(共22张PPT)
第十三章 内能
第3节 内能
第2课时 物体内能的改变
关键能力训练
素养分层评价
必备知识导学
学习任务清单
序号 学习任务 核心素养
1 知道改变内能的两种方法 物理观念
2 了解热传递可以改变物体的内能 物理观念
3 了解做功可以改变物体的内能 物理观念
知识点一 热传递和内能的改变
1.热传递发生的条件是不同的物体或同一物体的不同部分之间存在 。
2.在热传递过程中,由高温物体向低温物体传递热量。发生热传递时,高温物体放出热量、内能 ,低温物体吸收热量、内能 。
温度差
增加
减少
例1 下图是冰块温度随加热时间变化的图像,假设相同时间内冰块吸收的热量相等。那么,冰块在AB段吸收热量,内能 。在BC段,烧杯中的内容物处于 态,温度 ,内能 。
增加
固液共存
不变
增加
例2 下图是某食品冷链运输过程中使用的冰袋,下列分析正确的是( )。
A.冰袋温度很低,没有内能
B.温度从食品转移到冰袋
C.冰袋中的物质熔化时,内能增加
D.此过程中发生热传递的原因是食品的内能比冰袋大
质量
C
知识点二 做功和内能的改变
1.对物体做功,物体的内能会 。此过程中, 能转化为内能。
2.物体对外做功,物体的内能会 。此过程中, 能转化为机械能。
增加
机械
减少
内
例3 人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角制作套筒,木质推杆前端黏附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆入筒,艾绒即燃。下列对猛推推杆入筒的过程,分析正确的是( )。
A.牛角筒内气体温度降低
B.牛角筒内气体的内能不变
C.牛角筒内气体分子运动变剧烈
D.气体的内能转化为推杆的机械能
例4 中医按摩中,当刮痧板在身体上刮动时,身体会感觉到热,这是通过 的方式来增加身体的内能的。
C
做功
知识点一 热传递和内能的改变
1.煮饺子的过程中蕴含了很多物理知识。下列说法正确的是( )。
A.冷冻饺子中的分子不运动
B.冷冻饺子升温过程中内能不变
C.煮熟的饺子香气四溢是扩散现象
D.煮熟的饺子冷却后内能变为0
C
2.小新早晨利用热水加热冷牛奶,将冷牛奶放入装有热水的水槽中,如图甲所示,不考虑热量损失,它们的温度随时间的变化如图乙所示。下列说法正确的是( )。
A.A是水的温度变化曲线
B.水的初温比牛奶高,温度从水传向牛奶
C.牛奶吸收的热量与水放出的热量一样多
D.水的温度变化得比牛奶快
C
甲 乙
知识点二 做功和内能的改变
3.中医药是中华文化的瑰宝,“艾灸”时,将“艾条”点燃,从而刺激人体穴位,这是通过 (填“做功”或“热传递”)的方式改变了穴位处的内能。
4.下列生活实例中,利用做功改变物体内能的是( )。
A.用暖手宝暖手
B.在阳光下晒棉被
C.烧水时水温升高
D.搓手取暖
热传递
D
5.二氧化碳(CO2)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术,起爆前高压泵将CO2压缩成高压气体,液化后输入爆破筒内。如图所示,爆破时电加热管发热,使筒内的液态CO2迅速汽化,形成的高压气体从泄气孔中喷出,实施爆破。下列说法正确的是( )。
A.高压泵压缩CO2,气体内能增加,温度降低
B.高压泵压缩CO2,气体内能减少,温度升高
C.高压CO2气体喷出时,内能增加,温度升高
D.高压CO2气体喷出时,内能减少,温度降低
D
6.如图所示,用气缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体,气缸和活塞均不导热, 隔板导热良好。迅速将活塞向左推至图中虚线位置并固定,静置一段时间。下列说法正确的是( )。
A.与推动活塞前相比,甲、乙内能均增加
B.与推动活塞前相比,甲内能不变,乙内能增加
C.乙内能改变的方式只有做功
D.乙内能改变的方式只有热传递
A
1.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )。
A.物体吸收了热量,温度可能不变
B.物体温度升高,一定是吸收了热量
C.温度为0 ℃的物体没有内能
D.物体内能减少时,一定对外做功
A
2.下列说法正确的是( )。
A.两物体温度相同,内能一定相同
B.扩散现象中,分子可以从低温物体运动到高温物体
C.两物体相比,分子动能越大的物体,其内能越大
D.甲物体传递了热量给乙物体,说明甲物体内能大
B
3.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )。
A.物体内能增加,温度一定升高
B.0 ℃的水结成0 ℃的冰后,其内能减少
C.一壶水加热后,其含有的热量增多
D.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
4.生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指 高;“两手相互摩擦手会发热”中的“热”是指 增加;“烧红的炭放热”中的“热”是指 。(均填“内能”“热量”或“温度”)
B
温度
内能
热量
5.下列现象中,属于用热传递方法使物体的内能减少的是( )。
A.灼热的铁水变成铁铸件
B.夏天从冰箱里取出的冰块熔化
C.冲开热水瓶塞子的水蒸气
D.坠入大气层中的流星
A
6.古代工人切割玉石的场景如图所示。两个人拉扯像锯子一样的工具来切割玉石。同时,工具上方的壶会流出水使其不致过热。下列说法正确的是( )。
A.玉石被切割是力改变了物体的运动状态
B.切割处发热是机械能转化为内能
C.切割时,玉石的热量增大
D.切割过程中用水降温是因为水的内能较少
B
7.从热汤中取出金属勺子,在其由烫手到不烫手的过程中,其内能( )。
A.逐渐增加
B.保持不变
C.通过做功改变
D.通过热传递改变
D
