内容正文:
人教版物理九上 第13章 内能 课后习题答案解析
一、填空题
1.下表归纳了物质固、液、气三态的微观特性和宏观特性,请完成这个表格.
物态
微观特性
宏观特性
分子间距离
分子间作用力
有无固定形状
有无固定体积
固态
很大
液态
较大
较大
气态
很大
【答案】很小 有 有 无 有 很小 无 无
【解析】固态物质分子间距很小,分子间作用力很大,所以固态有一定的形状,且有固定的体积;液态物质分子间距较大,分子间作用力较大,但没有固定形状,可有固定体积;气态物质分子间距很大,分子间作用力很小,所以气态物质没有固定形状和体积.
2、 简答题
2.在标准大气压下,水的沸点是,某种牛奶的沸点是.加热条件相同时,加热质量相等、初温相同的水和牛奶,牛奶比水先沸腾.请根据比热容的定义讨论,水和牛奶哪个的比热容大.
【答案】解:水的沸点是,某种牛奶的沸点是,且它们的初温相同,牛奶比水先沸腾
所以
加热条件相同时,牛奶和水吸收的热量相同,即
亦即牛奶牛奶
又因为
所以即水的比热容大
【解析】水的沸点是,牛奶的沸点是,加热到牛奶沸腾时,水未沸腾,由于水和牛奶的初温相同,故牛奶的温度变化量大,即.加热条件相同,故吸收相同的热量,又,由比热容定义知,水的比热容大.
3.有同学根据认为:比热容跟物体吸收或放出的热量有关,而且物体的质量越大,它的比热容越小.这种认识正确吗?说说你的看法.
【答案】不正确.比热容是物质本身的一种特性,它与物体吸收或放出的热量、质量等无关.
【解析】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,叫这种物质的比热容.比热容是物质本身的一种特性,同种物质同种状态的比热容是不变的,与质量、变化的温度、吸收的热量无关,它仅与物质的种类和状态有关.
4.相同质量的铝块和铜块,吸收了相同的热量,哪个的温度上升得较高?说说你的推断过程.
【答案】铜
推断过程:由于铝的比热容大于铜的比热容,当相同质量的铜和铝吸收了相同的热量时,由知,铜的温度上升得较高.
【解析】因为相同质量的铜和铝吸收了相同的热量,而且铝的比热容大于铜的比热容,根据可比较谁的温度上升得较高.
5.“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜.”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化.请从比热容的角度分析,与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大的原因是什么.
【答案】沿海地区海水较多,新疆这些地区沙子较多,由于海水的比热容比沙子的比热容大,相同日照条件下,由知,白天吸热,海水温度上升少,沙子温度上升多;夜晚放热,海水温度降低少,沙子温度降低的多,故沿海地区昼夜温差小,新疆这些地区昼夜温差大.
【解析】这一题主要考察水的比热容比沙子的大,新疆地区沙石的比热容较小,白天吸收相同热量时温度升高快,夜晚放出相同热量时温度降低快,因此昼夜温差大;沿海地区水的比热容较大,温度变化较慢,昼夜温差较小.
6.扩散现象跟人们的生活密切相关.它有时有用,如腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中的;它有时又有害,如人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染.请你分别列举一个扩散现象有用和有害的实例.
【答案】有用的例子:在房间里放上固体清新剂,整个房间都有香味.
有害的例子:大量汽油扩散到空气中易引发爆炸.
【解析】不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象,叫做扩散.扩散现象跟人们的生活密切相关,它有时有用,有时又有害.例如:在房间里放上固体清新剂,整个房间都有香味;大量汽油扩散到空气中易引发爆炸.
7.两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水,向其中分别放入同样的糖块,经过相同的时间后两杯中的糖块都还没有全部溶解,请推断哪一杯水会更甜.为什么?
【答案】热水杯中的水更甜.因为分子的热运动跟温度有关,热水温度高,分子运动速度快,即扩散得快.
【解析】不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象,叫做扩散.扩散现象和温度有关,温度越高,分子运动速度越快,即扩散得快.所以热水杯中的水更甜.
8.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板,读出测力计的示数.使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板图.弹簧测力计的示数有什么变化?解释产生这个现象的原因.
【答案】弹簧测力计的示数变大.因为玻璃板和水接触时玻璃分子和水分子间的距离在分子力作用的范围内,向上稍微拉玻璃板时,玻璃分子和水分子间的距离略微变大,作用力表现为引力,因此弹簧测力计的示数变大.
【解析】分子间既有引力又有斥力,在一定范围内,当分子间距离变大,作用力表现为引力.向上稍微拉玻璃板时,玻璃分子和水分子间的距离略微变大,作用力表现为引力,因此弹簧测力计的示数变大.
9.在图甲中的注射器里封有空气,图乙中的注射器里封有相同体积的水.用手推动活塞可以压缩空气,但很难压缩水,说说为什么.
