第十三章內能（解析版）知識點回顧知識點1：分子熱運動1、分子熱運動：（1）物質的構成：宇宙是由物質組成的，物質是由分子組成的；分子是由原子組成的，原子是由原子核和核外電子組成的，原子核是由質子和中子組成的。※分子是保持物質原來性質的最小微粒！（2）分子動理論內容：①物質是由分子組成的；②一切物體的分子都在不停地做無規則運動。③分子間存在相互作用的引力和斥力；④分子之間有間隙。（3）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。熱運動是分子運動，屬于微觀運動，不可能停止，而機械運動是整個物體運動，屬于宏觀運動，可以停止。（4）擴散：不同物質相互接觸，彼此進入對方的現象。①不同物質擴散快慢不同，一般情況下，氣體擴散最快，固體最慢。②擴散快慢還與溫度有關，溫度越高，擴散越快。③擴散是分子運動的結果，如果因攪拌、風力、重力等外在因素使物體發生了宏觀運動，這樣的現象不屬于擴散現象。※擴散現象說明：（1）一切物質分子都在不停地做無規則的運動；（2）分子之間有間隙。2、分子間作用力：（1）分子間存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同時存在的：（2）正常情況下，分子引力和分子斥力彼此平衡，對外表現為無力；（3）當壓縮物體時，分子斥力大于分子引力，對外表現為斥力；（4）當拉伸物體時，分子引力大于分子斥力，對外表現為引力。※如果分子間距離很大，作用力幾乎為零，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。知識點2：內能1、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）因為一切物質分子都在不停地做無規則的運動，所以物體的內能不可能為零，任何物體在任何情況下都具有內能。（2）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。（3）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。（4）內能大小與物體的質量、溫度、狀態等有關。2、內能的改變：改變物體內能的兩種方法：做功和熱傳遞。（1）物體對外做功，物體的內能減小；外界對物體做功，物體的內能增大。（2）熱傳遞發生的條件：存在溫度差。能量（內能）從高溫物體轉移到低溫物體：a．高溫物體內能減小，溫度降低，放出熱量；b．低溫物體內能增大，溫度升高，吸收熱量。（3）做功和熱傳遞在改變內能方面是等效的，但實質不同：做功改變內能屬于能的轉化，熱傳遞改變內能屬于能的轉移。3、溫度、內能、熱量：熱量(Q)：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫熱量。(物體含有多少熱量的說法是錯誤的)；溫度、內能、熱量之間的關系：（1）物體溫度升高，內能一定增大，但不一定吸收熱量，因為做功也可以使物體的內能增大；（2）物體內能增大，溫度不一定升高，也不一定吸收熱量，因為內能增大有可能是因為狀態改變造成的，做功也可以使物體的內能增大；（3）物體吸收熱量，內能一定增大，但溫度可能升高，也可能不變，因為吸收熱量有可能改變物體的狀態。※溫度、熱量與內能的關系（熱量是一個過程量，一般說傳遞熱量；內能是一個狀態量一般說具有內能；溫度是一個狀態量，一般說升高或者降低溫度）知識點3：比熱容1、比熱容：（1）比熱容定義：單位質量的某種物質，溫度升高1℃所吸收或者降低1℃所放出的熱量叫做這種物質的比熱容。（2）比熱容是物質的一種屬性，每種物質都有自己的比熱容。比熱容的大小與物體的種類、狀態有關，與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。（3）水的比熱容是4.2×103J/(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4.2×103J。2、熱量的簡單計算熱量的計算：(1)吸熱：Q吸=cm△t=cm(tt0)；（2）放熱：Q放=cm△t=cm(t0t)。其中：Q吸—吸收的熱量，單位：焦（J），Q放—放出的熱量。c—比熱容，單位：焦每千克攝氏度（J/(kg·℃)）m—質量，單位：千克（kg）△t—變化的溫度（升高或降低的溫度），單位：攝氏度（℃）；t0—初始溫度、t—末溫。3、“水的比熱容較大”的應用：（1）用水取暖或冷卻（2）用水調節氣溫考點直擊典例分析典例分析考點1分子熱運動【典例1】（2021?寧陽縣二模）從物理學角度，對下列自然現象的解讀，正確的是（）A．“陽春三月，鳥語花香”：屬于擴散現象，溫度高時，分子才會做無規則運動 B．“夏荷輕搖，珠露合聚”：露珠聚在一起，說明分子間存在引力 C．“秋高氣爽，落葉飄揚”：分子在不停地做無規則運動 D．“數九嚴冬，銀裝素裹”：積雪間存在孔洞，說明分子間存在間隙【答案】B。