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文档简介
第十三章内能
[实验1]气体扩散
演示:户?
在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶子,使一『I
两个瓶口相对,这间用一块玻璃板隔开如如图所示,抽掉玻璃I
板后,会发生什么变化?坡培—
二氧化氮的密度比空气大,它能进到上面的瓶子里去吗?气化二J
要点探究:
i.明确实验现象:抽掉玻璃板后,两个瓶子内的气体会混Id
合在一起,最后颜色变的均匀。
2.实验现象说明:分子在做无规则运动,分子间有间隙。
3.图中能把空气放在下方,二氧化氮放在上方吗?
揭示:不能。二氧化氮的密度比空气大,那样做由于重作用,二氧化氮会向下运动,
不能完全说明气体分子在不停地做无规则运动。
典型例题:
1.如图所示,两个瓶子里装有红棕色二氧化氮气体和空
气,瓶口对接后用玻璃片隔开,请回答下列问题:(1)二氧
化氮气体的密度________空气密度(填大于或小于)。
(2)当抽去玻璃片后,过一段时间,看到上面的瓶子里
(3)这种现象主要表明
2.如图所示,上瓶盛的是空气,下瓶盛的是红棕色的二氧化氮
气体。当抽出玻璃片后,会观察到红棕色气体逐渐散到上瓶,同时
下瓶颜色逐渐,最后,上、下两瓶颜色______________0
此现象说明o当两瓶气体混合后微粒
(填“继续”或“停止”)运动
3.(2015•济宁)将2个分别装有空气和红棕色二氧化氮气体
(P二辄化氯>P空气)的玻璃瓶口对口对拉,中间用玻璃板隔开。抽开
隔板后,通过观察瓶内颜色变化推断气体分子是否作无规则运动。对于玻璃瓶的三种
旋转方法(如图所示),四位同学判断
正确的是()
A.小华认为甲图放置最不合理
B.小夏认为乙图放置最不合理
C.小梦认为丙图放置最不合理
D.小满认为三种旋转方法都不合理
[实验2]扩散的快慢
演示:
在一个烧杯中装半杯热水。另一个同样的烧杯中装等量的凉水。用滴管分别在两
个杯中滴入一滴墨水,观察哪个烧杯中墨水扩散得快。扩散的快慢跟温度有什么关
系?
要点探究:
1.实验中,两杯水要质量相等而温度不同,以例研究扩散快慢与温度的关系。
2.实验现象:热水中墨水扩散快,凉水中的扩散慢。
典型例题:
1甲、乙两个相同的透明玻璃水杯,盛有质量相等、温度不
同的纯净水,其中一杯是80℃的热水,另一杯是5℃的冷
水,它们都静静地放置在水平桌面上。同时向两个水杯中
滴入一滴碳素墨水,过几分钟后观察到如图所示的现象。
(1)甲、乙两个水杯中,盛有热水的是乙;
(2)该实验说明分子热运动的剧列程度与温度有关
2分别在冷水和热水中同时注入一滴墨水,5s后的现象如
图所示,该现象说明()
A.只有热水的分子在做热运动
B.热水有内能,冷水没有内能“K
C.扩散只能在液体中发生,不能在气体、固体中发生中户
D.温度越高,分子运动越剧烈,一•--一二,
3.物理课上,陈老师做了一个有趣的演示实验:在一个冷水.热水
烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水,
用滴管分别在两烧杯中注入一滴红墨水,过一会儿,杯中热水都变红丁
了,稍后冷水也都变红了。水变红了是__________现象;热水比冷的
水变得快,说明。|<
[实验3]分子间有引力
演示:
如右图将两个铅柱的底面削平,削干净,然后紧紧地压在一起,两个EJi
铅柱就会结合起来,甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。工
要点探究:点
1.为什么要将两个铅柱的底面削平,消干净?蛤
提示:原因是和空气中氧发生反应产生了新物质,会导致两个铅块间
的引力小的要命,削平后就可以露出铅的原貌了。
2.实验现象:两个铅柱没有被重物拉开。j
3.实验现象说明:分子之间存在引力。1
典型例题:力
1.将两个铅柱的底面削平、紧压,两个铅柱结合了起来,在下面吊挂一个重物,它
们仍没有分开,如图,该实验说明了()
A.分子间存在引力B.分子间存在斥力
B.分子间存在间隙C.分子无规则运动
2.利用吸盘式挂衣钩把干净的玻璃板挂在弹簧测力计的下面,记下弹簧测力计的示
数为F。使玻璃板下表面接触水面,然后稍向上拉玻璃板,玻璃板未离开水面,如图
所示。发现弹簧测力计的示数大于F,其原因是()1
A.玻璃板沾水变重了B.玻璃板受到浮力的作用
C.玻璃板上表面受到大气原压力D.玻璃板下表面与水之间
存在分子引力
3.小明将两个表面光滑的铅柱相互紧压,发现两者粘在一起,由此得''
出分子间存在引力,小华认为此实验不能排除是大气压把两个铅柱压在一起,下列实
验中,能帮助小华释疑的是()
4.将两个底面平整、干净的铅柱紧压后,两个铅柱就会结合在一起,即使在下面吊
一个较重的物体也不会将它们提开。下列现象所包含的道理与之相同的是()
A.磁铁吸引铁块
B.带电吸引不带电的物体
C.往水杯中倒水,可以倒到稍稍高出杯沿,而水不会满溢出来,
D.封闭在容器内的液体很难被压缩
[实验4]空气被压缩时内能增大XT
演示:a
如甲图,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉。把活
塞迅速压下去,观察发生的现象。1
要点探究:AgL
1.实验现象:棉花燃烧起来。注意:一定要迅速压活塞。.
