1、第17讲 内能、核能、能量 转化与守恒 考点扫描 1定义：常见的物质是由大量的_、_构成的；一切物质的分子都在_；分子之间存在_和_。2分子间的作用力：分子间同时存在着相互作用的_和_。分子间的距离小时，作用力表现为_；当分子间的距离稍大时，作用力表现为引力。举例：被紧压在一起的铅柱很难被分开属于引力的作用；水很难被压缩是斥力的作用。考点一 分子动理论(七上教材P125)分子原子不停地做热运动引力斥力引力斥力斥力考点二 内能(九上教材P99)1克服摩擦做功与物体内能改变的关系(1)内能含义：构成物质的大量微粒(如分子、原子、离子等)做_而具有的能，俗称热能。_都有内能。(2)物体温度_，内能_
2、；温度越低，内能越小。(3)克服摩擦做功，能使物体的内能增加。2改变内能的两种途径做功和热传递(1)做功：对物体做功，物体的内能_；物体对外界做功，物体的内能_。实质是机械能转化为内能。能的形式发生了变化。无规则运动任何物体越高越大增加减少(2)热传递：物体吸热，内能增加；物体放热，内能_。实质是内能从高温物体传递到低温物体，或者内能从同一物体的高温部分_到低温部分。能的形式未发生转化。(3)做功和热传递对改变物体的内能是_的。3用热量来量度热传递过程中内能的变化。热传递中，传递的能量多少叫_。低温物体从外界吸收多少热量，内能就_多少；高温物体向外界放出多少热量，内能就_多少。减少传递等效热量
3、增加减少4化学能与内能的转化(1)化学能是物质发生化学反应时所释放的能量，它不能直接用来做功，只有在发生_的时候才释放出来，变成内能或其他形式的能量。(2)常见吸热反应：_转变为化学能；大多数分解反应，需要加热或高温条件下才能进行。常见放热反应：化学能转变为内能如燃烧、中和反应、金属与酸反应、一般化合反应(如生石灰与水反应)。化学变化内能考点三 热机(九上教材P104)1热机是指各种利用内能做功的机械。热机原理是将燃料的_转化成内能再转化成_。2热机的四个冲程：吸气冲程、_冲程、_冲程、_冲程。化学能 机械能 压缩做功排气考点四 热值、比热容(七上教材P102)热值比热容概念1千克(或1立方米
4、)的某种燃料完全燃烧时放出的热量，符号为q单位质量的某种物质，温度升高(或降低)1 所吸收(或释放)的热量，用符号c表示单位 焦/千克(J/kg)，焦/米3(J/m3)焦每千克摄氏度，即焦/(千克摄氏度)，符号为J/(kg)影响因素热值是燃料的一种属性，与燃料的形状、体积、质量和是否充分燃烧无关，与燃料的_有关比热容是反映物质自身的物理属性，不同物质比热容一般不同热量计算Q_(适用于固体、液体)Q_种类 qmcmt考点五 核能的利用(九上教材P119)1核能：原子核是可以改变的，且在有些改变的过程中还会释放出巨大的能量，这种能量叫做核能。2获得核能的途径(1)重核裂变：质量较大的原子核在中子轰
5、击下分裂成两个新原子核，并释放出能量的过程。原子弹：根据_的原理制成。(2)轻核聚变：两个质量较小的原子核结合成质量较大的新核，同时释放出能量的过程。氢弹：根据_的原理制成。核裂变 核聚变 3放射性及其应用(1)原子核的裂变和聚变都会产生一些放射性物质，如射线、射线、射线和X射线等。(2)大量放射线对人畜会造成很大的伤害。如：建造核电站通常要修建很厚的水泥防护层，防止放射线外泄。(3)较小量的射线可以为人类做许多事。如：利用射线探伤；育种；放射线治疗肿瘤等疾病。4核电站(1)核电站原理：_。(2)核电站的能量转化：核能_机械能_。原子核裂变内能电能考点六 能量的转化与守恒(九上教材P124)1
6、能量的转化与守恒定律(1)能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式_为其他形式，或者从一个物体_到另一个物体，而在转化和 转 移 的 过 程 中，能 的 _，这 就 是_。(2)能量的转化和守恒定律是自然科学最基本的规律。“永动机”是不可能成功的，因为它违背了_。转化 转移 总量保持不变能量的转化与守恒定律能量的转化与守恒定律2能量的转化与传递有一定的方向性 能量的转化与传递有一定的_：例如热能可以从高温物体 转 移 到 低 温 物 体，而 不 能 自 发 地 从 低 温 物 体 转 移 到 高温 物体；可燃物可以通过燃烧将化学能转化成内能，但不可能将内能自发地转化成化学能。3能量利用效率
