2019-2020年中考物理專題復(fù)習(xí) 第六講 熱和能.doc
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2019-2020年中考物理專題復(fù)習(xí) 第六講 熱和能 一、復(fù)習(xí)策略 1、分子動(dòng)理論 （1）物質(zhì)是由大量分子組成的（分子直徑：10－10m） （2）分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)（擴(kuò)散） （3）分子間存在相互作用的引力和斥力 2、內(nèi)能 （4）比熱容及其計(jì)算 ①定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)、溫度升高（或降低）1℃時(shí)所吸收（放出）的熱量． ②單位：J/(kg℃)（意義） ?、蹜?yīng)用：水的比熱容最大 ?、苡?jì)算 （5）內(nèi)能的利用 ①汽油機(jī)和柴油機(jī) b．內(nèi)燃機(jī)每完成四個(gè)沖程時(shí)，做功一次，（曲軸）飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周． ?、谌剂系臒嶂导靶? a．Q放=mq=Vq（理想狀況下：完全燃燒）． b．內(nèi)燃機(jī)效率 3、能量的轉(zhuǎn)化和守恒 （1）能量 ?。?）能量守恒定律：能量既不能創(chuàng)生，也不能消滅，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體．在轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量的總量總保持不變． ?。ɡ斫饽芰渴睾愣膳c節(jié)約能源之間的關(guān)系）． 二、典例剖析 例1、(黃岡市)晴天，幾位大學(xué)生在森林中迷路了，下面四種利用風(fēng)向引導(dǎo)他們走出森林的說(shuō)法中，正確的是(圖中虛線為空氣流動(dòng)形成風(fēng)的路徑示意圖)（?。? A．森林吸熱，溫度升高較慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應(yīng)順風(fēng)走 B．土地吸熱，溫度升高較快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應(yīng)順風(fēng)走 C．森林吸熱，溫度升高較慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應(yīng)迎風(fēng)走 D．土地吸熱，溫度升高較快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應(yīng)迎風(fēng)走 解析：本題考查了與熱現(xiàn)象相關(guān)的諸多知識(shí)．題中“晴天”表明了森林和土地在吸熱相同的情況下，比較兩地溫度變化情況：森林與土地相比，濕度大，加上植物的水分蒸發(fā)也要吸熱，因而溫度升高較慢；空氣的溫度比土地處低；又由于熱脹冷縮，熱空氣較易上升，森林的空氣溫度低，密度大，就會(huì)從森林流向外界，故要走出森林應(yīng)順風(fēng)走．應(yīng)選A． 答案：A 例2、(北京市)做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能．下列實(shí)例中，屬于通過(guò)熱傳遞方式改變物體內(nèi)能的是（?。? A．雙手因摩擦而發(fā)熱 B．用火燒水時(shí)水溫升高 C．鋸木板時(shí)鋸條發(fā)燙 D．古人鉆木取火 解析：改變物體的內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞．而且兩種方式在改變內(nèi)能時(shí)是等效的，做功包括對(duì)物體做功和物體對(duì)外做功，其中對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能會(huì)增加，物體對(duì)外做功時(shí)，物體的內(nèi)能會(huì)減少．熱傳遞指物體吸收或放出熱量，在以上各選項(xiàng)中，摩擦發(fā)熱、鋸條發(fā)燙和鉆木取火都是做功使物體的內(nèi)能增加，只有B選項(xiàng)用火燒水使水溫升高是通過(guò)熱傳遞使水的內(nèi)能增加．故應(yīng)選B． 答案：B 例3、(廈門市)中國(guó)幅員遼闊，相同緯度上內(nèi)陸地區(qū)晝夜溫差比沿海地區(qū)大．