内容正文:
分子动理论与内能
1.分子动理论:常见的物质是由大量的分子、原子组成的,分子之间有间隙;物质内的分子在不停地做无规则运动;分子之间存在
① 。
2.扩散现象
(1)定义:不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
(2)扩散现象表明:分子间存在间隙;一切物质的分子都在
② 。
(3)影响因素:温度。温度越③ ,扩散现象越明显。
高
不停地做无规则运动
分子热运动
引力和斥力
知识点1
夯基础
知识精讲
1.(地方特色)春暖花开,小红来到绵阳西山公园赏花,刚进景区,就闻到阵阵花香,这个现象说明分子在不停地做 ;如图所示,荷叶上的露珠可以保持近似球形而不是摊成水膜,表明水分子之间存在
力。
引
基础小练
无规则运动
第1题图
第2题图
2.(人教教材图片改编)如图所示,有两只集气瓶A和B,A瓶装有无色透明的空气,B瓶装有红棕色的二氧化氮气体(二氧化氮的密度比空气的密度大)。为了研究扩散现象,应选择如图 (选填“甲”或“乙”)所示的方案。抽掉玻璃板后,保持两瓶口紧贴静置较长时间,两瓶中气体的颜色变得均匀。若抽掉玻璃板前,将两瓶中的气体加热,使其温度升高,则抽掉玻璃板后,能更 (选填“快”或“慢”)地看到两瓶中气体的颜色变得均匀。
快
乙
1.定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和。
单位为焦耳(J)。
2.影响因素
(1)温度:同一物体,状态不变时,温度越高,其内能④ 。
(2)质量:同温度、同物态、同一种物质组成的物体,质量越大,物体的内能就⑤ 。
越大
内能
越大
知识点2
注意事项
一切物体在任何情况下都具有内能。
方式 实质 条件 联系 举例
热传递 能量的转移过程 不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差 做功和热传递都可以改变物体的内能,且效果相同 烧红的铁块放入冷水中,热量从高温的铁块转移到低温的水等
做功 能量的转化过程 外界对物体做功,物体的内能⑥ _ 钻木取火;来回多次弯折细金属丝,弯折处发热;等等
物体对外界做功,物体的内能⑦ _ 暖水瓶内的高温水蒸气将瓶盖顶起来等
减少
增加
3.改变内能的方式
热量是过程量,只能用“吸收”或“放出”来描述,不能用“具有”或“含有”来描述。
(1)定义:在热传递过程中,传递能量的多少叫作热量。单位是焦耳(J)。
(2)与内能的关系:在只发生热传递的过程中,物体吸收热量时内能增加,放出热量时内能⑧ 。
4.热量
减少
易错警示
(地方特色)2024年10月5日晚,在成都世园会主会场里为游客呈现了一场千年“非遗”项目——打铁花,如图所示。首先在熔炉里把罐子里的生铁化成汁,这是通过 的方式改变了铁的内能;被击打后,铁花火雨,腾空而起,像天女散花似的漫天飞舞,最后落地消失,在铁花升空到落地的过程中,铁的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
减小
基础小练
热传递
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。用符号c表示。
2.单位:J/(kg·℃)。
3.物理意义:单位质量的某种物质,温度降低1 ℃所放出的热量,与它温度升高1 ℃所吸收的热量相等,数值上也等于它的比热容。
4.水的比热容大的应用:常用水作为冷却剂等。
5.利用比热容计算热量
公式:Q=⑨ 。其中c表示物质的比热容,单位是J/(kg·℃);m表示物质质量,单位是kg;Δt表示温度的变化量,单位是℃。
比热容
cmΔt
知识点3
(2022年版课标素材改编)热岛效应主要原因是城市建筑群密集,大量的建筑、路面主要由砖石、水泥、沥青等材料组成,在相同的日照情况下,城市地区升温较 (选填“快”或“慢”)。目前很多城市通过增大城区的绿地、水域面积来减弱城市热岛效应,这主要是利用了水的
较大的特点。
比热容
基础小练
快
提素养
核心实验
实验
比较不同物质的吸热能力
1.实验装置
温度
相同
3.实验结论
(1)升高相同温度,加热时间越长(短)的物质,吸热能力越 。
(2)吸收相同的热量(或加热相同时间),温度变化越小(大)的物质,吸热能力越 。
强(弱)
