的运动跟温度有关，分子的无规则运动叫热运动。温度越高，分子的热运动越剧烈。分子间的作用力：分子间有引力；引力使固体、液体保持一定的体积。分子间有斥力，分子间的斥力使分子已离得很近的固体、液体很难进一步被压缩。固体、液体压缩时分子间表现为斥力大于引力。固体很难拉长是分子间表现为引力大于斥力。☆破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。［例1］下列现象中，不属于扩散的是（）A.湿衣服晾干了B.在公共场所吸烟，污染环境C.房间几天不打扫，就有一层灰尘D.腌制咸鸭蛋解答：C［剖析］“湿衣服晾干”是蒸发现象，它是由于液体分子剧烈热运动，脱离液面进入空气中，其本质属于扩散现象；吸烟后吐出的烟里含有尼古丁分子，扩散到空气中，污染空气，造成人的被动吸烟，对人体健康造成危害；房间几天未打扫、灰尘被流动的空气扬起来，又因为重力作用，落回到地面或桌面上，积下一层灰，这不是扩散现象，是灰尘在外力作用下机械运动的结果；“腌制咸鸭蛋”是盐水中的盐分子透过蛋壳，向新鲜鸭蛋里渗透，使蛋变咸，是扩散现象。扩散是分子运动，而细小微粒的运动是机械运动。［例2］下列现象中，不能说明温度越高分子运动越剧烈的是（）A.腌制咸菜时，放盐后经过较长时间菜才变咸；炒菜时，放盐后菜很快就有了咸味B.固体的体积随温度的降低而减小C.洗过的衣服冬天比夏天干的慢D.气温高时植物生长快解答：D［剖析］腌制咸菜时，菜变咸是由于盐分子的扩散运动的结果，炒菜时菜很快有了咸味，表明温度越高，分子运动越剧烈。固态物质的分子一般只在平衡位置附近振动，温度低时固体体积缩小，表明固体分子之间的距离随温度降低而减小，振动减弱，反之温度升高时无规则运动加剧，体积增加。湿衣服晾干是因为蒸发所致，属扩散现象，温度越高，分子运动越剧烈，扩散就越快，因而夏天的衣服较冬天干得快。气温高时植物生长快不属于分子运动方面的内容，因此，应选D。［例3］下面物理实验中能证明分子间存在引力的实验是（）A.两个橡皮碗压紧后，很难拉开19\nB.用丝绸摩擦过的玻璃棒，能吸引轻小的泡沫塑料小球C.磁铁吸引铁屑D.两块接触面锉得很平的铅块，压紧后下面能挂很重的重物，而不被拉开解答：D［剖析］两个橡皮碗压紧后，很难被拉开是模拟马德堡半球实验，它证明了大气压的存在。丝绸摩托过的玻璃棒能吸引轻小的泡沫小球是因为带电体（摩擦起电）能吸引轻小物体，磁铁吸引铁屑证明了磁铁具有磁性，两块铅块锉得很平，表面很干净，压紧后使两个铅表面的分子距离很小，达到了分子之间有明显相互吸引力的距离。［例4］同学们做作业时，常用透明胶带把错处揭掉，在操作时往往把胶带用力抹一下使之与纸紧贴，才能容易将错处的纸揭掉一层，为什么？［剖析］要使分子间的引力产生作用，分子间的距离应小到一定的程度（约10-10m）用力抹胶带就可以缩小胶带与纸的分子间距离，使分子之间引力增大，利用分子引力将写了错字的纸揭掉一层。解答：用力抹胶带可以缩小胶带分子与纸分子间的距离，使胶带分子与纸分子间产生较大的引力，这种较大的引力可以将错处的纸揭掉一层。［基础精练］1、分子动理论的内容是：物质是由组成，分子在地做运动，分子间存在着相互作用的。2、不同物质在时，彼此的现象，叫做扩散。扩散现象能够发生主要是因为，其次还表明了分子间有。3、一个物体很难被拉长，表明了分子间存在，相反一个物体也很难被压缩，表明了分子间存在。4、“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游诗句。对于前一句，从物理学角度可以理解为：花朵分泌的芳香分子加快，说明当时周边的气温突然。5、箱子里放入一些樟脑块，过几天整个箱都充满了樟脑味，这说明了。樟脑块发生的物态变化是。6、下列现象，说明分子不停地做无规则运动的是（）A.打开一瓶香水，过一会整个房子充满香水味B．扫地时，在阳光下看到尘土飞扬C.水向低处流D.风的形成7、扩散现象说明了（）A．分子永不停息地做无规则的运动B．分子间有相互作用的引力的斥力C．分子间没有间隙D．分子的数量太大8、有这样几种现象：（a）潮湿的地面变干；（b）一滴红墨水在清水中慢慢散开；（c）地面洒了香水，整个房间充满香味，其中属于扩散现象的是（）19\nA.只有（a）和（c）B.只有（b）和（c）C.只有（a）和（b）D.（a）、（b）、（c）9、下列现象中属于固体扩散现象的是（）A.小树一年比一年高B.铁块放久后生了锈C.打开醋瓶能迅速闻到醋的酸味D.长期放石灰的墙角有相当厚的一层墙壁染上白色10、以下现象能说明分子间有斥力的是（）A．一根细铁丝很难被拉断B．沾在物体上的灰尘能被抖掉C．用浆糊很难把两块木头粘合在一起D．液体很难被压缩［能力拓展］11、指出下面两句俗语中所包含的物理知识：破镜不能重圆。墙内开花墙外香。12、举一例表明物质分子间有引力：；举一例表物质分子间有斥力：。13、找一找2分硬币轻轻放入一盆清水的表面，能否使它不沉入水中？应该怎样放？为什么水能“托”起它？二、内能内能：物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫内能。