专题01 物态变化好和内能与热机（考点串讲PPT）九年级物理上学期新教材鲁科版（五四学制）

专题01 物态变化好和内能与热机知识串讲方法模型归纳巩固提升鲁科版八年级物理上学期·期中复习大串讲第11章 物态变化一、温度及其测量1.摄氏温度的规定：在一标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为 ，把1标准大气压下沸水的温度规定为 ,0℃和100℃之间有100个等份，每个等份代表1摄氏度。2.温度计使用方法： （1）温度计与待测物体充分接触但不要碰到 ； （2）待示数 后再读数； （3）读数时，视线要与液面上表面 ，温度计仍与待测物体紧密接触。0℃100℃容器的底或壁稳定相平注意：1.温度计是利用液体的热胀冷缩的性质来工作的，必须保证液体不凝固、不汽化。2.体温计使用时不“甩一甩”，会造成温度“只上升、不下降”、即“低温不准高温准”。体温计的分度值是0.1℃，读数时精确到0.1℃。二、熔化与凝固1.熔化：物质从固态变成液态的变化过程叫作熔化，这一过程需要 热量。‌2.凝固：物质从液态变成固态的变化过程叫作凝固，这一过程需要 热量。3.晶体与非晶体　 （1）区别：晶体 的熔化（或凝固）温度，非晶体 的熔化（或凝固）温度。（2）熔化（或凝固）条件：①达到熔点（或凝固点）②继续吸热（或放热）。（3）特点：晶体熔化（或凝固）的过程中，吸收（或放出）热量，温度不变。吸收放出有固定没有固定三、汽化与液化1.汽化：物质从 的过程叫汽化，这一过程需要吸收热量；汽化有两种形式，分别是沸腾和蒸发。‌2.液化：物质从 的过程叫液化，这一过程需要放出热量。3.蒸发与沸腾　 （1）蒸发：在 下都可以发生，是指在液体表面发生的缓慢的汽化现象。影响蒸发快慢的因素：①液体温度高低；②液体表面积大小；③液体表面空气流动的快慢。（2）沸腾：在 下，在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象。液体沸腾的条件：①温度达到沸点；②继续吸热。液态变为气态气态变为液态任何温度一定温度注意：（1）蒸发在任何温度下都可以发生，是指在液体表面发生的缓慢的汽化现象；沸腾是液体表面和内部同时进行的比较剧烈的汽化现象，需要达到沸点。（2）液化的两种方法是，降低温度（所有气体都可液化）和压缩体积。液化的好处：体积缩小，便于储存和运输。如：液化石油气。（3）注意三个不变的温度，晶体熔化（或凝固）的过程吸热（或放热），温度不变；液体沸腾的过程吸热温度不变。四、升华与凝华1.升华：物质从 的过程叫升华，这一过程需要吸收热量。‌2.凝华：物质从 的过程叫凝华，这一过程需要放出热量。3.生活中常见物态变化现象（1）升华：干冰的利用、樟脑片的利用、灯管和灯泡发黑现象等。（2）凝华：霜、雪、雾凇、冬天窗花等。（或放出）热量，温度不变。固态直接变成气态气态直接变成固态五、水循环与水资源1、雨的形成:①汽化(或蒸发)→液化→凝固→熔化；②汽化(或蒸发)→凝华→熔化；③汽化(或蒸发)→液化。2、水的三大名称：固态:冰(凝固)、霜(凝华)、雪(凝华)、凇、"窗花"(凝华)、雹(凝固)、白冰；液态:水、露(液化)、雨(液化)、雾(液化)、"白气"(液化)；气态:水蒸气【注:水蒸气不可见，可见的是水蒸气液化形成的水珠。】。3、理解“白气”和“白雾”：水蒸气和空气一样，是看不见摸不着的。所以，凡是看得见的“白气”、“白雾”都不再是水蒸气，而是由水蒸气液化成的小水滴（或小水珠）。第12章 内能与热机一、分子动理论1.物质的构成：常见物质是由分子、原子构成的。　 2.分子的热运动 （1）扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。（2）影响扩散快慢的因素：温度，温度越高，分子热运动 ，扩散 。（3）扩散现象表明：一切物质的分子都在 。3.分子之间的作用力：分子之间即存在斥力也存在引力，引力和斥力 存在。（1）当固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为 。（2）当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为 。越剧烈越快不停地做无规则运动同时斥力引力3.分子动理论的基本观点：（1）常见物质是由大量的分子、原子构成的。（2）物质内的分子在不停地做热运动。（3）分子之间存在 和 。引力斥力二、内能1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的 与 的总和，叫做物体的内能。2.单位： ，符号：J。3.影响内能大小的因素：温度、质量、体积、状态等。4.改变内能的方式： 、 。5. 内能与机械能的区别：物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关，是物体能量的微观表现；物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关，是物体能量的宏观表现。