第1章 内能
1.分子动理论
知识点? 物质的构成
1.物体是由大量 组成的,分子有 的种类,物质所含分子的种类不同,物质的性质就 。
2.如果把分子看成球形,分子的直径是以 m来量度的,所以分子体积非常 ,数目非常 。
知识点? 分子的运动
3.分子在永不停息地做 运动。
4.由于分子 ,不同物质 的现象叫扩散。液体,固体分子间都会发生 现象,但要比气体分子之间的扩散现象慢得多,扩散现象表明 。
知识点? 分子间的作用力
5.分子间既有 力又有 力,当分子间相距为某一距离r时,引力 斥力;当分子间的距离小变小时,表现为 力;当分子间距离变大时表现为 力;当分子间距离非常大时,分子间的作用力可以 。
6.对于分子而言,分子间的相互作用力具有很大的意义。物质的三态——气态、液态和固态,其区别就在于三态中分子间的 与分子的 不同。
7.分子动理论:物体是由 组成的,分子都在 做无规则运动,分子间存在着 和 。
8.布朗运动不是分子运动,但是它能证明 。
1.固体分子间没有空隙。( )
2.通过扩散现象能够观察液体分子的运动。( )
3.病毒随飞沫传播过程是杂乱无章的分子运动。( )
4.固体分子间同时存在斥力和引力。( )
重难点 分子动理论的基本内容
【典例】对下列现象的解释,正确的是( )
A.有的分子之间只有引力,有的分子之间只有斥力
B.将一定量水和酒精混合后总体积变小,说明分子间存在间隙
C.冬季寒潮来临,雪花漫天飞舞是分子在做无规则运动
D.用锉刀锉铁件,得到很多细小铁粉,每粒铁粉都是铁分子
解答分子动理论问题,要从以下视角出发进行分析:物质是由分子组成的,分子的运动是人用肉眼看不到的,看到的就不是分子的运动;一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。分子间既有引力也有斥力,还存在间隙。
【对点训练】
某九年级同学学完《分子动理论》一节后,在笔记本上写下了自己的疑问:液体分子热运动的剧烈程度与液体的浓度有关系吗?
器材:三杯质量和温度相等浓度不同的盐水、红墨水、滴管、停表
实验步骤:①用滴管同时在三杯质量和温度相等浓度不同的盐水的底部滴加等量的红墨水;
② 。
结论分析: 。
2.内能和热量
知识点? 温度与热运动
1.温度表示物体的 程度。物体的温度越高,扩散越快,说明构成物体的大量分子的无规则运动越 。即温度反映了构成物体的大量分子做无规则运动的 程度。
2.物体内部大量分子的 运动叫作热运动。
知识点? 物体的内能
3.物体内所有分子热运动的 和 的总和,叫作物体的内能。
4.同一物体,温度越 ,物体内分子运动越 ,分子动能越 ,内能也越 。内能还和物体内部分子的 、 、 、 等因素有关。
5.内能的改变会影响物体内部分子的 及 的变化,从而引起 、 、 、 等各种热现象。
6.改变物体内能的方式有两种,一种是以 的形式从一个物体向另一个物体 ,叫作热传递,在热传递过程中,转移 的多少叫作热量。另一种是从其他形式的能量 为内能或内能 为其他形式的能量,叫作做功。
知识点? 燃烧:放出热量
7.燃料的燃烧是一种 ,在燃烧过程中,燃料的 能转化为 能。
8.燃料 燃烧放出的 与燃料 的比,叫作这种燃料的热值,用符号 表示,计算公式 。
1.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变。( )
2.温度高的物体内能不一定大,温度低的物体内能不一定小。( )
3.内能大的物体也一定会将热量传递给内能小的物体。( )
4.物体的温度越高,所含热量越多。( )
重难点? 物体的内能及其改变
【典例1】下列过程中,不属于做功改变物体内能的是( )
A.冬天人们晒太阳取暖
B.钻木取火
C.搓手使手变暖和
D.划火柴取火
改变物体内能的方法:一是热传递,高温物体放出热量、降低温度、内能减少;低温物体吸收热量、温度升高、内能增加。二是做功,对物体做功(克服摩擦做功、压缩气体做功),物体的内能增加、温度升高;物体对外做功(气体膨胀做功),物体的内能减少、温度降低。
【对点训练】
