2020年中考物理一轮复习第十三章内能与热机考点梳理课件沪科版.ppt

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1、第十三章内能与热机中考物理一轮复习考点梳理中考物理一轮复习考点梳理【思维导图构建【思维导图构建】物体的内能物体的内能物体的内能物体的内能 改变物体改变物体内能的途径内能的途径热量热量 内 能观察对比观察对比:运动着的篮球具有动能运动着的分子呢运动着的分子呢?想一想?结论:运动着的分子也有动能.我在动我在动,也也有动能噢有动能噢！我是地球,把你拉下来.石块和地球互相吸引具有势能互相吸引的分子也有势能吗?结结论论：互互相相吸吸引引的的分分子子也也具具有有势势能能石块由于地球吸引而下落被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。讨论：讨论：互相排斥的分子之间有没有势能呢互相排斥的分子之间有没有势能呢？结

2、论：互相排斥的分子也具有势能互相排斥的分子也具有势能。由刚才的三个对比，我们试着来讨论一下，内能到底是什么呢？宏观上，动能和势能宏观上，动能和势能的总和称机械能。的总和称机械能。微观上，物体内部所有分微观上，物体内部所有分子无规则运动的动能和分子无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。子势能的总和叫内能。运动的篮球运动的篮球具有动能。具有动能。无规则运动的分子也具有动无规则运动的分子也具有动能，叫做分子动能。能，叫做分子动能。物体和地球因相物体和地球因相互吸引、被压缩互吸引、被压缩的弹簧因相互排的弹簧因相互排斥而具有势能。斥而具有势能。分子间的引力和斥力，使分子分子间的引力和斥力，使分子具有势

3、能，叫做分子势能。具有势能，叫做分子势能。物体内部所有分子作无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体都具有内能。内能和机械能有什么不同？区别区别内能内能机械能机械能物体内分子的动能和势能总和物体的动能和势能总和不为零可以为零一切物体，不论温度高低，都有内能一切物体，不论温度高低，都有内能炙热的铁水具有内能；冰冷的冰炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低块，温度虽然低,但其内部的水分但其内部的水分子仍在做热运动子仍在做热运动,所以也具有动能所以也具有动能.情境再现情境再现内能与什么内能与什么因素有关？因素有关？同一物同一物同一物同一物体，温体，温体，温体，温度越高度越高度越高

4、度越高分子无分子无分子无分子无规则运规则运规则运规则运动越剧动越剧动越剧动越剧烈烈烈烈它的内它的内它的内它的内能就会能就会能就会能就会越多越多越多越多对比分析：对比分析：（1 1）同一物体，内）同一物体，内能的大小看能的大小看温度温度！反过来说呢？反过来说呢？温度越高温度越高分子无规则运动越剧烈组成这个物体的所有分子的动能总和增加这个物体的内能这个物体的内能也就增加也就增加扩散快分子动能就越大.（2）物体的内能大小还与）物体的内能大小还与分子分子数目（物体质量）数目（物体质量）有关有关温度相同时，分子数目越多（质温度相同时，分子数目越多（质量越大）物体内能越大。量越大）物体内能越大。（3）内能

5、还与物体的）内能还与物体的状态状态有关有关因为状态变了，分子间距就发生变化，因为状态变了，分子间距就发生变化，分子势能就随之变化，所以内能改变。分子势能就随之变化，所以内能改变。人用力钻木，会使物体的温度升高，这是通过什么途径来改变物体内能的饮料和冰块放在一起，它们的温度会发生变化，这是通过什么途径来改变物体内能的改变的内能的途径搓手时手变热了滑下时摩擦发烫了钻木取火机械能转化内能机械能转化内能内能增加了做功改变内能做功改变内能克服摩擦对物体做功克服摩擦对物体做功物体内能增加物体内能增加赛车快速行使一段时间后,轮胎温度急速上升 摩 擦 生 热摩 擦 生 热切割机在切割木材、钢材演演 示示看到硝

6、化棉燃烧起来。（为什么？）压缩空气做功，使空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点而燃烧。1.如图甲，在厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，会看到什么现象？机械能转化内能机械能转化内能内能转化机械能内能转化机械能做功改变内能做功改变内能做功改变物体内能实质：机械能与内能相互转化金属勺子放在热汤中,温度升高,内能增加食品放入电冰箱,温度降低,内能减小在太阳的照射下,太阳能热水器中的水温度升高,内能增加改变内能途径-热传递2、热传递改变内能A.A.物体物体吸热吸热内能内能增加增加B.B.物体物体放热放热温度温度升高升高温度温度降低降低内能内能减少减少讨论:热传递改变内能的实质是什么?高温

