第08讲 内能 热传递(预习)-【暑假自学课】2025年新九年级物理暑假提升精品讲义(苏科版2024)
2025-06-10
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2份
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37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 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.27 MB |
| 发布时间 | 2025-06-10 |
| 更新时间 | 2025-06-10 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-06-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52510880.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第08讲 内能 热传递
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练题型 强知识:8大核心题型精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 内能
1、内能的概念: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。
(1)内能的单位:内能的单位是焦耳,简称焦,用字母J表示。
(2)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。
知识点二:热传递——改变内能的一种方式
1、热传递的概念: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。
4、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。
知识点三: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”。
教材习题01
有同学说,因为晶体在熔化过程中温度保持不变,所以它的内能也保持不变。这种说法是否正确?为什么?
解题方法
1、知识依据:内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,晶体熔化时吸热,温度不变(分子动能不变),但分子势能会变化。
2、解题步骤:明确晶体熔化特点:吸热、温度不变。
分析内能组成,温度不变说明分子平均动能不变,但吸热使分子势能增加,所以内能增大,据此判断说法错误并阐述原因。
【答案】不正确。晶体熔化时吸热,虽然温度不变,但分子势能增加,内能增大。
教材习题02
有同学说,在热传递过程中,能量总是从内能大的物体向内能小的物体转移,直到两物体的内能相等为止。这种说法是否正确?请举例说明。
解题方法
1、知识依据:热传递的条件是存在温度差,热传递的方向是从高温物体向低温物体传递,而非依据内能大小。
2、解题步骤:热传递的本质是温度差导致。构造反例,如高温小质量物体和低温大质量物体,说明热传递是从高温到低温,不是内能大到小,进而判断说法错误并举例。
【答案】不正确。例如,一杯高温小质量的水(内能小)和一大缸低温水(内能大 ),热传递是从高温小质量水(内能小)向大缸低温水(内能大)传递,直到温度相同,不是看内能大小,是看温度差,能量从高温物体传向低温物体。
教材习题03
跑步是一项非常好的健身运动。跑步时,人是怎样使自己的体温基本保持不变的?在跑步过程中,人体的内能发生了哪些变化?
解题方法
1、知识依据:人体体温调节依靠神经 - 体液调节,涉及散热和产热;内能变化与能量转化、热量传递有关。
2、解题步骤:思考人体体温调节机制,跑步时产热增加,通过出汗蒸发、皮肤血管扩张等散热方式,使产热和散热平衡,维持体温基本不变。
3、分析内能变化:跑步时细胞呼吸作用增强,化学能转化为内能,内能先因产热增加而增大;同时散热也增加,最终产热散热平衡,内能趋于稳定,据此阐述人体调节体温方式和内能变化情况。
【答案】跑步时,人体通过出汗蒸发散热等方式调节,使体温基本不变;跑步时,化学能转化为内能,内能先增加,后通过散热等又趋于稳定(保持体温) ,即内能先增大,再因散热等保持相对稳定。
题型一 内能的概念
1.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动得越快,内能越大
B.物体举得越高,内能越大
C.零摄氏度的物体没有内能
D.物体温度越高,内能越大
【答案】D
【解答】解:A、错误,物体运动的越快,物体的动能越大,物体内能没有变化;
B、错误,物体举得越高,物体的重力势能越大,物体内能没有变化;
C、错误,一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以物体温度再低也有内能,所以零摄氏度的物体也有内能;
D、正确,物体温度越高,分子运动越剧烈,所以内能越大。
故选:D。
2.仔细观察图中的甲、乙、丙三杯水,判断下列说法正确的是( )
A.甲杯中水的内能最大 B.乙杯中水的内能最大
C.丙杯中水的内能最大 D.一样大
【答案】C
【解答】解:对于同种物体,质量越大,温度越高,内能就越大,所以丙杯内的水内能最大。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.比较如图所示的三杯水的内能大小, 杯中水的内能最大,理由是
。冰山 (选填“具有”或“不具有”)内能。
【答案】丙;质量越大,温度越高,内能越大,因此丙杯中水的内能最大;具有。
【解答】解:(1)甲和乙杯中水的温度相同,都是40℃,乙杯中水的质量大于甲杯水的质量,所以乙杯水的内能大于甲杯水的内能;
由于乙杯和丙杯中水的质量相同,丙杯中水的温度是90℃大于丙杯水的温度,所以丙杯的内能大于乙杯的内能;
由于质量越大,温度越高,内能越大,因此丙杯中水的内能最大。
(2)一切物体在任何状态、任何温度下都具有内能,所以北极的冰山也具有内能。
故答案为:丙;质量越大,温度越高,内能越大,因此丙杯中水的内能最大;具有。
题型二 一切物体都有内能
4.南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是﹣25℃.一天,南极上的小企鹅豆豆和丁丁(如图)之间发生了一次有趣的对话,他们的部分说法如下,其中不正确的是( )
A.丁丁:呵呵,这里太冷了,冰山肯定没有内能了
B.豆豆:再冷,组成冰山的分子也在做热运动呀,所以冰山也有内能
C.丁丁:如果太阳出来,冰山吸热,内能一定增加
D.豆豆:冰山的内能可能比100℃的沸水的内能大
【答案】A
【解答】解:
AB、组成物体的分子在不停地做无规则运动,故任何物体在任何温度下都会有内能,故A说法错误,B说法正确;
C、同一物体吸热,内能会增加,故C说法正确;
D、因为内能还跟物体的质量有关,质量巨大的冰山的内能可能比质量很小的100℃的沸水的内能大,故D说法正确。
故选:A。
5.由于组成物质的分子在永不停息地做无规则热运动,所以分子具有 ;分子之间存在着相互作用力而具有的能叫 。物体内部所有 和 的总和叫做物体的内能。
【答案】解:由于构成物质的分子在永不停息地做无规则热运动,所以分子具有分子动能;分子之间存在着相互作用力而具有的能叫分子势能。内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。
