第十三章 内能 单元讲义-2025-2026学年人教版物理九年级全一册
2025-08-24
|
3份
|
31页
|
651人阅读
|
29人下载
普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 复习与提高 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 1.37 MB |
| 发布时间 | 2025-08-24 |
| 更新时间 | 2025-08-24 |
| 作者 | 阿玲老师 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53598302.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第十三章 内能 单元讲义-2025-2026学年人教版物理九年级全册
知识梳理
一、分子动理论
1.物质构成
(1)物质由大量分子/原子构成,分子间存在空隙。
(2)分子直径数量级:10-10m。
2.分子热运动
(1)扩散现象:不同物质相互接触时彼此进入对方的现象(如墨水在水中扩散)。
(2)表明:分子在永不停息地做无规则运动(温度越高,运动越剧烈)。
(3)布朗运动间接证明分子运动。
3.分子间作用力
(1)引力和斥力同时存在,随分子距离变化:
当r = r0(平衡距离):引力=斥力。
当r > r0:引力主导(如拉伸物体)。
当r < r0:斥力主导(如压缩物体)。
(2)固体分子间距最小,气体最大。
二、内能(热力学能)
1.定义
(1)物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
(2)单位:焦耳(J)。
2.影响因素
(1)温度:同一物体,温度越高,内能越大(但内能大不一定温度高,如熔化吸热时内能增加但温度不变)。
(2)质量:同种物质,质量越大,内能越大。
(3)状态:物态变化会改变分子势能(如冰→水吸热,内能增加)。
3.特点
(1)一切物体在任何温度下都有内能。
(2)内能是状态量,与机械能无关(静止的冰块也有内能)。
三、改变内能的方式
1.做功
(1)外界对物体做功(如摩擦生热、压缩气体),内能增加;
(2)物体对外做功(如气体膨胀),内能减少。
(3)实质:其他形式的能与内能的相互转化。
2.热传递
(1)条件:存在温度差。
(2)方向:热量从高温物体传递到低温物体。
(3)方式:传导(固体)、对流(流体)、辐射(真空)。
(4)实质:内能的转移。
(5)热量(Q):热传递中转移内能的多少,单位:焦耳(J)。
3.等效性
(1)做功和热传递对改变内能是等效的(1卡=4.2焦耳)。
四、比热容
1.定义
(1)单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
(2)公式:c = Q/(m·Δt),单位:J/(kg·℃)。
(3)是物质的特性,与质量、吸热多少无关(如水的比热容:4.2×10³ J/(kg·℃))。
2.应用
(1)解释现象:沿海地区昼夜温差小(因水的比热容大,吸放热慢)。
(2)计算热量:Q = cmΔt(Δt为温度变化量)。
五、热机与能量转化
1.热机原理
(1)将内能转化为机械能的装置(如汽油机、柴油机)。
(2)工作循环:吸气→压缩(机械能→内能)→做功(内能→机械能)→排气。
2.热值
(1)定义:1kg燃料完全燃烧放出的热量,单位:J/kg。
(2)公式:Q = qm(q为热值)。
(3)注:热值是燃料特性,与实际燃烧情况无关。
六、易错点
1.温度、热量、内能的区别:
(1)温度是状态量,热量是过程量,内能是状态量。
2.热传递的“终止条件”是温度相同,不是内能相同。
3.比热容大的物质吸热能力强,但温度变化慢。
附:常考公式
热量计算:Q = cmΔt
热值计算:Q = qm
热平衡方程(不计损失):Q吸 = Q放
巩固练习
一、选择题
1.下列现象,可以说明构成物质的分子在运动的是( )
A.大雪漫天飞舞 B.扫地尘土飞扬
C.玫瑰花香四溢 D.病毒飞沫传染
2.下列实例中,属于热传递方式增加物体内能的是( )
A.烈日下的路面变得很烫 B.相互摩擦后手掌发热
C.铁条经反复锤打后升温 D.小流星进入大气层时燃烧
3.路边的烤红薯香味扑鼻,关于烤红薯所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.烤红薯主要是通过做功的方式增加内能
B.烤红薯香味扑鼻,说明分子不停地做无规则运动
C.刚烤出炉的红薯冒“白气”,是因为它含有的热量多
D.烤好的红薯放置一段时间后变凉,是因为内能消失了
4.如图所示是用水壶烧开水时出现的场景,下列说法正确的是( )
A.壶嘴冒出的“白汽”是汽化现象,此现象需要放热
B.壶嘴冒出的“白汽”是液化现象,此现象需要吸热