8.中医是中华文化的瑰宝。传统熬制中药汤药的做法:将草药浸水,用陶罐(或砂锅)慢慢煎熬,直至草药的精华溶于水成药汁(主要为水)。下列说法正确的是( )。
A.熬制中药过程中,通过做功的方式增加药汁的内能
B.药汁沸腾后,继续加热的过程中温度降低
C.远远闻见药味,是因为分子在不停地做无规则运动
D.药汁放置一会儿,温度降低、内能不变
C
9.(科技发展)国家速滑馆“冰丝带”采用世界上最先进环保的二氧化碳制冰技术。制冰过程中,二氧化碳气体进入压缩机被压缩,气体温度升高,这是通过 的方式改变其内能的。温度较高、压强较大的二氧化碳进入冷凝器,在这里放热变成高压液体,接着液态二氧化碳进入低压强的蒸发器中 (填物态变化名称)变为二氧化碳气体, (填“吸收”或“放出”)大量的热量,结合其他工序,就能制造出优质的冰面。
做功
汽化
吸收
10.如图所示,把装有冷水的回形管悬空架在铁架台上,从回形管左侧开口处投入一些紫红色的高锰酸钾晶粒,它会沉到管底。用酒精灯在回形管下面对准晶粒加热。我们会看到:晶粒周围有紫红色溶液向上升起,然后又沿图中箭头所示方向流回管底,不一会儿,整管水都成了紫红色。高锰酸钾溶液的流动过程清楚地表示出热传递的情况。在这里,热量是靠水的流动来传递的,空气的流动也可以传递热量,例如,冬季用暖气片取暖就是靠空气的流动。这种靠液体或者气体的流动来传递热的方式叫作对流。对流是液体、气体特有的热传递方式。要使整个容器中的液体(或气体)的温度很快升高,应该从下方来加热,因为这样可以形成对流。
(1)对流是 的特有方式。
(2)晶粒周围的水受热向上升起的原因是
。
(3)要使整个容器中的液体(或气体)的温度很快降低,应该从液体(或气体) (填“上方”或“下方”)来冷却。
热传递
晶粒周围的水受热体积膨胀，密度变小，向上升起
上方 (共19张PPT)
第十三章 内能
第1节 热量 比热容
第2课时 热量的计算
关键能力训练
素养分层评价
必备知识导学
学习任务清单
序号 学习任务 核心素养
1 会进行简单的吸、放热计算 科学思维
1.水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),这表示质量是1 kg的水温度升高1 ℃时吸收的热量为4.2×103 J。那么,2 kg的水温度升高1 ℃时吸收的热量为 J;2 kg的水温度从4 ℃升高到7 ℃ 时吸收的热量为 J。
规律总结: 要区分“升高”和“升高到”。“升高”指(t-t0),“升高到”指t。
2.计算物体吸收热量的公式: 。
3.计算物体放出热量的公式: 。
8.4×103
2.52×104
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
例1 某同学家的热水器装有50 kg水,将水由20 ℃加热到60 ℃,水需要吸收的热量是 J。若用去一部分水,则热水器中水的比热容将 (填“增大”“减小”或“不变”)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
例2 两个铝块的质量之比为1∶4,升高的温度之比是2∶1,则两个铝块的比热容之比为 ,吸收的热量之比为 。
8.4×106
不变
1∶1
1∶2
1.北方的暖气大多用水作为散热剂,是因为水的比热容较 。若有质量为 50 kg 的水流过暖气,温度下降2 ℃,则放出的热量是 J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
2.若质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到40 ℃,吸收的热量是1.84×104 J,则该物质的比热容为 J/(kg·℃)。
大
4.2×105
0.46×103
3.炎炎夏季,城区气温往往比郊外要高,这就是热岛效应。人们在小区里修建人工湖、喷水池,主要是利用水的 较大来调节气温的,若喷水池内有5 t水,则这些水温度升高2 ℃所吸收的热量是 J。
4.水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),将2 kg 的水倒掉一半,剩下的水的比热容是 J/(kg·℃);水结冰后它的比热容将 (填“改变”或“不变”);若标准大气压下,初温为52 ℃、质量为2 kg 的水吸收了4.2×105 J热量,则其温度将升高 ℃。
比热容
4.2×107
4.2×103
改变
48
5.某实验小组用相同的电加热器分别对质量为0.2 kg的水和0.3 kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃)。
(1)求水在16 min内吸收的热量。
(2)求另一种液体的比热容。
解:(1)由题图可知,在16 min内,水的初温为10 ℃,末温为40 ℃,水吸收的热量Q吸水=c水m水(t-t0)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(40 ℃-10 ℃)=2.52×104 J。
(2)因为是用相同的电加热器加热,所以另一种液体加热8 min,初温为20 ℃,末温为50 ℃,其吸收的热量与水在8 min内吸收的热量相等,即
Q吸液=×2.52×104 J=1.26×104 J;
由Q吸=cm(t-t0)得c液===1.4×103 J/(kg·℃)。
1.已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则质量为2 kg的水,温度由25 ℃降低20 ℃,放出的热量是( )。
A.4.2×104 J B.2.1×105 J
C.1.68×105 J D.3.78×105 J
C
2.甲、乙两物体的比热容之比是2∶3,放出的热量之比是3∶1,它们
降低的温度相同,则甲、乙两物体的质量之比是( )。
A.9∶2 B.2∶1 C.2∶9 D.3∶1
