總復(fù)習(xí)：熱和能(基礎(chǔ))知識講解最新修正版最新修正版

1、最新修正版責(zé)編：雒文麗【考綱要求】1.了解分子動(dòng)理論的初步知識；2.知道物體的內(nèi)能，知道影響內(nèi)能大小的因素，改變內(nèi)能的兩種方式;3.掌握比熱容的概念，能利用比熱容解釋有關(guān)現(xiàn)象；4.了解熱機(jī)的工作原理，知道汽油機(jī)、柴油機(jī)的工作原理及能量轉(zhuǎn)化;5.知道熱機(jī)的效率；知道提高熱機(jī)效率的途徑；6.知道能量的轉(zhuǎn)化和守恒。【知識網(wǎng)絡(luò)】f物質(zhì)是由大量的分子、原子構(gòu)成的 廠分子運(yùn)動(dòng)物質(zhì)內(nèi)的分子在不停地做熱潼*!I分子之間存在引力和斥力r內(nèi)能的定:義S影響因素I改變內(nèi)能的方法彳I熱傳迅r比熱容的定義，單位、及物理意義比執(zhí)容J熱量的定義，單位*1吸也2之啖-GI執(zhí)量的計(jì)g 71敢熱;（2龍之噸廠f）f定義利用內(nèi)能做

2、功的機(jī)械I豐氓機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)g內(nèi)叫囂辭工作原孤能量轉(zhuǎn)化燃料的熱值燃料完全燃燒旅熱冊計(jì)算：Q蝕定義用未做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放岀的能量之比能量的轉(zhuǎn)化與守恒種類I熱機(jī)的效率最新修正版【考點(diǎn)梳理】考點(diǎn)一、分子熱運(yùn)動(dòng)1.物質(zhì)的構(gòu)成：常見物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。2.分子的熱運(yùn)動(dòng)：（1）擴(kuò)散：不同物質(zhì)在相互接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。（2）影響擴(kuò)散快慢的因素：溫度。（3）擴(kuò)散現(xiàn)象表明：一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。3.分子之間的作用力：分子之間既存在斥力也存在引力。要點(diǎn)詮釋：1.物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。溫度的高低是物體內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)最新修正版志。溫度越高

3、，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散越快。2.分子之間的引力和斥力同時(shí)存在，只是對外表現(xiàn)不同：(1)當(dāng)固體被壓縮時(shí)，分子間的距離變小，作用力表現(xiàn)為斥力。(2)當(dāng)固體被拉伸時(shí)，分子間的距離變大，作用力表現(xiàn)為引力。3、分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn)：(1)常見物質(zhì)是由大量的分子、原子構(gòu)成的；(2)物質(zhì)內(nèi)的分子在不停地做熱運(yùn)動(dòng)；(3)分子之間存在引力和斥力?？键c(diǎn)二、內(nèi)能1.定義：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。2.單位：焦耳，符號：J。3.影響內(nèi)能大小的因素： 溫度、質(zhì)量、體積、狀態(tài)等。4.改變內(nèi)能的方式：熱傳遞、做功。5.內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別： 物體的內(nèi)能大小與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)以及

4、分子間的相互作用情況有關(guān)， 是物體能量的微觀表現(xiàn)；物體的機(jī)械能則與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況及相對位置有關(guān)，是物體能量的宏觀表現(xiàn)。物體的內(nèi)能在任何情況下都不會為零(因?yàn)榉肿硬煌５刈鰺o規(guī)則運(yùn)動(dòng)總有動(dòng)能)，而物體的機(jī)械能可以相對為零。所以內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能量。要點(diǎn)詮釋：1.內(nèi)能與溫度：同一個(gè)物體，它的溫度越高，內(nèi)能越大。物體的溫度升高，內(nèi)能增加，內(nèi)能增加，溫度 不一定升高，如：晶體熔化的過程，物體吸收熱量內(nèi)能增加，但是溫度不變。2.熱傳遞：(1)(2)(3)(4)3.熱量：熱傳遞中，傳遞的能量的多少叫熱量。即“熱量”是一個(gè)過程量，只能說“吸收”或“放出”了熱量，不能說物體含有熱量。熱量的單