C.壶嘴冒出的“白汽”属于扩散现象
D.水沸腾时,吸收热量,内能增加,温度不变
5.近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图),瓶中的炭纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50℃左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是( )
A.蒸发是液化的一种方式
B.在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
C.杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关,50℃时杀虫剂分子运动得最慢
D.一般情况下,温度升高汽化的速度会加快
6.将质量为m、温度为0℃的雪(可看成是冰水混合物)投入装有热水的容器中,热水的质量为M,平衡后水温下降了t;向容器中再投入质量为2m上述同样性质的雪,平衡后容器中的水温恰好又下降了t.则m:M为 ( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5
7.如图所示是唐代画家张萱的《捣练图》。图中仕女用“熨斗”熨烫布匹,此过程中,改变布匹内能的主要方式是( )
A.摩擦 B.挤压 C.热传递 D.做功
8.新房装修中,越来越多的家庭选用水循环式地暖系统。该系统把水加热后输送到地板下的管道中,向各房间供暖。这主要利用了水的( )
A.凝固点低 B.比热容大 C.密度大 D.热值大
二、填空题
9. 端午节煮粽子,是通过 的方式改变物体的内能。粽子煮熟后,屋内粽香四溢,这属于 现象。
10.如图是我国古代人们压榨香油的情景。劳作中油香扑鼻,这是 现象,说明分子在不停的做 运动。
11.长征二号F遥十九运载火箭以煤油、液态氢和液态氧为燃料,发射前加注燃料时,应在 (选填“低温”或“高温”)环境中进行,氢在 (选填“液”或“气”)态时氢分子无规则运动更剧烈,火箭加速升空过程中,它的机械能逐渐 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.把红墨水分别滴入冷水和热水中时,可以看到热水变色比冷水变色快,说明温度越高,分子的 ;酒精和水混合后总体积变小了,该现象说明了分子之间有 ;将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会粘在一起,这说明分子间有 力。
13. 彭彭一家人去吃火锅,未到店就闻到火锅的香味,这是 现象。把火锅煮开,是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来增大火锅的内能。
14.如图所示为人们生活中常用的热水瓶,其外壁采用镀银的双层玻璃,并将中间抽成真空,这是为了减少 .注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来.这一过程中瓶内气体的 能转化为软木塞的机械能.
三、实验探究题
15.小云同学探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验取200g水进行。
(1)图甲所示操作中有一处明显的错误是 ;
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃;
(3)图丙所示的图像可得,水加热到第5min后水温不变;小云为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法是否可行?请说明原因 ;
(4)假如酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗,从第5 min 起1 分钟内水吸收的热量是 J . [c = 4.2 ×103 J (kg ⋅℃) ]
四、计算题
16.80g水温度降低1℃所放出的热量刚好能使1g 0℃的冰熔化为水.现把10g 0℃的冰与390g4℃的水混合,当它们达到热平衡时的温度是多少?
17.有一根烧红的金属棒,温度是,质量是0.2kg,把它浸没到温度为的水中,达到热平衡时水的温度变为,若这种金属的比热容为,水的比热容为,不考虑热损失,求:
(1)金属棒放出的热量是多少?
(2)水的质量是多少?
18.荷兰人华伦海特引入华氏温度.他把一定浓度的盐水凝固时的温度定为零华氏度,把纯水凝固时的温度定为32华氏度,把标准大气压下水沸腾的温度定为212华氏度,中间分为180等份,每一等份代表1华氏度.用符号F表示华氏温度.根据上述文字,回答以下问题:
(1)请写出华氏温度 F与摄氏温度t 的转换式.
(2)求相同体积零华氏度的冰与90摄氏度的水混合后的温度.不计整个过程的能量损失.
