12.2内能 热传递(知识解读)-2024-2025学年九年级物理上册同步知识解读与专题训练(苏科版)
2024-07-02
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2份
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30页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 二、内能 热传递 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 内能 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.36 MB |
| 发布时间 | 2024-07-02 |
| 更新时间 | 2024-07-02 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46094400.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
12.2内能 热传递(知识解读)(原卷版)
•知识点1 内能的概念
•知识点2 热传递的概念与方式
•知识点3 热传递——改变内能的一种方式
•知识点4 温度、热量与内能的关系
•作业 巩固训练
知识点1
内能的概念
1、分子有质量,分子在不停地做着无规则运动,所以分子具有动能;分子间存在着相互
作用力,所以分子之间还具有势能;在物理学中,把物体内部所有分子热运动的动能与分子
势能的总和,叫做物体的内能。
2、单位:内能的单位是焦耳,简称焦,用字母J表示。
3、内能的特点:①任何物体在任何情况下都具有内能;②内能具有不可测量性,即不可
能准确地知道一个物体具有多少内能;③内能是可以变化的;④对单个分子或少量分子谈内
能是无意义的。
【典例1-1】关于内能、下列说法中正确的是( )
A.0℃的物体没有内能 B.物体可以同时具有内能和机械能
C.物体内能大小与温度无关 D.具有机械能的物体不一定具有内能
【典例1-2】把一支温度计放入热水中,过了一段时间后,发现温度计的液柱上升了。温度计里液体的质量 ,密度 ,内能 (以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【变式1-1】内能是生活中最重要的能量。下列说法中正确的是( )
A.二氧化硅晶体熔化化后内能不变
B.热量总是由内能小的物品传播到内能大的物品
C.汽油机的能量转变过程主要是由内能变成机械能
D.物体的内能永远不会减少
【变式1-2】构成物体的所有分子,其热运动的 和分子势能的总和,叫做物体的 。
知识点2
热传递的概念与方式
1、热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分的现象,叫做热传递。没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。
2、热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
(1)传导——热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递;
(2)对流——通过液体或气体(流体)自身的流动由高温部分向低温部分传递;
(3)辐射——热量不通过物体媒介,直接由高温物体发射到低温物体的传递。
3、热传递的实质:热传递实质上传递的是能量,结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。
4、热传递具有方向性,热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。
【典例2-1】如图,比热容不同的金属块和液体,金属块的温度低于液体的温度。把金属块投入液体中足够长的时间后,两者之间不再发生热传递,则( )
A.过程中热量从液体传递到金属块
B.过程中温度从液体传递到金属块
C.最后液体的内能一定等于金属块的内能
D.过程中液体放出的热量一定小于金属块吸收的热量
【典例2-2】今年夏天很多媒体都在报道一个新闻:某地一学生在大量运动之后连续饮用冰镇饮料而导致死亡。一个鲜活的生命在短短的几分钟内戛然而止了。这个悲剧给经常在暑天喝冷饮的小伙伴敲响了警钟。晓飞想用家中的冰箱对冰镇矿泉水进行实验探究,他把一瓶的常温矿泉水放入冰箱的冷藏室,在这个过程中此瓶矿泉水 (选填“吸收”或“放出”)热量,温度 。
【变式2-1】在热传递过程中,关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.一个物体温度升高,它的内能一定增大
B.物体的内能增大,一定是吸收了热量
C.一个物体吸收热量,它的温度一定升高
D.物体的温度越高,所含的热量越多
【变式2-2】夏天的晚上,为了驱赶蚊虫,小明把蚊香片放到电热驱蚊器的发热板上,蚊香片变热了,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的途径改变其内能的,房间里充满蚊香的气味,这是一种 现象。
知识点3
热传递——改变内能的一种方式
1、热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分的现象,叫做热传递;没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。
2、热传递使物体内能发生改变的实质是:同一种形式的能量(内能)发生了转移.其转移的规则是内能从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分。
【典例3-1】图甲空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能。图乙是空调扇的内部结构简化图,下列说法错误的是( )
A.风机加速空气流动,加快水的蒸发