7、物体高温物体低温物体低温物体转移到转移到(不同物体之间不同物体之间)高温部分高温部分低温部分低温部分(同一物体之间同一物体之间)热传递的实质是内能的转移（传递的内能叫热量）热传递(1)条件:(2)方向:(3)实质:物体之间有温度差从高温物体向低温物体 能量从高温物体转移到低温物体热传递的形式热传递的形式热传导热传导热辐射热辐射对流对流 有一根铁丝，你能通过哪些方法使它的温度升高？（使它的内能增加）A、放在太阳下晒 B.在石头上摩擦；C、放在热水中烫；D、放在火上烧；E、用锤子敲 F、放在手中捂 G、用力反复弯折；热传递 做功二、改变内能的两种方式总结热传递和做功改变物体内能是等效的思考：内能改

8、变多少可以用什么来量度呢？思考：内能改变多少可以用什么来量度呢？内能改变多少可用传递的热量热量的多少来量度.热量：热量：在热传递过程中，传递内能的多少在热传递过程中，传递内能的多少“Q”单位:焦(J)【内能与热量的区内能与热量的区】内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和，是一个状态量，常说“具有多少内能”；热量是指在热传递过程中，转移的那部分内能，是一个过程量，常说“吸收热量”或“放出热量”，“传递热量”。不能说“物体具有或含有热量”。【核心突破】【核心突破】考向考向1 1改变内能的途径改变内能的途径【原型题】【原型题】(南京中考南京中考)汽车紧急刹车时汽车紧急刹车时,轮胎温度急

9、剧升高轮胎温度急剧升高,内能内能增大增大,图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是()()【讲【讲悟】悟】(1)(1)抓关键词抓关键词:题干题干“刹车刹车”,A,A项项“钻木钻木”,B,B项项“热汤热汤”,C C项项“冰箱冰箱”,D,D项项“取暖器取暖器”。(2)(2)抓实质抓实质:热传递的实质是能量的转移热传递的实质是能量的转移,条件是存在温度差条件是存在温度差;做功的实质是能量的转化。做功的实质是能量的转化。A A【延伸题】【延伸题】(1)(1)钻木取火的过程中钻木取火的过程中,_,_能转化为能转化为_能能,是通是通过过_途径改变内能的。途径

10、改变内能的。(2)(2)将金属勺放在热汤中将金属勺放在热汤中,汤勺的温度汤勺的温度_,_,内能内能_;_;热汤的温度热汤的温度_,_,内能内能_。机械机械内内做功做功升高升高增加增加降低降低减少减少【明【明技法】技法】改变内能途径的判断改变内能途径的判断(1)(1)抓关键词。抓关键词。题干或选项中若出现动词题干或选项中若出现动词,如如摩擦、搓手、弯折、压缩或膨胀摩擦、搓手、弯折、压缩或膨胀等等,则为通过则为通过做功做功方式改变内能。方式改变内能。题干或选项中若出现题干或选项中若出现烧水、热水袋、晒太阳、冰箱烧水、热水袋、晒太阳、冰箱等等,则为通过则为通过热传递热传递方式改变内能。方式改变内能。

11、(2)(2)分析能量转变分析能量转变:判断过程前后能量形式的变化。判断过程前后能量形式的变化。如果都是如果都是内能内能,则是通过则是通过热传递热传递改变内能改变内能;如果一个是如果一个是其他形式其他形式的能量的能量,则是通过则是通过做功做功方式改变内能。方式改变内能。【核心突破】【核心突破】考向考向2 2温度、内能、热量的途比较温度、内能、热量的途比较【原型题】【原型题】(2019(2019威海中考威海中考)关于内能、热量和温度关于内能、热量和温度,下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.温度高的物体温度高的物体,含有的热量一定多含有的热量一定多B.B.物体内能增加物体内能增加,一定吸

12、收了热量一定吸收了热量C.C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体D.D.物体吸收热量物体吸收热量,温度不一定升高温度不一定升高【讲【讲悟悟】(1)(1)正确表述热量正确表述热量:热量是热量是过程量过程量,只能说只能说“吸收吸收”“”“放出放出”或或“传递传递”,不能说不能说“含有含有”。(2)(2)影响内能的因素影响内能的因素:与物体的与物体的温度温度、质量质量有关。有关。(3)(3)热传递的方向热传递的方向:高温高温物体物体低温低温物体。物体。(4)(4)内能的普遍性内能的普遍性:任何任何物体都具有内能。物体都具有内能。D D【明【明技法】技法】