1.如图所示,四杯水中内能最大的是( )
2.如图所示,将一根铁丝用手快速反复弯折,铁丝弯折处会发热,铁丝的温度会 ,内能将 。这个实验说明: 可以改变物体的内能。在寒冷的西伯利亚,温度可达零下几十摄氏度,滴水成冰,则这些冰 (填“有”或“没有”)内能。若冰在太阳的照射下熔化,则在冰熔化的过程中,它的内能 ,这是通过 的方式改变物体内能的。
重难点? 燃烧:放出热量
【典例2】中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。艾灸是利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位,能够达到防病治病的目的。若一根质量为0.05 kg的艾条,完全燃烧能放出1.4×106 J的热量,则该艾条的热值为 J/kg。当艾条燃烧掉一半后,其热值 (填“变大”“变小”或“不变”)。
计算燃烧放热的相关问题,利用燃烧放热公式Q放=mq=Vq或者变形公式q=或者q=列式计算。关于热值的讨论,要知道热值是物质的本身属性,它不随物质质量的改变而改变。
【对点训练】
3.据测算,一场全程马拉松比赛,运动员身体消耗的能量约为1.2×107 J,若焦炭的热值为3.0×107 J/kg,则这些能量需要完全燃烧 kg的焦炭才能得到;若用这些焦炭完全燃烧放出的热量来给1 000 kg,12 ℃的酒精加热,能使酒精温升高 ℃。[c酒精=2.4×103 J/(kg·℃)]
3.比热容
知识点? 物质的吸热性能
1.物体由于吸收或者放出热量而使其温度变化的过程,实质上是 的过程。
2.同种物质的物体,吸收或放出热量的多少,与物体 及 有关。
3.不同物质的物体,在质量、温度变化相同的情况下,吸收的热量 。
4.物质吸收热量的多少,不仅与其 及 有关,还与它是 有关。
知识点? 比热容
5.定义:如果质量为m的某种物质从外界吸收热量Q,温度升高了Δt,则 即是这种物质的比热容。用符号 表示。
6.单位:比热容的单位是 ,读作 。
7.单位质量的某种物质温度降低1 ℃放出的热量和它温度升高1 ℃吸收的热量 。
8.水的比热容是 ,它表示 。
知识点? 热量的计算
9.吸热公式:Q吸= ;放热公式: Q放= 。式中的Q吸是 的热量,Q放是 的热量,单位是 ;c是物质的 ,单位是 ;m是物质的 ,单位是 ;t0是 ,t是 ,单位是 。
1.比热容跟物体吸收或放出的热量有关。(×)
2.物体的质量越大,它的比热容越大。(×)
3.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量无关。(√)
4.比热容与物态也无关。(×)
重难点 比热容的理解
【典例】关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物体放出热量越多,比热容越大
B.一定质量的水温度从80 ℃降到20 ℃,比热容减小
C.一杯水用去一半,其比热容变为原来的一半
D.比热容是物质的性质,与温度、质量和吸热多少都没有关系
比热容反映了物质吸收或者放出热量的能力,是物质的一种特性,其大小与物体的种类、状态有关,与物质的质量、体积、温度、密度、吸放热的多少以及形状等无关。
【对点训练】
下表是一些物质的比热容[单位:J/(kg·℃)],根据表中数据,下列判断正确的是( )
水 4.2×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
沙石 0.92×103 铜 0.39×103
A.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
B.物质的状态发生变化,比热容不变
C.冰和水升高相同的温度,水吸收的热量更多
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
实验 比较不同物质的吸热情况
1.实验装置
2.实验器材
铁架台、两支相同的试管、温度计、停表、水、铁砂、酒精灯、天平。
3.实验步骤