图甲
2.产生原因:活塞压缩气体做功,使空气的内能增大,温度升高。达到硝化棉的燃
点而使棉花燃烧发光。
3.现象说明外界对物体做功,物体的内能增大。即做功可以改变物体的内能。
典型例题:
1.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉,把活塞迅速
1T
压下去,可以观察o这是因为活塞压缩做功,使I
空气的内能,升高,达到硝化棉的,使硝化棉
燃烧,这个实验说明,若将活塞缓慢压下去,(填“能”或“不能”〉
看到此现象。
2.如图所示,迅速下压活塞,筒内浸有乙醛的棉花被压燃,下压过程中,牙
机械能转化为空气的内能;在四冲程汽油机工作过程中,实验这一能I
量转化过程的是压缩冲程。命
3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉,用力把活塞W
迅速下压,棉花就会立即燃烧。根据该实验现象,下列结论正确的是丛
()
A.棉花燃烧过程是化学能转化为内能中
B.活塞下压过程中,气体的内能减小I]
C.气体容易被压缩,是因为气体分子间距离较小命
D.活塞下压过程的能量转化形式与热机做功冲程能量转化相同W
[实譬5]空气膨胀对外做功外
演示:|---\〜
如乙图,烧瓶(或可乐瓶)内盛少量水。给瓶内打气,当瓶塞
跳出时,观察瓶内的变化。f'qT
在上述实验中,通过什么途径改变了烧瓶内空气的内能?।'
要点探究:JK\]
i.烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,使瓶内气体内能增大,温
度升高,水汽化产生更多的水蒸气。瓶内气压逐渐增大,气体'图乙
膨胀对外做功最终推出瓶塞。
2.实验现象:当瓶塞跳出时,瓶内出现白雾。说明水蒸气降温液化成了可以看到的
小水滴。
3.实验现象说明:气体膨胀对外做功,温度降低,内能减小。
4.实验4和实验5说明:做功可以改变物体的内能。
典型例题:
1.如图所示,是研究“做功与内能改变的关系”的实验,玻璃瓶内装有少量水,用
塞子塞紧,并用气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳起来。
(1)在这一实验过程中,你应当注意观察的是_____o
A.打气过程;姑
B.打气时瓶内水的情况W
C.瓶塞跳起的现象;ll
D.瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象IH豹
(2)在你认为应当观察的一项中,你所观察到的现象是日
,这一现象所说明的问题是
2.如图所示,在用塞子封闭的瓶内装有少量的水,用打气筒往瓶内打气,观察到当
瓶塞跳起来时,可看到瓶内出现有雾,下面对这个现象的解释:
(1)瓶内空气内能减小;
(2)瓶内空气中的水蒸气液化形成雾;Xn\
(3)瓶内空气温度降低;
(4)瓶内空气推动瓶塞做功;
正确的解释顺序是:(填上相应的序号)
3.如图所示是探究改变物体内能的实验。,
(1)烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶
内气体的内能(选填“增大""减小''或"不■
变”),这是通过______(选填“热传递”或“做功”)\
改变了瓶内气体的内能。A\j
(2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出•>
现。这是因为瓶内气体对外做功后,内能(选填“增
大”“减小”或“不变”),温度(选填“升高”“降低”或“不变”),瓶
内气体中所含的水蒸气放热形成了小水珠,这一过程中,瓶内气体的内能转化
为瓶塞的能,这是通过(选填“热传递”或“做功”改变了瓶内气体的
内能。
4.如图所示为生活中常用的热水瓶,其外壁采用镀银的双力
并将中间抽成真空,这是为了减少o注入一定量的贡
立即盖上软木塞,软木塞会跳起来。这一过程中瓶内气体的
能转化为软木塞的机械能。汽油机的冲程也发生同
量转化。
5.如图,烧瓶内盛少量,给瓶内打气,可看到瓶塞跳起来,
个过程中,下列说法错误的是()
A.给瓶内打气时,外界对瓶内气体做功
B.瓶塞跳起时,瓶内气体对外做功
C.给瓶内打气时,瓶内气体内能减小
D.瓶塞跳起时,瓶内气体温度降低
6.如图所示,在烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳
起来时,可以看到瓶内出现白雾。下列解释正确的是()
A.瓶内的空气对瓶塞做功,空气内能减小,空气液化成白
雾
B.瓶内的空气对瓶塞做功,空气内能增大,瓶底的水汽化
成白雾
C.通过打气筒压缩瓶内空气做功,空气内能增大,瓶底的
水汽化成白雾
D.瓶内的空气膨胀对外做功,空气内能减小,空气中的水蒸气液化成白雾
[实验6]比较不同物质吸热的情况
实验:
比较不同物质吸热的情况
加热质量相同的水和食用油,使它们升高相同的温度。
比较它们吸收热量的多少。看看这两种物质的吸热情
况是否存在差异。
可以使用的实验器材有:相同规格的电加热器,玻璃
杯,温度计……
如图甲和图乙,利用电加热器来加热水和食用油。电
加热器每少放出的热量是一定的,当它浸没在液体中
时,可认为液体繁少吸收的热量相同。
请思考怎样得到相同质量的水和油。怎样比较水和油吸收热量的多少。设计表格。记
录并分析实验数据。
[测量器材]
测温度:温度计,测时间:停表。
[实验关键]
(1)实验设计:加热质量相同的水和食用油,升高相同的温度,比较加热时间。
(2)测量数据:
液体液体液体升高的通电
液体
小组质量初温末温温度时间
名称
m/gh/℃tl/℃△t/℃t/min
1组水10015453010
2组食用油1001545304
3组食用油1001575608
(3)分析实验数据:
①质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同。
②质量相同的同种物质,升高的温度越高,吸收的热量越多。
[要点探究]
(1)怎样得到质量相同的水和食用油?
