九年级物理下册第十九章热和能单元复习课件鲁科版五四制20200326582.ppt

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1、单元复习课第十九章一、物质的分子构成一、物质的分子构成1.1.微观世界：物质是由分子组成的。微观世界：物质是由分子组成的。(1)(1)分子：保持物质原来性质的最小微粒。分子：保持物质原来性质的最小微粒。(2)(2)分子大小：分子的大小为百亿分之几米分子大小：分子的大小为百亿分之几米, ,数量级为数量级为1010-10-10m m。2.2.固态、液态、气态的微观模型：固态、液态、气态的微观模型：(1)(1)固态物质：分子间排列紧密固态物质：分子间排列紧密, ,分子间作用力很大分子间作用力很大, ,有一定的有一定的体积和形状。体积和形状。(2)(2)液态物质：分子没有固定的位置液态物质：分子没有固

2、定的位置, ,分子间的作用力比固体小分子间的作用力比固体小, ,没有确定的形状没有确定的形状, ,具有流动性。具有流动性。(3)(3)气态物质：分子间距很大气态物质：分子间距很大, ,分子之间的作用力很小分子之间的作用力很小, ,易被压易被压缩缩, ,没有一定的体积和形状没有一定的体积和形状, ,具有很强的流动性。具有很强的流动性。二、分子热运动二、分子热运动1.1.分子热运动：分子热运动：(1)(1)扩散现象。扩散现象。发生条件：气体、液体、固体之间都可以发生扩散现象。发生条件：气体、液体、固体之间都可以发生扩散现象。影响因素：温度影响因素：温度; ;温度越高温度越高, ,扩散过程越快。扩散

3、过程越快。表明：组成物质的分子在不停地做无规则运动。表明：组成物质的分子在不停地做无规则运动。(2)(2)分子热运动：由于分子运动的剧烈程度与温度有关分子热运动：由于分子运动的剧烈程度与温度有关, ,所以把所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度越高分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度越高, ,分子的热运分子的热运动越剧烈。动越剧烈。2.2.分子间的作用力：分子间的作用力：(1)(1)分子间存在相互作用的引力。分子间存在相互作用的引力。(2)(2)分子间存在相互作用的斥力。分子间存在相互作用的斥力。三、内能及其改变三、内能及其改变1.1.内能：内能：(1)(1)定义：物体内部所有分子热运

4、动的动能与分子势能的总和。定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。(2)(2)单位：焦耳单位：焦耳, ,符号是符号是J J。(3)(3)影响因素：影响因素：温度。温度。物体的质量物体的质量( (分子数目分子数目) )。(4)(4)普遍性：一切物体在任何情况下都具有内能。普遍性：一切物体在任何情况下都具有内能。四、比热容四、比热容1.1.实验：探究不同物质的吸热能力：实验：探究不同物质的吸热能力：(1)(1)方法：控制变量法方法：控制变量法, ,转换法转换法( (用加热时间表示吸收热量的多用加热时间表示吸收热量的多少少) )。(2)(2)结论：相同质量的不同物质结论：相同质量的不同物

5、质, ,吸收相同的热量吸收相同的热量, ,升高的温度升高的温度不同。不同。2.2.比热容：比热容：(1)(1)定义：单位质量的某种物质定义：单位质量的某种物质, ,温度升高温度升高( (或降低或降低)1)1所吸收所吸收( (或放出或放出) )的热量。的热量。(2)(2)物理意义：表示物质吸热或放热能力的大小。物理意义：表示物质吸热或放热能力的大小。(3)(3)水的比热容是水的比热容是4.24.210103 3J/(kgJ/(kg),),它的物理意义是它的物理意义是1 kg1 kg的的水温度升高水温度升高( (或降低或降低)1)1所吸收所吸收( (或放出或放出) )的热量是的热量是4.24.21

6、0103 3J J。3.3.水的比热容大的应用：水的比热容大的应用：(1)(1)用冷水冷却发动机。用冷水冷却发动机。(2)(2)用热水取暖。用热水取暖。(3)(3)沿海地区的昼夜温差较小。沿海地区的昼夜温差较小。4.4.热量的计算公式：热量的计算公式：(1)(1)吸热公式：吸热公式：Q Q吸吸=cm(t-t=cm(t-t0 0) )。(2)(2)放热公式：放热公式：Q Q放放=cm(t=cm(t0 0-t),Q-t),Q表示物体吸收或放出的热量表示物体吸收或放出的热量,c,c表表示物体的比热容示物体的比热容,m,m表示物体的质量表示物体的质量,t,t0 0表示物体的初温表示物体的初温,t,t表