2.实验方法:控制变量法和转换法
(1)控制加热相同的时间(吸收相同热量),通过比较不同物质___________
来判断物质吸热能力的强弱:温度变化大的物质吸热能力弱。
(2)控制升高相同的温度,通过比较 来判断物质吸热能力的强弱:加热时间短的物质吸热能力弱。
强(弱)
加热时间的长短
温度的变化
针对训练
基础设问
例 在“比较不同物质的吸热能力”实验中,进行如下过程。
提出问题、猜想与假设
暑假小刚跟父母到海边玩,他光着脚踩在沙滩上,感到沙子烫脚,走进水中时,感觉水比较凉,他猜想不同物质的吸热能力可能不同。
图1
设计方案、收集证据
如图1所示是小刚进行“比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
(1)实验中应取 (选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同规格的电加热器进行加热。实验中是通过比较
(选填“升高的温度”或“加热时间的长短”)来比较两种液体吸收热量的多少。
(2)当两种液体吸收相同热量时,是通过比较
来比较吸热能力的。
升高的温度
加热时间的长短
质量
图2
得出结论、作出解释
(3)小刚根据实验数据绘制出如图2所示的温度与时间关系图像,分析图像可知,当甲、乙两种液体升高相同的温度时, 液体吸收的热量更多,则 液体吸热能力更强。(均选填“甲”或“乙”)
乙
乙
交流合作、评估反思
(4)(数据分析)若只能从甲或乙中选一种液体作为汽车发动机的冷却剂,则应选择 (选填“甲”或“乙”)液体。假如乙液体是水,则甲液体的比热容为 J/(kg·℃)。[水的比热容 c=4.2×103 J/(kg·℃)]
2.1×103
乙
(5)(方案评估)实验后,小刚思考:可以通过比较甲、乙两种液体加热至沸腾所用的时间长短来判断哪种液体的吸热能力更强。你认为此方法
(选填“可行”或“不可行”),原因是___________________
__________________________________________________________________________________________________。
则由Q=cmΔt可知,该方法不可行
的沸点不一定相同,当两 种液体都沸腾时,其温度变化量不一定相同,
甲、乙两种液体
能力设问
不可行
1.(2023·绵阳9题3分)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,然后紧压在一起,两个铅柱会结合在一起,甚至不易拉开。下列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
分子动理论
A
明考向
四川真题
命题点1
2021[文件:中教联标彩.]
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
2.(2024·成都A卷14题4分)成都别称芙蓉城、蓉城,这座以花为名的城市自古与花结缘,大诗人陆游魂萦梦牵的诗中美景“二十里中香不断,青羊宫到浣花溪”依旧是成都一道靓丽的风景线,诗人闻到花香属于
现象。诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏的物理知识:分子做无规则运动的剧烈程度与 有关。
温度
扩散
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
3.(2023·攀枝花8题3分)下列情况中,物体内能减小的是( )
A.冰雪消融 B.钻木取火
C.压缩气体 D.开水冷却
改变内能的方式
D
命题点2
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
4.(2023·凉山12题2分)下列的俗语、诗词等反映了人类对自然界的一定认识,从物理学的角度分析,下列说法正确的是( )
A.“月落乌啼霜满天”中霜的形成是凝固现象
B.“缸穿裙,大雨淋”是空气液化成小水珠附着在水缸表面形成的
C.“人面桃花相映红”中桃花看起来是红色的原因是吸收了红光
D.“春江水暖鸭先知”是由于水温升高,鸭子在水中通过热传递的方式先感觉到
D
2021[文件:中教联标彩.]
