資源簡介

(共39張PPT)
2024浙江省中考科學
復習課件
第29講　內能、核能、能量轉化與守恒
分子動理論（七上教材P125）
1.含義：常見的物質是由大量的 　分子　 、 　原子　 構成的；一切物質的分子都在 　不停地做熱運動　 ；分子之間存在 　引力　 和 　斥力　 。
2.分子間的作用力：分子間同時存在著相互作用的 　引力　 和 　斥力　 。分子間的距離小時，作用力表現為 　斥力　 ；當分子間的距離稍大時，作用力表現為引力。
舉例：被緊壓在一起的鉛柱很難被分開屬于引力的作用；水很難被壓縮是斥力的作用。
分子
原子
不停地做熱運動
引力
斥力
引力
斥力
斥力
內能（九上教材P99）
1.克服摩擦做功與物體內能改變的關系
（1）內能含義：構成物質的大量微粒（如分子、原子、離子等）做 　無規則運動　 而具有的能。 　任何物體　 都有內能。
（2）物體溫度 　越高　 ，內能 　越大　 ；溫度越低，內能越小。
（3）克服摩擦做功，能使物體的內能增加。
無規則運動
任何物體
越高
越大
2.改變內能的兩種途徑——做功和熱傳遞
（1）做功：對物體做功，物體的內能 　增加　 ；物體對外界做功，物體的內能 　減少　 。實質是機械能轉化為內能。能的形式發生了變化。
（2）熱傳遞：物體吸熱，內能增加；物體放熱，內能
　減少　 。實質是內能從高溫物體傳遞到低溫物體，或者內能從同一物體的高溫部分　傳遞　 到低溫部分。能的形式未發生轉化。
（3）做功和熱傳遞對改變物體的內能是　等效　 的。
增加
減少
減少
傳遞
等效
3.用熱量來量度熱傳遞過程中內能的變化。熱傳遞中，傳遞的能量多少叫　　熱。低溫物體從外界吸收多少熱量，內能就熱熱熱多少；高溫物體向外界放出多少熱量，內能就 　減　 多少。
4．化學能與內能的轉化
(1)化學能是物質發生化學反應時所釋放的能量，它不能直接用來做功，只有在發生_____________的時候才釋放出來，變成內能或其他形式的能量。
(2)常見吸熱反應：________轉變為化學能；大多數分解反應，需要在加熱或高溫條件下才能進行。常見放熱反應：化學能轉變為內能[如燃燒、酸堿反應、金屬與酸反應、一般化合反應(如生石灰與水反應)]。
熱量
增加
減少
化學變化
內能
1．熱機是指各種利用內能做功的機械。熱機原理是將燃料的
__________轉化成內能再轉化成___________。
2．熱機的四個沖程：吸氣沖程、_______沖程、_______沖程、________沖程。
熱機（九上教材P104）
化學能
機械能
壓縮
做功
排氣
汽油機的四沖程工作簡圖
熱值、比熱容（七上教材P102）
熱值 比熱容
概念 1千克（或1立方米）的某種燃料完全燃燒時放出的熱量，符號為q 單位質量的某種物質，溫度升高（或降低）1 ℃所吸收（或釋放）的熱量，用符號c表示
單位 焦/千克（J/kg），
焦/米3（J/m3） 焦每千克攝氏度，即焦/（千克·攝氏度），符號為J/（kg·℃）
影響因素 熱值是燃料的一種屬性，與燃料的形狀、體積、質量和是否充分燃燒無關，與燃料的________________ 有關 比熱容是反映物質自身的物理屬性，不同物質比熱容一般不同
熱量計算 Q＝ 　qm　 （適用于固體、液體） Q＝ 　cm Δt　
種類
qm
cmΔt
核能的利用（九上教材P119）
1.核能：原子核是可以轉變的，且在有些轉變的過程中還會釋放出巨大的能量，這種能量叫做核能。
2.獲得核能的途徑
（1）重核裂變：質量較大的原子核在中子轟擊下分裂成兩個新原子核，并釋放出能量的過程。
原子彈：根據 　核裂變　 的原理制成。
（2）輕核聚變：兩個質量較小的原子核結合成質量較大的新核，同時釋放出能量的過程。
氫彈：根據 　核聚變　 的原理制成。
核裂變
核聚變
3.放射性及其應用
（1）原子核的裂變和聚變都會產生一些放射性物質，如α射線、β射線、γ射線和X射線等。