提示:方法1:先确定需要水和食用油的质量,取两只完全相同的玻璃杯,测出玻璃
杯的质量,计算出玻璃杯和水的质量之和m,再把玻璃杯放在天平上,注入水,使玻
璃杯和水的质量之和为m,用同样的方法测出等质量的食用油。
方法2:先确定需要水和食用油的质量,再才艮据「计算出水和食用油的体积,
用量筒测出需要的水和食用油。
(2)实验中如何比较水和食用油吸收热量的多少?
提示:电加热器加热时间的长短。
(3)为什么要使烧杯、电加热器的规格相同?
提示:加热水和食用油的过程中,采用相同规格的电加热器和烧杯,可以保证在加热
时间相同时,水和食用油吸收的热量相同。
[失分盲点]
(1)实验中要用相同的热源进行加热,以保证物质吸收
的热量相同。
(2)实验中运用了控制变量法和转换法。控制物质的质
量、初温和吸收的热量相同,通过比较温度计的示数反
映不同物质吸热能力的不同。
典型例题:
1.小刚为比较A、B两种液体的吸热本领,组装了
如图所示的装置。他用完全相同的铁架台、石棉网、酒
精灯、烧杯、温度计各两个进行实验。
(1)实验应控制:两个烧杯中所装A、B两种液体的初温相同、相等。
(2)给两种液体加热,记录两种液体的初温和末温,当_________相同时,温度法升
高较多的液体其比热溶较O
(3)在实验过程中,小刚发现两液体温度都升高20℃时,A液体需加热5min,B液
体需加热lOmin,则液体比热溶较大
2.小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了
如下的实验方案:将质量相同的水和煤油分别
装入烧杯中,固定在铁架上,用两个相同的酒
精灯同时加热水和煤油,实验装置如图所示,
实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温
度。
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺
序是(图甲中):先调整固定_________位置,
再调整固定的位置(两空均选填
“A”或"B”)
(2)下表是小明记录的数居,由表格可知,实验中煤油和水吸热的多少是通过
_________来反映的(选填“温度计升-高的温度”或“加热史1•间的长短”)
物质次数质量m/kg升高的温度△/℃加热的时间t/min
10.1102
水
20.2104
30.1101
煤油
40.2102
(3)在此实9佥中,如果要使水和煤也5的最后温度相同,就目阻给水加热更长的时间,
此时,水吸收的热量__________(选填“大于”或“小于”或“等于")煤油吸收的
热量。
(4)实验表明,(选填“水”或“煤油”)吸热的能力更强。
3.在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中:
图甲国乙
(1)小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验,如图甲所示。在组装器材时应
先调节(A/B)的高度,调节它的高度是为了。
(2)组装好器材,他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油,分别加热相
同的时间,比较水和煤油,得出结论。要完成该实验,除图甲所示器材外,
还需要的一个测量工具是O
(3)在对实验进行反思时,他们认为原方案有需要两次国热耗时长等缺点,因此改
进方案并设计了图乙所示的装置。与原方案相比,该方案除克服了上述缺点外还具有
的优点是O(答出一个即
可)
4.如图所示的是研究“比较不同物质的吸热能力”的
实验装置。
(1)为了得到质量相同的水和沙子,应选的器材是
(2)为了比较水和沙子的温度变化情况应选的器材是
(3)实验中为了使水和沙子吸收相同的热量,你的体
积法是。
(4)实验时,观察到沙子的温度高得较快,这说明了o
(5)为了达到实验目的,在实验(4)的基础上,你认为应该进行的操作是;
通过对实验现象的分析,你又可以得出结论是o
(6)换用其他物质做实验,仍可得出类似实验(5)中的结论,由此你的实验结论是:
o为了表示物质在这种性质上的差异,而引入物理量_。
5.为了比较水和煤油的吸热能力,小明设计了以下实验步骤:
A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;
B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温;
C.在烧杯中,分别放入电功率厢同的电热器,加热时间相同;
D.用温度计分别测出水和煤油的末温。
你认为:(1)步骤A存在的错误是:,应改为;
(2)步骤C,加热时间相同是为了使水和煤油;
(3)步骤B和D是为了得出水和煤油的o
6.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示。
加热时间/min01234
甲的温度/℃3034384246
乙的温度/℃1018263442
1
甲乙
(1)实验中应量取质量_____________的甲、乙两种流体,分别倒入相同的烧杯中,
用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时,通过比较来判
断吸热能力的强弱。
(2)通过实验,记录数据如表格所示。从开始加热到42C,甲、乙两种液体吸收热
量的关系为Q甲Q乙。
(3)分析实验数据可知物质的吸热能力强。
7.如图甲所示,在探究“不同物质吸热能力”的实验中。
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、相同的水和煤油(P水>P煤
油)。选用相同电加热器的目的是:使水和煤油在相同时间内O
(2)水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示。
①根据图甲可判断出b物质是。
②根据图乙可判断出_________吸热能力强。
8.在“比较不同物质吸热能力”的实验中,将甲、乙▲-灯.
