物理九年级全册2 内能 热传递教课ppt课件
展开12.2 内能 热传递 同步练习
一、单选题
1.下列实例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A. 冷天,搓手取暖 B. 用电磁炉把水烧开
C. 热汤盛到碗中,碗的温度升高 D. 向饮料中加冰块,冰块逐渐熔化
【答案】 A
【解析】A、两手相互摩擦,手的温度升高,是克服摩擦力做功,机械能转化成内能,属于做功增加物体的内能,故A合题意;
B、用电磁炉把水烧开,是水吸收热量改变的内能,属于热传递改变内能,故B不合题意;
C、热汤盛到碗中,碗的温度升高,是通过吸收热量改变内能,属于热传递增加物体的内能,故C不合题意.
D、向饮料中加冰块,冰块逐渐熔化,是饮料的内能转移给了冰,属于热传递改变物体的内能,故D不合题意.
故选A.
变物体内能的方式有两种:做功和热传递.
做功的实质是能量转化的过程,即:内能和其他形式能的相互转化.
热传递的实质是能量转移的过程,发生热传递的条件是有温度差.
2.下列说法错误的是( )
A. 物体的温度越高,所含的热量不一定越多
B. 一个物体的内能增加了,可能是从外界吸收了热量
C. 物体的温度不变,它的内能也可能改变
D. 物体的比热容与物体吸收的热量,物体的质量及物体的温度有关
【答案】 D
【解析】A、物体的温度越高,物体具有的内能越多,A不符合题意;
B、一个物体的内能增加了,可能是从外界吸收了热量,B不符合题意;
C、物体的温度不变,它的内能也可能改变,如晶体的熔化或凝固过程,C不符合题意;
D、物体的比热容与物体吸收的热量,物体的质量及物体的温度无关,D符合题意。
故答案为:D。
分析:A、热量是热传递过程中转移的能量;B、改变内能的方式:做功、热传递;C、晶体在熔化的过程中温度不变,内能增加;晶体在凝固的过程中温度不变,内能减少;D,比热容是物质的一种特性,与物体吸收的热量,物体的质量及物体的温度无关。
3.关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 物体吸热温度一定升高
B. 物体的温度越高,所含热量越多
C. 内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体
D. 温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
【答案】 C
【解析】A.物体吸热温度不一定升高,如晶体熔化时吸热,但温度不变,A不符合题意;
B.热量是热传递过程中内能变化多少的量度,与温度高低没有关系,热量不能用含有来修饰,B不符合题意;
C.内能由质量、温度、状态等多个因素决定,内能小的物体也可能温度高,所以可能将热量传给内能大的物体,C符合题意;
D.内能由质量、温度、状态等多个因素决定,所以温度高的物体内能不一定大,D不符合题意。
故答案为:C。
分析:物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固).这时,物体虽然吸收(或放出)了热量,但温度却保持不变.
热量是在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少,其实质是内能的变化量.热量跟热传递紧密相连,离开了热传递就无热量可言.对热量只能说“吸收多少”或“放出多少”,不能在热量名词前加“有”或“没有”“含有”.
内能由质量、温度、状态等多个因素决定.
4.质量和初温相等的甲、乙两物体,先将甲放入一杯水里,热平衡后使水的温度上升了△t;将甲取出再将乙放入水里,热平衡后水的温度又上升了△t,则c甲、c乙( )
A. c甲>c乙 B. c甲=c乙 C. c甲<c乙 D. 无法判断
【答案】 C
【解析】设甲、乙两个物体的质量和初温分别为m0和t0 , 设冷水的质量和初温为m1和t1 , 甲、乙比热容为c1和c2 , 水的比热容为c水。则由甲放入冷水中,水温升高△t可知有
又因为 ,则 ①
又知乙再放入此杯水中,热平衡后水温又升高了△t,则有 ②
由①②得
求得
即乙的比热容较大,也就是c甲<c乙。
故答案为:C。
5.在下列过程中,由于做功而使物体内能增加的是( )
A. 把铁丝反复弯曲,弯曲处变热 B. 用酒精灯对烧杯中的水加热
C. 山芋在炉膛内烤熟 D. 烧开水时蒸汽将壶盖顶起
【答案】 A
【解析】要解答本题需掌握:做功和热传导在改变物体内能上的异同点.
把铁丝反复弯曲,弯曲处变热,是摩擦生热,属于做功改变物体的内能.而用酒精灯对烧杯中的水加热,山芋在炉膛内烤熟,是热传递改变物体的内能.
烧开水时蒸汽将壶盖项起做功使物体的内能减小.故BCD不符合题意.