5、位是焦耳(J)。4.做功：外界對物體做功，物體內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體內(nèi)能減小。做功的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化。 考點(diǎn)三、比熱容1.定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫做這種 物質(zhì)的比熱容。符號c2.單位：焦每千克攝氏度，符號是J/( kg-C)。3.熱量的計(jì)算：(1)吸熱公式：缶二唄-G式中Q吸表示物體吸收的熱量，c表示物質(zhì)的比熱容，m表示物體的質(zhì)量，10表示物體原來的溫度，t表示物體后來的溫度。(t-t0)表示溫度的升高量。(2)放熱公式：Q故二哋Q-f)式中(to-t)表示物體溫度的降低量。要點(diǎn)詮釋：1.比熱容是物質(zhì)本身的一種性質(zhì)：(1)同種物

6、質(zhì)在同一狀態(tài)下的比熱容與其質(zhì)量、吸收(或放出)熱量的多少及溫度的改變無關(guān)。(2)同一種物質(zhì)在不同的狀態(tài)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4.2 X 103J/( kgC)。主要表現(xiàn)：發(fā)生條件：溫度差。方向：能量從高溫物體傳遞到低溫物體。結(jié)果：物體溫度相同。實(shí)質(zhì)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。最新修正版不同點(diǎn)項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)構(gòu)造汽缸頂部有火花塞汽缸頂部有噴油嘴點(diǎn)火方 式壓縮沖程末由火花塞放出電火 花點(diǎn)燃，稱點(diǎn)燃式壓縮沖程末由噴油嘴向汽缸內(nèi)噴 霧狀柴油遇到高溫高壓的空氣自 動(dòng)燃燒，稱壓燃式燃料汽油、吸氣沖程吸進(jìn)汽油和空氣 混合物柴油、吸氣沖程吸進(jìn)汽缸的只是空 氣壓縮比壓縮沖程末氣體體積

7、被壓縮為 吸進(jìn)體積的1/9至1/6壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸 進(jìn)體積的1/22至1/16做功做功沖程初燃?xì)鈮簭?qiáng)為30至50個(gè)大氣壓，溫度2000 C至2500C,高溫高壓的氣體推動(dòng)活 塞做功做功沖程初燃?xì)鈮簭?qiáng)為50至100個(gè)大氣壓，溫度1700 C至2000 C,高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞做功相同點(diǎn)(1)由于水的比熱容較大，一定質(zhì)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(zhì)量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度卻改變不多，這一 點(diǎn)有利于調(diào)節(jié)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

8、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。考點(diǎn)四、熱機(jī)1.熱機(jī)：利用內(nèi)能做功的機(jī)械。2.熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。3.內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。(1)種類：汽油機(jī)和柴油機(jī)(2)四個(gè)沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從汽缸缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做一個(gè)沖程，汽油 機(jī)是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。在一個(gè)工作循環(huán)中，汽缸內(nèi)的 活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。四個(gè)沖程中只有做功沖程燃?xì)鈱ν庾龉Γ渌齻€(gè)沖程都是靠飛輪慣性 完成的。一個(gè)工作循環(huán)有兩

9、次能量轉(zhuǎn)化，在壓縮過程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在做功過程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化 為機(jī)械能。4.燃料的熱值：(1)(2)熱量的計(jì)算：Q放=mq,Q放一燃料完全燃燒后放出的熱量，m-質(zhì)量，q燃料的熱值。5.熱機(jī)的效率：(1)定義：用來做有用功的那部分內(nèi)里，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機(jī)的效率。(2)公式：-W有。Q放要點(diǎn)詮釋：1.汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點(diǎn):定義： 把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比， 叫做這種燃料的熱值。單位：焦每千克，符號：J/kg。(1)構(gòu)造基本相同都是燃料在氣缸內(nèi) 燃燒，都是內(nèi)燃機(jī)。(3)每一個(gè)工作循環(huán)都是由吸氣、 壓 縮、做功、排氣四 個(gè)沖程組成。(2)都將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

10、。最新修正版2.燃料在熱機(jī)中燃燒時(shí)，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(nèi)能只有一部分用來 推動(dòng)熱機(jī)的運(yùn)動(dòng)，即轉(zhuǎn)化為熱機(jī)的機(jī)械能，其余的能量在廢氣、散熱、機(jī)械摩擦中損失掉了，其中廢氣 帶走的能量最多，所以設(shè)法利用廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的 一個(gè)重要指標(biāo)，熱機(jī)的效率越高，它的機(jī)械性能就越好。考點(diǎn)五、能量的轉(zhuǎn)化和守恒1.常見的能量形式有： 機(jī)械能、內(nèi)能、電能、光能、化學(xué)能等。這些不同形式的能在一定的條件下可以 相互轉(zhuǎn)化。如摩擦生熱是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；水電站里的水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。2.能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不