两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同8(1仙度
的电加热器同时加热。记录相关数据,并绘制出如图
的图像。(不计热量损失)[
(I)实验时,选用初温和_________均相等的甲、乙□/XI
两种液体。斤
(2)加热lOmin,甲吸收的热量__________(选填”大05101520—1白,.
时间,mm
于”、“小于”或“等于")乙吸收的热量,甲液体的沸点是°C。
(3)乙液体的比热容是甲液体比热容的倍。
9.探究“比较不同物质吸热的情况”时,同学们用电加
热器同时开始均匀加热质量和初温相等的食用油和水,
装置如图。下列说法正确的是()
A.实验中,食用油吸热升温较快,说明食用油吸热能力
较强
B.实验中,加热相同的时间,末温低的物质吸热能力强
C.实验中,将食用油和水加热到相同的温度时,它们吸收的热量相同
D.在本实验中,物质吸热多少是由物质的种类决定的
10.某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤
油加热,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。他得到如下数据
物质次数质量m/kg升高的温度△)℃加热的时间t/min
10.1102
水
20.2104
30.1101
煤油
40.1202
(1)分析第1、2次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,
吸收热量的多少与物质的有关。
(2)分析第1、3次数据,可以得出初步结论是:
(3)分析第、次实验数据,可以得出的初步结论是:质量相
同的同种物质,吸收热量的多少与物质的温度变化量有关。
[实验7]楼房暖气
想想议议:
我国北方3房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取
暖。用水做输送能量的介质有什么好处?生活中,各种产业中,还有没有用水来加热
或散热的情况?
要点探究:
1.楼房“暖气”利用水作为传递热量的介质因为水的比较容较大。
2.汽车散热用的水箱里也是利用水作为介质的。
典型例题:
1.在我国北方的楼房中都装有暖气,这种用水作为介质的暖片,一般安装在窗户的
下面;这因室外的冷空气密度,进入室内后流动,热空气密度
,在室内向流动,使整个房间均匀受热。同时我们也常见在北
方寒冷的冬天,汽车驾驶员晚上休息前,一般都要将停着的汽车水箱里的水放掉,其
目的是O
2.我国北方的楼房中都装有“暖气”,暖气管道内是用水来做介质的,能把燃烧时
产生的热量带到用户的房屋中取暖。用水做介质是由于水的比热容(选填
“较大”或“较小”)o某暖气公司锅炉的出水温度为80℃,回水温度为60C,每小时
循环量为4m3,锅炉正常工作1小时向用户释放了J的热量(不计热量损
失)。
第十四章内能的利用
[实验1]热机原理
热机:
如右图,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,
观察现象。
讨:这个过程中不同形式的能量之间转化的情况。
要点探究:
1.现象分析:酒精灯燃烧给水加热,通过热传递的方式增加水
的内能,水温度升高,直至沸腾,汽化生成大量热的水蒸气,气压增
大,膨胀对外做功,冲出橡胶塞,瓶内气体内能减小,温度降低,水蒸气液化形成“白
雾”。
2.能量转化分析:酒精燃烧,化学能转化为内能;水蒸气冲出塞子,水蒸气的内能
转化为塞子的机械能。
3.揭示了蒸汽机(热机)的原理,即利用内能做功,把内能转化为机械能。
典型例题:
1.如图2所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸
腾,会看到橡皮塞被,这个现象与汽油机的冲
程相似,同时管口出现”白雾,这是管内水蒸气形成的小液
滴;在这个过程中,水蒸气的能转化为橡皮塞的,
能。酒精燃烧放出热量,酒精的能转化为水的能.