7、和节能的关系(1)能量利用效率是指有效利用的能与总能量之比。(2)提高能量利用效率的方法：减少能量浪费和损失；改进机械设备。方向性重点突破 1改变物体内能的方法 从能的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。因此功可以用来量度内能改变的多少。通过热传递可以改变物体的内能，实质上是内能在物体间的转移，热传递过程中传递的能量用热量表示。因此热量也可以量度物体内能的变化。例1 如图所示，对于图片中所描述的物理过程，下列分析中正确的是()A图甲，厚玻璃内的空气被压缩时，空气的内能减少 B图乙，瓶子内的空气推动塞子跳起时，空气的内能增大 C图丙，试管内的水蒸气推动塞
8、子冲出时，水蒸气的内能减少 D图丁，汽缸内的气体推动活塞向下运动时，气体的内能增大 C变式1 下 列 实 例 中，改 变 物 体 内 能 的 途 径 与 其 他 三 个 不同的是()A用力搓手，手会发热 B把冰冷的手放到嘴边哈气，手会变暖 C用锯条锯木头，锯条温度升高 D用手反复弯折铁丝，铁丝弯折处会发热 B2能量的转化与守恒 能量的转化与守恒定律普遍适用于自然界的任何科学现象。能量发生转化是指能量的形式发生了变化。例如：电阻通电发热，消耗的电能转化为热能。能量发生转移是指能量的形式没有变化，只是从一个物体转移到另一个物体。例如：热量从一个物体传到另一个物体，是内能在两个物体之间移动，在转移的
9、过程中，内能没有变成另一种形式的能。能量的转化和转移是有方向的，内能不可能自发地从低温物体转移到高温物体，只能从高温物体自发地转移到低温物体；机械能可自发地转化为内能，但内能不可自发地转化为机械能。例2 生活中能量转化的实例很多，下列描述中正确的是()A摩擦生热是把内能转化为机械能 B燃料燃烧放热是把内能转化为化学能 C电动机带动水泵把水送到高处是把电能转化为机械能 D摩擦起电是把电能转化为机械能 C变式2 排球充气后，让排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度。(1)解释整个过程中能量是否守恒。(2)排球从接触地面到形变最大的过程中，速度v与形变大小V之间的关系大致如图，请说
10、明该过程中，排球受力情况与机械能变化的关系。答：(1)整个过程中能量守恒。排球从手上自由落下，排球每次弹回的高度都低于落下时的高度，是因为由于空气的摩擦，有一部分机械能逐渐转化为内能，但能量的总量是守恒的。(2)排球从接触地面到形变最大的过程中，受到重力和地面给予的弹力的作用，开始时重力大于弹力，速度逐渐增大；当重力等于弹力时，速度达到最大值；最后重力小于弹力，速度逐渐减小，直至速度为零。同时这一过程中动能转化为排球的弹性势能。诊断自测 1下列对宏观事实的微观解释错误的是()分子动理论 B选项宏观事实微观解释A塑料带很难被拉断分子之间有引力B水结冰后不再流动分子停止了运动C切洋葱时眼睛被熏得直
11、流泪分子在不停运动D水很难被压缩分子之间有斥力2.2020，温州16(2)茶是人类健康的饮品之一，联合国将今年5月21日定为首个“国际茶日”。(2)在泡茶过程中，会闻到茶特有的香气，这是因为分子_。不停地做无规则运动3下列都是教材中的实验，其中为了说明“对物体做功，物体内能增加”的是()A图甲：手帕摩擦塑料丝后，塑料丝散开 B图乙：缝衣针与磁铁摩擦后，有了磁性 C图丙：加热后，水蒸气把木塞冲出试管 D图丁：迅速下压活塞后，浸过乙醚的棉花燃烧 改变物体内能的方式 D4(2020，杭州)如图一只瓶子，内装一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大。从改变物体内能的方法
12、来看，前者是通过_方法，后者是通过_方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变，能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能？_(选填“能”或“不能”)，这是因为_。做功热传递不能做功与热传递两种方法对改变物体的内能是等效的5如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。(1)蜡烛对铜制容器加热导致容器内水温升高，这是通过_的方式改变水的内能。(2)当铜管向右喷蒸汽时，“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了_。热传递物体间力的作用是相互的6将一高温物体与一低
13、温物体接触达到相同温度(两物体与外界没有热量交换)，则有()A高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量B高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量C高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度D高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度内能、热量与温度的关系 B7下列关于“热与能”的表述中正确的是()A物体在吸热过程中，其温度一定升高 B在搓手取暖过程中，内能转化为机械能 C水常被用作冷却剂，是因为水的比热容大 D铁块在煅烧过程中，其内能从零开始增加 C8对于同一物态的某种物质，根据cQmt 得知()A比热跟热量成正比B比热跟质量成反比C比热跟温度变化成反比D吸收或放出的热量跟质量与温