7、示表示物体的末温。物体的末温。五、热机五、热机1.1.燃料的热值：燃料的热值：(1)(1)定义：定义：1 kg1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。某种燃料完全燃烧放出的热量。(2)(2)物理意义：表示燃料燃烧时放热本领大小的物理量。物理意义：表示燃料燃烧时放热本领大小的物理量。(3)(3)单位：单位：J/kg,J/mJ/kg,J/m3 3( (气体气体) )。(4)(4)燃料的放热公式：燃料的放热公式：Q Q放放=mq=mq或或Q Q放放=Vq;m=Vq;m表示燃料的质量表示燃料的质量,V,V表示表示气体燃料的体积气体燃料的体积,q,q表示燃料的热值表示燃料的热值,Q,Q表示燃料完全燃烧放出的

8、表示燃料完全燃烧放出的热量。热量。2.2.热机：热机：(1)(1)热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的机器。热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的机器。(2)(2)内燃机：燃料直接在汽缸内燃烧产生动力的热机内燃机：燃料直接在汽缸内燃烧产生动力的热机, ,最常见的最常见的是汽油机和柴油机。是汽油机和柴油机。3.3.汽油机：汽油机：(1)(1)结构：汽缸、活塞、火花塞、进气门、排气门、曲轴连杆结构：汽缸、活塞、火花塞、进气门、排气门、曲轴连杆等。等。(2)(2)四个冲程的特点及能量转化：如表四个冲程的特点及能量转化：如表工作工作冲程冲程活塞运活塞运动方向动方向进气门进气门排气门排气门能量

9、转化能量转化吸气吸气向下向下开开关关压缩压缩向上向上关关关关机械能转机械能转化为内能化为内能做功做功向下向下关关关关内能转化内能转化为机械能为机械能排气排气向上向上关关开开(3)(3)工作冲程。工作冲程。每完成一个工作循环每完成一个工作循环, ,汽油机完成四个冲程汽油机完成四个冲程, ,对外做功一次对外做功一次, ,活塞往复两次活塞往复两次, ,飞轮转动两周。飞轮转动两周。在一个工作循环中在一个工作循环中, ,只有在做功冲程中燃气对外做功只有在做功冲程中燃气对外做功, ,其他三其他三个辅助冲程靠飞轮的惯性完成。个辅助冲程靠飞轮的惯性完成。4.4.热机的效率：热机的效率：(1)(1)定义：用来做

10、有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。能量之比。(2)(2)计算公式：计算公式：(3)(3)提高热机效率的途径。提高热机效率的途径。减少各种热量损失。减少各种热量损失。减小摩擦减小摩擦, ,保持良好的润滑。保持良好的润滑。尽可能使燃料充分燃烧。尽可能使燃料充分燃烧。WQ有用放。六、能量的转化与守恒六、能量的转化与守恒1.1.能量形式及其转化：能量形式及其转化：(1)(1)常见的能量形式：机械能、内能、电能、化学能、光能等。常见的能量形式：机械能、内能、电能、化学能、光能等。(2)(2)转化：在一定条件下转化：在一定条件下, ,不同形式

11、的能量之间可以相互转化。不同形式的能量之间可以相互转化。例如例如摩擦生热是机械能转化为内能。摩擦生热是机械能转化为内能。灯泡发光时灯泡发光时, ,电能转化成光能和内能。电能转化成光能和内能。内燃机的做功冲程内燃机的做功冲程, ,内能转化成机械能。内能转化成机械能。水轮机带动发电机发电水轮机带动发电机发电, ,机械能转化为电能。机械能转化为电能。2.2.能量守恒定律：能量守恒定律：(1)(1)内容：能量既不会凭空消失内容：能量既不会凭空消失, ,也不会凭空产生也不会凭空产生, ,它只会从一它只会从一种形式转化为其他形式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或者从一个物体转移到另

12、一个物体, ,而而在转化和转移的过程中在转化和转移的过程中, ,能量的总量保持不变。能量的总量保持不变。(2)(2)重要意义：自然界中最普遍、最重要的基本定律之一重要意义：自然界中最普遍、最重要的基本定律之一; ;任何任何能量的转化和转移的过程能量的转化和转移的过程, ,都遵守能量守恒定律都遵守能量守恒定律, ,是人们认识、是人们认识、利用、保护自然的有力武器。利用、保护自然的有力武器。参考答案：参考答案：分子分子分子的排列方式发生变化分子的排列方式发生变化物质物质一切物质的分子都在不停地做无规则运动一切物质的分子都在不停地做无规则运动相互作用的引力和斥力相互作用的引力和斥力物体内部所有分子热

