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第十三章
小结与复习
知识结构
热量的计算
内能
内能
比热容
比较不同物质的吸热情况
分子热运动
定义
物理意义
物质的构成
分子热运动
分子动理论
分子间的相互作用
影响因素
改变内能的方式
水的比热容
大的应用
扩散现象
影响因素
定义
热量
做功
热传递
重点回顾:分子热运动
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1.分子动理论初步知识:常见的物质是由大量的________、________构成的(分子很小,用________m为单位来量度);一切物质的分子都在不停地做__________________;分子之间存在着_______力和_______力。
2.扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象,叫作扩散。影响扩散快慢的主要因素是________。扩散现象表明:分子之间有间隙;分子在___________________________。
分子
原子
10-10
无规则的运动
引
斥
不停地做无规则的运动
温度
典例精析
例1 物理课上,陈老师做了一个有趣的演示实验:在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水,用滴管分别在两个杯底注入一滴红墨水,过一会儿,杯中热水都变红了,稍后冷水也都变红了。水变红了是________现象;热水比冷水红得更快,说明_______________________________________________________
__________________。
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前往针对训练
扩散
温度温度越高,分子热运动越剧烈(温度越高,分子扩散得越快)
红墨水分子做无规则运动,是扩散现象
分子运动的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈
典例精析
例2 用“分子的观点”解释下列现象,不正确的是( )
A.铁块很难压缩----分子间存在斥力
B.物体受热膨胀----分子体积变大
C.气体易被压缩----分子间距离大
D.水加糖变甜----分子不停地运动
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B
分子间距离增大
重点回顾:内能
1.内能:构成物体的所有分子,其热运动的________能与分子________能的总和,叫作物体的内能。
2.影响因素:一切物体,在任何情况下都具有内能。同一个物体,在相同物态下,温度升高时,分子热运动变剧烈,内能____________;温度降低时,内能_______。
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动
势
增大
减小
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3.改变内能的方式
方式 实质 发生条件 实例 说明 联系
热传递 能量的转移 存在温度差 a.用热水袋取暖; b.晒太阳; c.将水烧开;d.烤火御寒等 通过“高温→低温”判断是热传递改变物体的内能 做功和热传递在改 变物体的内能上是_______的
做功 能量的转化 外界对物体做功或物体对外做功 a.钻木取火;b.搓手取暖;c.用活塞压缩气体; d.弯折铁丝,弯折处 发热等 通过 关 键 字 词 “搓 手”、“压 缩 ”、“摩 擦 ”、“锻 打” 等判断是做功改变物体的内能 等效
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4.热量:在热传递过程中,传递________的多少叫作热量,用Q表示,热量的单位是________,符号为________。
能量
焦耳
J
例1 如图所示是我国红旗-9防空导弹进行试射时的场景。导弹上升过程中,因与空气摩擦而生热,其内能将________(选填“增大”“减小”或“不变”),这是用________的方式改变其内能的。利用天然气来做饭时,主要是通过________的方式改变食物的内能。
典例精析
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前往针对训练
增大
做功
热传递
通过 关 键 字 词 “搓 手”、 “压 缩 ”、“摩 擦 ”、“锻 打” 等判断是做功改变物体的内能
存在“高温→低温”的过程,是热传递改变物体的内能
例2 关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 0 ℃的冰没有内能
B. 要使物体内能增加,必须使其吸收热量
C. 温度高的物体,含有的热量一定多
D. 物体的内能增加,它的温度不一定升高
典例精析
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前往针对训练
D
一切物体都具有内能
对物体做功或热传递
热量是过程量,不能说含有或具有,只能说吸收或放出
晶体熔化(液体沸腾)时,吸收热量,内能增加,温度不变
重点回顾:比热容
1. 定义:一定质量的某种物质,在温度升高(或降低)时吸收(或放出)的________与它的________和升高(或降低)的温度乘积之________,叫作这种物质的比热容。
2.物理意义:反映物质吸热(或放热)本领。
3. 特性:物质比热容是物质的一种特性,其大小取决于物质的______和_______。
4.符号:________;单位符号:________________。
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热量
质量
比
c
J/(kg·℃)
种类
状态
5. 计算应用:物体温度升高时所吸收的热量Q吸=______________;物体温度降低时所放出的热量Q放=______________。
6.水的比热容大的应用:a.暖气用水作传热介质;b.冷却液;c.傍晚往秧田灌水;d.人工湖调节气温等 。
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cm(t0-t)
cm(t-t0)
典例精析
例1 在如图所示,重庆网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石,再加入调制好的鱼和汤,鹅卵石放热使汤沸腾,则质量为1 kg的鹅卵石从300 ℃降到250 ℃放出的热量是___________J;用锅盖紧密盖住木桶,桶内气压升高,则汤的沸点会______(选填“升高”“降低”或“不变”)。[c鹅卵石=0.8×103 J/(kg·℃)]
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4×104
升高
求放出的热量,用公式Q放=cm(t0-t)
气压越高,液体沸点越高
前往针对训练
典例精析
例2 在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。形成海陆风的根本原因是___________________________。如图所示是海陆风形成的示意图,其中______图反映海风形的时间是白天,_____图反映陆风形成的时间是晚上。
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水和土地的比热容不同
乙
甲
白天地面升温快,大海升温慢,地面热空气的密度小,因而上升,海面较冷的空气就会来补充;晚上地面降温快,大海降温慢,地面冷空气密度较大而下降,海面较热的空气上升,地面冷空气来补充
泥土、砂石的比热容小,水的比热容大
重点实验突破
1.实验主要器材