2.如图所示,在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,并将水加热
时间后,回答下面问题。
(1)写出你观察到的实验现象(至少写两条),并分析产生
该种现象的原因
①现象:>原因:;
②现象:,原因:O
3.如图在试管内装一些水,用带玻璃管的胶塞塞住,在玻璃管口
放一个制作的小叶轮。加热试管使水沸腾,细心观察你会发现
,在此过程中是燃料的能转化为叶轮的
_________能。
4.装着开水的暖水瓶,有时瓶塞会自动弹起,推动瓶塞的能量来自
()
A.瓶塞的内能B.瓶塞的机械能
C.水蒸气的机械能D.水蒸气的内能
5.如图所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,拿到酒精灯上加热
使水沸腾起来,水蒸气会把木塞顶出去,对于该过程,从能量转化和
转移的角度可用下边三句话来概括:①水和水蒸气吸热,内能增加;②酒精燃烧,酒
精的化学能转化成内能,传给水和水蒸气;③水蒸气对木寨做功,曲
机械能。以上三句话正确的顺序是()
A.①®③B.②③①C.②①③D.③②①
[实验2]四冲程汽油机工作过程
甲乙丙丁
想想议议:
1.在四个冲程中,压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量转化。
2.哪个冲程使汽车获得动力?
3.哪个冲程排出了汽车的废气?
要点探究:
1.工作特点:燃烧时把燃料的化学能转化为内能,又通过做功把内能转化为机械能。
2.工作过程:
一个工作循环,活塞往复运动两次,曲轴转动两周,对外做功一次。
3.判断汽油机冲程的方法:看气门和活塞
(D判断吸气冲程和排气冲程:进气门打开,活塞向下运动是吸气冲程;排气门打开,
活塞向上运动是排气冲程。
(2)判断做功冲程和压缩冲程:两气门均关闭,活塞向下运动是做功冲程,向上运动
是压缩冲程;如果火花塞点燃必为做功冲程。
4.压缩冲程把机械能转化为内能;做功冲程把内能转化为机械能。
5.做功冲程使汽车获得动力,其它三个冲程靠飞轮惯性实现。
典型例题:
1.汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如
图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是()
甲Z丙丁
A.甲冲程是把机械能转化为内能B.乙冲程是排气冲程
C.丙冲程是把机械能转化为内能D.丁冲程是吸气冲程
2.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200转/分钟,则汽油机
每种完成_个;中程,做功_次,如图三所示,汽油机正处于压
缩冲程。
3.在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、
丁是四冲程汽油机关工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原
理相同的是乙。如图丁所示的演示实验;汽油机利用内能
来做功的冲程是丙图。
[实验3]燃料的热值
想想议议:
最M的种美很多,固体燃料有木柴、煤等,液体燃料有汽油、
酒精等,气体燃料有煤气、天然气等(右图)。根据你的经
验,相同质量的不同燃料,燃烧时放出的热量是不是相同?
要找出事实来支持你的观点,并进行分析。
燃烧相同质量的不同燃料,放出的热量是不同的。例如,燃
烧1kg煤放出的热量,是燃烧1kg木柴放出热量的两倍多。
我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这
种燃料的热值。
要点探究:
1.不同燃料的热能力不同,比较方法:①烧开同样一壶水,所需不同燃料的质量不同,
②相同质量的不同燃料燃烧给水加热,水升高的温度不同,即放出的热量不同。以上
适用控制变量法和转换法的思想。
2.热值的理解:热值是燃料本身的一种特性,表示燃料完全燃烧时放热本领的大小,
取决于燃料本身的化学成分,与燃料的质量、燃料燃烧是否完全、燃烧快慢等无关。
3.利用热值计算燃料完全燃料放出的热量。
①固体、液体燃料:Q放=^lq(m表示燃料的质量)
②气体燃料:Q放=Vq。(V表示燃料的体积)。
典型例题:
1.为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关,小明同学设计了一
个探究方案。
(1)你认为小明同学在实验时所选用的燃料的种类应是的,质量应是
的(选填“相同”或“不同”)。
(2)若燃烧放出的热量用水吸收,则实验中除了水的质量要相等外,你认为还应注
意的问题是:。(只要回答一种)
(3)通过比较,可以得出燃料燃烧放出
的热量与燃料的种类有关。
2.探究“燃料燃烧放热的多少与燃料的种类有
关”,小明设计了如图的实验装置。
(1)实验中,通过水温变化的多少来比较
(2)拟订实验步骤如下:在两个相同的烧杯中
分别装上___________的水,记下温度计的示
数;用天平分别测出__________的酒精和碎纸屑,将其放入装置中的燃烧皿内;同
时点燃酒精和碎纸屑,直至____________,记下两支温度计的示数。
(3)实验中某一时刻水温如图,为,通过实验可得到“不同燃料具有
不同的热值”的结论,但无法测算出酒精和碎纸的实际热值,其原因是
(写出一点)。
3.燃料燃烧时,放出的热量的多少()(多选)
A.与燃料种类有关B.与燃料多少有关
C.燃料是否完全燃烧有关D,与燃料的比热容有关
[实验4]热机的效率
想想议议:
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧?燃料燃烧释放的
能量都到哪里去了。
要点探究:
1.内燃机中燃料不能够完全燃烧。燃料燃烧释放的能
量一部分用来做有用功,一部分用来克服机械内部摩
擦损失了,排放的废气带走了大部分能量。
2.热机效率的计算
片义xlO(%
公式:
用炉子加热物体:Q总为燃料完全燃烧放出的热量(Q总=mq),Q有为被加热物质吸
收的热量;如果是太阳能热水器,则Q总为太阳辐射在热水器上的总能量,Q有为水
吸收热量;如果是电热器,则Q总为电流做功放出的热量(W=UIt)Q有为水吸收的热
量。
(2)变形公式:Q有用=nQ放。
3.失分盲点。
(D温度'"升高了”“降低了”是指温度的变化量,即△t;温度“升高到”“降低
到”是指物体的末温t。
(2)计算时,单位要统一,质量的单位是kg。
(3)水加热到沸腾后,继续加热,在计算水末温时,水温不能在100C以上。
典型例题:
1.汽油机等内燃机中,燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功,试在下图的
括号①、②内填出能量流失的形式。
(1)①;②o
(2)已知某台汽油机的效率是20%,如果这台汽油机用来做有用的能量是9X104J,
则这段时间里汽油机消耗了g的汽油(假设汽油的热值为4.5X107J/kg-l)
2.用煤气灶把2kg,初温为30℃的水烧到80C,消耗了20g煤气,已知水的比热容
是4.2X107J/kg,则水吸收的热量为多少?煤气完全燃烧放出的热量为多少?煤气灶
烧水的效率为多少?
