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1、专题十四热和能 能源与可持续发展近代科学之父伽利略( 二)伽利略除了具体的研究成果外, 还在研究方法上为近代物理学的发展开辟了道路, 是他首先把实验引进物理学并赋予重要的地位, 革除了以往只靠思辨下结论的恶习.他同时也很注意严格的推理和数学的运用, 例如他用消除摩擦的极限情况来说明惯性运动, 推论大石头和小石块绑在一起下落应具有的速度来使亚里士多德的有关理论陷于自相矛盾的困境, 从而否定重物比轻物下落快的结论.这些推理能消除直觉的错误, 从而更深入地理解现象的本质.为了纪念伽利略的功绩, 人们把木卫一、 木卫二、 木卫三和木卫四命名为伽利略卫星.考点内容测评要求中考指数通过观察和实验, 初步了
2、解分子动理论的基本观点, 并能用其解释某些热现象级( 记住、 列举)内能的概念.能简单描述温度和内能的关系级( 理解、 解释)从能量转化的角度认识燃料的热值级( 理解)内能的利用在人类社会发展史上的重要意义级( 列举)热量的概念级( 理解)通过实验, 了解比热容的概念.尝试用比热容解释简单的自然现象级( 探究、 应用)知道能量守恒定律.能举出日常生活中能量守恒的实例.有用能量转化与守恒的观点分析物理现象的意识级( 记住)通过能量的转化和转移, 认识效率级( 理解)初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性级( 记住)能通过具体事例, 说出能源与人类生存和社会发展的关系级( 级列举)能结
3、合实例, 说出不可再生能源和可再生能源的特点级( 列举)核能的优点和可能带来的问题级( 说明)了解世界和我国的能源状况.对于能源的开发利用有可持续发展的意识级( 说明)有保护环境和合理利用资源的意识级( 说明)2 0 1 3 2 0 1 1年江苏省中考真题演练一、选择题1 .(2 0 1 3江苏苏州) 关于温度、 内能和热量, 下列说法正确的是().A .物体的内能越多, 放热一定越多B .温度相同的物体, 其内能一定相等C .物体的内能增加, 一定要吸收热量D .晶体熔化时温度不变, 其内能一定增加2 .(2 0 1 3江苏苏州) 下列关于能源、 能量转化及其获取的说法正确的是().A .化
4、石能源是可再生能源B .太阳能不是清洁能源C .能量在转化或转移的过程中总量保持不变D .核能只能通过重核裂变获取3 .(2 0 1 1江苏常州) 为体现低碳经济的理念, 上海世博会充分利用太阳能发电技术, 其主题馆屋面太阳能板的面积达31 04m2, 年发电量31 06kWh .若这些电能由火力发电站提供( 煤的热值为31 07J/k g, 煤完全燃烧释放的内能转化为电能的效率是3 0%) , 则仅此一项每年可节约煤炭的质量为().A .2. 01 04k g B .1. 21 05k gC .3. 61 05k gD .1. 21 06k g4.(2 0 1 2 江 苏 南 通) 以下四张
5、图是说明分子间 有 引力 的是( ).3年中考2年模拟物理 西方古代对力的概念的认识亚里士多德是较早探讨力的概念的科学家, 他的结论大多是一些猜想和推测的结果, 也就导致了一些不正确的结论.他将自然界的运动分为两类, 一类是自然运动 是一种物体趋向自然位置的运动, 符合物体的本性, 不需要外力推动的运动; 另一类是非自然运动 是一种物体向非自然位置的或离开自然位置的运动, 是不符合物体本性的, 是需要外力作用的受迫运动.他研究了一种自然运动: 自由落体 得出了重的物体比轻的物体落得快的结论.他的一些不正确的结论竟然持续两千多年, 严重地阻碍了物理学的发展, 与其说是亚里士多德的不严谨给科学带来
6、了不利影响, 倒不如说是后来者的盲从和不求甚解的结果.A .滴在热水中的墨水使热水很快变色 B .端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码C .抽去玻琉板后, 两瓶中的气体逐渐混合 D.磁铁对铁钉有吸引力5.(2 0 1 1江苏南京) 关于粒子和宇宙, 下列认识中正确的是( ).A.地球是宇宙的中心, 恒星是绝对不动的B.闻气味能鉴别醋和酱油是因为分子间有相互作用力C.物理学家汤姆生发现了电子从而揭示了原子是有结构的D.将两块表面平滑的铅块压紧后, 它们会粘在一起是因为分子在运动6.(2 0 1 1江苏无锡) 下列现象中, 能说明分子不停地做无规则运动的是( ).A.细雨濛濛 B.桂花拣香C.雪花飞