物体的内能在 情况下都不会为零（因为分子不停地做无规则运动总有动能），而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。动能分子势能焦耳热传递做功任何注意：（1）同一个物体，它的温度越高，内能 。物体的温度升高，内能增加，内能增加，温度 升高，如：晶体熔化的过程，物体吸收热量内能增加，但是温度不变。（3）热传递发生条件是有 ，传递方向从高温物体传递到低温物体，实质是内能的 。（4）热传递中，传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”了热量，不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳（J）（5）外界对物体做功，物体内能 ；物体对外界做功，物体内能减小。做功的实质是能量的转化。越大不一定温度差转移增加三、比热容1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积 ，叫做这种物质的 。符号 。2.单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(㎏·℃）。3.热量的计算：（1）吸热公式： 。式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。（2）放热公式： ；式中（t0-t）表示物体温度的降低量。之比比热容cQ吸=cm(t-t0)Q放=cm(t0-t)四、热机1.热机：利用 做功的机械。2.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。3.内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机。（1）种类： 和 。（2）四个冲程：汽油机是由 四个冲程的不断循环来保证连续工作的。在一个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周。四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯性完成的。一个工作循环有两次能量转化，在压缩过程中，机械能转化为内能，在做功过程中，内能转化为机械能。内能汽油机柴油机吸气、压缩、做功、排气4.汽油机和柴油机区别 （1）构造区别：汽油机汽缸顶部有 ，而柴油机汽缸顶部有 。（2）燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。（3）工作区别 吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气。压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气。做功冲程：汽油机用 （点燃），柴油机用 （压燃）。火花塞喷油嘴火花塞点火喷油嘴喷油5、燃料的热值（1）定义：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 。（2）单位：焦每千克，符号： 。（3）热量的计算： ，Q放—燃料完全燃烧后放出的热量，m—质量，q—燃料的热值。6、热机的效率（1）定义：用来做有用功的那部分内里，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做 。（2）公式：热值J/kgQ放=qm热机的效率7、提高热机效率的途径 （1）使燃料充分燃烧。（2）尽量减小各种热量损失。（3）机器零件间保持良好的润滑、减小摩擦。五、能量的转化与守恒1、能量守恒定律：能量既不会 ，也不会 ，它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。（1）能量及其存在的 。（2）能量的 。2、能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，也无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。消灭创生转化转移不同形式转化和转移一、三种物态变化现象的特点及判定（1）汽化，吸热；（2）液化，放热；（3）升华，吸热；（4）凝华，放热；（5）熔化，吸热；（6）凝固，放热。例1.（24-25九年级上·山东济南·期中）“翩翩红叶舞霜秋”当气温降至以下时，大部分红叶树种的叶子开始变红，夜间温度低于时，红叶表面形成白色的小冰粒“霜”，霜打过的红叶会越变越红。霜形成时发生的物态变化是（   ）A．汽化B．凝华C．液化D．凝固A例2.