B.水成帘状增大表面积,加快水的蒸发
C.水蒸发吸热,温度降低, 内能不变
D.空气变冷是通过热传递方式实现的
【典例3-2】茶叶蛋是中国信阳传统美食,如图所示,小明同学为家人的早餐添加了茶叶蛋这道菜,他将鸡蛋、水、信阳毛尖茶叶等配料入锅,开小火煮熟,鸡蛋由生到熟,是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能的。煮蛋的过程中看到有“白气”,小明认为这是扩散现象,你认为小明的观点是 的(选填“正确”或“错误”),原因是看到的“白气”实际是 (选填“水蒸气”或“小水珠”)。
【变式3-1】小琴在帮妈妈准备年夜饭的过程中发现了很多物理知识,下列说法中不正确的是( )
A.从冰箱拿出来的冻肉没有内能( )
B.炒菜时菜的香味弥漫整个房间,是因为分子在不停地做无规则运动
C.高压锅能够快速将肉类炖烂,是因为气压越大,水的沸点越高
D.煮饺子是利用热传递的方式增大饺子的内能
【变式3-2】“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,中国茶文化源远流长。如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成一个 ,使液面总能保持相平。炉火通过 的方式加热茶水(选填“做功”或“热传递”)。隔着很远,也能闻到茶香是因为 。
知识点4
温度、热量与内能的关系
1、内能和温度的关系
(1)物体内能的变化,不一定引起温度的变化,这是由于物体内能变化的同时,有可能发生物态变化; 如晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能变化,温度保持不变。
(2)温度的高低,标志着物体内部分子运动速度的快慢, 因此,物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大,因此内能也增大,反之,温度降低,物体内能减小,因此,物体温度的变化,一定会引起内能的变化。
2、内能与热量的关系
(1)物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改变物体的内能有两种方式:做功和热传递,即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量也可能是对物体做了功(或物体对外做了功)。
(2)热量是物体在热传递过程中内能变化的量度,当物体与外界不做功时,物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少,因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化。
3、热量与温度的关系
(1) 物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固),这时,物体虽然吸收(或放出)了热量,但温度却保持不变。
(2)物体温度改变了,物体不一定要吸收或放出热量,也可能是由于对物体做功(或物体对外做功)使物体的内能变化了,温度改变了。
4、内能和温度是物体本身就具有的,而热量是伴随着热传递存在的,内能和温度都是状态物理量,而热量则是过程物理量;物体吸收热量,内能一定增加,温度不一定升高;物体温度升高,内能一定增加.三个物理量之间既有密切联系,又有本质区别。
※注意热量、温度和内能:“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。
【典例4-1】关于温度、热量和内能,下列判断正确的是( )
A.温度越高的物体具有的内能越多
B.温度越高的物体含有的热量越多
C.热传递过程中,温度总是从高温物体向低温物体传递
D.热传递过程中,低温物体一定获得内能
【典例4-2】物体在热传递过程中, 放出热量, 吸收热量,热量的符号可用 表示,它的国际单位与 的单位相同,均为 ,简称 。
【变式4-1】关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A.热量可以由内能小的物体传递给内能大的物体
B.0℃ 的冰块没有内能
C.物体的温度越高,所含有的热量越多
D.冰块熔化过程中温度不变,内能保持不变
【变式4-2】请在横线上填出“热”字的含义(选填“温度”、“热量”或“内能”)。这杯水很热: ;摩擦生热: ;物体吸热升温: 。
一、单选题
1.苍溪梨花节期间,小明在爸妈陪同下到梨仙湖边游玩。堤坝上梨花绽放、花香四溢,湖面上波光粼粼、游船游曳,湖水中鱼儿欢快嬉戏。小明联想起一些物理知识,请你判断,他的观点中正确的是( )
A.堤坝上花香四溢,这是扩散现象
B.看见水中的鱼儿是光的反射形成的实像
C.游船漂浮在水面上,它受到的浮力大于重力
D.湖面上波光粼粼,是光的直线传播现象
2.下列图中,属于内能转化为机械能的是( )
A.冬天搓手取暖 B.压缩空气
C.下滑时臀部发热 D.加热时塞子飞出
3.民间艺人将糖加热到流体状态,然后用它在平板上“画成”各种小动物,静待慢慢变硬,后就制作成了栩栩如生的“糖画”,关于“糖画”,下列表述正确的是( )
A.糖是非晶体 B.糖的内能一直在增加
C.糖分子之间只有引力没有斥力 D.糖先熔化后凝固
4.中国传统文化博大精深,传统民间艺人会制作一种“糖画”,先把糖加热到液体状态,用它画成栩栩如生的小动物图案,如图所示,等晾干后就成为“糖画”。下列关于“糖画”制作的表述正确的是( )
A.把糖加热到液态是熔化,要放热
B.晾干成“糖画”是凝固,要吸热
C.整个制作过程糖先熔化然后凝固
D.制作过程中糖的内能一直在增加
5.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.我们不敢大口喝开水,是因为开水含有的热量较多温度太高
B.一壶水温度升高,一定吸收了热量,内能一定增加
C.物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
D.热传递过程中,内能大的物体也可能将热量传递给内能小的物体