故选A
6.在下面的四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是( )
A. 钻木取火 B. 双手摩擦生热
C. 锯木头时锯子发热 D. 烧水时水温升高
【答案】 D
【解析】烧水时温度升高是利用热传递改变物体内能的,D符合题意.
故答案为:D.
做功和热传递都可以改变物体的内能.对物体做功,物体的内能增大,温度升高,类似的例子有:克服摩擦做功、克服分子作用力做功等,将机械能转化为内能;物体对外做功,内能减小,类似的例子有:气体膨胀对外做功,将内能转化为机械能.
7.下列说法正确的是( )
A. 一个物体的内能增大,其温度可能保持不变
B. 电动机正常工作过程中,其线圈中不断产生感应电流
C. 一个物体的运动状态保持不变肯定没有受到力的作用
D. 浸没在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体所受的重力
【答案】 A
【解析】A.物体吸收热量,内能增大,温度有可能保持不变,例如晶体在熔化过程中吸热,但温度不变,A符合题意;
B.电动机正常工作过程中,其线圈在磁场中转动,也会做切割磁感线运动,所以线圈中会产生感应电流,当磁感线与线圈平行时线圈中不会产生感应电流,B不符合题意;
C.物体运动状态保持不变,可能受平衡力、可能不受到力的作用,C不符合题意;
D.浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力,浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,D不符合题意。
故答案为:A。
物体的内能和温度、质量、状态有关;内能改变时,温度不一定改变;物体不受力或受平衡力,运动状态不变;物体受到的浮力等于排开液体的重力。
8.如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,软木塞被冲出试管口,试管口出现白雾,下列说法正确的是( )
A. 试管口出现的白雾是液态
B. 用酒精灯加热水,主要是通过做功的方式改变水的内能
C. 软木塞被冲出试管口前,管内的水蒸气内能不断减小
D. 软木塞冲出的过程,软木塞的机械能转化为水蒸气的内能
【答案】 A
【解析】A.试管口的“白气”是水沸腾产生的水蒸气液化成的小水滴,A项正确;
B.加热水的过程中,酒精灯火焰的温度较高,水温较低,热量从火焰转移到水,发生热传递,使水的内能增加,B项错误;
C.软木塞被冲出试管口前,试管内的水从酒精灯火焰不断吸热,管内水蒸气内能增加,C项错误;
D.软木塞冲出的过程,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,D项错误。
故答案为:A
(1)对物体做功时,机械能转化为物体的内能,物体的内能增大;物体对外做功时,物体的内能转化为机械能,物体的内能减小。并据此可判断能量的转化形式;(2)水蒸气遇冷发生液化,从气态变为液态。
二、填空题
9.如图所示是“神舟九号”和“天宫二号”成功对接情景,对接后若以“天宫二号”为参照物,则“神舟九号”是________的.“神州九号”完成实验任务后将返回大气层,飞船外壳与空气摩擦温度不断升高,这是通过________(选填“做功”或“热传递”)方式改变飞船的内能.
【答案】 静止;做功
【解析】(1)“神舟九号”和“天宫二号”成功对接的过程中,它们之间的位置保持不变,因此以天宫二号为参照物,“神舟九号”是静止的;(2)当飞船穿越大气层返回地面时,飞船和大气摩擦生热,飞船表面温度升高,这是通过做功的方式使其内能增加的.故答案为:静止;做功.
(1)判断物体是运动的还是静止的,要看它和参照物之间的位置关系,如果位置变化了,说明该物体是运动的,否则是静止的;(2)改变物体的内能的方式有做功和热传递,这两种方式是等效的.
10.如图所示为冬天人们常用的一种电热暖手宝,其内部液体通常采用水,这是利用水的________ 的属性,使保暖时间更长.当袋内0.5kg的水由0℃加热至80℃,需要吸收的热量为________ J.为了使用时更加安全,它的内部采用了双重温控保护开关,两个温控开关是________ (选填“串联”或“并联”)起来使用的.[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 比热容大;1.68×105J;串联
【解析】(1)因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以电热暖手宝内部液体通常采用水;
(2)水吸收的热量:
;
(3)电热暖手宝采用双重温控保护开关,两个开关应该是串联,如果并联,则一个断开,另一个仍然接通,就失去了保护的作用.
电学与热学的综合应用题,涉及到经常用的电热暖手宝的有关问题,便于激发学生探究物理现象的兴趣,体现了新课标的要求。
11.分别用两个完全相同的“热得快”同时给质量和温度相同的A、B两种液体加热,它们的温度随时间变化的图象如图所示,由图象可以判断________液体的温度升高得较慢,________液体的比热容较大。
【答案】 B;B
【解析】由图象知:两种液体升高相同的温度时,A液体用时10分钟,温度升高的比较快;B液体用时20分钟,温度升高的比较慢,同时B液体吸收的热量多,由公式c= 知,B液体的比热容大.
