初中物理人教版九年级全册第2节 内能课堂检测

《内能》全章复习与巩固（基础）
责编：冯保国

【学习目标】

1、了解分子动理论的初步知识；

2、掌握内能、热量的概念，影响内能的因素，改变内能的途径；

3、理解比热容的概念、单位、意义及其应用；

4、会利用公式计算热量。

【知识网络】

【要点梳理】
要点一、分子热运动

1、物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的。

2、分子热运动：

（1）不同的物质在互相接触的过程中彼此进入对方的现象叫扩散。

（2）扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。

（3）由于分子的无规则运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。

3、分子之间存在引力和斥力：

    固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。

要点诠释：

1、构成物质的分子和原子都很小，肉眼和光学显微镜都分辨不出它们。通过电子显微镜可以观察到。

2、气体、液体、固体之间都能发生扩散现象，不同的物态之间的物体也能发生扩散。

3、分子间的引力和斥力是同时存在的，只是对外表现不同。

要点二、内能

1、定义：物体内部大量分子做无规则运动所具有的能量叫分子动能。由于分子之间有一定的距离，也有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫物体的内能。

2、单位：焦耳，符号J。

3、影响内能大小的因素：质量、温度、体积、状态。

4、改变内能的方法：

（1）热传递：热传递能量从高温物体传递到低温物体，低温物体内能增加，高温物体内能减少。实质上热传递是内能在不同的物质内部转移的过程。

（2）做功：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减小。

要点诠释：
1、一切物体都有内能，同一个物体，它的温度越高，内能越大。物体内能的大小，除与温度有关外，还与物体的体积、状态、质量等因素有关。

2、热量：热传递中，传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”了热量，不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳（J）。

3、热传递和做功改变内能是等效的。热传递是能量的转移，做功是能量的转化。

4、内能与机械能的区别
⑴由于物体内部的无规则运动不会停止，因此物体的内能不可能为0；而机械能可能为0；（如一个静止在水平地面的足球，机械能为0但内能不为0）
⑵机械能是宏观的能量，和物体整体的运动速度与是否受力有关；内能是物体内部分子的能量，是微观的能量，和物体的整体无关；
⑶机械能和内能是不同形式的能，它们之间可以互相转化。

要点三、比热容

1、定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。符号c。

2、单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(㎏·℃）。

3、热量的计算

（1）吸热公式：

式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。

（2）放热公式：

式中（t0-t）表示物体温度的降低量。

要点诠释： 

1、比热容是物质本身的一种性质，
（1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。
（2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。
2、水的比热容比较大，是4.2×103J/(㎏·℃）。主要表现：
（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。
（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。
  

【典型例题】

类型一、基础知识

1、“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新情。”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，描写春情天暖，鸟语花香的山村美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子_____加快，说明当时周边的气温突然_____。（生活中、诗歌中都蕴含着物理知识）

【答案】扩散；升高

【解析】从诗句中可知，“花香袭人”说明发生了扩散现象，而造成扩散加快的直接原因是“知骤暖”，即气温突然升高造成的。从物理学的角度看就是当周围气温升高时，花香扩散加剧。

【总结升华】本题要求能从诗句中找出所描述的物理现象，结合物理知识进行分析。对一些文字描述的理解，体现了语文基本功的重要性。

举一反三：

【变式】（2015•赤峰中考）下列说法正确的是（　　）

A．物体吸收热量，内能一定增加，温度一定升高

B．温度高的物体分子运动剧烈，具有的热量多

C．夏日，在阳光照射下地面温度高于海水表面温度，因为水的比热容较大

D．固体分子之间的作用力比液体小

【答案】C

2、下列说法中，正确的是（　 ）
A、一杯煤油用去二分之一，它的比热容减为原来的二分之一
B、吸收热量多的物体，比热容一定大
C、高温物体放出的热量一定多
D、质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度

【思路点拨】（1）比热容是物质本身的一种性质，不随物质质量和吸收热量多少的改变而改变；（2）根据放热公式：可知，物体放热的多少和物体比热容、质量、温度变化量有关；根据吸热公式：可知，质量相同、吸收热量相同的物体比热容大的升高的温度小。

【答案】D

【解析】比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体质量的大小无关，所以A选项是错误的。从比热容的定义可知，比较两种物质的比热容大小，应该是在质量和升高的温度相同的条件下，比较它们吸热的多少，B选项中缺少条件，所以无法比较两种物质的比热容大小，因此B选项也是错误的。物体放热的多少是跟它的比热容、质量和降低的温度的多少三个因素有关，例如：100克的水，温度从90℃降低到80℃，放出的热量是4200焦耳，若它从80℃降低到60℃，放出4800焦耳的热量。可见，高温物体放出的热量不一定多。所以C选项是错误的。从热量公式 得到 ，可以看到当吸热和物体质量相同时，物体升高温度的多少，跟它的比热容成反比，由于煤油的比热容小于水的比热容，即 ，所以煤油升高的温度大于水升高的温度，即 。