（2）大量放射線對人畜會造成很大的傷害。如：建造核電站通常要修建很厚的水泥防護層，防止放射線外泄。
（3）較小量的放射線可以為人類做許多事。如：利用γ射線探傷、育種、放射線治療腫瘤等疾病。
4.核電站
（1）核電站原理： 　原子核裂變　 。
（2）核電站的能量轉化：核能→ 　內能　 →機械能→
　電能　 。
原子核裂變
內能
電能
能量的轉化與守恒（九上教材P124）
1.能量的轉化與守恒定律
（1）能量既不會消滅，也不會創生，它只會從一種形式 　　轉 為其他形式，或者從一個物體 　轉移　 到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能的 　總量保持不變　 ，這就是 　能量的轉化與與與守恒定律　 。
（2）能量的轉化和守恒定律是自然科學最基本的規律?！坝绖訖C”是不可能成功的，因為它違背了 　能量的轉化與守恒定律　　　。
轉化
轉移
總量保持不變
能量的轉
化與守恒定律
能量的轉化
與守恒定律
2.能量的轉化與傳遞有一定的方向性
能量的轉化與傳遞有一定的 　方向性　。例如熱能可以從高溫物體轉移到低溫物體，而不能自發地從低溫物體轉移到高溫物體；可燃物可以通過燃燒將化學能轉化成內能，但不可能將內能自發地轉化成化學能。
3.能量利用效率和節能的關系
（1）能量利用效率是指有效利用的能量與總能量之比。
（2）提高能量利用效率的方法：減少能量浪費和損失；改進機械設備。
方向性
1.改變物體內能的方法
　　從能的轉化看，通過做功改變物體的內能，實質上是其他形式的能與物體內能相互轉化的過程。因此功可以用來量度內能改變的多少。通過熱傳遞可以改變物體的內能，實質上是內能在物體間的轉移，熱傳遞過程中傳遞的能量用熱量表示。因此熱量也可以量度物體內能的變化。
例1　如圖所示，甲氣球裝入少量的水，將甲、乙兩個氣球吹成一樣大小，用細繩把它們掛在橫桿上，燭焰靠近氣球的底部加熱，發現乙氣球“啪”的一聲破了，而甲氣球加熱很長時間仍安然無恙。這是由于甲氣球裝有水，水的比熱容較_______，且水蒸發過程需要_______熱，所以甲氣球的溫度升高得慢。在加熱過程中，乙氣球內氣體內能增大，是用___________方法改變氣體的內能。
大
吸
熱傳遞
變式1　下列實例中，改變物體內能的途徑與其他三個不同的是（　B?。?br/>A.用力搓手，手會發熱
B.把冰冷的手放到嘴邊哈氣，手會變暖
C.用鋸條鋸木頭，鋸條溫度升高
D.用手反復彎折鐵絲，鐵絲彎折處會發熱
B
2.能量的轉化與守恒
　　能量的轉化與守恒定律普遍適用于自然界的任何科學現象。能量發生轉化是指能量的形式發生了變化。能量發生轉移是指能量的形式沒有變化，只是從一個物體轉移到另一個物體。能量的轉化和轉移是有方向的，內能不可能自發地從低溫物體轉移到高溫物體，只能從高溫物體自發地轉移到低溫物體；機械能可自發地轉化為內能，但內能不可自發地轉化為機械能。
例2　如圖所示，AB為光滑弧形槽，滑槽底部與水平面平滑連接，BC段是粗糙程度相同的平面，CD段是光滑平面，一個質量為m的小球從滑槽A處由靜止開始下滑，運動到C處擠壓彈簧，D處為彈簧被擠壓到最短長度(彈簧能恢復到原來位置，不計碰撞時的能量損失)。第1次反彈后能沿著弧形槽上升到h/2處(不計空氣阻力)。
(1)小球由A到B的過程中，機械能________(選填“守恒”或“不守恒”)。
(2)整個過程中，小球速度最大值vmax位于第一次經過______(選填“A”“B”“C”或“D”)處。
(3)小球第一次由B到C的過程中，克服摩擦力做功_________(用相應的字母表示)。
守恒
B
mgh/4
變式2　下列說法中不正確的是( )
A．摩托車上的熱機工作時提供動力的是做功沖程
B．內能小的物體不可能將熱量傳遞給內能大的物體
C．用鋸條鋸木頭時鋸條發熱，鋸條內能增加，木板內能也增加