3.用电热水壶烧水时,如果使壶内20 ℃的水温度升高60 ℃,水吸收的热量是5.04×105 J,已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),那么壶内水的质量是( )。
A.1.5 kg B.2 kg C.3 kg D.6 kg
A
B
4.一些物质的比热容如表所示,2 kg的铜块温度升高5 ℃所吸收的热量为 J。质量相等的铜块和铝块,吸收相同的热量,铝块升高的温度 (填“大于”“小于”或“等于”)铜块升高的温度。
3.9×103
物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1]
煤油 约2.1×103 铝 0.88×103
水 4.2×103 铜 0.39×103
小于
5.在标准大气压下,1.26×106 J的热量全部被质量为5 kg、温度为45 ℃的水吸收,c水=4.2×103 J/(kg·℃),可使这些水的温度升高到多少摄氏度
解:由Q吸=cm(t-t0)可得水升高的温度
(t-t0)===60 ℃,
t=60 ℃+t0=60 ℃+45 ℃=105 ℃,
在标准大气压下,水的沸点是100 ℃,105 ℃>100 ℃,所以水温升高到
100 ℃。
6.若质量为2 kg的某种物质温度从20 ℃升高到40 ℃,吸收的热量是1.84×104 J,则该物质的比热容是多少
解:由Q吸=cm(t-t0)可得,该物质的比热容
c===0.46×103 J/(kg·℃)。
7.用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体加热(不计热量损失),右图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )。
A.A的比热容与B的比热容之比为2∶1
B.A的比热容与B的比热容之比为2∶3
C.加热时间相同,B吸收热量比A吸收热量多
D.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
A
8.某同学用火焰稳定的酒精灯对冰块加热,依据实验数据,他绘制出如图所示的图像。已知c水=4.2×103 J/(kg·℃),c冰=2.1×103 J/(kg·℃),
m冰=0.1 kg。下列分析不正确的是( )。
A.代表水的图线是乙
B.0~2 min内,冰块吸收的热量为1.05×103 J
C.10 min末,水的末温为5 ℃
D.2~8 min内冰水混合物吸收热量但温度不变
C
9.已知沙子和水的比热容之比为1∶4,沙子和水的密度之比为3∶2。当相同体积的沙子和水吸收相同的热量时,它们升高的温度之比为 。
8∶3
10.某实验小组利用酒精灯对1 kg的某物质均匀加热,此物质每隔相同时间吸收的热量相同。他们每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态,他们根据记录的数据绘制的该物质的温度—时间图像如图所示。
(1)该物质在AB段吸收的热量是4.2×104 J,则该物质在AB段时的比热容为多大
(2)在CD段,该物质吸收的热量是多少
(3)该物质在CD段时的比热容为多大
解:(1)由题图得,AB段初温为-20 ℃,
末温为0 ℃,由Q吸=cm(t-t0)可得,该物质的比热容
cAB===2.1×103 J/(kg·℃)。
(2)CD段加热时间是AB段的2倍,所以QCD=2×4.2×104 J=8.4×104 J。
(3)mCD=1 kg,由题图得,CD段初温为0 ℃,末温为20 ℃,该物质的比热容
cCD===4.2×103 J/(kg·℃)。(共26张PPT)
章末总结(十三)
知识整合
专题归纳
专题训练
第十三章 内能
内能
内能
专题1 比热容及其应用
例1 沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小,这是因为水的( )。
A.质量大 B.温度高 C.密度大 D.比热容大
比热容是物质本身的一种性质,每种物质都有自己的比热容,当同种物质的物态发生变化时,比热容也会发生变化。常见的物质中,水的比热容较大,吸收相同的热量时,与质量相同的其他物质相比,温度变化较小,通常用来调节温度。
D
1.汽车常用水来冷却汽车发动机是因为水的 较大。若水箱中装有10 kg的水,水循环一次温度上升10 ℃,则水吸收的热量为 J。c水=4.2×103 J/(kg·℃)。
2.下列与比热容有关的生活现象,描述正确的是( )。
A.沙漠地区昼夜温差小
B.北方冬天的暖气中常用水作为取暖介质
C.在太阳光的照射下,干泥土比湿泥土升温慢
D.“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜”是我国沿海地区的生活写照
比热容
4.2×105
B
专题2 分子热运动和机械运动
例2 下列词语中,能体现分子在做热运动的是( )。
A.骏马奔驰 B.尘土飞扬
C.花香满园 D.水滴石穿
C
项目 分子热运动 机械运动
研究对象 微观分子 宏观物体
运动情况 不停运动 相对静止或运动
是否在外 力作用下 形成 否 是
是否肉眼 可见 否 是
影响因素 温度 外力(重力、弹力等)
3.下列现象能说明分子在不停地做无规则的运动的是( )。
A.秋天树叶纷纷落下
B.沸腾时水中气泡在运动
C.端午节闻到煮粽子的香味
D.扫地时看见灰尘在空中飞舞
4.下列现象用分子动理论的观点解释,其中正确的是( )。
A.落叶在风中飞舞表明空气分子在不停地做无规则的运动
B.铁块很难被压缩表明分子间没有距离
C.鲜花香气四溢是一种扩散现象
D.水和酒精混合后总体积减小表明分子间有引力
C
C
专题3 温度、热量和内能的关系
例3 关于热量、温度、内能,下列说法正确的是( )。
A.晶体熔化吸热,温度不变,内能也不变
B.0 ℃的水凝固过程中,温度不变,内能减少
C.液体沸腾后继续加热,温度不变,内能也不变
D.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