(1)在两支相同的试管中分别加入质量相等的水和铁砂。
(2)分别用同一酒精灯加热,用温度计测量它们的温度变化。
(3)记录水和铁砂分别上升5 ℃、10 ℃、15 ℃所需的时间,以此比较二者吸收热量的能力。
4.实验数据记录表格
材料 升高5 ℃所 需时间/s 升高10 ℃所 需时间/s 升高15 ℃所需 时间/s
水
铁砂
5.实验结论
物质吸收热量的多少,不仅与其质量及温度的变化有关,还与它是什么物质有关。
6.评估交流
(1)实验主要器材的作用:
天平:选用质量相等的不同物质进行实验。
实验中选用同一个酒精灯的原因:保证相同加热时间内释放的热量相同。
(2)比较不同物质吸热能力的方法:加热相同时间,比较升高的温度,温度升高得小的物质吸热能力强;升高相同的温度,比较加热时间,加热时间长的物质吸热能力强。
【对点训练】
中午,小华和小明赤脚在海边玩耍,站在沙上感觉比站在海水中烫,晚上他们又来到海边,仔细测试沙子和海水的温度,发现沙子比海水凉。小华认为,可能是海水和沙子吸(放)热的本领不一样,于是,小华和小明各取海水和沙子样品,用如图甲所示的装置进行探究。
(1)实验中,烧杯中的海水和沙子应保持相同的 ,除了图甲中所示的器材外,他们还需要的实验器材有 和 。
(2)实验数据记录如下:
实验 次数 物质 质量/g 初温/℃ 末温/ ℃ 加热时间/ min
1 水 200 20 28 8
2 水 100 20 28 4
3 沙子 200 20 28 4
4 沙子 200 20 24 2
加热时要搅拌沙子,这样做的目的是 。
(3)分析实验次数1、2可得到的结论是:同种物质,升高的温度相同时, 越大,吸收的热量 。
(4)分析3、4次实验可得到的结论是:同种物质, 相同, 越大, 。
〈拓展提升〉
(5)如图2所示,是另一小组根据自己所选的两种液体所测的数据绘制的图像,冬天,如果你想自制暖手袋,由图丙可知,应选液体 (选填“A”或“B”)作为供暖物质,其效果更佳;如果A的比热容是1.8×103 J/(kg·℃),则B的比热容是 J/(kg·℃)。
(6)如图所示,为探究物质的吸热能力,另一实验小组用规格完全相同的实验器材分别对初温相同的100 g水、200 g水、100 g煤油进行加热。
小组成员若要探究不同物质的吸热能力的差异应选择 (选填“甲”“乙”或“丙”)两图进行实验;实验结束后,根据实验数据绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像,如图丁所示,分析可知200 g水对应的图像应该是 (填“a”“b”或“c”);
(7)进行实验:该兴趣小组设计了如下实验步骤,其中存在错误的是 。
A.在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油;
戊
B.用温度计测量这两种液体的初温,发现温度计示数相同;
C.把两个试管同时放入同一烧杯中加热(如图戊所示),且加热相同的时间;
D.用温度计测出两种液体的末温,发现两温度计的示数不相同。
4.跨学科实践:风
知识点? 认识风
1.风的形成:当地面受热 时,空气没有相对上升和相对下沉的运动。当A地接受热量多,B、C两地接受热量少时,A地近地面空气 ,致使A地近地面附近空气密度 ,空气 ,气压 ,B、C两地近地面附近空气向A地流动。同时A地热空气上升,到上空聚积,使A地上空空气密度 ,因而形成 ,A地上空空气向B、C两地上空流动。这两个变化让B、C两地上空气压 两地近地面附近气压,使空气下沉。空气的这种环形流动,在各个位置形成了不同方向的风。如图所示为A、B、C三地的环形风向路径。
知识点? 我们周围的风
2.海陆风和陆路风:海陆风的形成: 是夏季海岸形成微风的原园。风有时吹向海洋,有时吹向陆地。白天,在炎热的日光下,暖空气从 上升起,海洋上来的 流入陆地进行补充,形成了吹向 的海陆风。第1章 内能
1.分子动理论
知识点? 物质的构成
1.物体是由大量分子、原子组成的,分子有不同的种类,物质所含分子的种类不同,物质的性质就不同。
