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人教版(2024)九年级全册第2节 内能课时练习
展开专题13.4《内能》单元知识方法总结及中考典型实例剖析
学新课标对单元知识点要求
本专题中考考点和要求(“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次)
学单元知识方法解读
规律总结1:分子动理论内容
(1)物质是由分子组成的。
(2)一切物体的分子都在不停地做无规则的运动
(3)分子间有相互作用的引力和斥力。
规律总结2:物体内能的改变
(1)热传递改变物体的内能
(2)做功改变物体的内能
做功可以改变物体内能,对物体做功,物体的内能会增加;物体对外界做功,物体内能会减少。
(3)热传递和做功的区别
(4)做功和热传递在改变物体内能上是等效的
改变物体内能的途径有两个:做功和热传递。一个物体内能的改变,可以通过做功的方式,也可以通过热传递的方式来实现,即做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
规律总结3:热量的计算
1.计算物体吸收热量的公式为:Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t
2.计算物体放出热量的公式为:Q放=cm(t0-t)=cm⊿t
其中,Q吸表示吸收热量,单位是J;c表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m表示质量,单位是kg;t0表示物体初始温度,单位是℃;t表示物体后来的温度,单位是℃。⊿t=t-t0表示物体升高了的温度。⊿t=t0-t,表示物理降低了的温度。
3.热量计算的一般式:
△t表示温度的变化量。可见物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定,跟物体温度的高低无关
Q吸和Q放公式中个物理量的单位:比热容c的单位是J/(kg·℃),质量m的单位是kg,温度(t或t0或△t)的单位是℃,热量Q的单位是J,计算时要注意单位的统一。
4.进行热量计算时应注意的四个问题
①正确理解公式中各量的物理意义。
②统一公式中各物理量的单位务必统一。
③公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。
如果吸、放热过程中存在着物态变化,则不能使用这几个公式。
④解题时要认真审题,注意文字叙述中升高t(℃),升高了t(℃),降低t(℃),降低了t(℃)对应的是温度的改变量,而升高到t(℃),降低到t(℃)对应的是物体的末温为t(℃)。
5.热平衡方程.
两个温度不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出的热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,成为“达到热平衡”。用公式表示为
Q吸=Q放(热平衡方程)
规律总结4:探究物质的比热容实验思路及其注意的事项
1.实验方法有控制变量法、 转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。
2.实验液体的选择:质量相同的不同液体。
3.选择相同的热源目的是:以保证相同加热时间释放的热量相同。
4.使用电加热器代替酒精灯的好处:易于控制产生热量的多少。
5.实验中不断搅拌的目的:使液体受热均匀。
6.描述物体吸热能力的物理量是比热容。
7.结论:相同质量的不同物体,吸收相同的热量升高的温度不同,比热容大的升高的温度低。
8.做哪些实验还能用的此实验器材:水的沸腾实验;焦耳定律。
讲解单元知识点的中考典型例题
考点1. 分子热运动
【例题1】(2022湖南益阳)2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成桥,这说明( )
A. 分子之间有引力
B. 分子之间有斥力
C. 物质由大量分子构成
D. 水分子在不停地运动
考点2. 内能
【例题2】(2022云南)关于图所示的热现象,说法正确的是( )
A. 图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能
B. 图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C. 图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D. 图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【例题3】(2022广西贺州)下列选项中,通过热传递的方式来改变物体内能的是( )
A. 钻木取火B. 用热水袋取暖
C. 反复弯折铁丝D. 搓手取暖
考点3. 比热容
【例题4】(2022江苏常州)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是:_________。测得实验数据如表格所示。
(3)时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为_________。
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点_________(正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容_________(小于/等于/大于)水的比热容。
考点4. 热量的计算
【例题5】(2022湖北恩施州)夏季,混凝土护栏被太阳晒得很热,池塘中太阳下的水却不很热,主要原因是( )【】
A. 水不吸热B. 混凝土初温高C. 水的比热容大D. 混凝土放热
【例题6】 (2022黑龙江大庆)“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1∶4,砂石和水的密度之比为3∶2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为___________。