其主要原因是（?。? A．地勢(shì)的高低不同 B．水和陸地的比熱容不同 C．日照的時(shí)間不同 D．離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近不同 解析：本題考查的是與比熱容相關(guān)的知識(shí)．比熱容是物質(zhì)的特性，不同物質(zhì)的比熱容一般不相同．題中“在相同緯度上”的沿海地區(qū)和內(nèi)陸地區(qū)實(shí)際上指明了在相同的溫度條件下，而區(qū)別在于沿海地區(qū)有大量的水存在，而內(nèi)陸地區(qū)主要是干泥土．水的比熱容比干泥土的大，所以在吸收或放出相同熱量的情況下，水的溫度比干泥土升高或降低得少，故水的晝夜溫差比干泥土溫差改變?。时绢}應(yīng)選B． 答案：B 例4、(大連市)如圖所示，關(guān)于水和煤油內(nèi)能的大小，以下說(shuō)法正確的是（ ） A．甲容器中水的內(nèi)能大于乙容器中水的內(nèi)能 B．甲容器中水的內(nèi)能小于乙容器中水的內(nèi)能 C．丙容器中煤油的內(nèi)能大于丁容器中煤油的內(nèi)能 D．丙容器中煤油的內(nèi)能小于丁容器中煤油的內(nèi)能 解析：本題考查了內(nèi)能及內(nèi)能的影響因素的相關(guān)知識(shí)．內(nèi)能是指物體內(nèi)所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，它的主要影響因素是分子數(shù)目(即物體的質(zhì)量)和溫度(分子動(dòng)能的標(biāo)志)．比較甲和乙可知，質(zhì)量相同的水溫度越高，內(nèi)能越大，比較丙和丁可知，溫度相同的煤油質(zhì)量越大，內(nèi)能也越大．由此可知，正確的選項(xiàng)應(yīng)為B和C． 答案：BC 例5、(海南省)下列現(xiàn)象能說(shuō)明分子永不停息地做運(yùn)動(dòng)的是（?。? A．破鏡不能圓 B．顯微鏡下微生物到處移動(dòng) C．灰塵在空中飛舞 D．花香撲鼻 解析：一切物體的分子都在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是分子動(dòng)理論的重要內(nèi)容，能夠說(shuō)明這一點(diǎn)的包括物體內(nèi)分子的微觀運(yùn)動(dòng)，比如擴(kuò)散現(xiàn)象，而一些固體顆粒的運(yùn)動(dòng)則屬于宏觀運(yùn)動(dòng)，宏觀運(yùn)動(dòng)并不能說(shuō)明宏觀物體內(nèi)每個(gè)分子都在運(yùn)動(dòng)．比如灰塵在空中飛舞屬宏觀運(yùn)動(dòng)，它并不能說(shuō)明構(gòu)成灰塵內(nèi)的每個(gè)分子都在不停地做運(yùn)動(dòng)．而顯微鏡下微生物的移動(dòng)同樣也不能說(shuō)明構(gòu)成微生物的分子都在不停運(yùn)動(dòng)．另外，惟一能用宏觀運(yùn)動(dòng)證明微觀運(yùn)動(dòng)的只有布朗運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)中花粉顆粒的運(yùn)動(dòng)正好說(shuō)明了水分子在不停地撞擊花粉顆粒所至，因而可以說(shuō)明水分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．而本題A選項(xiàng)中破鏡不能重圓主要說(shuō)明了分子間距離較大，作用力太微弱．故本題答案應(yīng)選D．花香撲鼻屬擴(kuò)散現(xiàn)象，說(shuō)明花香分子在運(yùn)動(dòng)． 答案：D 例6、下列關(guān)于分子動(dòng)理論的說(shuō)法中，正確的是（?。? A．物體運(yùn)動(dòng)得越快，物體內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)也越快 B．液體凝固成固體后，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)就停止了 C．固體被壓縮到分子之間無(wú)間隙才不能被壓縮 D．溫度越高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈 解析：本題考查根據(jù)分子動(dòng)理論知識(shí)來(lái)判斷各選項(xiàng)正確與否的能力．