物体的内能与温度和质量有关：物体的温度越高，分子运动速度越快，内能就越大。扩展：（了解）影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。一切物体在任何情况下都具有内能。改变物体的内能两种方法：做功和热传递，这两种方法对改变物体的内能是等效的。1、热传递：温度不同的物体相互接触，低温的物体温度升高，高温的物体温度降低，这个过程叫热传递。发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。注：①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。②热传递的条件是有温度差。热传递传递的是内能（热量），而不是温度。19\n③热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。④热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。（物体含有多少热量的说法是错误的）。单位：J2、做功：①对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，本身的内能会减少。②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。温室效应:太阳把能量辐射到地表，地表受热也会产生辐射，向外传递热量，大气中的二氧化碳阻碍这种辐射，地表的温度会维持在一个相对稳定的水平，这就是温室效应。大量使用化石燃料、砍伐森林，加剧了温室效应。3、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。4、温度、热量、内能区别：△温度：表示物体的冷热程度。温度升高——→内能增加不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。△热量：是一个过程量。吸收热量不一定升温。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。△内能：是一个状态量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。所有能量的单位都是：焦耳。内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。［例1］有关物体内能的说法中，正确的是（）A．物体的内能与物体的温度有关，温度升高时，物体内能增大B．物体的内能与温度有关，温度保持不变，物体的内能也一定不变C．物体的内能与物体的位置有关，物体被举得越高，物体的内能越大D．物体的内能与物体的速度有关，物体的速度越大，物体的内能越大解答：A剖析本题考查的知识点有如下几个方面：19\n（1）内能，内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，内能的大小不仅与物体温度有关，还跟分子间的相对位置有关，也就跟物体的体积有关。（2）物态变化时内能的改变情况，当物态发生改变时，物体的内能一定发生变化，但物态变化时，物体的温度不一定变化，如晶体的熔化、凝固，液体的沸腾，（3）内能是不同于机械能的另一种形式的能量，它的大小与物体的速度大小、物体的位置以及弹性形变的大小无关。选项A正确。［例2］一个物体温度升高了，表明（）A．一定对物体做了功B．物体一定吸收了热量C．可能对物体做了功，也可能是物体吸收了热量D．物体的机械能增加解答：C[剖析]改变物体内能的方法有两种：做功和热传递，一个物体的温度升高了，所以其内能增大了，而内能增加有两种可能的原因：一是从外界吸收了热量，二是外界对物体做了功，这两种方法改变内能是等效的。内能与机械能是完全不同的两种形式的能量，机械能的大小与物体宏观机械运动有关，而与温度无关。答案C正确。［例3］关于温度、热量、内能、下列说法中正确的是（）A.物体温度越高，所含的热量越多B.热传递过程中，放热的物体一定比吸热的物体温度高C.50℃的水一定比10℃的水内能大D.在0℃时水放热结冰，物体的内能变为零解答：B剖析热量是热传递过程中吸收或放出热的多少，离开了热传递，说一个物体含有热量是错误的；发生热传递的条件是温度差，热传递的过程是高温物体放出了热量，低温物体吸收了热量；物体内能的多少不仅与物体温度有关，还与物体质量多少有关，选项C仅从温度的高低确定物体内能大小显然是错误的；在0℃时，水放热结冰，水由液态变为固态，物体的内能减小了，但根据分子动理论的观点，一切分子都在永不停息的做规则的运动，因此物体的内能不可能为零，因此，选项B正确。［例４］“钻木取火”和“太阳灶”都能使物体内能增加，这两种获得能量的方法是否相同？［剖析］这是一道利用做功和热传递来改变物体内能的应用题，其关键是要正确区分做功和热传递两种方式的不同之处。解答：“钻木取火”是指古代人们利用竹子与木头摩擦来产生火的，也就是克服摩擦做功使物体内能增大，温度升高。当达到燃点便开始燃烧。所以“钻木取火”是利用做功的方法使物体内能增加。