故答案为:分子动能;分子势能;分子动能;分子势能。
题型三 影响内能大小的因素
6.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动的越快,内能越大
B.物体被举得越高,内能越大
C.物体的温度升高,内能变大
D.南极的冰山温度很低,没有内能
【答案】C
【解答】解:A、内能是所有分子动能和势能总和,与物体的宏观运动无关,故A错误;
B、物体举得越高,只能说明物体的重力势能越大,物体内能与物体的高度无关,故B错误;
C、物体的温度升高时,它的所有分子的动能必定增加,因而这个物体的内能增加。即同一物体,温度越高,内能越大;温度越低,内能越小。故C正确;
D、因为一切物体都具有内能,南极的冰山也具有内能,故D错误。
故选:C。
7.以下关于内能的说法中,正确的是( )
A.物体的内能与温度有关,温度低于0℃的物体没有内能
B.温度相同的物体所含热量也相等
C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D.一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增加
【答案】D
【解答】解:A、一切物体都有内能,内能的大小与温度、质量和状态有关,故A错误;
B、热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体,热量不是状态量,不能说含有或者具有热量,故B错误;
C、热传递的条件是温度差,内能是从高温的物体传递给低温的物体,或从物体的高温部分传向低温部分,故C错误;
D、一块0℃的冰熔化成0℃的水的过程,吸收热量,内能增加,温度不变,故D正确。
故选:D。
8.如图甲是质量为200g的固体的熔化实验装置,图乙是根据实验数据绘制出的曲线图。根据图像和相关知识可知,该物质是 (填“晶体”或“非晶体”),它在C点时的内能 在B点时的内能(填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】晶体;大于。
【解答】解:由乙图可知,BC段为物质的熔化过程,在熔化时物质吸收热量但温度保持不变,所以它是晶体;熔化时要吸收热量,内能增大,即它在C点时的内能大于在B点时的内能。
故答案为:晶体;大于。
题型四 热传递的方向与条件
9.要使两个相接触的物体之间发生热传递,两物体应( )
A.存在温度差
B.存在热量差
C.存在内能差
D.在任何情况下都会发生热传递
【答案】A
【解答】解:热传递发生的条件是物体间存在温度差。若两物体温度相同,它们之间便不会发生热传递。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
10.吃烤肉时要小心烫嘴,这是因为刚烤好的肉 (选填“内能大”“温度高”或“热量多”)。为防蚊子叮咬,明明购买了一款防蚊手环,撕开包装袋需要一定的力气,这说明分子间有 。
【答案】温度高;引力
【解答】解:吃烤肉时要小心烫嘴,因为刚烤好的肉的温度比嘴的温度高很多,有大量的热量从肉传递到嘴。
分子间存在相互作用的引力和斥力,包装袋很难撕开,说明分子间存在引力。
故答案为:温度高;引力。
11.自然界中永不停息地进行着热交换。如图所示情景中包含着热传递的三种方式,请在空格内填写:A锅中水之间的热传递方式为 ,B手和锅柄之间的热传递方式为 ,C手在火焰附近就觉得很烫,主要的热传递方式为 。
【答案】对流;热传导;热辐射。
【解答】解:热传导:是通过直接接触热量从温度高的物体转移到温度低的物体;
对流:是流体中温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递的过程;
热辐射:热辐射是物体不依靠介质,直接将能量发射出来,传给其他物体的过程,热辐射是远距离传递能量的主要方式。
A、锅中水之间的热传递方式为对流;B、手和锅柄之间的热传递方式为热传导;C、手在火焰附近就觉得很烫,主要的热传递方式为热辐射。
故答案为:对流;热传导;热辐射。
题型五 热传递改变物体的内能
12.世界级非物质文化遗产“二十四节气”首次变身为倒计时器,在描述二十四节气的诗句中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是( )
A.白露:“白露垂珠滴秋月”,露是由水蒸气凝华形成
B.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的形成需要吸收热量
C.立春:“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过热传递的方式实现的
D.秋分:“丹桂小菊万径香”,桂花飘香说明只有气体分子在永不停息地做无规则运动
【答案】C
【解答】解:A、露是由水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B、霜是空气中水蒸气遇冷凝华形成的,凝华放热,故B错误;
C、大地内能的增加是太阳通过热传递的方式实现的,故C正确;
D、桂花飘香说明气体分子在永不停息地做无规则运动,固体和液体分子也在永不停息地做无规则运动,故D错误。
故选:C。
13.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.北极寒冷的冰川没有内能
B.物体内能增大,一定是吸收了热量
C.当物体温度升高时,物体的内能会增加
D.热传递一定是从内能大的物体传到内能小的物体上
【答案】C
【解答】解:A.任何物体都有内能,故A错误;
B.物体内能增大,可能是吸收了热量,可能是外界对物体做功,故B错误;
C.物体的内能与温度有关,当物体温度升高时,物体的内能会增加,故C正确;
D.热传递一定是从温度高的物体传到温度低的物体上,但温度高的物体内能不一定大,故D错误。
故选:C。
14.煲仔饭是一种传统的广东美食,以其独特的锅巴和浓郁的香气而闻名,闻到浓郁的香气是由于分子不停做 造成的,烹饪过程中内能是通过 方式改变的,放凉之后香气没有那么浓郁,说明分子热运动的快慢与 有关。
【答案】无规则运动;热传递;温度。
【解答】解:煲仔饭浓郁的香气,这是因为组成物质的分子不停地做无规则运动造成的;
在烹饪过程中,内能的增加是通过热传递方式实现的;
因为温度越低,分子热运动越慢,故变凉之后的煲仔饭不是很香了。
故答案为:无规则运动;热传递;温度。
15.糖炒板栗是我国的一种传统美食,深受人们的喜爱。炒板栗时往锅中放入一些细小的砂石、麦芽糖和精制植物油,然后不断地翻炒。在翻炒的过程中,是利用 方法使板渠温度升高,内能增大。远远的就能闻到香味,这是 现象,最后麦芽糖粘到了板栗上,说明分子间有 。
【答案】热传递;扩散;引力。
【解答】解:在翻炒的过程中,板栗吸收热量,内能增加,温度升高,通过热传递的方式改变物体的内能;
远远的就能闻到香味,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则的运动;
麦芽糖粘到了板栗上,说明分子间有引力。
故答案为:热传递;扩散;引力。
题型六 温度、内能、热量的关系
16.关于热量、温度、内能的关系,下列说法正确的是( )
A.一个物体的温度越高,所含的热量越多
B.物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增加
C.物体内能减小时,其温度可能不变
D.热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
