浙教版科学9上 3.5 物体的内能 创优同步学案（含解析）

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第5节　物体的内能
1．内能：物体内部所有____，叫做物体的内能。任何物体都具有内能。
(1)内能的单位：____。
(2)物体的温度升高时，内能____；物体的温度降低时，内能____。
2．热传递：热量从____向____或者从同一物体的____向____传递的现象。
热量：在热传递中，____。
改变物体内能的方法：____。这两种方法对改变物体的内能是____。
4．比热容：____的某种物质，温度____叫做这种物质的____。
符号：c
单位：J/(kg·℃)
5．比热容是物质的____，不随体积、质量、温度、形状、位置的改变而改变。不同物质的比热容一般____。
6．热量的计算：
(1)Q吸＝cm(t－t0)　　　(2)Q放＝cm(t0－t)
7．热机：热机包括__ __等。热机共同特点：通过____把____转化为____。
大多数汽油机都是由____四个冲程循环工作。其中____冲程实现内能转化为机械能。____冲程机械能转化为内能。
8．燃料的热值：__ __时____叫做这种燃料的____。
热值的单位：____。
燃料完全燃烧时放出的热量＝燃料的热值×燃料的质量，即：Q＝____。
常考1 知道内能的概念及内能与温度的关系，了解做功和热传递是改变
物体内能的两种方法。
例题1、2017 高台县模拟）关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（　　）
A．物体温度不变，一定没有吸热
B．物体吸收热量，温度一定升高
C．物体温度升高，内能一定增加
D．物体温度升高，一定吸收热量
【解答】解：A、晶体在熔化的过程中温度不变，但仍然吸热，不符合题意；
B、晶体在熔化的过程中吸热但温度不变，不符合题意；
C、物体吸收热量，温度升高，内能一定增加，符合题意；
D、物体温度升高，也可能是因为对物体做功引起的，不符合题意。
答案：C。
常考2 知道热量、比热容及热值，会进行相关的热量计算。
例题2、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L．小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃．请你求解下列问题：
（1）水箱中水的质量　 　kg；
（2）水吸收的热量　 　J；[c水=4.2×103J/（kg ℃）]
（3）如果水吸收的这些热量，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%，求至少需要燃烧　　kg煤气。（煤气的热值为q=4.2×107J/kg）
【解答】（1）m=ρv=1.0×103kg/m3×200×10﹣3m3=200kg；
（2）Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg ℃）×200kg×25℃=2.1×107J；
（3）由题意得Q放×40%=Q吸，即4.2×107J/kg×m煤×40%=2.1×107J；
所以，m煤=1.25kg。
答案：（1）200；（2）2.1×107；（3）1.25。
1．（2018 衡阳）关于分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．打开香水瓶，不久就满屋子都能闻到香气，说明分子在永不停息地做无规则的运动
B．打扫教室地面时，看到灰尘在空中飞舞，说明分子在永不停息地做无规则的运动
C．酒精和水混合后体积减小的实险，说明分子间有引力
D．堆在墙角的煤会使墙体内部变黑，说明分子间有引力
2．（2017秋 莒县期末）下列描述不属于人们用来解释热现象的分子动理论的初步知识的是（　　）
A．常见的物质是由大量的分子、原子构成的 B．物质内的分子在不停地做热运动
C．分子之间存在引力和斥力 D．分子是由原子组成的
3．（2018 越秀区二模）图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图象。下列说法正确的是（　　）
A．该物质是非晶体 B．t1时刻物体的内能比t4时刻小
C．t2时刻物体的内能比t3时刻大 D．在温度为0℃时，物质开始变为固态
4．（2018 富阳区一模）如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出，瓶口出现大量白气，关于此实验，分析正确的是（　　）
A．矿泉水瓶中的酒精如果没有完全燃烧，其热值会变小
B．纸筒飞出后的瞬间瓶口出现的白气是汽化形成的
C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
D．纸筒飞出时发生的能量转换是内能转化为机械能
