資源簡介

(共28張PPT)
第十一單元　
內能　內能的利用
第25課時　比熱容 內能的利用
目錄
CONTENTS
課時思維建構
1
知識點梳理
2
課堂檢測
3
01
課時思維構建
02
知識點梳理
1.比熱容：一定 的某種物質，在溫度升高（或降低）時吸收（或放出）的熱量與它的質量和升高（或降低）的溫度乘積之比，叫作這種物質的比熱容，常用字母 來表示。
2.比熱容的單位：比熱容的單位是 ，符號是
。
3. 比熱容的物理意義：描述物質吸熱或放熱能力的物理量。
質量　
c　
焦每千克攝氏度　
J/（kg·℃）　
易錯警示　水的比熱容c＝4.2×103J/（kg·℃），它表示的物理意義是：每千克的水溫度升高（降低）1℃時，吸收（放出）的熱量是4.2×103J。　
4. 計算公式：c＝ ，其中c表示比熱容，Q表示吸收或放出的熱
量，m表示質量，Δt表示溫度變化量。
5. 變形公式：Q＝ ，m＝ 　　，Δt＝ 　　。
6. 影響因素：比熱容是物質的一種特性，只與物質的 和
有關，與質量、體積、溫度、密度、吸熱、放熱、形狀等無關。
7. 水的比熱容大的現象和應用：作冷卻劑、早春灌水護苗、內陸地區溫
差比沿海地區大等。
　
cmΔt　
　
　
種類　
狀態
例1 （2024·長沙模擬）汽車發動機工作時燃料直接在氣缸內燃燒，給汽車提供動力的同時會產生大量的熱，人們利用水的循環給它散熱降溫，主要是因為水的 大；初溫為20℃、質量為1kg的水，吸收2.52×105J熱量后溫度將升高 ℃。[水的比熱容c＝4.2×103J/（kg·℃）]。
比熱容　
60　
例2 為了探究“不同物質的吸熱能力”，在兩個相同的容器中分別裝入質量、初溫都相同的兩種液體A、B，并且用相同的裝置加熱，如圖甲所示。
（1）安裝實驗器材時，應按 （選填“自上而下”或“自下而上”）的順序進行。
（2）實驗中選取質量、初溫都相同的兩種液體A、B，并且用相同的裝置加熱，這種物理研究方法叫作 。
自下而上　
控制變量法　
（3）實驗中，兩種液體吸收熱量的多少可通過 （選填“液體升高的溫度”或“加熱時間”）來比較。
（4）加熱到6min時，液體B的溫度如圖乙所示，此時溫度計示數是 ℃。
加熱時間　
35　
例2 為了探究“不同物質的吸熱能力”，在兩個相同的容器中分別裝入質量、初溫都相同的兩種液體A、B，并且用相同的裝置加熱，如圖甲所示。
（5）通過圖丙所示圖像信息可知，質量相同的液體A和液體B，加熱相同的時間，液體 的溫度變化較大，說明液體 的吸熱能力較強。
（6）根據圖丙所示圖像信息可知，液體B第2min的內能 （選填“大于”“小于”或“等于”）第6min的內能。
B　
A　
小于　
例2 為了探究“不同物質的吸熱能力”，在兩個相同的容器中分別裝入質量、初溫都相同的兩種液體A、B，并且用相同的裝置加熱，如圖甲所示。
1. 熱機：利用 做功的機械叫作熱機。
2. 熱機的能量轉化過程：燃料的 能轉化為 能，最后轉化為 能。
3. 內燃機：燃料直接在發動機汽缸內燃燒產生動力的熱機，分為汽油機和柴油機。
內能　
化學　
內　
機械　
沖程 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程
示意圖
能量轉化方式 無 能轉化為 能 能轉化
為 能 無
工作循環 ①在汽油機的一個工作循環中，要完成4個沖程，活塞往復運動2次，曲軸轉動2周，對外做功 次； ②只有做功沖程燃氣對外做功，其他三個沖程都是依靠飛輪的 完成 機械　
內　
內　
機械　
1　
慣性　
4. 汽油機的四沖程及特點
5. 汽油機和柴油機的比較：
發動機類別 汽油機 柴油機
氣缸頂部 火花塞 噴油嘴
吸入氣體 汽油和空氣的混合物 空氣
點火方式 點燃式 壓燃式
例3 如圖所示為四沖程內燃機工作示意圖，若該汽油機的轉速是1800r/min，下列說法正確的是（　C　）
C
A. 一個工作循環的正確順序是：甲乙丙丁
B. 該汽油機每秒鐘完成60個沖程，對外做功30次
C. 丁圖沖程有明顯機械能轉化為內能的過程
D. 丙圖沖程存在化學能轉化為內能的過程
1. 燃料的熱值：我們把某種燃料 放出的熱量與其質量之
比，叫作這種燃料的熱值（“完全燃燒”的含義是燒完、燒盡，若1kg的
燃料沒有完全燃燒，放出的熱量比計算出的結果要小）。用字母 表
示。熱值的單位： （固體、液體）或 （氣體）。
2. 計算公式：Q放＝ （固體和液體）＝ （氣體）。
3. 熱值的影響因素：熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的
有關，與燃料的質量、體積、溫度以及是否完全燃燒等無關。
4. 熱機效率：在熱機中，用來做有用功的那部分能量跟
所放出的能量之比叫作熱機的效率（η）。
完全燃燒　
q　
J/kg　
J/m3　
qm　
qV　
種類　
燃料完全燃燒
5. 熱機效率公式：η＝ 。（熱機的效率總是 1）6. 提高熱機效率的措施：
①提高燃料的利用率；
②通過不斷改進和創新，減少各種能量損失；
③利用廢氣的能量等。