【答案】C
【解答】解:A.热量是一个过程量,不能说物体所含热量的多少,故A错误;
B.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,如晶体熔化,故B错误;
C.晶体凝固时,放出热量,温度保持不变,内能减少,故C正确;
D.热传递的方向是从高温物体到低温物体,故内能小的物体,可能温度高,所以它可能将热量传递给内能大的物体,故D错误。
故选:C。
17.两个正方体形状的金属如图,甲、乙接触后,甲传递热量给乙,则( )
A.甲物体所含的热量一定大
B.乙物体的温度一定比甲低
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
【答案】B
【解答】解:A、热量是过程量,不能说含有热量,故A错误;
B、热传递的本质是能量的转移,发生热传递时,高温物体放出热量,内能减少,温度降低,低温物体吸收热量,内能增加,温度升高,甲、乙两物体相互接触时,甲物体的内能转移给乙物体,说明甲物体的温度高,乙物体的温度低,故B正确;
C、当甲、乙温度相同时,热传递停止,故C错误;
D、由于甲的温度高于乙的温度,所以甲物体分子运动的更剧烈,但由于内能大小还跟质量、状态等因素有关,故无法判断大小,故D错误。
故选:B。
18.如图所示,这是我国古代劳动人民发明的省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点燃灯芯后,水在升温的过程中 (选填“吸收”或“放出”)热量,内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】吸收;增大。
【解答】解:点燃灯芯后,水在升温的过程中吸收热量,内能增大。
故答案为:吸收;增大。
题型七 内能的大小变化
19.如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
【答案】A
【解答】解:点灯后,水吸收热量,水的温度升高,内能增加,这是通过热传递改变内能的。
故选:A。
20.《中国诗词大会》是央视首档全民参与的诗词节目,节目以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”为宗旨,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“青青园中葵,朝露待日晞”﹣﹣露是水蒸气汽化形成的,汽化时水的内能会减少
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”﹣﹣蜡炬成灰泪始干是晶体的熔化
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”﹣﹣霜的形成是凝固放热的过程
D.“遥知不是雪,为有暗香来”﹣﹣香气袭来是分子在做无规则运动
【答案】D
【解答】解:A、露是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,附着在植被表面,液化放热,内能减少,故A错误;
B、石蜡没有固定的熔点,属于非晶体,故B错误;
C、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶,附着在建筑物或植被表面,凝华放热,故C错误;
D、香气袭来是因为香气分子在做无规则运动,故D正确。
故选:D。
21.如图所示,把一块金属镓放在手心,它很快就变成了液滴,像雨后荷叶上的水珠,可以在手心里滚来滚去。此过程中,金属镓的内能是 (选填“不变”“增加”或“减小”)的。
【答案】增加。
【解答】解:金属块“镓”变成了一颗液滴,这是由固态变化为液态的过程,属于熔化过程,熔化吸收热量,金属镓的内能是增加的。
故答案为:增加。
题型八 内能的利用及意义
22.如图所示为长征五号B运载火箭在文昌发射基地升空时的情景,下列描述正确的是( )
A.火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B.燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
C.火箭平稳加速升空说明火箭处于平衡状态
D.火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
【答案】B
【解答】解:A、白气是小水滴,是由水池里的水先吸热汽化再上升后遇冷液化形成的。故A错误;
B、燃气温度高,周围低温的空气吸热,内能增大,是通过热传递的方式使空气内能增大的,故B正确;
C、火箭加速升空时,速度越来越大,运动状态改变,处于非平衡状态,故C错误;
D、火箭升空消耗燃料化学能转化为机械能,故D错误。
故选:B。
23.对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
①甲图中软木塞飞出时,管内气体的内能转化为软木塞的机械能
②乙图中两个压紧的铅块能吊起重物,主要是因为分子间存在引力
③丙图中迅速下压活塞,硝化棉燃烧,是通过热传递改变筒内空气的内能
④丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【答案】A
【解答】解:①甲图中软木塞飞出时,水蒸气对木塞做功,内能转化为机械能,管内水蒸气的内能减少,故①正确;
②乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力,故②正确;
③丙图中迅速向下压活塞,由于压缩玻璃筒内的空气对其做功,使得空气的内能增加,温度升高,故③错误;
④丁图中小朋友下滑时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,故④错误。
故选:A。
24.2023年6月4日“神十五”航天员乘组安全返回地球。返回舱在下落的过程中,重力势能不断 ;在轨期间,他们首次出色地完成斯特林热电转化实验,实现了将内能高效转化为 能,减少了对传统太阳能的依赖,为将来扩大太空探索的深度和广度提供能源保障。
【答案】减小;电。
【解答】解:(1)返回舱在下落的过程中,质量不变,高度降低,重力势能不断减小;
(2)在轨期间,他们首次出色地完成斯特林热电转化实验,实现了将内能高效转化为电能,减少了对传统太阳能的依赖,为将来扩大太空探索的深度和广度提供能源保障。
故答案为:减小;电。
知识导图记忆
知识目标复核
1.知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关。
2.知道什么是内能,物体的内能与什么因素有关。
3.知道改变物体内能的一种方式,热传递。
4.了解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用。
一、单选题
1.下列关于内能的说法,正确的是( )
A.物体的内能增加,一定是吸收了热量 B.物体的温度升高,内能一定增加
C.物体的内能增加,温度一定升高 D.物体的内能与物体的温度无关
【答案】B
【详解】A.物体的内能增加可以通过做功或热传递实现,不一定是吸收热量,故A错误;
B.温度是分子平均动能的标志,温度升高意味着分子热运动加剧,内能一定增加,故B正确;
C.内能增加可能表现为分子势能增大(如冰熔化时吸热内能增加但温度不变),故C错误;
D.内能包括分子动能和势能,温度直接影响分子动能,因此内能与温度有关,故D错误
故选B。