5．（2018 泰安）下列有关热和能的说法中，正确的是（　　）
A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体
B．一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后，温度不变，内能变大
C．内燃机的压缩冲程，主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质
6．（2018 槐荫区模拟）寒冷的冬天，人们常常会感到手冷。为了使自己的手更暖和些，可采用如图所示的两名儿童所用的方法。从物理学的角度看（　　）
A．男孩通过热传递取暖，女孩通过做功取暖
B．男孩通过做功取暖，女孩通过热传递取暖
C．两人都是通过做功取暖
D．两人都是通过热传递取暖
7．（2018 北海模拟）质量相同的铜块和铁块，吸收相同的热量后，将它们相互接触（C铜＜C铁），则（　　）
A．它们之间不发生热传递 B．热量由铜块传给铁块
C．热量由铁块传给铜块 D．无法确定热量如何传递
8．（2018 绵阳）2018年4月2日，天宫一号圆满完成预定任务后返回地球。8.5t重的天宫一号，在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层。其中部分器件在大气层中与大气层摩擦烧蚀销毁。最后大约1.5t残骸坠入南太平洋。在这个过程中，天宫一号的部分机械能（　　）
A．通过热传递转化为大气的内能 B．通过重力做功转化为大气的内能
C．通过摩擦做功转化为大气的内能 D．通过重力做功转化为残骸的内能
9．（2018 宁波）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．压缩空气发热C．冬天搓手取暖D．钻木取火
10．（2018 山西模拟）如图所示的事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（　　）
A．锯木头锯条发热B．划火柴点火C．烧水时水温升高D．铁丝来回弯折温度升高
11．（2018 安徽）如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，硝化棉就燃烧起来。这是因为活塞压缩空气做功　 　，达到了硝化棉的燃点。
12．（2018 临沂）大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成份是水，这是利用了水的　 　的特点。配制防冻冷却液时将乙二醇加入水中，二者混合后实际的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积，这说明分子是运动的，同时也说明　 　。
13．（2018 绍兴）2018年5月14日，川航3U8633航班客机驾驶舱右侧风挡玻璃突然破裂，机长在低压、极寒、缺氧、巨大噪声的恶劣条件下操纵飞机成功降落，被誉为一次“世界级”的备降。
（1）飞机玻璃破裂的瞬间，强大的气流损坏仪器面板，此时气流的方向是　 　（选填“从外界到驾驶舱”或“从驾驶舱到外界”）。
（2）此事件中的雷达观察员被媒体称为幕后英雄。太阳活动增强时会影响雷达等短波通讯，常见的太阳活动有太阳黑子、　 　、日珥等。
（3）高空中虽然气温极低，但飞机上的空调一般是制冷的，这是因为机外的冷空气吸人飞机后需要压缩，使空气的温度升到50℃以上，这种改变内能的途径属　 　。
14．（2018 合肥一模）如图，活塞将气缸分成甲、乙两气室，气缸、活塞（连同拉杆）是绝热的，且不漏气，以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能，则在将拉杆缓慢向外拉的过程中E甲和E乙的变化情况是：　 　。
15．（2018 北海模拟）将试管中水倒掉，试管中还会残留小水滴，这说明分子间存在　 　；将50mL水和50mL酒精充分混合后，水与酒精的总体积将　 　 （大于/小于/等于）100mL．有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏，主要是因为化纤布料容易发生　 　现象而吸引细小的灰尘。
16．（2017秋 阜宁县期末）阅读下面短文，回答问题。
电热膜
电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示是一种常见的电热膜。电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图乙所示。
电热膜通电工作时没有发红、炽热或发光现象的产生。它与被加热的物体直接接触，产生的热量很快传给被加热物体，所以电热膜本身的温度并不太高，不易氧化，使用寿命长。在制造电热膜时，会出现不同区域的导电墨线厚度不均匀的现象，厚的导电墨线电阻小。导电墨线的电阻随温度变化的关系如图丙所示，这种温度特性的优点是，它不会因厚度不均匀而出现严重的发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均匀。