故答案为:B.
判断吸热本领的大小,有两种方法:①可判断两种物质在升高相同温度的情况下,所用时间的多少,用时较多的,说明吸收的热量多,则比热较大;②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下,升高温度的多少,温度升高较多的,则比热较小.
12.在夏季雨天的一次闪电中,若带电云层与地面间电压为3×109V时发生雷击,放电电流为5×106A,放电时间为4×10-6s,则释放________J的电能。若这些电能全部转化为内能,这相当于质量为________kg的煤完全燃烧释放的能量。(q煤=3×107J/kg)
【答案】 6×1010;2000
【解析】(1)W=UIt=3×109V×5×105A×4×10-5s=6×1010J。(2)若这些电能全部转化为内能,则Q放=W=6×1010J,
由Q放=qm得:m= = =2000kg。
故答案为:6×1010;2000。
利用W=UIt求得 释放的电能;再利用Q放=W=qm求得煤的质量.
13.改变内能有不同的方式,图(甲)是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速压下活塞时,可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过________方式使玻璃筒内的空气________增加,温度升高,达到棉花的燃点,使棉花燃烧。图(乙)是通过________方式把试管里的水加热至沸腾。
【答案】 做功;内能;热传递
【解析】下压活塞时,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,气体的内能增大,温度升高,当达到棉花的燃点,使棉花燃烧;
利用酒精灯加热试管是通过热传递的方式改变试管内水的内能,是其内能增大,温度升高,直至沸腾;
故答案为:做功,内能,热传递.
改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的.物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大.物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小.
14.如图所示,用气筒向装有少量水的瓶里打气,当瓶塞从瓶口跳出时.看到瓶中出现了白雾.在“瓶塞跳出,出现白雾”这个过程中,发生的物态变化是________,发生的能量转换是:________,这个现象说明了________.
【答案】液化;内能转化成机械能;做功可以改变物体内能
【解析】用气筒向装有少量水的瓶里打气,瓶内气压增大,当气压把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,内能转化成瓶塞的机械能,使气体自身的内能减少,温度降低,受温度减低的影响,瓶口周围的气体液化成小水滴,这些小水滴就是看到的白雾。这个现象说明了做功可以改变物体内能。
故答案为:液化;内能转化成机械能;做功可以改变物体内能.
15.唐代诗人李白曾写过这样的诗句:“飞流直下三千尺,疑是银河落九天。”诗句中“飞流直下”的水在下落过程中若没有热量损失,则落下的水温度会________ ,内能会________ ,原因是________ 。
【答案】 升高;增大;机械能转化为内能
【解析】机械能是动能和势能的统称.
动能是由于物体运动而具有的能.
势能分为重力势能和弹性势能.
根据瀑布的运动情况,对其能量进行分析.瀑布是由大量的水组成,质量很大.
当水从高处下落时,速度很快,所以具有动能.
同时由于水的高度较大,所以水具有重力势能.
综上所述,瀑布具有很大的机械能,下落过程中水克服空气阻力做功,水的温度升高;内能增大,机械能转化为内能.
三、实验探究题
16.某物理兴趣小组的同学,用煤炉给80kg的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线.若在6min内完全燃烧了3kg的煤,水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤的热值约为3×107J/kg.求:
(1)煤完全燃烧产生的热量:
(2)经过6min时间加热,水所吸收的热量;
(3)煤炉烧水时的热效率.
(4)写出该煤炉此时效率低的原因之一.
【答案】(1)煤完全燃烧产生的热量:Q放=mq=3kg×3×107J/kg=9×l07J;
答:煤完全燃烧产生的热量为9×l07J;
(2)由图可知,经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃,
则水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×80kg×(80℃﹣20℃)=2.16×107J;
答:经过6min时间加热,水所吸收的热量为2.16×107J;
(3)煤炉烧水时的热效率:η= = ×100%=22.4%;
答:煤炉烧水时的热效率为22.4%;
(4)解:家用煤炉效率低的原因是:煤炭没有完全燃烧、热量散失到空气中、废气带走很大一部分热量等.
答:该煤炉此时效率低的原因是煤炭没有完全燃烧、热量散失到空气中、废气带走很大一部分热量等.
