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第十三章《内能》★知识梳理★知识梳理知识点1:分子热运动1.分子动理论:2.扩散现象:【提示】分子是不能用肉眼直接观察到的,凡是能用肉眼直接观察到的小物体(如灰尘、花粉等)都不是分子。知识点2:内能1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的_动能_与_分子势能_的总和,叫做物体的内能2.影响因素:(1)物体的内能与温度、分子间距离和质量有关;(2)一切物体在任何情况下都有内能。3.改变方式:热传递和做功。知识点3:比热容★考纲要求:1.分子动理论的基本观点.(认识)2.用分子动理论的基本观点解释生活中常见的热现象.(理解)3.内能的概念;温度和内能的关系.(认识)4.简单热现象及分子热运动;宏观热现象和分子热运动的联系.(认识)5.比热容的概念.(认识)6.★考纲要求:1.分子动理论的基本观点.(认识)2.用分子动理论的基本观点解释生活中常见的热现象.(理解)3.内能的概念;温度和内能的关系.(认识)4.简单热现象及分子热运动;宏观热现象和分子热运动的联系.(认识)5.比热容的概念.(认识)6.用比热容解释简单的自然现象.(理解)2.公式:c=eq\f(Q,mΔt)3.单位:焦耳每千克摄氏度,符号是J/(kg·℃)【提示】在常见的物质中,水的比热容较大。但并非所有跟水有关的应用都用了水的比热容较大的这一特性。★备考指导★备考指导1.考查热点:热量的简单计算,比热容以及分子的动理论2.考查题型:以选择题、填空题、计算题为主3.备考重点:分子热运动,改变内能的两种方式,热量的简单计算★突破考点,典例呈现★突破考点,典例呈现考点1:分子热运动例1下列现象中,属于扩散现象的是(B)A.秋风阵阵,树叶纷纷飘落B.炒菜时在旁边的房间里闻到香油的味道C.环保不达标的工厂里的烟囱冒出浓浓的黑烟D.打扫卫生时看到尘土飞扬方法点拨:能用肉眼看到的微粒,无论多小都不是分子,例如,飞扬的尘土、缭绕的烟雾,都是固体小颗粒的机械运动,是宏观物体的运动;分子的热运动是肉眼看不到的,是分子自发的运动,且是无规则的、永不停息的,属于微观粒子的运动。考点2:温度、热量与内能的关系例2下列说法中正确的是(D)A.温度从高温物体传递到低温物体B.温度为0℃的物体没有内能C.温度高的物体含有热量多D.物体的温度升高,它的内能就增大方法点拨:内能大小与物体的质量、体积、温度及构成物体的物质种类都有关系。现阶段主要掌握与温度的关系。热量是在热传递过程中,传递能量的多少,它反映了热传递过程中,内能转移的数量,是内能转移多少的量度,是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”。热量的单位是“焦耳”。考点3:改变物体内能的方式内能与机械能之间的相互转化例3“天舟一号”完成运输任务后返回大气层,外壳与空气摩擦温度不断升高,这个过程中__机械__能转化为__内__能,此过程是通过__做功__方式改变物体的内能。方法点拨:1.改变内能的两种方式是做功和热传递,虽然在实质上是等效的,但是做功的实质是能量的转化而热传递的实质是能量的转移。抓住这点题目就迎刃而解了。2.物体内能改变和温度改变的联系与区别(如图):考点4:水的比热容较大热量的计算例4在“母亲节”这天,小唐同学为妈妈炖了一碗排骨汤,然后用盆子装了5kg的水,将装汤的碗放在水中进行冷却。小唐同学用水进行冷却主要是利用了水的__比热容__大。过了一会儿,水温由20℃升高到25℃,水吸收的热量为__1.05×105__J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]方法点拨:利用公式计算时,要注意的是吸热还是放热,特别要注意温度的变化,要读清楚温度是升高了,还是升高到,两者计算的温度变化值是不同的。如果题目中最后求的是水温度升高到多少度时,要注意水在标准大气压下的温度只能升高到100℃,不可能超过它。对热现象进行解释时,要注意比热容不同带来的现象的不同。★中考连接,挑战自我★中考连接,挑战自我1.(2018广东省)如图所示,70kg的消防员沿着钢管匀速下滑时感到手心发烫,此时受到钢管对他的摩擦力大小和导致手心内能改变的方式是(g=10N/kg)(D)A.70N热传递B.70N做功C.700N热传递D.700N做功2.(2018山东聊城)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是(C)A.物体温度越高,含有的热量越多B.物体运动越快,内能越大C.热传递能改变物体的内能D.0℃的冰块,其内能为零3.(2018北京)下列实例中,属于做功改变物体内能的是(A)A.锯木头时的锯条温度升高B.加入冰块的饮料温度降低C.倒入热牛奶的杯子温度升高D.放入冷水中的热鸡蛋温度降低4.(2018山东枣庄)以下几条摘录是出自某同学在学习“内能”一章时的课堂笔记,其中不正确的是(A)A.扩散现象不能在固体之间发生B.分子间的引力和斥力是同时存在的C.物体吸收热量,温度不一定升高D.摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能5.(2018桂林市)经常下厨的小关发现,同时用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些.