7、舞D.树叶飘落二、填空题7 .(2 0 1 3江苏泰州) 能源危机日益加剧, 开发和利用新能源成为当务之急.光伏发电是将 能转化为 能; 目前的核能发电, 是通过 ( 填“ 核裂变” 或“ 核聚变” ) 释放的核能来发电的.8 .(2 0 1 2江苏淮安) 太阳能是 ( 填“ 可再生” 或“ 不可再生” ) 能源, 利用太阳能的方式有多种, 绿色植物的光合作用是将光能转化为 能; 太阳能热水器是通过 的方式增加水的内能9.(2 0 1 2江苏常州)2 0 1 2年5月, 日本科学家开发出制作单层硅分子薄膜技术, 如图所示: 在硅板表面覆盖陶瓷薄层, 持续加热一段时间后, 硅板中的硅分子居然能穿
8、透陶瓷薄层从而形成单层硅分子薄膜.加热使得硅分子穿透陶瓷薄膜, 这说明: ; .1 0.(2 0 1 1江苏盐城)2 0 1 1年3月1 1日, 日本仙台以东海域发生大地震并引发海啸.海浪具有巨大的 能, 致使褔岛核电站冷却系统受损, 反应堆温度升高.用海水冷却反应堆是利用 方式来改变反应堆的内能.褔岛附近的空气中检测到核电站泄漏的放射性物质, 说明分子是 的.1 1.(2 0 1 1江苏连云港) 冬天手冷时, 我们经常将两只手相互搓搓使手暖和, 这是利用 的方式使手的内能增加; 也可以用“ 暖手宝” 焐手, 这是利用 的方式增加手的内能.三、实验题1 2 .(2 0 1 3江苏扬州) 如图,
9、 在两个相同的烧杯中分别装有质量、 初温都相同的水和沙子, 用两个相同的酒精灯对其加热.(1) 加热相同时间后, 分别测量两者的温度, 发现沙子的温度明显高于水, 这是因为 ; 加热时搅拌沙子, 目的是 .(2) 在两烧杯上方分别盖上玻璃片, 过一会儿发现装水烧杯上方的玻璃片内侧有小水珠, 用手摸两个玻璃片, 发现装 ( 填“ 沙子” 或“ 水” ) 烧杯上方的玻璃片温度比较高, 原因是 .1 3 .(2 0 1 2江苏无锡) 为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值,小明采用如图所示的装置进行实验: 他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中, 点燃它们, 分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯
10、加热, 直至酒精和碎纸片完全燃烧.(1) 小明设计了一张记录实验数据的表格, 其中两项内容漏写了, 请你帮他补充完整.(2) 实验后小明根据实验数据利用公式Q=c mt算出了水吸收的热量, 结合“1 0g酒精” 这一数据, 算出了酒精的热值,算出的酒精热值是否可靠, 请说明理由 .温度燃料加热前水温/ 1 0g酒精 四、计算题1 4 .(2 0 1 3江苏苏州) 太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一.某品牌太阳能热水器每小时平均接收4. 21 06J的太阳能, 在5小时的有效照射时间内, 将热水器中质量为1 0 0k g、 初温为2 0的水温度升高到4 0.(1) 求热水器中的水吸收的热
11、量Q; 水的比热容c=4. 21 03J/ (k g) (2) 求热水器5小时内接收到的太阳能E;(3) 求热水器的效率;(4) 若改用煤气来加热这些水, 需要完全燃烧多少千克煤气?力的科学概念的建立英国物理学家牛顿首先提出了严格而科学的力的定义, 他在 自然哲学之数学原理 称: “ 力, 外加力是加于物体上的一种作用, 以改变其运动状态, 而不论这种状态是静止或匀速直线运动状态.” 牛顿让人们认识到外力存在于作用过程中, 一旦作用消失, 它将不复存在, 物体自身的性质 惯性则保持原来的以及新获得的运动状态.现代力学中的定义则几乎是牛顿的力的定义.我们通常不说力使物体的运动状态发生改变, 而说
12、是使物体获得了加速度.现代力的定义带有牛顿第三定律的烙印.( 煤气的热值q=4. 21 07J/k g, 假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)1 5 .(2 0 1 2江苏常州) 液化石油气的热值高达4. 61 07J/k g,一些不法商贩为谋取暴利, 常将液化石油气与价格低廉、 热值仅为2. 91 07J/k g的二甲醚混合装入钢瓶内销售给客户.常州市质监局对某液化石油气站销售的瓶装燃气进行检测: 将质量为1 0 0k g、 初始温度为3 1 的水装入容器内, 用高效炉灶燃烧瓶内燃气加热容器中的水直至1 0 0 恰好沸腾, 瓶内燃气消耗了0. 8 4k g .通过高效炉灶, 水能吸收燃气完全