而“太阳灶”是收集，传递热的设备。它把太阳辐射来的热传到物体上，使物体的温度升高，内能增加的。所以是利用热传递的方法使物体内能增加的。因此，这两种改变物体内能的方法是不同的。［基础精练］1、物体内部动能和分子的总和叫做物体的内能，物体的内能跟物体的有关，越高，物体内部越激烈，物体就越大。2、炽热的铁水具有能，当温度降低时内能会随着，冰冷的冰块内能，当温度升高时，内能会随着。3、判断在下列现象中，物体的内能是增加还是减少。①一杯水吸收热量，它的内能。②锯木头，锯条发热，锯条内能。③用打气筒给自行车胎打气时，胎内空气的内能。4、说明下列现象中改变内能的方法。①古人用“钻木取火”的方法产生火。。②一盆热水放在室内，一会儿就凉了③冬天人们常用嘴手上呵气，手感到暖和。。④双手相互搓擦使手感到热。⑤铁块在火炉上加热，铁块的温度会升高。。19\n⑥用铁锤多次敲打铁块后，铁块的温度会升高。。5、小蝶在学习中有下列几个想法，请帮他判断是否正确。（1）一个分子做热运动所具有能，叫做物体的内能。（）（2）物体内能的改变，只有通过热传递来实现（）（3）一个木块和一杯水升高相同的温度，增加的内能一定相等。（）（4）天上飞行的飞机具有机械能，它也有内能。（）（5）如果物体的内能大，它的机械能也一定大。（）（6）不停地用锯条锯木头，锯条温度升高到一定程度后就不再升高，这时，对锯来说，热传递和做功都在进行。（）6、关于内能，下列说法中正确的是（）A．运动的物体比静止的物体内能大B．物体内能增大，温度一定升高C．水在0℃以下就没有内能了D．物体温度升高，内能增加7、关于热量，下列说法正确的是（）A．热水比冷水含的热量多B．一大桶水比一小桶水含热量多C．一个物体内能越多，它具有的热量越多D．热量是热传递过程中物体内能的改变量8、一个物体温度升高了，则（）A．它一定吸收了热量B．一定是别的物体对它做了功C．它的热量增加了D．它的内能增加了9、一个木箱从粗糙的斜面上匀速滑下来，则它的（）A．机械能和内能都增大B．机械能减小，内能增大C．机械能增大，内能减小D．机械能和内能都不变［能力拓展］10、木匠师傅在钻孔机给干燥的木材钻孔时，有时我们会看到钻孔内冒烟，甚至有时会冒出火苗，这是为什么？请用学过的物理知识加以解释。11、以前，夏天在卖冰棒的时候，用棉垫子把冰棒包裹起来以免化掉，有人说，这样做的目的是不让冷气跑掉。你认为是这样吗？谈谈自己的看法。19\n12、假如现在正值严冬季节，你身体感到冷，你可以想出哪些办法使身体暖和起来？请将这些方法归类。［探究创新］13、在生活中你可能发生这样的趣事：在你往保温瓶灌入大半瓶开水后，塞上软木塞，常会听到“砰”的声音，发生“嘣塞”现象，这是为什么？在你听到此声时还会看到些什么？请你解释一下你所观察的现象。14、2003年3月21日俄罗斯“和平号”轨道空间站，完成了历史使命，在地面人员的操作下，降低轨道，通过大气层产生大量热量，使工作舱上的大部分物质在接近地面之前就熔化，残余部分则坠入南太平洋中的无人区。请你分析一下这其中的原因。15、用打气筒给自行车轮胎打气，过一会儿气筒壁会发热。解释其原因？16、开启啤酒瓶的瞬间伴有“嘭”的一声，瓶中有一股“白烟”冒出，试解释这一现象。17、做一个有趣的小实验；找一个瓶子和比瓶口稍小一点的瓶塞。将瓶子水平拿着，然后将塞子从瓶口塞进去到瓶颈的位置。请你将嘴靠近瓶口并向里面的瓶塞用力吹气，力越大越好。有什么现象发生？尝试解释你观察到的现象。三、比热容比热容（c）：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热。比热容是物质的一种属性（特性），它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质种类和状态相同，比热就相同。19\n比热容的单位是：J/(kg·℃)水的比热容是：C=4.2×103J/(kg·℃)，它表示的物理意义是：每千克的水当温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103焦耳。热量的计算：① Q吸=cm(t-t0)=cm△t升（Q吸是吸收热量，单位是J；c是物体比热容，单位是：J/(kg·℃)；m是质量；t0是初始温度；t是后来的温度。② Q放=cm(t0-t)=cm△t降③ 热平衡方程：不计热损失Ｑ吸＝Ｑ放［例１］下列说法中正确的是（）A．一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的一半B．吸收热量多的物质，比热容一定大C．高温物体放出的热量一定多D．质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度解答：D剖析比热容是物质的一种特性，与物质的质量、体积和温度等因素无关，故A项是错的，比热容的大小与热量是没有关系的，它的大小取决于物质的种类及状态，但比热容可以根据公式：c=反映出它的大小，在不知质量和温度变化的情况下是无法知道比热容的大小。物体放出的热量的多少与物质的比热容、质量及降低的温度有关，而与温度高低无关。