1、熱與能全章復習與鞏固-內能及其利用（提高）【學習目標】1、認識擴散現象。2、內能、熱量的概念，影響內能的因素，改變內能的途徑。3、比熱容的概念、單位、意義及其應用。4、熱量的計算。5、熱機的工作原理及能量轉化過程。6、燃料的熱值及熱機效率。【知識網絡】擴散現彖（分子熱運動Tl分子間的作用力內能的定義及副向因素C敝功 內能，改變內能的方用內燃機的工作原理蟋料的熱值 裝機的敕率I熱傳那加效！I內能的利用r-I敝功，裝機I比熱容的定義、單位、及物理意義物量的定義、單位f物體吸、放熱的計算：Q-cnAt 熱量的計售1I燃料完全燃燒放效的計售士 Q=mq【要點梳理】知識點一、分子熱運動1、大部分物質是由

2、大量分子構成的（有一些物質是由原子或離子構成的）。2、分子在永不停息地作無規則運動。擴散現象是分子作無規則運動的例證。所謂擴散是指兩種不同 的物質相互接觸時，彼此進入對方的現象。擴散現象可以發生在固體之間、液體之間和氣體之間。擴散現象表明，一切物質的分子都在不停地做無規則的運動。3、分子之間既有引力，又有斥力。要點詮釋：物體內部大量分子的無規則運動叫做分子熱運動。溫度的高低是物體內分子熱運動激烈程度的標志。 溫度越高，分子熱運動越快，擴散越快。知識點二、內能物體內部大量分子做無規則運動所具有的能量叫分子動能。由于分子之間有一定的距離，也有一定 的作用力，因而分子具有勢能，稱為分子勢能。物體內部

3、所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，叫 物體的內能。要點詮釋：1、單位：焦耳，符號 J2、同一個物體，它的溫度越高，內能越大。物體內能的大小，除與溫度有關外，還與物體的體積、 狀態、質量等因素有關。3、一切物體都有內能4、內能與機械能的區別物體的內能大小與物體內部分子的熱運動以及分子間的相互作用情況有關，是物體能量的微觀表 現；物體的機械能則與整個物體的機械運動情況及相對位置有關，是物體能量的宏觀表現。物體的內 能在任何情況下都不會為零(因為分子不停地做無規則運動總有動能)，而物體的機械能可以相對為零。所以內能和機械能是兩種不同形式的能量。5、內能的改變，通過做功和熱傳遞這兩種方法都可以改變

4、物體的內能。知識點三、比熱容單位質量的某種物質，溫度升高1C所吸收的熱量叫做物質的比熱容。符號c,單位為焦每千克攝氏度，符號為J/(kg C)。要點詮釋：1、比熱容是物質本身的一種性質，(1)同種物質在同一狀態下的比熱容與其質量、吸收(或放出)熱量的多少及溫度的改變無關。(2)同一種物質在不同的狀態下比熱容不同，如冰、水的比熱容是不同的。2、水的比熱容比較大，是 4.2X103j/(kg C)。主要表現：(1)由于水的比熱容較大，一定質量的水升高(或降低)一定的溫度吸收(或放出)的熱量較多， 我們用水作為冷卻劑和取暖用。(2)由于水的比熱容較大，一定質量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度

5、卻改變不多， 這一點有利于調節氣候。夏天，太陽曬到海面上，海水的溫度升高過程中吸收大量的熱，所以人們住在 海邊并不覺得特別熱； 冬天，氣溫低了，海水由于溫度降低而放出大量的熱，使沿海氣溫降得不是太低，所以住在海邊的人又不覺得特別冷。 Q3、公式： c =mt4、熱量的計算公式：Q=cm At,式中Q表示物體吸收或者放出的熱量，c表示物質的比熱容，m表示物體的質量，At表示溫度的變化量。物體吸收或放出熱量的多少由物體的比熱容、物體的質量和物體的溫度升高(或降低)的乘積決定,跟物體的溫度高低無關。知識點四、熱機把內能轉化為機械能的發動機統稱為熱機。熱機常見種類有蒸汽機、內燃機、汽輪發動機、噴氣發動

