北京四中总复习：热和能（基础）知识讲解.docx

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1、总复习：热和能（基础）撰稿：史会娜审稿：雒文丽【考纲要求】1 .了解分子动理论的初步知识；2 .知道物体的内能，知道影响内能大小的因素，改变内能的两种方式;3 .掌握比热容的概念，能利用比热容解释有关现象；4 .了解热机的工作原理，知道汽油机、柴油机的工作原理及能量转化;5 .知道热机的效率；知道提高热机效率的途径；6 .知道能量的转化和守恒。【知识网络】物质是由大量的分子、原子构成的，分子热运动，物质内的分子在不停地做热运动,分子之间存在引力和斥力内能的定义及影响因素内能做功改变内能的方法WI热传递,比热容的定义、单位、及物理意义比热容热量的定义、单位八I吸热：。喷=加执I执量的计算W1放热

2、:4=加6T）蒸汽机 汽轮机 喷气发动机Z/定义：利用内能做功的机械广工作原理、能量转化燃料的热值I热机的效率燃料完全燃烧放热的计笄。放=第定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃燃放出的能量之比1能量雌化与守恒【考点梳理】考点一、分子热运动1.物质的构成：常见物质是由分子、原子构成的。7 .分子的热运动：（1）扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。（2）影响扩散快慢的因素：温度。（3）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。8 .分子之间的作用力：分子之间既存在斥力也存在引力。要点诠稀：1 .物体内部大量分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度的高低是物体内分子热运动

3、剧烈程度的标志。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。2 .分子之间的引力和斥力同时存在，只是对外表现不同：(1)当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力。(2)当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。3、分子动理论的基本观点：(1)常见物质是由大量的分子、原子构成的；(2)物质内的分子在不停地做热运动；(3)分子之间存在引力和斥力。考点二、内能1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。3 .单位：焦耳，符号：J。4 .影响内能大小的因素：温度、质量、体积、状态等。5 .改变内能的方式：热传递、做功。6 .内能与机械能的区别：物体的内能

4、大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关，是物体能量的微观表现；物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关，是物体能量的宏观表现。物体的内能在任何情况下都不会为零(因为分子不停地做无规则运动总有动能)，而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。要点诠释：1.卤能与温度：同一个物体，它的温度越高，内能越大。物体的温度升高，内能增加，内能增加，温度不一定升高，如：晶体熔化的过程，物体吸收热量内能增加，但是温度不变。2 .热传递：(1)发生条件：温度差。(2)方向：能量从高温物体传递到低温物体。(3)结果：物体温度相同。(4)实质：内能的转移。3 .热

5、量：热传递中，传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”了热量，不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳(J)o.做功：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减小。做功的实质是能量的转化。考点三、比热容1.定义：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，叫做这种物质的比热容。符号C2 .单位：焦每千克摄氏度，符号是J(kgC).3 .热量的计算：(1)吸热公式：QQ=GWG-4)式中Q瑕表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，In表示物体的质量，t。表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。(t-to)表示温度的升高量。

6、(2)放热公式：Qgt=C用&T)式中(to-t)表示物体温度的降低量。要点诠释：1.比热容是物质本身的一种性质：(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。2.水的比热容比较大，是4.2Xl()3j(kgC)。主要表现：(1)由于水的比热容较大，一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。(2)由于水的比热容较大，一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸

7、收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。考点四、热机1.热机：利用内能做功的机械。2 .热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。3 .内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机。(1)种类：汽油机和柴油机(2)四个冲程：活塞在汽缸内往复运动，从汽缸缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程，汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性

8、完成的。一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为机械能。4 .燃料的热值：(1)定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。(2)单位：焦每千克，符号：J/kg。(3)热量的计算：Q瓶=mq,。放一燃料完全燃烧后放出的热量，m质量，q燃料的热值.5 .热机的效率：(1)定义：用来做有用功的那部分内里，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。(2)公式：=ULO2放要点诠释：1.汽油机和柴油机的异同点：不同点相同点项目汽油机柴油机(1)构造基本相同都是燃料在气缸内燃烧，都是内燃机。(2)都将内能转化为机械能。(3)每一个工

9、作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。构造汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴点火方式压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃，称点燃式压缩冲程末由喷油嘴向汽缸内喷雾状柴油遇到高温高压的空气自动燃烧，称压燃式燃料汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物柴油、吸气冲程吸进汽缸的只是空气压缩比压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1/9至1/6压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1/22至1/16做功做功冲程初燃气压强为30至50个大气压，温度2000C至2500,高温高压的气体推动活塞做功做功冲程初燃气压强为50至100个大气压，温度170(TC至2000C,高温高压的气体推动活塞做功效率效率较低20%至