干冰是固态的二氧化碳，可以利用它进行人工降雨，用飞机将干冰洒在云上，干冰迅速 （填入物态变化名称），并且 热量（选填“吸收”或“放出”），使空气中的水蒸气 （填入物态变化名称）成小水滴或 （填入物态变化名称）成许多小冰晶，冰晶下落时继续熔化成小水滴，这些水滴降落下来成为雨。升华吸收液化凝华（1）热量是一个过程量。热量的多少与物体能量(内能)的多少、物体温度的高低没有关系。不能说某个物体“具有”或“含有”热量,更不能“比较”两个物体热量的大小，只能说物体“吸收”或“放出”热量。（2）热量、温度和内能的关系如下①物体温度升高了，内能增加；物体内能增加了，它的温度不一定升高，如晶体熔化、液体沸腾；②物体内能增加了，不一定吸收了热量，有可能是外界对物体做了功。③物体吸收了热量，温度不一定升高，如晶体熔化、液体沸腾等。二、温度、热量和内能的关系例3.（24-25九年级上·山东枣庄·期中）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　）A．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量B．物体的温度越高，所含的热量越多C．内能少的物体可能将能量传给内能多的物体D．物体吸收热量时，内能一定增加，同时温度一定升高C例4.（24-25九年级上·山东临沂·期中）下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（　　）A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体B．在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多C．一个物体吸收了热量，它的温度可能升高D．物体温度升高，内能不一定增加，但一定要吸收热量C三、热平衡计算（1）热传递的最终结果：末温相同，没有温度差。（2）若不存在热量损失，低温物体吸收的热量等于高温物体放出的热量，即Q吸=Q放。例5.吃早饭的时候，妈妈用热水给小雪加热袋装牛奶，已知袋上标有250mL，为了使这袋牛奶的温度由15℃升高到35℃，妈妈至少要用100摄氏度的热水多少克？（该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg·℃），牛奶的密度为1g/cm3，不计热量损失）【详解】牛奶的质量牛奶升温时吸收的热量不计热量损失时，热水放出的热量等于牛奶器吸收的热量，需要热水的质量例6.为了测定铅的比热容，把质量为200g的铅块加热到98℃，再投入到80g的12℃的水中，混合后最终水的温度为18℃。若不计热损失，c水=4.2×103J/（kg·℃），求：(1)水吸收的热量；(2)铅的比热容。【详解】（1）水吸收的热量（2）因为不计热损失所以铅的比热容四、物质的吸热能力图像分析比热容图像的分析技巧（同一加热装置，加热相同时间吸收的热量相同）（1）等时分析法：作一条垂直于温度轴的直线，可以看出升高相同的温度时，加热时间的长短；（2）等温分析法：作一条垂直于时间的直线，可以比较加热时间相同时，温度升高的多少。（3）根据加热时间相同吸收热量相同，列出等式计算；或根据升高的温度相同，列出等式计算。例7.（24-25九年级上·山东滨州·期中）两个相同的容器分别装满了质量相等的两种液体，小岭同学用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，正确的是（　　）A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容B．如果升高相同的温度，两液体吸收热量相同C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D．加热时间相同，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度D例8.（24-25九年级上·山东菏泽·期中）在“探究物质熔化规律”的实验时，假设物质每一个相同时间内吸收的热量相等。其温度随时间的变化图象如图所示。该物质液态时的比热容为 ，质量为0.02kg．由图可知，该物质的熔化过程中BC段吸收的热量为 J，该物质固态时的比热容是 。 672五、四冲程内燃机（1）判断汽油机冲程：一看进气门和排气门的开闭情况；二看活塞运动方向；三看火花塞是否点燃。（2）压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：内能转化为机械能。（3）四冲程汽油机一个工作循环包括4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转2圈，对外做功1次。例9.（24-25九年级上·山东德州·期中）一台内燃机的转速是1440转/分，那么在每秒钟内（　　）A．曲轴转动24转，燃气对活塞做功24次，活塞完成24个冲程B．