13、温度、内能、热量的联系温度、内能、热量的联系箭头方向箭头方向表示起始量的变化是否会引起末尾量的变化表示起始量的变化是否会引起末尾量的变化;“定定”“”“不不一定一定”指物理量的变化情况。指物理量的变化情况。(1)(1)物体温度物体温度升高升高,内能一定内能一定增加增加,可能是吸收热量可能是吸收热量,也可能是外界对也可能是外界对物体做功物体做功;反之反之,物体温度物体温度降低降低,内能一定内能一定减少减少,可能是放出热量可能是放出热量,也也可能是物体对外做功。可能是物体对外做功。(2)(2)物体吸热物体吸热,内能一定增加内能一定增加,但温度不一定升高但温度不一定升高,如晶体的熔化过程如晶体的熔化

14、过程;物体放热物体放热,内能一定减少内能一定减少,但温度不一定降低但温度不一定降低,如晶体的凝固过程。如晶体的凝固过程。【变式题】【变式题】(2019(2019烟台中考烟台中考)关于温度、热量和内能关于温度、热量和内能,下列说法下列说法正确的是正确的是()()A.A.物体的内能增加物体的内能增加,温度一定升高温度一定升高B.B.物体温度升高物体温度升高,一定吸收了热量一定吸收了热量C.C.物体温度降低物体温度降低,内能一定减少内能一定减少D.D.物体吸收了热量物体吸收了热量,温度一定升高温度一定升高C C【失分警示】【失分警示】(1)(1)内能与机械能是两种不同的能量形式内能与机械能是两种不同

15、的能量形式,机械能是宏观物体机械能是宏观物体动能与势能的总和动能与势能的总和;一个物体的一个物体的机械能机械能可以为可以为零零,但它的但它的内能内能一定一定不为零不为零。(2)(2)对物体做功对物体做功,物体的内能不一定增加。如提高物体物体的内能不一定增加。如提高物体,对物体对物体做了功做了功,增加的是物体的机械能增加的是物体的机械能,而不是内能。而不是内能。物质的比热容物质的比热容物质吸热放热规律物质物质的比的比热容热容结论：水的质量越大，升高温度越多，吸收的热量也越大。说明：吸热的多少（吸热的本领）与质量的多少、温度变化的高低有关；1.1.烧开水时，烧开水时，烧开烧开一壶一壶水和烧开水和烧

16、开半半壶壶水需要吸收的热量哪个多？水需要吸收的热量哪个多？2.2.把把一壶水一壶水烧到烧到6060和烧到和烧到9090，哪个需要吸收的热量多？，哪个需要吸收的热量多？生活经验：地面热地面热水凉快水凉快夏夏天天，白白天天在在游游泳泳池池来自大自然的疑问来自大自然的疑问中午，沙子很烫而海水很凉。中午，沙子很烫而海水很凉。凉凉烫烫同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。同样的日照条件，海水的温度和沙滩不一样。白天，海水凉，沙滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来，白天，海水凉，沙滩烫脚。傍晚，沙滩凉了下来，海水却还暖暖的，这是为什么呢？海水却还暖暖的，这是为什么呢？物质吸收（或放出）热量的物质吸收（或放出）热量

17、的多少，除了与物质的质量和多少，除了与物质的质量和温度变化有关外，还可能与温度变化有关外，还可能与什么有关？什么有关？可可能能与与物物质质的的种类有关。种类有关。探究活动探究活动水和煤油谁的吸热能力强水和煤油谁的吸热能力强（1）比什么？拿谁比？怎么比？）比什么？拿谁比？怎么比？（2）怎么知道哪种物质吸收热量多？）怎么知道哪种物质吸收热量多？（3）要记录哪些数据？）要记录哪些数据？方案一：取方案一：取等质量等质量的水和煤油，的水和煤油，加热相同加热相同的时间（吸的时间（吸收相等的热量）后，比较温度的变化。收相等的热量）后，比较温度的变化。物物 质质 质质 量量升高温度升高温度 加热时间加热时间

18、吸热情况吸热情况 水水 煤煤 油油相相 同同相相 同同相相 同同相相 同同相相 同同相相 同同少少多多结论：质量相等的水和煤油结论：质量相等的水和煤油加热时间相同时，煤油比水加热时间相同时，煤油比水温度升高的多、变化的快。温度升高的多、变化的快。方案二：取方案二：取等质量等质量的水和煤油，使其的水和煤油，使其升高相同升高相同的的温度温度，比较比较加热的时间加热的时间（吸收热量的多少（吸收热量的多少)。比较它们的加热时间 转换法水水食用油食用油 液体液体质量质量 m/g 初温初温 t0/末温末温 t/升高的温度升高的温度 (t-t0)/加热时间加热时间 t/min 水水 500 20煤油煤油 5