13、燃烧释放热量的7 5%.已知水的比热容为c水=4. 21 03J/ (k g) , 问:(1) 瓶内燃气的热值是多少?(2) 该液化石油气站销售的瓶装液化石油气有无掺混二甲醚?2 0 1 3 2 0 1 1年全国中考真题演练一、选择题1 .(2 0 1 3福建福州) 年初福州森林公园的梅花开得好美, 小雪不禁想起“ 墙角数枝梅, 凌寒独自开, 遥知不是雪, 为有暗香来”.漫步丛中, 她闻到淡淡梅花香, 其原因是().A .分子很小B .分子间存在引力C .分子在不停地做无规则运动D .分子间存存斥力2 .(2 0 1 3浙江温州) 木工师傅做家具时, 来回拉动锯条锯木头.锯条温度将升高.该过程
14、主要通过().A .热传递使锯条的内能增加B .做功使锯条的内能增加C .热传递使锯条的内能减少D .做功使锯条的内能减少3 .(2 0 1 3四川乐山) 如图为某一天中央电视台天气预报的截图.图中显示的四个地方, 内陆地区的温差比沿海地区的温差大,造成这种差别的主要原因是().A .水的比热容比泥土、 砂石的比热容大B .水的内能比泥土、 砂石的内能大C .水的密度比泥土、 砂石的密度小D .水的温度比泥土、 砂石的温度低4 .(2 0 1 3山东济宁) 用两个相同的电热器给质量同为2k g的物质甲和水加热, 它们的温度随时间的变化关系如图所示, 据此判断甲物质1 0m i n吸收的热量为(
15、).A .5. 0 41 05JB .4. 21 05JC .2. 5 21 05JD .条件不足, 不能计算5 .(2 0 1 3湖北武汉) 同学们都是未来理想能源的探索者和使用者.关于未来理想能源, 下列说法不合理的是().A .必须全部转化为电能, 可保证大规模使用B .必须足够丰富, 可以保证长期使用C .必须足够便宜, 可以保证多数人用得起D .必须足够安全、 清洁, 可以保证不会严重影响环境6 .(2 0 1 3山东泰安) 如图所示实验或事例, 属于内能转化为机械能的是().7 .(2 0 1 3山东泰安) 关于温度、 比热容、 热量、 内能, 以下说法正确的是().A .一块0的
16、冰没有内能, 它的分子不会运动B .一个物体吸收了热量, 它的温度一定会升高C .一个物体温度升高了, 它的一定内能增加D .用水作为汽车发动机散热器的冷却剂, 其主要原因是水的比热容较小8 .(2 0 1 3四川成都) 关于原子、 原子核和核能, 表述正确的是().3年中考2年模拟物理 关羽比张飞更有力气吗民间关于三国时期的故事很多, 话说刘备、 关羽、 张飞“ 桃园三结义” 之后, 张飞对自己排在第三位总感到不服气, 有一天, 兄弟三人饮酒聚会, 张飞喝了不少酒, 趁着酒劲提出要与关羽比力气, 想出出这口气.他提出: 谁能把自己提起来谁的力气就大, 说罢, 他用双手紧抓自己的头发, 使劲向
17、上提, 尽管他使出了最大的力气, 憋得满脸通红, 甚至把头发都拔掉了一大把, 结果还是不能使自己离开地面, 最后便只好气呼呼地坐到自己的椅子上去了.关羽观察到张飞的失败, 沉思了一会儿, 找来一根绳子, 把绳子的一端拴在自己腰上, 另一端跨过一个树杈, 双手使劲下拉, 结果身体慢慢离开了地面, 关羽获胜了.A .原子由质子和电子组成B .原子核由质子和中子组成C .核能清洁无污染, 利用核能有利无害D .核能是我国当前利用的最主要能源9 .(2 0 1 3四川雅安) 下列说法中,正确的是().A .机械能为零的物体,内能一定也为零B .炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块不具有内能C .铁丝被快速弯
18、折的过程中,温度升高是因为机械能转化成内能D .汽油机的压缩冲程中,主要是用热传递的方式增加了气缸内物质的内能1 0 .(2 0 1 2陕西咸宁) 世界上的一切物体, 无论是一粒沙、 一缕烟、 还是一朵花都是由大量分子组成的, 下列现象能说明分子在不停息运动的是().A .沙尘暴起, 飞沙满天B .微风拂过, 炊烟袅袅C .阳春三月, 花香袭人D .丰收季节, 麦浪起伏1 1 .(2 0 1 2山东滨州) 检查酒驾时, 司机打开车窗, 交警闻到车内有酒精气味, 要求司机必须接受酒精含量的测试.交警能闻到酒精气味是因为酒精().A .分子之间存在引力B .分子之间存在斥力C .分子间有空隙D .
