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文檔簡介

專甄03內能「游練)(原卷版)

1.了解:分子間相互作用力與固液氣三態的關系;熱量的概念;熱傳遞的概念;比熱容的概念。

2.會:利用分子熱運動解釋問題;利用分子間相互作用力解釋問題;比熱容的簡單計算;利用比熱容解

釋問題。

3.理解:分子熱運動理論;分子間相互作用力;內能的概念。

4.掌握:改變物體內能的兩種方式。

L基礎梳理

一、思維導圖

物質的結構物質是由分子或原子構成的

一切物質的分子都在永不停息地做無規則熱運動,分子之間擴散現象是分子熱運動的宏觀表現

分子熱運動有間隙

分子熱運動程度與溫度有關

分子間不僅存在引力,同時也存在斥力

分子間的作用力《物質三態與分子間相互作用力一

物體內部所有分子動能和分子勢能的綜合叫物體的內能一切物體在任何情況下都具有內能

做功外界對物體做功,內能增加;物體對外界做功,內能減小

單位質量的某種物質,溫度升高1°C所吸收的熱量,叫做這種

物質的比熱容,簡稱比熱(c)單位:焦耳/(千克?℃);符號:"(kg」C)

比熱容是物質的一種特性。比熱容只與物質的種類、狀態有

關。

、吸=cm(t-%)

比熱容的應用水的比熱容大,利用這一特點,在生活中水有著廣泛的應用

二、知識梳理

知識點一:分子熱運動與分子間相互作用力

1.分子熱運動

(1)分子動理論:物質是由或組成的,分子在永不停息地做,分子之間有o

(2)熱運動:分子運動快慢與—有關,溫度越高,分子熱運動越—。

(3)擴散:不同物質相互—時,彼此進入對方的現象叫做擴散現象,固體、液體和氣體都能發生擴

散現象,溫度越高,擴散。

2.分子間作用力

分子間相互作用的—和—是同時存在的。當固體被壓縮時,分子間距離變小,分子作用力表現為斥

力;當固體被拉伸時,分子間距離變大,作用力表現為引力。

如果分子間距離很大,作用力幾乎為—,可以忽略不計;因此,氣體具有流動性,也容易被壓縮。

液體間分子之間距離比氣體小,比固體大,液體分子之間的作用力比固體小,沒有固定的—,具有流

動性。

要點詮釋:

1.物體內部大量分子的無規則運動叫做分子的熱運動。溫度的高低是物體內分子熱運動劇烈程度的標

志。溫度越高,分子熱運動越劇烈,擴散越快。

2.分子之間的引力和斥力同時存在,只是對外表現不同:

(1)當固體被壓縮時,分子間的距離變小,作用力表現為斥力。

(2)當固體被拉伸時,分子間的距離變大,作用力表現為引力。

3.分子動理論的基本觀點:(1)常見物質是由大量的分子、原子構成的;(2)物質內的分子在不停地

做熱運動;(3)分子之間存在引力和斥力。

4.正確理解擴散現象:(1)擴散:不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現象;(2)影響擴散快慢

的因素:溫度;(3)擴散現象表明:一切物質的分子都在不停地做無規則運動。

知識點二:內能

1.內能:物體內部所有分子熱運動的與的總和,叫做物體的內能。

(1)分子動能:分子在永不停息地做著無規則的熱運動。物體內大量分子做無規則熱運動所具有的能量

稱為分子動能。物體的溫度越高,分子運動得越快,它們的動能o同一個物體(物態不變),溫度越

高,內能越大。

(2)由于分子之間具有一定的距離,也具有一定的作用力,因而分子具有勢能,稱為分子勢能。分子

間距發生變化時,物體的體積也會變,其內能會發生變化。所以分子勢能與物體的—有關。

(3)物體內能的大?。何矬w的內能與物體的—、―、—及—有關。

一切物體中的分子都在做永不停息的做無規則運動,分子間都有分子力的作用,無論物體處于何種狀

態,是何形狀與體積、溫度是高是低都是如此。因此,一切物體在任何情況下都具有--

2.內能的改變:改變物體內能的方法有和—;熱傳遞是能量的—,做功是能量的—。這

兩種方法對改變物體內能是等效的。

1)做功:外界對物體做功,物體的內能會(例如:摩擦生熱);物體對外做功,物體內能會—(例

如:通過活塞向盛有水的燒瓶里打氣,當活塞從瓶口跳起時,燒瓶中出現“白霧”)。實質:能量從一種形

式的能(其它形式的能)轉化為另一種形式的能(內能)。

2)熱傳遞:只要物體之間或同一物體的不同部分間存在著,就會發生熱傳遞,直到溫度變得相

同(即沒有溫度差)為止。物體吸收熱量,內能增加;物體放出熱量,內能減小。

3.熱量(Q):在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量;在國際單位制中,熱量單位是—,符號

4.內能與機械能是兩種不同形式的能量,它們之間是可以相互轉化的。整個物體可以處于靜止狀態,沒

有動能;整個物體也可以處于相對高度為零的位置而沒有勢能,但它一定具有內能。物體可以同時具有內能

和機械能。

5.熱量、溫度和內能:“熱量不能含、溫度不能傳、內能不能算”。

1)熱量是一個,只有發生了熱傳遞過程,有了內能的轉移,才能討論熱量問題。所以物體本身

沒有熱量,不能說某個物體具有多少熱量,更不能比較兩個物體熱量的大小。

2)內能是一個,但是它具有不可測量性,所以不能說物體具有多少的內能。

3)在熱傳遞過程中,熱量從高溫物體傳到低溫物體,而不能說將高溫物體的溫度傳遞給了低溫物體。

要點詮釋:

1.內能與溫度:同一個物體,它的溫度越高,內能越大。物體的溫度升高,內能增加,內能增加,溫度

不一定升高,如:晶體熔化的過程,物體吸收熱量內能增加,但是溫度不變。

2.熱傳遞:

(1)發生條件:溫度差。

(2)方向:能量從高溫物體傳遞到低溫物體。

(3)結果:物體溫度相同。

(4)實質:內能的轉移。

3.熱量:熱傳遞中,傳遞的能量的多少叫熱量。即“熱量”是一個過程量,只能說“吸收”或“放出”

了熱量,不能說物體含有熱量。熱量的單位是焦耳(J)

4.做功:外界對物體做功,物體內能增加;物體對外界做功,物體內能減小。做功的實質是能量的轉化。

知識點三:比熱容

1.比熱容

(1)在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做—。溫度不同的兩個物體相互接觸,高溫物體內能減少,

低溫物體內能增大;對物體做功時,物體內能會增大,物體對外做功時,物體內能會減少。

(2)比熱容是物質的一種—,與物質的種類和,與物質的質量、溫度和吸熱、放熱的多少

無關。

(3)水的比熱容是4.2X103J/(kg?℃),表示的物理意義是:1千克的水溫度升高1℃吸收的熱量是

3

4.2X10JO

2.熱量的簡單計算

熱量的計算:(1)吸熱:Q?=cmAt=cm(t-to);(2)放熱:Q?=cmAt=cm(to-t)。

其中:Q吸一吸收的熱量,單位:焦(J),Q放一放出的熱量。

c一比熱容,單位:焦每千克攝氏度(J/(kg?℃))

m—質量,單位:千克(kg)

△t一變化的溫度(升高或降低的溫度),單位:攝氏度(℃);t。一初始溫度、t一末溫。

要點詮釋:

1.比熱容是物質本身的一種性質:

(1)同種物質在同一狀態下的比熱容與其質量、吸收(或放出)熱量的多少及溫度的改變無關。

(2)同一種物質在不同的狀態下比熱容不同,如冰、水的比熱容是不同的。

2.水的比熱容比較大,是4.2義10打/(1^?℃)。主要表現:

(1)由于水的比熱容較大,一定質量的水升高(或降低)一定的溫度吸收(或放出)的熱量較多,

我們用水作為冷卻劑和取暖用。

(2)由于水的比熱容較大,一定質量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度卻改變不多,這

一點有利于調節氣候。夏天,太陽曬到海面上,海水的溫度升高過程中吸收大量的熱,所以人們住在海邊

并不覺得特別熱;冬天,氣溫低了,海水由于溫度降低而放出大量的熱,使沿海氣溫降得不是太低,所以

住在海邊的人又不覺得特別冷。

考點一:分子熱運動理論與擴散現象

【備考方略】

1.一切物質的分子都在不停地做無規則的運動,這種無規則運動叫做分子的熱運動。物質分子的熱運

動與溫度有關,溫度越高,分子熱運動越劇烈。

2.分子熱運動與擴散現象:擴散現象是指不同物質相互接觸時,可以彼此進入對方中去的現象,擴散

現象是分子熱運動的結果。

(1)擴散現象只能發生在不同的物質之間,同種物質間是不能發生擴散現象的。例如:冷熱水混

合,雖然冷水分子和熱水分子都能彼此進入對方,但不是擴散現象。

(2)擴散現象能反映分子的無規則運動。而灰塵顆粒、大霧中的微粒及煙塵中的微粒等肉眼能觀察

到的分子聚合體在外力下的機械運動,都不是擴散現象。

(3)擴散是人能夠直接觀察或感知到的宏觀現象;分子的無規則運動是微觀現象,人無法直接觀

察。因此不能說“觀察到分子無規則運動”,或“分子的擴散現象”。

【經典例題】(2021?湖南懷化市中考真題)下列現象中與分子熱運動有關的是()。

A.余音繞梁B.塵土飛揚C.桂花飄香D.大雪紛飛

【舉一反三】

1.(2021?湖北隨州市?中考真題)初三總復習階段,善于思考的樂樂同學結合生活現象對分子動

理論有了一些新的思考其中說法錯誤的是()。

A.春雨潤萬物,冬雪披素衣。由于水分子間距不同表現為雨雪不同物態;

B.5月的街頭,楊花飛絮隨風舞,好似雪花滿天飛,這不屬于分子熱運動;

C.臨近中午,食堂菜香四溢,香味分子跑到空氣分子的間隙中去了;

D.我看著照片中滿池的荷花,仿佛嗅到了荷花的芬芳,這屬于擴散現象

2.(2021?湖北宜昌市中考真題)腌制咸鴨蛋需要較長的時間,鴨蛋逐漸變咸,這是現象,

而炒菜時加鹽可以很快使菜變咸,說明這種現象與有關。

3.(2021?四川涼山彝族自治州中考真題)劣質的油性油漆、板材、涂料劑等材料含有較多的甲

醛、笨、二甲苯等有毒有機物,用來裝修房屋會造成室內環境污染。這是因為有毒有機物分子都在做永不

停息的,這種現象在夏天時特別嚴重,因為越高,分子運動越劇烈。

考點二:分子間相互作用力

【備考方略】

鄰近分子間同時存在相互作用的引力和斥力;實際表現出來的是分子引力和斥力的合力,稱為分子力;