19、00 203030101042结论结论:质量相等质量相等水和食用油升高相同的温度水和食用油升高相同的温度,吸收的热量吸收的热量不等不等,水吸收的热量水吸收的热量多多.经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在经过科学测定，发现一般情况下，不同的物质，在质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同。物质量相等、升高温度相同时，吸收的热量不同。物质的这种性质，用物理量比热容来表示。质的这种性质，用物理量比热容来表示。一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比

20、热容。比热容用符号比热容用符号c 表示，它的单位是焦每千克摄氏度，表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是符号是J/(kg )。升高相同的温度,它们吸收的热量不等,水吸收的热量多，说明水比食用油吸热本领大；水和食用油吸收热量的差异，是由它们的种类决定的。水的比热容是：水的比热容是：c 水水=4.2103 J/(kg )色拉油的比热容是：色拉油的比热容是：c 油油=1.97103 J/(kg)尝试说出水的比热容的物理意义：尝试说出水的比热容的物理意义：1 kg水温度升高或降低水温度升高或降低1 吸收或放出的热量是吸收或放出的热量是4.2103 J。认识认识比热容比热容比热容表的一些规律：J/(kg

21、)水水4.2103砂石砂石0.29103酒精酒精2.4103铝铝0.88103煤油煤油2.1103干泥土干泥土0.84103蓖麻油蓖麻油1.8103铁、钢铁、钢0.46103冰冰2.1103铜铜0.39103空气空气1.0103水银水银0.14103水的比热容最大；液体的比热容不一定比固体的大物质的比热容与物质的种类有关，不同的物质的比热容是不同的；可以用比热容来鉴别物质的种类。物质的比热容还与物质的状态有关；不同的物质比热容可能相等；比热容的实质比热容的实质（1）反映了物质吸热放热的本领；反映了物质吸热放热的本领；（2）物质对冷热反应的灵敏程度；物质对冷热反应的灵敏程度；比热容越大，吸热或放

22、热本领越强比热容越大，吸热或放热本领越强比热容越小，对冷热反应越灵敏比热容越小，对冷热反应越灵敏 讨论讨论：汽车发动机为何用水来冷却？汽车发动机为何用水来冷却？冬天的散热器（俗称暖气片）为冬天的散热器（俗称暖气片）为何用热水供暖？何用热水供暖？(1)水的比热容大，在质量一定的条件下水升高相同温度时，吸热多，用水作冷却剂效果好。(2)水的比热容大，在质量一定的条件下水降低相同温度时,放出的热量多，用热水取暖效果好。“水的比热容大”的应用:水稻是喜温作物，在每年三四月水稻是喜温作物，在每年三四月份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常份育秧时，为了防止霜冻，傍晚常常在秧田里灌一些水过夜，第二天太阳在秧田里

23、灌一些水过夜，第二天太阳升起后，再把秧田里的水放掉，你能升起后，再把秧田里的水放掉，你能解释原因吗？解释原因吗？水稻育秧水稻育秧因为水的比热容大，白天，它吸收的一定热量后，水升高的温度不多；夜晚，它放出一定热量后，水降低的温度不多。“据有关专家预测，我国目前最大的据有关专家预测，我国目前最大的三峡水利工程三峡水利工程三峡水电站建成后，三峡水电站建成后，三峡库区的气候会受到一定影响，夏三峡库区的气候会受到一定影响，夏天气温将比原来下降天气温将比原来下降22左右，冬天左右，冬天气温将比原来升高气温将比原来升高 22左右。左右。”讨论说明专家们为什么会作出这样的预测？因为水的比热容大，夏天，它吸收的

24、一定热量后，水升高的温度不多；冬天，它放出一定热量后，降低的温度不多。(3)水对气候具有调节作用海滨海滨沙漠沙漠为什么同一纬度的海滨城市和沙漠地区的气温变化会如此大?由于海水的比热容大,砂石比热容小,海水与砂石比较,吸收或放出同样的热量,升高或降低的温度较小,白天在受太阳照射条件相同时,海水的温度变化要小些,沿海地区比内陆地区温升慢,夜晚放热,沿海地区温度降低也少。知道了水的比热容是4.2103 J/(kg)，你能根据它的物理意义计算出0.4 kg的水，温度从20 升高到70，需要吸收的热量吗？0.4的水温度升高1吸收的热量4.2103 J/(kg)0.4 kg=1.68103J提炼公式提炼公