【例题7】 (2022湖北宜昌)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为______J,另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【例题8】一质量是3kg、初温为590℃的铁块,当温度降到30℃时放出了7.56×105J的热量,则:
(1)计算出铁的比热容;
(2)餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”,将2kg的铁板加热到130℃,再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上,等铁板温度降了60℃时,牛肉片已十成熟了,求铁板在此降温过程中放出的热量。
2023-2024学年度物理八年级上册同步(拓展)学讲练测大讲义(人教版通用)
第十三章 内能
专题13.4《内能》单元知识方法总结及中考典型实例剖析
学新课标对单元知识点要求
本专题中考考点和要求(“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次)
学单元知识方法解读
规律总结1:分子动理论内容
(1)物质是由分子组成的。
(2)一切物体的分子都在不停地做无规则的运动
(3)分子间有相互作用的引力和斥力。
规律总结2:物体内能的改变
(1)热传递改变物体的内能
(2)做功改变物体的内能
做功可以改变物体内能,对物体做功,物体的内能会增加;物体对外界做功,物体内能会减少。
(3)热传递和做功的区别
(4)做功和热传递在改变物体内能上是等效的
改变物体内能的途径有两个:做功和热传递。一个物体内能的改变,可以通过做功的方式,也可以通过热传递的方式来实现,即做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
规律总结3:热量的计算
1.计算物体吸收热量的公式为:Q吸=cm(t-t0)=cm⊿t
2.计算物体放出热量的公式为:Q放=cm(t0-t)=cm⊿t
其中,Q吸表示吸收热量,单位是J;c表示物体比热容,单位是J/(kg·℃);m表示质量,单位是kg;t0表示物体初始温度,单位是℃;t表示物体后来的温度,单位是℃。⊿t=t-t0表示物体升高了的温度。⊿t=t0-t,表示物理降低了的温度。
3.热量计算的一般式:
△t表示温度的变化量。可见物体吸收或放出热量的多少由物体的质量、物质的比热容和物体温度的变化量这三个量的乘积决定,跟物体温度的高低无关
Q吸和Q放公式中个物理量的单位:比热容c的单位是J/(kg·℃),质量m的单位是kg,温度(t或t0或△t)的单位是℃,热量Q的单位是J,计算时要注意单位的统一。
4.进行热量计算时应注意的四个问题
①正确理解公式中各量的物理意义。
②统一公式中各物理量的单位务必统一。
③公式适用于物态不发生变化时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。
如果吸、放热过程中存在着物态变化,则不能使用这几个公式。
④解题时要认真审题,注意文字叙述中升高t(℃),升高了t(℃),降低t(℃),降低了t(℃)对应的是温度的改变量,而升高到t(℃),降低到t(℃)对应的是物体的末温为t(℃)。
5.热平衡方程.
两个温度不同的物体放在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高。若放出的热量没有损失,全部被低温物体吸收,最后两物体温度相同,成为“达到热平衡”。用公式表示为
Q吸=Q放(热平衡方程)
规律总结4:探究物质的比热容实验思路及其注意的事项
1.实验方法有控制变量法、 转换法(通过温度变化快慢来反映吸热能力的强弱)。
2.实验液体的选择:质量相同的不同液体。
3.选择相同的热源目的是:以保证相同加热时间释放的热量相同。
4.使用电加热器代替酒精灯的好处:易于控制产生热量的多少。
5.实验中不断搅拌的目的:使液体受热均匀。
6.描述物体吸热能力的物理量是比热容。
7.结论:相同质量的不同物体,吸收相同的热量升高的温度不同,比热容大的升高的温度低。
8.做哪些实验还能用的此实验器材:水的沸腾实验;焦耳定律。
讲解单元知识点的中考典型例题
考点1. 分子热运动
【例题1】(2022湖南益阳)2022年3月23日下午,中国空间站“天宫课堂”开展第二次太空授课活动,航天员老师王亚平用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成桥,这说明( )
A. 分子之间有引力
B. 分子之间有斥力
C. 物质由大量分子构成
D. 水分子在不停地运动
【答案】A
【解析】水分子间有相互作用的引力才会形成水桥,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
考点2. 内能
【例题2】(2022云南)关于图所示的热现象,说法正确的是( )
A. 图甲中炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能
B. 图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能
C. 图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能
D. 图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能
【答案】C
【解析】A.不管物体温度高低,都具有内能,一切物体都具有内能,故A错误;
B.冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能,此过程中将机械能转化为内能,故B错误;
C.用湿毛巾冷敷降温,湿毛巾从人体吸收热量,使人体降温,内能减小,所以是通过热传递的方式减小人体的内能,故C正确;
D.向下压活塞,对筒内空气做功,空气内能增加,温度升高,将机械能转化为内能;汽油机做功冲程是将内能转化为机械能,二者能量转化不同,故D错误。故选C。
【例题3】(2022广西贺州)下列选项中,通过热传递的方式来改变物体内能的是( )
