1、第5讲 内能和内能的利用,找问题知易,1.(2018滨州)关于分子,下列认识中正确的是 ( ) A.红墨水在水中散开说明分子间有斥力 B.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力 C.尘土飞扬,说明分子在不停地运动 D.糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈,D,2.(2018滨州)如图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是 ( ),A.压缩冲程,将化学能转化成内能 B.压缩冲程,将机械能转化成内能 C.做功冲程,将内能转化成机械能 D.做功冲程,将机械能转化成内能,C,3.(2018临沂)小明用煤气灶烧水时,进行了如下思考,正确的是 ( ) A.煤气燃烧越充分,其热值越大 B.加热
2、过程中水的比热容变大 C.壶内水温度升高的过程中内能增大 D.水沸腾过程中吸收热量,温度不 断升高,C,4.(2018临沂)大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的,其 中主要成分是水,这是利用了水的比热容大的特点。配制防冻冷却液时将乙 二醇加入水中,二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积,这 说明分子是运动的,同时也说明分子之间有间隙。,5.(2018昆明)在探究“物质吸热规律”的实验中:,(1)取相同质量的水和煤油放入两个相同的容器里,用同样的两个酒精灯对它 们加热(如图所示)。加热时,上下缓慢地提拉搅拌器,这是为了水和煤油受热,均匀。 (2)实验中加热时间相同,水和
3、煤油吸收的热量可以认为是相同的,假设加热 时间1 min吸收的热量为Q。经过实验得到了以下两组数据:,从表中的数据可以得到: 相同质量的水或者煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度几乎是相同的; 相同质量的水和煤油,它们吸收相同的热量后升高的温度是不相同的。 (3)由(2)中、两个结论发现,不同物质吸热的本领大小不相同,为了描述 物质吸热本领大小,引入了一个物理量,它就是比热容。 (4)春城昆明之所以冬无严寒,夏无酷暑,一个原因是高原明珠“滇池”对气 温起到了调节作用,因为水的比热容较大,当水吸收或放出相同的热量,温度 变化较小。,体系构建,夯基础学易,考点一 分子动理论5年2考,1.(2018
4、江西)经过美食街时,同学们总能闻到风味独特的“臭豆腐”的味道, 这属于扩散现象;“臭豆腐”经过烧烤后,加快了分子的无规则运动。,2.(2018重庆)描述二十四节气的诗句中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正 确的是 ( ) A.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的形成需要吸热 B.清明:“清明时节雨纷纷”,雨的形成是凝固现象 C.秋分:“丹桂小菊方径香”,桂花飘香说明分子在永不停息地做无规则运动 D.立春:“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过做功的方式实现的,C,学法提点 小规律:闻到气味、湿衣服变干,说明分子在不停地做无规则运 动,看见的东西不能说明。,考点二 内能和机械能的区别5年内未做考查
5、,3.(2018沈阳)如图所示,将冰块放于单层的不锈钢盆中,并加入适量的盐,用筷 子搅拌大约半分钟,盆中冰与盐水混合物的温度低于0 。将装有西瓜汁的 小塑料杯放在盆中的冰块里,几分钟后西瓜汁变成了水果冰棍,这时观察到盆 外壁出现白霜。下列说法正确的是 ( ),C,A.西瓜汁变成了冰棍,属于凝华 B.西瓜汁变成冰棍的过程,内能增加 C.白霜是盆周围的水蒸气放热形成的 D.吃冰棍感觉凉爽,因为冰棍含有的热量少,4.(2018苏州)关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是 ( ) 热机在做功冲程中内能转化为机械能 物体温度越低,内能越小,所以0 的物体没有内能 两物体相互接触时,热量总是从内能大的物