B
温度和内能是物体本身就具有的,是状态量。热量只存在于热传递的过程中,是过程量,所以我们只能说物体“吸收”或“放出”热量,不能说物体“具有”热量。
热传递可以改变物体的内能,但是内能变化,温度不一定改变(例如晶体熔化、液体凝固形成晶体的过程)。
同一物体的温度变化,内能会变化,但是内能的变化不一定通过热传递的方式实现,也可以通过做功的方式实现。
5.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )。
A.降温较多的物体内能一定较小
B.钻木取火是利用热传递改变内能的
C.冰吸收热量后内能增加,温度一定会升高
D.内能小的物体也可以将热量传递给内能大的物体
6.关于内能、温度、热量之间的关系,下列描述正确的是( )。
A.物体放出了热量,温度一定降低
B.物体温度降低,内能一定减少
C.温度相同的不同物体,内能一定相同
D.物体内能减少了,一定对外做了功
D
B
专题1 比热容及其应用
1.下列现象和比热容无关的是( )。
A.城市中修建人工湖和湿地公园来调节气温
B.在发烧的病人头上放湿毛巾降温
C.春天夜间,向稻田里灌水,防止秧苗温度过低
D.北方冬天的暖气中用热水循环取暖
B
2.以下过程不发生物态变化。初温和质量相同的两金属块甲、乙吸收了相同热量,甲的末温比乙的低,那么,当初温和质量相同的甲、乙放出相同热量时,有( )。
A.甲的末温比乙的低,甲的比热容大
B.甲的末温比乙的低,乙的比热容大
C.甲的末温比乙的高,甲的比热容大
D.甲的末温比乙的高,乙的比热容大
C
3.用相同的电加热器分别对相同质量的水和另一种液体进行加热,并绘制得到如图所示的图像,已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),则另一种液体的比热容是( )。
B
A.1.4×103 J/(kg·℃)
B.2.1×103 J/(kg·℃)
C.4.2×103 J/(kg·℃)
D.8.4×103 J/(kg·℃)
4.同种物质组成的甲、乙两个实心物体,若它们的质量之比为2∶1,
吸收热量之比为4∶1,则它们升高的温度之比为 ;若将甲物体的
质量减小一半,则两物体的比热容之比为 。
5.甲、乙两物体质量相等,如果甲物体的温度降低15 ℃,乙物体的温度降低10 ℃,这时甲放出的热量是乙放出的热量的2倍,那么由
此可知 物体的比热容大,甲、乙两物体的比热容之比为 。
2∶1
1∶1
甲
4∶3
6.某小组给冰块加热,6 min末,冰块刚好熔化完毕,下图是小组同学没有画完的图像,请你用实线绘制出熔化后的水的温度随时间变化的图像。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),冰的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)。
答案：如图所示
7.请根据下表提供的信息,回答下列问题。
物质 比热容/[J·(kg·℃)-1]
水银 0.14×103
沙子 约0.92×103
水 4.2×103
冰 2.1×103
(1)由于水比沙子的比热容大,质量相同的水和沙子吸收或放出同样的热量时,水升高或降低的温度比沙子 ,所以沿海地区的昼夜温差比内陆地区 。(均填“大”或“小”)
(2)一杯质量为0.2 kg的水,温度从70 ℃降到20 ℃,在此过程中,水放出的热量为 J,水的比热容 (填“增大”“减小”或“不变”)。
小
小
4.2×104
不变
8.两个同样的烧杯,内装温度、质量相同的水和液体甲,用同样的酒精灯加热,每隔1 min 记录一次它们的温度,测得数据如下。
(1)在加热时间相同的条件下,升温快的是 。
(2)如果它们升高相同的温度,那么 吸收的热量多。
(3)可以算出c水 (填“>”“<”或“=”)c甲。
(4)根据以上数据可得c甲= 。
液体甲
水
＞
时间/min 0 1 2 3 4 5
水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30
液体甲的温度/℃ 20 23 26 29 32 35
2.8×103 J/(kg·℃)
专题2 分子热运动和机械运动
9.下列事例中,不能表明构成物体的分子在不停地做无规则的运动的是( )。
A.看到雪花在空中飞舞
B.在皮肤上擦点酒精,立即就能闻到酒精的味道
C.衣箱中的樟脑片变小了,衣箱和衣服上充满了樟脑片的气味
D.在墙角堆煤,过一段时间,墙表面及其内部靠近表面的一浅层都变黑了
A
10.关于分子动理论,下列说法正确的是( )。
A.冲泡茶叶时,茶叶飞舞,说明分子在做无规则的运动
B.冻豆腐解冻后,出现很多孔洞,说明分子间有间隙
C.温度越高,分子运动越剧烈,当温度降至0 ℃时,分子就停止运动了
D.铁块很难被拉长,也很难被压缩,说明分子间既存在引力也存在斥力
D
11.将一小勺白糖慢慢加入满满一杯水中,杯中水不会溢出,这是因为分子间有 。过一会儿整杯水都变甜,这说明了 。
12.在百合花盛开的季节,我们走在花丛中,会闻到阵阵花香,这是 现象。
间隙
分子在不停地做无规则的运动
扩散
专题3 温度、热量和内能的关系
13.下列事例中,改变物体内能的方式与其他三项不同的是( )。
A.烧水使水变热
B.钻孔时金属块和钻头温度升高
C.阳光下盆中水温升高
D.橙汁中的冰块温度升高
B
14.小华从冰箱取出冻肉,肉的表面很快出现一层白霜,随后他将冻肉放入自来水中解冻。下列说法正确的是( )。
A.冻肉的温度很低,冻肉没有内能
B.冻肉的温度很低,因此它含有的热量很少
C.白霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的
D.冻肉在自来水中解冻时,自来水的内能增加
C
15.两个正方体形状的金属如图所示,甲、乙接触后,甲传递热量给乙,则( )。
B
A.甲物体所含的热量一定大
B.乙物体的温度一定比甲的低
C.当甲、乙内能相等时,热传递停止