D．能量的轉移和轉化具有一定的方向性
B
　分子動理論
1.下列對宏觀事實的微觀解釋錯誤的是（　B?。?br/>選項 宏觀事實 微觀解釋
A 塑料帶很難被拉斷 分子之間有引力
B 水結冰后不再流動 分子停止了運動
C 切洋蔥時眼睛被熏得直流淚 分子在不停運動
D 水很難被壓縮 分子之間有斥力
B
　改變物體內能的方式
2．(2023，麗水)如圖是電熱液體蟻香器，工作時內部的發熱部件對蚊香液加熱，一段時間后，其頂部有“白霧”飄出，房間里彌漫著蚊香液的清香，起到驅蚊和滅蚊的作用。
(1)發熱部件使蚊香液溫度升高，該過程主要通過__________(選填“做功”或“熱傳遞”)使蚊香液的內能增加。
(2)“白霧”是蚊香液先汽化后_______(填物態變化名稱)形成的。
(3)房間里彌漫著清香說明分子在不停地
做________________。
熱傳遞
液化
無規則運動
3．如圖一只瓶子內裝有一些鐵屑。我們既可以通過振蕩，也可以通過加熱，使鐵屑的溫度升高，內能增大。從改變物體內能的方法來看，前者是通過________方法，后者是通過________方法來增大鐵屑的內能。如果你沒有看到內能改變的過程，僅憑鐵屑溫度的改變，能否確定采用了什么方法改變了鐵屑的內能？_______(選填“能”或“不能”)，這是因為________________
_______________________________________。
做功
熱傳遞
不能
做功與熱傳遞
兩種方法對改變物體的內能是等效的
4．如圖是小明制作的簡易“蒸汽船”模型。將盛有一定量水的銅制容器安裝在“船體”上，用蠟燭對銅制容器底部加熱，一段時間后銅管會向右噴蒸汽，“蒸汽船”就向左行駛。
(1)蠟燭對銅制容器加熱導致容器內水溫升高，這是通過_________的方式改變水的內能。
(2)當銅管向右噴蒸汽時，“船體”獲得噴出的蒸汽對其向左的推力，這說明了____________________________。
熱傳遞
物體間力的作用是相互的
　內能、熱量與溫度的關系
5．將一高溫物體與一低溫物體接觸達到相同溫度(兩物體與外界沒有熱量交換)，則有( )
A．高溫物體放出的熱量一定大于低溫物體吸收的熱量
B．高溫物體放出的熱量一定等于低溫物體吸收的熱量
C．高溫物體降低的溫度一定大于低溫物體升高的溫度
D．高溫物體降低的溫度一定等于低溫物體升高的溫度
B
6．下面是兩個有關熱學方面的觀點，請用實例說明它們是錯誤的。
(1)物體吸收熱量，溫度一定升高。
________________________________________________。
(2)物體溫度升高，一定是吸收了熱量。
________________________________________________。
冰熔化時吸收熱量，但溫度保持不變
壓縮空氣做功使空氣溫度升高(或“摩擦生熱”等)
　比熱容的理解和相關計算
7．(2023，寧波)為了比較液體a和液體b的比熱大小，小寧分別稱取相同質量的a和b，在初溫相同條件下，利用如圖所示裝置在沸水中加熱。
(1)做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種途
徑。本實驗中，液體a、b內能增加的途徑
是____________。
(2)實驗過程中，小寧觀察到溫度計甲的示
數變化始終比乙快。由此可知，液體a的比
熱ca與液體b的比熱cb的大小關系是：ca______cb。
熱傳遞
<
8．正午，小明對水面獲取太陽的能量情況進行研究，他將裝有400 g水的盤子放在室外平臺上，經陽光照射10 min，水溫升高了2.5 ℃，不計水的蒸發[水的比熱容是4.2×103 J/(kg·℃)]。
(1)該過程水吸收的熱量是多少？
(2)若照射到盤中水面上太陽能的功率為25 W，水獲取太陽能的效率是多大？