【分析】分子動理論主要內容：物質由大量分子構成；分子在不停地做無規則運動；分子間有引力和斥力；分子間有間隙。【解答】解：A、不論溫度高低，一切分子都在做無規則運動，故A錯誤；B、露珠靠很近之后就匯聚在一起，是因為水分子直接存在引力，故B正確；C、分子是肉眼看不到的，落葉不是分子，故C錯誤；D、積雪間的孔洞是物體間的空隙，不能說明分子間有間隙，故D錯誤。故選：B。【典例2】（2021?焦作模擬）下列現象中屬于擴散現象的是（）A．吸煙時裊裊升起到空氣中的白煙 B．墨水滴在水中擴散 C．風將花粉吹到了，人的鼻子里 D．霧氣在森林中擴散【答案】B。【分析】分子運動是看不見的，在不知不覺中發生了變化，分子運動屬于擴散現象。由于分子的體積很小，分子的運動無法用肉眼直接看到，但可以通過氣味、顏色的變化來體現。【解答】解：A、吸煙時裊裊升起到空氣中的白煙是固體顆粒，是機械運動，不是分子的擴散，故A錯誤；B、將墨水滴入水中，是墨水分子的無規則運動，屬于擴散現象；故B正確；C、風將花粉吹到了，人的鼻子里，是花粉的機械運動，不是分子的擴散，故C錯誤；D、霧是水蒸氣液化形成的小水滴附著在空氣中的灰塵上，肉眼能看到，是霧的機械運動，故D錯誤。故選：B。【典例3】（2021?冠縣二模）漫步在美麗的校園中，你能聞到花朵散發出來的花香，這是因為（）A．分子不停地運動 B．物質由分子構成 C．分子之間有間隙 D．分子之間有斥力【答案】A。【分析】一切物質的分子都在不停地做無規則的運動，分子做無規則運動的快慢與溫度有關，溫度越高，熱運動越劇烈。【解答】解：漫步在美麗的校園中，你能聞到花朵散發出來的花香，是擴散現象，說明分子在不停地做無規則的運動，故BCD錯誤，A正確。故選：A。【典例4】（2021?河南模擬）冰箱內的食物不密封存放的話，容易“串味”，從微觀角度分析，該現象說明分子不停地做無規則運動，這種現象更容易發生在冷藏室（選填“冷藏室”或“冷凍室”）。【答案】分子不停地做無規則運動；冷藏室。【分析】不同的物質在相互接觸時，物質的分子互相進入對方的現象就叫擴散現象。擴散現象與溫度的關系：溫度越高，擴散現象越明顯。【解答】解：冰箱內的食物不密封存放的話容易“串味”這是由于不同的物質之間發生了擴散現象，說明分子不停地做無規則運動，這種現象更容易發生在冷藏室。故答案為：分子不停地做無規則運動；冷藏室。【典例5】（2021?淮安區模擬）白糖在熱水中能很快溶解，說明溫度越高，分子的熱運動越劇烈；兩個表面光滑的鉛柱相互緊壓，能粘到一起，說明分子間存在著引力。【答案】劇烈；引力。【分析】（1）分子的無規則運動與溫度有關，溫度越高，分子運動越劇烈；（2）分子間存在著相互作用的引力和斥力。【解答】解：（1）糖在熱水中溶解得快，說明溫度越高，分子的熱運動越劇烈；（2）將兩個表面光滑的鉛塊相互緊壓后，它們會黏在一起，說明分子間有引力。故答案為：劇烈；引力。【典例6】（2021?襄城縣校級三模）如圖是兩個熱學實驗；請回答下列相關實驗問題：（1）夏麗同學根據A現象得出分子之間存在引力（填“引力”或“斥力”），小紅對她的結論表示懷疑，她說產生此現象的原因可能是大氣壓的作用。請你設計一個實驗消除她的懷疑，簡述你的設計方案：將裝置放入玻璃罩內，用抽氣機向外抽氣，觀察鉛塊是否分開。（2）B的實驗現象說明氣體分子總在不停地做無規則運動；實驗中把裝有二氧化氮氣體的瓶子放在下面的目的是：因為二氧化氮氣體的密度大，放在下面是為了排除由于重力原因對實驗的干擾。【答案】（1）引力；將裝置放入玻璃罩內，用抽氣機向外抽氣，觀察鉛塊是否分開。（2）氣體分子總在不停地做無規則運動；因為二氧化氮氣體的密度大，放在下面是為了排除由于重力原因對實驗的干擾。【分析】（1）分子間存在引力和斥力。（2）構成物質的分子總在不停地做無規則運動。【解答】解：（1）根據A現象得出分子之間存在引力。為了排除產生此現象的原因可能是大氣壓的作用，可以設計方案：將裝置放入玻璃罩內，用抽氣機向外抽氣，觀察鉛塊是否分開。（2）B的實驗現象說明氣體分子總在不停地做無規則運動；把裝有二氧化氮氣體的瓶子放在下面的目的是：因為二氧化氮氣體的密度大，放在下面是為了排除由于重力原因對實驗的干擾。故答案為：（1）引力；將裝置放入玻璃罩內，用抽氣機向外抽氣，觀察鉛塊是否分開。（2）氣體分子總在不停地做無規則運動；因為二氧化氮氣體的密度大，放在下面是為了排除由于重力原因對實驗的干擾。【典例7】（2020?平遙縣一模）在新型冠狀病毒肺炎流行期間，不少家庭或單位為了保持清潔，除了定期消毒外還配備了75%的酒精濕巾進行消毒，在使用濕巾時，遠處就能聞到酒精味，這是為什么？這種現象在我們生活中隨處可見，請根據上述現象，試舉出3～4個發生在我們生活中的類似的例子。【分析】構成物質的分子，總在不停地做無規則運動，從而產生擴散現象。【解答】答：因為一切物質的分子都在不停地做無規則運動，當使用酒精濕巾時，大量的酒精分子會運動到空氣中，進入鼻孔，便聞到酒精味。生活中的類似例子有：（1）打開醋瓶蓋，聞到酸酸的醋味。（2）途經香油坊遠遠聞到香油味。（3）走進圖書室，聞到樟腦丸的氣味。