五、能量的转化和守恒教案教学设计导入整理

复习课 第十三四章内能 基础知识梳理

考点1 分子动理论

(1)分子间有______：物质是由分子组成的，组成物质的分子之间存在间隙，如将一定体积的水和酒精混合，则混合后的体积比原来水和酒精的体积之和要小，就是因为水和酒精中的分子间存在间隙，混合后水分子和酒精分子彼此进入对方中去，所以总体积要变小。

(2)分子在不停地运动：一切物质内的分子都在永不停息地运动着。①扩散现象：不同物质相互接触时，彼此进入对方中去的现象叫______现象。②扩散现象既证明了组成物质的分子间存在着间隙，又证明了组成物质的分子是______的。③温度越高，扩散现象越明显，说明分子运动越______，因此分子运动的速度与______有关，温度越高，分子运动的速度越____。

(3)分子间存在着相互作用的______和______：物体很难被压缩，说明分子间存在着______；物体很难被拉伸，说明分子间存在着______。组成物质的分子间的引力和斥力是同时存在的。

(4)分子动理论：①物质是由______组成的，分子非常小，物体内分子的数目非常多；②组成物质的分子在________________；③分子间存在着相互作用的______和______。

考点2 内能

(1)内能的概念

物体内部所有分子无规则运动的______与____________的总和。

温度升高，物体的内能______，温度降低，物体的内能______。

内能与机械能的区别：

①内能与分子_______和分子间________有关；机械能与整个物体的________情况有关，它们是两种不同形式的能量。②一切物体都有内能，但不是所有的物体都具有机械能。

(2)改变物体内能的两种方法

①______可以改变物体的内能

外界对物体做功，物体内能增加，温度升高；物体对外界做功，物体的内能减少，温度降低。可以用做功来量度物体内能的变化。

做功改变物体内能的实质是______和其他形式能之间的相互转化。

②________可以改变物体的内能

在热传递过程中，传递内能的多少叫热量。物体吸收热量，其内能增加；物体放出热量，其内能减少。

可以用吸放热量的多少来量度物体内能的变化。

热传递改变物体内能的实质是内能在物体间的______，能的形式不变。

(3)做功和热传递在改变物体的内能上是______的。

考点3 比热容

(1)定义：单位质量的某种物质温度升高(或降低)1 ℃吸收(或放出)的____叫做该物质的比热容。

(2)单位：比热容的单位是焦/(千克·摄氏度)，符号为________________。

(3)意义：比热容是物质的一种______，每种物质都有自己的比热容，它不随质量、体积、温度而改变，但同一种物质的物态不同，比热容也可以不同，如水和冰。

(4)水的比热容在实际中的应用

水的比热容较大，表明相同质量的水和其他物质吸收(或放出)相同的热量，水的温度升高(或降低)得小，因此水常用作________，也用热水来取暖，在自然界中水还能调节气候。

考点4 热值及热量计算

(1)燃料燃烧时发生的是化学变化，要释放大量的热。燃料燃烧的过程中______能转化为______能。

(2)燃料的热值

①定义：1 kg某种燃料______燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。

②单位：__________，符号________；气体燃料的热值单位符号为____________。

[来源:学。科。网]

③热值的物理意义：酒精的热值为3.0×10

J/kg，表示___________________________。热值反映了燃料的一种燃烧特性，同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。

④燃料燃烧时放出热量的计算：用q表示某种燃料的热值，m表示某种燃料的质量，Q表示燃料完全燃烧时放出的热量，则Q＝______。其中m的单位是kg，q的单位是J/kg，Q的单位是J。利用Q＝mq计算燃料燃烧放出的热量是理论值，因为实际情况下燃料不可能完3全燃烧。另外气体燃料的热值单位符号是J/m，则Q＝____。

(3)热量计算

吸热公式：Q吸＝____________放热公式：Q放＝____________ 温馨提示 应用上述公式进行计算时，各物理量的单位要统一，且只适用于物体温度改变时吸收或放出热量的计算，对物态变化的过程不适用。

考点5 热机及能量守恒

(1)热机：热机是把内能转化为机械能的机器，主要包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

(2)内燃机：①内燃机的工作特点

燃料(汽油、柴油等)在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。

②工作过程：四冲程内燃机的工作过程是由______、______、______、______四个冲程组成的，这四个冲程叫做一个工作循环。在每个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周，在四个冲程中，只有______冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的______来完成。

a．吸气冲程：进气门______，排气门______，活塞向____运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。

b．压缩冲程：进气门和排气门都______，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，______能转化为______。

c．做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，____能转化为______能。

d．排气冲程：进气门______，排气门______，活塞向上运动，把废气排出汽缸。

(3)能量守恒定律

能量既不会凭空消失，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，而在转化和转移过程中，能的______保持不变。