6、機，等等。要點詮釋：1、內燃機及其工作原理(1)內燃機：內燃機是熱機的一種，內燃機在氣缸里燃燒燃料，通常為汽油或柴油。(2)內燃機的工作原理。燃料在氣缸里燃燒時生成高溫高壓的燃氣，用來推動活塞做功。活塞通 過連桿使內燃機的飛輪轉動，從而帶動其他機械轉動。(3)內燃機的四個沖程，活塞在氣缸內往復運動，從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程，汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環來保證連續工作的。在一個工作循環中，汽缸內的活塞往復兩次，曲軸轉動兩周。四個沖程中只有做功沖程燃氣對外做功，其他三個沖程都是靠 飛輪慣性完成的。一個工作循環有兩次能量轉化，在壓縮過程中，機械能轉化為內能，

7、在做功過程中， 內能轉化為機械能。2、汽油機和柴油機的異同點個同點相同點項目汽油機柴油機(1)構造基本相同構造氣缸頂部有火花塞氣缸頂部有噴油嘴都是燃料在氣缸內點火方式玉縮沖程末由火花塞放出電火 花點燃，稱點燃式壓縮沖程末由噴油嘴向氣缸內噴 霧狀柴油遇到高溫高壓的空氣自燃燒，都是內燃機。動燃燒，稱壓燃式(2)都將內能轉化燃料汽油、吸氣沖程吸進汽油和空氣 混合物柴油、吸氣沖程吸進氣缸的只是空 氣為機械能。(3)每一個工作循 環都是由吸氣、壓 縮、做功、排氣四 個沖程組成。壓縮比玉縮沖程末氣體體積被壓縮為 吸進體積的1/8左右。壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸 進體積的1/16左右。效率效率較低20%至

8、30%效率較高30%至45%用途輕便，多用于汽車、飛機、小型笨重，多用于拖拉機、載重汽車、農機具輪船等重型機械3、汽輪發動機：包括蒸汽輪機和燃氣輪機兩種，通過高溫高壓的水蒸氣或燃燒燃料產生的燃氣推 動一系列渦輪葉片旋轉，從而帶動發電機或其他大型機械工作。4、噴氣發動機：空氣從噴氣發動機的前部進入，并被渦輪機壓縮。壓縮空氣進入燃燒室與燃料混 合后燃燒，高溫高壓燃氣向后部噴射產生推動力。它們的工作過程可歸納為進氣、壓縮、燃燒、排氣。5、火箭發動機：除帶有燃料之外，還帶有助燃劑，因此可以在地球大氣層外工作。燃料和助燃劑 混合燃燒產生的高溫高壓燃氣向后噴出，產生巨大的推動力。知識點五、燃料的熱值及熱機

9、的效率1、燃料的熱值 燃料在燃燒過程中，儲藏在燃料中的化學能被釋放，轉化成周圍物體的內能。燃燒 質量相同的不同燃料，放出的熱量一般不同，物理學中把1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值，符號是 q,熱值的單位是焦每千克(J/kg)。熱值是反映燃料燃燒釋放能量的本領大小的物 理量，所謂 完全燃燒”是指全部燒完燒盡的意思， 即燃料的燃燒必須是與充足的氧氣發生完全氧化反應， 這是一個理想的燃燒過程，在實際中是難以實現的，所以由Q=mq計算出的理論值與實際有較大的差異(與實際燃燒條件有關)。熱值是燃料本身的一種特性，同種燃料的熱值不隨燃燒充分與否而變，不隨 燃料質量的大小而變，即每種燃料