2.如果把分子看成球形,分子的直径是以10-10m来量度的,所以分子体积非常小,数目非常大。
知识点? 分子的运动
3.分子在永不停息地做无规则运动。
4.由于分子运动,不同物质在互相接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。液体,固体分子间都会发生扩散现象,但要比气体分子之间的扩散现象慢得多,扩散现象表明一切物体分子都在不停地做无规则运动。
知识点? 分子间的作用力
5.分子间既有引力又有斥力,当分子间相距为某一距离r时,引力=斥力;当分子间的距离小变小时,表现为斥力;当分子间距离变大时表现为引力;当分子间距离非常大时,分子间的作用力可以忽略。
6.对于分子而言,分子间的相互作用力具有很大的意义。物质的三态——气态、液态和固态,其区别就在于三态中分子间的相互作用与分子的运动状态不同。
7.分子动理论:物体是由大量分子组成的,分子都在不停地做无规则运动,分子间存在着引力和斥力。
8.布朗运动不是分子运动,但是它能证明分子在运动。
1.固体分子间没有空隙。(×)
2.通过扩散现象能够观察液体分子的运动。(×)
3.病毒随飞沫传播过程是杂乱无章的分子运动。(×)
4.固体分子间同时存在斥力和引力。(√)
重难点 分子动理论的基本内容
【典例】对下列现象的解释,正确的是( )
A.有的分子之间只有引力,有的分子之间只有斥力
B.将一定量水和酒精混合后总体积变小,说明分子间存在间隙
C.冬季寒潮来临,雪花漫天飞舞是分子在做无规则运动
D.用锉刀锉铁件,得到很多细小铁粉,每粒铁粉都是铁分子
解析:分子间的斥力和引力是同时存在,故A错误;水和酒精混合后总体积变小,说明分子间存在间隙,故B正确;雪花漫天飞舞,是固体颗粒的机械运动,不属于分子运动,故C错误;用锉刀锉铁件,得到很多细小铁粉,人眼睛仍能看见粉末,故每粒铁粉不是铁分子,故D错误。
答案:B
解答分子动理论问题,要从以下视角出发进行分析:物质是由分子组成的,分子的运动是人用肉眼看不到的,看到的就不是分子的运动;一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。分子间既有引力也有斥力,还存在间隙。
【对点训练】
某九年级同学学完《分子动理论》一节后,在笔记本上写下了自己的疑问:液体分子热运动的剧烈程度与液体的浓度有关系吗?
器材:三杯质量和温度相等浓度不同的盐水、红墨水、滴管、停表
实验步骤:①用滴管同时在三杯质量和温度相等浓度不同的盐水的底部滴加等量的红墨水;
②用停表测量三杯盐水完全变红所用的时间,并记录数据。
结论分析:液体分子热运动的剧烈程度与液体的浓度无关。
2.内能和热量
知识点? 温度与热运动
1.温度表示物体的冷热程度。物体的温度越高,扩散越快,说明构成物体的大量分子的无规则运动越剧烈。即温度反映了构成物体的大量分子做无规则运动的剧烈程度。
2.物体内部大量分子的无规则运动叫作热运动。
知识点? 物体的内能
3.物体内所有分子热运动的动能和分子间相互作用的势能的总和,叫作物体的内能。
4.同一物体,温度越高,物体内分子运动越剧烈,分子动能越大,内能也越大。内能还和物体内部分子的多少、种类、结构、状态等因素有关。
5.内能的改变会影响物体内部分子的运动及结构的变化,从而引起热膨胀、熔化、凝固、蒸发等各种热现象。
6.改变物体内能的方式有两种,一种是以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递,叫作热传递,在热传递过程中,转移内能的多少叫作热量。另一种是从其他形式的能量转化为内能或内能转化为其他形式的能量,叫作做功。
知识点? 燃烧:放出热量
7.燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能。
8.燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比,叫作这种燃料的热值,用符号q表示,计算公式q=。