物體內(nèi)部大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)是微觀粒子的一種運(yùn)動(dòng)，它跟物體的宏觀運(yùn)動(dòng)是兩種不同性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)．當(dāng)物體靜止速度為零時(shí)，分子的運(yùn)動(dòng)并未停止，所以A選項(xiàng)不正確．無(wú)論物體是固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)，大量分子都是處于不停的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)液體凝固成固體時(shí)，分子運(yùn)動(dòng)并未停止，選項(xiàng)B不正確．分子間同時(shí)存在引力和斥力作用，當(dāng)分子間距離小于一定的距離時(shí)，分子間斥力起主要作用，因此分子間距離不能被無(wú)限壓縮，選項(xiàng)C也不正確．實(shí)驗(yàn)表明：物體溫度升高，分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)速度增大，所以選項(xiàng)D正確． 答案：D 例7、關(guān)于做功、熱傳遞和內(nèi)能，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（?。? A．對(duì)物體做功一定能使物體的內(nèi)能增加 B．做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的 C．0℃的物體也具有內(nèi)能 D．物體吸熱，內(nèi)能增加，溫度可能升高 解析：本題考查對(duì)改變物體內(nèi)能兩種方法的理解．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，兩者是等效的，選項(xiàng)B正確．一切物體的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)而都具有內(nèi)能，選項(xiàng)c正確．物體吸熱，內(nèi)能一定增加，但溫度不一定升高．例如：冰在熔化過(guò)程中吸熱，內(nèi)能增加而溫度不變，故選項(xiàng)D也正確．對(duì)物體做功，如：克服摩擦、壓縮物體可以使物體內(nèi)能增加，但若將物體舉高對(duì)物體做功，其內(nèi)能并沒(méi)有增加．因此對(duì)物體做功物體內(nèi)能可能增加，也可能不增加，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤． 答案：A 例8、據(jù)有關(guān)專家預(yù)測(cè)，我國(guó)目前最大的水電站——三峽水電站建成后，三峽水庫(kù)區(qū)的氣溫會(huì)受到一定的影響：夏天將比原來(lái)下降2℃左右，而冬天將比原來(lái)升高2℃左右．請(qǐng)你解釋發(fā)生這個(gè)現(xiàn)象的原因． 解析：本題是密切聯(lián)系我國(guó)建設(shè)實(shí)際，運(yùn)用物理知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題的試題，考查在常見(jiàn)物質(zhì)中水的比熱最大這一特點(diǎn)在實(shí)際中的作用．水的比熱大表明在質(zhì)量相同，吸收熱量相同時(shí)，水的溫度升高的低． 答案：水電站建成后，庫(kù)區(qū)水量大大增加，因?yàn)樗谋葻岜雀赡嗤翚馍笆拇?，夏天?dāng)吸收相同熱量時(shí)，水升高的溫度比干泥土、砂石的低，所以庫(kù)區(qū)的氣溫較原來(lái)的有所下降．冬天當(dāng)水和干泥土、砂石放出相同熱量時(shí)，水降低的溫度比干泥土、砂石降低的少，所以庫(kù)區(qū)的氣溫較原來(lái)的有所升高． 例9、焦炭的熱值為3.0l07J/kg，它的物理意義是_________，完全燃燒________kg的焦炭放出的熱量能把200kg的水溫度升高50℃． 解析：燃料燃燒時(shí)放出的熱量可用公式Q放=qm來(lái)計(jì)算．(q表示熱值，m表示質(zhì)量)有關(guān)熱值與熱量的計(jì)算總稱為熱學(xué)計(jì)算，計(jì)算過(guò)程中主要用Q放=qm與熱量的計(jì)算公式，通過(guò)Q吸=Q放或Q吸=ηQ放(η為吸熱的百分比)來(lái)進(jìn)行解題． 答案：由定義可知，熱值就是1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量．