2.在2025年春晚的非遗节目“打铁花”表演中,匠人将生铁块加热至1600℃熔化为铁水,随后将铁水击打至高空中形成绚丽的火花。下列关于此过程的物理现象分析,正确的是( )
A.铁块熔化成铁水的过程需要吸热,温度持续升高
B.铁水在空中冷却为固态铁屑时,通过热传递使内能减少
C.铁水飞溅时与空气摩擦产生热量,使铁水的内能增加
D.铁水冷却过程中发生的物态变化与“冰冻衣服晾干”相同
【答案】B
【详解】A.铁属于晶体,铁块熔化成铁水属于熔化,此过程需吸热且温度保持在熔点不变,故A错误;
B.铁水在空中冷却为固态铁屑时,铁水放出热量,内能减小,通过热传递的方式改变内能,故B正确;
C.铁水飞溅时与空气摩擦会做功,但摩擦产生的热量会散失到环境中,铁水因冷却总体内能减少,故C错误;
D.铁水冷却过程中由液态变成固态,属于凝固现象,而“冰冻衣服晾干”属于升华现象,两者物态变化不同,故D错误。
故选B。
3.如图甲过山车是一项惊险刺激的娱乐项目。如图乙所示是过山车轨道的示意图,过山车沿弧形轨道从a点运动到b点后进入竖直圆形轨道经过c点,然后通过d点(不计空气阻力),下列说法不正确的是( )
A.过山车里面的游客相对于过山车是静止的
B.过山车经过b、c两点时,由于b点低于c点,说明b机械能小于c机械能
C.过山车到达c点时,动能不为零
D.过山车从a点运动到d点,部分机械能转化成了内能
【答案】B
【详解】A.以过山车为参照物,乘坐过山车的游客的位置不变,所以过山车里面的游客相对于过山车是静止的,故A正确,不符合题意;
B.过山车经过b、c两点时,由于b点低于c点,说明b重力势能小于c重力势能;过山车在行驶过程中要克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以b机械能小于c机械能,故B错误,符合题意;
C.过山车到达c点时,仍具有水平方向的速度,所以动能不为零,故C正确,不符合题意;
D.过山车在行驶过程中要克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以过山车从a点运动到d点,部分机械能转化成了内能,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用。如图为蒸馏过程中的原理图,烧瓶内装有含酒精和水的酒糟。在蒸馏的过程中(通过加热酒精使之变为蒸气,再把蒸气冷凝成白酒),涉及的物理知识说法正确的是( )
A.酒精沸腾的同时,水也会沸腾
B.涉及的物态变化为先汽化再液化
C.酒精沸腾后吸收热量,内能增大,温度升高
D.冷却水吸收热量,内能不变
【答案】B
【详解】A.由于酒精的沸点比水的沸点低,所以酒精沸腾时,水的温度没有达到沸点,所以水不会沸腾,故A错误;
B.由题意可知,通过加热酒精使之变为蒸气,再把蒸气冷凝成白酒,所以涉及的物态变化为先汽化再液化,故B正确;
C.酒精沸腾后,温度达到沸点,温度保持不变,所以酒精吸收热量,内能增大,温度不变,故C错误;
D.冷却水吸收热量,温度升高,内能增大,故D错误。
故选B。
5.水循环是地球上重要的自然现象,它维持着全球的生态平衡,也与我们人类的生存和发展息息相关。我们要树立保护水资源、爱护自然环境的意识,更好地守护我们的地球家园。在水循环过程中,关于图中涉及的物态变化和热学知识,下列说法正确的是( )
A.蒸发和植物蒸腾过程中,水都是从液态变为气态,此过程需要放热
B.降水过程中,云层中的小冰晶下落时熔化成雨滴,熔化需要吸热
C.雪是水蒸气直接凝固形成的,这个过程放热
D.地表径流的水在流动过程中,其内能会因为温度升高而减小
【答案】B
【详解】A.蒸发和植物蒸腾过程中,水都是从液态变为气态,此过程为汽化,需要吸热,故A错误。
B.降水过程中,固态小冰晶熔化成液态雨滴,该过程需要吸热,故B正确。
C.固态的雪是气态的水蒸气直接凝华形成的,该过程放热,故C错误。
D.内能的影响因素有质量、温度等,温度升高,内能增加,质量减小,内能减小,故D错误。
故选 B。
6.宇宙飞船返回舱返回地面时,进入大气层时要通过一段黑障区,“黑障区”一般是出现在距离地球35-80公里的大气层空间,“黑障”是发生在大气层的特有现象,这段时间飞船被烧成一个大火球,外壳温度会达到2000 ℃,甚至突破上万摄氏度,而船内的航天员和设备却安然无恙。下列说法中正确的是( )
A.飞船外壳应选择导热性好,熔点高的材料来制造
B.飞船通过黑障区时克服摩擦做功,机械能转化为内能
C.飞船通过黑障区过程中,重力势能减小,机械能不变
D.船内的航天员感觉自己是静止的,他选择的参照物是大气层
【答案】B
【详解】A.若飞船外壳选择导热性好的材料,热量会迅速传至舱内,无法保障舱内人员和设备安全,应选择隔热性好、熔点高的材料,故A错误;
B.飞船通过黑障区时,与大气层剧烈摩擦,要克服摩擦做功,根据能量转化规律,机械能转化为内能,使飞船外壳温度急剧升高,故B正确;
C.飞船通过黑障区时,质量不变,高度降低,重力势能减小;由于与大气摩擦机械能转化为内能,机械能减小,故C错误;
D.船内航天员相对于大气层位置不断变化,以大气层为参照物航天员是运动的;若航天员感觉自己静止,选择的参照物应是飞船,故D错误。
故选B。
7.我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景,如图所示。将一张张湿纸膜贴在砖墙上,在巷中生火,砖的温度升高,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后揭下来就是成品纸了。对上述情景的分析正确的是( )
A.热传递使湿纸膜含有的热量增多
B.湿纸膜飘出的“白气”,是汽化现象
C.温度升高,湿纸膜上水分子运动更剧烈
D.湿纸膜能贴在砖墙上是因为大气压的作用
【答案】C
【详解】A.热量是过程量,不能说“含有热量”,热传递使湿纸膜的内能增加,故A错误;
B.湿纸膜飘出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,故B错误;
C.温度升高会使分子热运动加剧,湿纸膜上的水分子运动确实会更剧烈,故C正确;
D.湿纸膜能贴在砖墙上主要是因为分子间相互作用的引力,与大气压无关,故D错误。
故选C。
8.甲、乙两种固体熔化过程的温度—时间图像如图所示,下列判断错误的是( )
A.甲是晶体且其熔点为48℃,乙是非晶体
B.甲的熔化过程持续了4min
C.在4-8min内,甲的内能一定大于乙的内能
D.甲在ab段处于固液共存状态,在b点的内能大于a点的内能
【答案】C
【详解】A.由图像可知,甲有固定的熔化温度(48℃),乙没有,故甲是晶体,且熔点是48℃,乙是非晶体,故A正确,不符合题意;
B.甲熔化从第4分钟开始,到第8分钟结束,熔化过程持续了4分钟,故B正确,不符合题意;
C.内能与温度和质量有关,由图像可知,在4-8min内,甲的温度比乙高,但质量关系未知,所以在4-8min内,甲的内能不一定大于乙的内能,故C错误,符合题意;
D.甲是晶体,在ab段处于熔化阶段,其状态为固液共存状态,熔化的过程中,温度保持不变,但因持续吸热,所以内能在不断增大,故在b点的内能大于a点的内能,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.一个乒乓球在某一高度由静止下落后,发现它的反弹高度会低于下落高度。将它放在装有水的杯中,使它们在同一高度由静止下落,发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度,如图所示。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.反弹时,乒乓球的机械能变大