分子間的引力和斥力都跟分子間距離有關系。

1.固體中分子之間的距離小,相互作用力很大,分子只能在一定的位置附近振動,所以既有一定的體

積,又有一定的形狀。

2.液體中分子之間的距離較小,相互作用力較大,以分子群的形態存在,分子可在某個位置附近振動,

分子群卻可以相互滑過,所以液體有一定的體積,但有流動性,形狀隨容器而變化。

3.氣體分子間的距離很大,相互作用力很小,每一個分子幾乎都可以自由運動.所以氣體既沒有固定

的體積,也沒有同定的形狀,可以充滿能夠達到的整個空間。

4.同體物質很難被拉伸,是因為分子間存在著引力的緣故;液體很難被壓縮,是因為分子間存在著斥

力的原因。液體能保持一定的體積是因為分子間存在著引力的原因。

【經典例題】(2021?福建中考真題)小華在家學做菜,廚房里菜香四溢,這個現象說明()。

A.分子間存在空隙B.分子間存在引力

C.分子間存在斥力D.分子不停地做無規則運動

【舉一反三】

1.(2021年江蘇省徐州市中考物理試題)有人做了這樣一個實驗:把金片和鉛片緊壓在一起,放置

5年后再將它們分開,可以看到它們相互進入約1mm,這個實驗說明()。

A.分子是由原子構成的B.分子是運動的C.分子間存在引力D.分子間存在斥力

2.(2021年遼寧省葫蘆島市中考物理試題)如圖是一個香爐,點燃爐內的蠟燭,加熱香薰液,香薰

液汽化后房間充滿了香氣,這是現象。蠟燭熔化產生的蠟液會向下流動,是由于受向下的力

作用,蠟液凝固后會粘在爐上,是因為分子間存在______。

3.(2021?湖北十堰市)小紅經常幫媽媽做飯,她發現廚房里有許多與物理有關的知識。在端午節

幫媽媽煮粽子過程中,她總結的一些說法,其中錯誤的是()。

A.能聞到粽子的香味是擴散現象;

B.煮粽子的過程是利用熱傳遞的方法提高了粽子的內能;

C.用高壓鍋能更快煮熟粽子,是因為鍋內氣壓增大,水的沸點升高;

D.剝粽子時總有一些糯米粘到粽葉上,是因為分子間存在斥力

考點三:內能的概念

【備考方略】

1.內能是物質分子的熱運動能量,是由物質內部狀況決定的能量。物質由大量分子、原子組成,儲存在

系統內部的能量是全部微觀粒子各種能量的總和,即微觀粒子的動能、勢能、等的總和。物體內部大量分子

的無規則運動跟溫度直接相關,物體內部大量做熱運動的粒子之間也具有動能和勢能,動能和勢能的總和叫

做內能。

理解物體內能時,要注意以下三點:

(1)內能是指物體的內能,不是分子的,更不能說內能是個別分子和少數分子所具有的。內能是物體內

部所有分子共同具有的動能和勢能的總和,所以,單純考慮一個分子的動能和勢能是沒有現實意義的。

(2)任何物體存任何情況下都有內能。

(3)內能具有不可測性。只能比較物體內能的大小,不能確定這個物體具有的內能究竟是多少,因為內

能是物體的所有分子具有的總能量,宏觀量度比較困難。

2.影響內能的因素:

(1)溫度是影響物體內能最主要的因素,同一個物體,溫度越高,它具有的內能就越大,物體的內能還

受質量、材料、狀態等因素的影響。

(2)物體的內能跟質量有關。在溫度一定時,物體的質量越大,也就是分子的數量越多,物體的內能就

越大。

(3)物體的內能還和物體的體積有關。存質量一定時,物體的休積越大,分子間的勢能越大,物體的內

能就越大。

(4)同一物質,狀態不同時所具有的內能也不同。

3.內能和機械能的區別:

的究改變大小

定義存在情況相關因素

對象的方法

宏觀質量'速度、高度

械物體動能和勢能的總和可以為零做功

物體、彈性形變量

內物體內部所有分子做無規則運動的不能為零,自然界中一微觀質量、狀態'溫度做功、熱

能動能和分子勢能的總和切物體都有內能粒子等傳遞

4.綜上所述,可以用“溫度不能傳、熱量不能含、內能不能算”作概括。

【經典例題】(2021?湖南常德市中考真題)關于熱和能,下列說法中正確的是()。

A.熱傳遞時,溫度總是從高溫物體傳遞給低溫物體;

B.一塊0℃的冰熔化成0℃的水后,溫度不變,內能變大;

C.內燃機的壓縮沖程,主要通過熱傳遞增加了汽缸內物質的內能;

D.物體內能增加,一定是外界對物體做了功

【舉一反三】

1.(2021?山東東營市?中考真題)下列說法正確的是()。

A.熱值大的燃料完全燃燒,放出的熱量一定多;

B.物體的溫度不變,它的內能一定不變;

C.物體的內能增加,可能是從外界吸收了熱量;

D.熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞

2.(2021年遼寧省營口市中考物理試題)下列關于內能、熱量等說法正確的是()。

A.汽油機的做功沖程中機械能轉化為內能;