【答案】空气属于气体,其分子间距离很大,分子间作用力很微弱,容易被压缩;水属于液体,其分子间距离比空气小很多,分子间作用力较大,很难被压缩.
【解析】空气和水的主要区别在于分子间距和分子间作用力.空气是气体,分子间距大,作用力弱,因此容易压缩.水是液体,分子间距小,作用力强,分子紧密排列,难以压缩.所以,用手推动活塞时,空气体积容易减小,而水体积变化很小.
10.张老师在火车站乘电梯时随自动扶梯匀速上行,他所携带的背包的重力势能增大,背包的内能是否也增大?为什么?他坐在高铁内将书放在小桌板上,列车启动后的一段时间内车速越来越快,书的动能增大,它的内能是否也增大?为什么?
【答案】乘电梯上行时,背包的内能不会增大,因为背包和外界没有热传递,且外界没有对背包做功.
小桌板上的书的内能不会增大,因为书和外界没有热传递,且外界没有对书做功.
【解析】改变物体内能的两种方法:做功和热传递.内能是不同于机械能的另一种形式的能,机械能改变,内能不一定改变.乘电梯上行时,背包的内能不会增大,因为背包和外界没有热传递,且外界没有对背包做功.小桌板上的书的内能不会增大,因为书和外界没有热传递,且外界没有对书做功.
11.在以下过程中,小孩、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是在减小?机械能是在增大还是在减小?
小孩在滑梯上匀速滑下的过程中,臀部与滑梯摩擦后温度升高.
火箭在从地面向上发射的过程中,火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高.
子弹击中一块木板,子弹温度升高.
【答案】小孩内能增大,机械能减小.
火箭箭体内能增大,机械能增大.
子弹内能增大,机械能减小.
【解析】解析:小孩在滑梯上匀速滑下的过程中,克服摩擦做功,使一部分机械能转化为内能,故小孩的机械能减小,内能增大.
火箭从地面向上发射过程中速度、高度均增大,所以火箭箭体的动能、重力势能均增大,故机械能增大,同时与空气摩擦,克服摩擦做功,箭体温度升高,内能增大.
子弹击中木板后速度减小,机械能减小,温度升高,说明内能增大.
12.请说明“烤火取暖”和“钻木取火”分别通过什么方式改变物体的内能.
【答案】“烤火取暖”是通过热传递的方式改变物体内能;“钻木取火”是通过做功的方式改变物体内能.
【解析】改变物体内能的两种方法:做功和热传递.“烤火取暖”是通过热传递的方式改变物体内能;“钻木取火”是通过做功的方式改变物体内能.
13.把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,然后用指尖感觉钉帽温度的变化,并解释发生这种变化的原因.操作时要注意安全
【答案】摩擦后的图钉变热,这是通过克服摩擦力做功,将机械能转化成内能,图钉的内能增加,温度升高.
【解析】改变内能的两种方法是做功和热传递,手握铅笔使钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,这是通过克服摩擦力做功,将机械能转化成内能,图钉的内能增加,温度升高.
14.在做图所示的实验时,测得两个铅柱的接触面积为,当下方悬挂的重物时,铅柱仍然未被拉开.请根据实验数据说明,大气压的作用不是铅柱能悬吊重物的主要原因.
【答案】解:铅柱的底面受到的大气压力,
重物受到的重力约为.由于,如果仅在大气压的作用下使铅柱悬吊重物,则铅柱会被拉开,铅柱未被拉开,是由于分子间存在引力.
【解析】先求出大气对铅柱底面的压力,再求出重物受到的重力,比较两者的大小,由于,如果仅在大气压的作用下使铅柱悬吊重物,则铅柱会被拉开,铅柱未被拉开,是由于分子间存在引力.
15.图是我国古籍天工开物中描绘的造纸时“透火焙干”的情景.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.在你看来,“透火焙干”涉及哪些物理知识?
【答案】湿纸膜能贴在砖墙上说明分子间存在引力;巷中生火使燃料的化学能转化为内能;砖的温度升高是通过热传递的方式改变内能;水分逐渐蒸发说明温度越高分子热运动越剧烈;水由液态变成气态,发生了汽化.故涉及的物理知识有:分子间的作用力、能量的转化、热传递改变物体的内能、分子热运动、汽化等.
【解析】本题考查了分子间的作用力、分子热运动、能量转化、内能的改变、物态变化等知识,综合性较强,有一定的难度.
三、计算题
16.质量为的某种物质,当温度从升高到时,吸收的热量是.该物质的比热容是多少?
【答案】解:由公式,得
17.有一根烧红的铁钉,温度是,质量是.当温度降低到时,它放出了多少热量?
【答案】解:通过查表知铁的比热容是,由放热公式,
得铁钉放出的热量.
18.把分子看成球体,将它们一个挨一个地紧密平铺成一层,组成一个单层分子的正方形,边长为.这个正方形中约有多少个分子?
