四川省中考物理考点复习教案：第5讲 内能

第5讲　内能　

　分子动理论

1．分子热运动：温度越__高__，分子热运动越剧烈．

2．扩散现象

(1)影响因素：扩散现象与__温度__有关，温度越高，扩散进行得越__快__；温度越低，扩散进行得越__慢__．

(2)说明：分子在不停地做__无规则运动__；分子间有__间隙__．

3．分子动理论：常见的物质是由极其微小的粒子——__分子__、__原子__构成的；一切物质的分子都在不停地__做无规则运动__；分子间存在相互作用的__引__力和__斥__力．

【提示】　(1)分子间的引力和斥力同时存在，同时消失．(2)一般的，在气体间扩散最快，液体次之，固体最慢．(3)分子的运动无法用肉眼直接看到．

【图片解读】

1．四溢的花香引来了长喙天蛾采蜜，它们能闻到阵阵的花香，是由于花香分子在__不停地做无规则运动__，扩散到空气之中．

图1

2．如图甲，抽掉玻璃板后，两个瓶子内的气体会混合在一起，这是__扩散__现象，它说明分子在不停地__做无规则运动__；如图乙，两个铅柱没有被重物拉开，主要是由于铅柱的分子之间有__引力__．

图2

　内能

1．内能及其改变

(1)定义：物体内部所有分子热运动的__动能__与__分子势能__的总和，叫做物体的内能．

(2)决定因素：温度和质量．

(3)改变方式：__热传递__和__做功__．

【提示】　由于分子在永不停息地做无规则运动，所以物体的内能永不为零，一切物体在任何时候都有内能．

2．热量

(1)概念：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量，用Q表示．

(2)单位：焦耳(符号：__J__)．

(3)温度、热量和内能的关系：

①物体的温度升高，内能增加，但不一定是吸收了热量．

②热量是一个过程量，不能离开热传递，通常用“吸收”“放出”等词修饰，不能用“有”“含有”“物体的”等词修饰．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高．如晶体熔化、液体沸腾的过程．

③内能增加，不一定是吸收了热量．物体内能增加，温度不一定升高．

【图片解读】

1．如图1，冬天摩擦双手是利用__做功__改变内能．向手上哈气是利用__热传递__改变内能．

图1

2．如图2，当塞子跳起来时，可以看到瓶内出现白雾．在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度__降低__，内能__减小__．

　图2

　比热容

1．定义：比热容是描述物质__吸热本领__的物理量．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，用符号c表示．

2．公式及单位：c＝.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是__J/(kg·℃)__．

3．水的比热容

(1)意义：水的比热容是__4.2×103__J/(kg·℃)__，它表示的物理意义是：__质量为1__kg的水温度升高(或降低)1__℃时，吸收(或放出)的热量是4.2×103__J__．

(2)应用：制冷剂、取暖、调节气候．

(3)利用比热容计算热量：吸热公式：Q吸＝__cm(t－t0)__，放热公式：Q放＝__cm(t0－t)__，其中t0表示初温，t表示变化后的温度(即末温)．

【提示】　比热容与物质的种类和状态有关，与物质的质量大小、温度的高低、吸收或放出的热量的多少无关．

重难点1　辨析温度、内能与热量的关系

　关于内能、热量和温度，下列说法正确的是(BEG)

A．0 ℃的冰块，其内能为零

B．物体温度不变，内能可能改变

C．温度相同的物体，内能一定相等

D．温度高的物体，含有的热量一定多

E．物体的温度升高，内能一定增加

F．物体内能增加，一定吸收了热量

G．物体吸收热量，温度不一定升高

H．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体

【变式训练】　生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指__温度__高；“两手相互摩擦手会发热”的“热”是指__内能__增加；“物体吸热升温”中的“热”是指吸收__热量__．

重难点2　热量的相关计算

　用两个相同的电热水器给质量同为2 kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，则10 min内水吸收的热量为__2.52×105__ J；甲物质的比热容是__2.1×103__ J/(kg·℃)；30 min水升高的温度为__90__ ℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

实验　比较不同物质的吸放热情况

　(2019·南充)如图甲是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置．

(1)两个相同的烧杯中装有__质量__相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热．

(2)根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙)．由图乙可知，杯中的水和煤油升高相同的温度时，吸收的热量__不相同__(填“相同”或“不相同”)，计算出煤油的比热容是__2.1×103__J/(kg·℃)．[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)]

(3)实验中用到的研究方法除了转换法外还有__控制变量法__．实验中__不能__(填“能”或“不能”)用体积相等的两种液体来做实验，原因是__没有控制质量相同__．

(4)汽车发动机常用水作为冷却剂，是因为和其他物质相比，水的__比热容__较大；寒冷的冬天水箱要加防冻液，这是为了降低水的__凝固点__．

1．(2019·成都)关于分子和物体内能，下列说法正确的是(B)