19.质量为5kg的酒精,温度由60℃降低到40℃,会放出多少焦耳的热量?若这些热量全部被初温为50℃,质量为1kg的水吸收,则水的温度会上升到多少摄氏度?[水的比热容4.2×103J/(kg•℃),酒精的比热容2.4×103J/(kg•℃),环境气压为一个标准大气压]
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】ABD.大雪飞舞、尘土飞扬、病毒飞沫传染,运动的物质都不是分子,是机械运动,故ABD不符合题意;
C.闻到玫瑰花香,是香味分子无规则热运动形成的,可知分子在做无规则的运动,故C符合题意。
故选C。
【分析】闻到气味,是分子在不停的无规则运动; 物体位置的变化,是机械运动。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.烈日下路面烫,热量从太阳传递给路面,通过热传递改变物体的内能,故A符合题意;
BCD.手掌相互摩擦而发热,铁条经锤打后升温,流星和大气层摩擦后燃烧,将机械能转化为内能,是做功改变物体的内能,故BCD不符合题意。
故选A。
【分析】物体间温度不同,通过热传导改变内能;物体间相互摩擦,机械能转化为内能,是做功改变内能。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.根据题意可知,烤红薯时,红薯吸收火焰的热量,则主要通过热传递的方式增加内能,故A错误;
B.根据题意可知,烤红薯香味扑鼻,说明分子不停地做无规则运动,故B正确;
C.刚烤出炉的红薯冒“白气”,是因为红薯的温度高,周围的水蒸气放热液化而成小水珠,故C错误;
D.烤好的红薯放置一段时间后变凉,温度降低,内能减小,内能不会消失,故D错误。
故选B。
【分析】 A.改变物体内能方式有两种:做功和热传递,做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移;
B.分子在不停地做无规则运动;
C.热量是一个过程量,不能用含有、具有来修饰;
D.一切物体都有内能。
4.【答案】D
【解析】【解答】ABC.根据题意可知,“白气”是水蒸气从气态变成液态发生液化形成的小水滴,属于液化现象,液化需要放热,而不是扩散现象,故ABC错误;
D.水沸腾时,持续吸收热量,温度不变,内能增加,故D正确。
故选D。
【分析】ABC.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称,以及吸热还是放热;
D.根据热量、内能和温度的关系判断。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.蒸发是汽化的一种方式,故A错误;
B.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,所以在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子在做运动,故B错误;
C.分子的热运动与温度有关,温度越高,热运动越剧烈,故C错误;
D.一般情况下,温度升高汽化的速度会加快,故D正确。
故选D。
【分析】(1)汽化的两种方式是蒸发和沸腾;
(2)扩散现象表明,一切物质的分子都在不停的做无规则运动;温度越高,分子热运动越剧烈;
(3)加快液体蒸发的方法有:提高液体的温度、加快液体表面空气的流速、增大液体的表面积。
6.【答案】B
【解析】【解答】 温度为0℃的雪可看成是0℃的冰水混合物,设质量为m、温度为0℃的雪投入热水中后,冰全部熔化成水吸收的热量为Q冰,则质量为2m、温度为0℃的雪投入热水中后,冰全部熔化成水吸收的热量为2Q冰;
由题意可知,两次热平衡后热水温度均下降了t;
设质量为m、温度为0℃的雪与质量为M的热水混合达到热平衡后的温度为t1;
根据Q=cmΔt和Q放=Q吸可得:
cMt=Q冰+cm(t1-0),
即Mt=Q冰+mt1------------①;
由题意可知,质量为2m、温度为0℃的雪与质量为(M+m)的热水混合达到热平衡后的温度为(t1-t);
根据Q=cmΔt和Q放=Q吸可得:
c(M+m)t=2Q冰+c×2m[(t1-t)-0],
即Mt+3mt=2Q冰+2mt1-----------②;
由①②解得:M=3m,
即m:M=1:3。
故选B。
【分析】 温度为0℃的雪可看成是冰水混合物,则把雪投入装有热水的容器中,冰会先吸热全部熔化成0℃的水,然后再吸热升温;
根据两次热传递过程,利用Q=cmΔt和Q放=Q吸列出关系式,然后求解方程组即可解答。
7.【答案】C
【解析】【解答】用“熨斗”熨烫布匹过程中,布匹吸收热量,内能增大,所以改变布匹内能主要方式是热传递,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】改变内能的方式:做功和热传递。
