大量實驗表明，一切分子都在
__________地運動，分子間存在著相互作用的_____和_____．科目：初中物理 來源：鼎尖助學系列同步練習 物理（九年級 全） 題型：048
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熱的本質(zhì)的認識過程人們已在實踐中熟悉了摩擦生熱，但摩擦為什么會生熱？熱是什么？人們很久也沒有弄清楚，在古代就對熱有兩種不同的看法，一種把熱看成是一種特殊物質(zhì)；一種認為熱是物質(zhì)的某種運動形式．
17世紀以后，多數(shù)人根據(jù)摩擦生熱的現(xiàn)象，認為熱是一種特殊的運動形式，不少物理學家都相信這一點，但是這種看法由于缺乏精確的實驗根據(jù)，還不能形成科學的理論．
到了18世紀，對熱的研究走上了實驗科學的道路，把熱看成是一種特殊物質(zhì)的熱質(zhì)說，由于能夠解釋某些實驗結(jié)果，因而在當時獲得了承認，熱質(zhì)說將熱看成一種沒有質(zhì)量或不可稱量的流質(zhì)
熱質(zhì)，他不生不滅，存在與一切物體之中，物體的冷熱程度，決定與其中所含熱質(zhì)的多少，熱質(zhì)說對摩擦生熱的解釋是，摩擦并沒有改變熱質(zhì)的總量，但物質(zhì)在摩擦時比熱容降低了，因此摩擦可以使物體的溫度升高．
1798年，英國學者倫福德(1753～1814)在從事槍炮制造時，發(fā)現(xiàn)鉆孔鉆下的金屬屑具有極高的溫度，用水來冷卻時，甚至可以使水沸騰，他懷疑金屬屑具有極高溫度是不是由于比熱容降低造成的，倫福德在他的筆記中寫道，由摩擦所生的熱，來源似乎是無窮無盡的，要用熱質(zhì)說解釋摩擦生熱現(xiàn)象，鉆下的金屬屑的比熱容要改變很大才行，于是他設計并做了一系列實驗，發(fā)現(xiàn)鉆下的金屬屑的比熱容在摩擦時并沒有降低．根據(jù)實驗結(jié)果，倫福德斷言熱質(zhì)說不足為信，應當把熱看成是一種運動形式，熱質(zhì)說的傳統(tǒng)地位開始動搖了．
1799年，英國的戴維做了更加嚴格的實驗．他在零攝氏度以下的露天里，在抽成真空的玻璃罩內(nèi)，使金屬輪子和盤在鐘表裝置的帶動下相互摩擦，結(jié)果使金屬盤上的蠟熔化了．在這個實驗中，熱不可能是由周圍物體傳遞給蠟的，而且倫福德的實驗已經(jīng)證明，金屬也不會由于比熱容的降低而放熱，那就只能是由于摩擦生熱使蠟粒子的運動加快了．戴維的實驗有力的打擊了熱質(zhì)說．
此后，科學家進一步研究了熱和做功的關(guān)系，特別是英國科學家焦耳做了大量實驗，定量的研究了熱和功的關(guān)系，證明做了多少機械功，就有多少機械能轉(zhuǎn)化成與熱相關(guān)的能量．焦耳的工作，表明熱不是一種特殊物質(zhì)，同時為能量守恒定律奠定了基礎．
能量守恒定律的建立，徹底否定了熱質(zhì)說，同時為分子運動理論的發(fā)展開辟了道路．經(jīng)過科學家的長期研究，關(guān)于熱是一種運動形式的設想，終于成為公認的真理，人們認識到：宏觀的熱現(xiàn)象原來是物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動的表現(xiàn)，物體內(nèi)部的能量就是物體的內(nèi)能，熱量不是表示物質(zhì)所含“熱質(zhì)”的多少，而是表示在熱傳遞過程中傳遞的能量的多少．
(1)早期人們對熱的認識存在幾種說法？
(2)英國學者倫福德對用熱質(zhì)說解釋摩擦生熱現(xiàn)象時作出了怎樣的猜想？他是采用什么方法來驗證自己的猜想的？
(3)支持熱是一種運動形式的重要理論基礎是什么？
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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解
人教版第十六章 熱和能 復習提綱
一、分子熱運動
1．物質(zhì)是由分子組成的。分子若看成球型，其直徑以10-10m來度量。
2．一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。
�、贁U散：不同物質(zhì)在相互接觸時，彼此進入對方的現(xiàn)象。
②擴散現(xiàn)象說明：A、分子之間有間隙。B、分子在做不停的無規(guī)則的運動。
③課本中的裝置下面放二氧化氮這樣做的目的是：防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結(jié)果。實驗現(xiàn)象：兩瓶氣體混合在一起顏色變得均勻，結(jié)論：氣體分子在不停地運動。
④固、液、氣都可擴散，擴散速度與溫度有關(guān)。
⑤分子運動與物體運動要區(qū)分開：擴散、蒸發(fā)等是分子運動的結(jié)果，而飛揚的灰塵，液、氣體對流是物體運動的結(jié)果。
3．分子間有相互作用的引力和斥力。
�、佼敺肿娱g的距離ｄ＝分子間平衡距離r，引力＝斥力。
�、冢洌迹驎r，引力＜斥力，斥力起主要作用，固體和液體很難被壓縮是因為：分子之間的斥力起主要作用。
�、郏洌荆驎r，引力＞斥力，引力起主要作用。固體很難被拉斷，鋼筆寫字，膠水粘東西都是因為分子之間引力起主要作用。
�、墚敚洌�10ｒ時，分子之間作用力十分微弱，可忽略不計。
破鏡不能重圓的原因是：鏡塊間的距離遠大于分子之間的作用力的作用范圍，鏡子不能因分子間作用力而結(jié)合在一起。
二、內(nèi)能
1．內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。
2．物體在任何情況下都有內(nèi)能：既然物體內(nèi)部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用，那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水，還是寒冷的冰塊。
