2023学年完整公开课版内能复习

第十三章内能1.物质的构成：(1)构成：常见的物质是由极其微小的粒子——_____、_____构成的。如水珠是由_______构成的。(2)大小：人们通常以_____m为单位来度量分子。分子原子水分子10-102.分子热运动：(1)扩散现象。①定义：不同的物质在互相_____时彼此进入_____的现象,如荷叶飘香。②发生范围：可以在_________________间进行。(2)热运动。①定义：一切物质的分子都在不停地_____________。②影响因素：温度。温度_____,分子热运动越剧烈。例如,中午荷叶的香味变浓,是因为中午温度升高,分子的热运动更_____。接触对方固体、液体和气体做无规则运动越高剧烈3.分子间的作用力：(1)分子间存在相互作用的___________。例如,水珠总是呈圆形,是因为分子之间有_____。(2)变化特点。①当分子间距离很小时,作用力表现为_____;②当分子间距离稍大时,作用力表现为_____。引力和斥力引力斥力引力(3)固体、液体、气体的特性。物质形态固态液态气态模型分子间距离小_____很大分子间作用力_____较大很小有无一定体积_________有无确定形状_________较大很大有有无有无无1.内能：(1)定义：构成物体的所有分子,其热运动的_____与_________的总和。(2)主要影响因素。①温度：同一物体,温度越高,内能越___;温度降低时,内能会_____。②质量：在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能___。(3)特点：一切物体任何时候都有_____。动能分子势能大减小大内能2.物体内能的改变：(1)热传递。①发生条件：存在_______。②实质：能量_____,发生热传递时,高温物体内能_____,低温物体内能_____。③热量：在热传递过程中,传递_____的多少。(2)做功。①特点：外界对物体做功,物体的内能_____,物体对外界做功,物体的内能_____。②实质：能量_____。温度差减少增加能量增加减小转化转移1.比热容：(1)定义：一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的_____与它的_____和___________乘积之比。(2)计算公式：_______。(3)水的比热容。①数值：c水=__________________。②应用：“暖气”取暖用___作介质,机器中的冷却水循环系统等。2.热量的计算公式:________。热量质量升高的温度4.2×103J/(kg·℃)水Q=cmΔt(1)向试管中的水里面滴几滴蓝墨水,过一会看到整杯水都变蓝了,这说明分子在

。(2)水很难被压缩,说明分子之间有

。(3)“加热让试管中的水沸腾”这是通过

的方式改变了水的内能;“高温水蒸气让塞子飞出去”这是通过______的方式改变了水蒸气的内能。参考答案：(1)不停地做无规则运动(2)斥力(3)热传递做功1.分子动理论的初步知识：(1)常见的物质是由大量的分子、原子构成的。(2)物质内的分子在不停地做无规则运动。(3)分子之间存在引力和斥力。2.扩散现象：(1)条件：扩散现象发生在不同的物质之间,同种物质之间不发生扩散现象。(2)影响扩散快慢的主要因素：①物质的种类：气体之间扩散最快,其次是液体之间的扩散,固体之间的扩散最慢。②物质的温度：温度越高,扩散越快。3.分子间相互作用的斥力与引力的特点：(1)同时性：二者同时存在。(2)一致性：二者都随分子间距离的增大而减小。当分子间距很大时(约大于10倍分子直径),二者均可忽略不计。二者又都随着分子间距的减小而增大。(3)差异性：二者随分子间距离变化的快慢不同。①当分子间距增大时,斥力减小得更快,分子间表现为引力;②当分子间距减小时,斥力增大得更快,分子间表现为斥力。分子之间既有引力又有斥力,当分子间距发生变化时,对外表现有时是斥力作用,有时是引力作用。分子间的平衡距离r0通常以10-10m来量度。当分子间距小于r0时,斥力起主要作用;当分子间距大于r0时,引力起主要作用。引力和斥力都会随着分子间距的增大而减小,斥力减小得更快;引力和斥力又都随着分子间距的减小而增大,斥力增大得更快。在如图所示的四种现象中,能体现“分子在不停息地运动”的是(

)选A。本题考查分子热运动。构成物体的分子在永不停息地做无规则运动,分子很小,无法用肉眼直接观察到。我们闻到花香是由于香味分子在运动,A正确;B、C、D中的柳絮、雪花、落叶都是肉眼可见的物体,属于宏观的机械运动,不能体现分子运动,所以B、C、D错误。1)扩散现象不仅发生在同种状态的物质之间,不同种状态的物质之间也会发生。(2)注意区分分子运动与机械运动：分子运动用肉眼看不到,机械运动可以用肉眼看到。下列事例中不能用“分子热运动”解释的是(