B.端午節粽葉飄香是擴散現象;

C.燒水是通過做功的方式改變水的內能;

D.物體溫度越高,含有的熱量越多

3.(2021年貴州省黔西南州中考物理試題)凝膠暖手寶美觀小巧、方便安全,受同學們喜愛。首次

使用前,用熱水燙幾分鐘,使里面的凝膠由固態變成液態。當氣溫降低需要使用時,只需用手掰動幾下里

面的小鐵片就能取暖了。下列分析中錯誤的是()。

A.凝膠的比熱容較大,相同質量降低相同的溫度放出的熱量較多;

B.凝膠由固態變成液態要放出熱量;

C.固態的凝膠也具有內能;

D.暖手時,通過熱傳遞使手的內能增加

考點四:改變物體內能的方式

【備考方略】

改變物體的內能的方式:做功和熱傳遞。

1.做功可分為兩種情況,一是物體對外做功,物體自身的內能會減少。如為藥爆炸后產生的燃氣將子

彈推出后,燃氣的內能會減少,將內能轉化為機械能;二是外界對物體做功,物體自身的內能會增加,如

壓縮空氣后,空氣的溫度會升高,將機械能轉化為內能。

常見現象有:冬天搓手取暖、用砂輪磨刀、太空中的星體碎片墜入大氣層成為流星、用打氣筒給輪胎

打氣、反復彎折鐵絲彎折處變熱、汽缸內氣體被壓縮溫度升高;鉆木取火、水蒸汽對壺蓋做功導致水的內

能減小等。

2.熱傳遞改變物體的內能。如將手放在暖氣片上,手會覺得暖和;用熱水袋焙手;曬太陽覺得暖和;

將水燒熱;鐵鍋燙手;將食物放人入冰箱內冷卻;太陽將棉被曬得暖乎乎的等。

【經典例題】(2021?廣西中考真題)古時候人們常鉆木取火,下列情境中改變內能的方式與其相同

的是()。

A.吃飯時,金屬勺放在熱湯中會燙手;

B.冬天,搓手可以使手暖和;

C.發燒時,冷毛巾敷額頭可以降溫;

D.夏天,喝冷飲使人感到涼爽

【舉一反三】

1.(2021?青海中考真題)下列實例,通過做功改變物體內能的是()。

A.曬太陽B.搓手取暖C.用電褥子取暖D.向雙手哈氣取暖

2.(2021?黑龍江中考真題)下列說法正確的是()。

A.內燃機消耗的燃料越多,其效率越高;

B.物體吸收熱量,其溫度一定升高;

C.外界對物體做功,物體內能可能增加;

D.在熱傳遞過程中,熱量只能自發地從高溫物體轉移到低溫物體

3.(2021?四川內江市?中考真題)小丹同學在筆記本上記錄了以下四條結論,其中錯誤的是

()。

A.煤油溫度計是根據液體熱脹冷縮的性質制成的;

B.家用洗衣機是典型的熱機;

C.受到平衡力作用的物體一定保持靜止狀態或勻速直線運動狀態;