D.甲物体分子运动更剧烈,其内能也更大
16.“曲水流觞”是古代文人墨客诗酒唱酬的一种雅事。酒盏随溪流动,酒的温度降低,这是通过 的方式改变酒的内能的;在盛有100 g酒的酒盏漂流过程中,酒的温度从30 ℃降低至20 ℃,放出 J的热量。酒的比热容取3.4×103 J/(kg·℃)。
17.在咖啡壶中放入100 g、10 ℃的冷水,然后将咖啡壶放到滚烫的沙子上,待水沸腾后再加入适量细腻的咖啡粉,经过搅拌得到一杯浓郁的咖啡。咖啡壶内的水沸腾前,是通过 的方式增大内能的,把100 g水加热至沸腾需要吸收 J的热量。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),当地的大气压为标准大气压。
热传递
3.4×103
热传递
3.78×104(共16张PPT)
第十三章 内能
第3节 内能
第1课时 内能
关键能力训练
素养分层评价
必备知识导学
学习任务清单
序号 学习任务 核心素养
1 了解内能的定义 物理观念
2 能简单描述温度和内能的关系 科学思维
1.机械能和内能的对比。
运动
机械能 内能
物体由于① 而具有动能 分子在不停地做④ ,所以分子也具有动能
物体由于受到重力并处在② 而具有重力势能;物体由于发生弹性形变而具有弹性势能 分子之间有相互作用的⑤ 和⑥ ,类似弹簧形变时的相互作用力,所以分子也具有势能,这种势能叫作分子势能
动能、重力势能和弹性势能统称为③ 构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫作⑦
可能为0 一定不为0
一定高度
机械能
热运动
引力
斥力
物体的内能
2.内能的单位和其他能量的单位一样,都是 。
3.一切物体,不论温度高低,都具有 。
例1 下列说法正确的是( )。
A.0 ℃的物体没有内能
B.单个分子的动能与分子势能的总和叫作内能
C.物体内能的大小与温度无关
D.物体具有内能也可以同时具有机械能
焦耳
内能
D
例2 下列说法不正确的是( )。
A.内能和机械能各自包含动能和势能,因此,它们在本质上是一样的
B.运动物体的内能和机械能均不为0
C.一个物体的机械能可以为0,但它的内能永远不可能为0
D.物体的机械能变化时,它的内能可以保持不变
A
1.下列说法正确的是( )。
A.内能就是机械能
B.0 ℃的物体没有内能
C.物体内能的大小与其温度有关
D.物体内能的大小与其运动速度有关
C
2.关于内能,下列说法正确的是( )。
A.炽热的铁水比冰块的内能大
B.温度高的物体,内能一定大
C.物体温度升高时,内能增加
D.物体内能增加时,温度一定升高
C
3.某个物体内能为b J,每个分子的平均动能为a J,该物体包含的分子个数为n个,则它的分子总势能为 J。
4.如图所示,甲杯中水量较少,乙、丙、丁杯中的水量相同,根据内能的知识,甲、乙两杯水的内能 (填“甲大”“乙大”或“无法比较”),四杯水中, 杯中水的内能最大。
b-an
无法比较
甲 乙 丙 丁
丁
1.关于内能,下列说法正确的是( )。
A.温度低于0 ℃的物体不具有内能
B.物体具有内能,也可以同时具有机械能
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.物体内能只与分子动能有关
B
2.下列说法正确的是( )。
A.水具有内能,冰块没有内能
B.水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大
C.一杯水的温度越高,它具有的内能越大
D.一杯水放在高处比放在低处具有的内能大
3.下列说法正确的是( )。
A.0 ℃的冰具有内能
B.内能与质量无关
C.物体内能越大,温度越高
D.-5 ℃的物体一定比5 ℃的物体的内能少
C
A
4.下列说法正确的是( )。
A.任何状态下处于任何位置的物体都具有内能
B.机械能大的物体内能一定大
C.静止在地面上的物体无内能
D.空中飞行的子弹比地面上静止的子弹内能多
A
5.关于内能,下列说法正确的是( )。
A.一切物体都具有内能,但不一定具有机械能
B.炽热的铁水具有内能,冰冷的冰块不具有内能
C.在空气中飞行的铅球具有动能,不具有内能
D.温度低的物体具有的内能少,温度高的物体具有的内能多
A
6.南极是世界上最冷的地方之一,常年平均气温是-25 ℃。假设甲、乙两名同学有机会来到了南极,他们之间发生了一次有趣的对话,部分说法如下,其中不正确的是( )。
A.甲:呵呵,这里太冷了,冰山肯定没有内能了
B.乙:再冷,构成冰山的分子也在做热运动呀,所以冰山也有内能
C.甲:如果太阳出来,冰山吸收热量,内能一定增加
D.乙:冰山的内能可能比100 ℃的沸水的内能大
A
7.甲、乙两个冰块的质量相同,温度均为0 ℃。甲冰块位于地面静止,乙冰块静止在10 m高处,关于这两个冰块,下列说法正确的是( )。
A.两个冰块的机械能一样大
B.冰块乙的机械能大
C.冰块甲的内能大
D.冰块乙的内能大
B
8.如图所示,该打火机以丁烷为燃料,在标准大气压p0下,丁烷的熔点为-135.35 ℃,沸点为-0.5 ℃。随着液态丁烷表面气压的增大,其沸点会升高。
(1)在常温下,可以通过压缩体积的方式让丁烷从气态变成液态,此过程发生的物态变化名称是 ,该物态变化过程中要 (填“吸热”或“放热”)。
液化
放热
(2)在室温25 ℃时,观察到打火机内的丁烷是液态,且没有沸腾。由此推断此时打火机内气压 (填“大于”“等于”或“小于”)p0。
(3)用该打火机给固体M加热,M吸收热量,温度升高,达到熔点(熔点为40 ℃)后温度保持一段时间不变,完全变成液体后,温度继续上升。在加热过程中,M的内能随时间变化的大致情况是 (填图下对应的字母)。
大于
A B C D
D (共27张PPT)
第十三章 内能
第1节 热量 比热容
第1课时 比热容
关键能力训练
素养分层评价
必备知识导学
学习任务清单
序号 学习任务 核心素养