质量相同的水和煤油，若升高的温度相同，由于水的比热容大于煤油的比热容，则水吸收的热量比煤油多，显然质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度。［例2］甲、乙两物质的质量之比为3：2。升高的温度之比为4：3，吸收的热量之比为5：2，则它们的比热容之比为（）A．1：5B．5：1C．5：4D．4：5解答：C剖析比热容是物质的种特性，但是可以根据Q=cmΔt（Δt为温度的变化量）写出它的表示形式c=题目中所给的已知条件均为甲、乙同名称的物理量比值，因此甲、乙比热容的比值必须借助于比值运算方可求解。（这是一种很好的解题的方法）即：==×=××=［例3］质量相等，初温相同的a和b两种不同的液体，分别用两个相同的电热器加热，加热过程中，温度随时间变化图象如图15—3—3所示，根据图象判断，哪个比热容大一些？解答：b液体的比热容大剖析相同的电热器加热，加热相同的时间，a、b两种液体在相同的时间里吸收的热量是相同的，由图像可知吸收相同的热量（加热时间相同），a液体温度升高得多，b液体温度升高的小，由c=知，在Q吸、m相同的条件下，△t越大，c越小，由此得出：b液体的比热容大。19\n［例4］冬天暖气系统中往往用热水慢慢地流过散热器，利用水温度降低时放出的热来取暖，其中选用热水而不选用其它液体的主要原因是（）A、水比其它液体流动性大B、水比其它液体价格便宜C、水比其它液体的比热容大D、水比其它液体来源广，无污染剖析水的比热容是较大的，其他大部分液体的比热容都比水的比热容小，质量相同的水与其它液体相比，在降低相同的温度时，水比其它液体放出的热量多，取暖效果更好。解答：C［基础精练］1、单位质量的某种物质温度吸收的热量，叫做这种物质的比热容。它也等于质量这种物质温度放出的热量。2、比热是物质的一种，不同的物质的比热，冰的比热是2.1×103J/(kg·℃)它表示的意义是。3、通常用Q表示，c表示，m表示t0表示,t表示，如果物体温度升高，采用公式Q吸=计算其吸收的热量,,如果物体温度降低,则采用公式Q放=计算其放出的热量,在国际单位制中,比热容的单位读做。4、判断下列说法是否正确：（1）一杯水和一个铁块在温度和质量相同时，吸热能力是相同的。（）（2）冰和水的比热容是相同的。（）（3）各种物质都有自己的比热容，比热容是物质的特性之一（）（4）把一块铁块切割成两块，质量小的铁块比热容就小。（）（5）两个物体若吸收相等的热量，则比热容小的物体温度高。（）（6）质量相等的不同物质，升高相同的温度吸收的热量不相等，它们的比热容就不相等。（）5、杯中有某种液体，倒去一半后，剩下半杯液体发生变化的是（）A．密度B．质量C．比热容D．温度6、关于水的比热容，下列说法中正确的是()A．1kg水在1℃时的热量是4200JB．1kg水每升高1℃放出的热量是4200JC．1kg水每升高1℃吸收的热量是4200JD．1kg水每降低1℃吸收的热量是4200J7、2100J的热量能使质量为1kg的下列哪种温度正好升高1℃（）A．橡胶B．酒精C．煤油D．冰8、北方农村，常在菜窖里几桶水，由于水的比热容较大，因此（）A．气温升高时放出的热量较多，使储存的蔬菜不容易冻坏B．气温降低时放出的热量较多，使储存的蔬菜不容易冻坏C．气温降低时吸收的热量较少，使储存的蔬菜不容易冻坏D．气温升高时放出的热量少，使储存的蔬菜不容易冻坏［能力拓展］9、已知冰的比热容为2.1×103J/（kg·℃），0.8kg的冰在吸收了8.4×103J的热量后，温度升高到－4℃，求冰的初温度。19\n10、试利用地理和物理知识解释我国夏季多东南风，冬季多西北风的原因。11、质量为500g的铝锅中放有2kg的水，把它们从15℃加热到95℃时需要吸收的热量为多少焦耳？［c铝=0.88×103J/（kg·℃）］四、热机热机原理：燃料燃烧把燃料的化学能转化为内能，内能做功又转化成机械能。内燃机：燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。常见内燃机：汽油机和柴油机。内燃机的四个冲程：1、吸气冲程；2、压缩冲程（机械能转化为内能）；3、做功冲程（内能转化为机械能）；4、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。热值（q）：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫燃烧的热值。单位是J/kg或J/m3（气体燃料）。燃料燃烧放出热量计算：Q放=qm；热值是物质的一种特殊属性热机的效率：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。的热机的效率是热机性能的一个重要指标提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失，机件间保持良好的润滑、减小摩擦。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。