B.反弹过程中水的内能转化为乒乓球的动能
C.在整个过程中,乒乓球和装水杯子总机械能保持不变
D.若增大乒乓球的质量,使其从同一高度静止下落,会反弹至更高位置
【答案】A
【详解】A.将它放在装有水的杯中,使它们在同一高度由静止下落,发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度,说明反弹瞬间,水给乒乓球做了功,乒乓球的机械能变大,故A正确;
B.反弹过程中,乒乓球重力势能增大,动能变小,动能转化为乒乓球的重力势能,故B错误;
C.在整个过程中,由于空气阻力以及与地面碰撞等因素导致的能量损失,乒乓球和装水杯子总机械能会减小,故C错误;
D.如果增大乒乓球的质量,它在初始位置时具有的重力势能会增大。但是在下落和反弹过程中,由于空气阻力以及与地面碰撞等因素导致的能量损失也会相应增加,而且这些能量损失占总能量的比例通常不会因为乒乓球质量的增大而减小,所以若增大乒乓球的质量,使其从同一高度静止下落,不会反弹至更高位置,故D错误。
故选A。
二、填空题
10.如图,江西小炒以其鲜香可口、价格实惠的特点风靡全国,尤其以现炒现做、突出“咸鲜”与“醇香”的烹饪风格著称。新鲜食材在烹饪时是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大内能,烹饪过程中散发的菜香味是 现象。
【答案】 热传递 扩散
【详解】[1][2]新鲜食材在烹饪过程中,需要给食材加热,食材吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式增大食材的内能,散发的菜香味是扩散现象,说明分子在不断地做无规则运动。
11.在一个标准大气压下,图甲是M物质的熔化图象。如图乙所示,装有冰水混合物的试管浸在正在熔化的M物质中,不考虑它们与空气的热传递,试管内的水量将会 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
【答案】减少
【详解】冰水混合物的温度是0℃,由图像知,该物质熔化时的温度低于0℃。将装有冰水混合物的试管放入正在熔化的该物质中时,因为存在温度差,冰水混合物会向该物质放热。冰水混合物中的水温度达到凝固点,能继续放热,符合凝固结冰的条件,所以冰水混合物中的冰会变多,水会变少,即冰的质量将变大,而水的质量会减少。
12.把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,如图甲所示,10分钟后现象如图乙所示,这种现象在物理学中称为 ,并且温度越高,分子做无规则运动越 。
【答案】 扩散现象 剧烈
【详解】[1]不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,则把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,一段时间后彼此进入对方的现象,这种现象叫扩散。
[2]由于热水的温度高,所以墨水在热水中扩散的快,这表明分子的无规则运动与温度有关,且温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
13.春天来了,校园里处处生机盎然。小花在操场上闻到阵阵花香,这是因为分子在不停地做 ;午后的阳光照在单杠上一段时间后,单杠温度升高,这是通过 的方式改变了物体的内能。
【答案】 无规则运动 热传递
【详解】[1]小花在操场上闻到阵阵花香,这是扩散现象,表明香味分子不停地无规则运动。
[2]做功和热传递都可以改变物体的内能。单杠在阳光照射下温度升高,是利用热传递来改变单杠的内能。
14.三月中旬,小驿同学周末出去游玩时发现确山薄山水库附近的村庄,到处充满着油菜花香,这是 现象,正午天气晴朗相比夜晚的时候,花香更加浓郁,飘散得更快,造成这一现象的原因是: 越高分子无规则运动越剧烈。
【答案】 扩散 温度
【详解】[1]水库附近的村庄到处充满着花香,这是扩散现象,是因为分子在不停地做无规则运动。
[2]温度越高,分子的无规则运动越剧烈;正午天气晴朗相比夜晚的时候,花香更加浓郁,飘散得更快,造成这一现象的原因是温度越高分子无规则运动越剧烈。
15.“拔丝地瓜”是一道中国传统美食,如图所示。制作“拔丝”用的糖浆,需要不断加热,这是通过 的方式改变糖浆的内能;刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,这是 现象;夹起其中一块时经常会带起另外一块,是因为分子间存在 力。
【答案】 热传递 扩散 引
【详解】[1]制作“拔丝”用的糖浆,需要不断加热,糖浆吸收了热量,这是通过热传递的方式改变糖浆的内能。
[2]刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,这是扩散现象,是分子不停做无规则运动造成的。
[3]夹起其中一块时经常会带起另外一块,是因为分子间存在相互作用的引力,使它们粘在一起而不分开。
三、实验题
16.小明想比较水和空气的导热性能,于是设计了实验:用两个相同的牛奶瓶,分别装入热牛奶,将其中一瓶放在温度与室温相同的水中,并把两个瓶都用木块垫起来,如题图所示,实验时他每隔一定时间记录一次A、B两温度计的示数,得到的数据如表所示:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
A的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
B的示数/℃
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
(1)本实验还需要的测量工具是 ,目的是控制瓶中牛奶的 相同。
(2)小明通过实验数据得出牛奶冷却的速度是 (选填“先快后慢”、“先慢后快”或“均匀下降”),导致这种现象的主要原因是牛奶与水(空气)的 越大,热传递越 (选填“快”或“慢”)。
(3)分析实验得出结论:比较水和空气,导热性能更好的是 。
(4)请你写出一个生活中利用该实验结论的例子: 。
【答案】(1) 天平 质量
(2) 先快后慢 温度差 快
(3)水
(4)汽车发动机用水来冷却
【详解】(1)[1]在这个实验中,要保证除了冷却介质(水和空气)不同外,其他可能影响冷却效果的因素都相同,牛奶的质量是一个重要因素,测量质量需要用到天平。
[2]使用天平的目的就是控制瓶中牛奶的质量相同,这样才能更准确地比较水和空气的导热性能。
(2)[1]观察表格中的数据,在开始的相同时间间隔内,牛奶温度下降的幅度较大,比如前 2 分钟从 70℃下降到 60℃(或 66℃),而随着时间推移,相同时间间隔内温度下降幅度变小,像最后 2 分钟从 34℃下降到 33℃(或 46℃下降到 44℃),所以牛奶冷却的速度是先快后慢。
[2][3]热传递的速度与温度差有关,牛奶与水(空气)的温度差越大,热传递就越快。开始时牛奶温度高,与周围环境(水或空气)温差大,热传递快,温度下降快;随着牛奶温度降低,温差变小,热传递变慢,温度下降变慢。所以导致这种现象的主要原因是牛奶与水(空气)的温度差越大。
(3)对比放在水中和空气中的牛奶温度下降情况,在相同时间内,放在水中的牛奶温度下降得更快,这表明水能够更快地将牛奶的热量传递出去,即水的导热性能更好。
(4)在生活中,汽车发动机用水来冷却就是利用了水导热性能好的特点,水能够快速地将发动机产生的热量传递出去,从而使发动机保持在合适的工作温度。