D.物體是由大量分子組成的

考點五:比熱容的概念與應用

【備考方略】

1.一定質量的某種物質在溫度升高時,吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比叫做這種物質的

比熱容,用符號c表示。

比熱容是物質的特性之一,所以某種物質的比熱容不會因為物質吸收或放出熱量的多少而改變,也不會

因為質量的多少或溫度變化的多少而改變。也就是說,比熱容的大小只與物質的種類及其狀態(固態、液態

和氣態)有關,與物質的質量、溫度的變化無關。

在國際單位制中,比熱容的單位是:焦每千克攝氏度,符號是J/(kg?℃)。

2.比熱容的大小與物質的種類和物質的狀態有關。不同物質的比熱容一般不同。同種物質在同一狀態

下,比熱是一個不變的定值。如果物質的狀態改變了,比熱容的大小隨之改變,如水變成冰。

3.水的比熱容較大。這就意味著,在同樣受熱或冷卻的情況下,水的溫度變化要小些。水的這個特征對

氣候的影響很大。在受太陽照射條件相同時,白天沿海地區比內陸地區溫度升高的慢,夜晚沿海地區溫度降

低也少。所以一天之中,沿海地區溫度變化小,內陸地區溫度變化大。在一年之中,夏季內陸比沿海炎熱,

冬季內陸比沿海寒冷。

水比熱容大的特點,在生產生活中也經常利用。如汽車發動機、發電機等機器,在工作時要發熱,通常

要用循環流動的水來冷卻。冬季也常用熱水取暖。

4.比熱容的應用

(1)與質量相同的其他物質相比,水的比熱容在常見的物質中是比較大的。動物體中70%左右是水,

例如黃牛。與質量相同的其他物質相比,水吸收(或放出)相同的熱量,升高(或降低)的溫度相對較小。體型

較大的溫血動物體內水分多,對維持自身的體溫有優勢。

(2)水是生命之源,人的生活離不開水,冬天人們用熱水流過散熱器來取暖,用熱水的好處是由于相

同質量的水和其他物質相比,降低相同的溫度,由于水的比熱容大,水放出的熱量多,所以用熱水流過散熱

器來取暖。

(3)炒栗子時里面加沙子有何作用?炒栗子時,栗子表面與熱鍋的接觸面積很小,不利于傳熱。沙子的

顆粒小可以填塞栗子間的空隙,這些被炒熱的沙子大大增加了對栗子傳熱的面積,使栗子能均勻受熱。另

外,沙子的比熱容較小,吸熱時升溫較快,可縮短炒熟的時間。也可以節能。

(4)城市種植花草樹木,提高綠地覆蓋率,修建人工湖,擴大水域面積,大大改善了市民的居住環境,

讓全市民享受到了“綠城”帶來的實惠。從物理角度講,花草樹木對聲音有一定的吸收作用,起到減弱噪音

的作用:人工湖的建成,由于水的比熱容較大,吸收或放出熱量時,水的溫度變化較小,即溫差小,有恒溫

作用。

(5)夏日,在烈日暴曬下,游泳池旁的混凝土地面熱得燙腳,而池中的水卻不怎么熱,這是因為質量

相等的水和混凝土,照射同樣的時間,吸收相同熱量,由于水的比熱容較大,水的溫度升高較小。因此,池

水的溫度比混凝土低,所以在烈日暴曬下,游泳池旁的混凝土地面熱得燙腳,而池中的水卻不怎么熱。

【經典例題】(2021?四川成都市?中考真題)成都正以新發展理念創建公園城市,讓市民可以出門

見綠意,抬頭望雪山。對下列美好生活場景的分析,正確的是()。

A.春天,蒲江品茗春茶暖;熱茶暖手,是通過做功改變手的內能;

B.夏天,龍泉戲水浸心涼;水比岸邊石頭涼,說明水的比熱容?。?/p>

C.秋天,新都賞桂滿城香;花香襲人,是分子無規則運動的結果;

D.冬天,鄲都望雪西嶺上;山頂積雪常年不化,積雪的內能為零

【舉一反三】

1.(2021?江蘇揚州市中考真題)在玻璃瓶內裝入約半瓶細沙,蓋上瓶蓋,包裹一層泡沫塑料,迅

速振動瓶子幾十次,細沙溫度升高,這是用方法使沙子內能增大,泡沫塑料的作用是,如

果換成水做該實驗,升溫不明顯是因為水的大。

2.(2021?湖南常德市?中考真題)如圖所示,是根據“探究不同物質吸熱能力”實驗數據繪制的

a、b物質的溫度-時間圖像,實驗中兩種物質的質量相同,初溫度相同,選用的加熱器相同,由圖像可知

()O

時間min

A.加熱相同時間,a物質吸收熱量多,比熱容小;

B.加熱時間相同,a物質的末溫度高,比熱容大;

C.吸收熱量相同,b物質溫度升高慢,比熱容小;

D.吸收熱量相同,b物質的末溫度低,比熱容大

3.(2021?四川瀘州市?中考真題)位于瀘州國家高新區的漁子溪生態濕地公園,秉承生產、生

活、生態的理念,下列涉及的物理知識判斷正確的是()。

A.湖底看起來比實際的淺,這是因為光的折射形成的;

B.戴著藍色玻璃墨鏡的游客看見湖面的荷葉是綠色的;

C.高樓在湖面所成的像是光沿直線傳播形成的;

D.烈日當空,湖中水溫要比岸邊鵝卵石的溫度低,是因為水的比熱容比鵝卵石的小

考點六:比熱容相關計算

【備考方略】

2.熱量的簡單計算

熱量的計算:(1)吸熱:Q?=cmAt=cm(t-to);(2)放熱:Qcm(to-t)。

其中:Q吸一吸收的熱量,單位:焦(J),Q成一放出的熱量。

c一比熱容,單位:焦每千克攝氏度(J/(kg?℃))

m—質量,單位:千克(kg)

△t一變化的溫度(升高或降低的溫度),單位:攝氏度(°C);t。一初始溫度、t一末溫。

【經典例題】(2021?四川成都市?中考真題)小帆在老師指導下,用如圖所示的同一個實驗裝置分

別加熱100g的甲、乙兩種液體(其中一種是水),用測得的數據繪制了溫度隨時間變化圖像如圖,乙從

20℃加熱至沸騰剛好消耗了4g酒精(q酒精=3xl()7j/kg)。若單位時間內甲吸收的熱量與乙吸收的熱量

相等,c水=4.2義1()3〃(kg.。。),則下列說法中正確的是()。

23

A.Qi=2.4xlOJ/(kg-℃);

B.乙的吸熱能力大于甲的吸熱能力;

C.0~8min乙吸收的熱量為3.36x10";

D.該酒精燈的加熱效率為28%

【舉一反三】

1.(2021?浙江寧波市?中考真題)某品牌電熱水壺的銘牌(部分內容)如表所示。當該電熱水壺

正常工作時,至少需要s才能把質量為2.0kg、初溫為25℃的水加熱到100℃。(水的比熱容為

4.2xlO3J/(kg-C°))

容量2.0L

額定電壓220V

額定功率1500W

2.(2021?湖南郴州市中考真題)小明用酒精燈將質量為100g、初溫為20℃的水加熱到90℃(未沸

騰),共燃燒了7g酒精[c水=4.2x10"/(kg℃,酒精的熱值為<?=3xl07j/kg]。則()。

A.水吸收的熱量是2.94X10,J,效率為14%;

B.水吸收的熱量是2.94X104;,效率為14%;

C.水吸收的熱量是2.94X10J效率為1.4%;

