第七单元物理--内能比热容热机
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主题一声、热、光专题题型07内能的相关计算(解析版)题型归纳题型一物体比热容的相关计算题型二燃料热值相关计算题型三热机效率的相关计算解题方法与技巧1、物体在热传递过程中吸收或放出的热量可以利用公式Q 吸=cm (t-t 0)或Q 吸=cm (t 0-t )计算,而物体的质量m 、温度改变量Δt 、初温t 0、末温t 、比热容c 可利用相应的变形式计算。
2、熟记两个热学计算公式:Q 吸=cm (t-t 0)[或Q 放=cm (t 0-t )]和Q 放=qm (或Q 放=qV )。
3、计算过程中应注意的问题:(1)审题紧扣关键词,如“升高了”“升高到”“全部被皮吸收”“效率”等。
(2)根据题中情景选择对应的公式列式计算。
(3)代入物理量应统一单位,当Q=qm 时,q 的的单位用“J/kg ”;当Q=qV 时,q 的单位用“J/m 3”。
(4)炉子、喷灯等工作时,有效利用的热量就是“被吸收的热量”,故效率η=%100⨯放吸Q Q 。
4、在热机的计算题中,常综合考查固体压强(s F P =)、功(W=Fs )、功率(v tF P W P ==、)和速度(tsv =)的计算。
题型归纳:题型一物体比热容的相关计算1.(2021•上海)质量为2kg 的水温度升高5℃,求吸收的热量Q 吸[c 水=4.2×103J/(kg •℃)]。
【解答】解:水吸收的热量为:Q 吸=cm △t =4.2×103J/(kg •℃)×2kg ×5℃=4.2×104J.答:水吸收的热量为4.2×104J.2.(2022•聊城)食物也是一种“燃料”,释放化学能的过程不断地发生在人体内,提供细胞组织所需的能量。
人体摄入的能量(营养师常称之为热量)过多或过少,都有损于健康。
(1)某种油炸食品,每100g 可提供的能量约为1.26×106J ,假设这些能量全部被质量为5kg 、温度为25℃的水吸收,可使这些水的温度升高到多少摄氏度?[c 水=4.2×103J/(kg •℃)](2)如果上述这些能量全部用于克服重力做功,则能把多少千克的物体提升10m ?(g 取10N/kg )【解答】解:(1)每100g这种油炸食品可提供的能量约为1.26×106J,假设这些能量全部被水吸收,则Q吸=1.26×106J,根据公式Q吸=c水m(t﹣t0),则水升高到的温度t=+t0=+25℃=85℃。
内能与热机知识点归纳总结内能知识点总结1内能:在物理学中,把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
一切A 物体在任何情况下都具有内能。
内能的单位是焦(J )2.影响内能大小的因素之一是:温度,温度越高,分子无规则运动越剧烈,分子动能越大,物体的内能也越多。
这说明,同一物体的内能是随温度的变化而变化的。
3、影响物体内能大小的因素:①温度:物体的内能跟物体的温度有关,同一个物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。
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。
4、内能与机械能的区别:A (1)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情况有关。
(2)内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和。
内能大小与分子做无规则运动快慢及分子间的相互作用有关。
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。
(3)内能的大小不影响机械能,而机械能的大小也不影响内能,但机械能和内能可以相互转化。
5、改变物体内能的方法:做功和热传递。
AA 、做功改变物体的内能:对物体做功,物体内能会增加。
物体对外做功,物体内能①做功可以改变内能:会减少。
②做功改变物体内能的实质: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。
(W =△E )B 、热传递可以改变物体的内能。
A (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:物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温A 度相同(即达到热平衡)。
(3)热传递的方式是:传导、对流和辐射。
(4)热传递改变物体内能的实质:热传递传递的是内能(热量),而不是温度。
《内能与热机》单元测试一、选择题1.关于热现象,以下说法中正确的是()A.物体的机械能和物体的内能是同种形式的能,都与物体的机械运动和分子热运动以及分子间的相互作用情况有关B.铁丝很难被拉断,说明分子之间只存在引力C.分子间存在相互作用的引力和斥力D.扩散现象只能说明分子是运动的,不能说明分子之间有空隙2.沿江沙滩,在炙热的夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚,而站在江边得浅水滩处却感觉到凉爽。
形成这种现象的原因,下面解释正确的是()A.沙子的密度小,水的密度大B.沙子的密度大,水的密度小C.沙子的比热容大,水的比热容小D.沙子的比热容小,水的比热容大3.下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是:()A、物体温度升高,一定吸收了热量B、物体放出热量时,温度一定降低C、物体温度升高,内容一定增加D、物体内能增加时,温度一定升高4.下列过程中,将内能转化为机械能的是()A.流星在大气层中穿行B.用热水泡脚,脚感觉暖和C.汽油机的压缩冲程D水沸腾是水蒸气顶起水壶盖5.将肉片直接放入热油锅里爆炒,会将肉炒焦或炒糊,大大失去鲜味。