8.【答案】B
【解析】【解答】ABCD、地暖系统用流动的热水供暖,是因为相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,由于水的比热容较大,则水放出热量更多,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
9.【答案】热传递;扩散
【解析】【解答】煮粽子是通过热传递的方式改变物体内能,闻到粽子味,是分子热运动,属于扩散现象。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
10.【答案】扩散;无规则
【解析】【解答】 劳作中油香扑鼻,这是扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动。
故答案为:扩散;无规则。
【分析】扩散现象表明,一切物质的分子都在不停的做无规则运动。
11.【答案】低温;气;增大
【解析】【解答】(1)发射前加注燃料时,应该保证氧气和氢气都是液态,因为液态氢与液态氧的沸点较低,所以应在低温环境中进行。
(2)根据题意可知,气态氢的温度相对较高,则氢在气态时,分子无规则运动更剧烈。
(3)火箭加速升空时,质量不变,速度增大,则动能增大;质量不变,高度增大,则重力势能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知,神舟十九号载人飞船的机械能增加。
【分析】(1)液体低于沸点为液态,高于沸点为气态;
(2)分子无规则运动的剧烈程度与温度高低有关;
(3)动能与质量和速度有关,而重力势能与质量和高低有关,而“机械能=动能+重力势能”。
12.【答案】热运动越剧烈;间隙;引力
【解析】【解答】把红墨水分别滴入冷水和热水中时,可以看到热水变色比冷水变色快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈;
酒精和水混合后总体积变小了,该现象说明了分子之间有间隙。
将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会粘在一起,这说明分子间有引力。
故答案为:热运动越剧烈;间隙;引力。
【分析】(1)温度越高,分子的热运动越剧烈;
(2)分子之间有间隙;
(3)分子间同时存在引力和斥力。
13.【答案】扩散;热传递
【解析】【解答】未到火锅店就闻到香味,是因为火锅中的香味分子在不停地做无规则运动,通过空气扩散到周围环境中,使人能闻到香味,这是典型的扩散现象,说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动。把火锅煮开,是通过火焰或电磁炉等热源将热量传递给火锅,使火锅内的汤和食材温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变物体的内能。
【分析】不同物质互相接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。改变物体内能有做功和热传递两种方式。做功是其他形式的能与内能的相互转化,热传递是内能的转移。
14.【答案】热量损失(或热传递);内
【解析】【解答】解:真空可以避免空气发生对流而散失热量,防止发生热传递,减少热量散失,起到保温作用;
瓶塞跳起来,机械能增大,这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的,水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能。
故答案为:热量损失(或热传递);内。
【分析】 热水瓶中间为双层玻璃瓶,两层之间抽成真空,并镀银或铝,真空状态可以避免热对流,玻璃本身是热的不良导体,镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去;瓶内热水蒸发产生大量水蒸气,水蒸气膨胀对瓶塞做功,内能转化为机械能。
15.【答案】(1)温度计的玻璃泡碰到烧杯底
(2)94
(3)不可行,第5分钟后水的温度不变,说明达到沸点,沸点与液面气压有关,与热源无关,换用火力更大的酒精灯加热,气压不变,故水的沸点不变。
(4)1.68×103
【解析】【解答】(1) 图甲所示操作中有一处明显的错误是温度计的玻璃泡碰到烧杯底,在水的加热过程中,热源的温度要高于水的温度,容器底的温度比待测液体的温度要高,若温度计的玻璃泡接触容器底,则测量值与实际值相比会偏大;
(2)温度计读数时先确定0℃温度,再确定分度值进行读数,0℃位于该温度计最高液柱下方,分度值为1℃,读数应为94℃;
(3)由表中数据可知,水沸腾时,不断吸收热量,保持99℃不变,所以99℃是水的沸点;水的沸点与大气压有关,气压越高,沸点越高,换用火力更大的酒精灯加热,只会缩短加热至沸腾的时间,不会提高水的沸点,故这种方法不可行;