焦炭的熱值為3.0107J/kg，它的物理意義是1kg焦炭完全燃燒放出的熱量為3.0107J． 200kg的水溫度升高50℃吸熱的熱量： Q吸=c水m水△t水=4.2103J/(kg℃)200kg50℃=4.2107J 因?yàn)榻固客耆紵懦龅臒崃縌放=Q吸=4.2107J 所以有 例10、(大連)小明猜想“液體的密度ρ越大，其比熱容c也越大”．他查到了一些液體的密度值如下表： 物質(zhì) 密度ρ(kgm－3) 物質(zhì) 密度ρ(kgm－3) 水 1.0103 柴油 0.8103 煤油 0.8103 汽油 0.71103 植物油 0.9103 酒精 0.8103 由于不知道表中各種液體之間比熱容的大小關(guān)系，需要用實(shí)驗(yàn)方法得到． 實(shí)驗(yàn)器材： 鐵架臺(tái)(帶鐵圈)、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、細(xì)線、火柴、燒杯、秒表、天平和砝碼(以上每一種器材數(shù)量足夠、規(guī)格相同)；火焰相同的酒精燈若干；密度表中所給出的各種液體足量． 實(shí)驗(yàn)中，小明選取的三種液體分別是煤油、植物油和水． (1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)要求： a．實(shí)驗(yàn)原理是：________________________________． b．實(shí)驗(yàn)中你準(zhǔn)備測(cè)量哪個(gè)物理量來(lái)間接知道液體的比熱容大小? c．實(shí)驗(yàn)中要控制的變量是：液體的質(zhì)量和________________________________． d．實(shí)驗(yàn)中，怎樣操作才能使燒杯在單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量都相等? (2)如果測(cè)量的結(jié)果與小明的猜想相矛盾，則測(cè)出的三個(gè)物理量大小關(guān)系會(huì)有很多種，請(qǐng)寫出其中的一種．________________________________． (3)如果小明選取煤油、酒精和水這三種液體做實(shí)驗(yàn)，會(huì)存在哪些問(wèn)題? 解析：(1)物質(zhì)的比熱容c大小雖然由物質(zhì)種類決定，但由 可知，在一定條件下，c的大小可以由Q、△t或m的大小體現(xiàn)．在實(shí)驗(yàn)中，Q的大小可以通過(guò)加熱時(shí)間長(zhǎng)短反映；由于溫度變化大小和加熱時(shí)間長(zhǎng)短的改變?nèi)菀讓?shí)施；而要保持Q和△t不變，改變m，不易操作．因此，在實(shí)驗(yàn)中，有兩個(gè)方案：一是m相同，Q相同(加熱時(shí)間相同)，測(cè)出溫度變化，比較溫度變化大?。疁囟茸兓酱?，c越小；二是m相同，△t相同，測(cè)出加熱時(shí)間長(zhǎng)短．加熱時(shí)間越長(zhǎng)，吸熱越多，c越大． (2)要讓三種液體在相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同，現(xiàn)在酒精燈相同，則裝置其他部分安裝必須相同．如可以使用同一套裝置，只換用不同燒杯和液體；或三個(gè)鐵架上的燒杯擺放相同，確保加熱時(shí)，相同時(shí)間內(nèi)吸熱相同．除了小明猜想外，還有“液體密度ρ越大，比熱容c越小”；“液體密度ρ相同，比熱容也相同”；“液體密度不同，比熱容相同”；“液體密度大小與比熱容大小無(wú)關(guān)”等．表現(xiàn)出的測(cè)量的溫度變化△t或加熱時(shí)間的關(guān)系就很多． (3)首先小明的猜想是“液體密度ρ越大，比熱容c也越大”，酒精與煤油的密度相同無(wú)法進(jìn)行比較；其次酒精的易蒸發(fā)、易燃燒無(wú)法用于實(shí)驗(yàn)． 答案：(1)a． ；b．可用“溫度變化量△t”(也可以用“加熱時(shí)間”)；c．液體加熱時(shí)間，保證吸熱相同；d．用同一個(gè)裝置加熱燒杯或調(diào)整鐵架臺(tái)上放燒杯的鐵圈的高度，使酒精燈的火焰與燒杯底部的距離相等. (2)△t煤油=△t植物油=△t水(t煤油=t植物油=t水)(注：只要不是△t煤油>△t植物油>△t水或t煤油下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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