A．杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力

B．固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的

C．把0 ℃的冰块加热熔化成0 ℃的水，其内能不变

D．用力搓手，手发热是通过热传递增加手的内能

2．某同学用同一加热源加热质量相等的水和煤油，观察到煤油的温度比水的温度升高得快．若水和煤油的比热容分别用c水和c煤油表示，则(A)

A．c水＞c煤油

B．c水＜c煤油

C．水的质量减半时，比热容变为原来的一半

D．煤油吸收的热量越多，其比热容越大

3．(2019·威海)关于内能、热量和温度，下列说法正确的是(D)

A．温度高的物体，含有的热量一定多

B．物体内能增加，一定吸收了热量

C．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体

D．物体吸收热量，温度不一定升高

4．(2018·南充)生活中许多现象都可以用我们所学的物理知识解释，例如腌制鸭蛋使盐进入鸭蛋中是一种__扩散__现象，烧水煮鸭蛋是利用__热传递__的方式改变鸭蛋的内能．

5．现需要12 kg、43 ℃的温水，但只有17 ℃的冷水和95 ℃的热水．现用质量为m1的17 ℃的冷水与质量为m2的95 ℃的热水混合成12 kg的43 ℃的温水，则m1＝__8__kg，m2＝__4__kg.

第5讲　内能

命题点1　分子动理论

1．(2019·甘孜)下列现象中，能够说明分子在不停地做无规则运动的是(C)

A．春天，湖畔柳絮飞扬

B．夏天，瀑布水雾飞洒

C．秋天，公园菊花飘香

D．冬天，院中落叶飘零

2．(2019·绵阳)分子之间既有引力又有斥力．其中，分子之间的斥力大小F斥随着分子间距离r变化的情况如图所示．根据图象可知：分子之间斥力的大小(D)

A．随着分子间距离的增大先增大后减小

B．随着分子间距离的增大先减小后增大

C．随着分子间距离的减小而减小

D．随着分子间距离的减小而增大

3．(2019·广安)夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是__扩散__现象；清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为了更大的一颗水珠，表明分子之间存在__引__力．

4．(2016·广元)红墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子运动的快慢与__温度__有关；一小块晶体处于熔化状态，温度不变，其内能__增大__(填“增大”“减小”或“不变”)．

命题点2　内能及其改变

5．(2018·广元)在如图所示的各事例中，属于热传递改变物体内能的是(B)

,), ),),)

6．(2019·绵阳)如图所示，用塞子塞紧瓶口，再用打气筒向瓶内打气，当瓶内气压达到足够大时，塞子从瓶口冲出．下列关于瓶内气体的说法，正确的是(C)

A．向瓶内打气，外界对气体做功，气体内能减少

B．向瓶内打气，气体对外界做功，气体内能增加

C．塞子从瓶口冲出，气体对外界做功，气体内能减少

D．塞子从瓶口冲出，外界对气体做功，气体内能不变

7．(2019·凉山)南极洲的冰川__具有__(填“具有”或“不具有”)内能；古人钻木取火是通过__做功__的方式来改变物体内能的．

命题点3　理解温度、内能、热量

8．(2019·巴中)下列关于温度、内能、热量的说法正确的是(B)

A．物体温度越低，含有的热量越少

B．做功和热传递都可以改变物体内能

C．物体内能增加，温度一定升高

D．物体机械能越大，内能越大

命题点4　比热容的计算和应用

9．(2019·成都)用两只相同的电加热器，分别给相同体积的水和某种油加热，在开始和加热3 min时各记录一次温度，如下表所示．已知ρ水＝1.0×103 kg/m3，c水＝4.2×103 J/( kg·℃)，ρ油＝0.8×103 kg/m3，加热的效率都为90%，油的末温没有达到它的沸点，下列说法正确的是(B)

A.这种油的比热容为1.68×103 J/( kg·℃)

B．这种油的比热容为2.1×103 J/( kg·℃)

C．因为这种油的密度比水小，所以它的比热容比水小

D．加热效率没有达到100%，是因为电加热器没有把电能全部转化为内能

10．(2017·南充)在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热，实验中完全燃烧了5.6 g酒精，则放出了__1.68×105__J的热量；若这些热量的30%被150 g、25 ℃的水吸收，则水升高的温度是__75__℃.[已知水的比热容为4.2×103 J/( kg·℃)，酒精的热值为3.0×107 J/kg，环境为1标准大气压]

11．(2017·德阳)质量和初温相同的甲、乙两种液体，经同一加热器加热相同的时间后甲的温度大于乙的温度，则甲液体的比热容__小于__(填“大于”“等于”或“小于”)乙液体的比热容．如果乙液体的质量为1  kg，初温为20 ℃，加热一段时间后温度升高到50 ℃，吸收的热量为1.26×105 J，则乙液体的比热容为__4.2×103__J/( kg·℃)．

1．(2019·南充二诊)下列哪种现象不能用分子动理论来解释(C)

A．走进花园闻到花香

B．放入水中的糖块会使水变甜

C．天空中飞舞的雪花

D．水和酒精混合后总体积变小

2．(2019·毕节)下列现象中，利用热传递使物体的内能减小的是(C)