3．影響物體內(nèi)能大小的因素：①溫度：在物體的質(zhì)量，材料、狀態(tài)相同時，溫度越高物體內(nèi)能越大；②質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時，物體的質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大；③材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時，物體的材料不同，物體的內(nèi)能可能不同；④存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時，物體存在的狀態(tài)不同時，物體的內(nèi)能也可能不同。
4．內(nèi)能與機械能不同：
機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關(guān)。
內(nèi)能是微觀的，是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動，而不是物體的整體運動。
5．熱運動：物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴散越快。溫度越高，分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內(nèi)能的改變
1．內(nèi)能改變的外部表現(xiàn)：
物體溫度升高（降低）──物體內(nèi)能增大（減小）。
物體存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華）──內(nèi)能改變。
反過來，不能說內(nèi)能改變必然導致溫度變化。（因為內(nèi)能的變化有多種因素決定）
2．改變內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內(nèi)能：
�、僮龉梢愿淖儍�(nèi)能：對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
�、谧龉Ω淖儍�(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化。
�、廴绻麅H通過做功改變內(nèi)能，可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。（Ｗ＝△Ｅ）
④解釋事例：圖15．2-5甲看到棉花燃燒起來了，這是因為活塞壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達到棉花燃點使棉花燃燒。鉆木取火：使木頭相互摩擦，人對木頭做功，使它的內(nèi)能增加，溫度升高，達到木頭的燃點而燃燒。圖15．2-5乙看到當塞子跳起來時，容器中出現(xiàn)了霧，這是因為瓶內(nèi)空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。
B、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
�、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
�、跓醾鬟f的條件是有溫度差，傳遞方式是：傳導、對流和輻射。熱傳遞傳遞的是內(nèi)能（熱量），而不是溫度。
�、蹮醾鬟f過程中，物體吸熱，溫度升高，內(nèi)能增加；放熱溫度降低，內(nèi)能減少。
�、軣醾鬟f過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
C、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別：由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同，所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同，前者能的形式發(fā)生了變化，后者能的形式不變。
D、溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別：
四、熱量
1．比熱容：⑴定義：單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高（降低）1℃時吸收（放出）的熱量。
�、莆锢硪饬x：表示物體吸熱或放熱的本領的物理量。
�、潜葻崛菔俏镔|(zhì)的一種特性，大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān)，與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。
⑷水的比熱容為4．2×103J（kg·℃）表示：1kg的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量為4．2×103J。
�、伤Ｕ{(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。
2．計算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t）。
3．熱平衡方程：不計熱損失Ｑ吸＝Ｑ放。
五、內(nèi)能的利用、熱機
（一）內(nèi)能的獲得──燃料的燃燒
燃料燃燒：化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
�。ǘ嶂�
1．定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。
2．單位：J/kg。
3．關(guān)于熱值的理解：