10、都有一個確定的燃燒值，不同燃料的燃燒值一般不同。2、熱機的效率 在熱機中，用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱 機的效率。燃料在熱機中燃燒時，總有一小部分燃料不能完全燃燒而損失掉，燃料釋放出的內能只有一 部分用來推動熱機的運動，即轉化為熱機的機械能，其余的能量在廢氣、散熱、機械摩擦中損失掉了， 其中廢氣帶走的能量最多，所以設法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。熱機的效率是熱 機性能的一個重要指標，熱機的效率越高，它的機械性能就越好。3、提高熱機效率的途徑(1)在設計和制造上，要不斷改進和革新，以減少各種能量損失，提高效率。(2)在使用上，要正確使用，注意保養

11、。例如加潤滑劑以保證良好的潤滑，減小摩擦；運動零件 之間的間隙要調整得當，減小摩擦和防止漏氣。(3)充分利用廢氣帶走的能量。例如熱電站就是利用廢氣來供熱的，這種既供電又供熱的熱電站,比一般的火電站，燃料的利用率將大大提高。【典型例題】類型一、基礎知識 1、下列幾種說法中說明分子不停地做無規則運動的實例，正確的是()A、食鹽在水中溶解，使水全部有了咸味B、燒開水時，水蒸氣不斷地上升C、室內掃地時，在陽光照射下看見塵土飛揚D、夏天吃冰棍時，打開包裝紙會看見白色氣體E、空氣定向運動形成風F、水由高處流向低處【答案】A【解析】A、食鹽放入水中溶解從而使水變咸，是因為食鹽分子和水分子彼此進入對方造成的；

12、B、燒開水時水蒸氣上升，是汽化現象，上升的水蒸氣是大量的水分子組成的，汽化使得其密度變小，在浮 力作用下上升，不能說明它們在做無規則運動；C、塵土飛揚是塵土小顆粒的運動，塵土小顆粒不是分子，且這種運動是掃帚施力造成的；D、白色氣體是空氣中的水蒸氣液化成的小水珠；E、風的形成是空氣分子的定向運動，是對流而不是分子無規則運動形成的；F、水的流動是在重力作用下的運動。應該注意的是，擴散現象是大量分子永不停息地做無規則運動，而擴散現象的判斷就更確切一些，不同的物 質相互接觸時，僅僅由于分子的運動而彼此進入對方的現象，與擴散現象容易混淆的是對流，而對流是 在壓力的作用下大量分子的定向運動。【總結升華】

13、分子不能被肉眼看到，這些看來不起眼甚至似乎“挨不著邊”的地方，卻是解題的關 鍵!這方面沒有捷徑，只能靠一點一滴的積累，逐步使思維深入，逐漸使思路開闊。舉一反三：【變式】下列事例中，不能說明分子不停地做無規則運動的是（）A.打開香水瓶，不久滿屋子都聞到香氣B.衣柜中的衛生球，過一段時間后體積變小甚至消失了C.打掃教室地面時，在陽光下看到灰塵在空中飛舞D.將一滴紅墨水輕輕滴在一杯水中，過一段時間后，整杯水變紅了 【答案】C2、下列說法中正確的是A物體的溫度越高，它的內能越大B溫度為0c時，物體仍具有內能 C物體的內能等于物體的分子動能 D分子的無規則運動與溫度無關 【答案】B【解析】物體的內能是物

14、體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能總和，組成物體的分子在 永不停息地無規則運動，當溫度為零時，分子的無規則運動仍然存在，所以分子動能總是存在的，物體 的內能不可能為零。對于內能和溫度的關系，由于溫度不是決定內能大小的惟一因素，所以我們描述溫 度和內能的關系時，只能講一個物體的溫度升高，內能將會增加，因此，本題的答案為Bo【總結升華】 物體的內能與溫度有關，還與物體的質量有關。對于同一物體來說，溫度升高內能增 加，溫度降低，內能減少。 舉一反三：【變式】以下說法正確的是：A、物體的溫度升高，內能一定增加。 B、物體的內能增加，溫度一定升高。 C、物體吸收熱量，內能一定增加。 D、物體內能