［例1］航天工业中的火箭常用液态氢作为燃料,这是因为液态氢与其他气体燃料相比较,液态氢()A．易燃性更好B．热膨胀较大C．不易散失热量19\nD．热值较大解答：D剖析查热值表可知，氢的热值远远大于其他气体的热值，放出同样多的热量，所需燃料的质量小。火箭只是作为一种发射航天器的运载工具。自身的质量越小，才能容易把人造卫星等有效载荷送到空间轨道。［例2］一个单缸四冲程的汽油机飞轮的转速为1800r/min，那么1s内汽油机对外做功多少次？解答：15次剖析一个单缸四冲程的汽油机每一个工作循环中包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，完成这四个冲程时活塞往复运动两次，飞轮转两圈，对外做功一次，1800r/min=30r/s，则对外做了15次功。［例3］汽油机的效率往往比柴油机低，这说明（）A、汽油机的功率比柴油机小B、汽油机做的功比柴油机少C、柴油机消耗的柴油多D、柴油机的内能转化为机械能的百分比大剖析热机的效率与功率和做功的多少无关，根据热机效率的定义，是用来做有用功的那部分能量，即转化成机械能的那部分能量。占燃料完全燃烧所放出的能量的百分比。故只有D对。解答：D。［基础精练］1、燃料的燃烧是变化，在燃料的燃烧过程中，燃料的能转化为能。2、天然气是一种清洁能源，国家“西气东输”重点工程的建设，对保护环境和解决沿海地区能源问题都有重大意义。1m3天然气燃烧约放出8.7×107J的热量，从新疆吐哈油田往上海每输送100m3的天燃气，相当于输送了J的能量。3、汽油机工作的四个冲程中，冲程是燃气对活塞做功，此冲程是将能转化为能。4、关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（）A．燃料完全燃烧时，它的热值最大B．没有燃烧的燃料，热值等于零C．煤燃烧时放出的热量，一定比计算值小D．燃料燃烧时，产生的温度越高，放出的热量越多5、一瓶煤油倒去一半，则留下一半（）A．密度不变，比热容和热值都变为原来的一半B．质量、比热容、热值都变为原来的一半C．比热容不变，质量和热值都变为原来的一半D．比热容和热值不变，质量变为原来的一半6、2003年10月15日我国的“神舟五号”载人航天飞船成功地发射到预定轨道，火箭点火后，高温高压燃气迅速膨胀向外喷出，燃气的温度下降，火箭则获得推力快速上升，并达到一定的速度。在这个过程中，下列说法正确的是（）A．燃气的一部分内能转化为箭身的机械能B．燃气的全部内能转化为箭身的机械能C．燃气的一部分机械能转化为内能D．燃气的全部机械能转化为内能7、当手扶拖拉机的柴油机出现故障而使转速急剧增加，正常操作已经不能使它停转（俗称飞车）下列应急措施可行的是（）A．捂住进气口B．立即找一个隔热的东西，捂住排气口19\nC．脚踏刹车板，同时手拉制动器D．让它空转，等油全部耗完就会自动停下8、内燃机工作的某个冲程，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，由此，可知该冲程为（）A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程9、汽油机在压缩冲程中，气缸中的燃料混合物（）A．压强增大，温度降低B．压强减小，温度升高C．压强增大，温度升高D．压强减小，温度降低［能力拓展］10、内能的利用受到什么条件的限制？在航天飞机上，为什么不用内燃机作动力机？11、有一辆功率为92kW的载重汽车，它的发动机要效率为20%，当汽车通过95km的路时，共用去了50kg的汽油，求这辆汽车的速度为多大？（汽油的热值为4.6×107J/kg）12、完全燃烧21g热值为3.0×107J/kg的酒精，可以放出多少热量？这些热量可使多少kg的水温度上升50℃。19\n五、能量的转化和守恒例子：在一定的条件下，各种形式的能量可以相互转化；摩擦生热，机械能转化为内能；发电机发电，机械能转化为电能；电动机工作，电能转化为机械能；植物的光合作用，光能转化为化学能；燃料燃烧，化学能转化为内能。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其他形式，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。［例1］一个物体从粗糙斜面上滑下来，如图15—5—1所示，则物体（）A．机械能和内能都增大B．机械能减小，内能增大C．物体的机械能和内能总和不变D．机械能和内能都不变v图15-5-3解答：B剖析物体沿粗糙斜面滑下来，由于克服摩擦做功，物体的一部分机械能要转化为物体和斜面的内能，所以物体的机械能减小，内能增加，根据能量守恒定律，物体本身的能量（机械能和内能）减小了，因为粗糙斜面的内能在增加，因此B正确。［例2］以下几种现象中不属于能的转化的是（）A．飞驰的流星拖着一条尾巴B．给电炉丝通电，电炉丝变红了C．烧水时壶盖被顶起D．放在炉子里的铁钉被烧红解答：D剖析飞驰的流星具有机械能，它进入了大气层后与大气产生摩擦，克服摩擦做功使机械能转化为内能、光能，给电炉通电，电炉丝发热而变红，电能转化为内能，烧水时壶盖被顶起来是水蒸气膨胀烧红是炉子的内能转移给铁钉，使铁钉内能增加而变红，是能的转移。