1 了解热量及其单位 物理观念
2 体会控制变量的方法在比较不同物质吸收热量的情况实验中的作用 科学思维
3 了解比热容的概念，知道比热容是物质的一种性质 物理观念
4 尝试用比热容解释简单的自然现象 科学思维
知识点一 热量
1.加热水的过程就是热传递的过程。在热传递过程中,传递的热的多
少叫作 。热量的单位是 。
2.将初温相同的一壶水和半壶水烧至沸腾,烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量 ;把一壶水烧开比把它烧成温水需要的热量 。可见,水吸收的热量和它的 有关,也和它 有关。
热量
焦耳
多
多
质量
升高的温度
例1 给炉子上装有水的水壶加热,水和水壶的温度升高,是因为水和水壶从火焰上吸收了 。当关闭阀门熄火后,水和水壶的温度降低,是因为水和水壶放出了 。
例2 用如图甲、图乙所示实验装置比较不同物质吸收热量的情况
乙
甲
热量
热量
(1)实验过程中,温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底、烧杯侧壁和
。
(2)实验中选取初温相同且 (填“质量”或“体积”)相等的A、B两种液体。
(3)选用规格相同的电加热器分别给A、B两种液体加热,这样做的目的是保证在相同时间内A、B两种液体吸收的热量 。
电加热器
质量
相同
(4)根据实验测得的数据描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间的变化,如图丙所示,则质量相等的A、B两种液体,升高的温度相同时, 吸收的热量多。
丙
B
规律总结：物质吸收热量的多少不易测量,所以,我们采用转换法,通过电加热器加热的时间长短间接地反映被加热物质吸收热量的多少。
知识点二 比热容
1.一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的 和升高的温度乘积之比,叫作这种物质的比热容。
2.比热容用符号 表示,它的单位是 ,符号是 。
3.比热容是反映物质自身性质的物理量。不同的物质,比热容一般 。
质量
c
焦每千克摄氏度
J/(kg·℃)
不同
4.水的比热容。
(1)水的比热容较大,为 J/(kg·℃),质量相同的水和其他常见的物质相比,当吸收或放出同样的热量时,水的温度变化较小。
(2)水对调节 有较强的作用。如:①暖气用水作为散热剂,汽车发动机用水作为冷却剂;②生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度;③海边昼夜的气温变化不会很大。
4.2×103
温度
例3 根据比热容的定义,下列说法正确的是( )。
A.杯中的水喝掉一半,剩下的水的比热容变小
B.热水的比热容大于冷水的比热容
C.水结冰以后,水的比热容和冰的比热容不同
D.给水加热时,水吸收的热量越多,比热容越大
C
知识归纳：物质的比热容不随物体的质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的变化而变化,只要是同一物态的同种物质,不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何,比热容一般都相同。
例4 下列事例中,与“水的比热容较大”这个特性无关的是( )。
A.汽车发动机用水作为冷却剂
B.人游泳之后从水中出来,风一吹感觉特别冷
C.海边昼夜温度变化比沙漠中小,适于居住
D.生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度
B
知识点一 热量
1.同种材料制成的大、小两个火锅装上温度相同、高度相同的清水,放在同样规格的电磁炉上,小锅中的水先沸腾,说明物质吸收的热量与物质的 有关。
2.关于热量,下列说法正确的是( )。
A.没有吸热过程和放热过程,说热量是毫无意义的
B.热量就是能量
C.热量就是温度
D.热量总是从含有热量多的物体传递给含有热量少的物体
质量
A
知识点二 比热容
3.下表是一些物质的比热容,根据表中数据和生活现象,下列判断正确的是( )。
物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油 约2.1×103 干泥土 约0.84×103
冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103
沙子 约0.92×103 铜 0.39×103
D
A.不同种类的物质,比热容一定不同
B.比热容与物质的物态无关
C.质量相同、初温相同的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块的末温更低
D.沿海地区昼夜温差小,是因为水的比热容较大
4.人体内水的占比为60% ~ 70%,这有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )。
A.热量 B.密度 C.温度 D.比热容
5.某同学在海边玩耍,感觉沙滩上的沙子很热,海水却比较凉爽。某天,他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量,绘成的温度随时间变化的图像如图所示。由图像我们可以看出,海水在一天中的温差比沙子小,这是因为海水的 比沙子的大。
D
比热容
1.对公式c = 的理解,下列说法正确的是( )。
A.物质的比热容与物体的质量成反比
B.比热容与物体质量的多少、温度变化的大小、吸热或放热的多少无关
C.物质的比热容与物体吸热或放热的多少成正比
D.物质的比热容与物体的温度变化的大小成反比
B
2.湿地被称为“地球之肾”,可以有效地调节气温,这主要是因为水的( )。
A.比热容大 B.密度大
C.流动性大 D.易蒸发
3.一杯开水降至室温的过程中,下列判断正确的是( )。
A.比热容不变,放出热量
B.比热容不变,吸收热量