6.如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,下列说法正确的是( )
A.管口出现的“白气”是水蒸气
B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C.水被加热的过程中,其内能是通过做功的方式改变的
D.水蒸气推出橡胶塞的过程中,橡胶塞的机械能是由水蒸气的内能转化来的
7.从物理学角度,对下列自然现象的解读,正确的是( )
A.“阳春三月,鸟语花香”:属于扩散现象,温度高时,分子才会做无规则运动
B.“夏荷轻摇,珠露合聚”:将两滴露珠靠拢会聚在一起,说明分子间存在引力
C.“秋风瑟瑟,露似珍珠”:水蒸气液化后含有的热量减少
D.“数九严冬,银装素裹”:积雪间存在孔洞,说明分子间存在间隙
8.安化擂茶(如图)是一种起于汉,盛于明、清的特色饮品,至今在湖南中部以北的安化一带传袭,它的做法是用大米、花生、芝麻、绿豆、茶叶、生姜、食盐等为原料,用双腿夹住擂体,用擂槌把原料捣烂成糊状,冲开水和匀,加土炒米,清香可口,以下说法错误的是( )
A.用擂槌把原料捣烂成糊状,这说明力可以改变物体的形状
B.用双腿夹住擂体,这是通过增大压力来增大擂槌和擂钵的摩擦力
C.擂槌表面有很多花纹,这是利用增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
D.冲开水和匀,清香扑鼻,鼻子能闻到香味,说明分子在不停地做无规则运动
9.下列关于粒子与宇宙说法正确的是( )
A.卢瑟福的原子核式结构模型中,电子、质子、中子是均匀分布的
B.宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳是宇宙的中心
C.气体很容易被压缩,说明气体分子间距离较大,分子间作用力较小
D.春天漫天飞舞的柳絮,说明分子处在永不停息的无规则运动中
10.下列宏观事实的微观解释不合理的是( )
A.夏天汽车轮胎炸裂——分子种类发生改变
B.干冰升华——分子间间隔增大
C.墙内开花墙外香——分子在不断运动着
D.氧气和液氧都能支持燃烧——同种分子,化学性质相同
11.如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包,将发热包放到冷水中通过化学反应放出大量的热,从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是( )
A.食物被加热后香味更浓郁,这是因为分子热运动快慢与温度有关
B.餐盒采用的塑料材料具有密度小的物理属性
C.食物被加热的过程中,食物含有的热量增多
D.打开盒盖时会冒出“白气”,这是水蒸气液化形成的
12.下列各现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是 ( )
A.黑烟滚滚 B.花香四溢
C.水加入白糖变甜了 D.煮茶叶蛋时,蛋壳会变成茶色
二、填空题
13.物理课上老师分别将两滴红墨水同时滴入热水和冷水中,观察到整杯水都会变红,这种现象叫 现象,实验中发现 (选填“热水”或“冷水”)变红更快,说明 对分子的运动情况有明显的影响。
14.我国的古诗词中蕴含着丰富的物理知识,例如南宋爱国诗人陆游的《村居书喜》中的诗句“花气袭人知骤暖,雀声穿树喜新晴”,蕴含的物理知识有:分子运动的快慢与 有关,能判断出是喜鹊的叫声,这主要是根据声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)来判断的。
15.宇宙是一个有 的天体结构系统,宇宙大千世界,从宏观到微观,从天体到原子,似乎都有那么多惊人的相同规律,如太阳系中行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转,这与 (填科学家)的原子核式结构模型十分相似。西安胡辣汤由于其酸辣咸鲜香五味俱全的特色,在西安始终是人们早餐的首选,大街小巷不时飘来胡辣汤的香味,这是 现象,说明分子在不停地做 。
16.小明在医院照顾发烧的妹妹,空气中弥漫着酒精的味道,是因为分子处于永不停息的 中;医院使用冰块对发烧的病人进行物理降温,当水凝固成冰后,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”),其体积增大了 。(,)请写出一个日常生活、生产中防止水凝固成冰体积变大造成破坏的措施: 。
17.杜甫的诗句“迟日江山丽,春风花草香。泥融飞燕子,沙暖睡鸳鸯”中,描写了一派生机盎然的春景春色。人们闻到花草散发的馨香,这属于 现象。燕子衔着湿润的泥土飞来飞去忙着筑巢,此时以地面为参照物,燕子是 的。
18.抽取式餐巾纸表面有花纹,对折成形,交错叠放,封装在纸盒里。如图所示,使用时打开封口,闻到餐巾纸淡淡的香味,是由于分子在不停地做 。抽出一张就会带出下一张,主要依靠餐巾纸之间的 力。
19.陆游的《村居书喜》中写到“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”闻到浓郁的花香,这是 现象;听到喜鹊的叫声,这个声音是通过 传入人耳。
20.农作物生长需要定期喷洒农药,人们能在很远的地方闻到农药味道,这是因为分子在 ;如图所示,正在喷洒农药的飞机匀速水平运动,此过程飞机的动能 ,机械能 (后两空均选填“增大”“不变”或“减小”)。
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12.2内能 热传递(知识解读)(解析版)
•知识点1 内能的概念
•知识点2 热传递的概念与方式
•知识点3 热传递——改变内能的一种方式
•知识点4 温度、热量与内能的关系
•作业 巩固训练
知识点1
内能的概念
1、分子有质量,分子在不停地做着无规则运动,所以分子具有动能;分子间存在着相互
作用力,所以分子之间还具有势能;在物理学中,把物体内部所有分子热运动的动能与分子
势能的总和,叫做物体的内能。
2、单位:内能的单位是焦耳,简称焦,用字母J表示。