A. 钻木取火B. 用热水袋取暖
C. 反复弯折铁丝D. 搓手取暖
【答案】B
【解析】做功和热传递都可以改变物体的内能,它们主要的区别是:做功是能量的转化,而热传递是能量的转移。
ACD.钻木取火、反复弯折铁丝、搓手取暖都是对其做功,是将机械能转化为内能,利用了做功的方式改变物体的内能,故ACD不符合题意;
B.热水袋温度高,手温度低。取暖用热水袋取暖时,热水袋温度降低,内能减小,手的温度升高,内能增大,热量从温度高的热水袋转移到温度低的手,是利用热传递的方式改变物体的内能,故B符合题意。
故选B。
考点3. 比热容
【例题4】(2022江苏常州)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、_________相同的沙子和水。
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌。搅拌的目的是:_________。测得实验数据如表格所示。
(3)时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为_________。
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点_________(正确/错误)。
(5)分析数据可得沙子的比热容_________(小于/等于/大于)水的比热容。
【答案】(1)质量 (2) 让物质受热均匀 (3)52 (4)错误 (5)小于
【解析】(1)要比较沙子和水的比热容,利用控制变量法要控制初始温度相同,同时质量也要相同。
(2)加热的时候用玻璃棒搅拌的目的是让水和沙子受热均匀。
(3)根据温度计的刻度,可知此时温度为52度。
(4) 加热相同的时间,相同初始温度,相同质量的水和沙子吸收的热量是等量的,此时升高的温度不同证实它们的比热容不同。
(5)根据比热容的公式可知:相同初始温度相同质量的不同物质,吸收相同热量后升高的温度越高的,其比热容越小。即沙子的比热容小于水的比热容。
考点4. 热量的计算
【例题5】(2022湖北恩施州)夏季,混凝土护栏被太阳晒得很热,池塘中太阳下的水却不很热,主要原因是( )【】
A. 水不吸热B. 混凝土初温高C. 水的比热容大D. 混凝土放热
【答案】C
【解析】根据可知,质量相等的水和混凝土,太阳照射同样的时间,吸收相同热量,由于水的比热容较大,水的温度升高较小,因此水的温度比混凝土低,所以太阳下的混凝土热得烫脚,而旁边池塘里的水却不怎么热,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
【例题6】 (2022黑龙江大庆)“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是对大漠气候的生动描写,而沿海地区昼夜温差则不大,这是由砂石与水的比热容不同造成的。已知砂石和水的比热容之比为1∶4,砂石和水的密度之比为3∶2。当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为___________。
【答案】
【解析】等体积的砂石和水质量之比为
当相同体积的砂石和水吸收相同的热量时,则
由可知,当时,有如下关系成立
则它们升高的温度之比为
【例题7】 (2022湖北宜昌)小丽用相同的电加热器分别对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16min内吸收的热量为______J,另一种液体的比热容为______ J/(kg·℃)。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 2.52×104 1.4×103
【解析】由图像可知,水的初温是10℃,16min时的末温是40℃,则水在16min内吸收的热量为
Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(40℃-10℃)=2.52×104J
水16min吸收的热量是2.52×104J,所以水8min吸收的热量为
由于是用相同的电加热器加热,所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的,即另一种液体8min吸收的热量也为1.26×104J。由图像可知,另一种液体从开始加热到第8min温度从20℃升高到50℃,根据公式Q水吸=c水m水(t水-t0水)可知,另一种液体的比热容为
【例题8】一质量是3kg、初温为590℃的铁块,当温度降到30℃时放出了7.56×105J的热量,则:
(1)计算出铁的比热容;
(2)餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”,将2kg的铁板加热到130℃,再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上,等铁板温度降了60℃时,牛肉片已十成熟了,求铁板在此降温过程中放出的热量。
【答案】(1)铁的比热容是0.45×103J/(kg•℃);
(2)铁板在此降温过程中放出的热量是 6.3×104J。
【解析】(1)由Q放=cm(t0﹣t)得铁的比热容为:
c===0.45×103J/(kg•℃)。
(2)铁板在此降温过程中放出的热量为:
Q放=cm(t0﹣t)=0.45×103J/(kg•℃)×2kg×(130℃﹣60℃)=6.3×104J。
评价目标和评价水平
标准要求
知识性
目标
技能性
目标
体验性
目标
了解
认
识
理
解
独立
操作
经
历
认
同
内
化
(1)了解内能和热量。
▲
(2)通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象。
▲
▲
▲
条件
不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差
方向
由高温物体转移到低温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部分
过程
高温物体,放出热量,内能减少,温度降低;低温物体,吸收热量,内能增加,温度升高.