厨师预先将适量的淀粉拌入肉片中,再放到热油锅里爆炒,炒出的肉片既鲜嫩味美又营养丰富,对此现象说法不正确的是()A.在炒肉片过程中,肉片的温度升高,内能增加B.附着在肉片外的淀粉糊有效防止了肉片里水分的蒸发C.在炒肉片过程中,肉片内能增加主要通过做功实现的D.附近能闻到肉香体现了分子在不停地做无规则的运动6.以下交通工具中,常用汽油机作为动力装置的是()A小轿车B.载重卡车C.远洋轮船D.动车7.关于物体的内能,下列说法正确的是()A.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量C.温度为0℃的物体没有内能D.温度相等的1kg水和100g水内能相同二、填空题8.从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高,这是因为(选填“”做功或“热传递”)使铝件的内能增加了。
初中物理《内能与热机》单元教学设计以及思维导图《内能与热机》主题单元教学设计适用义教版九年级年级所需8课时时间主题单元学习概述《内能与热机》这一主题单元,是九年级物理的第二单元。
本单元要让学生了解生活中常见的温度值,知道温度计的原理和方法;了解内能与温度的关系;知道内能改变的两种方法是做功和热传递,比热容的概念要在科学探究的基础上培养学生的合作意识,初步形成整体观点。
对于内燃机的学习,在了解四冲程内燃机的工作原理的基础上,了解内燃机的主要结构及能量转化转移情况,要了解内燃机的在现代生活中的应用和作用,了解内燃机的发展对人类进步起到的作用。
在教学中中让学生接触温度计等常见仪器。
而对比热容概念的建立则可以通过有趣的、易操作的探究活动来进行。
让学生在探究物理现象的同时,激发他们学习物理的兴趣,初步培养他们观察物理现象、应用物理知识解释现象的能力,为后续的科学探究活动打下基础。
本单元专题一是温度与内能,专题二科学探究物质的比热容,专题三内燃机,主题四热机效率和环境保护,本单元从介绍温度与内能入手,引出比热容的概念,从介绍内燃机,建立热机效率的概念,拓展了学生的视野,激发了学生的学习兴趣。
这样的处理,便于让学生先从整体上认识了解内能的转化与转移,再进一步了解热机的效率,最后在分析内燃机的作用及环境污染的问题中,让学生较全面的把握关于本单元内容。
主题单元规划思维导图主题单元学习目标知识与技能:1、了解温度的概念。
2、了解液体温度计的工作原理,会使用温度计测量温度。
3、了解热量的概念。
4、了解比热容的概念,5、知道热机的概念,了解汽、柴油机的构造。
6、建立燃料热值的概念。
过程与方法:1、通过探究活动,认识改变物体内能的途径。
2、能根据比热容解释简单的物体的吸放热问题。
3、能经历科学探究比热容的过程。
4、能表述内燃机的工作状态与能量转化。
5、能据燃料的热值计算有关热量问题。
情感态度与价值观:1、能用温度术语描述生活中的热现象。
内能与热机一、物体的内能1、内能(1)物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和叫做物体的内能,内能是指物体内所有分子具有的能量,而不是指单个分子的能量。
(2)决定物体内能大小的因素主要是物体质量、温度和体积,因为质量决定了分子的数目,温度决定了分子热运动的快慢,而体积与分子势能有关。
同一物体条件下:①同体积:温度越高,内能越大,温度越低,内能越小。
②同质量:温度越高,分子热运动越激烈,内能越大。
※重要考点:温度影响物体的内能。
(3)内能与机械能的区别与联系:①内能:物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和(微观)机械能:是整个物体做机械运动时具有的动能和势能的总和(宏观)。
②物体的内能与温度密切相关;物体的机械能与温度无关。
③物体的内能大小取决于物体的质量、体积和温度,一切物体在任何情况下都具有内能,物体内能永不为零;物体的机械能大小取决于物体的质量,相对位置和速度,在一定条件下,机械能可能为零。
④机械能和内能可以相互转化。
(4)内能的国际单位是焦耳,简称焦,用“J”表示。
2、改变物体内能的两种途径改变物体的内能有两种方式:做功和热传递,这两种方式是等效的。
做功改变物体的内能,实质是内能和其他形式的能的相互转化,对物体做功,它的内能增加,是其他形式的能转化为内能;物体对外做功,它的内能减少,是内能转化为其他形式的能。
用热传递的方式改变物体的内能,实质是内能在物体间的转移,能的形式不变,物体吸收了热量,它的内能就增加,物体放出了热量,它的内能就减少。
热传递的三种方式:热传导,对流,热辐射。
热传递的条件:①物体间存在温度差。
传递到温度一致时热传递停止。
②高温物体向低温物体传递内能(即热量),温度降低,低温物体吸收能量,温度升高。
※考点:做功和热传导在改变物体的内能上是等效的3、热量:热量是物体通过热传递方式所改变的内能。
(1)热量本身不是能量,不能说某个物体具有多少热量,也不能比较两个物体热量的大小。
做功是内能与其他形式能的转化热传递是内能的转移
改变方式
定义
定义:某种燃料完全燃烧放出的热量
与质量的比值
单位:J/kg
热量计算:Q 放=qm
定义:把内能转化成机械能的装置
内燃机:一个工作循环包括吸气、压缩、做功、
排气,常见的内燃机为汽油机和柴油机热机效率:用来做有用功的那部分能量,与燃料
完全燃烧所释放的能量之比,热机的
效率不能达到100%物体内部所有分子做无规则运动的动能和是能的总和
一切物体在任何温度下都有内能
内能与机械能不同,机械能与整个物体的运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关
不同物质相互接触时,彼此进入对方的现象温度越快,扩散越快,分子运动越剧烈
内容
扩散
物质是由分子、原子组成的分子在不停地做无规则运动分子间存在相互作用的引力和斥力
内能和热机
内能
分子动理论
热机
热值
两种方式是等效的
比热容
意义:表示物体吸热的本领
单位:J/(kg ·℃)
特点:同种物质在同种状态下,比热容相同,
与其质量、温度无关
热量计算:Q 吸=cmΔt
吸热时:Δt=t-t 0放热时:Δt=t 0-t。