3、内能的特点:①任何物体在任何情况下都具有内能;②内能具有不可测量性,即不可
能准确地知道一个物体具有多少内能;③内能是可以变化的;④对单个分子或少量分子谈内
能是无意义的。
【典例1-1】关于内能、下列说法中正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.物体可以同时具有内能和机械能
C.物体内能大小与温度无关
D.具有机械能的物体不一定具有内能
【答案】B
【详解】A.任何物体在任何情况下都具有内能,0℃的物体有内能,故A错误;
B.一切物体具有内能,物体可以发生机械运动,则可以同时具有机械能,故B正确;
C.物体的内能与温度、质量和状态有关,故C错误;
D.具有机械能的物体一定具有内能,故D错误。
故选B。
【典例1-2】把一支温度计放入热水中,过了一段时间后,发现温度计的液柱上升了。温度计里液体的质量 ,密度 ,内能 (以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 不变 变小 变大
【详解】[1][2][3]在太阳下晒一段时间后,温度计内液体温度会升高,内能变大,体积会变大;而液体的质量不随温度的变化而变化,其质量不变;由公式可得,当质量不变,体积变大时,其密度会变小。
【变式1-1】内能是生活中最重要的能量。下列说法中正确的是( )
A.二氧化硅晶体熔化化后内能不变
B.热量总是由内能小的物品传播到内能大的物品
C.汽油机的能量转变过程主要是由内能变成机械能
D.物体的内能永远不会减少
【答案】C
【详解】A.根据物质的物态变化特点可知,二氧化硅晶体熔化后,由固态变成液态,属于熔化现象,熔化需要吸收热量,温度升高,内能增大,故A错误;
B.发生热传递的条件是物体之间存在温度差,热量从温度高的物体传给温度低的物体,不是内能大的物品传给内能小的物品,故B错误;
C.将内能转化为机械能的机器叫热机,蒸汽机和汽油机都属于热机,因此汽油机的能量转变过程主要是由内能变成机械能,故C正确;
D.一切物体都具有内能,当物体没有对外做功,但是放出热量时,其内能减少,故D错误。
故选C。
【变式1-2】构成物体的所有分子,其热运动的 和分子势能的总和,叫做物体的 。
【答案】 动能 内能
【详解】[1][2]由内能的定义和单位可知,构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。它的单位是焦耳,单位的符号是J。
知识点2
热传递的概念与方式
1、热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分的现象,叫做热传递。没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。
2、热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。
(1)传导——热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递;
(2)对流——通过液体或气体(流体)自身的流动由高温部分向低温部分传递;
(3)辐射——热量不通过物体媒介,直接由高温物体发射到低温物体的传递。
3、热传递的实质:热传递实质上传递的是能量,结果是改变了系统的内能。传递能量的多少用热量来量度。
4、热传递具有方向性,热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。
【典例2-1】如图,比热容不同的金属块和液体,金属块的温度低于液体的温度。把金属块投入液体中足够长的时间后,两者之间不再发生热传递,则( )
A.过程中热量从液体传递到金属块
B.过程中温度从液体传递到金属块
C.最后液体的内能一定等于金属块的内能
D.过程中液体放出的热量一定小于金属块吸收的热量
【答案】A
【详解】AB.金属块的温度低于液体的温度,液体的温度高于金属块的温度,故热量从液体传递到金属块,故A符合题意;B不符合题意;
C.最后液体和金属块的温度一致,但是由于质量未知,故最后液体的内能不一定等于金属块的内能,故C不符合题意;
D.由于热传递的过程中,液体放出的热量不可能完全被金属块吸收,故液体放出的热量一定大于金属块吸收的热量,故D不符合题意。
故选A。
【典例2-2】今年夏天很多媒体都在报道一个新闻:某地一学生在大量运动之后连续饮用冰镇饮料而导致死亡。一个鲜活的生命在短短的几分钟内戛然而止了。这个悲剧给经常在暑天喝冷饮的小伙伴敲响了警钟。晓飞想用家中的冰箱对冰镇矿泉水进行实验探究,他把一瓶的常温矿泉水放入冰箱的冷藏室,在这个过程中此瓶矿泉水 (选填“吸收”或“放出”)热量,温度 。
【答案】 放出 下降
【详解】[1][2]把一瓶的常温矿泉水放入冰箱的冷藏室,矿泉水的温度比冰箱里的温度高,故此瓶矿泉水会放出热量,温度下降。
【变式2-1】在热传递过程中,关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.一个物体温度升高,它的内能一定增大
B.物体的内能增大,一定是吸收了热量
C.一个物体吸收热量,它的温度一定升高
D.物体的温度越高,所含的热量越多
【答案】A
【详解】A.一个物体温度升高,组成物体的分子运动的更剧烈,分子动能更大,则它的内能增加,故A正确;
B.物体温度升高,内能增大,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界物体对它做了功,故B错误;
C.物体吸收热量,内能增大,温度不一定升高,例如:晶体熔化,吸收热量,物体内能增大,温度不变,故C错误;
D.热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故D错误。
故选A。
【变式2-2】夏天的晚上,为了驱赶蚊虫,小明把蚊香片放到电热驱蚊器的发热板上,蚊香片变热了,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的途径改变其内能的,房间里充满蚊香的气味,这是一种 现象。
【答案】 热传递 扩散