17.小明在生活中体会到“夏天穿白色衣服比黑色衣服凉快”。为了比较黑色物体和白色物体的吸热性能,他利用如图所示的装置进行实验。选两个相同的250mL盐水瓶,其中一个用浓墨汁加适量胶水涂满外壁。另一个用白乳胶涂满外壁,待干后,将温度计通过瓶塞分别置于两个空盐水瓶中,放在100W的白炽灯前,控制盐水瓶到白炽灯的距离相等,每隔1min记录温度,测得有关数据如表所示。
时间min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
涂白乳胶盐水瓶中温度计示数/℃
26.0
27.1
28.1
30.2
31.3
31.9
32.5
33.2
33.9
34.5
34.9
涂浓墨盐水瓶中温度计示数/℃
26.0
26.9
27.5
29.0
30.1
31.5
32.6
33.8
35.0
35.8
36.8
(1)在实验开始的前的5min,涂有浓墨涂层的盐水瓶中温度计示数 (选填“上升较慢”或“上升较快”),原因是有浓墨涂层的盐水瓶外壁涂层吸收 (选填“较少”或“较多”)的热量,到达温度计热量较少。
(2)实验后5min,涂有浓墨涂层的盐水瓶中温度计示数 (选填“上升较慢”或“上升较快”)。其原因是浓墨涂层对电磁波有较强的吸收能力,外壁的温度升高较快,通过 (选填“热传递”或“做功”),使瓶内空气温度升高得更快。
(3)通过对测得数据进行分析,得出结论: 。
(4)请举出1个生活中与结论相符合的例子: 。
【答案】(1) 上升较慢 较多
(2) 上升较快 热传递
(3)距离和光照强度相同时,黑色物体比白色物体吸热性能好
(4)见解析
【详解】(1)[1][2]在实验开始的前 5min,观察表格中数据可知,涂有浓墨涂层的盐水瓶中温度计示数上升较慢。因为白色物体反射光的能力强,吸收热量少,黑色物体吸收光的能力强,吸收热量多,而这里有浓墨涂层的盐水瓶相当于黑色物体,吸收较多的热量,但由于其比热容等因素,到达温度计热量较少,所以温度上升较慢。
(2)[1][2]实验后 5min,观察表格中数据可知,涂有浓墨涂层的盐水瓶中温度计示数上升较快。原因是浓墨涂层对电磁波有较强的吸收能力,外壁的温度升高较快,通过热传递(热传递是由于温度差引起的热能传递现象),使瓶内空气温度升高得更快。
(3)通过对测得数据进行分析,在相同时间内,涂浓墨涂层(相当于黑色物体)的盐水瓶温度升高得比涂白乳胶(相当于白色物体)的盐水瓶温度升高得多,可以得出结论:距离和光照强度相同时,黑色物体比白色物体吸热性能好。
(4)生活中与结论相符合的例子:夏天人们喜欢穿白色衣服,冬天人们喜欢穿黑色衣服。
四、综合题
18.在学习物理之前,我们头脑中常存在一些不科学的观点,学习物理后,要能运用事实证据进行质疑和修正。请参照示例,另外列举一个常见的错误观点,并通过实例进行反驳,写出正确观点。
【示例】错误观点:漂浮的物体一定比悬浮的物体所受浮力大。
反驳的实例及正确观点:潜水艇从水面下潜到海水中的过程中,受到的浮力会先变大后不变,因此浮力大小只与物体排开液体的重力有关,与物体的沉浮情况无直接关系。
错误观点: ;
反驳的实例及正确观点: 。
【答案】 物体吸收热量,温度一定升高 水在沸腾时,继续加热,温度不变,因此物体吸收热量,温度不一定升高
【详解】[1]内能的相关知识中,物体吸收热量,温度一定升高;热传递中,热量是从内能大的物体传递给内能小的物体,等等。
[2]反驳的实例及正确观点:水在沸腾时,继续加热,温度不变,因此物体吸收热量,温度不一定升高;热传递的条件是存在温度差,即热量是从温度高的物体传递给温度低的物体。
涉及知识点不唯一,符合题意即可。
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第08讲 内能 热传递
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练题型 强知识:8大核心题型精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 内能
1、内能的概念: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。
(1)内能的单位:内能的单位是焦耳,简称焦,用字母J表示。
(2)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。
知识点二:热传递——改变内能的一种方式
1、热传递的概念: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。
4、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。
知识点三: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”。
教材习题01
有同学说,因为晶体在熔化过程中温度保持不变,所以它的内能也保持不变。这种说法是否正确?为什么?
解题方法
1、知识依据:内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,晶体熔化时吸热,温度不变(分子动能不变),但分子势能会变化。
2、解题步骤:明确晶体熔化特点:吸热、温度不变。
分析内能组成,温度不变说明分子平均动能不变,但吸热使分子势能增加,所以内能增大,据此判断说法错误并阐述原因。
教材习题02
有同学说,在热传递过程中,能量总是从内能大的物体向内能小的物体转移,直到两物体的内能相等为止。这种说法是否正确?请举例说明。
解题方法
1、知识依据:热传递的条件是存在温度差,热传递的方向是从高温物体向低温物体传递,而非依据内能大小。
2、解题步骤:热传递的本质是温度差导致。构造反例,如高温小质量物体和低温大质量物体,说明热传递是从高温到低温,不是内能大到小,进而判断说法错误并举例。
教材习题03
跑步是一项非常好的健身运动。跑步时,人是怎样使自己的体温基本保持不变的?在跑步过程中,人体的内能发生了哪些变化?
解题方法
1、知识依据:人体体温调节依靠神经 - 体液调节,涉及散热和产热;内能变化与能量转化、热量传递有关。
2、解题步骤:思考人体体温调节机制,跑步时产热增加,通过出汗蒸发、皮肤血管扩张等散热方式,使产热和散热平衡,维持体温基本不变。
3、分析内能变化:跑步时细胞呼吸作用增强,化学能转化为内能,内能先因产热增加而增大;同时散热也增加,最终产热散热平衡,内能趋于稳定,据此阐述人体调节体温方式和内能变化情况。
题型一 内能的概念
1.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动得越快,内能越大 B.物体举得越高,内能越大
C.零摄氏度的物体没有内能 D.物体温度越高,内能越大
2.仔细观察图中的甲、乙、丙三杯水,判断下列说法正确的是( )
A.甲杯中水的内能最大 B.乙杯中水的内能最大
C.丙杯中水的内能最大 D.一样大
3.比较如图所示的三杯水的内能大小, 杯中水的内能最大,理由是
。冰山 (选填“具有”或“不具有”)内能。
题型二 一切物体都有内能
4.南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是﹣25℃.一天,南极上的小企鹅豆豆和丁丁(如图)之间发生了一次有趣的对话,他们的部分说法如下,其中不正确的是( )
A.丁丁:呵呵,这里太冷了,冰山肯定没有内能了
B.豆豆:再冷,组成冰山的分子也在做热运动呀,所以冰山也有内能
C.丁丁:如果太阳出来,冰山吸热,内能一定增加
D.豆豆:冰山的内能可能比100℃的沸水的内能大
