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第一单元、内能及其应用 1.分子热运动 （1）分子热运动的基本知识：①物质由大量（分子或原子）构成； ②一切物质的分子都在不停地做无规则的（运动）； ③分子之间同时存在（斥力和引力）。（2）扩散现象说明:(分子在不断做不规则运动）。 2.内能 （1）内能：物体内部所有分子做无规则运动的（动能）和（势能）的总和叫内能。 （2）物体的内能与（温度）有关：物体（温度）越高，分子（热运动）越快，内能就（越大）。 （3）内能是不同子机械能的另一种形式的能。机械能与（宏观的物体状态）有关，而内能与（微观分子的相互作用情况）有关。 （4）改变物体内能的两种方法：（做功）和（热传递），这两种方法对改变物体的内能是（等效）的。 （5）物体对外做功，物体的内能（减小）；外界对物体做功，物体的内能（增大）。 （6）热量(Q):在热传递过程中,传递（能量）的多少叫热量。物体含有热量或物体具有热量的说法是错误的。热传递发生的条件是不同物体或同一物体的不同部分之间有（温差），物体吸收（热量）内能（增大）：物体放出（热量）内能（减小）。 3.比热容 （1）比热容（c）：（单位质量）的某种物质温度升高（或降低）（单位温度）吸收（或放出）的（热量）叫做这种物质的比热容。比热容的单位是：J/kg·℃。 （2）比热容是物质的一种属性，只要物质相同，状态一定，比热容就（一定）。 （3）水的比热容：c=4.2×10³J/kg·℃，其物理意义是：1kg水温度升高（或降低）1℃时，所吸收（或释放）的热量是4.2×10³J。 （4）热量的计算： ①热量的计算：Q=cmΔt，Q是吸收或者放出的热量，c是比热容，m是质量，Δt是升高或者降低的温度。 ②热值（q）：某种原料完全燃烧所产生的热量与其质量之比，单位是J/kg或者J/V³。 ③燃料燃烧产生的热量计算公式：Q=qm或者Q=qV。 4.热机 （1）热机是利用燃料燃烧获得的（内能）转化为（机械能）的机器。在压缩冲程中（机械能）转化成（内）能，在做功冲程中（内能）转化成（机械能）。 （2）汽油机的一个工作循环由（吸气冲程）、（压缩冲程）、（做功冲程）和（排气冲程）等4个冲程组成，每个工作循环活塞上下各运动（2）次，曲轴转动（2）圈，对外做功（1）次。 5.燃料的热值及热机效率 （1）燃料的热值在数值上等于1kg某种燃料（完全燃烧）放出的热量，热值的单位是J/kg， （2）热机中，用来做（有用）功的那部分能量跟（原料完全燃烧）所放出的能量之比叫热机的效率，热机的效率总是小于1。 6.能量转化和守恒 （1）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，或从一个物体（转移）到另一个物体，而在（转化）或（转移）的过程中，能量的总量（不变），这就是能量守恒定律。 （2）能量的转化和转移是有（方向性）的，能量经转化后，可利用的能，只可能（减少），因此节能和如何有效地利用能源是当前重要的课题。 难点点拨： 难点1：内能、温度和热量的相互关系： 点拨：内能、温度和热量的区别和联系： （1）温度升高： ①内能增加，是一个状态量，只能说一个物体的温度是多少； ②不一定吸热，如：钻木取火，摩擦生热。 （2）吸收热量： ①不一定升温，如：晶体熔化，水沸腾； ②内能不一定增加，如：吸收的热量全都对外做功，内能可能不变。 （3）内能增加： ①不一定升温，如：晶体熔化，水沸腾； ②不一定吸热，如：钻木取火，摩擦生热。 例题： 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（A） A.物体的温度升高，内能增大 B物体的温度越高，所含的热量越多 C.物体内能增大，一定从外界吸收热量 D.物体的温度不变，其内能就一定不变 注意：容易认为B正确，但是温度是一个过程量，不能说物体含有多少热量，只能说吸收或者放出多少热量。 难点2：比热容的应用 点拨：选用规格相同的电加热器可以使物体吸收热量的多少通过吸热时间来反映；判断物质吸热能力时可采取两种方法： ①物质在吸收（放出)相同热量时,温差变化小,说明此物质吸热能力强； ②温差变化相同时，吸收（放出）热量越多，说明此物质吸热能力强。一定要审题清楚，控制变量便于比较得出正确的结论。 例题： 小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”的实验，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体，并用相同的电加热器分别加热。 （1）要完成该探究实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和（秒表）； （2）实验中选择相同规格的电加热器，其目的是（在相同时间内提供等值的热量）： （3）小田根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图乙所示，分析图乙可知（ A ）(选填'A'或“B”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知A的比热容为2.4×10³J/(kg·℃)，则B的比热容为（1.2×10³）J/(kg·℃)。 难点3：热值和热效率的应用 点拨:做题时会利用公式Q=cm△t、q=Q/m或q=Q/V号、 η=W/Q放 进行相关计算。由于公式多物理量多，所以更应该理解以上物理量的含义，灵活运用公式。并且多结合生活实物（如热水器、加热器等）和能源（太阳能、无烟煤、利用垃圾变废为宝等)，做题时会更得心应手。 难点4：汽油机与力学知识的结合应用 点拨：不仅要掌握好热机的相关知识，还要结合例如:压力F=pS、功W=Pt=Fs、功率P=W/t=Fυ等力学公式来解答题目。 例题： 某4缸四冲程汽油机的每一个汽缸的横截面积均为5×10⁻³m²，活塞冲程长0.06m，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×10⁵Pa，飞轮的转速是2400r/min。则这种汽油机燃气对活塞的平均压力为（4500）N；这台汽油机满负荷工作时一个汽缸做功的功率为（5400）W。 解答: （1）因为p=9.0×105⁵Pa，S=5×10⁻³m²，所以根据公式p=F/S，燃气对活塞的平均压力为： F= pS=9.0×10⁵Pa×5×10⁻³m²=4500N （2）因为飞轮每分钟做功次数为2400/2=1200次，做一次功W=Fs=4500N×0.06m=270J， 1min做的功为W=270J×1200=324000J，则P=W/t=324000J/60s=5400W。 分析: （1）知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式F=PS计算出平均压力的大小 （2）飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动2400周对外做功的次数，已经计算出个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式P=W/s计算出汽油机的功率。 |
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