初中物理笔记-热学

热学知识点1：温度温度计的工作原理：液体的热胀冷缩实验室用的温度计：分度值1实验室用的温度计：分度值1◦C体温计：分度值体温计：分度值◦C温度计的种类寒暑表：分度值寒暑表：分度值1◦C实验室用的温度计不能甩，不能离开被测物体读数实验室用的温度计不能甩，不能离开被测物体读数体温计需要用力甩，可离开被测物体读数3.温度计的正确使用体温计需要用力甩，可离开被测物体读数巩固：对于水银体温计的认识，下列说法正确的是（）其分度值为▫C它利用了气体热胀冷缩的原理读数时可以离开人体可以不采取任何措施进行测量实验室里常用的液体温度计是根据___________的规律制成的。如图所示，用液体温度计测量液体温度计，操作正确的是____________图。知识点2：物态的变化1.物质的三种状态：气态、液态、固态方式物态变化特点熔化凝固汽化液化升华凝华2.物态变化气态气态液态固态物态变化的例子——天气现象雨、云、雾、露、霜、雪【易错点】①蒸发和沸腾的异同：蒸发只在液体表面发生，沸腾在液体表面和内部同时发生；蒸发和沸腾都属于汽化现象，都要吸热。②达到沸点，继续吸收热量，但温度不再上升。是由于沸点与大气压达到平衡状态，沸点随外界压力变化而改变，压力低，沸点也低。【易混淆点】辨别以下几种物态变化：①水沸腾时壶口冒出的“白气”；②盛夏，剥开包装纸后冰棒会冒“白气”③将杯中的液态氮（沸点为-196▫C）倒入盛有奶浆的碗制作冰淇淋。观察到杯中液态氮沸腾，杯外壁出现白霜③夏天，自来水常常会“出汗”巩固：夏天天气炎热，为了防止食物腐烂，以下说法正确的是（）在运输车辆上放干冰，利用干冰汽化吸热给食品降温把食材放在冰块上，利用冰块熔化吸热给食材降温给放食材的盒子上盖上湿毛巾，利用水的升华吸热给食材降温把食物放入冰箱内，利用冷凝剂液化吸热，使冰箱内部温度降低对下列现象的成因解释正确的是（）早春，河中的冰逐渐消融——汽化盛夏，剥开包装纸后冰棒会冒“白气”——熔化深秋，清晨的雾在太阳出来后散去——液化严冬，堆起的雪人逐渐变小——升华3.将杯中的液态氮（沸点为-196▫C）倒入盛有奶浆的碗制作冰淇淋。观察到杯中液态氮沸腾，杯外壁出现白霜，则（）杯中液态氮放热杯中液态氮温度不断上升杯中液态氮不断吸热，温度保持-196▫C白霜是空气中水蒸气液化形成的关于水的物态变化，下列说法不正确的是（）湿衣服晒干是蒸发现象冰化成水是熔化现象露珠的形成是凝固现象霜的形成是凝华现象小罗有幸在广州看到了2016年的第一场雪，雪花落在干燥的地面上很快就不见了，地面也变得湿滑。以下观点错误的是（）雪花是固态地面温度可能是2▫C雪花落到地面时，能量从地面向雪花传递根据地面上观察到的现象，小明判断：发生的物态变化是升华6.小明用图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验。如图乙所示，温度计的正确读数是__________▫C。当水沸腾时，水中有一个气泡从A位置（体积为Vᴀ）上升至B位置（体积为Vв），则Vᴀ______Vв（选填“>”“<”“=”，下同）。气泡在A、B两位置受到水的压强分别是Pᴀ和Pв，则Pᴀ_________Pв。时间/min012345678温度/▫C909294969898989898以上表格中的内容是小明记录的实验数据，则水的沸点是_________▫C。实验完成后，烧杯内的水的质量与实验前相比_________________（选填“变大”“变小”或“不变”）如图所示，是物质A从固态（初温-50▫C）到液态最后沸腾（沸点100▫C）时温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（）T/T/▫C100100862t/minO862t/minO-50-50物质A的熔化时间持续了2min6min后物质A全部变成气态物质A是晶体加大火力可使物质A的沸点超过100▫C7.如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”实验中某时刻温度计的示数，图乙是根据实验数据画出的图象。温度t/温度t/▫C10010010-10DDCBCB1284O1284O时间t/min时间t/min-10-10AA乙甲乙甲温度计的示数是_________▫C。由图乙可知，冰在熔化过程中吸热，温度_____________（选填“升高”、“降低”或“不变”），冰的熔点是_______▫C，第7min处于_____________态，冰在B点时内能_________（选填“大于”“小于”或“等于”）在C点时的内能。实验中收集多组数据是为了___________（选填“A”或“B”）寻找普遍规律B.减小实验误差在做“探究水的沸腾”实验时，小华使用的实验装置如甲图所示，根据实验数据作出的“温度-时间”图像如图乙所示。本实验中用水银温度计在0-8min测量温度的过程中，温度计中水银的质量________，密度__________。（填“增大”“减小”或“不变”）从图乙中可知实验测得水的沸点是__________◦C，可能是此时实验室中的大气压_______________（填“小于”“大于”或“等于”）1标准大气压。水在沸腾过程中温度______________，第10min时水的内能比第12min时水的内能_________（填“大”“小”或“相等”）。