考點2內能【典例8】（2021?靖江市校級一模）關于物體的內能，下列說法正確的是（）A．同一物體溫度降低，它的內能一定減少 B．溫度相等的1kg水和1g水內能相同 C．溫度為0℃的物體沒有內能 D．熱量總是由內能大的物體傳遞給內能小的物體【答案】A。【分析】（1）內能的大小與溫度、質量和狀態有關；（2）任何物體都具有內能；（3）發生熱傳遞的條件是存在溫度差。【解答】解：A、內能的大小與溫度有關，在其他條件不變的情況下，只要物體溫度降低，內能就一定減少，故A正確；B、影響內能大小的因素是質量、溫度和狀態，溫度相等的1kg水和1g水的質量不同，所以內能不同，故B錯誤；C、內能是物體內部所有分子動能和分子勢能的總和；一切物體都具有內能，0℃的物體也有內能，故C錯誤；D、發生熱傳遞的條件是存在溫度差，熱傳遞的實質是內能從高溫物體轉移到低溫物體，或者從同一物體的高溫部分傳到低溫部分，內能大的物體溫度不一定高，故D錯誤。故選：A。【典例9】（2021?莘縣二模）關于溫度、熱量和內能，下列說法中正確的是（）A．0℃的冰內能為零 B．0℃的冰化成0℃的水，內能增加 C．物體溫度越高所含內能越多 D．50℃水的內能一定比10℃水的內能多【答案】B。【分析】（1）一切物體在任何時候都具有內能。（2）（3）（4）從內能大小的影響因素進行分析：內能大小跟物質的種類、溫度、狀態和質量有關。【解答】解：A、一切物體在任何時候都具有內能，所以0℃的冰具有內能，內能不為零，故A錯誤。B、0℃的冰化成0℃的水，物質的種類、質量和溫度不變，物質從液態固態變成液態，內能增加，故B正確。CD、內能大小跟物質的種類、溫度、狀態和質量有關，不知道物體的質量如何，不能判斷物體含有內能的多少，故CD錯誤。故選：B。【典例10】（2021?鎮江二模）下列實例中，通過做功改變內能的是（）A．用熱水袋取暖 B．搓手取暖 C．吃雪糕解暑 D．擦酒精給病人降溫【答案】B。【分析】改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞，熱傳遞過程是能量的轉移過程，而做功過程是能量的轉化過程。【解答】解：A、用熱水袋取暖時，人體從熱水袋吸收熱量、溫度升高，是通過熱傳遞改變物體的內能，故A不符合題意；B、搓手取暖時，克服摩擦力做功，機械能轉化為內能，手的溫度升高，是通過做功改變物體的內能，故B符合題意；C、吃雪糕解暑，雪糕吸收熱量，人體放熱，是能量的轉移，是通過熱傳遞改變物體的內能，故C不符合題意；D、擦酒精給病人降溫時，人體放出熱量、溫度降低，是通過熱傳遞改變物體的內能，故D不符合題意。故選：B。【典例11】（2020?道里區校級模擬）質量相同的0℃的水和0℃的冰比較，它們的內能哪個大？0℃的水；多出的這部分能量是以分子勢能（選填“分子動能”或“分子勢能”）的形式存在的。【答案】0℃的水；分子勢能。【分析】冰熔化成水時需要從外界吸收熱量，從而改變分子勢能的大小。【解答】解：因為0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收熱量，所以質量相同的0℃的水比0℃冰的內能大；因為內能包括分子動能和分子勢能，由于溫度不變，分子平均動能不變，因此多余部分能量應該是分子勢能的大小；故答案為：0℃的水；分子勢能。【典例12】（2021?宜州區三模）吃冰激凌時口腔變得涼爽，這是通過熱傳遞的方式改變了口腔的內能；同時也說明物體的內能與溫度有關。【答案】熱傳遞；溫度。【分析】（1）改變物體內能的方式：做功和熱傳遞；（2）構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內能，內能大小與物體的溫度有關。【解答】解：吃冰激凌時，冰激凌從口腔中吸收熱量，使口腔變得涼爽，這是通過熱傳遞的方式改變口腔的內能；空氣溫度降低，內能減小，說明物體的內能與溫度有關，同一物體的溫度越高，內能越大。故答案為：熱傳遞；溫度。【典例13】（2021?海淀區校級模擬）研究改變物體內能的方式，小明做了兩個實驗：實驗甲：如圖1所示，將裝有少量乙醚的薄壁金屬管固定于桌面，用橡皮塞塞緊，來回快速拉動纏在金屬管外的皮繩，過一會兒，可以觀察到橡皮塞從管口飛出。實驗乙：如圖2所示，用氣筒不斷向裝有少量水的瓶內用力打氣，可觀察到瓶塞從瓶口跳出，此時瓶內有白霧產生。（1）在甲實驗中：橡皮塞從管口飛出，是D的內能轉化為橡皮塞的機械能。A．皮繩B．金屬管C．橡皮塞D．乙醚氣體（2）在乙實驗中：當瓶塞從瓶口跳出時，瓶內有白霧產生，這時瓶內氣體的內能B，溫度降低，發生了液化現象。A．增大B．減少C．不變D．無法確定【答案】（1）D；（2）B。【分析】做功可以改變物體的內能。對物體做功，可將機械能轉化為內能。物體對外做功，可將內能轉化為機械能。【解答】解：（1）橡皮塞從管口飛出，這一過程中氣體膨脹對外做功，將乙醚氣體的內能轉化為橡皮塞的機械能。故選：D。（2）當瓶塞從瓶口跳出時，瓶內有白霧產生，這是瓶內氣體對外做功，內能減少，溫度降低，發生了液化現象。