19、分子在不断运动1 2 .(2 0 1 2黑龙江鸡西) 下列现象中, 通过热传递来改变内能的是().1 3 .(2 0 1 2黑龙江鸡西) 如图所示是探究“ 电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关” 的实验.烧瓶内用煤油而不用水, 你认为主要的原因是().A .因为煤油的热值大B .因为煤油的比热容小C .因为煤油的密度小D .因为煤油具有可燃性1 4 .(2 0 1 2 云 南 昆 明) 下 列 关 于 热 现 象 的 说 法, 正 确 的 是().A .温度越高的物体具有的热量就越多B .汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能C .物体的温度越高, 分子热运动越剧烈D .物体吸收的热量越多
20、, 其比热容就越大二、填空题1 5 .(2 0 1 3山东菏泽) 利用一个空瓶子和一个装有红棕色二氧化氮气体的瓶子( 平板玻璃盖住瓶口) , 用来证明气体的分子是运动的.已知二氧化氮的密度大于空气的密度, 实验时, 应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在空瓶子的 方.1 6 .(2 0 1 3湖北鄂州) 美丽的鄂州“ 襟江抱湖枕名山” , 素有“ 百湖之市” 的美誉.市区及周边的湖泊, 可以大大减弱该地区的“ 热岛效应” , 这是利用了水的 大的特性; 春夏季节,漫步在洋澜湖畔, 可以闻到阵阵的花香, 从物理学的角度来讲, 这是 现象.1 7 .(2 0 1 3四川南充) 天然气是一种清洁燃料, 南
21、充市部分公交车和出租车使用天然气来代替柴油或汽油, 天然气 ( 填“ 可 再 生” , 或 “ 不 可 再 生” ) 能 源, 它 燃 烧 时 释 放 出 的 能转化为汽车的机械能.1 8 .(2 0 1 3甘肃庆阳) 能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一.能源家族中:煤炭、核能、石油、天然气、水能、风能、地热能等, 属于不可再生的是 ; 不是直接或间接来自于太阳的是 .( 填序号)1 9 .(2 0 1 3四川南充) 某中学为学生供应开水, 用焦炭作为燃料, 已知焦炭的热值是31 07J/k g, 现完全燃烧了4. 2k g的焦炭, 放出的热量 设该热量有2 5%被水吸收, 能将 k g
22、的水从2 5加热到1 0 0 . 已知c水=4. 21 03J/ (k g) .2 0 .(2 0 1 3山东菏泽) 小红对冰加热, 她根据冰熔化成水直到沸腾的过程的记录数据, 绘制成如图所示的温度随时间变化的图像.图像中的 段是熔化过程, 已知冰的比热容是2. 11 03J/ (k g) , 在对1 0 0g冰加热的前2m i n内冰吸热 J .2 1 .(2 0 1 2海南) 把碳素墨水分别滴入质量相等的清水中, 一段时间后观察到的现象如图所示, 这个实验演示的是 现象; 比较图甲和图乙可知, 越高, 分子运动越激烈.阿基米德与王冠的故事( 一)2 0 0 0多年以前, 有个古希腊著名的城
23、堡叙拉古, 叙拉古国王希罗二世, 叫工匠做一顶纯金的王冠.这顶王冠工艺精致, 重量也与所给的黄金相等, 但是国王凭着一些迹象, 怀疑工匠在王冠中掺了银子, 于是, 国王召见了他的顾问 阿基米德, 要求他在不损坏王冠的前提下查明真相.阿基米德接受任务之后, 冥思苦想, 吃不香, 睡不安, 眼看日子一天天地过去, 他都快要急疯了.有一天阿基米德去浴室洗澡.澡盆里放满了水, 他跳了进去, 只见水溢出了盆外.这时, 他感到身子入水越深, 溢出的水越多, 身子也感到越轻, 直到他整个身子浸入水中,水才不再溢出来.这时, 他的想像力被激发了, 一个科学家的灵感突然出现了!2 2 .(2 0 1 2山东东营
24、) 已知铁的比热容小于铝的比热容.质量相同的铁块和铝块吸收相同的热量后, 温度升高的多; 若它们降低相同的温度, 放出的热量多2 3 .(2 0 1 2山东莱芜) 近几年, 我市在雪野环湖路、 莱钢大道等很多主要路段安装了太阳能L E D照明路灯. L E D灯具有高亮度、 低能耗的有点.若这些L E D照明路灯8h内比普通路灯可节约1 . 2 61 01 0J, 这些电能可让 k g的水温度从2 0上升到8 0 不计热量损失,c水= 4 . 2 1 03J/ (k g) ,太阳能是 ( 填“ 一次” 或“ 二次” ) 能源、 清洁无污染2 4 .(2 0 1 1甘肃兰州) 单缸四冲程柴油机,