A．来回弯折的铁丝温度会升高

B．冬季用热水袋取暖

C．冬天手接触冰块会觉得很冷

D．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低

3．(2019·烟台)关于温度、热量和内能，下列说法正确的是(C)

A．物体的内能增加，温度一定升高

B．物体温度升高，一定吸收了热量

C．物体温度降低，内能一定减少

D．物体吸收了热量，温度一定升高

4．(2019·娄底)学习了分子动理论之后，小明总结了很多生活中与分子动理论有关的现象，下列总结中不正确的是(C)

A．“花气袭人知骤暖”说明分子的热运动与温度有关

B．人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染

C．用透明胶带揭下纸上写错的字，是因为胶带与纸之间有相互的斥力

D．“破镜不能重圆”是分子间的距离太大，作用力变得十分微弱

5．(2019·南充一诊)端午节吃粽子是我国的传统习俗．对“煮粽子”的情景分析正确的是(C)

A．粽子温度升高，是通过做功的方式来增大内能

B．锅边沿冒出的大量“白气”是水蒸气

C．“粽叶飘香”说明分子在永不停息地做无规则运动

D．水温升高，水的比热容变大

6．(2019·成都成华区二诊)下表给出了几种物质的比热容，根据表格中的数据判断下列说法正确的是(C)

A.质量相等的水和煤油温度都升高5 ℃，水吸收的热量比煤油少

B．沿海地区昼夜温差比内陆地区大

C．用水做供暖系统的循环物质，是因为水的比热容较大

D．通过表可得出1 kg的水温度升高1 ℃所放出的热量为4.2×103 J

7．(2018·广东)常见的物质由分子组成，分子由__原子__组成；夏日荷花盛开飘来阵阵花香，这是__扩散__现象；清晨荷叶上的两颗露珠接触后成了一颗更大的水珠，表明分子之间存在__引__力．

8．(2019·南充三诊)远古的人们非常聪明，能钻木取火．“钻木”能“取火”说明__做功__可以改变物体的内能；这个过程是把__机械__能转化为物体的内能．

9．(2019·株洲)用一台电取暖器给有50 kg空气的房间加热．通电后取暖器的电热元件温度升高，是通过__做功__(填“做功”或“热传递”)的方式使其内能增加的；一段时间后室温升高了5 ℃，则空气吸收的热量为__2.5×105__J．[设空气的比热容为1.0×103 J/( kg· ℃)]

10．小钰家太阳能热水器内盛有20 ℃的水50 kg，经阳光照射6 h后吸收热量1.47×107 J．已知水的比热容是4.2×103 J/( kg·℃)，其物理意义是__质量为1__kg的水，温度升高1__℃所吸收的热量是4.2×103__J__；这些热量被水吸收后可以使水温升高到__90__℃.

11．(2018·青岛)质量之比为2∶3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7∶5时，升高的温度之比为6∶5，则甲、乙的比热容之比为__7∶4__.

12．(2019·南充校级模拟)某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．

 　 　　甲　　　　　　　　乙　　　 　　　　丙

(1)在设计实验方案时，需要确定以下的控制变量，你认为其中多余的是__B__．

A．采用完全相同的加热方式

B．酒精灯里所加酒精量相同

C．取相同质量的水和另一种液体

D．盛放水和另一种液体的容器相同

(2)加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是__97__℃，这表明实验时的大气压强__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)一个标准大气压．

(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力__不同__(填“相同”或“不同”)．

14．(2019·呼和浩特)热量的计算公式为Q吸＝cm(t－t0)，Q放＝cm(t0－t)．已知铁的比热容为0.46×103 J/( kg·℃)，铝的比热容为0.88×103 J/( kg·℃)．

(1)一根烧红的铁钉，质量为2 g，温度从800 ℃降低到700 ℃，放出多少热量？

(2)相同质量的铁和铝，吸收相同的热量，上升温度较高的是__铁__(填“铁”或“铝”)．

解：(1)铁钉的质量：m＝2 g＝2×10－3 kg

铁钉的温度从800 ℃降低到700 ℃，放出的热量：

Q放＝c铁m(t0－t)＝0.46×103 J/( kg·℃)×2×10－3 kg×(800 ℃－700 ℃)＝92 J

14．下列四幅海陆风示意图，正确的是(B)

A．①②  B．②③  C．③④  D．①④

15．甲、乙两物体质量都为1 kg，丙物体质量为2 kg，三个物体温度都升高1 ℃，吸收热量如图，以下说法正确的是(B)

A．乙的比热容与丙的相等

B．甲的比热容比乙的大

C．甲的温度升高1 ℃，需吸收2 000 J的热量

D．甲、乙的温度都降低1 ℃，乙比甲放出的热量多

16．(2019·昆明)将0 ℃的水和等质量的80 ℃的水相混合，则混合后水的温度是__40__℃；若将0 ℃的冰和等质量的80 ℃的水相混合，结果发现，冰全部熔化成了水，但水的温度维持0 ℃，这个现象说明__冰熔化吸热，温度不变__(不计热量损失)．