自主测试

1．能说明分子在不停地做无规则运动的现象是(

) A．花香四溢

B．漫天沙尘

C．落叶纷飞 D．细雨绵绵

2．下列现象能说明分子间存在吸引力的是(

) A．固体和液体很难被压缩

B．红墨水滴入水中很快散开

C．酒精和水混合后总体积变小 D．两个表面光滑的铅块紧压后会“粘”在一起

3．(2012·广西桂林中考)桂林出产的柿饼是有名的地方特产。如图所示，是将柿子晾晒成柿饼的场景。晾晒过程可以通过__________的方式使柿子内能________，温度升高，加快水分的蒸发。

[来源:学科网ZXXK][来源:学科网]7

4．下列现象中，通过热传递改变物体内能的是(

) A．用炉灶烧水，水温升高

B．两手相互摩擦，手发热

C．用锯锯木头，锯条发热

D．气体膨胀，气体温度降低

(2012·湖南常德中考)分子动理论是从微观角度看待宏观现象的基本理论，以下现象，能用分子动理论进行解释的是(

) A．风的形成

B．烟从烟囱中冒出

C．用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小物体

D．离花园较远处就能闻到花香

关于温度、内能、热量三者之间的关系，下列说法正确的是(

) A．温度高的物体，内能一定大

B．物体温度升高，一定吸收了热量

C．物体吸收了热量，温度一定升高 D．物体温度升高，内能一定增大

1．(2012·黑龙江哈尔滨中考)探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图。下列说法正确的是(

) A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强

B．在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的

C．实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同

D．实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强

2．如图所示是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中________图是做功冲程，________图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。

733已知天然气的热值为4×10 J/m，完全燃烧0.05 m天然气可以放出____J的热量，这些热量若只有42%被水吸收，则可以使常温下5 kg的水温度上升________℃。〔水的比热容3为4.2×10 J/(kg·℃)〕

两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，则下列说法正确的是(

) A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容

B．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同

C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量

D．加热相同的时间，甲液体温度比乙液体温度升高得多

3．某太阳能热水器的水箱内装有50 kg的水，太阳光照射一段时间后，水温从20 ℃37升高到60 ℃。水的比热容是4.2×10

J/(kg·℃)，焦炭的热值是3.0×10 J/kg。试求：

(1)水吸收的热量是多少？

(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭？

1．(2012·湖南永州中考)2012年5月31日是第二十五个世界禁烟日，主题是“生命与烟草的对抗”。公共场所吸烟不仅危害吸烟者自身的健康，也会使他人被动吸烟，他人被动吸烟是因为(

) A．分子在不断地运动

B．分子间有间隔

C．分子间有作用力 D．分子很小

2．(2012·湖南株洲中考)清晨树叶上的露珠看起来呈球状，对此解释合理的是(

) A．分子不停地做无规则运动

B．分子之间存在间隙

C．分子之间存在引力

D．分子之间存在斥力

3．(2012·湖南岳阳中考)将一束鲜花插入花瓶，整个屋内都能闻到花香，这说明分子在______________；水很难被压缩，说明分子间有_______(选填“引”或“斥”)力。

4．(2012·湖南岳阳中考)在“神舟”八号飞船与“天宫”一号对接后，以“天宫”一号为参照物，飞船是______(选填“静止”或“运动”)的；当飞船穿越大气层返回地面时，它表面温度升高，这是通过______的方式使内能增加。

5．(2012·湖南永州中考)如图所示，一配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下，可看见筒内棉花燃烧，这是通过______的方式，使气体的内能______(选填“增大”“减小”或“不变”)，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧。

[来源:学科网]

6．(2012·湖南常德中考)炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低，是用______的方法减少了气体的内能。食物放进冰箱后温度降低，是用________的方法减少

了食物的内能。

1．“不能与烟共舞，吸烟有害健康”，如图是禁止吸烟的标志。在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，整个房间都会充满烟味，这是因为(