结果
不同物体或同一物体的不同部分温度升高
实质
内能发生了转移,能的形式并未发生改变
实质
条件
方式(方法)
举例
热传递
内能的转移过程
不同的物体或物体的不同部分之间存在温度差
热传导、热对流、热辐射
烧红的铁块放入冷水中,内能从高温铁块转移到低温的水,铁块的内能减少,水的内能增加
做功
其他形式的能与内能之间的相互转化过程
外界对物体做功,物体的内能增加
压缩体积、摩擦生热、锻打物体、拧弯物体
打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折细金属丝
物体对外界做功,物体的内能减少
体积膨胀等
装着开水的暖水瓶内的水蒸气将瓶盖顶起来,水蒸气的内能减少
加热时间/
0
1
2
3
4
5
温度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
评价目标和评价水平
标准要求
知识性
目标
技能性
目标
体验性
目标
了解
认
识
理
解
独立
操作
经
历
认
同
内
化
(1)了解内能和热量。
▲
(2)通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象。
▲
▲
▲
条件
不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差
方向
由高温物体转移到低温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部分
过程
高温物体,放出热量,内能减少,温度降低;低温物体,吸收热量,内能增加,温度升高.
结果
不同物体或同一物体的不同部分温度升高
实质
内能发生了转移,能的形式并未发生改变
实质
条件
方式(方法)
举例
热传递
内能的转移过程
不同的物体或物体的不同部分之间存在温度差
热传导、热对流、热辐射
烧红的铁块放入冷水中,内能从高温铁块转移到低温的水,铁块的内能减少,水的内能增加
做功
其他形式的能与内能之间的相互转化过程
外界对物体做功,物体的内能增加
压缩体积、摩擦生热、锻打物体、拧弯物体
打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折细金属丝
物体对外界做功,物体的内能减少
体积膨胀等
装着开水的暖水瓶内的水蒸气将瓶盖顶起来,水蒸气的内能减少
加热时间/
0
1
2
3
4
5
温度/
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
物理九年级全册第1节 热机练习: 这是一份物理九年级全册<a href="/wl/tb_c83752_t7/?tag_id=28" target="_blank">第1节 热机练习</a>,共19页。试卷主要包含了1 热机,了解汽油机的构造和工作过程,了解柴油机的构造和工作过程等内容,欢迎下载使用。
人教版(2024)九年级全册第2节 内能精练: 这是一份人教版(2024)九年级全册<a href="/wl/tb_c83743_t7/?tag_id=28" target="_blank">第2节 内能精练</a>,共21页。试卷主要包含了能量守恒定律表明的是,5kg焦炭完全燃烧释放的热量;等内容,欢迎下载使用。
初中人教版(2024)第2节 内能课后作业题: 这是一份初中人教版(2024)<a href="/wl/tb_c83743_t7/?tag_id=28" target="_blank">第2节 内能课后作业题</a>,共21页。试卷主要包含了写出能量守恒定律的内容,假如完全燃烧0等内容,欢迎下载使用。