【详解】[1][2]电热驱蚊器的发热板通电后,产生的热量传递给蚊香片,蚊香片就变热了,属于热传递改变物体的内能;房间里充满蚊香的气味,这是一种扩散现象,说明物质的分子在不停地做无规则运动。
知识点3
热传递——改变内能的一种方式
1、热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分的现象,叫做热传递;没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。
2、热传递使物体内能发生改变的实质是:同一种形式的能量(内能)发生了转移.其转移的规则是内能从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分。
【典例3-1】图甲空调扇具有“送风、加湿和降温”等功能。图乙是空调扇的内部结构简化图,下列说法错误的是( )
A.风机加速空气流动,加快水的蒸发
B.水成帘状增大表面积,加快水的蒸发
C.水蒸发吸热,温度降低, 内能不变
D.空气变冷是通过热传递方式实现的
【答案】C
【详解】ABC.当送风电动机和加湿电动机同时 工作时,水箱中的水进入水冷网帘后,水成帘状增大表面积,不断加快水面上空气的流动,因而加快了水的蒸发,水蒸发吸收热量,温度降低,内能减小,以降低空气温度,空调扇吹出凉风,故AB正确,不符合题意;故C错误,符合题意;
D.空气变冷是因为水蒸发吸热,使空气温度降低,是通过热传递方式实现的,故D正确,不符合题意。
故选C。
【典例3-2】茶叶蛋是中国信阳传统美食,如图所示,小明同学为家人的早餐添加了茶叶蛋这道菜,他将鸡蛋、水、信阳毛尖茶叶等配料入锅,开小火煮熟,鸡蛋由生到熟,是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能的。煮蛋的过程中看到有“白气”,小明认为这是扩散现象,你认为小明的观点是 的(选填“正确”或“错误”),原因是看到的“白气”实际是 (选填“水蒸气”或“小水珠”)。
【答案】 热传递 错误 小水珠
【解析】【小题1】[1]做功和热传递都能改变物体的内能,加热煮熟鸡蛋过程吸热,是通过热传递的方式改变内能。
[2][3]煮蛋的过程中冒着热腾腾的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,不属于分子扩散,分子扩散是看不见的,故小明的观点错误。
【变式3-1】小琴在帮妈妈准备年夜饭的过程中发现了很多物理知识,下列说法中不正确的是( )
A.从冰箱拿出来的冻肉没有内能( )
B.炒菜时菜的香味弥漫整个房间,是因为分子在不停地做无规则运动
C.高压锅能够快速将肉类炖烂,是因为气压越大,水的沸点越高
D.煮饺子是利用热传递的方式增大饺子的内能
【答案】A
【详解】A.一切物体都具有内能,从冰箱拿出来的冻肉也有内能,故A错误,符合题意;
B.炒菜时菜的香味弥漫整个房间,是扩散现象,是因为分子在不停地做无规则运动,故B正确,不符合题意;
C.因为气压越大,水的沸点越高,高压锅内气压大,水的沸点高,温度约高时,物体熟的更快,故C正确,不符合题意;
D.煮饺子时,热水的温度高,热水的内能以热传递的方式传递给饺子,使饺子的内能增大,温度升高,故D正确,不符合题意。
故选A。
【变式3-2】“寒夜客来茶当酒,竹炉汤沸火初红”,中国茶文化源远流长。如图所示,茶壶的壶嘴与壶身构成一个 ,使液面总能保持相平。炉火通过 的方式加热茶水(选填“做功”或“热传递”)。隔着很远,也能闻到茶香是因为 。
【答案】 连通器 热传递 分子在做无规则热运动
【详解】[1][2][3]壶盖上的小孔能保证与大气相通,形成壶体上端开口,壶嘴、壶体下端连通,形成连通器。煮水时内能发生了转移,是通过热传递的方式来增加水的内能。隔着很远,人们都能闻到茶香是因为发生了扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
知识点4
温度、热量与内能的关系
1、内能和温度的关系
(1)物体内能的变化,不一定引起温度的变化,这是由于物体内能变化的同时,有可能发生物态变化; 如晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能变化,温度保持不变。
(2)温度的高低,标志着物体内部分子运动速度的快慢, 因此,物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大,因此内能也增大,反之,温度降低,物体内能减小,因此,物体温度的变化,一定会引起内能的变化。
2、内能与热量的关系
(1)物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改变物体的内能有两种方式:做功和热传递,即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量也可能是对物体做了功(或物体对外做了功)。
(2)热量是物体在热传递过程中内能变化的量度,当物体与外界不做功时,物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少,因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化。
3、热量与温度的关系
(1) 物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固),这时,物体虽然吸收(或放出)了热量,但温度却保持不变。
(2)物体温度改变了,物体不一定要吸收或放出热量,也可能是由于对物体做功(或物体对外做功)使物体的内能变化了,温度改变了。
4、内能和温度是物体本身就具有的,而热量是伴随着热传递存在的,内能和温度都是状态物理量,而热量则是过程物理量;物体吸收热量,内能一定增加,温度不一定升高;物体温度升高,内能一定增加.三个物理量之间既有密切联系,又有本质区别。
※注意热量、温度和内能:“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。