【解析】(1)已知煤的质量和热值,利用Q=mq可求得煤完全燃烧产生的热量;(2)由图b知,经过6min时间加热,水升高的温度值,利用吸热公式求水吸收的热量;(3)烧水时的热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比;(4)根据煤炉在使用过程中有热量的散失、煤没有完全燃烧、废气带走很大一部分热量等分析
17.在探究物质的吸热本领实验中,小罗将质量相同的甲、乙两种液体分别装入两个完全相同的烧杯中,分别用两个完全相同的酒精灯同时加热,用两支相同的温度计分别测量烧杯内液体的温度,液体温度随时间变化关系如图所示。
(1)实验中,记录加热时间的意义是________。
(2)加热到相同的温度,________(选填“甲”或“乙”)吸收的热量多;
(3)分析图象,若甲、乙两种液体中,一种液体是水,另一种液体的比热容是________J/(kg·℃)。
【答案】 (1)比较吸收热量的多少
(2)乙
(3)2.1×103
【解析】(1)因为用相同的酒精灯加热,可以保证相同时间内两种液体吸引的热量相等,所以实验中记录加热时间的意义是比较吸收热量的多少。(2)加热到相同的温度时,由图知,乙需要加热的时间更长,所以乙吸收的热量多。(3)由(2)知,升高相同的温度,乙加热时间长,即乙的比热容大,因为水的比热容最大,所以乙应该是水;如图加热5min时,乙升高3℃,甲升高6℃,得 , ,即另一种液体的比热容是 。
分析:(1)利用相同加热器加热时,相同时间,物体吸收热量相同;(2)质量和温度差相同时,温度变化慢的物体加热时间长;(3)根据质量和吸收热量相同,结合温度差计算比热容大小。
18.新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图1甲所示。 和 均为电热丝,S1是自动控制开关。煮饭时,把电饭锅接人 电路中,在电饭锅工作的 内,电路中总电流随时间变化的图象如图1乙所示。求:
(1)为了安全起见,该电饭锅使用的插座应该是图2中的________(选填“甲”或“乙”),因为该插座可以将用电器的金属外壳与________相连。
(2)S和S1都闭合时电饭锅的功率________;
(3)电热丝 的阻值________;
(4)若该电饭锅内饭的质量为 。在前 内电饭锅的加热效率为 ,则这段时间锅中的饭温度升高了________摄氏度?( )
【答案】 (1)乙;大地
(2)
(3)
(4)42
【解析】(1)电饭锅为金属外壳的家用电器,为了安全用电必须使用三孔插座乙,因为它能保证电饭锅金属外壳与大地相连,这样若金属外壳的用电器外壳万一带电,电流会通过地线导入大地,防止造成触电事故的发生。
(2)由电路图1(乙 可知,S和S1都闭合时,电阻 与 并联,电路中的电流最大,由乙图可知此时电流值 ,则此时电饭锅的电功率为
(3)由电路图可知,只闭合S时,电路为 的简单电路,电路的电流最小,由乙图可知通过 的电流 ,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以电阻 与 并联时通过 的电流值不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过 的电流为
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由 可得电热丝 的阻值为
(4)由乙图可知,功率最大时的工作时间 ,则 内消耗的电能为
由 可得,饭吸收的热量为
由 可得,这段时间锅中的饭升高的温度为
分析:(1)两孔插座遵循遵循左零右火的连线,三孔插座遵循遵循左零右火上接地的连线,火线有电,零线没有电;
(2)结合用电器两端的电压和用电器的电阻,利用功率公式P=U2/R求解功率即可。总功率等于分功率之和;
(3)结合用电器的额定功率和额定电压,利用功率的变形公式R=U2/P求解用电器的电阻;
(4)求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,乘以加热效率即为饭吸收的热量,结合比热容和质量求解温度变化量。
初中物理苏科版九年级全册2 内能 热传递优秀ppt课件: 这是一份初中物理苏科版九年级全册2 内能 热传递优秀ppt课件,共26页。PPT课件主要包含了分子动能,分子势能,热运动,物体的内能,实验探究,看一看,想一想,实验结论,热传递,内能转移的例子等内容,欢迎下载使用。
初中物理苏科版九年级全册第十二章 机械能和内能2 内能 热传递教课内容课件ppt: 这是一份初中物理苏科版九年级全册第十二章 机械能和内能2 内能 热传递教课内容课件ppt,共17页。PPT课件主要包含了观察与思考,与机械能类比,想一想,温度越高,判断对错,物体的温度,物体的质量,物质的状态等内容,欢迎下载使用。
九年级全册2 内能 热传递示范课ppt课件: 这是一份九年级全册2 内能 热传递示范课ppt课件,共12页。PPT课件主要包含了内能与温度的关系,改变内能的方式等内容,欢迎下载使用。