选项D正确。［例3］在密闭的房间里有一个开着门的电冰箱，给电冰箱通电，过一段时间，房间的温度将（）A．升高B．降低C．不变D．无法确定解答：A剖析19\n生活经验告诉我们，冰箱内的温度低得多，有人会认为打开冰箱门，由于冰箱与外界发生热传递，内能发生转移，房间温度降低，这种看法是片面的，只考虑了冰箱内部与外界的热传递，实际上，电冰箱工作时，电冰箱内部制冷，在电冰箱的外部的散热，把内能转移出来，这样看来开着门的电冰箱一面把内能转移出来，另一方面把外界的内能又转移进去，哪一边转移得多似乎难以判断，其实只要根据能量守恒定律，电冰箱工作时是电流做功的过程，消耗电能，自然引起电流的热效应，而获得内能。因此外界的温度将升高。选项A正确。［例4］《深圳商报》2004年3月11日报道：近日一种新型太阳能公共卫生间落户北京东郊民巷。该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里。这种能量转化和储存的方式是（）A、太阳能转化为内能，再转化为电能B、太阳能转化为电能，再转化为化学能C、太阳能转化为内能，再转化为化学能D、太阳能转化为电能，再转化为光能剖析太阳能电池板在白天把太阳能转化为电能，提供照明和其他功效，多余的电能又转化为化学能储存起来，以备晚上或阴天使用。解答：B［基础精练］1、既不会消失，也不会它只会从一种形式转化为或者从一个物体转移到而能的保持不变。2、在国际单位制中，焦耳是、和的单位。3、冰块沿地面滑动时，往往会逐渐熔化，在这一过程中是能转化为能；把铁丝多次弯折，弯折处会发热，是把能转化成能。4、指出下列现象中能量的转化的形式。①电动机带动水泵抽水是②汽车突然紧急刹车停住是③用毛巾反复擦背，感觉后背热了是④利用木柴烧水的过程是⑤钻木取火⑥点燃爆竹，爆竹腾空而起⑦植物发生光合作用⑧发电机发电5、一辆汽车在关闭油门后继续在水平方向上向前移动，从能的转化来看，它是：（）A．动能不变B．机械能不变C．动能转化为势能D．动能转化为内能6、在以下过程中，内能转化为机械能的是：（）A.冰块在地面是滑动时熔化B.砂轮磨刀19\nC．水开了会顶动壶盖D．火柴摩擦后燃烧7、自由运动的滚摆，每次上升的高度逐渐减小，下列说法正确的是：（）A．机械能守恒B．能量正在消失C．只存在动能和重力势能相互转化D．减少的那部分机械能转化为内能，但总的能量守恒8、下面例子中，机械能转化为内能的是（）A．冬天在太阳光的照射下，人感到暖烘烘B．用酒精灯给水加热C．冬天里喝一杯热水，马上感到暖和D．寒冷的冬天同学们闹着玩，一会儿就不感到冷了9、以下说法中正确的是　　　（）A．木柴燃烧时总能量在减小B．摩擦生热总能在增加C．铁水温度降低时总能量减少D．能量转化过程中总量保持不变［能力拓展］10、冬天，我们觉得手冷时，习惯做两种动作：一是用嘴对着手心哈气；一是两手互相搓一搓。这两种方法都可以使手产生暖和的效果，试解释其原因。11、在课堂上讨论“掉在地上的弹性小球为什么越弹越低”这一问题时，有三位同学发表了不同的看法。小强说：“这是因为小球每次落回地面时，地面都会把一部分能量传给小球，只不过每一次给的能量在不断减少，所以就越跳越低。”小雅说:“这是由于小球每次都丢失了一部分能量，所以越跳越低。”小敏说：“都不对，只不过它本身的能量化成了空气、地表及它自身的其他形式的能量，致使它的动能越来越小，所以越跳越低。”请你分析一下，哪位同学的说法是正确的？并说明原因。19\n19\n一、分子热运动1解答：C［剖析］“湿衣服晾干”是蒸发现象，它是由于液体分子剧烈热运动，脱离液面进入空气中，其本质属于扩散现象；吸烟后吐出的烟里含有尼古丁分子，扩散到空气中，污染空气，造成人的被动吸烟，对人体健康造成危害；房间几天未打扫、灰尘被流动的空气扬起来，又因为重力作用，落回到地面或桌面上，积下一层灰，这不是扩散现象，是灰尘在外力作用下机械运动的结果；“腌制咸鸭蛋”是盐水中的盐分子透过蛋壳，向新鲜鸭蛋里渗透，使蛋变咸，是扩散现象。扩散是分子运动，而细小微粒的运动是机械运动。2解答：D［剖析］腌制咸菜时，菜变咸是由于盐分子的扩散运动的结果，炒菜时菜很快有了咸味，表明温度越高，分子运动越剧烈。固态物质的分子一般只在平衡位置附近振动，温度低时固体体积缩小，表明固体分子之间的距离随温度降低而减小，振动减弱，反之温度升高时无规则运动加剧，体积增加。湿衣服晾干是因为蒸发所致，属扩散现象，温度越高，分子运动越剧烈，扩散就越快，因而夏天的衣服较冬天干得快。气温高时植物生长快不属于分子运动方面的内容，因此，应选D。3解答：D［剖析］两个橡皮碗压紧后，很难被拉开是模拟马德堡半球实验，它证明了大气压的存在。丝绸摩托过的玻璃棒能吸引轻小的泡沫小球是因为带电体（摩擦起电）能吸引轻小物体，磁铁吸引铁屑证明了磁铁具有磁性，两块铅块锉得很平，表面很干净，压紧后使两个铅表面的分子距离很小，达到了分子之间有明显相互吸引力的距离。4［剖析］要使分子间的引力产生作用，分子间的距离应小到一定的程度（约10-10m）用力抹胶带就可以缩小胶带与纸的分子间距离，使分子之间引力增大，利用分子引力将写了错字的纸揭掉一层。