第十三章 内能- 九年级物理人教版期末复习知识小锦

第十三章内能—九年级物理人教版期末复习知识小锦【单元学习目标】1准确理解分子间的运动规律和分子间的相互作用力。2了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。3知道热传递、做功可以改变内能。知道过程中所传递内能的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。4了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种特性。尝试用比热容解释简单的自然现象。5能根据比热容进行简单的热量计算。【思维导图】【重难知识讲解】知识点1物质结构一、物质的微观结构1.常见物质由大量分子构成，分子是有原子构成的，原子是有原子核和核外电子构成的，原子核是由质子和中子构成的，质子和中子是由夸克构成的。2.原子的核式结构模型：如图所示。卢瑟福提出：原子中间有一个带正电的原子核，它只占极小的体积，却几乎集中了原子的全部质量，带负电的电子分布在核外较大空间内。二、物质的微观认识1.分子动理论（1）物质是由大量分子组成的；（2）分子在永不停息做无规则运动，温度越高，分子热运动越剧烈；（3）分子间存在间隙；（4）分子之间同时存在引力和斥力。2.物质的三种状态的微观模型固态（晶体）液态气态分子模型固态物质的分子排列规则，就像坐在座位上的学生液态物质的分子可以移动，就像课间教室中的学生气态物质的分子几乎不受力的约束，就像操场上，乱跑的学生分子特点分子间距离小，分子间作用力显著，分子排列紧密、规则，分子只能在平衡位置附近振动分子间距离比固体的稍大，分子间作用力比固体的小，分子容易移动，没有固定位置分子间距离很大，分子间作用力可以忽略，分子运动非常自由【例题】1.关于分子的热运动和分子之间的作用力，下列说法正确的是()A.扩散现象说明分子在做不停息地无规则运动B.固体之间不能发生扩散现象C.液体很难被压缩，是由于液体分子间存在引力D.固体很难被拉伸，说明固体分子间只存在引力1.答案：A解析：A.扩散现象是由于分子在做不停息地无规则运动造成的，故A正确；B.扩散现象是不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象，固体、液体、气体之间都可以发生扩散现象，故B错误；CD.分子引力、和斥力同时存在，距离较近时，表现为斥力，距离较远时表现为引力；液体很难被压缩，是因为液体分子排列相对紧密，分子之间距离小，表现为斥力；固体很难被拉伸，是因为固体的分子排列规则且紧密，分子之间距离小，表现为斥力。故CD错误。故选A。2.甲、乙两杯质量相同的水，甲杯温度80℃，乙杯温度18℃，分别滴入一滴墨水，哪杯墨水扩散的快？为什么？2.答案：见解析解析：甲杯中墨水扩散的快。因为物质是由分子组成的，分子在不停的做无规则运动，且温度越高，分子热运动越剧烈。甲、乙两杯中水的质量相同，甲杯中水温度更高，因此分子热运动更剧烈，墨水扩散的更快。知识点2内能与热量一、内能1.概念：物体内所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和叫物体的内能。单位：焦耳（J）2.内能的认识（1）一切物体在任何情况下都具有内能；（2）内能的大小与温度、质量、体积、状态等因素有关。3.改变物体内能的两种方式（1）热传递实质：内能的转移条件：存在温度差方向性：从高温物体到低温物体（2）做功实质：内能与其他形式能之间的转化。不存在热传递时，物体对外做功，内能减少；外界对物体做功，内能增加。【说明】热传递和做功两种方式改变物体的内能时是等效的。二、热量1.概念：物体在热传递过程中，传递能量的多少叫热量，用符号Q表示。单位：焦耳（J）2.热量是一个过程量，只能用“吸收”“放出”描述。内能是一个状态量，一般用“具有”“含有”描述。3.物体吸收或放出的热量多少与物质种类（比热容）、质量、变化的温度有关。【例题】3.下列生活情景中，属于通过热传递途径改变物体内能的是()A.锯木头时锯条会变热 B.冬天，人们常常搓手使手变暖C.冬天，人们常用热水袋取暖 D.铁丝被反复弯折，弯折处会变热3.答案：C解析：改变物体内能有两种方式：做功和热传递。锯木头、搓手、反复弯折铁丝都是通过做功的方式增加物体的内能，热水袋暖手则是通过热传递的方式改变物体内能，故C正确。4.已知铜的比热容大于铅的比热容，小原将等质量的铜球和铅球放入沸水中加热足够长的时间，同时取出并释放相同的热量后立即接触，关于它们之间热量的传递，说法正确的是()A.铜球传递给铅球 B.铅球传递给铜球C.它们间无热传递 D.无法判断4.答案：A解析：等质量的铜球和铅球放入沸水中加热足够长的时间，说明此时铜球和铅球的温度相同，当释放相同的热量后，根据可知，比热容越大的温度降低的少，即末温高，所以可得铜球的末温高于铅球，当把两球接触后，热量会由铜球传给铅球，故A正确，BCD错误。故选A。知识点3比热容与热值一、比热容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，叫这种物质的比热容，用符号c表示，单位：J/(kgC)。1.定义式：2.物理意义：比热容是描述物质吸、放热本领的物理量。例如：水的比热容，表示1kg水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为。3.正确认识：比热容是物质的一种特性，只与物质的种类及状态有关，与物质的质量、吸（或放）热的多少以及温度的变化无关。4.水的比热容较大（1）应用：用水作冷却液，用热水取暖，水体能调节气候等。（2）现象解释：沙漠地区昼夜温差大，海滨城市昼夜温差小，是因为沙石的比热容比水的比热容小，在质量和吸收或放出热量相同时，水的温差小，而沙石的温差大。5.吸收或放出热量的计算公式：Q——吸收或放出的热量——Jc——比热容——m——质量——kg——升高或降低的温度——℃变形式：；。实验探究不同物质的吸热能力1.实验装置实验器材：温度计、天平、停表、相同加热器（酒精灯或电加热器）等。2.实验方案方案一：让质量相同的煤油和水，升高相同的温度，比较吸热多少（即加热时间长短）。方案二：让质量相同的煤油和水，吸收相同的热量（即加热相等时间），比较升高的温度。3.实验操作（1）自下而上安装实验器材。