实验中看到有“白气”不断从烧杯中冒出，这些“白气”是由于水蒸气__________而产生的。（写物态变化）【重点】知识点3：内能（热能）分子热运动定义：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。影响因素：温度因为分子热运动，导致不同物质间发生扩散现象。分子间的作用力两种作用力：引力、斥力【思考：什么时候哪个起主要作用】固态、液态、气态分子间作用力比较物质具有内能3.内能物质具有内能（1）定义：分子热运动分子热运动——分子动能分子间的作用力分子间的作用力——分子势能单位：焦耳（J）影响内能大小的因素：温度、质量、材料、状态（固态>液态>气态）内能的改变方式：热传递、做功热传递：热量以某种形式从高温物体向低温物体转移，并使低温物体温度升高，高温物体温度降低过程做功可以改变物体的内能，但做功不一定都使物体内能改变【易错点】内能、热量、温度的关系温度热量内能性质状态量过程量状态量表述“是”、“降低”、“升高”“吸收”、“放出”“有”、“改变”、“具有”单位◦CJJ内能增大温度升高吸收热量内能增大温度升高吸收热量【易混淆点】内能和化学能的区别：化学能是物体燃烧释放的能量，内能是物体本身具备的能量。巩固：下列现象，能说明分子在不停地做无规则运动的是（）冬天，雪花纷飞八月，桂花飘香扫地时，灰尘满天飞擦黑板时，粉笔空中飞舞关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）物体的温度升高，内能增大物体的温度升高，所含的热量越多物体内能增大，一定从外界吸收热量物体的温度不变，其内能就一定不变关于热学知识，下列说法错误的是（）所有物体的分子都在做无规则运动汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是（）煤气的燃烧过程是内能转化为化学能煤气燃烧越充分，它的热值越大水的温度越高，水分子运动越剧烈烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是（）碟子中的酒精蒸发变少建筑工地上尘土飞扬空气中超标形成雾霾两个干净的铅块粘在一起物理课上，老师在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，两瓶口相对，中间用一块玻璃板隔开（如图）。抽出玻璃板后，下面瓶内气体颜色逐渐变________，这个现象说明了________________。小亮同学想进一步研究这一现象，课后他准备了水和酱油（水的密度小于酱油的密度），将它们倒入同一个玻璃杯中，他应该先向杯中倒入___________，再借助细玻璃棒缓慢倒入另一种液体，观察发生的现象。为了加快实验进程，请你提出一种改进的方法：____________________。关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（）温度为0◦C的物体没有内能物体温度升高时，一定是吸收了热量物体吸收了热量，温度可能不变物体内能减少时，一定对外做了功质量和初温都相同的水和铁块，当它们都吸收了相同热量后，再将铁块放入水中，这时（）热量由水传递给铁块热量由铁块传递给水温度由铁块传递给水它们不发生热传递烧瓶内盛有少量水，然后用气筒给瓶内打气，当瓶塞跳出时，同时看到瓶内出现白雾。以下说法正确的是（）烧瓶内出现的白雾是水蒸气实验时，用气筒不断地抽出瓶内气体，效果更好瓶塞跳出前，可在烧瓶内观察到白雾的出现，而且越来越多瓶塞跳出前的瓶内气体温度高于瓶塞跳出后的瓶内白雾温度10.初温相同的铁块，甲的质量是乙的2倍，使它们分别放出相同的热量后立即接触，则（）热量从甲传到乙B.热量从乙传到甲C.甲、乙之间无热传递发生D.温度由乙传到甲知识点4：比热容（常识、实验题、计算）意义：表示不同物质间的吸热能力公式：【重点】Q=cm△tQ:热量；c：比热容；m：质量；△t：温度的变化理解：（1）比热容是物质本身的一种特性，与其他因素无关C与Q、m、△t之间的关系是比值关系上述公式只适用于没有发生状态变化时的情况区别△t、t₀、t释放热量：Q=cm（t₀-t）吸收热量：Q=cm（t-t₀）3.几种物质的比热容[J/（kg·◦C）]水×10³冰×10³酒精×10³沙石×10³煤油×10³铝×10³水银×10³铜×10³巩固：探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图所示。下列说法正确的是（）实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的实验中，将沙子和水吸热到相同温度时，它们吸收的热量相同实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强2.如图所示的是甲、乙两种质量相等的非燃料液体吸收的热量和温度变化情况的图象，请根据图象中提供的信息判断，____________液体的比热容较大；如果要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，你认为选择____________液体更好。t/▫t/▫C甲乙乙OQ/JOQ/J为了比较水和煤油的比热容，小明在家里做了下面的实验：在两个相同的塑料瓶内分别放入质量相同、初温都是室温的水和煤油。