第5章 内能
【考情聚焦】
考试 命题 年份 重要考点 分值 题型 热度
2014~2023 分子动理论 2~4 选择题、填空题
内能、改变物体内能的方式
比热容及其计算
课标 要求 1.知道常见的物质是由分子、原子构成的。知道原子是由原子核和电子构成的,了解原子的核式模型。了解人类探索微观世界的历程,关注人类探索微观世界的新进展。 2.了解物质世界从微观到宏观的大致尺度。 3.了解内能和热量。通过实验,了解比热容,尝试用比热容说明简单的自然现象 (2022版课标要求为能用比热容说明简单的自然现象)
【回归教材】
教材链接 人教:九年级第十三章P31~P72 教科:九上第一章P2~P18 北师大:九年级第十二章P8~P19
知识清单
考点1 分子动理论
1.分子热运动:温度越 ,分子热运动越剧烈。
2.扩散现象
(1)影响因素:扩散现象与 有关,温度越高,扩散进行得越 ;温度越低,扩散进行得越 。
(2)说明:分子在不停地 ,分子间有 。
3.分子动理论:常见的物质是由极其微小的粒子—— 、 构成的;一切物质的分子都在不停地 ;分子间存在相互作用的 力和 力。
【提示】(1)分子间的引力和斥力同时存在。(2)通常气体扩散得最快,液体次之,固体最慢。(3)分子的运动无法用肉眼直接看到。
【答案】考点1:1.高
2.(1)温度 快 慢 (2)做无规则运动 间隙
3.分子 原子 做无规则运动 引 斥
考点2 内能
1.内能及其改变
(1)定义:物体内部所有分子热运动的 与 的总和,叫作物体的内能。
(2)决定因素:温度、状态和质量。
(3)改变方式: 和 。
项目 热传递 做功
实质 内能的① 机械能和内能的相互②
生活举例 晒太阳、烧水做饭、哈气取暖 钻木取火、摩擦生热、搓手取暖
补充说明 热传递条件:物体间存在③ ;高温物体放出热量,内能④ ,温度⑤ ;低温物体吸收热量,内能⑥ ,温度⑦ ,直到两物体温度相等为止 做功的两种情况:一是外界对物体做功,物体内能⑧ ,其他形式的能转化为⑨ ;二是物体对外界做功,物体内能⑩ , 能转化为其他形式的能
联系 做功和热传递改变内能是等效的,不知道改变内能的具体过程,就无法判断物体内能改变的原因
【提示】由于分子在永不停息地做无规则运动,所以物体的内能永不为零,一切物体在任何时候都有内能。
2.热量
(1)概念:在热传递过程中,传递能量的多少叫热量,用Q表示。
(2)单位:焦耳(符号: )。
(3)温度、热量和内能的关系:
①物体的温度升高,内能增加,但不一定是吸收了热量。
②热量是一个过程量,不能离开热传递,通常用“吸收”“放出”等词描述,不能用“有”“含有”“物体的”等词描述。物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,如晶体熔化、液体沸腾的过程。
③物体内能增加,不一定是吸收了热量。物体内能增加,温度不一定升高。
【答案】考点2:1.(1)动能 分子势能 (3)热传递 做功
①转移 ②转化 ③温度差 ④减少 ⑤降低 ⑥增加 ⑦升高 ⑧增加 ⑨内能 ⑩减少 内
2.(2)J
考点3 比热容
1.定义:比热容是描述物质 的物理量。一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的 与它的 和升高的 乘积之比,叫作这种物质的比热容,用符号c表示。
2.公式及单位:c=。单位:焦耳每千克摄氏度,符号是 。
3.水的比热容
(1)意义:水的比热容是 ,它表示的物理意义是 。
(2)应用:制冷剂、取暖、调节气候。
(3)利用比热容计算热量。吸热公式:Q吸= 。放热公式:Q放= 。其中t0表示初温,t表示变化后的温度(即末温)。
【提示】比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量大小、温度的高低、吸收或放出热量的多少无关。
【答案】考点3:1.吸热本领 热量 质量 温度
2.J/(kg·℃)
3.(1)4.2×103 J/(kg·℃) 质量为1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103 J (3)cm(t-t0) cm(t0-t)
教材深挖
图说物理
教材图片 考查内容 教材图片 考查内容
四溢的花香引来了长喙天蛾采蜜,它们能闻到阵阵花香,是由于花香分子在① 小华从滑梯上滑下时,臀部温度升高,内能④ (选填“增大”或“减小”),这是通过⑤ 的方式改变物体的内能
冬天摩擦双手是利用② 改变内能。向手上哈气是利用③ 改变内能 当塞子跳起来时,可以看到瓶内出现白雾。在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度⑥ ,内能⑦
【答案】①不停地做无规则运动 ②做功 ③热传递 ④增大
⑤做功 ⑥降低 ⑦减小
核心突破
温度、内能、热量的关系
方法归纳
巧用导图定温度、内能的变化
1.下列关于内能、温度、热量的说法中,正确的是 ( )
A.物体的温度越高,所含热量越多
B.对物体做功,物体内能一定增加
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
思维破冰 (1)热量是一个过程量,只有在 过程中才有热量的吸收和放出。(2)改变内能的方式有 和 ;(3)发生热传递的条件是物体间或物体的不同部分之间有 ;(4)内能的大小与物体的质量、温度、状态有关。