13、运动的动能和分子势能的总和物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和做功做功热传递热传递单位质量的某种物质单位质量的某种物质, ,温度升高温度升高11所吸收的热量所吸收的热量J/(kgJ/(kg)Q Q吸吸=cm(t-t=cm(t-t0 0),Q),Q放放=cm(t=cm(t0 0-t)-t)内能转化为机械能内能转化为机械能吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程1 kg1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量某种燃料完全燃烧放出的热量Q Q放放=mq=mq用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧放出的能量之比用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧放出的能量之比能量既不会凭空

14、消灭能量既不会凭空消灭, ,也不会凭空产生也不会凭空产生, ,它只能从一种形式转它只能从一种形式转化为另一种形式化为另一种形式, ,或者从一个物体转移到另一个物体或者从一个物体转移到另一个物体, ,而在转化而在转化和转移的过程中和转移的过程中, ,能量的总量保持不变能量的总量保持不变考点考点1 1 分子动理论的认识和应用分子动理论的认识和应用1.1.分子永不停息地做无规则运动分子永不停息地做无规则运动, ,温度越高温度越高, ,分子运动越快。分子运动越快。2.2.分子之间有间隙。分子之间有间隙。3.3.分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力。作用力随分子分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力。

15、作用力随分子间距离的增大而减小。间距离的增大而减小。【跟踪训练跟踪训练】1.(20131.(2013枣庄中考枣庄中考) )将将50 mL50 mL的水与的水与50 mL50 mL的酒精混合的酒精混合, ,所得液所得液体体积小于体体积小于100 mL,100 mL,下列对此现象的解释最合理的是下列对此现象的解释最合理的是( () )A.A.分子间是有空隙的分子间是有空隙的B.B.分子是由原子构成的分子是由原子构成的C.C.分子的质量和体积都很小分子的质量和体积都很小D.D.分子总是在不断运动分子总是在不断运动【解析解析】选选A A。本题考查的是物质的组成。物质是由分子组成。本题考查的是物质的组成

16、。物质是由分子组成的的, ,分子间是有间隙的分子间是有间隙的, ,两种物质的分子混合后两种物质的分子混合后, ,会互相进入到会互相进入到对方的间隙中对方的间隙中, ,故体积会比原来小。故体积会比原来小。2.(20132.(2013济南中考济南中考) )泉城四季泉城四季, ,风景迥异。无论是一朵花、一风景迥异。无论是一朵花、一个麦穗个麦穗, ,还是一粒沙、一片雪花还是一粒沙、一片雪花世间万物皆由大量分子组世间万物皆由大量分子组成。下列现象能说明分子在永不停息运动的是成。下列现象能说明分子在永不停息运动的是( () )A.A.春：微风拂过春：微风拂过, ,花香袭人花香袭人B.B.夏：暖风阵阵夏：暖

17、风阵阵, ,麦浪翻滚麦浪翻滚C.C.秋：狂风乍起秋：狂风乍起, ,黄沙漫天黄沙漫天D.D.冬：寒风凛冽冬：寒风凛冽, ,漫天飞雪漫天飞雪【解析解析】选选A A。本题考查分子的无规则运动。分子是人们无法。本题考查分子的无规则运动。分子是人们无法用肉眼直接观察到的小微粒用肉眼直接观察到的小微粒, ,所以黄沙、麦浪、飞雪的运动都所以黄沙、麦浪、飞雪的运动都不是分子的运动不是分子的运动,B,B、C C、D D选项均错选项均错; ;花香袭人是因为花的香味花香袭人是因为花的香味分子在不停地做无规则运动分子在不停地做无规则运动, ,所以本题选所以本题选A A。考点考点2 2 正确辨别改变内能的两种途径正确辨

18、别改变内能的两种途径1.1.做功和热传递都能改变物体的内能做功和热传递都能改变物体的内能, ,做功和热传递在改变物做功和热传递在改变物体内能上是等效的。体内能上是等效的。2.2.两种改变物体内能的方法其本质是不同的。两种改变物体内能的方法其本质是不同的。(1)(1)做功改变物体的内能是其他形式的能和内能之间的转化。做功改变物体的内能是其他形式的能和内能之间的转化。(2)(2)热传递改变物体的内能是内能在不同物体或同一物体的不热传递改变物体的内能是内能在不同物体或同一物体的不同部分之间的转移。同部分之间的转移。【跟踪训练跟踪训练】1.(20111.(2011大连中考大连中考) )下列现象中下列现