在瓶口扎上气球，将它们一同浸入热水中，如图所示。观察到的现象是盛有煤油的瓶口的气球膨胀得大些气球膨胀的大小决定于水和煤油的______________要使两球膨胀的大小相同，应对_____________加热的时间长些此实验表明___________比__________的比热容大些4.烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉快；傍晚，沙子很快凉了，但海水却暖暖的。同样的日照条件下，沙子和海水的温度不一样的原因是（）沙子的密度比海水的密度大沙子的比热容比海水的比热容大沙子的比热容比海水的比热容小沙子的质量比海水小汽车发动机常用水做冷却剂，主要是因为水的（）比热容较大B.比热容较小C.密度较大D.密度较小小花和他爸爸住进一家宾馆，看见了一个电热水壶，爸爸拿出一瓶矿泉水说，我这里有1L（1L=10¯³m³）水，其温度为20◦C，你能帮我算出这瓶水的质量以及将其加热到100◦C所需要的热量吗[水的比热容为×10³J/(kg·◦C)]水的比热容是×10³J/(kg·◦C)，将质量为10kg的水从30◦C加热到80◦C，需要吸收的热量是__________J，如果将水倒去四分之一，剩余水的比热容为___________J/(kg·◦C)。8.小明在做“探究不同物质吸热升温特点”的实验时，在同一酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热，可以认为单位时间内它们吸收热量___________（相等/不相等）。用实验测得的数据画出它们升高的温度△T随时间t变化的图象如图所示，它们都是过原点的直线，即△T=kt，温度升高△T₁过程中食用油吸收的热量_____________（小于/等于/大于）水；用m表示水的质量，c₁和c₂分别表示水和食用油的比热容，则两条直线k的比值k水：k食用油等于________________。△△T食用油食用油△△T₁水水tOtO知识点5：机械能和内能的转化，能量守恒定律机械能=动能+势能（重力势能和弹性势能）能量在一定条件下，可以从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体【易错点】：功与能的关系：做功使相应的势能减少巩固：电梯匀速上升过程中，电梯的（）动能保持不变机械能保持不变重力势能保持不变动能转化为重力势能游戏“愤怒的小鸟”是用“弹弓”把小鸟对准怪物打过去。下列说法正确的是（）弹弓受力伸长，说明力能使物体发生形变弹弓伸长过程中，弹性势能增大弹出“小鸟”时，弹弓的弹性势能转化为“小鸟”的动能被弹弓弹出的“小鸟”，受到弹力和重力的作用火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，动能____________，重力势能______________，卫星的机械能是由火箭燃料的_____________能转化而来的。12玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动，图所示，香蕉（看成点）从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动能______________、重力势能________________、机械能_____________（选填“增大”、“不变”、“减小”12利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生冲撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ₁<θ₂，球A、B的质量分别为mᴀ、mв（mᴀ<mв）。甲丙乙甲丙乙如图甲、乙所示，同时释放A、B，观察到它们并排摆动且始终相对静止，同时到达竖直位置。这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的___________无关。如图甲、乙所示，观察到B球能将木块C撞得更远。由此可得出结论：_________________________________________________________________________图乙中小球B到达竖直位置时的速度_________（填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论__________________________________________________________________下列设备在工作时，将电能转化为内能的是（）电饭锅B.抽水机C.核反应堆D.太阳灶7.用下列电器工作时，能量转化的主要形式与电饭锅相同的是（）A.电烤箱B.空调C.电风扇D.洗衣机8.下列关于能量说法正确的是（）A.水力发电——内能转化为电能B.柴油机做功冲程——内能转化为机械能C.手机充电——电能转化为机械能D.下落的小球——动能转化为重力势能科学研究表明，能量是守恒的物理量，能量的转化和转化具有______________，热量_______自发地从低温物体传给高温物体。汽车制动时，由于摩擦，_____________能转化为内能，然而，这些内能不能自动地再次开动汽车。