5.由于组成物质的分子在永不停息地做无规则热运动,所以分子具有 ;分子之间存在着相互作用力而具有的能叫 。物体内部所有 和 的总和叫做物体的内能。
题型三 影响内能大小的因素
6.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动的越快,内能越大
B.物体被举得越高,内能越大
C.物体的温度升高,内能变大
D.南极的冰山温度很低,没有内能
7.以下关于内能的说法中,正确的是( )
A.物体的内能与温度有关,温度低于0℃的物体没有内能
B.温度相同的物体所含热量也相等
C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D.一块0℃的冰熔化成0℃的水,内能增加
8.如图甲是质量为200g的固体的熔化实验装置,图乙是根据实验数据绘制出的曲线图。根据图像和相关知识可知,该物质是 (填“晶体”或“非晶体”),它在C点时的内能 在B点时的内能(填“大于”、“等于”或“小于”)。
题型四 热传递的方向与条件
9.要使两个相接触的物体之间发生热传递,两物体应( )
A.存在温度差
B.存在热量差
C.存在内能差
D.在任何情况下都会发生热传递
10.吃烤肉时要小心烫嘴,这是因为刚烤好的肉 (选填“内能大”“温度高”或“热量多”)。为防蚊子叮咬,明明购买了一款防蚊手环,撕开包装袋需要一定的力气,这说明分子间有 。
11.自然界中永不停息地进行着热交换。如图所示情景中包含着热传递的三种方式,请在空格内填写:A锅中水之间的热传递方式为 ,B手和锅柄之间的热传递方式为 ,C手在火焰附近就觉得很烫,主要的热传递方式为 。
题型五 热传递改变物体的内能
12.世界级非物质文化遗产“二十四节气”首次变身为倒计时器,在描述二十四节气的诗句中蕴含着丰富的物理知识,以下说法正确的是( )
A.白露:“白露垂珠滴秋月”,露是由水蒸气凝华形成
B.霜降:“一朝秋暮露成霜”,霜的形成需要吸收热量
C.立春:“大地阳和暖气生”,大地内能的增加是太阳通过热传递的方式实现的
D.秋分:“丹桂小菊万径香”,桂花飘香说明只有气体分子在永不停息地做无规则运动
13.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.北极寒冷的冰川没有内能
B.物体内能增大,一定是吸收了热量
C.当物体温度升高时,物体的内能会增加
D.热传递一定是从内能大的物体传到内能小的物体上
14.煲仔饭是一种传统的广东美食,以其独特的锅巴和浓郁的香气而闻名,闻到浓郁的香气是由于分子不停做 造成的,烹饪过程中内能是通过 方式改变的,放凉之后香气没有那么浓郁,说明分子热运动的快慢与 有关。
15.糖炒板栗是我国的一种传统美食,深受人们的喜爱。炒板栗时往锅中放入一些细小的砂石、麦芽糖和精制植物油,然后不断地翻炒。在翻炒的过程中,是利用 方法使板渠温度升高,内能增大。远远的就能闻到香味,这是 现象,最后麦芽糖粘到了板栗上,说明分子间有 。
题型六 温度、内能、热量的关系
16.关于热量、温度、内能的关系,下列说法正确的是( )
A.一个物体的温度越高,所含的热量越多
B.物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增加
C.物体内能减小时,其温度可能不变
D.热量不可能从内能小的物体向内能大的物体传递
17.两个正方体形状的金属如图,甲、乙接触后,甲传递热量给乙,则( )
A.甲物体所含的热量一定大 B.乙物体的温度一定比甲低
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
18.如图所示,这是我国古代劳动人民发明的省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点燃灯芯后,水在升温的过程中 (选填“吸收”或“放出”)热量,内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
题型七 内能的大小变化
19.如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
20.《中国诗词大会》是央视首档全民参与的诗词节目,节目以“赏中华诗词、寻文化基因、品生活之美”为宗旨,深受观众的青睐。下列对古诗文中涉及的热现象解释正确的是( )
A.“青青园中葵,朝露待日晞”﹣﹣露是水蒸气汽化形成的,汽化时水的内能会减少
B.“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”﹣﹣蜡炬成灰泪始干是晶体的熔化
C.“月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”﹣﹣霜的形成是凝固放热的过程
D.“遥知不是雪,为有暗香来”﹣﹣香气袭来是分子在做无规则运动
21.如图所示,把一块金属镓放在手心,它很快就变成了液滴,像雨后荷叶上的水珠,可以在手心里滚来滚去。此过程中,金属镓的内能是 (选填“不变”“增加”或“减小”)的。
题型八 内能的利用及意义
22.如图所示为长征五号B运载火箭在文昌发射基地升空时的情景,下列描述正确的是( )
A.火箭发射时出现的大量“白气”是汽化现象
B.燃气主要通过热传递使周围的空气内能增大
C.火箭平稳加速升空说明火箭处于平衡状态
D.火箭点火升空过程中是由机械能转化为内能
23.对于图中所示的四幅图,下列说法中正确的是( )
①甲图中软木塞飞出时,管内气体的内能转化为软木塞的机械能
②乙图中两个压紧的铅块能吊起重物,主要是因为分子间存在引力
③丙图中迅速下压活塞,硝化棉燃烧,是通过热传递改变筒内空气的内能
④丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
24.2023年6月4日“神十五”航天员乘组安全返回地球。返回舱在下落的过程中,重力势能不断 ;在轨期间,他们首次出色地完成斯特林热电转化实验,实现了将内能高效转化为 能,减少了对传统太阳能的依赖,为将来扩大太空探索的深度和广度提供能源保障。
知识导图记忆
知识目标复核
1.知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关。
2.知道什么是内能,物体的内能与什么因素有关。
3.知道改变物体内能的一种方式,热传递。
4.了解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用。
一、单选题
1.下列关于内能的说法,正确的是( )
A.物体的内能增加,一定是吸收了热量 B.物体的温度升高,内能一定增加
C.物体的内能增加,温度一定升高 D.物体的内能与物体的温度无关
2.在2025年春晚的非遗节目“打铁花”表演中,匠人将生铁块加热至1600℃熔化为铁水,随后将铁水击打至高空中形成绚丽的火花。下列关于此过程的物理现象分析,正确的是( )
A.铁块熔化成铁水的过程需要吸热,温度持续升高
B.铁水在空中冷却为固态铁屑时,通过热传递使内能减少
C.铁水飞溅时与空气摩擦产生热量,使铁水的内能增加
D.铁水冷却过程中发生的物态变化与“冰冻衣服晾干”相同
3.如图甲过山车是一项惊险刺激的娱乐项目。如图乙所示是过山车轨道的示意图,过山车沿弧形轨道从a点运动到b点后进入竖直圆形轨道经过c点,然后通过d点(不计空气阻力),下列说法不正确的是()
A.过山车里面的游客相对于过山车是静止的
B.过山车经过b、c两点时,由于b点低于c点,说明b机械能小于c机械能
C.过山车到达c点时,动能不为零
D.过山车从a点运动到d点,部分机械能转化成了内能