19、象中, ,通过热传递改变物体内能的通过热传递改变物体内能的是是( () )A.A.用炉灶烧水用炉灶烧水, ,水温升高水温升高B.B.两手相互摩擦两手相互摩擦, ,手发热手发热C.C.用锯锯木头用锯锯木头, ,锯条发热锯条发热D.D.气体膨胀气体膨胀, ,气体温度降低气体温度降低【解析解析】选选A A。炉灶烧水。炉灶烧水, ,水温升高水温升高, ,是火的内能转移到水上是火的内能转移到水上,A,A属于热传递改变内能属于热传递改变内能; ;双手相互摩擦双手相互摩擦, ,手发热手发热, ,是克服摩擦力做是克服摩擦力做功功, ,摩擦生热摩擦生热, ,是机械能转化成内能是机械能转化成内能,B,B属于做功改

20、变内能属于做功改变内能; ;用锯用锯锯木头锯木头, ,锯条发热也是摩擦生热锯条发热也是摩擦生热,C,C是做功改变内能是做功改变内能; ;气体膨胀气体膨胀, ,内能转化成机械能内能转化成机械能, ,内能减小温度降低内能减小温度降低,D,D是做功改变内能。故是做功改变内能。故选选A A。2.(20132.(2013泰安中考泰安中考) )如图所示实验或事例如图所示实验或事例, ,属于内能转化为机属于内能转化为机械能的是械能的是( () )【解析解析】选选D D。本题考查内能与机械能的相互转化问题。由滑。本题考查内能与机械能的相互转化问题。由滑梯上滑下梯上滑下, ,臀部变热是将机械能转化为内能臀部变热

21、是将机械能转化为内能,A,A错错; ;搓手取暖和钻搓手取暖和钻木取火也是将机械能转化为内能木取火也是将机械能转化为内能,B,B、C C错错; ;水蒸气将软木塞冲出水蒸气将软木塞冲出是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能是水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,D,D正确。正确。考点考点3 3 比热容和热值的理解和应用比热容和热值的理解和应用比热容比热容热值热值概念概念单位质量的某种物质单位质量的某种物质温度升高温度升高11所吸收的所吸收的热量热量1 kg1 kg某种燃料完全燃烧放出某种燃料完全燃烧放出的热量的热量单位单位J/(kg)J/(kg)J/kgJ/kg计算计算公式公式 影响影响因素因素与热量、质

22、量、温度与热量、质量、温度改变量无关改变量无关, ,与本身因与本身因素有关素有关( (如种类、状态如种类、状态) )与燃料的体积、质量、放出与燃料的体积、质量、放出热量的多少无关热量的多少无关, ,与本身因素与本身因素有关有关( (如种类如种类) )Qcm tQqm比热容比热容热值热值相同点相同点都是物质本身的热学特性都是物质本身的热学特性说明说明每种物质都有自己的每种物质都有自己的比热容比热容只有燃料才有热值只有燃料才有热值【跟踪训练跟踪训练】1.(20111.(2011新疆维吾尔中考新疆维吾尔中考) )新疆冬季房屋内多靠新疆冬季房屋内多靠“暖气暖气”取暖。取暖。“暖气暖气”中用水做输运能量

23、的物质中用水做输运能量的物质, ,是因为水的是因为水的_较大较大; ;改改用煤气做燃料来给水加热用煤气做燃料来给水加热, ,是因为煤气的是因为煤气的_高高, ,且清洁污染且清洁污染小。小。【解析解析】本题考查水的特性本题考查水的特性, ,用水取暖获得热量用水取暖获得热量, ,是因为水的比是因为水的比热容较大热容较大, ,相同质量的水和其他液体相同质量的水和其他液体, ,在降低相同的温度时在降低相同的温度时, ,水水放出的热量多。用煤气做燃料来给水加热是因为煤气的热值高。放出的热量多。用煤气做燃料来给水加热是因为煤气的热值高。答案：答案：比热容热值比热容热值2.3.02.3.010107 7J/

24、kgJ/kg、2.42.410103 3J/(kgJ/(kg)是表征酒精特征的两个是表征酒精特征的两个物理量物理量, ,它们依次表示的是酒精的它们依次表示的是酒精的_和和_。【解析解析】J/kgJ/kg是热值的单位是热值的单位,J/(kg,J/(kg)是比热容的单位是比热容的单位, ,故这故这两个物理量分别表示酒精的热值、比热容。两个物理量分别表示酒精的热值、比热容。答案：答案：热值比热容热值比热容考点考点4 4 热量的有关计算热量的有关计算1.1.物体通过热传递改变内能：物体通过热传递改变内能：Q=cmtQ=cmt。( (注意注意“升高了升高了”和和“升高到升高到”的区别的区别) )2.2.