D.水吸收的熱量是2.94X10。效率為1.4%

3.(2021年內蒙古赤峰市中考物理試題)把1kg的水從60℃開始加熱至沸騰,溫度隨時間變化的圖

像如圖所示,由圖像可知,水的沸點是℃,沸騰過程的特點是;這些水由60℃加熱至90℃

需要吸收的熱量是Jo(。水=4.2xlO3J/(kg-C°))

考點七:比較物質吸熱能力

【備考方略】

1.實驗內容

【實驗目的】探究不同物體的吸熱能力。

【實驗器材】相同的鐵臺架、酒精燈、石棉網、燒杯、溫度計、攪拌器兩套,火柴、秒表、水和另一種

液體(如煤油)。

【實驗步驟】一、按圖組裝器材。

二、取質量相同的水和煤油(60g),常溫下待溫度穩定后(控制兩種液體初溫相同),測出兩種液體

的溫度,并計入表格。

三、點燃酒精燈,同時給水和煤油加熱,加熱時間為5分鐘,測量此時兩種液體溫度并計入表格。

四、實驗表格(參考數據)

物質種類質量/g初溫/°c末溫/°c溫升/°c加熱時間(min)

水602040205

煤油602056365

???

五、整理器材。

【實驗結論】質量相同的水和另一種液體(如煤油),吸收相同的熱量,煤油的溫度升高較大。

2.考查內容

考查方向解答思路

兩套裝置相同目的在相同時間內,液體吸收熱量相同

控制兩種裝置相同的量保證實驗結論可靠性,酒精燈火焰大小、液體質量和初

實驗方法控制變量法

兩種液體吸收熱量能力是通過什么反映的溫度升高值

實驗中不停攪拌液體的目的液體上下溫度均勻

如果要使水和煤油的最后溫度相同如何操給水繼續加熱

溫升相同那種液體吸收熱量多水

哪種液體的吸熱能力強水

表示不同物質吸熱能力的物理量比熱容

吸收熱量計算利用比熱容公式進行計算

安裝順序自下而上

【典型例題】(2021?青海中考真題)“水與食用油”是生活中不可缺少的食品。小紅在學習了比熱容

的知識后,猜想水的吸熱本領比食用油的吸熱本領大,為了驗證這一結論,他設計了如下探究實驗:

(1)取兩個相同的試管,分別裝入相等、初溫相同的水和食用油;

(2)將兩支相同的溫度計分別正確地插入盛有水和食用油的兩個試管內,并將實驗裝置固定在鐵架

臺上,如圖甲所示。打開加熱開關,對盛有水和食用油的試管進行加熱,實驗過程中,其中一支溫度計的

示數如圖乙所示,其讀數是℃;

(3)小紅根據實驗數據繪制的溫度隨時間變化的圖像如圖丙所示,通過分析可知,在相同時間內

的溫度變化大,可得出_____的吸熱本領大。

【舉一反三】

1.(2021?內蒙古中考真題)為了比較不同物質的吸熱能力,小陽取來相同規格的兩個電加熱器、

完全相同的兩個燒杯、溫度計,分別對甲、乙兩種液體加熱,裝置如圖所示。實驗前應保證甲、乙兩種液

體的相同;實驗時小陽每隔Imin記錄一次液體的溫度,記錄結果如下表,通過分析表中數據可

知液體的比熱容較小。

加熱時間/min01234

甲液體溫度/℃2030405060

乙液體溫度/℃3846546270

2.(2021?云南昆明市?中考真題)圖是探究“物質吸熱規律”的實驗裝置:

(1)取質量相同的水和煤油分別放入兩個的容器里,用兩盞同樣的酒精燈對它們進行加熱,

升高_____溫度時比較它們吸收熱量的多少,來衡量誰吸熱能力更強;

(2)取相同質量的水和煤油的目的,是為了(選填“便于比較”或“控制變量”);

(3)在對水和煤油加熱的方式上,有酒精燈和電加熱器兩種熱源可供選擇,選用更容易控制

讓煤油和水吸收的熱量相同;

(4)如果甲、乙兩組同學進行分工合作,甲組對水進行加熱和記錄,乙組對煤油進行加熱和記錄。

他們加熱的水和煤油的初溫、末溫、質量、電加熱器的功率和加熱時間等都不相同。若溫度差用。表示、

質量用加表示、電加熱器的功率用戶表示、加熱時間用力表示,忽略熱損失,則吸收的熱量為Pt。此時要

衡量水和煤油誰的吸熱能力更強,他們應該用(用已給物理量寫出表達式)分別進行計算,得到的

水和煤油、溫度升高吸收的熱量,就可以進行比較了。

3.(2020?鎮江)在探究不同物質吸熱升溫的現象實驗中:

(1)小強將天平放在水平桌面上并將游碼歸零后,若指針靜止時位置如圖1所示,則他應將平衡螺母

向—端調節;調節天平平衡后,為稱取質量相等的沙子和水,小強將裝有沙子和水的相同燒杯分別放在

天平的左、右托盤上,稱取完成后,天平平衡時的場景如圖2所示,則小強在稱取中存在的問題是一。

(2)小強組裝的實驗裝置如圖3所示,他在器材安裝中的一處錯誤是—。

(3)實驗中某時刻溫度計的示數如圖4所示,其讀數為—℃o

(4)實驗結束后,小強根據圖5所示的溫度隨時間變化圖像,用三種方法來比較沙子和水吸熱升溫的

快慢,從而建立比熱容的概念:①在相同的時間力內比較溫度變化AT;②在相同的溫度變化AT內比較

時間t;③若AT和力均不同,則可用來比較沙子和水吸熱升溫的快慢。在初中物理中,比較物體

的快慢時也用到了上述方法。

專題03內能r群練)(解析版)