14、度变化量的乘积之比是个恒量比热容的理解和相关计算 D9关于比热的概念，下列说法错误的是()A单位质量的某种物质，温度升高1 所吸收的热量，叫作这种物质的比热 B单位质量的某种物质，温度降低1 所放出的热量，也叫作这种物质的比热 C某种物质吸收或放出的热量越多，比热也越大，比热与热量有关 D各种物质都有自己的比热，它是物质的特性之一 C10甲、乙两位同学对“雨滴的下落速度是否跟雨滴的大小有关”持有不同的意见，于是他们对此展开研究。他们从网上查到，雨滴在下落过程中接近地面时受到的空气阻力与雨滴的横截面积 S 成正比，与雨滴下落速度 v 的平方成正比，即 fkSv2(其中 k 为比例系数，是个定值)
15、，雨滴接近地面时可看作匀速直线运动。把雨滴看作球形，其半径为 r，密度为，比热为 c，球的体积为 V43 r3。(注：所有结果均用字母表示)假设半径为 r 的雨滴在近地面下落 h 高度的过程中，重力对它所做的功全部转化为雨滴的内能，则雨滴的温度升高了多少？解：设雨滴质量为 m，因为 WQ，又因为 Wmgh，Qcm t，所以 mghcm t，所以 tghc。11如图，汽油机处于工作过程中的某个冲程，对此冲程下列叙述正确的是()A压缩冲程，机械能转化为内能 B压缩冲程，内能转化为机械能 C做功冲程，机械能转化为内能 D做功冲程，内能转化为机械能 热机的理解和冲程判断 A12(2021，宁波)在如图
16、所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的()A吸气冲程 B压缩冲程 C做功冲程 D排气冲程 C13(2020，温州)英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。甲乙答：酒精灯加热将化学能转化为内能，热气缸中的工作介质吸热
17、汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能；由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化，活塞B又将介质推回热气缸。如此反复。14某智能百叶窗的叶片上贴有太阳能板，在光照时发电，给电 动 机 供 电 以 调 节 百 叶 窗 的 开 合。该 过 程 中 发 生 的 能 量转换是()A电能机械能光能 B光能机械能电能 C光能电能机械能D机械能电能光能 能量的转化和守恒 C15能量的形式多种多样且可以相互转化，下列事例中，属于内能转化为机械能的是()A.运动员奔跑 B.电风扇工作C.氢弹爆炸D.内燃机做功冲程D16各种形式的能量都不是孤立的，它们可以在一
18、定条件下发生转化，且能量的转化是有方向的，下面几幅图按能量转化的顺序，排列正确的是()AB CD C17(2021，绍兴节选)我国研发的“液态太阳燃料合成技术”如图所示，甲醇(CH3OH)等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。甲醇制取过程中能量转化是太阳能电能_能。化学18(2021，宁波节选)电瓶车自燃的原因很多，常见的是由于电源短路，形成大电流并产生大量的热。这一过程中，化学能转化为电能，电能再转化为_能。19下面是两个有关热学方面的观点，请用实例说明它们是错误的。(1)物体吸收热量，温度一定升高。_。(2)物体温度升高，一定是吸收了热量。_。内冰熔化时吸收热量，但温度保持不变压缩空气做功使
19、空气温度升高(或“摩擦生热”等)20(2020，金华)2020年3月9日19时55分，我国成功发射北斗导航系统第五十四颗导航卫星。北斗导航系统将在国家安全、经济效益、技术储备等方面发挥作用。火箭喷出的燃气温度高达1300，发射塔下方的导流槽设有喷水设施，在火箭点火前几秒钟喷水，水在高温下大量汽化。(1)升空时，火箭相对于发射塔是_(选填“运动”或“静止”)的。(2)导流槽喷出的水汽化所需的能量来源于火箭燃料贮存的_能。运动化学21某电子打火机打火原理如图，压电陶瓷受到撞击时表面电荷重新分布，产生高电压，发出电火花点燃气体。撞击时，通过压电陶瓷实现的能量转化是_；放电时，两块压电陶瓷的连接方式是_联。机械能转化为电能并