这是因为(B)A.水的比热容小,吸热后温度升高得设B.油的比热容小,吸热后温度升高得快C.在相同的时间内,水吸收的热量较多D.在相同的时间内,油吸收的热量较多6.(2018山东泰安)下列有关热和能的说法中,正确的是(B)A.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大C.内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能D.夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质7.(2018山东省烟台市)炎炎夏日,烈日下海滩的沙子热的发烫,而海水却很清凉;傍晚落日后,沙子凉了,海水却依然暖暖的.这主要是因为海水和沙子具有不同的(D)A.密度B.内能C.热量D.比热容8.(2018山东淄博)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是(D)A.让热水流过散热器供暖B.用循环水冷却汽车发动机C.沿海地区昼夜温差较小D.夏天在房间内洒水降温9.(2018四川绵阳)2018年4月2日,天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号,在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中,天宫一号的部分机械能(C)A.通过热传递转化为大气的内能B.通过重力做功转化为大气的内能C.通过摩擦做功转化为大气的内能D.通过重力做功转化为残骸的内能10.(2018浙江宁波)下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是(A)A.B.C.D.柴火烧水压缩空气发热冬天搓手取暖钻木取火11.(2018浙江省台州市)如图所示,用铅笔尖顶着一个纸风车,置于一杯热水上,风车就会转动。以下叙述正确的是(D)A.风车静止时,只受到重力的作用B.风车转动时,只受到热空气推力的作用C.风车转动时,机械能转化为水的热能D.移去热水,风车由于惯性不会立即停转12.(2018湖北省宜昌市)下列生活事例中,属于做功改变物体内能的是(B)A.冬天用热水泡脚变得暖和B.用手反复弯折铁丝,弯折处发热C.冬天人们在室外晒太阳感觉暖和D.医生用冰袋给发烧的病人降温13.(2018江苏南京)如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置两个相同的易拉罐中分别装有质量和初温都相同的a、b两种液体,用相同的装置加热,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是(C)A.组装器材时,先固定上面铁圈的高度B.升高相同温度,a液体吸收的热量更多C.a液体的比热容小于b液体的比热容D.不添加器材,利用本实验装置还可以比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量14.(2018四川巴中)甲铁块质量是乙铁块的3倍,吸收相同的热量,则甲、乙两铁块的比热容之比和升高的温度之比分别为(A)A.1:1,1:3 B.1:3,1:3 C.1:1,3:1 D.3:1,3:115.(2018四川省广安市)下列对生活中的物理现象分析错误的是(B)A.夏天,常用干冰给食品保鲜,利用了干冰升华吸热B.烧开水时看见冒“白气”,是水汽化生成的水蒸气C.打开酒精瓶的瓶塞后,屋里弥漫着酒精味,这说明酒精分子在不停地运动D.常用水给汽车发动机冷却是利用了水的比热容大的特性16.(2018河南省)物理学拓展了人类对微观世界和宏观宇宙的认识。研究发现,常见的物质是由大量的构成的。在天文观测中,人们通常用光年表示单位。【答案】分子或原子;长度。17.(2018湖北省荆州市)(1)据报道,荆州机场已在沙市区岑河镇动工,机场的建成将为我们的出行带来极大方便.飞机升空过程中,机翼________方(选填“上”或“下”)的空气流速大,压强小;随着海拔高度的升高,外界大气压强会________(选填“变大”、“变小”或“不变”).(2)游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中,动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”),同时臀部有灼热感,这是通过_________方式来改变内能的.【答案】(1)上;变小;(2)不变;做功。18.(2018湖南娄底)劣质的油性油漆、板材、涂料、胶粘剂等材料含有较多的甲醛、苯、二甲苯等有毒有机物,用来装修房屋,会造成室内环境污染,这是因为有毒有机物分子都在做永不停息的无规则运动,这种现象在夏天时特别严重,因为越高,越剧烈。【答案】温度;分子运动19.(2018山东青岛)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。【答案】7:4。20.(2018山东泰安)标准大气压下,质量为0.5kg、温度为70℃的水放出4.2×104J的热量,水的温度降低了℃[c水=4.2×103J/(kg•℃)]。【答案】2021.