2.(多选)茶文化在中国已经有几千年的历史。如图所示,在寒冷的冬季,人们回到家中,泡上一壶茶,闻着浓浓的茶香,品一杯热茶,浑身上下暖暖的感觉。关于在品茶过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是 ( )
A.茶水是热的,说明茶水含有的热量多
B.周围人都能闻到茶香,这是一种扩散现象
C.喝茶时身体感觉变暖了,这是通过热传递的方式改变了内能
D.烧水时水蒸气将壶盖顶起的能量转化与汽油机压缩冲程相同
3.(多选)如图所示,将铁丝在同一位置快速弯折50次,然后迅速把铁丝弯曲的部分放在蜡烛上,蜡烛接触铁丝的部位立刻形成一个凹槽。对这一现象的解释,正确的是 ( )
A.弯折铁丝时,机械能转化为内能
B.铁丝接触蜡烛时,铁丝温度降低
C.铁丝接触蜡烛时,蜡烛内能增加
D.蜡烛吸收热量,熔化时温度不变
4.如图所示,试管里装一些水,用软木塞塞紧,用酒精灯对试管加热使水沸腾,会看到蒸汽把木塞顶开。酒精燃烧时,将 能转化为内能,给试管内的水加热是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式使水的内能增大,温度升高。当蒸汽把木塞顶开时,蒸汽的内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】1.C
思维破冰 热传递 做功 热传递 温度差
2.BC 3.ABC
4.化学 热传递 减小
【真题精粹】
命题点1 分子动理论(10年8考)
1.(2022·河北)如图所示,封闭在注射器中的空气被压缩后,气体分子的 ( )
A.个数减少
B.质量减小
C.间隔减小
D.种类减少
2.(2021·河北)按图示进行实验,当观察到热水大面积变成红色时,冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是 ( )
A.温度越高,分子质量越小
B.温度越高,分子体积越大
C.温度越高,分子间隔越小
D.温度越高,分子运动越快
3.(2020·河北)下列事实能够说明“分子在不停地运动”的是 ( )
A.公园里花香四溢
B.春天里柳絮飞扬
C.海面上浪花飞溅
D.天空中乌云翻滚
4.(2019·河北)在如图所示的实验中,得出的结论不正确的是 ( )
A.甲:下方燃着的小木条先熄灭,说明二氧化碳的密度比空气大
B.乙:抽掉玻璃板后,两瓶内气体颜色发生变化,说明分子在不停地运动
C.丙:点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟,蜡烛复燃,说明白烟是石蜡的固体小颗粒
D.丁:脚不再蹬地,沿水平方向运动的滑板车会停下来,说明力是维持物体运动的原因
命题点2 改变物体内能的方式(10年7考)
5.(2020·河北)小明用除颜色不同外,其他都相同的黑、白两张纸分别将两个相同的瓶子包起来,再将质量、初温相同的水分别倒入两个瓶中,然后将两个瓶子放在太阳光下,过一段时间后,小明用温度计测量了两瓶中水的温度,发现包有黑纸的瓶中水的温度升高得较多。
请回答下列问题:
(1)黑纸的吸热性能比白纸的要 (选填“好”或“差”)。
(2)两瓶中的水是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式使其内能增加的。
(3)已知包有黑纸的瓶中装有0.5 kg的水,0.5 kg的水温度升高20 ℃需吸收 J的热量。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
6.(2018·河北)如图所示,在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下压,压缩空气 ,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝化棉 。上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式 (选填“相同”或“不相同”)。
命题点3 比热容(10年5考)
7.(2021·河北)小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热。根据测量数据描绘温度—时间图像如图所示,由图可知,甲物质的比热容 (选填“>”、“<”或“=”)乙物质的比热容。用酒精灯给物体加热,物体内能增大、温度升高,这是通过 的方式实现的。实验完成后,酒精灯中剩余酒精的热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.(2023·河北)“早穿皮袄午穿纱”表明沙漠地区昼夜温差大,而沿海地区则昼夜温差小,这是因为水比砂石的 大,楼房中的“暖气”用水作为介质,正是利用了水的这一特性。某同学家“暖气”管道中500 kg的水从65 ℃降低到35 ℃,放出的热量为 J,这一过程中水的内能减少。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
【答案】1.C 2.D 3.A 4.D
5.(1)好 (2)热传递 (3)42000
6.做功 燃烧 不相同
7.< 热传递 不变
8.比热容 6.3×10 7
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