C.比热容变大,放出热量
D.比热容变小,吸收热量
A
A
4.一些物质的比热容如下表所示,表中数据单位均为J/(kg·℃),下列说法正确的是( )。
A.1 kg水与2 kg水升高相同的温度,吸收的热量相等
B.不同物质的比热容一定不同
C.物质的比热容与物质的状态无关
D.在太阳光照射下,湿泥土比干泥土升温慢
D
物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1]
水 4.2×103 铝 0.88×103
酒精 2.4×103 干泥土 约0.84×103
煤油 约2.1×103 冰 2.1×103
5.北方的暖气片中用水做循环物质,主要是应用了水的比热容较 的性质,一杯水倒掉一半,它的比热容 (填“变大”“变小”或“不变”)。
6.某同学家买了一个电暖气,阅读说明书时发现,电暖气里的工作物质是油而不是水,是因为油的比热容比水的 ,加热时升温 (填“快”或“慢”)。
大
不变
小
快
7.已知铝的比热容比铜的大,相同质量的铝和铜,吸收相同的热量,则( )。
A.铝升高的温度较高
B.铜升高的温度较高
C.铝和铜升高的温度相同
D.无法比较升高的温度
B
8.两个相同的容器分别装了质量和初温都相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间的关系如图所示。下列说法错误的是( )。
A.升高相同的温度,甲液体吸收的热量多
B.吸收相同的热量,乙液体比甲液体的末温高
C.甲液体的比热容小于乙液体的比热容
D.即使甲液体吸收的热量增多,甲的比热容也不变
C
9.将质量和初温相同、材料不同的金属块甲、乙、丙加热到相同的温度后,放到表面平整的冰块上。经过一段时间,冰块形状基本不再变化,如图所示。由此说明,这三块金属块中, 的比热容最大。
丙
10.为比较煤油和水的吸热情况,某实验小组利用如图甲所示的装置进行探究。
甲
(1)在两个相同的烧杯中分别倒入 (填“质量”或“体积”)和初温均相同的煤油和水。为使两烧杯中的液体每秒吸收的热量相同,应选择规格 (填“相同”或“不同”)的两个电加热器进行加热。
质量
相同
(2)实验过程中,用相同的秒表和温度计测量了两液体的加热时间和温度,并将数据记录在表格中。分析实验数据时,小组同学发现表格的设计存在不足,即各物理量的记录缺少 。
(3)实验中,小组同学比较两液体升高相同温度所用的时间便可判断出 (填“煤油”或“水”)吸收的热量较多。
物质 初温 加热时间 末温
煤油 20 5 35
水 20 5 30
单位
水
(4)实验结束后,小组同学又用该装置探究了水在升高相同的温度时,吸收热量的多少跟质量的关系,得到了如图乙所示的不同质量的水在加热过程中的温度随时间变化的关系图像。由图像可知 (填“A”或“B”)图线对应的水的质量较大。
B
乙
11.小明利用如图甲所示的装置探究沙子和水的吸热情况。
甲
(1)实验中,需要控制沙子和水的初温和 相等。
质量
(2)用相同的酒精灯火焰进行加热,可通过比较 来比较沙子和水吸收热量的多少。
(3)根据实验数据绘制成如图乙所示的图像,分析图像可知,升高相同的温度时, 吸收的热量较多。
加热时间
水
(4)图丙是某沿海城市和某内陆城市年气温变化曲线,根据以上探究的结论可推断,曲线 (填“C”或“D”)表示的是沿海城市的年气温变化。
D (共27张PPT)
第十三章 内能
第2节 分子动理论的初步知识
关键能力训练
素养分层评价
必备知识导学
学习任务清单
序号 学习任务 核心素养
1 知道常见的物质是由分子、原子等构成的 物理观念
2 能识别扩散现象,能用分子动理论的观点进行解释 科学思维
3 知道分子间存在着相互作用力 物理观念
知识点一 物质的构成
1.常见的物质是由极其微小的粒子——分子、 等构成的。在研究与热学有关的问题时,这些微观粒子可以不必区分,都看作分子。
2.分子很小,通常以 m为单位来量度分子。人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。不过,电子显微镜可以帮助我们观察到这些微小的粒子。
原子
10-10
例1 冬天,雪花漫天飞舞,雪花 (填“是”或“不是”)分子。
规律总结：分子的体积很小,用肉眼和光学显微镜都不能直接观察到分子,凡是用肉眼能直接观察到的一定不是分子。
不是
知识点二 分子热运动
1.不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象,叫作 。
2.一切物质的分子都在不停地做 的运动。这种无规则的运动叫作分子的热运动。分子运动越剧烈,物体的温度 。
扩散
无规则
越高
例2 下列不属于扩散现象的是( )。
A.在一杯热水中滴入一滴蓝墨水,整杯水变蓝
B.打扫卫生,看到阳光下飞扬的灰尘
C.长期堆煤的墙角,墙体变黑
D.在箱子里放上樟脑片,过些日子一开箱就能闻到樟脑气味
B
知识拓展:(1)扩散现象一定是发生在不同物质之间,向盛有水的烧杯中继续加水,发生的不是扩散现象。
(2)扩散现象并不局限于同种状态,气体和液体、气体和固体、液体和固体之间均能发生扩散现象。
(3)一般来说,气体扩散的速度大于液体扩散的速度,液体扩散的速度大于固体扩散的速度。所以扩散的快慢除了和温度有关,还和物质的状态有关。
知识点三 分子间的作用力
1.常见的物质是由大量 构成的,物质内的分子在不停地做 ,分子之间存在 和 。
2.各种热现象的微观本质都是分子的 。
3.下表归纳了物质固、液、气三态的微观特性和宏观特性,请完成这个表格。
分子
物态 微观特性 宏观特性 分子间距离 分子间作用力 有无固定形状 有无固定体积
固态 很大
液态 较大 较大
气态 很大
热运动
引力
斥力
热运动
很小
很小
有
有
无
有
无
无
方法技巧:分子间的引力和斥力是同时存在的,当分子间的距离变小时,引力和斥力同时增大,只是斥力增大得比引力快,所以对外表现为斥力;当分子间的距离变大时,引力和斥力同时减小,只是斥力减小得比引力快,所以对外表现为引力。