) A．物质是由分子组成

B．分子在不停地做无规则运动

C．分子间有斥力

D．分子间有引力

2．把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数。如图让玻璃板的下表面接触水面，然后稍稍用力向上拉，发现弹簧测力计读数变大，其原因是玻璃板与水的接触面之间存在(

) A．摩擦力

B．分子引力

C．分子斥力 D．大气压力

3．用分子的观点对下列现象解释不正确的是(

) A．氧气被压入钢瓶——分子间有间隙

B．破碎的玻璃无法复原——分子间存在着斥力

C．闻到路边怡人的花香——分子不停地运动

D．两块表面平滑的铅块紧压后会结合起来——分子间存在着引力

4．下列表中所列分子的性质和实验现象无关的是(

) 选项

实验现象

分子的性质

A 一块蔗糖溶于一杯水中形成糖水

分子是可以再分的

固体碘、碘蒸气都能使淀粉溶液变蓝色，而碘B 分子能保持物质的化学性质

化钾不能

C 快速推压针筒，密闭在针筒中的乙醚气体液化

分子之间有间隙

D 温度越高水蒸发越快

温度越高分子运动速度越快

5.属于通过做功途径改变物体内能的是(

) A．在火炉上烧水，水温升高

B．感冒发烧，用冷毛巾敷额头

C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热 D．炎热的夏天，柏油路面温度升高

6．下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是(

) A．物体温度升高，一定吸收了热量 B．物体放出热量时，温度一定降低

C．物体温度升高，内能一定增加

D．物体内能增加时，温度一定升高

7．“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。”这是宋代诗人陆游《村居书喜》中的一句诗。诗中描述的“花气袭人”现象表明：分子在________________________。

8．从物理学角度看，如图所示的情景说明__________。

9．如图甲说明：__________可以改变物体的内能；图乙说明：__________可以改变物体的内能。

10．生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指______高；“两手相互摩擦手会发热”中的“热”是指______增加。

11．各种形式的能之间可以在一定的条件下相互转化，请按表中示例完成表格。

能量转化

实例

化学能转化为电能

干电池对外供电

用电熨斗熨衣服

机械能转化为内能

1．(2012·湖南岳阳中考)如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是(

) A．压缩冲程，将内能转化为机械能 B．压缩冲程，将机械能转化为内能

C．做功冲程，将内能转化为机械能 D．做功冲程，将机械能转化为内能

2．(2012·湖南娄底中考)农村在早春育秧时，农民伯伯早上将秧田里的水放掉，阳光照射使秧田的温度尽快升高；而晚上秧田则要蓄水保温，有利于秧苗的成长，这样做是利用

了水的______较大的原理。

3．(2012·湖南衡阳中考)海边的昼夜温差比沙漠地带要小得多，这主要是因为水的________比较大的缘故，相同质量的海水与沙石吸收相同的热量后，______的温度升高的少。

74．(2012·湖南怀化中考)煤气的热值为3.9×10 J/kg，那么1 kg煤气完全燃烧放出______的热量。小雨家的太阳能热水器装有100 kg水，早上起来他发现水的初始温度为20 ℃，到了中午水温达到50 ℃，则这些水吸收的热量为______J。

5．(2012·湖南益阳中考)人们选用水作为汽车发动机的冷却剂，是因为水的比热容________(选填“大”或“小”)。在汽车水箱中装有5 kg的水，当温度升高了40 ℃时，3水需要吸收________J的热量〔c水＝4.2×10

J/(kg·℃)〕。

6．(2012·湖南株洲中考)随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了普通家庭。下表为小军家小汽车的相关数据：

总质量：1 600 kg 额定功率：100 kW －22车轮与地面的总接触面积：8.0×10 m

水箱容量：5 L (1)发动机工作时，________冲程将内能转化为机械能。

(2)汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的____________较大的性质，当水3箱装满水，水温升高20 ℃时，需要吸收的热量为________J。〔c水＝4.2×10