25、式吸收的热量=比热容质量升高的温度0.4的水温度升高50吸收的热量1.68103J（7020）=8.4104J热量的计算 2、由Q=ct可知：物体吸热的多少与物质的质量(m)、改变的温度(t)、物质的种类(C)都有关。1、公式为：Q=ct热量（J）C比热容（J/（kg0C）m质量（kg）t变化的温度（0C）（1）Q吸=cm(t-t0)（2）Q放=cm(t0-t）（3）变形公式：是C的计算式而不是决定式；C与Q、m、t无关，只与物质的种类和状态有关。练习1有一根烧红的铁钉，温度是800，质量是1.5.它的温度降低到20，要放出多少热量?Q放=cm（t0-t）=0.46103 J/(kg)1.51

26、0-3kg(800 20)=780.69J解：已知：C铁=0.46103J/（Kg）m=1.5g=1.510-3Kg 求：Q放t。=800 t=20 题型：(1)计算Q、C、m、t、t、t0的题：练习2：质量为2的某种物质温度从20升高到40时，吸收的热量是1.88103J，该物质的比热容是多少?已知：m=2 t。=20 t=40 Q吸=1.88103J 求：C解：=1.88103J 2（4020）=0.047103J/()答：该物质的比热容是0.047103J/()28练习3：在常温常压下:3.78107J热量被100千克20的水完全吸收后,其水温升高到多少?已知：Q吸=3.78107J C

27、=4.2103(J/kg)m=100kg 求：t=？解：Q吸=cmt3.78107J=4.2103J/(kg)100kgt t=90 又t=tt0t=t+t0=90+20=110答：水温升高到100.(2)比较Q、C、m、t、t、t0的题：(3)比例题：(4)热传递方向的题：求出末温t，热从高温物体传向低温物体。（5）热平衡方程：Q放=Q吸 没有热量损失时，两个温度不同的物体放在一起时，高温物体将放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高；最后两物体温度相同，称为达到热平衡。例：某同学将一杯质量是200、温度是5的冷水倒入一杯质量是100、温度是85 的热水中，混合后的水温度最高是多少？（

28、若没有热量损失）解：设混合后的水温为tQ放=Q吸 t=31.7C1（t01t）=C2（tt02）1（t01-t）=2（tt02）0.1kg（85 t）=0.2kg（t5）(6)图像题：例：用两个相同的加热器，分别对例：用两个相同的加热器，分别对质量相等的甲、乙两种液体加热，质量相等的甲、乙两种液体加热，其温度随时间变化的图线如图其温度随时间变化的图线如图6所所示，由图线可以看出示，由图线可以看出()A甲的比热容比乙大甲的比热容比乙大 B甲的比热容比乙小甲的比热容比乙小 C甲和乙的比热容相同甲和乙的比热容相同 D开始加热时，甲和乙的比热开始加热时，甲和乙的比热容为零容为零Bt甲甲t乙乙【核心突破

29、】【核心突破】考向考向1 1比热容的理解与应用比热容的理解与应用【原型题】【原型题】(2019(2019福建中考福建中考)下表列出一些物质的比热容下表列出一些物质的比热容,根据表根据表中数据中数据,下列判断正确的是下列判断正确的是()()物物质质水水煤油煤油冰冰铝铝铜铜比比热热容容/(J/(Jkgkg-1-1-1-1)4.24.210103 32.12.110103 32.12.110103 30.880.8810103 30.390.3910103 3A.A.不同物质的比热容一定不同不同物质的比热容一定不同B.B.物质的物态发生变化物质的物态发生变化,比热容不变比热容不变C.C.质量相等的铝

30、和铜升高相同的温度质量相等的铝和铜升高相同的温度,铝吸收的热量更多铝吸收的热量更多D.D.质量相等的水和煤油吸收相同的热量质量相等的水和煤油吸收相同的热量,水升高的温度更多水升高的温度更多【讲【讲悟】悟】(1)(1)理解理解“特性特性”:比热容与物质的比热容与物质的种类种类有关有关;同种物质同种物质状态状态不同不同,则比热容不同则比热容不同;比热容与比热容与质量质量无关。无关。(2)(2)比比数值数值:水和冰的比热容不同水和冰的比热容不同,铝的比热容比铜的大。铝的比热容比铜的大。(3)(3)套套公式公式作比较作比较:根据根据Q Q吸吸=cmt=cmt比较吸收热量的少比较吸收热量的少,根据根据t

31、=t=比较温度变化量的多少。比较温度变化量的多少。故答案：故答案：D【明【明技法】技法】(1)(1)比热容的理解比热容的理解:不变性不变性:同种状态下同种状态下,比热容的大小只取决于物质比热容的大小只取决于物质种类种类,与质量、与质量、温度的高低、温度的变化、吸收温度的高低、温度的变化、吸收(或放出或放出)热量的多少无关。热量的多少无关。可变性可变性:同一种物质的比热容随物质同一种物质的比热容随物质状态状态的改变而改变。的改变而改变。(2)(2)水的比热容大的应用水的比热容大的应用:调节气温调节气温:在吸收或放出相同热量时在吸收或放出相同热量时,水的比热容较大水的比热容较大,温度不易发生明显变