25、 做功冲程将 能转化为 能, 其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成的.2 5 .(2 0 1 3湖北黄冈) 近年, 我市部分居民用上了管道天然气, 天然气属于 ( 填“ 可再生” 或“ 不可再生” ) 能源.点燃天然气, 将食用油倒入锅中, 通过 的方式使油的内能增加, 温度升高; 若油锅起火, 可采取的措施是 ( 写一条).三、实验与简答题2 6 .(2 0 1 3甘肃庆阳)2 0 1 1年3月, 日本发生了强烈地震并引发了海啸, 对福岛核电站造成了很大的破坏, 如图甲所示.(1) 核电站是利用 能来发电的, 其能量是原子核发生了核 ( 填“ 裂变” 或“ 聚变” ) ;(2) 由于
26、一系列的爆炸, 使得大量的核燃料外泄, 周围的人们处在核污染中.图乙是核辐射标志的是 ;(3) 为了给处于高温中的核反应堆外壳降温, 消防员通过喷水的方法来有效降温, 这是用 的方法来改变内能的;(4) 如果核电站每年需要5 0t的核燃料, 而同等规模火电站每年需要61 06t的煤炭. 61 06t的煤炭完全燃烧放出的热量为多少? ( 煤炭的热值为31 07J/k g)(5) “ 能源和环境” 是世界各国共同面临的问题, 保护环境、 节约能源要从我做起.下列说法中需要改正的是 .A .尽可能用太阳能热水器代替电热水器B .养成及时关掉水龙头和人走关灯的习惯C .用洗脸水冲厕所, 将废报纸、 空
27、酒瓶等送到废品收购站D .及时将生活垃圾, 废电池装在一起丢入垃圾箱四、计算题2 7 .(2 0 1 2黑龙江哈尔滨) 同学们学习了“ 能源与可持续发展”的内容后, 知道热电站既能发电, 又能供热, 随着热电站技术不断更新, 煤的燃烧程度比传统火电站更充分.为深入了解,他们对某热电站进行调查, 获取信息如下:工作时间燃煤发电总功率废气热电站2 0h40 0 0t 51 05kW向周边居民供热3. 41 01 3J(1)40 0 0t煤完全燃烧放出多少热量?2 0h发电多少千瓦时? (q煤=31 07J/k g)(2) 该热电站的能量利用率是多少?(3) 请你结合以上信息, 写出提高热电站能量利
28、用率的方法.趋势总览 从近三年的各地中考来看, 对本部分的考查呈现如下趋势: 1 .中考涉及到本专题的题型有选择题、 填空题、 简答题、 实验题和计算题.其中实验题和计算题主要是关于比热容的探究和计算问题. 2 .本专题包含的主要知识点有分子动理论、 内能、 热量、 热值、 比热容、 热机、 能量守恒定律、 常规能源和新能源等知识. 3 .本专题的知识与生活、 社会的联系密切, 应该多观察身边的物理现象, 积极参与到社会调查中去, 实现将物理教学与生活、 科技、 社会问题进行有机结合, 了解科学技术对社会发展所起的作用.另外涉及的中考试题, 学科内和学科间综合题也在逐渐增多, 学科内综合主要是
29、内能与其他形式能之间的综合, 而学科间综合涉及到与化学、 生物和地理等学科的综合. 2 0 1 4年的中考命题方向预测: 重视基础知识考查, 结合最新的生活、 生产、 科技发展的新材料进行命题.难度很低.高分锦囊 1 .理解分子间作用力 分子之间存在着相互作用的引力和斥力, 这是比较抽象的概念.理解这一点, 同样也需要根据一些实际现象来认识.例如, 液体、 固体都有一定的体积, 分子不是处于各自散开的状态,而是聚合在一起; 要将物体分开需要外力这些现象都说明分子之间存在引力.液体和固体很难被压缩、 分子之间总存在空隙等现象则说明分子之间存在斥力. 分子间的引力和斥力是同时存在的.当斥力大于引力
30、时, 分子力表现为斥力; 当斥力小于引力时, 分子力表现为引力. 分子间的引力和斥力的作用范围很小, 只有分子彼此靠得3年中考2年模拟物理 阿基米德与王冠的故事( 二)他终于悟出了一个科学的原理.原来阿基米德却从洗澡中发现了人类科学史上的一个重大的秘密: 重量相等的两种不同质地的物体,由于它们的质地不同( 密度不同) , 它们的体积也是不相同的, 它们排开水的体积也一定是不相同的.于是, 阿基米德进行了反复的试验, 他把那顶皇冠和重量相等的金子分别放到大小一样、 水多少一样的盆中去, 结果发现皇冠排出的水多, 金子排出的水少.他终于用精确的方法, 计算出那顶皇冠中掺进了多少银子.然后, 国王抓
31、来工匠一审问, 面对这位科学家, 他只能从实招供了, 这个宫廷悬案终于真相大白.很近时才能产生, 分子间距离太大时, 分子间的作用力就十分微弱甚至没有了. 2 .物体内能的改变 内能的改变会影响物体内部分子运动及结构的变化, 从而引起热膨胀、 熔化、 凝固、 蒸发等各种热现象.改变和利用内能的方式有两种: (1) 热传递: 以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递, 叫做热传递. 发生热传递的条件: 物体之间或同一物体的不同部分存在着温度差.热传递的方向: 从高温物体传递到低温物体,或者从物体的高温部分传递到低温部分. 注意: 热传递传递的是能量而不是温度. (2) 做功: 从其他形式的能量
