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- 2021-05-13 发布
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内能全章复习与巩固
【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“释放”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、(2016•南安市校级一模)东亚文化之都--泉州,风景秀丽,能说明分子无规则运动的是( )
A.天柱山薰衣草落叶归根
B.虹山村油菜花花香阵阵
C.清源山缤纷秋叶色彩梦幻
D.九仙山雾淞 玉树琼花
举一反三:
【变式】(2015•广西中考)下列事例中,不能说明分子永不停息做无规则运动的是( )
A.炒菜时加点盐,菜就有了咸味
B.在显微镜下,看到细菌在活动
C.排放工业废水,污染整个水库
D.房间里放一箱苹果,满屋飘香
2、下列说法中正确的是( )
A.物体的温度越高,它的内能越大 B.温度为0℃时,物体仍具有内能
C.物体的内能等于物体的分子动能 D.分子的无规则运动与温度无关
举一反三:
【变式】以下说法正确的是( )
A.物体的温度升高,内能一定增加 B.物体的内能增加,温度一定升高
C.对物体做功,物体的内能一定增加 D.物体内能增加,一定吸收了热量
3、质量不同,初温相等的大、小两个铁块,吸收了相等的热量后将它们接触,则( )
A.内能从质量大的铁块传递到质量小的铁块上 B.内能从质量小的铁块传递到质量大的铁块上
C.大小两个铁块之间没有发生热传递 D.条件不足,无法判定
4、关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B.物体的比热容跟物体的温度有关
C.物体的质量越大,它的比热容越大 D.物体的比热容与温度、质量都没有关系
举一反三:
【变式】由,关于同一种物质的比热容c,下列说法正确的是( )
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍 B.若质量增大一倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍 D.无论质量多大,比热容都一样
类型二、知识运用
5、甲、乙两个物体初温相同,它们的质量之比2:3 ,它们的比热容之比为3:1 ,如果在乙吸收的热量是甲吸收热量的3倍后,将它们接触,则( )
A.它们之间没有发生热传递 B.热从甲传向乙 C.热从乙传向甲 D.无法判断
6、(2015春•江苏校级月考)如图是一组实验,观察实验完成填空。
(1)如图1,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满.封闭管口,并将玻璃管反复翻转,使水和酒精充分 ,观察液面的位置,混合后与混合前相比,总体积变 。
(2)图2是 现象,说明 .图3是把墨水滴入冷水和热水的情况,此实验还说明 。
(3)如图4,把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面,在离开水面时,观察到 ,说明了 。固体和液体很难被压缩说明 。
【巩固练习】
一、选择题
1、(2016•张家界一模)初春,张家界国家森林公园梅园梅花盛开,花香满园,这一现象表明( )
A.分子间有间隙
B.分子间有吸引力
C.分子间有排斥力
D.分子永不停息地做无规则运动
2、下列各句话中的“热” 的含义为“内能”的是 ( )
A.今天天气很热 B.摩擦生热 C.物体吸热升温 D. 集市很热闹
3、水的比热容较大这一特点在日常生活中有广泛的应用,下列事例中不属于应用这一特点的是( )
A.培育水稻秧苗时,往秧苗田里灌水 B.用水来冷却汽车发动机
C.炎热的夏天,往室内地面上洒水降温 D.冬天供暖时用水作循环液
4、把一瓶酒精倒去一半,则剩下的酒精( )
A.比热容和热值均变为原来的一半 B. 比热容变为原来的一半,热值不变
C. 热值变为原来的一半,比热容不变 D.比热容和热值均不变
5、质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中,温度随时间变化的图线如图所示。根据图线可知( )
A.甲液体的比热比乙的大 B.乙液体的比热比甲的大
C.甲、乙的比热一样大 D.无法比较甲、乙的比热大小
6、(2015•随州中考)如图甲,网上曾热销一种“55度杯”,称“能很快将开水变成适饮的温水,而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密,随州某中学物理小组设计了如图乙模型。设此杯内胆中被封存着300g水,室温20℃;现向杯中倒入200g、100℃开水,摇一摇,杯内水温迅速降至t1