（2）每隔1

min记录一次温度。

（3）分析实验数据得出结论。4.实验结论

方案一：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸热多（即加热时间长）的物质吸热能力强（即比热容大）。

方案二：质量相等的不同物质，吸收相同的热量（即加热相等时间），温度升高得少的物质吸热能力强（即比热容大）

总结：物质的吸热能力与物质种类有关。

5.交流与反思

（1）实验中用相同加热器加热的目的是使液体在相同的时间内吸收的热量相同。

（2）选择电加热器优于酒精灯，电加热器发热稳定，热量不易散失，更易控制在相同的时间内吸收的热量相同。

（3）转换法的应用：用加热时间长短反映物质吸收的热量的多少。

（4）温度-时间图像的分析：图像平缓的物质吸热能力强（即比热容大）。【例题】5.水的比热容较大，下列做法中不是利用这一特性的是()A.炎热的夏天在室内洒水降温 B.用水做内燃机的冷却液C.供暖系统用热水循环 D.沿海地区气温受大面积海水的影响5.答案：A解析：A.炎热的夏天，在室内地面上洒水，水蒸发会从周围吸热而降低周围环境的温度，使人感到凉爽，不是利用水的比热容大的特点，故A符合题意；B.用水做内燃机的冷却液是因为水的比热容较大，升高相同的温度，水吸收的热量多，故B不符合题意；C.冬天供暖系统使用热水循环供暖是因为水的比热容较大，降低相同的温度，水放出的热量多，故C不符合题意；D.利用水的比热容较大，白天，水吸收热量，温度升高的少；夜晚，水放出热量，温度降低的少，故能调节周围的气温沿海地区气温，故D不符合题意。故选A。6.甲、乙两金属块的比热容之比是，质量之比是，当它们吸收相同的热量时，甲金属块的温度升高了10℃，则乙金属块的温度升高了_______℃。在1个标准大气压下，使3kg温度为60℃的水吸收的热量，水的温度将升高_______℃。6.答案：60；40解析：由题意可知，甲、乙两金属块吸收的热量由可得，两种金属块升高的温度之比由题意可知，则。由可得，水升高的温度此时水的末温因为1个标准大气压下水的沸点为100℃，且水沸腾时，吸收热量，温度保持不变，所以水升高的温度温度、内能、热量的辨析1.温度表示物体的冷热程度。温度是不能传递的。2.内能包括分子热运动的动能和分子势能两部分，而温度只与分子动能有关。内能是物体所具有的一种能量。内能变化时可以用“增加”“减少”“转移”“转化”等描述。3.热量是热传递过程中传递能量的多少温度差是热传递的必要条件。热量是一个过程量，不能说物体“含有”热量，只能用“吸收”或“放出”描述4.内能的变化有做功和热传递两种方式不做功的情况下，吸收或放出热量，内能一定变化，但温度不一定变化(晶体熔化吸收热量，内能增加，温度不变:晶体凝固，放出热量，内能减少，温度不变)

【单元核心素养对接中考】1.【2023北京】如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”.下列说法正确的是()A.管口出现的“白气”是水蒸气B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加C.水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的D.水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的2.【2023天津】热爱劳动的津津学做天津特色菜“贴饽饽熬鱼”.烹饪时主要是通过______（选填“做功”或“热传递”）的方式来增大食材的内能；锅内冒出的大量“白气”是水蒸气______（填物态变化名称）形成的小水滴.3.【2023重庆A】新能源太阳灶是一种烧水做饭的器具，太阳灶烧水时将太阳能转化为水的___________能，将2kg的水从20℃加热到70℃，水吸收的热量为__________J.[]4.【2023陕西A】在标准大气压下，使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是_____J，若不计热量损失，此过程需要完全燃烧______kg的煤气，这是通过______的方式增加了水的内能.未使用完的煤气的热值_______（选填“变大”“变小”或“不变”）.[水的比热容，煤气的热值]5.【2023广西】我们在端午节有包粽子的习俗，煮粽子是利用______的方式增大粽子的内能；粽香四溢，说明分子在不停地做无规则的______.

参考答案1.答案：D解析：A（×）管口出现的“白气”是水蒸气遇冷液化而成的小液滴.B（×）水蒸气推出橡胶塞，水蒸气对外做功，水蒸气的内能减小.C（×）水被加热的过程中，水的内能是通过热传递的方式增大的.D（√）水蒸气推出橡胶塞的过程中，水蒸气的内能减小，橡胶塞的动能增大，水蒸气的内能转化为橡胶塞的动能.2.答案：热传递；液化解析：烹饪时食材吸收热量、温度升高，是通过热传递方式增加食材内能的；“白气”产生的原因是：锅内的水汽化形成高温的水蒸气，水蒸气遇冷液化形成.3.答案