故選：B。故答案為：（1）D；（2）B。【典例14】（2021?北海一模）即使在路面溫度不高的情況下，汽車長途行駛后，整個輪胎都會燙手。仔細觀察可發現：汽車輪胎下部貼地處的形變總比其他部位大。根據此現象并結合所學物理知識解釋長時間行駛后汽車輪胎發熱的原因，并說出此現象中最主要的能量轉化過程。【分析】改變物體內能的方式有做功和熱傳遞，做功是能量的轉化，熱傳遞是能量的轉移。【解答】答：輪胎轉動過程中，不同部位被輪流擠壓，相當于外力持續對輪胎做功，輪胎內能增大，溫度升高，此過程機械能轉化為內能，同時輪胎在轉動過程中要克服路面摩擦做功，機械能轉化為內能。考點3比熱容【典例15】（2021?船營區校級二模）用干凈的沙子炒制花生等干果，這是利用了沙子的（）A．比熱容小 B．比熱容大 C．內能多 D．內能少【答案】A。【分析】沙子的比熱容小，相同質量的沙子和其它物質比較，吸收相同的熱量，溫度升高的多；【解答】解：花生、栗子等干果常常用干凈的沙子來炒制，是為了使花生、栗子受熱均勻，同時利用沙子的比熱容較小特性，吸收相同的熱量，沙子溫度升高的多的性質，故A正確，BCD錯誤。故選：A。【典例16】（2021?泰安模擬）用兩個相同的電加熱器給質量都為1kg的物質甲和水加熱，它們的溫度隨時間的變化關系如圖所示，據此判斷甲物質10min吸收的熱量為（）A．2.52×105J B．4.2×105J C．1.26×105J D．條件不足，無法計算【答案】C。【分析】由題知物質甲和水質量相同，升高的溫度相同時水吸收的熱量是物質甲吸收熱量的2倍。根據吸熱公式Q吸＝cmΔt判斷兩物質的比熱容之間的關系，從而得出物質甲的比熱容。由圖象確定甲10min升高的溫度，然后根據Q吸＝cm△t求出甲物質吸收的熱量。【解答】解：由圖象可知：用兩個相同的電熱器給質量相同的物質甲和水加熱，水溫度升高60℃需要20min，物質甲溫度升高60℃需要10min。所以質量相同的物質甲和水升高相同的溫度需要吸收的熱量關系為：Q水吸＝2Q甲吸。由熱量計算公式Q＝cmΔt得：c＝，所以c水＝2c甲。又因為c水＝4.2×103J/（kg?℃），所以c甲＝2.1×103J/（kg?℃），甲物質10min升高了60℃，Q甲吸＝c甲m甲Δt甲＝2.1×103J/（kg?℃）×1kg×60℃＝1.26×105J。故選：C。【典例17】（2021?前郭縣模擬）質量相等的銅塊和鉛塊，吸收相同的熱量后（c銅＞c鉛）．下列說法中正確的是（）A．銅塊上升的溫度較高 B．鉛塊上升的溫度較高 C．銅塊和鉛塊上升的溫度相同 D．鉛塊和銅塊互相接觸不發生熱傳遞【答案】B。【分析】熱傳遞發生的條件是要有溫度差，熱量將從高溫物體傳向低溫物體；質量相等的銅塊和鉛塊，吸收相同的熱量后，比熱容大的升高的溫度小，但題目沒有告訴初溫大小，據此分析解答。【解答】解：由公式Q吸＝cm△t可知，△t＝，因為銅塊和鉛塊的質量和吸收的熱量相同，銅的比熱容比鉛的比熱容大，所以銅塊升高的溫度值小于鉛塊升高的溫度值。即鉛塊上升的溫度較高。故AC錯誤，B正確；由于不知道初溫是否相同，所以銅快和鉛塊的末溫大小關系不能確定。鉛塊和銅塊互相接觸時，是否發生熱傳遞不能確定，故D錯誤。故選：B。【典例18】（2021?沙坪壩區校級三模）2021年是垃圾分類元年，利用垃圾焚燒發電，節能且環保。完全燃燒2kg的某種垃圾可放出2.1×107J的熱量；若這些熱量完全被水吸收，能使質量為100kg，初溫為20℃的水升高到70℃。[已知q某垃圾＝1.05×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg?℃）]。【答案】2.1×107；100。【分析】知道垃圾的質量和熱值，根據Q放＝mq求出其完全燃燒釋放的熱量，根據題意求出水吸收的熱量，利用Q吸＝cm△t求出加熱水的質量。【解答】解：（1）完全燃燒2kg的某種垃圾放出的熱量：Q放＝mq＝2kg×1.05×107J/kg＝2.1×107J；（2）若這些熱量全部被水吸收，則水吸收的熱量：Q吸＝Q放＝2.1×107J，由Q吸＝cmΔt可得，加熱水的質量：m′＝＝＝100kg。故答案為：2.1×107；100。【典例19】（2021?沂南縣一模）在探究“不同物質吸熱能力”的實驗中：（1）小沂用一套器材做加熱水和煤油的實驗，如圖甲所示，在組裝器材時應先調節圖甲A（選“A”或“B”）的高度。（2）組裝好器材，在相同的兩個燒杯中稱出質量相等的水和煤油，加熱相同的時間，比較水和煤油的溫度變化量得出結論，要完成該實驗，除圖中所示器材外，還需要的一個測量工具是秒表。（3）在對實驗進行評估時，發現原方案需要兩次加熱、耗時長等缺點，因此改進方案并設計了圖乙所示的裝置，該裝置中燒瓶內的電熱絲的阻值要滿足R1＝R2（選填“＜”、“＞”或“＝”）。（4）小南想利用圖乙的裝置探究“電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關”，他把C瓶中的水換成了等質量的煤油，而不是把D瓶中的煤油換成等質量的水，是因為煤油的比熱容小，實驗時會更快的看到實驗的效果。