×100％　
小于　
例4（2023·益陽）如圖所示為某種固體酒精爐，固體酒精爐比液體酒精爐使用時更安全。為了測定該固體酒精爐的熱效率，在爐中放入40g的固體酒精，當固體酒精燃燒完后，鍋中1kg的水溫度從20℃升高到了70℃。已知固體酒精的熱值為1.5×107J/kg，水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃）。
（1）若固體酒精完全燃燒，則放出的熱量是多少？
（2）水吸收的熱量是多少？
解：（1）固體酒精完全燃燒放出的熱量：Q放＝q酒精m
酒精＝1.5×107J/kg×40×10－3kg＝6×105J。
解：（1）固體酒精完全燃燒放出的熱量：
Q放＝q酒精m酒精＝1.5×107J/kg×40×10－3kg＝6×105J。
（2）水吸收的熱量：
Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（70℃－20℃）＝2.1×105J。
解：（3）固體酒精爐的熱效率：
η＝×100％＝×100％＝35％。
（4）固體酒精不能完全燃燒，而且加熱過程中有熱量的損失，
使得固體酒精爐熱效率不高。
例4（2023·益陽）如圖所示為某種固體酒精爐，固體酒精爐比液體酒精爐使用時更安全。為了測定該固體酒精爐的熱效率，在爐中放入40g的固體酒精，當固體酒精燃燒完后，鍋中1kg的水溫度從20℃升高到了70℃。已知固體酒精的熱值為1.5×107J/kg，水的比熱容是4.2×103J/（kg·℃）。
（3）小明測得固體酒精爐的熱效率是多大？
（4）請寫出固體酒精爐熱效率不高的一個原因。
1. 能量的轉化：在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉化的。
2. 能量守恒定律：能量既不會憑空 ，也不會憑空 ，它
只會從一種形式 為其他形式，或者從一個物體 到其他
物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量 。
消滅　
產生　
轉化　
轉移　
保持不變　
知識遷移　能量的轉移和轉化具有方向性。　
例5　如圖所示是小球在地面彈跳的頻閃照片，分析圖片后得到小球彈起
的高度逐漸降低，同時小球會變熱，這是因為小球在彈跳過程中有一部
分 轉化為內能，而能量的總量 （選填“增大”“減
小”或“不變”）。
機械能　
不變　
例6 （2024·湖南）有關能量的轉移、轉化和利用，下列說法正確的是
（　C　）
A. 電烤爐取暖，是電能轉移到人體
B. 鉆木取火，是內能轉化為機械能
C. 中醫提倡的熱水泡腳，是通過熱傳遞的方式增大腳部的內能
D. 用嘴對著手哈氣取暖，主要是通過做功的方式增大手的內能
C
03
課堂檢測
1.（2022·邵陽）濕地被稱為“地球之腎”，能調節空氣的濕度和溫度，其中能調節溫度主要是因為水的（　A　）
A. 比熱容大 B. 密度大
C. 流動性大 D. 熱值大
2.（2022·益陽）下列能量轉化或轉移的情景中，屬于能量轉移的是
（　B　）
A. 燃料燃燒時放熱 B. 用熱水袋取暖
C. 鉆木取火 D. 電動機帶動水泵把地下水送到地面
A
B
3. 根據如圖所示的天氣狀況和地表環境信息，推斷晝夜溫差最小的是
（　D　）
A B C D
D
4.（2022·長沙）如圖所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，
把活塞迅速壓下去，看到的現象是 。這是因為活塞
壓縮空氣，使空氣的內能 ，溫度升高。這一過程與內燃機工作
的 沖程原理相同。
硝化棉燃燒起來　
增大　
壓縮　
5.（2024·常德模擬）小明利用家中的燃氣表和溫度計測量燃氣灶燒水的
效率。將1kg的水從20℃加熱到60℃，消耗了0.01m3天然氣（假設天然氣
完全燃燒），已知水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），天然氣的熱值為
4×107J/m3。求：
（1）水吸收的熱量。（2）天然氣完全燃燒放出的熱量。
解：（1）水吸收的熱量：Q吸＝c水m（t－t0）＝
4.2×103J/（kg·℃）×1kg×（60℃－20℃）＝1.68×105J。
（2）天然氣完全燃燒放出的熱量：
Q放＝qV＝4×107J/m3×0.01m3＝4×105J。
5.（2024·常德模擬）小明利用家中的燃氣表和溫度計測量燃氣灶燒水的
效率。將1kg的水從20℃加熱到60℃，消耗了0.01m3天然氣（假設天然氣
完全燃燒），已知水的比熱容為4.2×103J/（kg·℃），天然氣的熱值為
4×107J/m3。求：
（3）燃氣灶燒水時的效率。
（4）請你聯系生活，提出一條提高燃氣燒水效率的方法。
解：（3）燃氣灶燒水時的效率：η＝×100％＝×100％＝42％。
（4）可以增加送氧量，使天然氣充分燃燒（合理即可）。

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