10、30%效率较高30%至45%用途轻便，多用于汽车、飞机、小型农机具笨重，多用于拖拉机、载重汽车、轮船等重型机械2.燃料在热机中燃烧时，总有一小部分燃料不能完全燃烧而损失掉，燃料释放出的内能只有一部分用来推动热机的运动，即转化为热机的机械能，其余的能量在废气、散热、机械摩擦中损失掉了，其中废气带走的能量最多，所以设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。热机的效率是热机性能的一个重要指标，热机的效率越高，它的机械性能就越好。考点五、能量的转化和守恒1 .常见的能量形式有：机械能、内能、电能、光能、化学能等。这些不同形式的能在一定的条件下可以相互转化。如摩擦生热是机械能转化为内能；水电站里的

11、水轮机带动发电机发电是机械能转化为电能。2 .能量的转化和守恒定律：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其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。要点诠释：定律中能的转化，是指通过做功，能的形式发生了变化，一种形式的能转化为另一种形式的能。如钻木取火，就是通过克服摩擦做功，使机械能转化为内能。能的转移，是指同一种能从一个物体转移到另一个物体上，能的形式没有变化，如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。【典型例题】类型一、基础知识.下列说法正确的是)A.物体的温度越高所含的热量越多B.温度高的物体内能一定多C.温度相同的两个物

12、体之间不会发生热传递D.零摄氏度的冰块内能一定为零【思路点拨】内能是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，物体的温度越高，内能越大：一切物体都有内能，内能包括分子动能和分子势能，所以内能的大小与物体的温度、质量和体积有关；热量是过程量，就是说，热量只存在于热传递或热交换过程中，只能说吸收或放出热量，热量传递等；热量不是状态量，不能说含有或者具有热量。【答案】C【解析】热量是一个过程量，离开热传递谈物体含有多少热量是无意义的，选项A错误。物体的内能除了跟温度有关外，还跟其他因素有关，选项B错误。热传递的条件是物体之间存在着温度差，选项C正确。一切物体都有内能，不存在内能为零的物体

13、，故D错。【总结升华】由晶体熔化时吸热，温度不变，内能增大可知，当物体吸放热或内能改变时，温度可能不变也可能改变；反之，当温度不变时物体可能吸热也可能放热，其内能可能增大也可能减小。举一反三：【变式】关于物体的内能，下列说法正确的是()A.(TC的冰没有内能B.要使物体内能增加，必须使其吸收热量C.温度高的物体，内能一定大D.物体的内能增加，它的温度不一定升高【答案】D02.（多选）寒冬，奶奶泡了一杯热茶后坐在暖气片前悠然的听着音乐，不一会儿屋子里就飘满了茶香。有关这个场景的说法中正确的是（）A.闻到茶香是由于分子不停息的做无规则运动B.用暖气片取暖是利用热传递的方法改变内能C.暖气片安装在窗

14、户下面主要是为了美观D.暖气片中用水取暖是因为水的比热容较大【思路点拨】（1）物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停的做无规则运动；（2）改变物体内能的方式有做功和热传递，二者是等效的；（3）热空气的密度小于冷空气，热空气比冷空气轻.轻者向上移动，重者向下移动。打开暖气后，热空气向上流动，冷空气向下，房间的气温基本平衡；（4）对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少；升高或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。【答案】ABD【解析】A、闻到茶香是分子不停息的做无规则运动的原因，故该选项说法正确，符合题意；B、用暖气片取暖是利用热传递的方法

15、改变内能，故该选项说法正确，符合题意；C、暖气片对空气进行加热时，空气受热体积膨胀，密度减小，故热空气会上升，冷空气会下降，所以想要对整个房间加热，暖气片就要装在室内的下方，不是为了美观，故该选项说法不正确，不符合题意；D、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖气中用水做传热介质，故该选项说法正确，符合题意。【总结升华】该题考查了学生用所学的物理知识解释生活中的现象的能力，是一道科学与生活密切联系的好题。举一反三：【变式】（多选）下列四种现象中，可以用水的比热容较大这一特性解释的是（）A.用水来冷却汽车发动机B.冬天的暖气设备用热水供暖C.阜新地区昼夜温差比沿海地区大D.夏天，在教室的地面上洒水会感觉凉爽【答案】ABCC，3.两个相同的烧杯装有质量和初温都相同的水和食用油，用相同的电加热器分别给它们加热相同的时间，则下列说法中正确的是（）A.水吸收的热量多B.水上升的温度较高C.它们吸收的