1.了解:分子間相互作用力與固液氣三態的關系;熱量的概念;熱傳遞的概念;比熱容

的概念。

2.會:利用分子熱運動解釋問題;利用分子間相互作用力解釋問題;比熱容的簡單計算;

利用比熱容解釋問題。

3.理解:分子熱運動理論;分子間相互作用力;內能的概念。

4.掌握:改變物體內能的兩種方式。

、礎;而理

一、思維導圖

物質的結構物質是由分子或原子構成的

有富亶質的分子都在永不停息地做無規則熱運動’分子之間擴散現象是分手熱運蟹翅表現

分子熱運動

分子熱運動分子熱運動程度與溫度有關

分子間不僅存在引力,同時也存在斥力

——------1物質三態與分子間相互作用力

物體內部所有分子動能和分子勢能的綜合叫物體的內能一切物體在任何情況下都具有內能

做功外界對物體做功,內能增加;物體對外界做功,內能減小

改變物體內能的方式

相互接觸

熱傳遞傳遞能量的多少叫熱量(Q),單位J。發生熱傳遞的轆

內能

內能溫度

體積

影響內能大小的因素

狀態和種類

單位質量的某種物質,溫度升高所吸收的熱量,叫做這種

物質的比熱容,簡稱比熱(c)單位:焦耳/(千克?℃);符號:"(kg」C)

比熱容是物質的一種特性。比熱容只與物質的種類、狀態有

關。

比熱容(C)

Q吸=cm(t-b)

比熱容的應用水的比熱容大,利用這一特點,在生活中水有著廣泛的應用

二、知識梳理

知識點一:分子熱運動與分子間相互作用力

1.分子熱運動

(1)分子動理論:物質是由分子和原子組成的,分子在永不停息地做無規則運動,分

子之間有間隙。

(2)熱運動:分子運動快慢與溫度有關,溫度越高,分子熱運動越劇烈。

(3)擴散:不同物質相互接觸時,彼此進入對方的現象叫做擴散現象,固體、液體和

氣體都能發生擴散現象,溫度越高,擴散越快。

2.分子間作用力

分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的。當固體被壓縮時,分子間距離變小,分子

作用力表現為斥力;當固體被拉伸時,分子間距離變大,作用力表現為引力。

如果分子間距離很大,作用力幾乎為雯,可以忽略不計;因此,氣體具有流動性,也容

易被壓縮。

液體間分子之間距離比氣體小,比固體大,液體分子之間的作用力比固體小,沒有固定

的形狀,具有流動性。

要點詮釋:

1.物體內部大量分子的無規則運動叫做分子的熱運動。溫度的高低是物體內分子熱運動

劇烈程度的標志。溫度越高,分子熱運動越劇烈,擴散越快。

2.分子之間的引力和斥力同時存在,只是對外表現不同:

(1)當固體被壓縮時,分子間的距離變小,作用力表現為斥力。

(2)當固體被拉伸時,分子間的距離變大,作用力表現為引力。

3.分子動理論的基本觀點:(1)常見物質是由大量的分子、原子構成的;(2)物質內

的分子在不停地做熱運動;(3)分子之間存在引力和斥力。

4.正確理解擴散現象:(1)擴散:不同物質在相互接觸時,彼此進入對方的現象;(2)