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
5.(2020·绵阳16题3分) 周末,小明同学在家与父母一起清洁卫生,美化居家环境。小明用扫帚扫动地面上一小块果皮的过程中( )
A.扫帚对果皮做功改变了果皮的内能
B.扫帚对果皮做功消耗了扫帚的内能
C.小明对扫帚做功改变了扫帚的内能
D.小明对扫帚做功消耗了体内的化学能
D
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
6.(2023·绵阳10题3分)新材料为人们带来了“神奇”的55 ℃恒温水杯。这种水杯在夹层中有一种传热材料,把沸水倒入恒温水杯中,传热材料快速吸收沸水中的热量并贮存起来,使水温快速降到55 ℃左右;当水温低于55 ℃时,传热材料会缓慢释放热量,水温基本保持不变。则( )
A.在快速降温的过程中,传热材料吸热、内能减少
B.在快速降温的过程中,水放热内能减少
C.在温度保持不变的时间内,传热材料放热内能增加
D.在温度保持不变的时间内,水吸热内能减少
对温度、内能和热量的理解
B
命题点3
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
A B C D
7.(2022·攀枝花8题3分)下图中,内能转化为机械能的是( )
B
2021[文件:中教联标彩.]
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
8.(2022·绵阳8题3分)质量都是1 kg、初温都是23 ℃的水分别倒入两个完全相同的杯中,用大小、形状和厚度均相同的白纸和黑纸包起来,将两个杯子放在太阳光下,30 min 后,白纸杯内水温为30 ℃,黑纸杯内水温为34 ℃。根据这个实验,下列说法正确的是( )
A.30 min后,白纸杯内水的热量大于黑纸杯内水的热量
B.30 min后,白纸杯内水的内能大于黑纸杯内水的内能
C.经过30 min,白纸杯内水吸收的内能小于黑纸杯内水吸收的内能
D.经过30 min,白纸杯内水吸收的热量小于黑纸杯内水吸收的热量
D
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
9.(2024·成都B卷3题2分)某固态物体的质量为m,其物质的比热容为c,用稳定的热源对它加热(物体在相同时间内吸收的热量相等),到t3时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,最后绘制出温度随时间变化的图像(如图所示)。下列说法正确的是( )
对比热容的理解及计算
D
命题点4
A.在0~t2时间段,该物体吸收的热量为cm(T2-T1)
B.在t2~t4时间段,该物质的比热容先增大后减小
C.在t4~t5时间段,该物体放出的热量为
D.该物质在t5~t6时间段的比热容等于在0~t1时间段的比热容
2021[文件:中教联标彩.]
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
10.(2021·绵阳18题4分)周末,小明用热水为家人热盒装牛奶,他把3盒相同的牛奶放入装有温度为90 ℃、质量为2 kg热水的盆中,经过一段时间,3盒牛奶的温度都从10 ℃变成了45 ℃,这段时间内每盒牛奶从水中吸收了 J的热量;若盆中热水对牛奶加热的效率是50%,则此时盆中水的温度是 ℃。已知:每盒牛奶的质量为0.25 kg,牛奶的比热容为4.0×103 J/(kg·℃),水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃)。(计算过程中忽略牛奶盒的影响)
65
3.5×104
2021[文件:中教联标彩.]
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
11.(2023·凉山19题2分)小华在探究“不同物质的吸热能力”时,用相同的电加热器对质量均为1 kg的水和另一种液体同时进行加热(不考虑热损失)。已知液体的比热容小于水的比热容,通过实验画出温度随时间变化的图像如图所示,分析图像可知:水在5 min内吸收的热量为__________
J,液体的比热容为 J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
2.7×103
3.15×104
2021[文件:中教联标彩.]
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命题点1
命题点2
命题点3
命题点4
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