)A.环境恶化,尘土满天飞B.炒菜时加盐使菜变咸C.室内喷清新剂,香气四溢D.密封的室内一人吸烟,其他人闻到烟味选A。本题主要考查微观分子运动与宏观物体运动间的区别。分子在永不停息地做无规则运动,分子的体积很小,用肉眼观察不到,我们所能用肉眼直接看到的物体都不属于分子。在A选项中尘土满天飞,不是分子的运动,尘土是由大量分子组成的物体,虽然体积小,但不是分子,故不能用“分子热运动”解释,其他三个选项中的事例都属于扩散现象,所以都可以用“分子热运动”来解释。故选A。1.区别：(1)温度：表示物体的冷热程度,是分子热运动的剧烈程度的标志。一切物体任何时候都有温度,它是一个状态量,可以测出确切的数值。温度只能说“是多少”“达到多少”,不能“传递”和“转移”。(2)内能：能量的一种形式,可以转化或转移。物体的内能不会为零,内能是一个状态量,不能测出确定数值。通常用“具有”来修饰。只有当内能改变,并与做功和热传递相联系时,才有数量上的意义。(3)热量：热传递过程中改变内能的多少,是一个过程量,可测出确切数值,要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”表述。如果物体之间没有温度差,就没有热传递,就没有内能的转移,也就不存在“热量”的问题。2.联系：(1)物体吸热,内能一定增加,温度不一定升高;物体放热,内能一定减少,温度不一定降低。(2)物体温度升高,内能一定增加,可能吸热,也可能外界对物体做功。(3)物体温度降低,内能一定减少,可能放热,也可能物体对外界做功。内能和机械能的区别(1)两种不同的能量形式。一个静止在地面上的物体机械能可能为零,但它的内能不可能为零。(2)改变：对物体做功,物体内能不一定增加,也可能引起机械能的变化,比如向上提升物体,对物体做的功改变物体的机械能,它的内能没有改变。关于温度、热量、内能,下列说法正确的是(

)A.物体的温度越高,所含热量越多B.温度高的物体,内能一定大C.0℃的冰块内能一定为0D.温度相同的两物体间不会发生热传递解答本题抓住以下两个关键点：(1)温度与内能的关系：物体在任何温度下都有内能,同一物体,温度变,内能变;内能变,温度不一定变。(2)正确理解热量：热量仅存在于热传递过程,不能说成“含有”或“具有”。选D。本题考查对温度、热量和内能的理解。热量是过程量,不能说“物体含有多少热量”,所以A选项错误;内能的大小不但与物体的温度有关,还与物体的质量有关,所以B选项错误;一切物体,不论温度高低,都有内能,所以C选项错误;热传递的发生条件是存在温差,当两物体温度相同时不会发生热传递。所以D选项正确。故选D。解答此类问题,容易出现以下失误：(1)误认为物体内能只与温度有关。(2)误认为能量从内能大的物体传向内能小的物体。下列方法中,利用热传递来改变物体内能的是(

)A.钻木取火B.用“搓手”的方法取暖C.用热水袋取暖D.反复弯折铁丝使其发热选C。本题考查改变内能的两种方式。A、B项中都是克服摩擦力做功,D项中克服分子间作用力做功,都是利用做功的方法改变内能的;C项中热水袋的温度高于人体,内能从热水袋转移到人体,这是利用热传递的方式使物体内能增加,故选C。1.比热容的理解：(1)比热容是物质的一种特性。同种物质在同种状态下,比热容不随其形状、质量、温度高低、放置地点的改变而改变。(2)同一物质的比热容随状态的改变而改变。例如,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),变为固态的冰后的比热容是2.1×103J/(kg·℃)。(3)不同物质的比热容一般不同。2.应用：(1)在吸收或放出相同热量时,比热容较小的物质,温度易发生明显变化,比热容较大的物质,温度不易发生明显变化。利用这个规律可以解释沿海与内陆温度变化情况。(2)比热容表示物质的吸、放热本领。比热容大的物质吸、放热本领大,常被用作取暖、制冷的循环物质。例如,用水作发动机的冷却剂。3.对公式的理解:由热量公式Q=cmΔt得到，只是比热容在数值上等于。比热容既不与热量成正比，也不与质量、温度的变化成反比。同种状态下，比热容只取决于物质的种类。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℃升高到40℃。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]本题考查热量的计算。Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40-20)℃=4.2×105J答案：4.2×105J热量的计算已知四个物理量中的任意三个，可求第四个：(1)物质的比热容:(2)质量:(3)温度的变化量:关于水的比热容,下列说法正确的是(