【典例4-1】关于温度、热量和内能,下列判断正确的是( )
A.温度越高的物体具有的内能越多
B.温度越高的物体含有的热量越多
C.热传递过程中,温度总是从高温物体向低温物体传递
D.热传递过程中,低温物体一定获得内能
【答案】D
【详解】A.物体具有的内能与质量、状态、温度等有关,则温度越高的物体具有的内能不一定越多,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故B错误;
CD.热传递过程中,热量总是从高温物体向低温物体传递,则低温物体一定获得内能,故C错误,D正确。
故选D。
【典例4-2】物体在热传递过程中, 放出热量, 吸收热量,热量的符号可用 表示,它的国际单位与 的单位相同,均为 ,简称 。
【答案】 高温物体 低温物体 Q 能量 焦耳 焦
【详解】[1][2]热传递过程中,高温物体放出热量,内能减少;低温物体吸收热量,内能增加。
[3][4][5][6]热量的符号可用Q表示,它的国际单位与能量的单位相同,均为焦耳,简称焦,符号J。
【变式4-1】关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A.热量可以由内能小的物体传递给内能大的物体
B.0℃ 的冰块没有内能
C.物体的温度越高,所含有的热量越多
D.冰块熔化过程中温度不变,内能保持不变
【答案】A
【详解】A.热传递的实质是热量从高温物体传递到低温物体,内能小的物体温度可能比内能大的温度高,所以内能小的的物体可能给内能大的物体传递热量,故A正确;
B.一切物体都有内能,所以0℃的冰也有内能,故B错误;
C.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.冰是晶体,晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,但内能增加,故D错误。
故选A。
【变式4-2】请在横线上填出“热”字的含义(选填“温度”、“热量”或“内能”)。这杯水很热: ;摩擦生热: ;物体吸热升温: 。
【答案】 温度 内能 热量
【详解】[1]这杯水很热是反映水的冷热程度,所以这个“热”指温度。
[2]摩擦生热是通过克服摩擦做功,使物体的内能增加,所以这里的“热”指内能。
[3]物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高,故这里的“热”指热量。
一、单选题
1.苍溪梨花节期间,小明在爸妈陪同下到梨仙湖边游玩。堤坝上梨花绽放、花香四溢,湖面上波光粼粼、游船游曳,湖水中鱼儿欢快嬉戏。小明联想起一些物理知识,请你判断,他的观点中正确的是( )
A.堤坝上花香四溢,这是扩散现象
B.看见水中的鱼儿是光的反射形成的实像
C.游船漂浮在水面上,它受到的浮力大于重力
D.湖面上波光粼粼,是光的直线传播现象
【答案】A
【详解】A.堤坝上花香四溢,是花香分子在空气中运动的结果,是扩散现象,故A正确;
B.看到水中的鱼是由于光从水中斜射入空气中,进入人的眼睛,是光的折射现象形成的虚像,比鱼实际位置偏高(浅),故B错误;
C.由浮沉条件知道,游船漂浮在水面上,它受到的浮力等于重力,故C错误;
D.江上波光粼粼,是由于光被水面反射后形成的现象,故D错误。
故选A。
2.下列图中,属于内能转化为机械能的是( )
A.冬天搓手取暖 B.压缩空气
C.下滑时臀部发热 D.加热时塞子飞出
【答案】D
【详解】A.冬天用双手互相摩擦取暖,属于克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使物体的内能增加,温度升高;故A不符合题意;
B.压下活塞时,压缩空气做功,将机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.从滑梯上滑下时臀部发热,属于克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使物体的内能增加、温度升高;故C不符合题意;
D.试管中的水蒸气对外做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,故D符合题意。
故选D。
3.民间艺人将糖加热到流体状态,然后用它在平板上“画成”各种小动物,静待慢慢变硬,后就制作成了栩栩如生的“糖画”,关于“糖画”,下列表述正确的是( )
A.糖是非晶体 B.糖的内能一直在增加
C.糖分子之间只有引力没有斥力 D.糖先熔化后凝固
【答案】D
【详解】A.糖属于晶体,故A错误;
B.糖在加热过程中质量不变,温度升高,内能增加,冷却变硬过程中质量不变,温度降低,内能减少,故B错误;
C.分子间同时存在引力与斥力,故C错误;
D.在“将糖加热到流体状态”是固体变成液体,是熔化现象,“静待慢慢变硬”是液体变为固体,是凝固现象,故D正确。
故选D。
4.中国传统文化博大精深,传统民间艺人会制作一种“糖画”,先把糖加热到液体状态,用它画成栩栩如生的小动物图案,如图所示,等晾干后就成为“糖画”。下列关于“糖画”制作的表述正确的是( )
A.把糖加热到液态是熔化,要放热
B.晾干成“糖画”是凝固,要吸热
C.整个制作过程糖先熔化然后凝固
D.制作过程中糖的内能一直在增加
【答案】C
【详解】A.把糖加热,糖从固态变为液态,这个过程叫熔化,熔化吸热,故A错误;
B.晾干成糖画,糖从液体变为固态,这个过程叫凝固,要放热,故B错误;
C.整个制作过程糖先从固态变为液体,再从液态变为固态,先熔化然后凝固,故C正确;
D.制作过程中糖先吸热后放热,内能先增加后减少,故D错误。
故选C。
5.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.我们不敢大口喝开水,是因为开水含有的热量较多温度太高
B.一壶水温度升高,一定吸收了热量,内能一定增加
C.物体温度越低,内能越小,所以0℃的冰没有内能
D.热传递过程中,内能大的物体也可能将热量传递给内能小的物体
【答案】D
【详解】A.热量是过程量,不能说含有热量的多少,故A错误;