32、转化过来.对物体做功, 物体的内能会增加; 物体对外做功, 物体内能会减少. (3) 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的. 一个物体的内能改变了, 可以通过做功的方式, 也可以通过热传递的方式, 如果事先没有说明, 我们无法判断是通过什么方式改变的.但做功和热传递改变物体内能的实质是不一样的, 做功使物体内能发生改变的实质是能量的转化, 热传递使物体内能发生改变的实质是内能的转移. 3 .热量问题的计算 (1) 热量计算公式:Q=c mt.变形式:c=Qmt,m=Qct,t=Qc m. 其中c=Qmt只能用于计算比热容的大小, 但不能认为比热容与热量成正比, 与质量和温度变化量成反比, 因
33、为比热容是物质的一种特性, 只与物质种类和状态有关.在计算过程中, 特别注意温度变化的语言描述, 如: “ 升高” “ 升高了” “ 升高到” “ 降低”“ 降低了” “ 降低到” 要正确识别. (2) 燃料完全燃烧放出热量计算公式:Q=m q, 有时写成Q=V q.两种公式中q的单位不同, 前者是“J/k g” , 后者是“J/m3”. (3) 热机效率的计算:=Q吸Q放1 0 0%或=W有用Q放1 0 0%. 4 .理解能量的转化和守恒定律 (1) 在应用能量的转化和守恒定律时, 要分清转移和转化的区别, 能的转移是指同一种能量从一个物体转移到另一个物体,能的形式不发生变化.如热传递过程中
34、内能从高温物体转移到低温物体; 能的转化是指一种形式的能转化成另一种形式的能,能的形式发生了改变.如摩擦生热时机械能转化成内能, 电动机工作将电能转化为机械能等. (2) 能量的转移和转化具有一定的方向性, 因此能量的利用是有条件的, 不是什么能量都可以利用.如高温物体能” 自发地”将热量传递给低温物体, 而低温物体必须靠外界的辅助才能将热量传递给高温物体. 5 .核电站的工作原理 首先核反应堆将核裂变释放的热能传给第一回路的水; 第二步, 热交换机将第一回路水的能量传给第二回路的水, 使其产生高温高压水蒸气; 第三步, 高温高压水蒸气驱动汽轮机发电.这一过程的能量转化是: 核能转化为水的内能
35、, 再转化为汽轮机的机械能, 最后转化为电能. 6 .能源利用效率 提高能源的利用率, 主要依靠科技进步, 为改进应用能源的技术, 常采用以下措施: (1) 燃料充分燃烧; (2) 采用保温隔热措施, 减少热量损失; (3) 充分利用余热和减少有害摩擦; (4) 减少能量转化的中间环节. 7 .能源危机与未来能源 传统能源煤、 石油、 天然气随着不断的开采会逐渐枯竭, 人们称其为” 能源危机”.要解决能源问题: 一方面必须形成全民节能意识, 注重技术创新, 提高能源利用效率; 另一方面开发绿色新能源, 加强能源利用中的防护措施, 提高能源使用的安全性. 未来的理想能源应满足以下条件: (1)
36、必须足够丰富, 可以保证长期使用; (2) 足够便宜, 可以保证多数人用得起; (3) 相关技术必须成熟, 可以保证大规模使用; (4) 必须足够安全、 清洁,可以保证不会严重影响环境. 一、分子运动论1.分子动理论的内容: 、 、 . 2 .不 同 的 物 质 接 触 时,彼 此 进 入 对 方 的 现 象,叫 做 .扩散现象表明 . 3 . 反映了构成物体的大量分子做无规则运动的激烈程度.大量分子的无规则运动叫做 运动. 二、物体的内能 4 . 叫做物体的内能. 5 . 和 是改变物体内能的两种方式, 这两种方式对改变物体的内能是 的. 三、物质的比热容 6 . 质 量 的 某 种 物 质
37、,温 度 升 高 时 的热量, 叫做这种物质的比热容. 7 .水的比热容是 , 它表示 . 8 .物体温度升高时吸收的热量Q吸= , 物体温度降低时放出的热量Q放= . 四、燃料的热值 9 . 叫 做 这 种 燃 料 的 热 值.热 值 的 单 位 是 , 符号 . 1 0 .一定质量m的燃料完全燃烧, 所放出来的热量Q=怀丙和尚打捞铁牛的故事( 一)公元1 0 6 6年, 山西永济县的黄河段发大水把河边拴浮桥的八只镇水神牛冲走了.官府张榜招贤, 请能把铁牛从河底捞起来的贤人, 和尚怀丙揭榜.他派水性好的人潜到水底, 摸清铁牛沉在了什么地方, 又叫人把两艘大木船并排拴在一起, 船上装满泥沙.两