)A.沿海昼夜温差小是因为水的比热容小B.水变成冰后,比热容不变C.水的比热容较大,可用作柴油机的冷却剂D.一桶水比一小杯水的比热容大选C。本题考查比热容的应用。由于比热容是物质的一种特性,它与温度的高低、物体的形状等因素无关,但它与物质的状态有关。当物质的状态发生变化时,它的比热容会变化。具体分析如下表。项目判断原因A错误沿海昼夜温差小是因为水的比热容大B错误水变成冰后,比热容改变D错误比热容是物质的一种特性,一桶水与一小杯水的比热容相同1.实验方法：___________。2.实验设计：(1)物质吸收热量的多少：用_______________反映物质吸收热量的多少。(2)加热质量_____的水和食用油,升高_____的温度,加热的时间_____,吸收的热量不同。控制变量法加热时间的长短不同相同相同3.问题探究：(1)怎样得到质量相同的水和食用油?提示：方法1：先确定需要水和食用油的质量,取两只完全相同的金属小桶,测出金属小桶的质量,计算出小桶和水的质量之和m,再把小桶放在天平上,注入水,使小桶和水的质量之和为m,用同样的方法测出等质量的食用油。方法2：先确定需要水和食用油的质量,再计算出水和食用油的体积,用量筒测出需要的水和食用油。(2)怎样确定水和食用油吸收相同的热量?还需要什么测量工具?提示：调节酒精灯的火焰相同,加热相同的时间;钟表。(3)为什么要让烧杯、温度计、电加热器的规格相同?提示：加热水和食用油的过程中,烧杯、温度计也要吸收热量,为了减小它们对实验结果的影响,应采用相同规格的电加热器,可以保证在加热时间相同时,放出热量相同。比热容涉及物质的质量、温度变化、物质的种类、吸收的热量多个物理量。本实验运用控制变量法进行探究,表述结论时,要指明哪些物理量相同,哪些物理量不同,发生怎样的变化,注意不要漏掉物理量,以便找到规律。小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。(1)写出调整实验器材的方法步骤。(2)依据小明的探究方案,在实验探究过程中,除了选用相同规格的烧杯和酒精灯,还需要控制不变的量有哪些?(3)实验探究记录数据如表：加热时间t/min012345678910水的温度/℃3031323334353637383940食用油的温度/℃3032.53537.54042.54747.55052.555在这些数据中,哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生了错误?分析实验数据,可以得出的结论是什么?【解析】本题考查比热容的探究实验。(1)调整实验器材时,注意调整铁夹、石棉网的位置。(2)在探究过程中要利用控制变量法,使两种物质的质量和初始温度相同,比较末温度和加热时间。(3)分析食用油和水的温度的变化关系,每加热1min,水的温度变化为1℃,食用油的温度变化为2.5℃,则食用油温度变化快。所以升高相同的温度,水需要吸收的热量多,故水的吸热能力较强。分析食用油的变化温度,第6min食用油的温度应为45℃,故第6min数据有误。答案：(1)调整下面铁夹,使石棉网处于适当的高度;调整上面铁夹,使温度计处于适当的高度。(2)水与食用油的质量和初始温度相同。(3)第6min食用油的温度记录错误。分析表中的数据可知,加热时间相同时,食用油升高的温度比水高。分析比较水在第5min、10min和食用油在第2min、4min的数据可知,升高相同的温度,水需要加热的时间比食用油长,进而得出水的吸热本领比食用油大。结合典例探究以下问题：(1)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量

(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量。(2)已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),根据表中数据可得食用油的比热容为

J/(kg·℃)。1)加热时间反映物质吸收热量的多少,加热时间长,则物质吸收的热量多。(2)由表中第5min实验数据可知,在质量相等时,加热相等时间,即吸收相等热量,食用油升高的温度是水升高温度的2.5倍;根据公式Q=cmΔt,可知水的比热容是食用油的2.5倍,故食用油的比热容为1.68×103J/(kg·℃)。答案：(1)大于(2)1.68×1031.下列说法正确的是(