【总结升华】比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体质量的大小无关。

举一反三：

【变式】冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是（ ）

　　A．水比较便宜   B．水的密度小   C．水的比热容大   D．水的沸点高

【答案】 C

3、小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]

【答案与解析】

       Q 吸=cm（t－t0）                           

           =4.2×103J/(kg ·℃)×5kg ×（40－20）℃      

           =4.2×105J   

【总结升华】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用，因条件已给出，难度不大。

举一反三：

【变式】质量为2kg的水，温度由30℃升高了50℃，吸收多少热量？

【答案】4.2×105J

【解析】由Q吸=cm(t-t0)可知。物体升高温度t-t0=50℃，而原来的温度30℃在本题中无实际意义。

类型二、知识运用

4、（2016•铁岭模拟）物体放出热量，它的温度（　　）

A．一定降低      B．一定升高

C．一定不变      D．可能降低也可能不变

【思路点拨】改变物体的内能有两种方法，做功和热传递，物体内能改变了，可能表现在温度的变化，也可能表现在物态的变化。

【答案】D

【解析】物体放热时内能减小，温度不一定降低；如晶体在凝固的过程中，虽然继续放热，但温度是不变的，故选D。

【总结升华】物体放出了热量，内能一定减少；可能表现在温度降低，也可以表现发生物态变化。

举一反三：

【变式】下面各种现象，属于热传递改变物体内能的是（　 ）
A、磨刀时，刀发热　 　　

B、用电钻钻孔时，钻头发烫　
C、热水的温度逐渐降低

D、暖水瓶内的水蒸气把瓶塞推出，水蒸气温度降低，内能减少

【答案】C

5、（2015•红河州一模）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）

A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小

B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变

C．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体

D．物体的温度越高，所含热量越多

【思路点拨】（1）一切物体都具有内能，内能的大小跟质量、温度、状态有关。

（2）热传递的条件是物体之间有温度差，高温物体将能量向低温物体传递，直至各物体温度相同。

（3）热量是物体通过热传递方式改变的内能，是一个过程量。

【答案】C

【解析】内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，故A、B不符合题意；

发生热传递的条件是温度的高低，不是内能的大小．内能小的物体也可能是温度高的物体，所以，内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故C符合题意；

热量是一个过程量，不能说“某物体含有或具有多少热量”，故D不符合题意。

故选C。
【总结升华】热量是物体通过热传递方式改变的内能，是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表达，而不能用“具有”或“含有”来修饰。

举一反三：

【变式】关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　）

A.物体的内能越多，放热一定越多           B.温度相同的物体，其内能一定相等

C.物体的内能增加，一定要吸收热量         D.晶体熔化时温度不变，其内能一定增加

【答案】D

6、某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到的实验数据如下表：

（1）实验中，记录加热时间的目的是：                                        。

（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的            有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：升高相同的温度时，                     吸收的热量不同。

（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，                   温度升高的多。

【思路点拨】（1）由热量计算公式Q=cm△t可知，物体吸收热量的多少跟物体的质量、升高的温度以及物质的比热容大小有关，根据加热时间越长，吸收热量越大进行分析。（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，物质的种类和升高的温度相同，物体的质量不同，从而得出吸热的多少和物体质量的关系． 分析1、3次或2、4次实验数据，看质量和升高的温度是否相同，从而得出结论；（3）加热相同的时间，质量相同的水和煤油，根据温度变化的多少判断，温度变化多的是煤油，温度变化少的是水。（4）根据控制变量法的原理进行分析。

【答案】（1）比较吸收热量的多少（2）质量；质量相同的不同物质（3）煤油

【解析】（1）记录时间是为了比较吸收热量的多少；（2）分析1、2次或3、4次实验数据，可以发现：同种物质，升高相同的温度，质量大的吸收热量多，由此得出吸收的热量和质量的关系。分析1、3或2、4实验数据，可以知道：质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量是不同的，吸热的多少和物质的种类有关；（3）加热相同的时间，质量相同的水和煤油，比热容小的温度升高的多，因此煤油的温度升高的多。

【总结升华】此题考查我们对于实验数据的分析能力，我们要能够根据实验记录的数据得出结论；控制变量法是初中物理中用到的最多的一种探究方法，需要掌握。