例3 用电子显微镜观察金条,看到的金原子如图所示,下列说法正确的是( )。
A.金原子间作用力比较小,没有固定位置
B.金条温度越高,金原子的热运动越剧烈
C.金原子间间隙较大,使得金条很容易被压缩
D.金片和铅片都是固体,所以它们之间不会发生扩散现象
B
知识点一 物质的构成
1.春季患流感的病人会增多,流感病毒 (填“是”或“不是”)分子。
2.下列说法正确的是( )。
A.分子是组成物质的最小微粒
B.我们看到的粉笔灰就是分子
C.削铅笔时,产生的铅笔芯的碎末就是分子
D.分子非常小,人们不能用肉眼进行观察
不是
D
知识点二 分子热运动
3.“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识是:分子做无规则运动的剧烈程度与 有关。
4.下列描述中是扩散现象的是( )。
A.桂花花香四溢
B.雪花漫天飘舞
C.灰尘空中飞扬
D.江面雾气弥漫
温度
A
5.关于扩散现象,下列说法正确的是( )。
A.扩散现象只能发生在气体之间
B.扩散现象说明分子在不停地做无规则的运动
C.扩散现象的快慢只与温度有关
D.在0 ℃的环境温度下,不会发生扩散现象
B
知识点三 分子间的作用力
6.我国空间站的航天员用水将两个塑料板连接起来,搭建了一座液体桥,如图所示。水在两板之间连接成为桥,这说明( )。
A.分子之间存在引力
B.分子之间存在斥力
C.物质由大量分子构成
D.水分子在不停地运动
A
7.夏天,荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般,摇一摇荷叶,水珠会很快滑落,荷叶上滴水不沾。关于荷叶上的水珠,下列说法正确的是( )。
A.当水珠静止不动时,水珠中的水分子也静止不动
B.很小的水珠就是一个水分子
C.荷叶不沾水,是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力没有引力
D.两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠,说明分子之间存在引力
D
1.将洗净的蔬菜放入坛中,加入适量清水和食盐,密闭、静置一段时间后,蔬菜内部也有了咸味,这说明( )。
A.分子之间存在斥力
B.分子之间存在引力
C.物质是由大量分子构成的
D.分子在不停地做无规则的运动
D
2.下列现象中能说明分子在不停地做无规则的运动的是( )。
A.雪花飘飘 B.尘土飞扬 C.花香满园 D.落叶纷纷
3.下面的示意图形象地反映了物质的气、液、固三种不同状态下的分子模型。下列说法正确的是( )。
A.甲是液态 B.乙是气态 C.丙是液态 D.甲是固态
C
A
4.下列实验中,能证明分子间存在斥力的是( )。
A.红墨水在水中扩散开
B.密封注射器内的液体很难被压缩
C.水和酒精混合后总体积变小
D.铅块相互紧压后会粘在一起
B
5.有甲、乙两个实验事实。甲:把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起,在室温下放置5年后再将它们切开,看到金与铅相互渗入约1 mm深。乙:将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两个铅柱就会结合起来,甚至不易拉开。对这两个实验事实的分析,正确的是( )。
A.甲说明固体间也能发生扩散,乙说明分子间存在引力
B.甲说明分子间存在引力,乙说明固体间也能发生扩散
C.甲说明分子间存在斥力,乙说明分子间有间隙
D.甲说明分子间有间隙,乙说明分子间存在斥力
A
6.烹饪肉片时,将肉片直接放入热锅里爆炒,在炒肉片的过程中,附近能闻到肉香,这是 现象,说明 。
扩散
分子在不停地做无规则的运动
7.下列说法不正确的是( )。
A.用手捏面包,面包的体积缩小了,证明分子间有间隙
B.封闭在容器内的液体很难被压缩,证明分子间有斥力
C.打开香水瓶后,很远的地方都能闻到香味,证明分子在不停地运动
D.假期过后,黑板上的粉笔字很难擦掉,证明分子在不停地运动
A
8.电热液体蚊香瓶中的碳纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,发热装置会使棒的上端温度达到50 ℃左右,从而提高驱蚊效果。下列说法不正确的是( )。
A.碳纤维棒里面有空隙,说明分子间有间隙
B.常温下,碳纤维棒里的杀虫剂分子做无规则的热运动
C.杀虫剂由液态变为气态,它的分子间的距离发生了改变
D.杀虫剂对整个房间都有驱蚊效果,是分子不断运动的结果
A
9.茶起源于中国,盛行于世界。泡茶时能闻到浓浓茶香,这是 现象,温度越 ,茶香越浓。拿起杯盖,杯盖内表面会沾有很多小水珠,这是水蒸气 形成的。小水珠不会从杯盖上掉落,这说明分子间存在 (填“引力”或“斥力”)。
扩散
高
液化
引力
10.关于分子动理论的实验。
a b c d e
图a:清水与硫酸铜溶液开始界面十分清晰,静置一段时间后,两种液体混合均匀了。
图b:玻璃板下表面接触水面,用弹簧测力计把玻璃板拉开,发现拉力大于玻璃板重力。
图c:水和酒精充分混合后的总体积小于混合前水和酒精的体积之和。
图d:将红墨水滴入水中,可以看到它在水中扩散开来。
图e:将两个底面平整、干净的铅块紧紧地压在一起, 两个铅块就会结合起来,下面挂一个钩码也不能将它们拉开。
(1)图a和图 两个实验现象的原因相同,实验表明:分子在不停地做 ,图a中硫酸铜的密度 水的密度,在实验过程中 (填“需要”或“不需要”)搅动量筒里的液体。
d
无规则的运动
大于
不需要
(2)图b和图 两个实验现象的原因相同,实验表明:分子之间存在 。
(3)为尽快达到实验目的,图d可以用 (填“冷”或“热”)水进行实验,原因是分子的热运动的快慢与 有关。
(4)图e装置放在真空罩内,随着罩内空气被抽出,两个铅块 (填“会”或“不会”)被重物拉开。
e
引力
热
温度
不会