【答案】一般分子直径约为,的长度内能紧密排列个分子.边长为的正方形中能排列的分子数为个.
19.水大约有滴,每滴水大约含有个水分子.如果我们数个水分子,多少年才能数完水中所含的水分子?
【答案】解:年.
20.用相同的电加热器同时加热质量相等的水和另一种液体,二者初温均为.一段时间后,测得水的温度为,另一种液体的温度为.另一种液体的比热容是多少?
【答案】解:,.相同时间内水和另一种液体吸收的热量相同.由知,,
即.
21.某同学做实验时所用的电加热器内放出的热量为.加热能使的水温度升高多少?
【答案】解:电加热器加热放出的热量.
由可知,水温升高.
22.地球上海水的总质量约为,比热容约为.如果这些海水温度降低,放出的热量约是多少?这些热量约是年全球总发电量的多少倍?已知年全球总发电量相当于.
【答案】解:海水温度降低放出的热量,相当于全球年发电量的倍数.
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人教版物理九上 第13章 内能 课后习题
一、填空题
1.下表归纳了物质固、液、气三态的微观特性和宏观特性,请完成这个表格.
物态
微观特性
宏观特性
分子间距离
分子间作用力
有无固定形状
有无固定体积
固态
很大
液态
较大
较大
气态
很大
2、 简答题
2.在标准大气压下,水的沸点是,某种牛奶的沸点是.加热条件相同时,加热质量相等、初温相同的水和牛奶,牛奶比水先沸腾.请根据比热容的定义讨论,水和牛奶哪个的比热容大.
3.有同学根据认为:比热容跟物体吸收或放出的热量有关,而且物体的质量越大,它的比热容越小.这种认识正确吗?说说你的看法.
4.相同质量的铝块和铜块,吸收了相同的热量,哪个的温度上升得较高?说说你的推断过程.
5.“早穿皮袄午穿纱,守着火炉吃西瓜.”这句谚语生动描述了新疆一些地区一天中的温度变化.请从比热容的角度分析,与沿海地区相比,新疆这些地区昼夜温差大的原因是什么.
6.扩散现象跟人们的生活密切相关.它有时有用,如腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中的;它有时又有害,如人造木板黏结剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染.请你分别列举一个扩散现象有用和有害的实例.
7.两个杯子中分别盛有质量相同的冷水和热水,向其中分别放入同样的糖块,经过相同的时间后两杯中的糖块都还没有全部溶解,请推断哪一杯水会更甜.为什么?
8.把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面用吸盘吸住玻璃板或用细线绑住玻璃板,读出测力计的示数.使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板图.弹簧测力计的示数有什么变化?解释产生这个现象的原因.
9.在图甲中的注射器里封有空气,图乙中的注射器里封有相同体积的水.用手推动活塞可以压缩空气,但很难压缩水,说说为什么.
10.张老师在火车站乘电梯时随自动扶梯匀速上行,他所携带的背包的重力势能增大,背包的内能是否也增大?为什么?他坐在高铁内将书放在小桌板上,列车启动后的一段时间内车速越来越快,书的动能增大,它的内能是否也增大?为什么?
11.在以下过程中,小孩、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是在减小?机械能是在增大还是在减小?
小孩在滑梯上匀速滑下的过程中,臀部与滑梯摩擦后温度升高.
火箭在从地面向上发射的过程中,火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高.
子弹击中一块木板,子弹温度升高.
12.请说明“烤火取暖”和“钻木取火”分别通过什么方式改变物体的内能.
13.把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,然后用指尖感觉钉帽温度的变化,并解释发生这种变化的原因.操作时要注意安全
14.在做图所示的实验时,测得两个铅柱的接触面积为,当下方悬挂的重物时,铅柱仍然未被拉开.请根据实验数据说明,大气压的作用不是铅柱能悬吊重物的主要原因.
15.图是我国古籍天工开物中描绘的造纸时“透火焙干”的情景.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.在你看来,“透火焙干”涉及哪些物理知识?
三、计算题
16.质量为的某种物质,当温度从升高到时,吸收的热量是.该物质的比热容是多少?
17.有一根烧红的铁钉,温度是,质量是.当温度降低到时,它放出了多少热量?
18.把分子看成球体,将它们一个挨一个地紧密平铺成一层,组成一个单层分子的正方形,边长为.这个正方形中约有多少个分子?
19.水大约有滴,每滴水大约含有个水分子.如果我们数个水分子,多少年才能数完水中所含的水分子?
20.用相同的电加热器同时加热质量相等的水和另一种液体,二者初温均为.一段时间后,测得水的温度为,另一种液体的温度为.另一种液体的比热容是多少?
21.某同学做实验时所用的电加热器内放出的热量为.加热能使的水温度升高多少?
22.地球上海水的总质量约为,比热容约为.如果这些海水温度降低,放出的热量约是多少?这些热量约是年全球总发电量的多少倍?已知年全球总发电量相当于.
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