1.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变。(×)
2.温度高的物体内能不一定大,温度低的物体内能不一定小。(√)
3.内能大的物体也一定会将热量传递给内能小的物体。(×)
4.物体的温度越高,所含热量越多。(×)
重难点? 物体的内能及其改变
【典例1】下列过程中,不属于做功改变物体内能的是( )
A.冬天人们晒太阳取暖
B.钻木取火
C.搓手使手变暖和
D.划火柴取火
解析:冬天人们晒太阳取暖是通过热传递改变物体的内能,故A符合题意;钻木取火、搓手使手变暖和、划火柴取火都是克服摩擦做功,使物体的内能增加、温度升高,故B、C、D不符合题意。
答案:A
改变物体内能的方法:一是热传递,高温物体放出热量、降低温度、内能减少;低温物体吸收热量、温度升高、内能增加。二是做功,对物体做功(克服摩擦做功、压缩气体做功),物体的内能增加、温度升高;物体对外做功(气体膨胀做功),物体的内能减少、温度降低。
【对点训练】
1.如图所示,四杯水中内能最大的是(D)
2.如图所示,将一根铁丝用手快速反复弯折,铁丝弯折处会发热,铁丝的温度会升高,内能将增加。这个实验说明:做功可以改变物体的内能。在寒冷的西伯利亚,温度可达零下几十摄氏度,滴水成冰,则这些冰有(填“有”或“没有”)内能。若冰在太阳的照射下熔化,则在冰熔化的过程中,它的内能增加,这是通过热传递的方式改变物体内能的。
重难点? 燃烧:放出热量
【典例2】中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识。艾灸是利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位,能够达到防病治病的目的。若一根质量为0.05 kg的艾条,完全燃烧能放出1.4×106 J的热量,则该艾条的热值为 J/kg。当艾条燃烧掉一半后,其热值 (填“变大”“变小”或“不变”)。
解析:艾条的热值q===2.8×107 J/kg。热值是物质本身的属性,和物质的多少无关,与物质的性质、温度、外界压力等因素有关。艾条燃烧掉一半后,剩余的艾条热值不变。
答案:2.8×107 不变
计算燃烧放热的相关问题,利用燃烧放热公式Q放=mq=Vq或者变形公式q=或者q=列式计算。关于热值的讨论,要知道热值是物质的本身属性,它不随物质质量的改变而改变。
【对点训练】
3.据测算,一场全程马拉松比赛,运动员身体消耗的能量约为1.2×107 J,若焦炭的热值为3.0×107 J/kg,则这些能量需要完全燃烧0.4kg的焦炭才能得到;若用这些焦炭完全燃烧放出的热量来给1 000 kg,12 ℃的酒精加热,能使酒精温升高5℃。[c酒精=2.4×103 J/(kg·℃)]
由题意可知,焦炭完全燃烧放出的热量等于运动员身体消耗的能量Q放=1.2×107 J,根据Q放=mq可知,需要焦炭的质量m===0.4 kg;由题意可知,酒精吸收的热量Q吸=Q放=1.2×107 J,由Q=cmΔt可得,酒精升高的温度Δt===5 ℃。
3.比热容
知识点? 物质的吸热性能
1.物体由于吸收或者放出热量而使其温度变化的过程,实质上是内能转移的过程。
2.同种物质的物体,吸收或放出热量的多少,与物体质量的大小及温度的变化有关。
3.不同物质的物体,在质量、温度变化相同的情况下,吸收的热量不一样。
4.物质吸收热量的多少,不仅与其质量及温度的变化有关,还与它是什么物质有关。
知识点? 比热容
5.定义:如果质量为m的某种物质从外界吸收热量Q,温度升高了Δt,则即是这种物质的比热容。用符号c表示。
6.单位:比热容的单位是J/(kg·℃),读作焦每千克摄氏度。
7.单位质量的某种物质温度降低1 ℃放出的热量和它温度升高1 ℃吸收的热量相等。
8.水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),它表示1 kg的水当温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J。
知识点? 热量的计算