[实验5]能量守恒定律
想想议议:
停止用力,秋千越摆越低;掉在地上的弹性小球会跳起,
但是越跳越低。
讨论秋千和小球在运动中的能量转化。
为什么它们的高莞会逐渐降低?是否丢人了能量?
你认为减少的机械能到哪里去了
要点探究:
1.秋千和小球下落时,重力势能转化为动能;上升时,动能转化重力势能;除此之外,
它们与空气摩擦,使一部分机械能转化成为内能,导致机械能逐渐减少,所以摆动和
跳起的高度越来越低。
2.以上事例中,秋千和小球的机械能逐渐减少,机械能不守恒,减少的机械能转化成
了内能,能量总量保持不变,服从能量守恒定律。
典型例题:
1.秋千荡起来,如果不继续用力会越荡越低,甚至停止;皮球落地后,每次弹起的
高度都会比原来低,在这两个过程中,机械能了,转化成了能,机械能
是否守恒_______能的总量是否守恒_______»
2.如图所示,此图为小球在地面弹跳的频闪照片。根据此图,此下分析正确的是
A.小球在下落时,它的重力势能减小,动能不变
B.小球在上升时,它的重力势能减小,动能减小
C.小球在弹跳过程中,它的高度下降,机械能减小
D.小球在弹跳过程中,它的高度下降,机械能不变
3.如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,下列分析图片后
得到的结论正确的是()
A.小球从最高处下落时重力势能不断增大,动能不断减小
B.小球从接触地面到离开地面时,弹性势能先变大后变小
C.小球从接触地面到离开地面时,主要是弹性势能和重力
势能之间在转化
D.小球的弹起的高度逐渐减小,是因为重力势能不断转化
为动能的结果
4.掉在水平地面上的弹性小球会跳起,而弹跳的高度会越
来越低,图示是小球弹跳的频闪照片,小球在1、2位置的
高度一样。下面说法正确的是()
A.小球在1、2位置的势能相同,机械能也相同
B.小球在1、2位置的动能相同,2位置的机械能较小
C.小球在1、2位置的机械能相同,2位置的动能较小
D.小球在2位置的动能较小,机械能也较小
[实验6]永动机
想想议议:
右图是一种设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转
动用来对外做功,同时带动抽水器从低处将水抽到高处,从而循环工
作。你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去?