11、會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式, 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。要點(diǎn)詮釋：定律中能的轉(zhuǎn)化，是指通過做功，能的形式發(fā)生了變化，一種形式的能轉(zhuǎn)化為另一種形式的能。女0鉆木取火，就是通過克服摩擦做功，使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。能的轉(zhuǎn)移，是指同一種能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到 另一個(gè)物體上，能的形式?jīng)]有變化，如熱傳遞過程中，內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體?！镜湫屠}】類型一、基礎(chǔ)知識1.（2016?淄博）下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法中正確的是（A.溫度高的物體含有的熱量多B.物體的內(nèi)能增加，一定時(shí)從外界吸收了熱量C.液體的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而降低D.冰水混合物吸熱時(shí)

12、，溫度不變，內(nèi)能增大【思路點(diǎn)撥】（1）熱量是一個(gè)過程量，不能說物體含有多少熱量；能；（3）液體的沸騰隨著氣壓的增大而升高；效率效率較低20%至30%效率較咼30%至45%用途輕便，多用于汽車、飛機(jī)、小型 農(nóng)機(jī)具笨重，多用于拖拉機(jī)、載重汽車、 輪船等重型機(jī)械（2）做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)（4）內(nèi)能的大小與物體質(zhì)量、溫度和狀態(tài)有關(guān)最新修正版【答案】D【解析】A、熱量是一個(gè)過程量，不能說物體含有多少熱量，故A錯(cuò)誤；B、物體的內(nèi)能增加，可能從外界吸收了熱量，也可能是外界物體對他做功，故B錯(cuò)誤；C、液體的沸騰隨著氣壓的增大而升高，液體的沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的增大而升高，故C錯(cuò)誤；D、冰水混合物質(zhì)量不變

13、，溫度不變，但吸熱，所以內(nèi)能增大，故D正確?！究偨Y(jié)升華】 此題考查了熱量的理解、改變內(nèi)能兩種方式的理解、氣壓與沸點(diǎn)關(guān)系的理解和內(nèi)能的影響 因素，是一道綜合題。舉一反三：【變式】關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（A. 0 C的冰沒有內(nèi)能B.要使物體內(nèi)能增加，必須使其吸收熱量C.溫度高的物體，內(nèi)能一定大D.物體的內(nèi)能增加，它的溫度不一定升高【答案】D最新修正版香。有關(guān)這個(gè)場景的說法中正確的是（）聞到茶香是由于分子不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) 用暖氣片取暖是利用熱傳遞的方法改變內(nèi)能 暖氣片安裝在窗戶下面主要是為了美觀 暖氣片中用水取暖是因?yàn)樗谋葻崛葺^大【思路點(diǎn)撥】（1）物質(zhì)是由分子組成的，組成物質(zhì)的分子在

14、不停的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；（2）改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，二者是等效的；（3）熱空氣的密度小于冷空氣，熱空氣比冷空氣輕.輕者向上移動(dòng)，重者向下移動(dòng)。打開暖氣后，熱 空氣向上流動(dòng)，冷空氣向下，房間的氣溫基本平衡；（4）對水的比熱容大的理解：相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，吸收或放出相同的熱量，水的溫度升高 或降低的少；升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量多?！敬鸢浮緼BD【解析】A聞到茶香是分子不停息的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的原因，故該選項(xiàng)說法正確，符合題意；B、用暖氣片取暖是利用熱傳遞的方法改變內(nèi)能，故該選項(xiàng)說法正確，符合題意；C、暖氣片對空氣進(jìn)行加熱時(shí)，空氣受熱體積膨脹，密度減小，故熱空氣會上升，冷

15、空氣會下降，所以想要對整個(gè)房間加熱， 暖氣片就要裝在室內(nèi)的下方，不是為了美觀，故該選項(xiàng)說法不正確， 不符合題意;D、因?yàn)樗谋葻崛葺^大，相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較，降低相同的溫度，水放出的熱量多，所以暖 氣中用水做傳熱介質(zhì)，故該選項(xiàng)說法正確，符合題意?！究偨Y(jié)升華】該題考查了學(xué)生用所學(xué)的物理知識解釋生活中的現(xiàn)象的能力，是一道科學(xué)與生活密切聯(lián)系 的好題。舉一反三：【變式】（多選）下列四種現(xiàn)象中，可以用水的比熱容較大這一特性解釋的是（A.用水來冷卻汽車發(fā)動(dòng)機(jī)B.冬天的暖氣設(shè)備用熱水供暖C.阜新地區(qū)晝夜溫差比沿海地區(qū)大D.夏天，【答案】（2015?濰坊）（多選）用相同的酒精燈分別對a、b兩液體加熱（如