)A.静止在地面上的冰块无内能B.空中飞行的飞机比静止在地面上的火车内能大C.动能大的物体内能一定大D.自然界中处于任何状态下、在任何位置的物体都有内能选D。本题考查对内能的理解。一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,故A错,D正确。内能的大小与物体的温度、质量、体积、状态等有关,与物体的机械运动情况无关,与物体机械能的大小也无关,故B、C错。2.株洲沿江风光带有一段人造沙滩,在炙热的夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚,而站在湘江边的浅水滩处却感到凉爽。关于形成这种现象的原因,下面解释正确的是(

)A.沙子的密度小,水的密度大B.沙子的密度大,水的密度小C.沙子的比热容大,水的比热容小D.沙子的比热容小,水的比热容大选D。本题考查比热容的应用。由于沙子的比热容比水的比热容小,在吸收相同热量时,沙子升高的温度要比水升高的温度多,所以夏天赤脚踩在沙滩上感觉烫脚,而站在湘江边的浅水滩处却感到凉爽。故选D。3.下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是(

)A.物体温度升高,一定吸收了热量B.物体放出热量时,温度一定降低C.物体温度升高,内能一定增加D.物体内能增加时,温度一定升高选C。本题考查温度、热量、内能三者之间的关系。改变物体内能有两种方式：做功和热传递。温度升高了,不一定是物体吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,A错;物体放出热量时,可能引起状态的变化,例如晶体放热凝固,温度不变,B错;内能包括分子由于热运动而具有的动能与分子势能,温度升高,分子动能增加,物体内能一定增加;物体的内能增加,温度却不一定升高,也可能是物体的状态发生变化,例如晶体熔化时,吸热但温度不变,故C对,D错。4.小明根据表中提供的几种物质的比热容得出以下四个结论,其中正确的是(

)几种物质的比热容J/(kg·℃)水4.2×103煤油2.1×103铜0.39×103砂石0.92×103酒精2.4×103冰2.1×103水银0.14×103铝0.88×103A.液体的比热容一定比固体的大B.同一物质发生物态变化后,比热容不变C.汽车发动机用水来冷却是因为水的比热容较大D.质量相等的铝块和铜块,升高相同的温度,铜块吸收的热量多选C。本题考查对比热容的理解。在题表中,水银是液体,而水银的比热容最小,故A错;冰和水是同种物质,状态不同,比热容也不一样,说明比热容大小与物质的状态有关,故B错;水的比热容较大,在其他条件相同时,吸收(放出)相同热量,温度变化较为缓慢,故可用于发动机冷却液,C对;铝的比热容比铜大,同样条件下,能吸收更多的热量,故D错。5.分别在冷水杯和热水杯中滴入一滴墨水,热水中的墨水扩散快,说明分子无规则运动的快慢与_______有关。本题考查分子动理论的有关知识。热水中的墨水扩散快,说明分子的热运动剧烈,由此说明这种无规则运动的快慢程度与温度有关。答案：温度6.改变内能有不同的方式,“钻木”能“取火”,说明_______可以改变物体的内能;“烤火”能“取暖”,说明________可以改变物体的内能。本题考查改变内能的方式。钻木属于做功,能取火证明内能增加,这是通过做功改变物体的内能,烤火取暖则是通过热传递的方式增加物体的内能。答案：做功热传递7.如图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置。(1)加热过程中,用搅棒搅动的目的是

;水和煤油吸热的多少是通过

来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”)。(2)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是

(填字母)。A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与杯底的距离等)B.烧杯中分别装入相同体积的水和煤油C.使用相同的烧杯本题考查比热容的实验探究。解答本题时要认真分析实验目的和过程。(1)用搅棒搅动的目的是使液体受热均匀,上下的温度相同。由于使用相同的热源,所以加热时间的多少就表示物质吸热的多少。(2)由于吸热升温的多少不但与物质的种类有关,还与物质的质量有关,所以实验中还必须保证水和煤油的质量相同。答案：(1)使液体均匀受热加热时间(2)B8.炎热夏天,小丽将装有0.6kg水的塑料瓶放入电冰箱冷藏室,待水降温后饮用。水由35℃降至5℃过程中放出的热量为多少?[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)]本题考查热量的计算。Q放=cm(t0-t)=4.2×103×0.6×(35-5)J=7.56×104J答案：7.56×104J1下列认识正确的是(

)A.固体和液体很难被压缩,是因为分子间没有空隙B.原子中原子核带正电,电子带负电C.当物体的温