B.一壶水温度升高,可能是吸收了热量,也可能是外物对它做了功,内能一定增加,故B错误;
C.一切物体都有内能,故C错误;
D.热传递过程中,热量从高温物体传递给低温物体,则内能大的物体也可能将热量传递给内能小的物体,故D正确。
故选D。
6.如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,下列说法正确的是( )
A.管口出现的“白气”是水蒸气
B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C.水被加热的过程中,其内能是通过做功的方式改变的
D.水蒸气推出橡胶塞的过程中,橡胶塞的机械能是由水蒸气的内能转化来的
【答案】D
【详解】A.管口出现的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,故A错误;
B.水蒸气推出橡胶塞,水蒸气对外做功导致水蒸气内能减少,故B错误;
C.水被加热的过程中,其内能是通过热传递的方式改变的,故C错误;
D.水蒸气把橡胶塞向上冲起时,水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气内能减少,橡胶塞机械能增加,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,故D正确。
故选D。
7.从物理学角度,对下列自然现象的解读,正确的是( )
A.“阳春三月,鸟语花香”:属于扩散现象,温度高时,分子才会做无规则运动
B.“夏荷轻摇,珠露合聚”:将两滴露珠靠拢会聚在一起,说明分子间存在引力
C.“秋风瑟瑟,露似珍珠”:水蒸气液化后含有的热量减少
D.“数九严冬,银装素裹”:积雪间存在孔洞,说明分子间存在间隙
【答案】B
【详解】A.不论温度高低,一切分子都在做无规则运动,故A错误;
B.露珠靠很近之后就汇聚在一起,是因为水分子直接存在引力,故B正确;
C.热量是一个过程量,不能说物质含有多少热量,故C错误;
D.积雪间有孔洞是因为有空气,分子的间隙肉眼难以观察,所以不能说明分子间有间隙,故D错误。
故选B。
8.安化擂茶(如图)是一种起于汉,盛于明、清的特色饮品,至今在湖南中部以北的安化一带传袭,它的做法是用大米、花生、芝麻、绿豆、茶叶、生姜、食盐等为原料,用双腿夹住擂体,用擂槌把原料捣烂成糊状,冲开水和匀,加土炒米,清香可口,以下说法错误的是( )
A.用擂槌把原料捣烂成糊状,这说明力可以改变物体的形状
B.用双腿夹住擂体,这是通过增大压力来增大擂槌和擂钵的摩擦力
C.擂槌表面有很多花纹,这是利用增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力
D.冲开水和匀,清香扑鼻,鼻子能闻到香味,说明分子在不停地做无规则运动
【答案】C
【详解】A.用擂槌把原料捣烂成糊状,原料的形状发生了改变,说明力可以改变物体的形状,故A正确,不符合题意;
B.用双腿夹住擂钵,这是在接触面粗糙程度不变的情况下,通过增大压力来增大擂槌和擂钵的摩擦力,故B正确,不符合题意;
C.擂槌表面有很多花纹,这是利用在压力一定时,减小受力面积,增大压强,使原料容易捣碎,故C错误,符合题意;
D.冲开水和匀,清香扑鼻,鼻子能闻到香味,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.下列关于粒子与宇宙说法正确的是( )
A.卢瑟福的原子核式结构模型中,电子、质子、中子是均匀分布的
B.宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳是宇宙的中心
C.气体很容易被压缩,说明气体分子间距离较大,分子间作用力较小
D.春天漫天飞舞的柳絮,说明分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】C
【详解】A.瑟福首先提出的原子的核式结构,原子是由原子核和电子组成,原子核由中子和质子组成;质子和中子都是由更小的微粒夸构成的,原子核在中心,电子绕核运动,故A错误;
B.由于古代入类的认识能力有限,故认为地球是宇宙的中心,所有星球绕地球转动;后来哥白尼提出了日心说,认为太阳才是宇宙的中心;而随着人类对宇宙的认识,现在普遍认为宇宙是一个有层次的天体结构系统,银河系只是其中的一部分,故B错误;
C.气体容易被压缩,是因为气体分子间距离较大,分子间的作用力较小,故C正确;
D.柳絮漫天飞舞,说明分子在做永不停息的无规则运动,柳絮飞舞属于宏观物体运动不是分子运动,故D错误。
故选C。
10.下列宏观事实的微观解释不合理的是( )
A.夏天汽车轮胎炸裂——分子种类发生改变
B.干冰升华——分子间间隔增大
C.墙内开花墙外香——分子在不断运动着
D.氧气和液氧都能支持燃烧——同种分子,化学性质相同
【答案】A
【详解】A.夏天汽车轮胎炸裂——轮胎的形状发生改变,分子种类不改变,故A符合题意;·
B.干冰升华,物体由固态变成气态,分子间间隔增大,故B不符合题意;
C.墙内开花墙外香,是扩散现象,说明分子在不断运动着,故C不符合题意;
D.同种分子,化学性质相同,氧气和液氧都能支持燃烧,故D不符合题意。
故选A。
11.如图所示为目前流行的一种自热火锅。该自热火锅配有发热包,将发热包放到冷水中通过化学反应放出大量的热,从而加热上层食物。下列有关自热火锅的说法错误的是( )
A.食物被加热后香味更浓郁,这是因为分子热运动快慢与温度有关
B.餐盒采用的塑料材料具有密度小的物理属性
C.食物被加热的过程中,食物含有的热量增多
D.打开盒盖时会冒出“白气”,这是水蒸气液化形成的
【答案】C
【详解】A.食物被加热后,香味更浓郁,这是因为温度越高,分子热运动越剧烈,故A正确,不符合题意;
B.餐盒采用的塑料材料,体积不变,质量较小,因此具有密度小的物理属性,故B正确,不符合题意;
C.热量是过程量,不能说含有,所以食物被加热的过程中,食物的内能增大,故C错误,符合题意;
