内能和内能的利用辅导讲义

WORD格式整理版 优质.参考.资料 坤凡教 育 学 科 教 师 讲 义 讲义编号： ______________ 副校长/组长签字： 签字日期： 学 员 编 号 ： 年 级 ：九 课 时 数 ：3 学 员 姓 名 ：张三 辅 导 科 目 ：物理 学 科 教 师 ：郑老师

课 题 内能&热机 复习测试 授课日期及时段 20140921，16~18

教 学 目 的 会判断扩散现象，理解分子热运动 深刻理解内能概念，知道改变内能的两种途径 理解比热容并能进行计算 深刻理解热机的四个冲程 会进行热值相关计算 深刻理解能量守恒定律

重 难 点 扩散与分子热运动理解 比热容计算 热机四冲程判断 热值计算

【考纲说明】 这两张主要考察分子热运动/扩散/比热容/热值/四个冲程/热机效率。 题型以选择题填空题为主。分值约占10分

【前文回顾】 1.小明体重是500N，他提着重100N的水桶在水平地面上前进10m，水桶高度始终不变，小明对水桶做功（ ）

A.100J B. 0J C.5000J D.功的大小无法计算 WORD格式整理版 优质.参考.资料 2. 重力为100N的物体，在水平推力的作用下，沿水平路面前进10m，推力做功200J，则推力的大小等于（ ）

A.2N B.10N C. 20N D.120N 3．作用力F1与F2分别对两个物体做功，两个物体通过的距离之比为S1：S2＝1：2，功的大小之比为W1：W2＝4：3，则这两个力的大小之比F1：F2是：（ ）

A 2：3； B 3：8； C 8：3； D 3：2。 4．售货员用120牛的水平力，推着500牛的售货车在水平路上前进30米，用去40秒的时间，则它做的功和功率分别为（ ）

A.3600J，375W B.3600J，90W C.18600J，465W D.15000J，375W

【知识梳理与例题】 第一节 分子热运动 1、物质是由分子组成的。 2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动 ①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 ②扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。 ③两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：气体分子在不停地运动。 ④固体、液体、气体都可扩散，扩散速度与温度有关。 3、分子间有相互作用的引力和斥力。 当分子间的距离很小时，作用力表现为斥力；当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力。如果分子相距很远，作用力就变得十分微弱，可以忽略。

（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。）

第二节 内能 1、概念：物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，叫物体的内能。 ①内能是指物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，不是指少数分子或单个分子所具有的能。一切物体在任何情况下都具有内能

②影响内能的主要因素：物体的质量、温度、状态及体积等 ③物体的内能与温度有关，同一个物体，温度升高，它的内能增加，温度降低，内能减少。 2、热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。分子无规则运动的速度与温度有关，温度越 WORD格式整理版 优质.参考.资料 高，分子无规则运动的速度就越快，物体的温度越低，分子无规则运动的速度就越慢。内能也常叫做热能。

3、内能与机械能的区别：一切物体都具有内能，但有些物体可以说没有机械能；内能和机械能可以通过做功相互转化。

4、改变物体内能的两种方法：做功与热传递 (1)做功：对物体做功，物体内能增加;物体对外做功，物体的内能减少。 (2)热传递：①热传递的条件：物体之间(或同一物体不同部分)存在温度差。②物体吸收热量，物体内能增加;物体放出热量，物体的内能减少。

第三节 比热容 1、概念：单位质量的某种物质温度升高(或者降低)1℃吸收(或者放出)的热量叫做这种物质的比热容，用符号c表示，单位焦每千克摄氏度，符号J/(kg﹒℃)（定义式： 或 ）

水的比热容是4.2×103J/(kg﹒℃)。它的物理意义是：1千克水温度升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的热量是4.2×103J。

2、比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热容。 各物质中，水的比热容最大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。（在受太阳照射条件相同时，白天沿海地区比内陆地区温度升高的慢，夜晚沿海地区温度降低也少。所以一天之中，沿海地区温度变化小，内陆地区温度变化大。在一年之中，夏季内陆比沿海炎热，冬季内陆比沿海寒冷）

水比热容大的特点，在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器，在工作时要发热，通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用热水取暖。

3、说明 (1)比热容是物质的特性之一，所以某种物质的比热不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。

(2)同种物质在同一状态下，比热是一个不变的定值。 (3)物质的状态改变了，比热容随之改变。如水变成冰。 (4)不同物质的比热容一般不同。 4、热量计算公式：Q吸=cm（t-t0） Q放=cm(t0-t)

第一节 热机 1、内能的利用方式：⑴ 利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。⑵ 利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。 WORD格式整理版 优质.参考.资料 2、热机：利用燃料的燃烧来做功的装置。 内能转化为机械能（蒸气机——内燃机——喷气式发动机）

3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。它主要有汽油机和柴油机。

4、内燃机工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、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。另外压缩冲程将机械能转化为内能。

5、汽油机和柴油机的比较： 汽油机 柴油机 构造： 顶部有一个火花塞。 顶部有一个喷油嘴。 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气 点燃方式 点燃式 压燃式 效率 低 高 应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、大型拖拉机 冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。

第二节 热机的效率 1、热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。单位：J/kg，酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。

关于热值的理解： ① 注重 “1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg：如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧：表明要完全烧尽

② 热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。

2、热值公式：Q=mq或Q=Vq(其中m为燃料的质量，V为燃料的体积，q为燃料的热值)。 火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输

3、 热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式：η=W有用/ Q总= W有用/qm 热机效率低的原因：第一，燃料并未完全燃烧；第二，热机工作的排气冲程要将废气排出，而排出的气 WORD格式整理版 优质.参考.资料 体中还具有内能，另外气缸壁等也会传走一部分内能；第三，由于热机的各部分零件之间有摩擦，需要克服摩擦做功而消耗部分能量；第四，曲轴获得的机械能也未完全用来对外做功，而有一部分传给飞轮以维持其继续转动，这部分虽然是机械能，但不能称之为有用功

提高热机效率的途径：(1)使燃料充分燃烧 (2)尽量减小各种热量损失 (3) 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。

第三节 能量的转化和守恒 1、能量的转移与转化：能量可以从一个物体转移到另一个物体，如发生碰撞或热传递时;也可以从一种形式转化为另一种形式，如太阳能电池、发电机等。

2、能量守恒定律：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，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，而在转化和转移的过程中，能的总量保持不变。

能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律

3、“第一类永动机”永远不可能实现，因为它违背了能量守恒定律。

【经典考题与解析】 1.榴莲因其果肉香甜又富有营养，被称为水果之王。榴莲被切开后，其香味将很快充满整个房间，这一现象主要说明 A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力 C.分子间有间隙 D.分子在永不停息地运动 2．关于分子，下列说法正确的是 A．有的物质分子间无论距离大小都只存在引力 B．水结冰后分子会保持静止 C．“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地运动 D．“沙尘暴起，尘土满天”说明分子在不停地运动 3．年初福州森林公园的梅花开得好美，小雪不禁想起“墙角数枝梅，凌寒独自开，遥知不是, 为有暗香来”。漫步丛中，她闻到淡淡梅花香，其原因是 A．分子很小 B．分子间存在引力 C．分子在不停地做无规则运动 D．分子间存在斥力