【答案】（1）A；（2）溫度變化量；秒表；（3）＝；（4）比熱容。【分析】（1）在組裝實驗器材時，應先根據酒精燈的高度，調整固定A處夾子的高度，然后時調整固定B處夾子的高度；（2）運用控制變量法，可以在質量和吸收熱量相同時，比較升高溫度的不同，或在質量和升高溫度相同時，比較吸熱的熱量（即加熱時間）的不同，來比較物質吸熱能力的不同；“探究不同物質吸熱升溫現象”的實驗中，需要用溫度計測量液體的溫度、用秒表測量加熱時間、用天平測量液體的質量；（3）實驗中要控制熱源相同；（4）根據煤油和水的比熱容的大小分析。【解答】解：（1）組裝實驗儀器時，應根據酒精燈及其火焰的高度先固定圖中的A部分，使酒精燈的外焰正好能給燒杯加熱，然后再固定圖中的B部分，這樣可以避免重復調整；（2）在同一個燒杯中稱出質量相等的水和煤油，分別加熱相同的時間，比較水和煤油升高的溫度的大小得出結論；實驗中需要測量水與煤油的加熱時間，需要用到秒表；（3）實驗中要用相同的熱源加熱，由圖可知，該電路為串聯電路，電流相同，則需要控制電阻值相同，即R1＝R2；（4）若用水代替煤油實驗，相同質量的水和煤油，吸收相同熱量時，水的比熱容大，則水升高的溫度低，溫度計示數變化較小，實驗效果不明顯。故答案為：（1）A；（2）溫度變化量；秒表；（3）＝；（4）比熱容。【典例20】（2021?南陵縣模擬）為了比較水和某種液體的吸熱能力，某同學在兩個完全相同的燒杯中分別裝有0.5kg的水和某種液體，將兩個規格相同的電加熱器放在燒杯中分別對水和某種液體加熱，并用相同的兩支溫度計分別測量水和某種液體的溫度，如圖甲所示；它們溫度隨時間變化的圖象如圖乙所示，已知水的比熱容c水＝4.2×103J/（kg?℃）。請根據圖像有關信息，試求：（1）水在6min內吸收的熱量；（2）某種液體的比熱容c液。【分析】（1）水的比熱容較大，首先確定哪種物質是水。方法是使相同質量的不同物質吸收相同的熱量（即加熱相同的時間），比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強，也就是比熱容較大；然后根據Q＝cm△t計算水吸收的熱量；（2）根據Q＝cm△t，在質量和吸熱相同的情況下，升高的溫度與比熱容成反比，據此得出另一種液體的比熱容。【解答】解：（1）由表中數據，加熱6分鐘，A升高的溫度為：50℃﹣20℃＝30℃；B液體升高的溫度為：80℃﹣20℃＝60℃＞30℃，故A的吸熱能力強，即比熱容大，故A為水；水在6min內吸收的熱量：Q水＝c水m△t＝4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×30℃＝6.3×104J；（2）根據Q＝cm△t，在質量和吸熱相同的情況下，升高的溫度與比熱容成反比，故另一種液體的比熱容：c液＝×4.2×103J/（kg?℃）＝2.1×103J/（kg?℃）。答：（1）水在6min內吸收的熱量為6.3×104J；（2）某種液體的比熱容c液為2.1×103J/（kg?℃）。【典例21】（2021?福建模擬）福州市在十三五期間，對福州市的內河進行清淤，不同的區域進行人工湖、人工河的新建工程。近年來福州的環境及氣溫得到很大的改觀，真正打造一個宜居城市。請用物理知識解釋氣溫得到改觀依據。【分析】比熱容是反映不同物質吸放熱能力的物理量。水的比熱容比較大，說明水的吸熱能力強，在吸收或放出相同的熱量時，水的溫度變化小，修建人工湖、人工河可使得水變多，所以氣溫變化小。【解答】答：進行人工湖、人工河的新建工程可使得水變多，由于水的比熱容比較大，而陸地泥土、砂石的比熱容比水的比熱小得多，因此，在同樣受熱或遇冷的條件下，水的溫度變化小，使得氣溫得到改觀。如在夏季，水接受太陽的輻射熱后，溫度上升緩慢，而泥土、砂石被太陽照射后，溫度升高明顯；在冬季，則相反，水溫度下降慢，而陸地泥土，砂石溫度下降明顯。鞏固提升訓練一、選擇題。1．（2021?大東區一模）把干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的下面，用吸盤吸住玻璃板，讀出測力計的示數。使玻璃板水平接觸水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如圖所示，發現測力計的示數增大，其原因是（）A．玻璃板受到重力 B．玻璃板受到浮力 C．玻璃板受到大氣壓力 D．玻璃分子與水分子之間存在相互作用的引力【答案】D。【分析】分子間同時存在著引力和斥力，當分子距離較近時表現為斥力，當分子間距離較遠時表現為引力，玻璃板和水分子之間存在引力。【解答】解：因為玻璃和水接觸在一起，并且玻璃分子和水分子間的距離在引力作用的范圍內，故水分子和玻璃分子之間存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板時，彈簧測力計的讀數將變大。故選：D。2．（2021?鼓樓區一模）如圖甲將兩個表面光滑的鉛柱相互緊壓，發現兩者粘在一起，由此得出分子間存在引力。