15、增加，一定吸收了熱量。【答案】A、質量不同，初溫相等的大、小兩個鐵塊，吸收了相等的熱量后將它們接觸，則（A、內能從質量大的鐵塊傳遞到質量小的鐵塊上B、內能從質量小的鐵塊傳遞到質量大的鐵塊上C、大小兩個鐵塊之間沒有發生熱傳遞D、條件不足，無法判定【思路點撥】 物體之間能不能發生熱傳遞，要看物體之間是否存在溫度差。當大、小兩個鐵塊吸收 了相同的熱量后，要分析它們的末溫是否相同，這要根據公式去分析。【答案】B【解析】設大、小鐵塊的質量分別為 mi和m2 ,吸熱后的末溫分別為ti和t2 ,又知初溫相同, 即t01=t02 ,吸收的熱量相同，即 Q吸1=Q吸2 ,由于是同種物質，比熱相同，所以Q殘L%,

16、 4廣明也一如），又mim2 ,所以由以上各式解得 tit2 ,即小塊鐵比大塊鐵的末溫高，所以會發生傳遞，并且熱量 從溫度高的小鐵塊傳向溫度低的大鐵塊。【總結升華】 本題考查了比熱容的概念、熱平衡方程、熱量公式，能確定甲乙兩金屬塊的末溫關系 是本題的關鍵。舉一反三：【變式】質量為 2kg的水，溫度由30c升高了 50C,吸收多少熱量？【答案】4.2X105J【解析】由Q吸=cm A t可知。物體升高溫度 A t=50 C ,而原來的溫度 30c在本題中無實際意義。、如圖所示為四沖程內燃機四個沖程的示意圖，箭頭表示活塞的運動方向。請你結合氣門的 位置做出判斷，其正確的工作順序是甲乙 丙 丁A甲、

17、丁、乙、丙B.乙、丙、丁、甲C.丙、甲、乙、丁D. 丁、甲、丙、乙【答案】D【解析】吸氣沖程進氣門打開，活塞向下運動；壓縮沖程，氣門關閉，活塞向上運動；做功沖程, 氣門關閉，活塞向下運動；排氣沖程，排氣門打開，活塞向上運動。【總結升華】 根據活塞和氣門的情況來判斷內燃機的沖程。舉一反三：【變式】下列說法正確的是A.四沖程汽油機在做功沖程中，是將內能轉化為機械能B.四沖程汽油機在壓縮沖程中，是將內能轉化為機械能C.人類鉆木取火的過程是將內能轉化為機械能D.水被燒開時，壺蓋被水蒸氣頂起，這個過程是將機械能轉化為內能【答案】A類型二、知識運用甲、乙兩個物體初溫相同，它們的質量之比收的熱量是甲吸收熱量

18、的 3倍后，將它們接觸，則(A、它們之間沒有發生熱傳遞B、熱從甲傳向乙【思路點撥】因為甲、乙初溫相同，它們都吸收熱量,2:3 ,它們的比熱容之比為 3:1 ,如果在乙吸C、熱從乙傳向甲 D、無法判斷可能升高的溫度是不同的，也就是末溫不同，那么誰的末溫高，誰就是放熱的，誰的末溫低，誰就是吸熱的。根據題目中所給出的已知條件，算出它 們升高的溫度之比，便可知道誰的末溫高。因為冏甲：巾乙= 2:3 ,，：匚乙=3:1,3(2甲=0匕,由公式Q = eM變形得母。立所以二 占11通過以上計算可知，乙物體升高的溫度高，末溫也高，所以是乙向甲傳遞熱量，應選Co【總結升華】 本題考查了比熱容的概念、熱平衡方程、熱量公式，能確定甲乙兩金屬塊的末溫關系 是本題的關鍵。軍尸6、如圖所示，燒瓶中裝有 0.3kg煤油，電阻絲的阻值為10Q,閉合開關。調節滑動變阻器滑 片，當電流表的示數為 2A時通電5min,煤油的溫度由20c升高到30C。c煤油=