32、化。温度不易发生明显变化。作传输介质作传输介质:一定质量的水升高一定质量的水升高(或降低或降低)相同的温度时相同的温度时,因为水的因为水的比热容大比热容大,比相同质量的其他物质升高比相同质量的其他物质升高(或降低或降低)相同的温度所吸收相同的温度所吸收(或放出或放出)的热量多。的热量多。【核心突破】【核心突破】考向考向2 2有关热量的计算有关热量的计算【原型题】【原型题】(2019(2019广安中考广安中考)太阳能具有环保、可再生等优点太阳能具有环保、可再生等优点,某某品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内品牌太阳能热水器在一天的有效照射时间内,将热水器中质量为将热水器中质量为50 50 kg

33、,kg,初温为初温为15 15 的水升高到的水升高到55 55。水的比热容水的比热容c=4.2c=4.210103 3 J/(kgJ/(kg)(1)(1)热水器中水吸收的热量热水器中水吸收的热量Q Q。(2 2）若改用焦炭来加热这些水）若改用焦炭来加热这些水,需要完全燃烧多少千克焦炭需要完全燃烧多少千克焦炭?(?(焦炭焦炭的热值的热值q=3q=310107 7 J/kg,J/kg,设焦炭放出的热量全部被水吸收设焦炭放出的热量全部被水吸收)【讲【讲悟】悟】(1)(1)找已知量找已知量:水的质量水的质量m=50 kg,m=50 kg,水的初温水的初温t t0 0=15=15、末温、末温t=55,t

34、=55,水的比热容水的比热容c=4.2c=4.210103 3 J/(kg J/(kg),),焦炭的热值焦炭的热值q=3q=310107 7 J/kg J/kg。(2)(2)套公式套公式:Q Q吸吸=cmt,Q=cmt,Q放放=mq=mq。解解:(1)(1)水吸收的热量水吸收的热量:Q Q吸吸=cm(t-t=cm(t-t0 0)=4.2=4.210103 3 J/(kg J/(kg)50 kg50 kg(55(55-15-15)=8.4=8.410106 6 J J(2)(2)改用焦炭来加热这些水改用焦炭来加热这些水,设焦炭放出的热量全部被水吸收设焦炭放出的热量全部被水吸收,则则焦炭燃烧放出的

35、热量焦炭燃烧放出的热量:Q Q放放=Q=Q吸吸=8.4=8.410106 6 J J根据根据Q Q放放=mq=mq可得可得,需要完全燃烧焦炭的质量需要完全燃烧焦炭的质量:m m=0.28 kg=0.28 kg答答:(1)(1)热水器中水吸收的热量为热水器中水吸收的热量为8.48.410106 6 J;J;(2)(2)需要完全燃烧需要完全燃烧0.28 kg0.28 kg焦炭。焦炭。【变式题】【变式题】(2019(2019聊城中考聊城中考)2019)2019年年5 5月月6 6日日,聊城首批聊城首批3030辆氢燃料新能源公交辆氢燃料新能源公交车投放使用车投放使用,氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点

36、氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点,被认为是被认为是2121世纪最理想世纪最理想的能源。的能源。cc水水=4.2=4.210103 3 J/(kg J/(kg);q);q氢氢=1.4=1.410108 8 J/kg J/kg求求:(1)(1)质量为质量为0.3 kg0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量。的氢燃料完全燃烧放出的热量。(2)(2)若这些热量全部被质量为若这些热量全部被质量为200 kg,200 kg,温度为温度为15 15 的水吸收的水吸收,求水升高的温度。求水升高的温度。(3)(3)某氢能源公交车以某氢能源公交车以140 kW140 kW的恒定功率做匀速行驶的恒定功率做匀速行驶

37、,如果如果0.3 kg0.3 kg的氢燃料完的氢燃料完全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等全燃烧获得热量的焦耳数和公交车所做的功相等,则这些热量能让该公交车匀则这些热量能让该公交车匀速行驶多长时间。速行驶多长时间。解解:(1)0.3 kg(1)0.3 kg的氢燃料完全燃烧放出的热量的氢燃料完全燃烧放出的热量:Q Q放放=m=m氢氢q q氢氢=0.3 kg=0.3 kg1.41.410108 8 J/kg=4.2 J/kg=4.210107 7 J J(2)(2)水吸收的热量水吸收的热量:Q:Q吸吸=Q=Q放放=4.2=4.210107 7 J J由由Q Q吸吸=c=c水水m m水水t t