要点探究:
在能量转化的过程中,总会有一部分能量以热的形式向四周扩散,成
为无用的能量。该装置工作过程中,存在摩擦,有部分机械能会转化
成内能,所以抽水机的机械能会逐渐减小。所以,这种永动机不能一
直工作下去。
第十五章电流和电路
[实验1]摩擦起电
演示:
在干燥的天气里,衣服表面容易吸附灰
尘;与头发摩擦的塑料尺,塑料笔杆,,
能吸起纸屑;用塑料梳子梳头,头发随
着梳子飘起来……
要点探究:
1.用摩擦的方法使物体带电叫摩擦
起电,带电体能够吸引纸屑等轻小物体。
2.实质:摩擦起电不是创造了电荷,而
是电荷从一个物体转移到另一个物体。
3.摩擦起电把机械能转化为电能。
典型例题:
1.用塑料梳子梳头发,头发会随着梳子飘起来,这是
现象。将梳子靠近纸屑会发生如图所示的情景,说明
带电体具有的性质。
2.在干燥的天气里,用干毛巾擦镜子,镜子表面上往往粘有-
很多“毛毛”,这是因为镜子表面带了,这种现象叫做,这种现象
的实质是O
3.在秋冬的干燥天气里,当你在黑暗中脱下含懵纶材料的衣服时,会看到“闪光”,
是时听到“啪啪”的声音,对于这一现象的解释,下列说法中正确的是()
A.感应起电现象B.接触起电现象
C.摩擦起电现象D.电荷中和现象
4.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为()
A.摩擦产生了正电荷
B.丝绸上的一些正电荷转移到玻璃棒上
C.丝绸上的一些负电荷转移到玻璃棒上
D.玻璃棒上的原子核束缚电子的能力弱,使一部分电子从玻璃棒上转移到丝绸上
5.下列现象中,不属于摩擦起电的是()
A.在干燥的天气中脱毛衣时,听到轻微的“僻啪”声,甚至在夜晚能看见火花
B.用梳过头发梳子靠近细细的自来水水流时,水流被及收过来
C.用干燥的毛刷刷毛料衣服时,毛刷上吸附着许多细微脏物
D.表面平整光洁的两个铅块,压在一起很难分开
[实验2]电荷间的相互作用
演示:
电荷间的相互作用
1.用丝稠摩擦两根玻璃棒,手持一根玻璃棒,靠近另
一根被吊起的玻璃棒(如右图)。观察有什么现象发生。
2.手持用毛巾摩擦过的橡胶棒,靠近被吊起的用丝绸摩擦过的玻璃棒。观察有什么
现象发生。
要点探究:
1.两种电荷
(1)正电荷:与用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷相同的电荷。
(2)负电荷:与用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷相同的电荷。
2.电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
典型例题:
1.在“探究电荷的种类和相互作用规律”的实验中:
(1)发现两根用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近时会相互_________,而丝绸摩擦过的玻璃
去靠近毛皮摩擦过的橡胶棒时,它们之间会相互____________O如图,由此可得出结
论是:O
(2)把其它经过摩擦而带电的物体分别去靠近上面的玻璃棒和橡胶棒,发现若眼玻
璃棒吸引的,就会跟橡胶棒排斥;而跟橡棒吸引的,就会跟玻璃棒排斥,由此可得出
的结论是0
2.如图甲所示,小丽用气球在头发上蹭几下,头发就随着气球飘起来,这表明摩擦后头
发丝和气球带上了电荷,由于这两种电荷相
使头发随气球飘起来。
3.在干燥的天气里,用塑料梳子梳理干燥的头发,会发现头
发随梳子飘起来,而且发生越梳越蓬松,这里涉及到物理知识
有:(1);(2)。
4.用丝绸摩擦两根玻璃棒,手持一根玻璃棒,靠近另一根被
吊起的玻璃棒时,现象如图甲箭头所示远离。而手持毛皮摩擦
过的像胶棒,靠近被吊起的用丝绸摩擦过的玻璃棒时,现象如
图乙箭头所示靠近。那么()
A.图甲中两玻璃棒互相吸引B.图乙中橡胶棒与玻璃棒互相排斥
C.图甲、乙中的玻璃棒带不同种电荷D.图乙表明异种电荷互相吸引
5.(2025•自贡)将一根塑料绳一端扎紧,把绳尽可能撕成细丝,
用手从上向下捋几下,发现细丝张开了(如图所示)。细丝张开的原
因是()
A.异种电荷相互吸引B.同种电荷相互排斥
C.分子间相互排斥D.分子间相互吸引
6.在干燥的环境中,玻璃棒与丝绸摩擦后与轻小物体靠近,出现了互
相吸引的现象,根据这一情景可以判断()
A.玻璃棒可能带负电B.玻璃棒可能不带电
C.轻小物体可能带正电D.轻小物体可能不带电
7.如图所示,用餐巾纸摩擦一根可以绕支架自
由转动的吸管,使它带上电,现用另一带电玻璃
棒靠近吸管的一端,发现它们互相排斥,关于这
一现象,下列说法正确的是()
A.吸管带的是正电
B.吸管在摩擦中失去电子而带负电
金属球
金属杆
金属箔
验电器
要点探究:
1.作用:检验物体是否带电。
2.原理:同种电荷相互排斥。
3.接能带电:用带电体接触不带电的验电器的金属球,就有一部分电荷转移到验电器
的两片金属箔上,使两片金属箔带了同种电荷。
4.利用验电器判断带电体所带电荷的种类:已知验电器原来带电荷的种类。
(1)若张角变大,则所带电荷与验电器所带电荷为同种电荷。
(2)若张角减小,则所带电荷与验电器所带电荷为异种电荷。
(3)若张角先变小后变大,则所带电荷与验电器所带电荷为异种电荷。
备注:验电器金属箔片张角越大,表明物体所带电荷越多。
典型例题:
1.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒在摩擦的过程中
电子,若把它和不带电的验电器金属接触,会发现验电器金属箔片张
开,如图所示,原因是
O
2.验电器可以检验物体是否带电。若验电器的金属箔张开,说明验
电器()
A.带电B.带正电C.带负电D.可能带正电,也可能带负电
3.实验室里常常用检电器来检验物体是否带电,用被丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器
的金属球,可发现验电器的两片金属箔会因排斥而张开,对这一现象理解正确的是
()
A.金属箔带正电,金属球不带电
B.金属箔和金属球都带正电金属球
金属杆
C.金属箔带正电,金属球带负电
D.金属箔和金属球都带负电
4.一个完好的验电器,其金属箔片已张开一定角度,现金属箔
在拿一根用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器的金属球接触,
发现金属箔张开的角度增大了,这说明
验电器
A.验电器原来带正电B.验电器原来带负电
C.验电器原来不带电D.验电器原来的带电情况无法确定
5.你有几种方法可以检验一个物体是否带电?具体谈一变。
[实验4]导体和绝缘体
演示
电荷在金属棒中的定向移动
取两个相同的验电器A和B,使A带电,B不带电。可以扯到A
的金属箔张开,B的金属箔闭合。
1.用橡胶棒把A和B连接起来(图甲)观察A、B金属箔的张
角有什么变化。
2.再次使A带电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B
连接起来(图乙),观察A、B金属箔的张角有什么变化。与
用橡胶棒的情况一样吗?