6、体转移到内能小的物体 改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式A. B. C. D.,C,学法提点 注意:改变内能的方式有好多种,但是实质上只有做功和热传递这 两种,一切物体任何时刻都具有内能。,考点三 内能的利用5年内未做考查,5.(2018聊城)在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是压缩冲程。汽 油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水比热容大 的特性。,6.(2018菏泽)关于热学知识,下列说法错误的是 ( ) A.寒冷的冬天,双手互搓会使手的温度升高,这是用做功的方式改变内能 B.刚煮熟的鸡蛋放在冷水中,鸡蛋的温度降低 C.汽油机的压缩冲程是把
7、内能转化为机械能 D.用水作为汽车发动机的冷却剂,是因为水的比热容较大,C,7.(2018常州)如图所示,用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压,玻璃筒底部 的干棉花冒烟燃烧,压缩过程能量的转化方式是机械能转化为内能。,学法提点 汽油机和柴油机最大的区别是汽缸上面汽油机是火花塞而柴油 机是喷油嘴,对于热机的四个冲程一定要熟记,汽油机和柴油机可以进行对 比,这样会加快记忆。,考点四 热量及热机效率的计算5年2考,8.(2018昆明)昆明冬天的早晨,会看到嘴里呼出的“白气”,这是 液化现象。 “卡路里”简称“卡”,是热量的另一个单位,现在仍被广泛使用在营养计量 和健身手册中。1卡是这样规定的:在一个标
8、准大气压下,1克水温度升高1 吸收的热量。那么1卡= 4.2焦耳。一辆汽车发动机的效率是35%,那么该车完 全燃烧1 kg汽油做的有用功是1.61107J。c水=4.2103 J/(kg),q汽油=4.6107 J /kg,9.(2018安徽)一台额定功率为2 000 W的电热水器,水箱内装有50 kg的水,要 把这箱水从20 加热到60 ,热水器正常工作需要 4.2103s ;若水吸收的热量 全部由燃烧天然气提供,则需要完全燃烧 0.2m3 的天然气不计能量损失,已知c 水=4.2103 J/(kg), =4.2107 J/m3。,10.(2018菏泽)太阳能、水能、天然气、地热能、风能、潮
9、汐能中,属于不可 再生能源的是天然气。太阳能热水器内装有100 kg水,水温从20 升高到70 c水=4.2103 J/(kg)所吸收的热量是2.1107J。 学法提点 热量计算中一 定注意温度变化,变换单位,熟记公式,细心计算,一定可以取得成功。,解教材图易,类型一 分子热运动,例1(2018山西,13,3分)端午情浓,粽叶飘香。端午节那天,小明家里弥漫着粽 子的清香。这一现象表明 ( ) A.分子间存在引力 B.分子间存在斥力 C.温度越高分子运动越慢 D.分子在不停地做无规则的运动,D,研真题优易,命题亮点 本题考查了学生分析问题的基础能力,该题以“端午节”为背景综合考查学生对分子热运动
10、内容的掌握程度。符合学科核心素养的要求,关注对知识的综合理解。,解题思路 该题属于基础题,粽叶飘香属于扩散现象,扩散现象说明分子在不 停地做无规则的运动。,命题亮点 本题考查了学生分析问题的基础能力,该题以“端午节”为背景 综合考查学生对分子热运动内容的掌握程度。符合学科核心素养的要求,关 注对知识的综合理解。,1.(多选)下列现象中,能说明“分子在永不停息地运动”的是 ( ) A.烟雾弥漫 B.酒香不怕巷子深 C.香气扑鼻 D.尘土飞扬,2.“八月桂花香”这句话的物理含义指这是一种扩散现象,说明花香分子在 不停地做无规则运动。,BC,例2(2018山西,43,4分)在物理综合实践活动中,小明
11、和小亮合作测量电磁灶 的加热效率。他们关闭家中的其他用电器,只让电磁灶接入电路中烧水,水的 质量为2 kg。小明负责观察电能表(如图),小亮负责用温度计测量水的温 度。5 min电能表上的转盘转了200 r,水的温度恰好升高了50 。求解下列 问题:,类型二 热量及效率的计算,(1)水吸收的热量是多少?c水=4.2103 J/(kg) (2)电磁灶的实际功率是多少? (3)电磁灶烧水的效率是多少?,答案 (1)4.2105 J (2)2 000 W (3)70% 命题亮点 本题属于课外实践活动内容,属于活动建议的观察类。体现山西 省六个维度中加大活动建议内容考查的方向。 解题思路 对于通过比热