(1)测量仪器:停表、天平、_________
(2)组装顺序:____________
(3)选择相同的热源的目的:保证相同加热时间内____________相同
2.实验方法
(1)控制变量法:实验采用_______、_______相同的不同种类物质
比较不同物质的吸热情况
【设计和进行实验】
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温度计
自下而上
放出的热量
初温
质量
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(2)转换法:
a.通过观察___________________来判断物质的吸热能力,温度变化快的物质吸热能力________;
b.通过观察___________________所需要的加热时间来判断吸热能力的强弱,加热时间长的物质吸热能力________。
温度变化的快慢
弱
升高相同的温度
强
物质 质量m/kg 初温t0/℃ 末温t/℃ 升高的温度t/℃ 加热时间t/min
【数据处理和分析】
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3.设计实验数据记录表格如下, 每隔相同时间测量一次水和食用油的温度,并绘制出温度随时间变化的图像。
4.用规格相同的电加热器对不同物质进行加热的好处:
①与酒精灯相比,更容易控制相同时间内提供的热量________;
②内部加热,热量损失________。
5.误差分析:测量值与真实值有差异是因为________________。
6.实验结论:质量相同的不同物质,升高相同的温度,比热容大的物质吸收的热量________。
【交流、反思与误差分析】
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相同
少
存在热量损失
多
典例精析
例 为探究水和食用油的吸热能力,小明同学用如图甲所示两套完全相同的装置进行实验探究。
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前往针对训练
甲
(1)实验前,小明同学取________和质量________的水和食用油进行实验。
初温
相等
控制变量法的应用:控制吸收的热量相同,控制被加热物质的初温和质量相同,比较升高的温度
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(2)当水和食用油吸收相同的热量时,可以通过比较_________________
(选填“加热时间的长短”或“温度变化的多少”)来判断吸热能力的强弱。
(3)小明同学用________的酒精灯进行加热的目的是__________________
_____________________________________________。
(4)在加热过程中,用玻璃棒不断地搅拌的目的是_________________。
温度变化的多少
相同
使两种液体在相
同的时间内吸收相同的热量
使物质受热均匀
控制变量法的应用:控制吸收的热量相同,控制被加热物质的初温和质量相同,比较升高的温度
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(5)小明每隔2 min测量一次水和食用油的温度,根据实验数据,绘制出了如图乙温度随时间变化的图像。
①分析图像,当水和食用油升高相同温度
时,________需要的时间短,_____吸收的
热量更多。(均选填“水”或“食用油”)
②质量相同的不同物质(比热容不同),在
升高相同的温度时吸收的热量是________
(选填“相等”或“不相等”)的。
食用油
水
不相等
乙
升高相同温度,食用油用时短,吸收热量少
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(6)若被加热水的质量为0.2 kg,则0~6 min内,
水吸收的热量是____________J。
[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(7)实验后同组的小红同学对小明的实验装置进行了改进,将分别装有水和食用油的试管放在同一个烧杯中用水加热,
如图丙所示,而不是用两个酒精灯分别加热,这
样做的好处是___________________________________
__________________________________________________。
1.26×104
在相同的时间内水和食用油吸收
相同的热量(或避免两个酒精灯火焰大小不同)
丙
温度从5℃升高到20℃
水吸收的热量,根据公式Q吸=cm(t-t0)计算
热源相同
1.关于分子,下列认识中正确的是( )
A.红墨水在水中散开说明分子间有斥力
B.吸盘能牢牢吸在玻璃上,说明分子间存在引力
C.尘土飞扬,说明分子在不停地运动
D.糖在热水中溶解得快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈
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D
随堂训练
2.下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是( )
A.柴火烧水
B.活塞压缩空气发热
C.冬天搓手取暖
D.钻木取火
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A
3.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.物体温度降低,含有的热量减少
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
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C
4.世界卫生组织倡导大家饮用烧开后的水。用天然气灶烧水的过程是通过_________(选填“做功”或“热传递”)的方式改变水的内能。在标准大气压下,将5 kg、初温为20 ℃的水烧开,需吸收热量___________J。[水的比热容c水=4.2×103 J/(kg ℃)]
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热传递
1.68×106
5.张军在做“比较不同物质吸热的情况”实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到如下数据:
(1)本实验中,物质吸收热量的多少是通过比较___________来反映的。
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烧杯号 物质 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 加热时间t/min
1 水 300 20 30 12.3
2 水 150 20 30 6.2
3 煤油 300 20 30 6.1
4 煤油 300 20 25 3.1
加热时间
(2)分析1、3号烧杯的实验记录,可以得到的初步结论是:__________,在质量相等、升高的温度相同时,吸收的热量不同。
(3)分析1、2号烧杯的实验记录,可以得到的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的______有关。
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烧杯号 物质 质量m/g 初温t1/℃ 末温t2/℃ 加热时间t/min
1 水 300 20 30 12.3
2 水 150 20 30 6.2
3 煤油 300 20 30 6.1
4 煤油 300 20 25 3.1
不同物质
质量