9.吸热公式:Q吸=cm(t-t0);放热公式: Q放=cm(t0-t)。式中的Q吸是吸收的热量,Q放是放出的热量,单位是J;c是物质的比热容,单位是J/(kg·℃);m是物质的质量,单位是kg;t0是原来的温度,t是后来的温度,单位是℃。
1.比热容跟物体吸收或放出的热量有关。(×)
2.物体的质量越大,它的比热容越大。(×)
3.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量无关。(√)
4.比热容与物态也无关。(×)
重难点 比热容的理解
【典例】关于比热容,下列说法正确的是( )
A.物体放出热量越多,比热容越大
B.一定质量的水温度从80 ℃降到20 ℃,比热容减小
C.一杯水用去一半,其比热容变为原来的一半
D.比热容是物质的性质,与温度、质量和吸热多少都没有关系
解析:比热容是指单位质量的某种物质,温度升高1 ℃(或降低1 ℃)所吸收的热量(或所放出的热量),它反映的是物质吸热或放热的能力。由于比热容是物质的一种特性,其大小与物质的种类和状态有关,与其他因素无关,故A、B、C错误,D正确。
答案:D
比热容反映了物质吸收或者放出热量的能力,是物质的一种特性,其大小与物体的种类、状态有关,与物质的质量、体积、温度、密度、吸放热的多少以及形状等无关。
【对点训练】
下表是一些物质的比热容[单位:J/(kg·℃)],根据表中数据,下列判断正确的是(A)
水 4.2×103 铝 0.88×103
冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
沙石 0.92×103 铜 0.39×103
A.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
B.物质的状态发生变化,比热容不变
C.冰和水升高相同的温度,水吸收的热量更多
D.寒冬季节,放在室外盛有水的水缸会破裂,主要是因为水的比热容较大
实验 比较不同物质的吸热情况
1.实验装置
2.实验器材
铁架台、两支相同的试管、温度计、停表、水、铁砂、酒精灯、天平。
3.实验步骤
(1)在两支相同的试管中分别加入质量相等的水和铁砂。
(2)分别用同一酒精灯加热,用温度计测量它们的温度变化。
(3)记录水和铁砂分别上升5 ℃、10 ℃、15 ℃所需的时间,以此比较二者吸收热量的能力。
4.实验数据记录表格
材料 升高5 ℃所 需时间/s 升高10 ℃所 需时间/s 升高15 ℃所需 时间/s
水
铁砂
5.实验结论
物质吸收热量的多少,不仅与其质量及温度的变化有关,还与它是什么物质有关。
6.评估交流
(1)实验主要器材的作用:
天平:选用质量相等的不同物质进行实验。
实验中选用同一个酒精灯的原因:保证相同加热时间内释放的热量相同。
(2)比较不同物质吸热能力的方法:加热相同时间,比较升高的温度,温度升高得小的物质吸热能力强;升高相同的温度,比较加热时间,加热时间长的物质吸热能力强。
【对点训练】
中午,小华和小明赤脚在海边玩耍,站在沙上感觉比站在海水中烫,晚上他们又来到海边,仔细测试沙子和海水的温度,发现沙子比海水凉。小华认为,可能是海水和沙子吸(放)热的本领不一样,于是,小华和小明各取海水和沙子样品,用如图甲所示的装置进行探究。
(1)实验中,烧杯中的海水和沙子应保持相同的质量,除了图甲中所示的器材外,他们还需要的实验器材有天平和停表。
(2)实验数据记录如下:
实验 次数 物质 质量/g 初温/℃ 末温/ ℃ 加热时间/ min
1 水 200 20 28 8
2 水 100 20 28 4
3 沙子 200 20 28 4
4 沙子 200 20 24 2
加热时要搅拌沙子,这样做的目的是使沙子受热均匀。
(3)分析实验次数1、2可得到的结论是:同种物质,升高的温度相同时,质量越大,吸收的热量越多。
(4)分析3、4次实验可得到的结论是:同种物质,质量相同,升高温度越大,吸收热量越多。
〈拓展提升〉