38、木船之间还用结实的木料搭了个架子.怀丙亲自带人把两艘装满泥沙的木船划到铁牛沉没的地方.又请熟悉水情的人带着绳索潜到水底, 用绳索把铁牛绑牢.将绳索拉紧, 把绳索的另一端捆在两船之间的架子上.准备工作做好之后, 怀丙命人把船上的泥沙扔到河里去, 终于把铁牛从淤泥里拔了出来.怀丙又叫人把船划到造浮桥的地方, 两艘大船拖着没在水里的铁牛, 回到了它们原来的位置. . 五、热机及其效率 1 1 .把 能转化为 能的机械叫热机. 1 2 .物理学上把热机所做 与 之比叫做热机效率. 1 3 .使用液体燃料的内燃机又分 和 两种. 1 4 .一 般 汽 油 机 的 工 作 过 程 是 由 、 、 、 四个
39、冲程组成的. 1 5 .在做功冲程, 把 能转化为 能. 1 6 .汽油机的点火方式叫 式, 柴油机的点火方式叫 式. 六、能源及能量转化 1 7 .按能源产生的方式可分为 能源和 能源. 1 8 .按人类开发早晚和使用情况可分为 能源和 能源. 1 9 .从 能 源 是 否 可 再 利 用 的 角 度 分 为 能 源 和 能源. 1 .温度、 内能、 热量三者之间有什么区别与联系 (1) 区别: 温度是表示物体冷热程度的物理量, 它是一个状态量, 所以只能说: “ 是” 多少, 两个不同状态的物体间可以比较温度的高低.温度是不能“ 传递” 和“ 转移” 的, 其单位是“ 摄氏度” ().从分
40、子动理论的观点看, 它跟物体内分子的热运动情况有关, 温度越高, 分子无规则运动得越剧烈.可以说, 温度是分子热运动剧烈程度的标志, 它是大量分子无规则热运动的集中体现, 对于个别分子毫无意义. 内能是能量的一种形式, 它是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和.内能跟温度有密切关系, 当一个物体的温度升高时, 它的内能增大.内能和温度一样, 也是一个状态量, 通常用“ 具有” 等词来修饰. 热量是在热传递的过程中, 传递能量的多少.它反映了热传递过程中, 内能转移的数量, 是内能转移多少的量度, 是一个过程量, 要用“ 吸收” 或“ 放出” 来描述,而不能用“ 具有” 或“ 含有”.
41、物体本身没有热量,如果物体之间没有温度差, 就没有热传递, 就没有内能的转移, 也就不存在” 热量” 的问题. (2) 联系: 温度的变化, 可以改变一个物体的内能, 传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少.物体吸收或放出热量, 它的内能将发生改变, 但它的温度不一定改变.如冰熔化时要吸收热量, 内能增加, 但温度却保持在0不变.同样, 物体放出热量时, 温度也不一定降低. 内能与机械能有什么区别? 内能与机械能是两种不同形式的能.内能是物体内部所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和, 物体内能的大小跟物体的温度、 物体内分子数和体积有关; 机械能是物体的动能和势能的总和, 它的大小与物
42、体的速度、 质量、 所处高度和弹性形变的大小有关. 2 .汽油机与柴油机不同点汽油机柴油机构造汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴燃料汽油, 吸气冲程吸入汽油和空气的混合物柴油, 吸气冲程吸入空气点火方式点燃式压燃式压缩比压缩 冲 程 末 气 体 体 积为汽缸体积的11 911 6压缩冲程末气体体积为汽缸体积的12 211 6效率2 0%3 0%3 0%4 5%重量轻便笨重应用飞机、 小 汽 车、 摩 托 车等坦克、 拖 拉机、 载 重 汽车等 3 .能源的分类能源的分类按发展进步常规能源新型能源按环保角度清洁型能源污染型能源按可否再利用不可再生能源可再生能源按产生方式二次能源一次能源 一次能源是
43、指从自然界直接取得, 而不改变其基本形态的能源, 如煤、 石油、 天然气等; 二次能源是一次能源经过加工, 转换成另一种形态的能源, 如电力、 蒸汽、 焦碳等. 常规能源是指当前被广泛利用的一次能源; 新能源是目前尚未被广泛利用而正在积极研究以便推广利用的一次能源. 不可再生能源是指短期内无法再生的一次能源, 如煤、 石油、 天然气、 核能等.可再生能源是能够不断得到补充的以供使用的一次能源, 如风能、 水能、 太阳能、 生物质能、 地热能、 潮汐能等.3年中考2年模拟物理 怀丙和尚打捞铁牛的故事( 二)每只铁牛重达上万斤, 怀丙为什么能把铁牛从河底的淤泥中拔出来呢?两只木船原来装满了泥沙.泥