（1）电热膜取暖器工作时，室内空气温度升高是通过　 　方式增加空气内能的。
（2）某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丁中A部分，这根导电墨线的电阻会　 　
A．变大 B．变小 C．不变 D．以上三种情况均有可能
（3）与传统的电热丝加热器相比，电热膜取暖器的发热效率高，原因是　 　。
（4）将图戊中一块电热膜接入电路，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则
IA　 　IB（选填“＞”、“＜”或“=”）。
（5）电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，原因是电热丝电阻随温度的升高而　 　，温度高时发热功率　 　。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
17．（2018 靖边县校级一模）如图是一组实验，观察实验完成填空。
（1）如图1，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满。封闭管口，并将玻璃管反复翻转，使水和酒精充分　 　，观察液面的位置，混合后与混合前相比，总体积变　 　。
（2）图2是　 　现象，说明　 　。图3是把墨水滴入冷水和热水的情况，此实验还说明　 　。
（3）如图4，把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到　 　，说明了　 　。固体和液体很难被压缩说明　 　。
　
参考答案
知识聚焦
1、分子热运动的动能和势能的总和 焦耳 增大 减小
2、高温物体 低温物体 高温部分 低温部分 传递的能量的多少
3、做功和热传递 等效的
4、单位质量 升高1_℃所吸收的热量 比热容
5、一种特性 不同
7、蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机 做功 内能 机械能
吸气、压缩、做功、排气 做功 压缩
8、1千克某种燃料完全燃烧 放出的热量 热值 焦/千克 qm
知能提升突破
1．【解答】解：A、打开香水瓶盖后，屋里充满了香味，这是香水的分子做无规则运动的结果。故A正确；
B、扫地时尘土飞扬，是固体小颗粒的运动，不是分子的运动。故B错误；
C、水和酒精混合后体积减小，是因为相互渗入对方分子间隙，说明分子间有间隙。故C错误；
D、把煤堆在墙角，时间长了墙也变黑，是因为煤分子扩散到墙上，说明分子在不断扩散。故D错误。
答案：A。　
2．【解答】解：
分子动理论的内容有三条：（1）物体是由大量分子组成的，分子间有间隙；（2）组成物质的分子在不停息的运动；（3）分子间有相互作用的引力和斥力，故ABC不符合题意；
分子是由原子组成的是说明分子的组成，与分子动理论无关，故D符合题意。
答案：D。
3．【解答】解：A、由图象可知，该物质在一定温度下凝固，所以是晶体，故A错误；
B、t1时刻温度比t4时刻温度高，由于物体温度越高分子运动越剧烈，所以t1时刻物体分子动能比t4时大，故B错误；
C、t2时刻与t3时刻物体的温度相同，但是从t2时刻到t3时刻，物体要放出热量，因此t2时刻物体内能比t3时大，故C正确；
D、在温度为0℃时，没有到达熔点，物质为液态，故D错误。
答案：C。
4．【解答】解：
A、热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，故A错误；
B、瓶口出现的白气是由水蒸气液化形成的，故B错误；
C、燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，相当于内燃机的做功冲程，故C错误；
D、纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，内能转化为机械能，故D正确。
答案：D。　
5．【解答】解：A、发生热传递时，传递的是热量而不是温度；故A错误；
B、一块 0℃的冰熔化成 0℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加；故B正确；
C、内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内物质，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；故C错误；
D、夏天在室内洒水，水汽化吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较大的性质；故D错误。
答案：B。　