(5)如图2所示,是另一小组根据自己所选的两种液体所测的数据绘制的图像,冬天,如果你想自制暖手袋,由图丙可知,应选液体B(选填“A”或“B”)作为供暖物质,其效果更佳;如果A的比热容是1.8×103 J/(kg·℃),则B的比热容是2.4×103J/(kg·℃)。
(6)如图所示,为探究物质的吸热能力,另一实验小组用规格完全相同的实验器材分别对初温相同的100 g水、200 g水、100 g煤油进行加热。
小组成员若要探究不同物质的吸热能力的差异应选择甲、丙(选填“甲”“乙”或“丙”)两图进行实验;实验结束后,根据实验数据绘制了从开始加热到沸腾前液体的温度随时间变化图像,如图丁所示,分析可知200 g水对应的图像应该是a(填“a”“b”或“c”);
(7)进行实验:该兴趣小组设计了如下实验步骤,其中存在错误的是A。
A.在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油;
戊
B.用温度计测量这两种液体的初温,发现温度计示数相同;
C.把两个试管同时放入同一烧杯中加热(如图戊所示),且加热相同的时间;
D.用温度计测出两种液体的末温,发现两温度计的示数不相同。
(1)比较物质吸热能力需要控制不同物质的质量相同,故要用到天平;我们使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法,故实验中要用到停表。(2)加热时经常搅拌沙子,这样做是为了使沙子受热均匀。(3)分析实验次数1、2可知,水的质量不同,升高的温度相同,故得到的结论是:同种物质,升高的温度相同时,质量越大,吸收的热量越多。(4)分析3、4次实验可知,沙子的质量相同,升高的温度不同,所以可得到的结论是:同种物质,质量相同,升高温度越大,吸收热量越多。(5)由丙图可知吸收相同的热量,B的温度变化慢,说明B的比热容大;根据Q=cmΔt,质量相同的A、B两种液体降低相同的温度,B放热多,所以选B作为供暖物质;根据Q吸=cmΔt可知,在质量和吸收热量一定时,
比热容之比等于温度的变化值的反比,A的温度变化值为50 ℃-10 ℃=40 ℃,B的温度变化值为40 ℃-10 ℃=30 ℃,据Q吸=cmΔt得:cAmΔtA=cBmΔtB,B的比热容:cB=×1.8×103 J/(kg·℃)=2.4×103 J/(kg·℃)。(6)若要探究不同物质的吸热能力的差异,需要用相同的加热器加热质量相同的不同物质,故需要选择甲、丙两图进行对比实验;根据图丁可知,质量、初温相同的b和c加热相同时间,吸收相同的热量,c的温度升高的多,根据Q=cmΔt可知,c的比热容小,由于水的比热容大于煤油的比热容,所以c为煤油的图像,b为100 g的水的图像,所以a为200 g的水的图像。(7)在两个同样的试管中应分别装入等质量的水和煤油,不能等体积,故A符合题意;用温度计测量这两种液体的初温,发现温度计示数相同,两种液体的初温相同,便于比较液体吸收热量后升高的温度,故B不符合题意;把两个试管同时放入同一烧杯中加热(如题图所示),且加热相同的时间,可以使两种液体在相同时间内吸收相同的热量,故C不符合题意;用温度计测出两种液体的末温,发现两温度计的示数不相同,通过比较两种液体吸收热量后,升高温度的多少可以判断液体的吸热能力的强弱,故D不符合题意。
4.跨学科实践:风
知识点? 认识风
1.风的形成:当地面受热均匀时,空气没有相对上升和相对下沉的运动。当A地接受热量多,B、C两地接受热量少时,A地近地面空气膨胀,致使A地近地面附近空气密度减小,空气上升,气压降低,B、C两地近地面附近空气向A地流动。同时A地热空气上升,到上空聚积,使A地上空空气密度增大,因而形成高气压,A地上空空气向B、C两地上空流动。这两个变化让B、C两地上空气压大于两地近地面附近气压,使空气下沉。空气的这种环形流动,在各个位置形成了不同方向的风。如图所示为A、B、C三地的环形风向路径。
知识点? 我们周围的风
2.海陆风和陆路风:海陆风的形成:对流是夏季海岸形成微风的原园。风有时吹向海洋,有时吹向陆地。白天,在炎热的日光下,暖空气从陆地上升起,海洋上来的冷空气流入陆地进行补充,形成了吹向陆地的海陆风。