12、容求热量的计算,在物理中算基础类的计算,这类题 考查难度较低,但是学生在答题过程中往往会在“变化的温度”这一步的计 算中出错,所以学生一定要仔细阅读题,看清温度变化及单位换算,再套入公 式,细心计算,定能拿分。,3.天然气灶烧水,燃烧0.5 m3的天然气,使100 kg的水从20 升高到70 。已 知水的比热容为c=4.2103 J/(kg),天然气的热值为q=7.0107 J/m3。求: (1)0.5 m3天然气完全燃烧放出的热量Q放; (2)水吸收的热量Q吸; (3)天然气灶的效率。,答案 (1)3.5107 J (2)2.1107 J (3)60%,4.有一家大型的特种专用汽车生产基地,
13、该厂某型号专用车在车型测试中,在 一段平直的公路上匀速行驶5.6 km,受到的阻力是3.0103 N,消耗燃油1.510-3 m3(假设燃油完全燃烧)。若燃油的密度=0.8103 kg/m3,热值q=4107 J/kg, 求: (1)专用车牵引力所做的功; (2)该专用车的热机效率。,答案 (1)1.68107 J (2)35%,易错点辨析,5.(2018聊城)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是 ( ) A.物体温度越高,含有的热量越多 B.物体运动越快,内能越大 C.热传递能改变物体的内能 D.0 的冰块,其内能为零,C,1.(2016山西,29,2分)物理应用广泛,广告中也常蕴含着物理
14、知识。例如:“你 觉得美味,别人呢?”倡议人们不要在公交、地铁上用餐,因为食物气味会弥 漫在整个车厢,这是扩散现象;又如“开发新型能源,共创碧水蓝天。”太阳 能等新型能源的开发利用是解决社会发展的能源危机、环境污染、气候变 化等问题的必由之路,太阳能属于可再生(选填“可再生”或“不可再生”) 能源。,试真题练易,2.(2015山西,15,3分)下列情景对应的说法错误的是 ( ),B,3.(2014山西,15,3分)生活中的许多现象都与我们学过的物理知识有关,下列 说法正确的是 ( ) A.尘土飞扬,说明分子在不停地做无规则运动 B.划燃火柴,利用做功来改变物体的内能 C.人工湖能调节气温,利用
15、水的比热容小 D.夏天吃冰糕,看到冰糕周围冒“白气”是汽化现象,B,活动课行易,调查研究类,实验一 永动机,【命题点】 是否能制作出永动机(不能 因为违背了能量守恒定律)。,例1达芬奇是意大利著名的画家,他曾经设计了一个“永动机”,如图所示。 他设计时认为右边的钢球比左边的钢球离轮心更远些,在两边不均衡的作用 力下,轮子会沿箭头方向转动不息。你认为达芬奇的“永动机”不能(选填 “能”或“不能”)永远转动。你的判断理由是违背了能量守恒定律。,解题思路 本题属于考查能量守恒的问题,这类问题要先搞清楚能量守恒是 怎么一回事,使“永动机”永远转动要有持续不断的机械能,但是因为机器在 转动过程中,克服空
16、气阻力及摩擦力要消耗机械能,使其原有的机械能越来越 少,机器的转动会逐渐减慢,最终停止,整个过程机械能不守恒,因此“永动 机”不能永远转动。,焦耳是一位伟大的物理学家,他成功地发现了焦耳定律,测出了热功当量 。但他在探索科学真理的道路上,也走过弯路。年轻的时候,焦耳也和许 多人一样设想制作一种“永动机”不需要给它提供任何动力(即不消耗,任何能源)就能自动工作起来的机械装置。他曾通宵达旦地冥思苦想,不断地 设计、制作,但没有一次是成功的。接连的失败引起了焦耳的深思,他没有像 有些人那样“执迷不悟”,而是反思原来的设想,重新确定新的探究课题。经 过不懈的努力,他终于在新的研究领域中取得了成功,发现
17、了科学真理。 “永动机”制造一直失败的原因是:它违背了能量守恒定律。 你从焦耳科学探究的历程中得到的启示是:科学探究不可能一帆风顺,必须几 经周折才能成功(答案合理即可)。,实验二 验证温度影响分子热运动的快慢,设计实验类,【命题点】,1.实验用到的探究方法(控制变量法、类比法)。,2.实验结论(温度越高,分子热运动越快)。,例2请你设计一个实验,验证“分子热运动的速度与温度有关”这一观点的 正确性。要求:简要写出实验的过程(含器材)、现象和结论。,答案 器材:两个相同的烧杯、等质量的热水和冷水、一些红墨水 步骤:将等质量的热水和冷水放入相同的烧杯中,再向其中加入等质量的红墨 水 现象:热水中整杯水变红得快 结论:温度越高,分子热运动越剧烈 解题思路 本题主要考查内容是分子热运动由宏观的扩散现象来体现,如果 要证明分子热运动与温度有关,就需要证明出扩散现象与温度有关,有了这个 思路,该题就迎刃而解了。,