6．【解答】解：女孩手捧水杯，水杯温度较高，热量会从水杯转移到手上，是通过热传递的方式改变手的内能；
男孩双手搓擦克服摩擦做功，机械能会转化为手的内能，此过程是靠做功改变手的内能。
答案：B。
7．【解答】解：由公式Q=cm△t可知，△t=，因铜块和铁块的质量以及吸收的热量相同，且C铜＜C铁，所以铜块的温差大于铁的温度差，由于不确定初温的高低，所以不能确定铜块和铁块末温的高低，故无法确定热量如何传递。
答案：D。　
8．【解答】解：天宫一号在100km左右的高空以约22倍音速再入大气层时，高度减小，重力势能减小，克服与大气的摩擦做功，机械能转化为内能。故C正确。
答案：C。　
9．【解答】解：
A、柴火烧水是通过热传递的方式改变内能的；
BCD、压缩空气发热、搓手取暖、钻木取火都是做功使物体的内能增加的；
显然A选项与其它三个选项改变物体内能的方式不同。
答案：A。　
10．【解答】解：
A、锯木头锯条发热是摩擦生热，是利用做功来改变物体内能的，不符合题意；
B、划火柴点火，属于擦燃，是摩擦生热，是利用做功来改变物体内能的，不符合题意；
C、烧水时水温升高，是水从火吸热，是通过热传递改变了物体的内能，符合题意。
D、铁丝来回弯折温度升高，是利用做功来改变物体内能的，不符合题意。
答案：C。
11．【解答】解：当把活塞迅速压下去后，活塞压缩气体做功，气体的内能增加，温度也会随之升高，当温度达到棉花的燃点时，会看到硝化棉燃烧；
答案：气体的内能增加，温度也会随之升高。　
12．【解答】解：（1）因为水的比热容大，质量相同时升高相同的温度，吸收的热量多，故大多数汽车防冻冷却液是以水和乙二醇为原料混合而成的，其中主要成份是水，就是利用了水的比热容大的特点；
（2）水和乙二醇充分混合后的总体积小于混合前水和乙二醇的总体积，说明分子之间有间隙。
答案：比热容大；分子之间有间隙。　
13．【解答】解：（1）飞机在空中飞行时，玻璃破裂，由于外界气体的流速大于飞机驾驶舱内部气体的流速，故外界气压要小于驾驶舱内部的气压，此时气流的方向是从驾驶舱到外界；
（2）常见的太阳活动有太阳风、太阳黑子、耀斑、日珥等；
（3）机外的冷空气吸人飞机后需要压缩，对空气做功使空气的内能增加，温度升高。
答案：（1）从驾驶舱到外界；（2）耀斑；（3）做功。　
14．【解答】解：
用力将拉杆缓慢向外拉（向左拉）的过程中，活塞对甲室气体做功，所以甲室气体的内能增大，温度升高；同时，乙室的气体对活塞做功，所以乙室气体的内能减小，温度降低，即E甲变大，E乙变小。
答案：E甲变大，E乙变小。　
15．【解答】解：（1）将试管中水倒掉，试管中还会残留小水滴，是由于分子之间存在吸引力的缘故。
（2）将50mL的水和50mL的酒精充分混合，混合后水与酒精的总体积将小于100mL，正是由于酒精分子和水分子之间有间隙，才会导致混合合总体积变小。
（3）化纤衣服与人体摩擦，摩擦起电，使衣服带有了电荷，由于带电体能够吸引轻小物体，所以衣服会将灰尘的轻小物体吸附在它上面，造成了衣服比较容易脏。故这是一种摩擦起电现象。
答案：引力；小于；摩擦起电。
16．【解答】解：（1）电热膜取暖器工作时放出热量，室内空气吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式使得室内温度升高；
（2）A部分的凹形会导致横截面积变小，电阻变大；
（3）此题可以从原文中获取答案：电热膜通电工作时，没有发红、炽热现象；
（4）因为墨线是并联的。如图中，若通过每条墨线的电流为I，则IA=3I，IB=9I，因此IA＜IB ；
（5）从丙图可以看出随温度升高而增大，发热功率减小；
答案：（1）热传递；（2）A；（3）通电工作时，没有发红、炽热现象；（4）＜；（5）增大；减小。　
17．【解答】解：（1）因为分子间存在着空隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的空隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了。
（2）图2中，能闻到气味，是发生了扩散现象；图3中，由于热水的温度高，分子运动剧烈，在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散的快。这表明分子的无规则运动与温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
（3）因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大；固体和液体很难被压缩，是因为组成物质的分子间存在斥力。
答案：（1）混合；小；（2）扩散；分子在不停地做无规则运动；温度越高，分子无规则运动越剧烈；（3）弹簧测力计示数变大，离开水面后变小；分子间存在引力；分子间存在斥力。
　
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