4.蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用。如图为蒸馏过程中的原理图,烧瓶内装有含酒精和水的酒糟。在蒸馏的过程中(通过加热酒精使之变为蒸气,再把蒸气冷凝成白酒),涉及的物理知识说法正确的是( )
A.酒精沸腾的同时,水也会沸腾 B.涉及的物态变化为先汽化再液化
C.酒精沸腾后吸收热量,内能增大,温度升高 D.冷却水吸收热量,内能不变
5.水循环是地球上重要的自然现象,它维持着全球的生态平衡,也与我们人类的生存和发展息息相关。我们要树立保护水资源、爱护自然环境的意识,更好地守护我们的地球家园。在水循环过程中,关于图中涉及的物态变化和热学知识,下列说法正确的是( )
A.蒸发和植物蒸腾过程中,水都是从液态变为气态,此过程需要放热
B.降水过程中,云层中的小冰晶下落时熔化成雨滴,熔化需要吸热
C.雪是水蒸气直接凝固形成的,这个过程放热
D.地表径流的水在流动过程中,其内能会因为温度升高而减小
6.宇宙飞船返回舱返回地面时,进入大气层时要通过一段黑障区,“黑障区”一般是出现在距离地球35-80公里的大气层空间,“黑障”是发生在大气层的特有现象,这段时间飞船被烧成一个大火球,外壳温度会达到2000 ℃,甚至突破上万摄氏度,而船内的航天员和设备却安然无恙。下列说法中正确的是( )
A.飞船外壳应选择导热性好,熔点高的材料来制造
B.飞船通过黑障区时克服摩擦做功,机械能转化为内能
C.飞船通过黑障区过程中,重力势能减小,机械能不变
D.船内的航天员感觉自己是静止的,他选择的参照物是大气层
7.我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景,如图所示。将一张张湿纸膜贴在砖墙上,在巷中生火,砖的温度升高,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后揭下来就是成品纸了。对上述情景的分析正确的是( )
A.热传递使湿纸膜含有的热量增多
B.湿纸膜飘出的“白气”,是汽化现象
C.温度升高,湿纸膜上水分子运动更剧烈
D.湿纸膜能贴在砖墙上是因为大气压的作用
8.甲、乙两种固体熔化过程的温度—时间图像如图所示,下列判断错误的是( )
A.甲是晶体且其熔点为48℃,乙是非晶体
B.甲的熔化过程持续了4min
C.在4-8min内,甲的内能一定大于乙的内能
D.甲在ab段处于固液共存状态,在b点的内能大于a点的内能
9.一个乒乓球在某一高度由静止下落后,发现它的反弹高度会低于下落高度。将它放在装有水的杯中,使它们在同一高度由静止下落,发现乒乓球反弹高度会大于下落的高度,如图所示。关于此现象,下列说法正确的是( )
A.反弹时,乒乓球的机械能变大
B.反弹过程中水的内能转化为乒乓球的动能
C.在整个过程中,乒乓球和装水杯子总机械能保持不变
D.若增大乒乓球的质量,使其从同一高度静止下落,会反弹至更高位置
二、填空题
10.如图,江西小炒以其鲜香可口、价格实惠的特点风靡全国,尤其以现炒现做、突出“咸鲜”与“醇香”的烹饪风格著称。新鲜食材在烹饪时是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式增大内能,烹饪过程中散发的菜香味是 现象。
11.在一个标准大气压下,图甲是M物质的熔化图象。如图乙所示,装有冰水混合物的试管浸在正在熔化的M物质中,不考虑它们与空气的热传递,试管内的水量将会 (选填“增加”、“不变”或“减少”)。
12.把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,如图甲所示,10分钟后现象如图乙所示,这种现象在物理学中称为 ,并且温度越高,分子做无规则运动越 。
13.春天来了,校园里处处生机盎然。小花在操场上闻到阵阵花香,这是因为分子在不停地做 ;午后的阳光照在单杠上一段时间后,单杠温度升高,这是通过 的方式改变了物体的内能。
14.三月中旬,小驿同学周末出去游玩时发现确山薄山水库附近的村庄,到处充满着油菜花香,这是 现象,正午天气晴朗相比夜晚的时候,花香更加浓郁,飘散得更快,造成这一现象的原因是: 越高分子无规则运动越剧烈。
15.“拔丝地瓜”是一道中国传统美食,如图所示。制作“拔丝”用的糖浆,需要不断加热,这是通过 的方式改变糖浆的内能;刚出锅的“拔丝地瓜”香气四溢,这是 现象;夹起其中一块时经常会带起另外一块,是因为分子间存在 力。
三、实验题
16.小明想比较水和空气的导热性能,于是设计了实验:用两个相同的牛奶瓶,分别装入热牛奶,将其中一瓶放在温度与室温相同的水中,并把两个瓶都用木块垫起来,如题图所示,实验时他每隔一定时间记录一次A、B两温度计的示数,得到的数据如表所示:
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
A的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
B的示数/℃
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
(1)本实验还需要的测量工具是 ,目的是控制瓶中牛奶的 相同。
(2)小明通过实验数据得出牛奶冷却的速度是 (选填“先快后慢”、“先慢后快”或“均匀下降”),导致这种现象的主要原因是牛奶与水(空气)的 越大,热传递越 (选填“快”或“慢”)。
(3)分析实验得出结论:比较水和空气,导热性能更好的是 。
(4)请你写出一个生活中利用该实验结论的例子: 。
17.小明在生活中体会到“夏天穿白色衣服比黑色衣服凉快”。为了比较黑色物体和白色物体的吸热性能,他利用如图所示的装置进行实验。选两个相同的250mL盐水瓶,其中一个用浓墨汁加适量胶水涂满外壁。另一个用白乳胶涂满外壁,待干后,将温度计通过瓶塞分别置于两个空盐水瓶中,放在100W的白炽灯前,控制盐水瓶到白炽灯的距离相等,每隔1min记录温度,测得有关数据如表所示。
时间min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
涂白乳胶盐水瓶中温度计示数/℃
26.0
27.1
28.1
30.2
31.3
31.9
32.5
33.2
33.9
34.5
34.9
涂浓墨盐水瓶中温度计示数/℃
26.0
26.9
27.5
29.0
30.1
31.5
32.6
33.8
35.0
35.8
36.8
(1)在实验开始的前的5min,涂有浓墨涂层的盐水瓶中温度计示数 (选填“上升较慢”或“上升较快”),原因是有浓墨涂层的盐水瓶外壁涂层吸收 (选填“较少”或“较多”)的热量,到达温度计热量较少。
(2)实验后5min,涂有浓墨涂层的盐水瓶中温度计示数 (选填“上升较慢”或“上升较快”)。其原因是浓墨涂层对电磁波有较强的吸收能力,外壁的温度升高较快,通过 (选填“热传递”或“做功”),使瓶内空气温度升高得更快。
(3)通过对测得数据进行分析,得出结论: 。
(4)请举出1个生活中与结论相符合的例子: 。
四、综合题
18.在学习物理之前,我们头脑中常存在一些不科学的观点,学习物理后,要能运用事实证据进行质疑和修正。请参照示例,另外列举一个常见的错误观点,并通过实例进行反驳,写出正确观点。
【示例】错误观点:漂浮的物体一定比悬浮的物体所受浮力大。
反驳的实例及正确观点:潜水艇从水面下潜到海水中的过程中,受到的浮力会先变大后不变,因此浮力大小只与物体排开液体的重力有关,与物体的沉浮情况无直接关系。
错误观点: ;
反驳的实例及正确观点: 。
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