影響擴散快慢的因素:溫度;(3)擴散現象表明:一切物質的分子都在不停地做無規則運

動。

知識點二:內能

L內能:物體內部所有分子熱運動的分子動能與分子勢能的總和,叫做物體的內能。

(1)分子動能:分子在永不停息地做著無規則的熱運動。物體內大量分子做無規則熱運

動所具有的能量稱為分子動能。物體的溫度越高,分子運動得越快,它們的動能越大。同一

個物體(物態不變),溫度越高,內能越大。

(2)由于分子之間具有一定的距離,也具有一定的作用力,因而分子具有勢能,稱為

分子勢能。分子間距發生變化時,物體的體積也會變,其內能會發生變化。所以分子勢能與

物體的體積有關。

(3)物體內能的大小:物體的內能與物體的質量、溫度、體積及物態有關。

一切物體中的分子都在做永不停息的做無規則運動,分子間都有分子力的作用,無論物

體處于何種狀態,是何形狀與體積、溫度是高是低都是如此。因此,一切物體在任何情況下

都具有內能。

2.內能的改變:改變物體內能的方法有熱傳遞和做功;熱傳遞是能量的轉移,做功是能

量的轉化。這兩種方法對改變物體內能是等效的。

1)做功:外界對物體做功,物體的內能會增大(例如:摩擦生熱);物體對外做功,

物體內能會減?。ɡ?通過活塞向盛有水的燒瓶里打氣,當活塞從瓶口跳起時,燒瓶中出

現“白霧”)。實質:能量從一種形式的能(其它形式的能)轉化為另一種形式的能(內能)。

2)熱傳遞:只要物體之間或同一物體的不同部分間存在著溫度差,就會發生熱傳遞,

直到溫度變得相同(即沒有溫度差)為止。物體吸收熱量,內能增加;物體放出熱量,內能減

小。

3.熱量(Q):在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量;在國際單位制中,熱量單

位是焦耳,符號是』。

4.內能與機械能是兩種不同形式的能量,它們之間是可以相互轉化的。整個物體可以處

于靜止狀態,沒有動能;整個物體也可以處于相對高度為零的位置而沒有勢能,但它一定具

有內能。物體可以同時具有內能和機械能。

5.熱量、溫度和內能:“熱量不能含、溫度不能傳、內能不能算”。

1)熱量是一個過程量,只有發生了熱傳遞過程,有了內能的轉移,才能討論熱量問題。

所以物體本身沒有熱量,不能說某個物體具有多少熱量,更不能比較兩個物體熱量的大小。

2)內能是一個狀態量,但是它具有不可測量性,所以不能說物體具有多少的內能。

3)在熱傳遞過程中,熱量從高溫物體傳到低溫物體,而不能說將高溫物體的溫度傳遞

給了低溫物體。

要點詮釋:

L內能與溫度:同一個物體,它的溫度越高,內能越大。物體的溫度升高,內能增加,

內能增加,溫度不一定升高,如:晶體熔化的過程,物體吸收熱量內能增加,但是溫度不變。

2.熱傳遞:

(1)發生條件:溫度差。

(2)方向:能量從高溫物體傳遞到低溫物體。

(3)結果:物體溫度相同。

(4)實質:內能的轉移。

3.熱量:熱傳遞中,傳遞的能量的多少叫熱量。即“熱量”是一個過程量,只能說“吸

收”或“放出”了熱量,不能說物體含有熱量。熱量的單位是焦耳(J)

4.做功:外界對物體做功,物體內能增加;物體對外界做功,物體內能減小。做功的實

質是能量的轉化。

知識點三:比熱容

1.比熱容

(1)在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量。溫度不同的兩個物體相互接觸,高

溫物體內能減少,低溫物體內能增大;對物體做功時,物體內能會增大,物體對外做功時,

物體內能會減少。

(2)比熱容是物質的一種特性,與物質的種類和狀態有關,與物質的質量、溫度和吸

熱、放熱的多少無關。

(3)水的比熱容是4.2X10\j/(kg?℃),表示的物理意義是:1千克的水溫度升高

吸收的熱量是4.2X103JO

2.熱量的簡單計算

熱量的計算:(1)吸熱:Qis=cmAt=cm(t-to);(2)放熱:QK=cmAt=cm(t0-t)o

其中:Q吸一吸收的熱量,單位:焦(J),Q放一放出的熱量。

c一比熱容,單位:焦每千克攝氏度(J/(kg-r))

m—質量,單位:千克(kg)

△t一變化的溫度(升高或降低的溫度),單位:攝氏度(℃);t。一初始溫度、t一末

溫。

要點詮釋:

1.比熱容是物質本身的一種性質:

(1)同種物質在同一狀態下的比熱容與其質量、吸收(或放出)熱量的多少及溫度的

改變無關。

(2)同一種物質在不同的狀態下比熱容不同,如冰、水的比熱容是不同的。

2.水的比熱容比較大,是4.2Xl(fj/(kg?°C)o主要表現:

(1)由于水的比熱容較大,一定質量的水升高(或降低)一定的溫度吸收(或放出)

的熱量較多,我們用水作為冷卻劑和取暖用。

(2)由于水的比熱容較大,一定質量的水吸收(或放出)較多的熱量而自身的溫度卻

改變不多,這一點有利于調節氣候。夏天,太陽曬到海面上,海水的溫度升高過程中吸收

大量的熱,所以人們住在海邊并不覺得特別熱;冬天,氣溫低了,海水由于溫度降低而放

出大量的熱,使沿海氣溫降得不是太低,所以住在海邊的人又不覺得特別冷。

考點一:分子熱運動理論與擴散現象

【備考方略】

1.一切物質的分子都在不停地做無規則的運動,這種無規則運動叫做分子的熱運動。

物質分子的熱運動與溫度有關,溫度越高,分子熱運動越劇烈。

2.分子熱運動與擴散現象:擴散現象是指不同物質相互接觸時,可以彼此進入對方中

去的現象,擴散現象是分子熱運動的結果。

(1)擴散現象只能發生在不同的物質之間,同種物質間是不能發生擴散現象的。例

如:冷熱水混合,雖然冷水分子和熱水分子都能彼此進入對方,但不是擴散現象。

(2)擴散現象能反映分子的無規則運動。而灰塵顆粒、大霧中的微粒及煙塵中的微粒

等肉眼能觀察到的分子聚合體在外力下的機械運動,都不是擴散現象。

(3)擴散是人能夠直接觀察或感知到的宏觀現象;分子的無規則運動是微觀現象,人

無法直接觀察。因此不能說“觀察到分子無規則運動”,或“分子的擴散現象”。

【經典例題】(2021?湖南懷化市中考真題)下列現象中與分子熱運動有關的是

()O

A.余音繞梁B.塵土飛揚C.桂花飄香D.大雪紛飛

【答案】C?

【解析】A.余音繞梁是指聲波在空氣中傳播,不是分子熱運動,故A不符合題意;

B.塵土飛揚,塵土是大顆粒,不是分子,故不是分子熱運動,故B不符合題意;

C.桂花飄香,是氣味分子在運動,故C符合題意;

D.大雪紛飛,雪不是分子,故不是分子熱運動,故D不符合題意。故選C。

【舉一反三】

1.(202

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