(2018山东淄博)“烧烤”是年轻人喜欢的一种美食,空气中弥漫着“肉香”味,这是分子的结果;食物烤熟是通过的方式改变其内能的。【答案】热运动热传递22.(2018云南省昆明市)如图是流星经过大气层与空气摩擦发热、发光的一幅照片。这个现象说明做功可以改变物体的能,流星绝大部分位于70-120千米的高空,因此只见闪光,不闻声响。那么流星划过天空时究竟有无声音呢?你的判断是(“有”或“无”)。【答案】内有23.(2018海南)泡温泉时感觉身体会发热,这是通过的方式改变了身体的内能。烈日下,小兵去游泳池游泳,他感觉到游泳池边的水泥地面很烫脚,但游泳池里的水却很凉,这是因为水的较大的缘故。【答案】热传递;比热容24.(2018江苏淮安)质量为50kg的水温度从20℃升高到50℃吸收的热量是J,这些热量如果完全由煤气燃烧来提供,至少需kg的煤气。(水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),煤气的热值4.2×107J/kg)。【答案】6.3×106;0.1525.(2018贵州黔三州)太阳能安全、卫生、环保,我国近年来大力开发了太阳能热水器、太阳能飞机等。一同学家中太阳能热水器容量为0.1m3,则满箱水的质量为kg:太阳能热水器1h使满箱水从20℃升高到30℃,水吸收的热量J。【答案】100;4.2×106。26.(2018四川省自贡市)汽车发动机工作时,需要对它进行冷却。人们常常选用“水”作冷却液,这是因为水的较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能。【答案】比热容;减少。27.(2018山东济宁)将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中(如图所示),通过方式改变牛奶的内能,图中乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化的图像,则牛奶在加热过程中吸收的热量为J.[c牛奶=4.2×103J/(kg•℃)]【答案】热传递;2.1×10428.(2018广东省)阅读下列短文,回答问题,“天舟一号”与“天宫二号”成功对接我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功“天宫二号”在距地面高度380km圆形轨道上绕地球匀速运行,绕地球一圈的运行时间是90分钟,“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空,并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功,如题23-1图所示,为我国建立自己的空间站迈出了坚实的一步。发射“天舟一号”货运飞船的长征七号火箭的燃料由液态煤油和液氢混合构成,火箭点火起飞时,火箭内的燃料燃烧从火箭体尾部喷射出火焰几乎直击发射平台。使得发射平台核心区的温度接近3000℃,足以融化绝大多数金属和非金属材料,长征七号火箭发射时与其它火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”,其采取的是国际上先进的喷水降温方法,如题23-2图所示,在发射中火箭飞到5m高以后,“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒,喷水量约为400t,一部分的水会汽化到大气中,大部分的水则通过导流槽流走,于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温作用,防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。[圆周率π=3,C水=4.2×103J/(kg•℃)](1)设“喷水降温降噪系统”喷出400t水的初温为20℃,在喷水20秒内全部变成100℃的水,则水带走的热量为_________________J.(2)如题23-3图所示,设地球半径为6370km,“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行,圆形轨道的半径为_______km,圆形轨道的周长为_______km.“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后,与“天宫二号”空间实验室对接。对接时“天舟一号”的运行速度为____________km/s.(3)长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断________(选填“变大”、“变小”或“不变”),长征七号红箭燃料的______能燃烧时转化为内能.【答案】(1)1.344×1011;(2)6750;40500;7.5;(3)变大;化学。29.(2018四川省攀枝花市)小明家里的电热水器里装有50kg、20℃的水,通电后将水加热到70℃,已知ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃)。求:(1)电热水器里水的体积(2)水吸收的热量。 【答案】0.05m3;1.05×107J。30.(2018云南省昆

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