J/(kg·℃)〕

7．(2012·湖南岳阳中考)小明家电能表表盘如图所示，表格中列出了他家主要用电器的相关参数。请根据图表信息解答下列问题：

用电器

节能灯6盏

电视机

电风扇

电热水壶

额定电压

220 V 220 V 220 V 220 V 额定功率

每盏20 W 150 W 80 W 1 000 W (1)小明家的这些用电器的连接方式应是______联(选填“串”或“并”)；

(2)电热水壶正常工作，将2 kg水从20 ℃加热到100 ℃，用时800 s，求电热水壶的热效率。

8．(2012·湖南娄底中考)随着科技的发展，人们常用空气源热水器来冲凉洗澡，如图是“美的”空气源热水器。空气源热水器内有一种吸热介质——冷媒。“冷媒”作为空气源热水器热的“搬运工”，能把外界的热搬到空气源热水器的内部。液态的冷媒温度低于零下20 ℃，与外界存在着温差，因此，冷媒可吸收外界空气的热能，在蒸发器内部转化为气态①，然后通过空气源热水器中压缩机的工作，使气态冷媒的温度升高，温度较高的冷媒通过冷凝器时从气态转化为液态②，同时释放出大量的热量，被水箱中储备水吸收，使水温升高，从而达到制热水的目的。空气源热水器所消耗的电能仅是带动压缩机工作，由于大量空气中的热能进入系统，所以它得到的能量是压缩机消耗电能的3倍以上。

(1)试写出文中画线部分的两个物态变化的名称：①__________；②__________。

(2)空气源热水器中水的内能增加是能量的______(填“转移”或“转化”)。

(3)某家庭每天需要用60 ℃热水200 kg，若水的初温是10 ℃，则水吸收的热量为多3少焦耳？〔水的比热容c＝4.2×10

J/(kg·℃)〕

1．株洲沿江风光带有一段人造沙滩，在炙热的夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚，而站在湘江边的浅水滩处却感到凉爽。形成这种现象的原因，下面解释正确的是(

) A．沙子的密度小，水的密度大

B．沙子的密度大，水的密度小

C．沙子的比热容大，水的比热容小 D．沙子的比热容小，水的比热容大

2．小明根据所学的物理知识并结合下列表格中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是(

) －3密度ρ/(kg·m) (常温常熔点t/℃(标准大气压比热容物质

压下) 下)

c/[J·(kg·℃)－1] 33冰

0.9×10

0

2.1×10

33铝

2.7×10

660

0.88×10

33铁

7.9×10

1 535

0.46×10

A.寒冬季节盛有水的水缸放在室外不可能破裂

B．标准大气压下，铝在660 ℃时一定处于固液共存状态

[来源:Zxxk.Com]

C．体积相等的铁球和铝球，如果它们的质量相等，铁球可能是实心的

D．质量相等的实心铁块和实心铝块，升高相同的温度，铝块吸收的热量较多

3．以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是(

) A．小轿车

B．载重卡车

C．远洋轮船 D．动车

4．用酒精灯给试管加热，如图所示，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是 A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大

B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能

C．能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同

D．试管口的“白汽”是水蒸气汽化形成的

5．汽车发动机常用水来做冷却剂，这是因为水的比热容较______；若发动机的水箱中贮有10 kg水，当水温升高10 ℃时，水吸收的热量是________ J。〔水的3比热容为4.2×10

J/(kg·℃)〕

6．潍坊白浪河湿地公园建成后．水域面积大大增加，不仅起到了美化绿化作用，而且改善了周边生态环境，附近居民明显感觉到昼夜温差变小了。你运用所学物理知识，作出简要的解释：______________。

7．国家“西气东输”工程正源源不断地输送清洁能源——天然气，天然气燃烧时，可733以将________能转化为内能，已知天然气的热值为4×10

J/m，则每输送100 m的天然气，完全燃烧后就相当于输送了________J的能量。

8．新疆冬季房屋内多靠“暖气”取暖。“暖气”中用水做输运能量的物质，是因为水的________大；改用煤气做燃料来给水加热，是因为煤气的________高，且清洁污染小。

9．用煤气灶把1 kg、初温为20 ℃的水烧到70 ℃，消耗了10 g煤气，已知水的比热37容是4.2×10

J/(kg·℃)，煤气的热值为4.2×10 J/kg，则水吸收的热量为________J，煤气完全燃烧放出的热量为________J，煤气灶烧水的效率为________%。

10．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10 g，烧杯内的液体质量也相同。

(1)比较不同燃料的热值，应选择________两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择________两图进行实验；

3(2)水的比热容为4.2×10

J/(kg·℃)，它的物理含义是__________________；

7(3)酒精的热值为3.0×10 J/kg，完全燃烧10 g酒精放出的热量为______J。

11．人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260 ℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有约0.25克。已知：来回拉一次钻弓需1.0秒，弓长为s＝0.25米，人拉弓3的力为16 N，木头比热容c＝2×10焦/(千克·℃)，室温为20 ℃。问：

(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？

(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃？

(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？