25、涉及热机效率或炉子效率时涉及热机效率或炉子效率时3.3.当固体或液体燃料燃烧时，当固体或液体燃料燃烧时，Q Q放放=mq=mq，其中，其中q q的单位是的单位是J/kgJ/kg；当；当气体燃料燃烧时，气体燃料燃烧时，Q Q放放=Vq,=Vq,其中其中q q的单位是的单位是J/mJ/m3 3。QWQQ吸有用放放或。【跟踪训练跟踪训练】1.(20131.(2013青岛中考青岛中考) )对对200 g200 g的水加热的水加热, ,水的沸腾图像如图水的沸腾图像如图, ,请请你计算水在你计算水在ABAB段吸收的热量。段吸收的热量。( (请写出计算过程请写出计算过程) )【解析解析】本题考查热量的计算和

26、图像的识别。根据公式本题考查热量的计算和图像的识别。根据公式Q=cm(t-tQ=cm(t-t0 0),),结合水的比热容结合水的比热容, ,由图像读出由图像读出A A、B B两点的温度分别两点的温度分别为为8080、95,95,可解。可解。答案答案：Q=cm(t-tQ=cm(t-t0 0)=4.2)=4.210103 30.20.2(95-80)J=1.26(95-80)J=1.2610104 4J J2.(20112.(2011贵港中考贵港中考) )某同学为了探究节能问题某同学为了探究节能问题, ,分别用电磁分别用电磁炉和煤气炉炉和煤气炉( (使用煤气使用煤气) )给质量为给质量为2.5 k

27、g2.5 kg的水加热的水加热, ,实验数据实验数据如表。如表。 煤气的热值是煤气的热值是4.04.010107 7J/mJ/m3 3, ,水的比热容为水的比热容为4.24.210103 3J/(kgJ/(kg)气、电能耗对比气、电能耗对比气、电能耗对比气、电能耗对比加热前加热前加热后加热后电磁炉电磁炉煤气炉煤气炉电磁炉电磁炉煤气炉煤气炉水的温度水的温度1515151595959595电或煤气电或煤气的用量的用量0.00 J0.00 J0.00 m0.00 m3 39.209.2010105 5J J4.004.001010-2-2m m3 3(1)(1)水吸收的热量是多少水吸收的热量是多少J

28、?J?(2)(2)电磁炉和煤气炉的效率分别是多少电磁炉和煤气炉的效率分别是多少?(?(效率是指有效利用的效率是指有效利用的能量与炉具消耗的总能量的比值能量与炉具消耗的总能量的比值) )(3)(3)本实验中本实验中, ,电磁炉和煤气炉相比电磁炉和煤气炉相比, ,哪一个更节能哪一个更节能? ?为什么为什么? ?【解析解析】(1)(1)水吸收的热量：水吸收的热量：Q Q吸吸=cmt=cmt=4.2=4.210103 3J/(kgJ/(kg)2.5 kg2.5 kg(95-15)(95-15)=8.4=8.410105 5J;J;(2)(2)加热水需要的电能：加热水需要的电能：W W电电=9.20=9

29、.2010105 5J,J,电磁炉的效率：电磁炉的效率：55Q8.4 10 J91.3%W9.2 10 J吸电电，加热水需要的煤气：加热水需要的煤气：V=4.00V=4.001010-2-2m m3 3, ,燃烧煤气放出的热量：燃烧煤气放出的热量：Q=VqQ=Vq=4.00=4.001010-2-2m m3 34.04.010107 7J/mJ/m3 3=1.6=1.610106 6J,J,煤气炉的效率：煤气炉的效率：(3)(3)由第由第(2)(2)问可知问可知, ,因为电磁炉的效率比煤气炉的效率高。所因为电磁炉的效率比煤气炉的效率高。所以以, ,加热相同的水加热相同的水, ,电磁炉消耗的电能少。所以电磁炉消耗的电能少。所以, ,电磁炉更节能。电磁炉更节能。56Q8.4 10 J52.5%Q1.6 10 J吸煤答案：答案：(1)8.4(1)8.410105 5J J(2)91.3%(2)91.3%52.5%52.5%(3)(3)本实验中的电磁炉与煤气炉相比本实验中的电磁炉与煤气炉相比, ,电磁炉的效率高电磁炉的效率高, ,更节能更节能