38、得水升高得水升高温度温度:t=t=50=50(3)(3)公交车所做的功公交车所做的功:W=Q:W=Q放放=4.2=4.210107 7 J J由由P=P=得公交车行驶时间得公交车行驶时间:t=t=300 s=300 s【失分警示】【失分警示】(1)(1)利用比热容计算热量时利用比热容计算热量时,要正确理解有关温度的文字表述要正确理解有关温度的文字表述:“升高了升高了”“”“降低了降低了”表示温度的表示温度的变化量变化量tt,“升高到升高到”“”“降低到降低到”表示物体的表示物体的末温末温t t2 2。(2)(2)已知水的体积计算质量的依据是已知水的体积计算质量的依据是m=Vm=V,不要写成不要

39、写成“2 L=2 kg2 L=2 kg”等形式。等形式。(3)(3)炉子效率的计算炉子效率的计算:常见的加热炉具有常见的加热炉具有煤气灶、天然气灶、酒精炉煤气灶、天然气灶、酒精炉等。等。计算公式计算公式:=:=100%100%。在加热过程中在加热过程中,由于燃料不能完全燃烧、热量散失等因素由于燃料不能完全燃烧、热量散失等因素,炉子的效率总小于炉子的效率总小于1 1。内燃机内燃机热机热机汽油机汽油机柴油机柴油机讨论这个实验中讨论这个实验中能量转化的情况。能量转化的情况。热机热机燃料燃烧时燃料燃烧时化学能化学能转化为转化为内能内能，传给水，传给水和水蒸气；水蒸气把和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，塞子

40、冲出去，内能内能转转化为塞子的化为塞子的机械能机械能。热机热机利用内能做功的机械利用内能做功的机械将内能转化为机械能将内能转化为机械能 热机热机利用内能做功的机械利用内能做功的机械热机的种类蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等蒸汽机 蒸汽机车蒸汽机车汽轮机飞飞机机上上的的喷喷气气发发动动机机火箭上的火箭喷气发动机内燃机内燃机内燃机分为内燃机分为汽油机汽油机和和柴油机柴油机两大类两大类使用使用汽油汽油作为燃料的作为燃料的叫叫汽油机汽油机。使用柴油作为燃料的使用柴油作为燃料的叫叫柴油机柴油机。燃料直接在燃料直接在气缸内气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机燃烧产生动力的热机叫内燃机内燃机内燃机内燃

41、机内燃机汽油机汽油机柴油机柴油机1构造构造 汽油机汽油机吸气冲程吸气冲程2 2、汽油机的工作过程、汽油机的工作过程 汽油机是在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气，使汽油机是在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气，使汽油机是在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气，使汽油机是在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气，使燃气推动活塞做功。汽油机是利用四个冲程循环工作的。燃气推动活塞做功。汽油机是利用四个冲程循环工作的。燃气推动活塞做功。汽油机是利用四个冲程循环工作的。燃气推动活塞做功。汽油机是利用四个冲程循环工作的。压缩冲程压缩冲程 做功冲程做功冲程 排气冲程排气冲程开开机机关关机机吸气冲程吸气冲程 压缩冲

42、程压缩冲程 做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程冲程：冲程：活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程内燃机的一个工作循环 有四个冲程,分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。吸气冲程吸气冲程 进气门打开进气门打开，排排气门关闭气门关闭，活塞活塞通通过连杆在曲轴的带过连杆在曲轴的带动下动下由上端向下运由上端向下运动动，此时，此时，汽油和汽油和空气空气组成的燃料混组成的燃料混合物被吸入气缸合物被吸入气缸。汽油机的工作原理吸气冲程吸气冲程：进气门_，排气门_，活塞向_运动，_的混合物进入气缸。（怎样进入汽缸的？）曲轴转_周。打开打开关闭关闭下下汽油和空气汽油和空气半半压缩冲程 进气门和排

43、气门进气门和排气门都关闭都关闭，活塞，活塞通过连通过连杆在曲轴的带动下杆在曲轴的带动下由由下向上运动，燃料混下向上运动，燃料混合物合物被压缩被压缩，混合气，混合气体的体的压强增大压强增大，温度温度升高升高。机械能转化为内能机械能转化为内能 汽油机的工作原理压缩冲程：压缩冲程：进气门和排气门_，活塞向_运动，燃料混合物被_。内能变_能量转化：_曲轴转_周。都关闭都关闭上上压缩压缩半半机械能机械能内能内能大大做功冲程进气门和排气门进气门和排气门都关闭都关闭，在压缩冲程末尾时，火花塞产生电火花，使燃料猛使燃料猛烈燃烧烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压的燃气燃气推动活塞向下运动活塞向下运动，并通过连