44、沙很重, 木船吃水很深, 也就说, 木船排开的水很多, 受到的浮力很大.根据物体的沉浮条件, 此时木船受到的浮力, 等于船身的自重加上泥沙的重力.当把泥沙扔到河里, 船上的泥沙减少, 两木船受到的浮力超过了船身的自重加上余下的泥沙的重力.最初, 船不上浮, 因为它被绑在绳索下的铁牛拖住, 随着泥沙不断被抛出木船, 绳索对铁牛的拉力越来越大, 直到木船和铁牛受到的浮力之和超过了木船和铁牛的自重和淤泥、 河水对铁牛的作用, 铁牛就逐渐从淤泥中拔出来, 是水的浮力把铁牛从水底捞上来了. 1 .能源问题 【 例1】 环境保护、 开发新能源是未来能源利用的主旋律.下列做法中最有利于环境保护的是(). A
45、 .开发太阳能取代煤、 天然气等能源 B .用天然气代替煤和石油 C .用核能代替水力发电 D .废电池与其他废品一起填埋 【 解析】 现在人们主要应用的能源是煤、 石油、 天然气等化石能源, 它们在使用过程中, 释放出大量的二氧化碳和一些废气, 污染了环境, 产生温室效应, 使大气温度升高.今年世界各地持续的高温与工业化有很大的关系, 因此现在各国都在制定振兴新能源的计划, 开发太阳能来取代化石燃料, 所以B、C都是错误的; 废弃的电池对土壤有污染, 所以不能填埋. 【 答案】 A 2 .内能与温度的关系不清 【 例2】 (2 0 1 2四川达州) 关于温度、 热量和内能的说法中不正确的是(
46、). A .0的冰块也有内能 B .温度高的物体, 内能一定大 C .物体吸收热量, 温度不一定升高 D .物体吸收热量, 内能一定增大 【 解析】 由于组成物质的分子永不停息地做无规则热运动, 因此一切物体都有内能, 即使在0, 物体的分子仍在运动,且分子间仍有相互作用力, 它们之间仍有动能和势能, 也即仍有内能,A对.温度高时, 内能不一定就大,B错.物体吸收热量, 内能增加, 但是温度不一定升高, 例如, 冰在熔点熔化成同温度的水, 温度保持不变, 但要吸收热量, 故C、D对. 本题易错点在于没有对决定内能大小的几个因素全面考虑, 错误地认为物体的内能只决定于物体的温度. 【 答案】 B
47、 3 .将内能与机械能混淆 【 例3】 下列说法正确的是(). A .物体分子总是在做无规则运动, 所以分子具有动能 B .当物体被举高时, 其分子势能随之增加 C .当物体运动速度增大时, 其分子动能随之增加 D .0以下时, 物体分子既不具有动能也不具有势能 【 解析】 分子动能与物体的温度有关, 分子势能与分子间相互作用有关; 物体内部所有分子动能和分子势能的总和构成物体的内能; 而物体被举高和物体运动速度增大时, 只能改变物体的机械能, 物体在任何温度下都具有内能( 分子动能和分子势能).本题出错原因是将内能和机械能概念混淆. 【 答案】 AA组 2 0 1 3 2 0 1 2年江苏省
48、中考模拟基础综合演练一、选择题1 .(2 0 1 3江苏南京六合模拟) 关于能量和能源的利用, 下列说法中正确的是().A .化石能、 水能、 风能均是可再生能源B .太阳能无法被人类直接利用C .目前的核电站都是利用核裂变释放的能量来发电的D .因为能量是守恒的, 所以不存在能源危机2 .(2 0 1 3江苏昆山模拟) 如图所示为核电站发电流程图, 在核电站 的 发 电 过 程 中, 下 列 所 述 能 量 转 化 顺 序 正 确 的 是().A .核能化学能机械能电能B .核能内能化学能电能C .核能内能机械能电能D .核能机械能内能电能3 .(2 0 1 2江苏苏州模拟) 如图所示是四冲
49、程汽油机的一个工作循环示意图, 其中属于做功冲程的是().4 .(2 0 1 3江苏如皋模拟) 环境保护、 开发新能源是未来能源利用的主旋律.下列做法中最利于环保的是().A .开发太阳能取代煤、 天然气等能源B .用天然气代替煤和石油C .用核能代替水力发电D .废电池与其他废品一起填埋5 .(2 0 1 2江苏苏州模拟) 摩擦起电现象说明了().A .物质是由分子组成的B .分子是由原子组成的C .原子是由更小的微粒组成的D .用摩擦的方法可能创造电荷6 .(2 0 1 3江苏苏州吴江模拟)1 0 0g热水和5 0g冷水混合人体与大气压强( 一)人体与大气有着不可分离的密切关系.一般认为,
50、 标准的大气压是1. 0 11 05P a .一个成年人的人体总共要受到约1. 51 05N的大气压力.但是由于大气压强总是从各个不同的方向作用于同一点的, 并且大小相同, 每两个大小相同的压力便相互抵消, 所以人体才感觉不到那么大的压力, 但它是实实在在存在着的.就拿呼吸来说, 当吸气中枢兴奋时, 通过膈神经使胸腔和腹腔之间的横膈肌肉收缩, 胸腔容积扩大, 肺气泡也跟着扩大, 使其中的气压下降, 并低于外部大气压.后, 若不考虑热量损失, 则().A .热水降低的温度等于冷水升高的温度B .热水降低的温度小于冷水升高的温度C .热水降低的温度大于冷水升高的温度D .热水放出的热量小于冷水吸收