解答：用力抹胶带可以缩小胶带分子与纸分子间的距离，使胶带分子与纸分子间产生较大的引力，这种较大的引力可以将错处的纸揭掉一层。1、分子永不停息无规则引力和斥力2、相互接触进入对方分子在运动间隙；3、引力斥力；4、运动升高；5、樟脑分子在运动升华6、A；7、A；8、D；9、D；10、D；11、分子间的距离太大，吸引力太小分子在运动；12、略；13、能，轻轻缓慢地平放，水和硬币分子间有吸引力的作用；14、碳分子和钢件铁分子之间的扩散现象；15、密度小的液体上升，密度小的液体下降（对流）。16、油珠从钢瓶分子间渗出来，因为钢瓶分子存在间隙，在高压作用下，油分子便能渗出。17、用乳胶粘木制家具时，乳胶液体分子与木头分子充分接触，彼此间只有微弱的引力作用，只有当乳胶干了，变成固态，分子间的距离变小，引力作用增大，流动性完全消失，木头才粘得结实。二、内能1解答：A剖析本题考查的知识点有如下几个方面：（1）内能，内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，内能的大小不仅与物体温度有关，还跟分子间的相对位置有关，也就跟物体的体积有关。（2）物态变化时内能的改变情况，当物态发生改变时，物体的内能一定发生变化，但物态变化时，物体的温度不一定变化，如晶体的熔化、凝固，液体的沸腾，（3）内能是不同于机械能的另一种形式的能量，它的大小与物体的速度大小、物体的位置以及弹性形变的大小无关。选项A正确。2解答：C[剖析]改变物体内能的方法有两种：做功和热传递，一个物体的温度升高了，所以其内能增大了，而内能增加有两种可能的原因：一是从外界吸收了热量，二是外界对物体做了功，这两种方法改变内能是等效的。内能与机械能是完全不同的两种形式的能量，机械能的大小与物体宏观机械运动有关，而与温度无关。答案C正确。解答：B3剖析热量是热传递过程中吸收或放出热的多少，离开了热传递，说一个物体含有热量是错误的；发生热传递的条件是温度差，热传递的过程是高温物体放出了热量，低温物体吸收了热量；物体内能的多少不仅与物体温度有关，还与物体质量多少有关，选项C仅从温度的高低确定物体内能大小显然是错误的；在0℃时，水放热结冰，水由液态变为固态，物体的内能减小了，但根据分子动理论的观点，一切分子都在永不停息的做规则的运动，因此物体的内能不可能为零，因此，选项B正确。4［剖析］这是一道利用做功和热传递来改变物体内能的应用题，其关键是要正确区分做功和热传递两种方式的不同之处。解答：“钻木取火”是指古代人们利用竹子与木头摩擦来产生火的，也就是克服摩擦做功使物体内能增大，温度升高。当达到燃点便开始燃烧。所以“钻木取火”是利用做功的方法使物体内能增加。而“太阳灶”是收集，传递热的设备。它把太阳辐射来的热传到物体上，使物体的温度升高，内能增加的。所以是利用热传递的方法使物体内能增加的。因此，这两种改变物体内能的方法是不同的。1、所有分子热运动的势能温度温度19\n大量分子做无规则运动内能；2、内减小具有增大；3、增大增大增大；4、①做功②热传递③热传递④做功⑤热传递⑥做功；5、×　×　×　√　×　√；6、D；7、D；8、D；9、B；10、“冒烟”或“冒出火苗”都是因为温度升高，甚至高达木柴的燃点，这一现象的产生是由于通过做功的方法把机械能转化为内能使温度升高的缘故；11、不是这样。因为热传递是内能从高温物体向低温物体传递，盖棉垫子是为了防止外界的热量向冰棒传递这样冰棒不易熔化；12、提示：改变物体内能的方法有两种：一是做功，二是热传递，把列出的事例归于以上两类。13、瓶内气体膨胀做功。在听到声音时，还看到有许多“白雾”，这是因为瓶内气体做功时内能转化为机械能，内能减小，温度降低，出现的液化现象。14、由于探测器穿过大气层返回过程中与空气摩擦做功，使探测器升温而燃烧的结果；可在飞船的表面用高温材料做成，而且在其表面涂有易在高温下熔化、汽化的物质，吸热多。15、用打气筒打气时，活塞压缩气体做功，导致空气的内能增大，温度升高，所以气筒壁会发热。16、啤酒瓶内的气压大于外界的气压，当瓶盖开启时，里面气体膨胀对瓶盖做功，导致气体的内能减小，温度降低，使水蒸气液化成小水珠，也就看到“白烟”。17、瓶塞会向口外飞回来。通过空隙进入瓶内空气内能增大，膨胀做功的结果。三、比热容1解答：D剖析比热容是物质的一种特性，与物质的质量、体积和温度等因素无关，故A项是错的，比热容的大小与热量是没有关系的，它的大小取决于物质的种类及状态，但比热容可以根据公式：c=反映出它的大小，在不知质量和温度变化的情况下是无法知道比热容的大小。物体放出的热量的多少与物质的比热容、质量及降低的温度有关，而与温度高低无关。质量相同的水和煤油，若升高的温度相同，由于水的比热容大于煤油的比热容，则水吸收的热量比煤油多，显然质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度。2解答：C剖析比热容是物质的种特性，但是可以根据Q=cmΔt（Δt为温度的变化量）写出它的表示形式c=题目中所给的已知条件均为甲、乙同名称的物理量比值，因此甲、乙比热容的比值必须借助于比值运算方可求解。