曲轴转动24转，燃气对活塞做功12次，活塞完成48个冲程C．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功720次，活塞完成2880个冲程D．曲轴转动1440转，燃气对活塞做功1440次，活塞完成1440个冲程B例10.（24-25九年级上·山东临沂·期中）2021年5月10日，中国一汽红旗首款自主研发的氢能发动机在中国自主品牌博览会亮相。它的工作原理与汽油机原理相同，但热效率可达42%、并可实现“零碳排放、零污染排放”的“双零排放”。如图是氢能发动机的 冲程；某台汽油机飞轮的转速为3600r/min，在1s内汽油机对外做了 次功。 做功301. 暑假期间，小雨家驾驶汽车去海边游玩。下列说法正确的是（　　）A．汽车前进的动力，由内燃机的压缩冲程提供B．在海边闻到浓浓的海腥味，这说明分子在不停地做无规则运动C．海滩的沙子热得烫脚，是通过做功的方式增加沙子的内能D．海滩的沙子热得烫脚而海水却很清凉，是因为海水的比热容小B2. （24-25九年级上·山东滨州·期中）物理来源于生活，生活中处处是物理，下列说法正确的是（　　）A．水往低处流，是因为分子在不停地运动B．包粽子时米粒间有缝隙，说明分子间有间隙C．“破镜难重圆”说明分子之间只有斥力D．“花气袭人知骤暖”说明温度越高，分子的热运动越剧烈D3.（24-25八年级上·山东青岛·期中）夏天，小丽将冰水和热水分别注入常温下的两只透明烧杯中，如图所示，变得模糊了，针对这一现象（   ）A．甲、乙两杯都在内壁出现了水珠B．甲、乙两杯都在外壁出现了水珠C．甲杯的内壁出现了水珠，乙杯的外壁出现了水珠D．甲杯的外壁出现了水珠，乙杯的内壁出现了水珠D4. 如图所示，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图，下列说法正确的是（　　）A．甲图的能量转化是内能转化为机械能B．乙图的能量转化是机械能转化为内能C．丙图是汽油机的做功冲程D．丁和乙图是利用内能来做功D5. （24-25九年级上·山东济南·期中）国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术。技术原理简化如图所示，下列说法正确的是（   ）A．CO2经过压缩机时发生液化B．CO2经过冷凝器时发生凝华C．CO2经过膨胀阀时发生升华D．CO2经过蒸发器时发生汽化D6. （24-25八年级上·山东德州·期中）小明同学对冰加热，他将冰熔化成水直到沸腾的过程，绘制成如图所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（　　）A．图象中的BCD段是冰的熔化过程B．DE段物质的温度保持不变，没有吸热C．水的沸点是100℃D．AB段物质在吸热，BC段物质没有吸热C7. （24-25九年级上·山东济宁·期中）两种不同的燃料，甲的质量为2kg，乙的质量为1kg，甲、乙燃料完全燃烧后放出的热量如图所示，则甲的热值 （选填“大于”“小于”或“等于”）乙的热值，甲燃料的热值是 J/kg。小于1×1078. 火柴可以点燃，也可以擦燃。前者是用 的方法使火柴燃烧起来，后者 用 的方法使火柴燃烧起来，这两种方法都可以用来改变物体的内能。热传递克服摩擦做功9. （24-25八年级上·山东德州·期中）当下时节的清晨，我们在校园里会看到路旁绿叶上有晶莹的露珠，这是 现象；上课间操时发现露珠不见了，这是 现象。（填写物态变化名称）液化汽化10. （24-25九年级上·山东德州·期中）小明利用三套完全相同的装置完成如图1所示的实验，实验前所测液体的初温均如图2所示，液体1和2的质量相同。燃料A和B的质量也相同。三组实验均至燃料燃尽时的液体温度变化如图3所示。请回答以下问题：(1)比较不同物质的比热容，应选择图1中 的两组实验；(2)比较不同燃料的热值，应选择图1中 的两组实验；分析图3可知：冬天在自制暖手袋时，应选液体 （选填“1”或“2”）作为供暖物质；不计热量损失，燃料A和B的热值之为 。甲、丙乙、丙14:311. 为了了解供暖系统的工作原理，小雪设计了如图甲所示的实验装置，在两个大试管中分别加入适量的水，开始探究。(1)小雪先给A管加热，A管中的水吸收热量，当温度达到 时沸腾，产生的水蒸气通过导管C流到B管中，B管中水面会升高，这是因为水蒸气遇冷 成水。同时，发现温度计示数升高了，这表明B管中的水 热量；(2)供暖系统就是利用水蒸气液化 （选填“吸热”或“放热”）供暖的。沸点 液化吸收放热12. （24-25九年级上·山东济南·期中）燃气热水器以其环保节能等优点深受广大用户青睐，假设某热水器完全燃烧0.21m2天然气，能将20L的水从20℃加热到80℃。[已知：天然气的热值 ]，求：(1)水吸收的热量是多少？(2)该燃气热水器烧水的效率是多大？C【详解】（1）水的质量是水吸收的热量是（2）天然气完全燃烧放出的热量为该燃气热水器烧水的效率是