44、杆带动曲轴转动。内能转化为机械能，该内能转化为机械能，该冲程使机械冲程使机械获得动力。获得动力。汽油机的工作原理做功冲程：做功冲程：在在压压缩缩冲冲程程结结束束时时，火火花花塞塞产产生生电电火火花花，使使燃燃料料猛猛烈烈燃烧产生高温高压的气体。燃烧产生高温高压的气体。高高温温高高压压的的气气体体推推动动活活塞塞向向_运运动动，带带动动曲曲轴轴转转动动,对外对外_。能量转化：曲轴转_周。下下做功做功内能内能机械能机械能半半排气冲程 进气门进气门关闭，关闭，排气门排气门打开，打开，活塞活塞由由下向上运动，把下向上运动，把废气废气排出气缸。排出气缸。活塞活塞通过通过连杆在曲轴的带动下连杆在曲轴的带动

45、下又又向下运动向下运动，开始下，开始下一个工作循环。一个工作循环。汽油机的工作原理排气冲程：排气冲程：进气门进气门_，排气门排气门_，活塞向活塞向_运动，运动，把把_排出气缸。排出气缸。曲轴转_周。废气废气上上打开打开关闭关闭半半喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴 柴油机柴油机构造构造喷油嘴喷油嘴吸气冲程吸气冲程空空气气 进气门打开，排气进气门打开，排气门关闭。活塞由上端门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气向下端运动，将空气吸进气缸吸进气缸。压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都关闭，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更压缩得很小，空气的压

46、强更大，温度更高。在压缩冲程大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。油的着火点。做功冲程做功冲程 在压缩冲程末，从喷在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。杆带动曲轴转动。排气冲程排气冲程燃燃烧烧后后的的废废气气 进气门关闭，排气门进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。把废气排出气缸。在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的

47、燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。点火方式：压燃式点火方式：引燃式柴油机汽油机1基本构造和主要部件的作用相似。2 每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4 一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。相同点相同点【核心突破】【核心突破】考向内燃机的工作过程考向内燃机的工作过程【原型题】【原型题】(2019(2019广东中考广东中考)某汽油机工作过程某汽油机

48、工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为如图为_冲程工作示意图冲程工作示意图,活塞向活塞向_运动运动,燃料混合物被压缩燃料混合物被压缩,在这个过程中机械能转化为在这个过程中机械能转化为_。【讲【讲悟】悟】析图形、辨冲程析图形、辨冲程:进进气气门门排气排气门门活塞运活塞运动动方向方向冲程名称冲程名称开开关关向下向下吸气冲程吸气冲程关关关关向下向下做功冲程做功冲程关关关关向上向上压缩压缩冲程冲程关关开开向上向上排气冲程排气冲程压缩压缩上上内能内能【延伸题】【延伸题】(1)(1)在在【原型题】【原型题】图中所示的冲程中图中所示的冲程中,燃料混合物的内燃料混合

49、物的内_,_,这是通过这是通过_方式改变内能的。方式改变内能的。(2)(2)若该汽油机飞轮转动的速度是若该汽油机飞轮转动的速度是3 600 r/min,3 600 r/min,则汽油机每秒对则汽油机每秒对外做功外做功_次。次。【明【明技法】技法】1.每每一一个工作循环都经历个工作循环都经历四四个冲程：吸气冲程、个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程压缩冲程、做功冲程、排气冲程2.一一个工作循环中，活塞往复个工作循环中，活塞往复两两次，飞轮转动次，飞轮转动两两周，周，做功做功一一次。次。增大增大做功做功3030热机效率和环境保护热机效率和环境保护燃料的热值热机热机效率效率环境环境保护保护

50、热机热机内内 能能机械能机械能做功做功燃料的燃料的化学能化学能燃烧燃烧它们都离不开燃料它们都离不开燃料燃料燃料说一说：在我们的生活中，会使用哪些燃料？说一说：在我们的生活中，会使用哪些燃料？人类利用的能量主要是从人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能燃料燃烧中获得的内能1 1、常见的燃料：、常见的燃料：煤、石油、天然气、木材或植物秸秆等煤、石油、天然气、木材或植物秸秆等燃料燃烧的过程是燃料燃烧的过程是化学能化学能转变为转变为内能内能的过程的过程2 2、燃料的共同特点：、燃料的共同特点：固体燃料固体燃料液体燃料液体燃料气体燃料气体燃料约约0.73Kg约约2.8Kg约约1.16Kg说明说明：不