小華認為此實驗不能排除大氣壓把兩個鉛柱壓在一起的可能。于是小明先后做了四個實驗①②③④（如圖所示）。其中能幫助小華驗證的是（）①掛一個鉤碼，鉛柱不分離；②掛兩個鉤碼，鉛柱不分離；③鉛柱略錯開，鉛柱不分離；④置于真空罩內，鉛柱不分離。A．只有④ B．只有①② C．只有③④ D．只有①②③【答案】A。【分析】探究兩鉛塊粘在一起是否與大氣壓有關時，可以將粘在一起的兩個鉛塊（在空氣中）放置在沒有大氣的環境中（真空中），觀察兩鉛塊是否分開，得出結論。【解答】解：將兩個表面光滑的鉛柱相互緊壓，發現兩者粘在一起，由此得出分子間存在引力；①②掛一個或兩個鉤碼時，改變的是對鉛柱的拉力大小，可以探究兩鉛柱之間的引力大小，故①②錯誤；③鉛柱略錯開時，改變了鉛柱之間的接觸面積，可以探究引力的大小與接觸面積之間的關系，故③錯誤；④將兩個粘在一起的鉛柱置于真空罩內，鉛柱不分開，可以表明不是大氣壓的作用使兩鉛柱粘在一起的，故④正確。故選：A。3．（2021?朝陽區二模）下列實例中，用熱傳遞的方式來改變物體內能的是（）A．兩手相互摩擦，手的溫度升高 B．用鋸條鋸木板，鋸條的溫度升高 C．將冰塊放入飲料中，飲料的溫度降低 D．給自行車胎打氣，氣筒內氣體溫度升高【答案】C。【分析】改變物體內能有兩種方式：做功和熱傳遞。做功主要有摩擦生熱和壓縮氣體做功，做功實質是能量的轉化，熱傳遞實質是內能從一個物體轉移到另一個物體，或者是從一個物體的高溫部分傳到低溫部分，其實質是內能的轉移。【解答】解：A、兩手因摩擦而發熱，屬于做功改變物體的內能，故A不合題意；B、用鋸條鋸木板，鋸條溫度升高，屬于做功改變物體的內能，故B不合題意；C、將冰塊放入飲料中，飲料的溫度降低，屬于熱傳遞改變物體的內能，故C符合題意；D、給自行車胎打氣，活塞壓縮空氣做功，氣筒內氣體溫度升高，屬于做功改變物體的內能，故D不合題意。故選：C。4．（2021秋?永吉縣期中）現存虎門炮臺的300多門大炮，見證了中國人英勇抗擊英軍的歷史。下列有關大炮發射的環節中，屬于利用內能對外做功的是（）A．用火把點燃引信 B．火藥燃燒產生高溫高壓的氣體 C．高溫高壓的氣體將炮彈推出 D．炮彈擊穿英艦的甲板【答案】C。【分析】利用內能對外做功，內能轉化成其它形式的能。【解答】解：A、用火把點燃引信，屬于熱傳遞使引信內能增加、溫度升高；故A錯誤。B、火藥燃燒產生高溫高壓的氣體，是通過燃燒將化學能轉化為內能；故B錯誤。C、高溫高壓的氣體將炮彈推出，氣體對炮彈做功，將內能轉化為機械能；故C正確。D、炮彈能擊穿甲板，是因為炮彈動能較大；故D錯誤。故選：C。5．（2021?臨澧縣模擬）如圖，燒瓶內水上方存在著水蒸氣，瓶口用軟木塞塞住，用小打氣筒緩慢向瓶內加壓，達到一定程度時塞子跳起來，瓶內出現白霧。下列說法正確的是（）A．瓶內出現白霧，是因為瓶子外部溫度低 B．出現白霧的過程是一個吸熱過程 C．該實驗能說明氣體膨脹對外做功，內能減小 D．實驗中向瓶內充氣，瓶內氣壓減小【答案】C。【分析】（1）改變物體內能的兩種方法：對物體做功、熱傳遞，對物體做功物體的內能增加，物體對外做功，物體的內能減少；物體吸收熱量內能增加，物體放出熱量內能減少；（2）物質由氣態變為液態稱為液化。【解答】解：A、瓶內出現的白霧，是瓶內氣體對外做功，溫度降低，水蒸氣遇冷液化形成小水滴，故A錯誤；B、出現白霧是水蒸氣放出熱量發生液化產生的小水滴，是放熱過程，故B錯誤；C、瓶口塞子跳起來的過程中，瓶內氣體膨脹對外做功，內能轉化為機械能，水蒸氣的內能減少，故C正確；D、實驗中向瓶內充氣，瓶內氣體壓強增大，故D錯誤。故選：C。6．（2021?淮濱縣校級模擬）某同學探究不同物質的吸熱能力，用相同的酒精燈給質量相同的甲、乙兩種液體加熱，獲得如圖所示的甲、乙升溫與加熱時間之間關系的圖像，甲、乙兩種液體中有一種是水，下列說法中正確的是（）A．甲液體是水 B．甲液體的比熱容是1.4×103J/（kg?℃） C．質量相同的甲、乙下降相同的溫度，甲放出的熱量多 D．質量相同的甲、乙吸收相同的熱量，乙升高的溫度多【答案】B。【分析】（1）根據物質升高的溫度判定吸熱多少，從而判定出水的圖象；（2）根據吸熱公式Q吸＝cmΔt，根據吸收熱量、質量和升高溫度的關系列等式，由水的比熱容計算出甲種物質的比熱容；（3）（4）根據吸熱公式Q吸＝cmΔt，質量相等的兩種不同物質吸收相同的熱量，比熱容越大、升高的溫度越低。【解答】解：由題知，用相同的酒精燈加熱兩種液體，加熱時間越長，則液體吸收的熱量越多，即加熱時間反映了液體吸收熱量的多少；A、由圖可知，在吸收相同的熱量時（即加熱相同時間），乙升高的溫度低于甲升高的溫度，且兩種液體的質量相同；由Q吸＝cmΔt可知，乙的比熱容大，吸熱能力強，故乙是水，故A錯誤；B、由圖可知，在升高相同的溫度時，乙的加熱時間為甲的三倍，即乙吸收的熱量為甲吸收熱量的三倍；根據Q吸＝cmΔt可知，乙的比熱容為甲的比熱容的三倍，即c乙＝c水＝3c甲，所以，c甲＝c水＝×4.2×103J/（kg?