（这是一种很好的解题的方法）即：==×=××=3解答：b液体的比热容大剖析相同的电热器加热，加热相同的时间，a、b两种液体在相同的时间里吸收的热量是相同的，由图像可知吸收相同的热量（加热时间相同），a液体温度升高得多，b液体温度升高的小，由c=知，在Q吸、m相同的条件下，△t越大，c越小，由此得出：b液体的比热容大。4剖析水的比热容是较大的，其他大部分液体的比热容都比水的比热容小，质量相同的水与其它液体相比，在降低相同的温度时，水比其它液体放出的热量多，取暖效果更好。解答：C1、升高1℃时，单位，降低1℃时；2、特性一般不同1kg冰温度升高1℃时吸收的热量是2.1×103J；3、热量比热容质量初温末温cm(t-t0)，cm(t0-t)J/(kg℃)焦每千克摄氏度；4、×　×　√　×　×√；5、B；6、C；7、D；8、B；9、-9℃；10、提示：我国东南靠近海洋多水，西北地处内陆砂石较多，且水的比热远大于砂石的比热容；11、7.072×105J；12、0.46×103J/kg℃，铁；13、提示：从壶的质量和比热容两方面去考虑；14、（1）物体吸热的多少与物体质量有关（2）物体吸热的多少与温度的改变有关（3）物体吸热的多少与物质的种类有关（4）物质的种类、质量及温度的改变。15、三峡库区的水增多后，由于水的比热容大，在吸收（或放出）相同的热量时，升高（或降低）的温度比泥土小，所以三峡水电站建成后，改变了三峡库区的生态环境。四、热机1解答：D剖析查热值表可知，氢的热值远远大于其他气体的热值，放出同样多的热量，所需燃料的质量小。火箭只是作为一种发射航天器的运载工具。自身的质量越小，才能容易把人造卫星等有效载荷送到空间轨道。2解答：15次剖析一个单缸四冲程的汽油机每一个工作循环中包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，完成这四个冲程时活塞往复运动两次，飞轮转两圈，对外做功一次，1800r/min=30r/s，则对外做了15次功。3剖析热机的效率与功率和做功的多少无关，根据热机效率的定义，是用来做有用功的那部分能量，即转化成机械能的那部分能量。占燃料完全燃烧所放出的能量的百分比。故只有D对。解答：D。1、化学化学内；2、8.7×109；3、做功内机械；4、C；5、D；6、A；7、A；8、C；19\n9、C；10、燃料燃烧需要氧气而离开地球的航天飞机上缺乏氧气；11、19m/s；12、6.3×105，3；13、；0.25元。从该题可以看出，价格最高的能源是电，其次是煤气；最便宜的是煤，从环保角度看，电是最清洁环保的能源，而煤是污染最大的能源。煤气的污染介于两者之间，因此，从经济和环保的综合分析，应选择煤气。14、（1）不同燃料热值不同（2）气体燃料燃烧比固体煤的燃烧更充分燃烧后产生的废气污染小（3）太阳能是清洁能源（4）略；15、密度小，燃点低，机械，内，内，机械，效率。（1）1.07t（2）0.20t（3）0.17a元。五、能量的转化和守恒1解答：B剖析物体沿粗糙斜面滑下来，由于克服摩擦做功，物体的一部分机械能要转化为物体和斜面的内能，所以物体的机械能减小，内能增加，根据能量守恒定律，物体本身的能量（机械能和内能）减小了，因为粗糙斜面的内能在增加，因此B正确。2解答：D剖析飞驰的流星具有机械能，它进入了大气层后与大气产生摩擦，克服摩擦做功使机械能转化为内能、光能，给电炉通电，电炉丝发热而变红，电能转化为内能，烧水时壶盖被顶起来是水蒸气膨胀烧红是炉子的内能转移给铁钉，使铁钉内能增加而变红，是能的转移。选项D正确。3解答：A剖析生活经验告诉我们，冰箱内的温度低得多，有人会认为打开冰箱门，由于冰箱与外界发生热传递，内能发生转移，房间温度降低，这种看法是片面的，只考虑了冰箱内部与外界的热传递，实际上，电冰箱工作时，电冰箱内部制冷，在电冰箱的外部的散热，把内能转移出来，这样看来开着门的电冰箱一面把内能转移出来，另一方面把外界的内能又转移进去，哪一边转移得多似乎难以判断，其实只要根据能量守恒定律，电冰箱工作时是电流做功的过程，消耗电能，自然引起电流的热效应，而获得内能。因此外界的温度将升高。选项A正确。4剖析太阳能电池板在白天把太阳能转化为电能，提供照明和其他功效，多余的电能又转化为化学能储存起来，以备晚上或阴天使用。解答：B1、能量创生另一种形式另一个物体总量；2、能功热量；3、机械内机械内；4、（1）电能转化为机械能（2）机械能转化为内能（3）机械能转化为内能（4）化学能转化为内能（5）机械能转化为内能（6）化学能转化为内能，然后转化为机械能（7）光能转化为化学能（8）机械能转化为电能；5、D；6、C；7、D；8、D；9、D；10、提示：改变物体内能有两种方法：一是做功，二是热传递。一个是能量的转化，一个是能量的转移；11、小敏说的正确。她的说法符合能量守恒定律；12、略；13、声音传到隔音墙时，引起小球的振动，由于克服摩擦阻力做功，小球的机械能逐渐减少，转化为隔音墙的内能，使小球的振动频率和幅度越来越小，声音越来越小，从而起到隔音的效果。1919