,饮用后迅速将200g室温矿泉水倒入该杯,摇一摇,矿泉水的温度可升至t2,若忽略内胆及空间的热能消耗,则t1、t2分别大约为( )
A.50℃,50℃ B.52℃,39.2℃ C.40℃,60℃ D.55℃,55℃
7、关于下列现象的说法,不正确的是 ( )
A.两冰块相互摩擦,冰块熔化但温度不变,说明它的内能没变
B.气球爆炸,气球内气体的温度降低,内能减小
C.压缩气体时气体的温度升高,机械能转化成了内能
D.用太阳灶烧水,水的温度升高,属于通过热传递改变了水的内能
8、水很难被压缩,这是因为( )
A.水分子间没有空隙 B.水分子间没有引力
C.水分子间存在引力 D.水分子间存在斥力
9、关于内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体运动的越快,物体的内能越大
C.同一物体的温度越高,内能越大 D.温度越高的物体,所含的热量越多
10、给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图中a图线所示。若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
二、填空题
11、(2016•丹东校级一模)为预防春季流感,第十七中学喷洒药水对环境进行杀菌消毒时,会闻到特殊的气味,这说明药水分子在做 ________________,这种运动会随气温的升高而 ________(选填:“加剧”或“减缓”)。
12、宁夏“沙湖”是闻名全国的五A级旅游胜地。当你在烈日当空的“沙湖”游玩时,你会发现岸上的沙子热得烫脚,而湖水却是凉凉的。这是因为________。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),而沙子的比热容为0.92×103 J/(kg·℃),则相同质量的沙子和水吸收相同的热量所升高的温度之比为
________。
13、(2015•汕尾中考)不断弯折铁丝,铁丝的温度升高,是通过 的方法增大铁丝内能的;把铁丝放在火上烤,铁丝的温度升高,是通过 的方法增大铁丝的内能的;我们通常把烧红的铁丝放入水中冷却,这是利用了水的 较大的性质。
14、有经验的司机都知道,开快车是很危险的:一是反应慢,二是急刹车不容易停下。你注意过没有,当汽车紧急刹车,刹车片和轮胎都变热,汽车的轮胎甚至会冒烟,产生这种现象的原因是汽车的机械能转化为________能,这一过程是通过________实现的,但能量的总量________。
15、如图所示,用力将两个铅块压在一起,它们就会结合起来,甚至能挂上一个钩码,此现象说明了________,而如果不把它们压紧就直接靠近却不能结合,说明了________有关。
16、电影“十字路口”上有句歌词:“春天里那个百花香”。春天里人们之所以能够闻到百花香,其原因是________,气温越高,花香气越浓,说明了物体的温度越高,________。
三、简答题
17、图甲是表示在生活中往往用热水来取暖,图乙表示在生活中又往往用冷水来降温,在这两种不同的应用中都选择了水,请根据所学的热学知识加以说明,并探究在实际生活中还有哪些方面也利用了水的这个特点。
四、实验与计算题
18、为了比较水和食用油的吸热能力,某实验小组选取的器材有:两个相同规格的酒精灯、两个相同规格的烧杯、两支相同规格的温度计、两个铁架台、火柴。请问:
(1)还需要的器材是:____________________________
(2)对水和食用油的选取,需满足的条件是:_______________________________________
(3)怎样确定水和食用油是否吸收了相同的热量:_____________________________________
19、质量是100g某金属块在沸水中加热相当长的时间,取出后立即投入200g温度为20℃的冷水中,结果水的温度升高到24℃,若不计热量的损失,求:这种金属块的比热。
20、(2015•香洲区一模)钳工是机械加工的重要工种之一,其工艺主要是对金属进行切割、钻孔、锉削和弯形等。
(1)从车床上刚刚加工下来的金属工作温度都很高,这是因为 (选填“做功”或“热传递”)使工件的 能增加了 ;
(2)已知某铝件加工之前的温度是25℃,加工之后的温度是100℃。如果要让加工后的质量为100g的铝件[c铝=0.88×103J/(kg•℃)]温度冷却回到加工前的温度,则该铝件需要放出 J的热量;
(3)在加工过程中,通常要一边加工,一边在金属工件上淋水,请用你所学到的物理知识解释用水做冷却剂的原因?