导弹上升过程中，重力势能将__________（选填“增大”、“不变”或“减小”），因与空气摩擦而生热，其内能将_____________（选填“增大”、“不变”或“减小”），这是用_______方式改变其内能的。如今电动车越来越受人们的欢迎，行驶中的电动车主要是将__________能转化为________能，若电动车在行驶过程中所受外力全部消失，根据_________________定律可知电动车将保持_____________状态。如图所示，是某同学制作的一个会跳的卡片。将卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，卡片会跳起来。关于它的能量转化正确的是（）橡皮筋恢复原状时弹性势能转化为动能橡皮筋恢复原状时动能转化为弹性势能橡皮筋恢复原状后卡片上升时重力势能转化为动能橡皮筋恢复原状后卡片上升时弹性势能转化为重力势能b如甲图所示，小亮把小球以3m/s的初速度从a点抛向空中，忽略空气阻力。bEEcacaddOO甲乙h甲乙h画出b点处受到力的示意图。小球在空中可以向前飞行一段距离的原因是_______________________。小球在c点处（与a点高度相同）速度_________3m/s（选填“大于”、“小于”或“等于”）从a点到b点过程中，小球的能量转化情况是___________________。在a、b、c、d四个点中，小球动能最大的是_______________。在图乙中画出反映小球离手后到落回地面之前，机械能E与小球高度h大致的关系图像。空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速直线飞行，则战斗机的（）动能不变，势能不变，机械能不变动能不变，势能减少，机械能减少动能增加，势能不变，机械能增加动能增加，势能增加，机械能增加新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600kg，车轮与沙滩接触的总面积为2000cm²。该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，10min行驶了6km，卡丁车的牵引力为×10³N。当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强多大（g取10N/kg）该卡丁车行驶的功率为多少若该卡丁车以汽油为燃料，在这次行驶中需要燃烧的汽油，则汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率是多少（q汽油=×10⁷J/kg）知识点6：内能的利用——热机热机的定义：把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置热机的效率：η=Q有用/Q总（η=W有用/Q总）理解：（1）Q总是燃料完全燃烧时释放的能量，Q有用是指有效利用的能量，W有用是指热机对外所做的功；（2）q=Q/m，q为物质的热值，热值为1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，同种燃料热值相同，不同燃料热值不同能量转化过程：化学能内能机械能能量转化过程：化学能内能机械能（1）汽油机工作原理：（用于小汽车、飞机等）冲程进气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程特点①进气门打开，汽油和空气混合物进入；②活塞向下运动①进气门，排气门都关闭；②活塞向上运动，压缩汽油和空气混合物，压强增大，温度升高①点火，汽油燃烧成燃气；②推动活塞向下运动①进气门关闭，排气门打开；②活塞向上运动，推动废气排出能量转化无机械能转化为内能化学能转化为内能内能转化为机械能无柴油机巩固：关于四冲程汽油机的工作过程中有以下几种说法：①在做功冲程中，是机械能转化为内能；②在做功冲程中，是内能转化为机械能；③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机在一个工作循环中，只有一个冲程发生能量转化。以上说法中正确的是（）只有②③B.只有①③C.只有②④D.只有②③④2.汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（）A.温度降低，内能增大B.温度不变，内能不变C.温度升高，内能增大D.温度降低，内能减小柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机气缸顶部有_____________,汽油机气缸顶部有_______________，在吸气冲程中不同是：汽油机吸入气缸里的是_______________，柴油机吸入气缸里的是______________。如图是四冲程汽油机工作的四个冲程示意图，其中使汽车获得动力的冲程是（）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度_____________（选填“升高”“降低”或“不变”），其内能___________（选填“升高”“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的