16、圖甲），根據(jù)測得數(shù)據(jù)分別 。在相同的時(shí)間內(nèi)兩液體吸收的熱量相等，不計(jì)液體cb表示a、b兩液體的質(zhì)量和比熱容，則結(jié)合圖中信息作出的下列推斷A.B.C.D.在教室的地面上灑水會感覺涼爽ABC3.描繪出兩液體的溫度隨時(shí)間變化的圖象（如圖乙）熱量散失，分別用ma、mb、Ca、 正確的是（ ）11喘度計(jì)A.若ma=mb,貝y CaCbB.若ma=mb,貝y Camb【思路點(diǎn)撥】物質(zhì)吸收熱量的多少與比熱容、質(zhì)量和升高的溫度成正比， 吸收的熱量相同，由圖象可以得到升高的溫度與熱量的關(guān)系，利用 小作出判斷【答案】BC由c=9知，a的比熱容較小，b mAt的比熱容較大，A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確；C、D、 若ca=

17、cb，吸收相同的熱量，a的溫度升高幅度大，由m=知，a的質(zhì)量較小，b的質(zhì)量較大，C選項(xiàng)正確，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。cAt【總結(jié)升華】 此題考查的是我們對探究物質(zhì)吸收熱量本領(lǐng)結(jié)論的分析，屬于基本技能的考查，掌握影響 熱量的因素，讀懂圖象，是解答此題的基礎(chǔ)。舉一反三：【變式】用相同的酒精燈和同樣的燒杯盛有質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體加熱， 如圖反映的是溫度隨時(shí)間 變化的圖圖象，時(shí)間A鉆木取火B(yǎng).用熱水給袋裝牛奶加熱C.用“搓手”的方法取暖D.用錘子敲打鐵絲，鐵絲發(fā)熱【思路點(diǎn)撥】 根據(jù)以下知識，逐一分析各選項(xiàng)所述物理情景，做出選擇；(1)改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功與熱傳遞，這兩種方式在改變物體內(nèi)能的效果上是等

18、效的；(2)熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過程，熱傳遞實(shí)質(zhì)是內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者是從物體的高 溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分，在此過程中能量的形式不發(fā)生變化；(3)做功的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化過程，在做功過程中能量的形式發(fā)生變化?！敬鸢浮緽【解析】A.鉆木取火，通過克服摩擦力做功， 把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能， 是通過做功的方式改變物體內(nèi)能的;由題意知，相同時(shí)間兩種液體Q=cm變形公式對比熱容和質(zhì)量大【解析】A、B、若marmb，吸收相同的熱量，a的溫度升高幅度大,A.甲的比熱容大C它們的比熱容一樣大【答案】BB乙的比熱容大D.無法判斷熱量的計(jì)算最新修正版B.用熱水給袋裝牛奶加熱，熱量從溫度高的熱水傳到溫度低的牛

19、奶，是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能的；C.用“搓手”的方法取暖，搓手時(shí)，雙手相互摩擦，克服摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，從而使手發(fā) 熱，這是通過做功的方式改變內(nèi)能；D.用鐵錘敲打鐵絲的過程中，鐵錘的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為鐵絲的內(nèi)能，使鐵絲溫度升高，這是通過做功的方式 改變內(nèi)能。最新修正版6.用兩個(gè)相同的電熱器分別給質(zhì)量相同的水和某種液體加熱,則該液體的比熱容為（每隔1min記錄一次數(shù)據(jù)，如表所示,加熱時(shí)間/min012水的溫度/ C202632液體的溫度/ C203448【總結(jié)升華】 本題是考查了改變物體內(nèi)能的兩種方式，即做功和熱傳遞；判斷哪種方式改變了物體的內(nèi) 能，關(guān)鍵是看是能量的轉(zhuǎn)化還是能量的轉(zhuǎn)移，發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的是做功的方式，發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的是熱傳遞 的方式?？? .如圖是四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程，它是（A.壓縮沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能B.壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.做功沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能