①對于熱值的概念，要注重理解三個關(guān)鍵詞“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是針對燃料的質(zhì)量而言，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡，否則1kg燃料化學能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。
�、跓嶂捣从车氖悄撤N物質(zhì)的一種燃燒特性，同時反映出不同燃料燃燒過程中，化學能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領大小，也就是說，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。
3．公式：Q＝mq（q為熱值）。
實際中，常利用Q吸＝Q放即cm（t-t0）=ηqm′聯(lián)合解題。
4．酒精的熱值是3．0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3．0×107J。
煤氣的熱值是3．9×107J/m3，它表示：1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3．9×107J。
5．火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因為：液態(tài)氫的熱值大，體積小便于儲存和運輸。
6．爐子的效率：
�、俣x：爐子有效利用的熱量與燃料完全燃燒放出的熱量之比。
�、诠剑害�=Q有效/Q總=cm（t-t0）/qm′。
�。ㄈ﹥�(nèi)能的利用
1．內(nèi)能的利用方式：
⑴利用內(nèi)能來加熱；從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
⑵利用內(nèi)能來做功；從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
2．熱機：定義：利用燃料的燃燒來做功的裝置。
能的轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
蒸氣機──內(nèi)燃機──噴氣式發(fā)動機。
3．內(nèi)燃機：將燃料燃燒移至機器內(nèi)部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機器叫內(nèi)燃機。它主要有汽油機和柴油機。
4．內(nèi)燃機大概的工作過程：內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
5．熱機的效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。
公式：η=W有用/Q總=W有用/qm。
提高熱機效率的途徑：使燃料充分燃燒；盡量減小各種熱量損失；機件間保持良好的潤滑、減小摩擦。
6．汽油機和柴油機的比較：
|
| 汽油機 | 柴油機 |
不 同 點 | 構(gòu)造： | 頂部有一個火花塞 | 頂部有一個噴油嘴 |
吸氣沖程 | 吸入汽油與空氣的混合氣體 | 吸入空氣 | |
點燃方式 | 點燃式 | 壓燃式 | |
效率 | 低 | 高 | |
應用 | 小型汽車、摩托車 | 載重汽車、大型拖拉機 | |
相同點 | 沖程：活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。 一個工作循環(huán)活塞往復運動2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)歷四個沖程，做功1次。 | ||
六、能量守恒定律
1．自然界存在著多種形式的能量。盡管各種能量我們還沒有系統(tǒng)地學習，但在日常生活中我們也有所了解，如跟電現(xiàn)象相聯(lián)系的電能，跟光現(xiàn)象有關(guān)的光能，跟原子核的變化有關(guān)的核能，跟化學反應有關(guān)的化學能等。
2．在一定條件下，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移（列舉學生所熟悉的事例，說明各種形式的能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移）。在熱傳遞過程中，高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體。運動的甲鋼球碰擊靜止的乙鋼球，甲球的機械能轉(zhuǎn)移到乙球。在這種轉(zhuǎn)移的過程中能量形式?jīng)]有變。
3．在自然界中能量的轉(zhuǎn)化也是普遍存在的。小朋友滑滑梯，由于摩擦而使機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在氣體膨脹做功的現(xiàn)象中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；在水力發(fā)電中，水的機械能轉(zhuǎn)化為電能；在火力發(fā)電廠，燃料燃燒釋放的化學能，轉(zhuǎn)化成電能；在核電站，核能轉(zhuǎn)化為電能；電流通過電熱器時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電流通過電動機，電能轉(zhuǎn)化為機械能。
4．能量守恒定律：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。
能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
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