D.打开盖子时会冒出大量的“白气”,这是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故D正确,不符合题意。
故选C。
12.下列各现象中不能说明分子在不停地做无规则运动的是 ( )
A.黑烟滚滚 B.花香四溢
C.水加入白糖变甜了 D.煮茶叶蛋时,蛋壳会变成茶色
【答案】A
【详解】A.黑烟滚滚是固态的小颗粒运动,不属于分子运动,故A符合题意;
B.花香四溢为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,故B不符合题意;
C.水加入白糖变甜了,不通过的物质彼此进入对方为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,故C不符合题意;
D.煮茶叶蛋时,蛋壳会变成茶色,属于扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动,故D不符合题意。
故选A。
二、填空题
13.物理课上老师分别将两滴红墨水同时滴入热水和冷水中,观察到整杯水都会变红,这种现象叫 现象,实验中发现 (选填“热水”或“冷水”)变红更快,说明 对分子的运动情况有明显的影响。
【答案】 扩散 热水 温度
【详解】[1]将两滴红墨水同时滴入热水和冷水中,观察到整杯水都会变红,说明物体的分子在永不停息地做无规则运动,这是扩散现象。
[2]分子的无规则运动受温度的影响,温度越高,运动越剧烈,因此热水中变红更快,说明温度对分子的运动情况有明显的影响。
14.我国的古诗词中蕴含着丰富的物理知识,例如南宋爱国诗人陆游的《村居书喜》中的诗句“花气袭人知骤暖,雀声穿树喜新晴”,蕴含的物理知识有:分子运动的快慢与 有关,能判断出是喜鹊的叫声,这主要是根据声音的 (选填“音调”“响度”或“音色”)来判断的。
【答案】 温度 音色
【详解】[1]“花气袭人知朦暖”说明温度升高花的香气更明显,花香分子的无规则运动更剧烈。
[2]不同发声体的音色不同,能判断出是喜鹊的叫声,这主要是根据声音的音色。
15.宇宙是一个有 的天体结构系统,宇宙大千世界,从宏观到微观,从天体到原子,似乎都有那么多惊人的相同规律,如太阳系中行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转,这与 (填科学家)的原子核式结构模型十分相似。西安胡辣汤由于其酸辣咸鲜香五味俱全的特色,在西安始终是人们早餐的首选,大街小巷不时飘来胡辣汤的香味,这是 现象,说明分子在不停地做 。
【答案】 层次 卢瑟福 扩散 无规则运动
【详解】[1]宇宙是一个有层次的天体结构系统,它的层次结构:行星-太阳系-银河系-星系团-总星系。
[2]太阳系中行星们在各自的固定轨道上围绕恒星太阳运转,这与卢瑟福的原子核式结构模型十分相似,电子在原子核外绕原子核作轨道运动。
[3][4]大街小巷不时飘来胡辣汤的香味,这是扩散现象,胡辣汤的香味分子扩散到空气中,说明分子在不停地做无规则运动。
16.小明在医院照顾发烧的妹妹,空气中弥漫着酒精的味道,是因为分子处于永不停息的 中;医院使用冰块对发烧的病人进行物理降温,当水凝固成冰后,其质量 (选填“变大”“变小”或“不变”),其体积增大了 。(,)请写出一个日常生活、生产中防止水凝固成冰体积变大造成破坏的措施: 。
【答案】 无规则运动 不变 50 冬季用保温材料包裹室外的自来水管,防止水结冰撑破水管
【详解】[1]空气中弥漫着酒精的味道,是因为分子处于永不停息的做无规则运动,这些酒精分子运动到了人的鼻腔之中,最终被人闻到。
[2][3]质量是物体的一种属性,与物体的位置、形状、状态无关,所以水凝固成冰,状态改变,质量不变。450g水的体积为
450g冰的体积为
则体积增大了
[4]措施:冬季用保温材料包裹室外的自来水管,防止水结冰撑破水管。
17.杜甫的诗句“迟日江山丽,春风花草香。泥融飞燕子,沙暖睡鸳鸯”中,描写了一派生机盎然的春景春色。人们闻到花草散发的馨香,这属于 现象。燕子衔着湿润的泥土飞来飞去忙着筑巢,此时以地面为参照物,燕子是 的。
【答案】 扩散 运动
【详解】[1]从分子运动的角度看,人们闻到花草散发的馨香属于扩散现象。
[2]以地面为参照物,飞行的燕子位置发生变化,所以是运动的。
18.抽取式餐巾纸表面有花纹,对折成形,交错叠放,封装在纸盒里。如图所示,使用时打开封口,闻到餐巾纸淡淡的香味,是由于分子在不停地做 。抽出一张就会带出下一张,主要依靠餐巾纸之间的 力。
【答案】 无规则运动 摩擦
【详解】[1]打开塑料袋封口,闻到面巾纸淡淡的香味,这是扩散现象,是分子在不停地做无规则运动的结果。
[2]根据题意知道,抽取式面巾纸是叠套压实,表面有褶皱或压痕,说明接触面粗糙且有压力,当抽出第一张面巾纸时,两张纸之间则存在相对运动,所以,上一张面巾纸带起下一张面巾纸,主要依靠相邻两张面巾纸之间的摩擦力。
19.陆游的《村居书喜》中写到“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴”闻到浓郁的花香,这是 现象;听到喜鹊的叫声,这个声音是通过 传入人耳。
【答案】 扩散 空气
【详解】[1]能闻到花朵分泌的芳香味,属于扩散现象,此现象表明分子永不停息地做无规则运动;如果周边的气温升高,花香分子运动更剧烈,花香更浓烈;
[2]声音的传播需要介质,一切固体、液体、气体都可以作为传声的介质。听到喜鹊的叫声,这个声音是通过空气传入人耳。
20.农作物生长需要定期喷洒农药,人们能在很远的地方闻到农药味道,这是因为分子在 ;如图所示,正在喷洒农药的飞机匀速水平运动,此过程飞机的动能 ,机械能 (后两空均选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】 不停地做无规则运动 减小 减小
【详解】[1]人们能在很远的地方闻到农药味道为扩散现象,说明构成物质的分子不停地做无规则运动。
[2][3]正在喷洒农药的飞机匀速水平运动,因为质量不停的减小,则动能减小,重力势能减小,则机械能减小。
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