℃）＝1.4×103J/（kg?℃），故B正確；C、質量相同的甲、乙下降相同的溫度，因為乙的比熱容是甲的3倍，根據公式Q放＝cmΔt可知，乙放出的熱量是甲的3倍，故C錯誤；D、質量相同的甲、乙吸收相同的熱量，且c甲＝c乙，根據公式Q＝cmΔt可知，甲升高的溫度是乙的3倍，故D錯誤。故選：B。7．（2021?松原模擬）一標準氣壓下，有2kg初溫是20℃的水，吸收4.2×105J的熱量后，它的末溫是（）A．70℃ B．50℃ C．30℃ D．100℃【答案】A。【分析】知道水吸收的熱量、水的比熱容和質量，利用△t＝求水溫度升高值，知道初溫，進而求出水的末溫。【解答】解：由Q吸＝cm△t得，水升高的溫度：△t＝＝＝50℃；由△t＝t﹣t0得，水的末溫：t＝△t+t0＝50℃+20℃＝70℃。故選：A。8．（2021?江岸區三模）利用如圖甲所示的實驗裝置比較不同物質吸熱的情況，使用相同規格的電加熱器分別對水和食用油加熱，得到溫度隨時間變化的圖象如圖乙所示.下列說法錯誤的是（）A．升溫較快的是甲，吸熱能力較強的是甲 B．實驗中物體吸熱的多少是通過加熱時間的長短來衡量的 C．分析圖乙可得食用油的比熱容為2.8×103J/（kg?℃） D．應在兩個相同的燒杯中加入質量相同的水和食用油【答案】A。【分析】比較物質吸熱能力的2種方法：①使相同質量的不同物質升高相同的溫度，比較吸收的熱量（即比較加熱時間），吸收熱量多的吸熱能力強；②使相同質量的不同物質吸收相同的熱量（即加熱相同的時間），比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強。【解答】解：ACD、本實驗采用的是控制變量法，實驗中要控制水和食用油的質量相同；根據Q＝cm△t可知，水，食用油質量相同時，吸收相同的熱量，甲升溫較快，吸熱能力弱，乙升溫較慢，吸熱能力強，故甲是食用油，乙是水；質量相同的食用油和水升高相同的溫度，水的加熱時間與食用油的加熱時間之比為3：2，則吸收的熱量的關系為3：2；由c＝可知，在質量和升高的溫度相同是，比熱容之比等于吸收熱量之比，即所以c油＝c水＝×4.2×103J/（kg?℃）＝2.8×103J/（kg?℃），故A錯誤，CD正確；B、根據轉換法可知，實驗中物體吸熱的多少是通過加熱時間來衡量的，故B正確；故選：A。二、填空題。9．（2021?船營區校級二模）夏季，走過池塘，會聞到荷花香，這是擴散現象。當出現高溫天氣時，池塘中的水的蒸發將加快（選填“加快”或“減慢”）。【答案】擴散；加快。【分析】構成物質的分子總在不停地做無規則運動，從而產生擴散現象；影響蒸發快慢的因素：液體的溫度、液體的表面積、液面上的空氣流動。【解答】解：走過池塘，會聞到荷花香，是花香分子無規則運動產生的擴散現象；溫度升高，水的蒸發加快，所以當出現高溫天氣時，池塘中的水的蒸發將加快。10．（2021?安徽模擬）如圖，圖中的兩條虛線分別是分子間斥力與引力隨分子間距離變化的圖像，以斥力為正值，以引力為負值，圖中實線是分子間斥力與引力的合力隨分子間距離變化的圖像，由圖像可知，將兩個鉛柱底面削平并緊緊地壓在一起，再在它們下面吊一個重物且重物不掉落時，接觸面處鉛原子間的距離大于r0（選填“大于”“小于”或“等于”）。【答案】大于。【分析】由圖像知引力和斥力都隨著距離的增大而減小，當分子間距離小于r0時，斥力大于引力，合力表現為斥力，當分子間的距離大于r0時，引力大于斥力，合力為引力，表現為引力；當將兩個鉛柱底面削平并緊緊地壓在一起，再在它們下面吊一個重物，重物不掉落，這時分子間表現為引力。【解答】解：由圖像知引力和斥力都隨著距離的增大而減小，當分子間距離小于r0時，斥力大于引力，合力表現為斥力，當分子間的距離大于r0時，引力大于斥力，合力為引力，表現為引力，當將兩個鉛柱底面削平并緊緊地壓在一起，再在它們下面吊一個重物，由于分子引力，重物不掉落時，說明合力為引力，接觸面處鉛原子間的距離大于r0。故答案為：大于。11．（2021?襄城縣校級三模）2021年5月15日，天問一號登陸火星，火星上首次留下中國印跡。登陸器通過火星稀薄大氣層，表面溫度升高，這是由于摩擦而將機械能轉化為內能，這是通過熱傳遞（“做功”或“熱傳遞”）的方式使內部多個部件溫度升高。【答案】機械；內；熱傳遞。【分析】改變物體內能的方法：做功和熱傳遞，對物體做功，物體內能增大，物體對外做功，物體內能減小；物體吸收熱量，物體內能增大，物體放出熱量，物體內能減小。【解答】解：返回器在通過大氣層時，與空氣發生摩擦，此時返回器要克服摩擦做功，機械能轉化為內能，這是通過做功的方式發生能量轉化的；內部多個部件溫度升高，是通過熱傳遞的方式改變內能的。故答案為：機械；內；熱傳遞。12．（2021?禹城市一模）如下所示的四幅圖中，圖B表示內能轉化為機械能，圖C中壓強p1＞p2。【答案】B；C。【分析】（1）根據AB兩圖中的能量轉化情況得到結果；（2）根據流體壓強和流速的關系分析CD兩圖，流體壓強與流速的關系：在流體中，流速快的地方壓強越小。