甲
要点探究:
1.现象L用橡胶棒连接扯到A、B金属箔的张角没有变化,
说明电荷没有发生定向移动,即橡胶棒不易导电,属于绝缘体。
现象2:用金属棒连接看到验电器A的金属箔张开的角度变小,
B的金属箔,由闭合变开张开,表明有一部分电荷通过金属棒
从A移动了B,电荷发生定向移动,即金属棒容易导电,属于A力也
导体。
2.金属导电、靠的是自由电子。它是金属内部的部分电子可自由移动,所以叫自由
电子。
3.延伸:电荷的定向移动形成电流,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。自
由电子带负电荷,其定向移动的方向跟电流方向相反。
典型例题:
1.取两个相同的验电器A和B,用与丝绸摩擦过的玻璃棒验电器A的金属球,使A带
电,另一个验电器B不带电(如图甲所示)。用金属杆把A和B连接起来,
A的金属箔张开的角度(填“填大”或“减小”),B的金属箔(填
“张开”或“不张开”)(如图乙所示)。在这个现象中,有电子从验电器
移动到验电器,使验电器B也带了电。
2.如图所示,一个带正电的验电器A和一个带
负电的验电器B,当用一根带绝缘柄的金属杆将
它们连接起来时,发生移动的电荷是,
该电荷移动的方向是,金属杆中瞬间的
电流方向是(最后两空都选填“从A到
B”或“从B到A”)o
3.如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A
带负电,B不带电,用带用有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的
是()
A.B中正电荷通过金属棒流向A,A金属箔的张角减小
B.A中的自由电子通过金属棒流向B,B金属箔的张角增大
C.A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
D.金属棒中瞬间电流的向方从A流向B,B金属箔的张角增大
[实验5]让小灯泡持续发光
想想做做
有如下器材:小灯泡、小电动机、蜂鸣器各一个,一个开关,一©不能把电汕的两端
节电池(带电池盒)和一些导线(如下图)。先后三次连接电路,阳:二二二;二皆:
分别使小灯泡亮,电动机转,蜂鸣器发声。小灯泡、电动机、峰四”且祛佳仕一把.
要点探究:
1.实验结果表明,要想上小灯泡亮、电动机转、蜂鸣器发声,必须要有电池(cell),
还要用导线将它们与电池连接成闭合的回路。
2.电路组成:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路线。
3.只有电路才合时,电路中才有电流,用电器才会通电工作。
4.不能把电池的两端用导线直接连在一起!这样会造成电源短路,使电路中电流过
大,从而烧坏电源。
典型例题:gg____
i.如图出示电路,用导线把一个小灯泡和开关连接起来,要使—[不:
灯泡发光,必须在“a、b”两端接入,还需要o4当
2.央视《是真的吗?》节目中,主持人做了“电池+口香糖锡纸-——*
=取火工具”的实验:取口香糖锡纸,剪成条状,将锡纸务带锡二―
面的一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快发现纸条中间处开始冒烟,
起火苗,如图所示。这是因为锡纸是(选填“导体”或“绝
缘体”),将它的两端直接接入电池正负极,就会造成,
迅速产生大量的,使温度达到锡纸的而使之燃烧,
锡纸中间剪成凹形,是为了增大此处的(选填“电流”或
“电阻”)使实验易成功。
3.如图,某同学将一张细条状铝箔纸的两端分别压在干电池的正
负极,发现铝箔发热并燃烧,关于该实验的分析正确的是()
A.实验时干电池的正确极与正极相连
B.用普通纸代替铝箔纸也能燃烧
C.实验中铝箔纸没有发生化学变化
D.该实验能说明短路带来的危害
[实验6]二极管
想想做做
利用发光二极管判断电流的方向
发光二极管是一种电子无件,简称LED。它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负
极。当电流由正极经过LED流向负极时,LED发光。
表明它处于导通状态;反之,电流不能从负极流向M
正极,LED不会发光(如右图)。所以根据其发光与1
否可以判断电路是否有电流及电流的方向。
请你将LED接入某路中,闭俣开关。观察LED是否
发光,判断电路中电流的方向。负极极负极卜正极
要点
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