解：(1)由Q＝cmΔt可得，該過程水吸收的熱量為Q吸＝cmΔt＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.4 kg×2.5 ℃＝4.2×103 J。
　熱機的理解和沖程判斷
10.如圖，汽油機處于工作過程中的某個沖程，對此沖程下列敘述正確的是（　A?。?br/>A.壓縮沖程，機械能轉化為內能
B.壓縮沖程，內能轉化為機械能
C.做功沖程，機械能轉化為內能
D.做功沖程，內能轉化為機械能
A
10．將“氣壓火箭”發射筒內充滿氣體，并在發射管外安裝好紙火箭外殼。如圖所示，按下發射氣閥，隨著“砰”的一聲響，火箭飛出，同時看到下端管口出現了明顯的“白氣”。下列敘述中正確的是( )
A．“白氣”是水蒸氣
B．“白氣”是由外界水蒸氣吸熱產生的
C．發射筒內氣體與外界氣體發生熱傳
遞，內能增加
D．發射筒內氣體對筒身與紙火箭做功，內能減小
D
11．如圖甲所示，在玻璃筒底部放一小團浸有乙醚的棉花，快速壓下活塞，觀察到棉花燃燒。此實驗可得出的結論是：對_____________(選填“浸有乙醚的棉花”或“筒內氣體”)做功，它的內能會增大。如圖乙所示為單缸四沖程汽油機工作過程中的四個沖程，其中______(填字母)與上述實驗過程中能量的轉化是一致的。若該汽油機的曲軸轉速是3600轉/分鐘，則其每秒對外做功________次。若該汽油機1次做功2000 J，該汽油機的功率是_______kW。
筒內氣體
B
30
60
　能量的轉化和守恒
12.能量的形式多種多樣且可以相互轉化，下列事例中，屬于內能轉化為機械能的是（　D?。?br/>A.運動員奔跑 B.電風扇工作
　
C.氫彈爆炸 D.內燃機做功沖程
D
13．某智能百葉窗的葉片上貼有太陽能板，在光照時發電，給電動機供電以調節百葉窗的開合。該過程中發生的能量轉換是( )
A．電能→機械能→光能
B．光能→機械能→電能
C．光能→電能→機械能
D．機械能→電能→光能
C
14．(2023，臺州)如圖是我市三門核電站的發電流程示意圖。在發電時，能量轉化過程是( )
A．核能→機械能→內能→電能
B．核能→內能→機械能→電能
C．內能→核能→機械能→電能
D．機械能→核能→內能→電能
B
15．(2022，杭州)汽車開動和人的生命活動都需要能量，能量是各種運動的量度。給汽車開動和人的生命活動提供能量的兩個過程如圖所示，下列分析錯誤的是( )
A．都通過劇烈的氧化反應釋放出能量
B．都將化學能轉化為其他形式的能
C．都參與自然界的碳循環和氧循環
D．都遵循能量的轉化和守恒定律
A
16．如圖是一款健身拉力器原理圖，斜面的傾角為30°，重500 N的物塊與固定在斜面底端的彈簧相連。小明通過定滑輪拉著物塊沿斜面向上勻速運動2 m的過程中(此過程彈簧始終處于被拉伸狀態)。小明對繩的拉力所做的功為1000 J，克服彈簧拉力做功300 J，則克服物塊重力做的功為________J，物塊與斜面之間摩擦力的大小為________N。(忽略繩重、滑輪與軸的摩擦)
500
100
17．(2022，臺州改編)鋁箔輕巧，導電性好，能做許多科學實驗。折一個U形鋁箔框，其兩端通過回形針與干電池兩端相連，置于磁鐵上方，如圖所示。通電時，鋁箔框就會朝一個方向擺動。通電擺動時，電能轉化為_________能和內能。
機械
18．(2023，麗水)重為0.027牛的乒乓球，從1米高的A點自由下落，第一次落地彈起至0.6米的最高點B(如圖甲)，將乒乓球置于裝有適量水的杯子中，一起從1米高處自由下落，杯子落地后乒乓球彈起的高度遠大于1米(如圖乙)。
(1)圖甲中的乒乓球從A點下落到彈起至B
點的過程中，機械能減少___________焦。
(2)圖乙中的乒乓球彈起的高度遠大于1米，
是由于乒乓球彈起瞬間機械能增大，此時
對乒乓球做功的物體是________。
0.0108
水

展開更多......

收起↑