【解答】解：A、壓縮活塞使得筒內的空氣內能增加、溫度升高，消耗了機械能得到了內能，即是將機械能轉化為內能的過程。故A不合題意；B、將水加熱到一定程度后，活塞被水蒸氣推出，即水蒸氣的內能轉化為活塞的機械能。故B符合題意；C、C圖中，物體上表面平直，下表面向下彎曲，相同時間內，空氣經過下方的路程比上方的路程長，下方空氣流速大、壓強小，即p1＞p2，故C符合題意。D、D圖中，用漏斗從乒乓球上方向下吹氣，乒乓球上方的氣流速度大于下方的氣流速度，則上方的氣體壓強小于下方壓強，即p1＜p2，故D不合題意；故答案為：B；C。13．（2021?泰安模擬）小明為探究冰熔化溫度變化的特點，在實驗室進行了探究實驗。根據測量結果他畫出了如圖所示的圖象，圖中AB段與CD段的傾斜程度不同，這是因為冰與水的比熱容不同。【答案】冰與水的比熱容不同。【分析】由c＝可知，質量相同的不同物質，吸收相同的熱量，比熱容較小的物質，溫度變化量較大，據此分析。【解答】解：由圖像可知，AB段是冰，CD段是水，已知水的比熱容大于冰的比熱容；由c＝可知，質量相同的水和冰，吸收相同熱量（加熱相同時間）時，冰的比熱容較小，因此冰的溫度變化量較大，故圖中AB段與CD段的傾斜程度不同。故答案為：冰與水的比熱容不同。14．（2021?淮安三模）生活中，常用水作為冷卻劑，是因為水的比熱容大；冬天下雪后，常在橋面上灑鹽，這是因為加鹽后水的凝固點會降低；在鍋中隔水蒸菜，打開鍋蓋時，看見鍋中的水在沸騰，但浮在水面上的碗中的水沒有沸騰，碗中的水達到（選填“達到”“沒達到”“超過”）沸點。【答案】比熱容大；降低；達到。【分析】（1）水的比熱容較大，質量相同的水和其它液體相比較，升高相同的溫度時，吸收的熱量多；（2）當水中含有雜質時，其凝固點會降低；（3）沸騰的條件有兩個：達到沸點、繼續吸熱；當兩個條件同時具備時液體才能沸騰。【解答】解：（1）因為水的比熱容大，相同質量的水和其它物質比較，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，所以汽車散熱器常用水作為冷卻劑；（2）冬天下雪后，常在橋面上灑一些鹽，這是因為加鹽后，水的凝固點會降低，使水不易再結冰；（3）因為液體沸騰需要兩個條件：達到沸點，繼續吸熱，當鍋中的水達到沸點后，碗內的水也達到沸點。碗內的水如果沸騰需繼續吸熱，但由于鍋中的水和碗內的水溫度相同，不再發生熱傳遞，所以碗內的水不會沸騰。故答案為：比熱容大；降低；達到。15．（2021?天津模擬）已知水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃）（填單位），“卡路里”簡稱“卡”，是熱量的一個單位，現在仍被廣泛使用在營養計量中，“卡”是這樣規定的：1卡等于在一標準大氣壓下，1g水溫度升高1℃吸收的熱量，那么1卡等于4.2焦耳。【答案】J/（kg?℃）；4.2。【分析】（1）單位體積某種物質，溫度升高1℃所吸收的熱量叫做這種物質的比熱容，比熱容的單位是J/（kg?℃）；（2）利用Q吸＝cmΔt求1g的水溫度升高1℃所吸收的熱量，即1卡的大小。【解答】解：水的比熱容c＝4.2×103J/（kg?℃），水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃），其物理意義是：1kg的水每升高（或降低）1℃吸收（或放出）的熱量為4.2×103J。由題知，1g的水溫度升高1℃所吸收的熱量為1卡，1g的水溫度升高1℃所吸收的熱量：Q吸＝c水m水Δt＝4.2×103J/（kg?℃）×0.001kg×1℃＝4.2J，所以1卡＝4.2J。故答案為：J/（kg?℃）；4.2。三、實驗探究題。16．（2021?恩施市校級模擬）在研究“不同物質的吸熱能力”實驗中，如圖A所示，將甲、乙兩種液體分別裝入相同燒杯中，用相同的電加熱器加熱。（1）在燒杯中分別裝入質量和初溫相同的甲、乙兩種液體；（2）圖B為某時刻的溫度計，其示數為39℃。（3）分析圖C可知，吸收相同熱量，乙液體升溫更高；甲液體更適合做冷卻劑。【答案】（1）質量；（2）39；（3）乙；甲。【分析】（1）我們使用相同的加熱器通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這種方法叫轉換法；比較物質吸熱能力的2種方法：①使相同質量的不同物質升高相同的溫度，比較吸收的熱量（即比較加熱時間），吸收熱量多的吸熱能力強；②使相同質量的不同物質吸收相同的熱量（即加熱相同的時間），比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強；（2）根據溫度計分度值讀數；（3）由圖結合比較吸熱能力方法確定哪種物質吸熱能力強，根據Q＝cmΔt分析。【解答】解：（1）根據比較不同物質吸熱能力的方法，要控制不同物質的質量相同，應在燒杯中分別裝入質量和初溫相同的甲、乙兩種液體；（2）圖B為某時刻的溫度計，分度值為1℃，其示數為39℃；（3）分析圖C可知，吸收相同熱量（加熱相同時間），乙液體升溫更高，根據