(4)酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,由表中数据可知,在沸腾前,1min温度变化2℃,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗,加热相同时间,水吸收相同热量,从第5min起1分钟内水吸收的热量与开始每分钟的热量相等,Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×2℃=1.68×103J。
【分析】(1)使用温度计时,使温度计的玻璃泡完全浸没在水中且不触碰杯底以及杯壁。
(2)先观察温度计的分度值,再读数。
(3)根据液体沸腾的特点找到沸点:液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点;1标准大气压下水的沸点是100℃,沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高;
(4)利用Q吸=cmΔt求1分钟内水吸收的热量。
16.【答案】解:1g 0℃的冰熔化为水需要的热量
则 10g 0℃的冰熔化为水需要的热量
所以熔化 10g的冰时使390g4℃的水降低后的温度
由此可知390g4℃的水使10g 0℃的冰熔化成0℃的水时,390g的水降低后的温度为1.95℃,则它们在一起混合时根据热平衡方程得: 即4.2×103J/(k ),
解得: 1.9℃。
【解析】【分析】 (1)根据80克水温度降低1℃所放出的热量刚好能使1克0℃的冰熔解为水利用放热公式求出1克0℃的冰熔解为水所需要的热量;据此可知10克0℃的冰熔解为水所需的热量,然后比较这个热量会将390克4℃的水降低多少;
(2)然后根据热平衡方程求出390克降低后的水和10克0℃的水混合后的温度即可。
17.【答案】(1)解:根据题意可知,金属棒放出的热量为
答: 金属棒放出的热量是6.72×104J。 。
(2)解:不计热损失,则;
那么水的质量为:
。
答: 水的质量是1.6kg 。
【解析】【分析】 (1)知道金属棒的质量、初温、末温和比热容,根据Q放=cm(t0-t)求出金属棒放出的热量;
(2)不考虑热损失,水吸收的热量等于金属棒放出的热量,根据求出水的质量。
(1)金属棒放出的热量为
(2)不计热损失
由得水的质量为
18.【答案】(1)解: 设摄氏温度为t时,对应的华氏温度为F,根据题意得t=aF+b
将冰水混合物温度和标准气压下沸水温度分别代入上式,得:
0=32a+b ;
100=212a+b;
解得:, ;
故摄氏温度和华氏温度换算关系为:。
(2)解: 零华氏度对应的摄氏温度为。
设冰和水的体积为V,混合后的最后温度为t℃
根据题意得
c冰ρ冰V△t1+ρ冰VQ化+c水ρ冰V△t2=c水ρ水V△t3
其中△t1=△t2=t△t3=90-t
代入冰和水的密度、比热、冰的熔化热,化简得
2.1×103J/(kg•℃)×0.9×103kg/m3×℃+0.9×103kg/m3×3.33×105J/kg+4.2×103J/(kg•℃)×0.9×103kg/m3×t=4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg/m3×(90℃-t℃)
解得:t=5.6℃。
答:相同体积零华氏度的冰与90摄氏度的水混合后的温度为5.6℃。
【解析】【分析】 (1)摄氏温度规定:在标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,两者之间分成100等份,每一份为1℃.根据题目中的华氏温度的规定,确定两种温度计量单位之间的转换关系式。
(2)根据华氏温度和摄氏温度的对应关系,可以得到零华氏度对应的摄氏温度值;冰在升温达到0℃需要吸收热量,冰在0℃由固态熔化为液态需要吸收热量,0℃的水温度升高需要吸收热量,这些热量之和就是90℃的水降温放出的热量。
19.【答案】解:(1)根据题意可知,酒精放出的热量
。
答:质量为5kg的酒精,温度由60℃降低到40℃,会放出2.4×105J的热量。
(2)不计热量损失,水吸收的热量等于酒精放出的热量,即Q吸=Q放=2.4×105J,
那么水的最终温度为:
在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,所以水最高上升到100℃。
答:水的温度会上升到100℃。
【解析】【分析】(1)根据计算酒精放出的热量;
(2)根据计算水的最终温度。
学科网(北京)股份有限公司
$$
第十三章 内能 单元讲义-2025-2026学年人教版物理九年级全册
知识梳理
一、分子动理论
1.物质构成
(1)物质由大量分子/原子构成,分子间存在空隙。
(2)分子直径数量级:10-10m。
2.分子热运动
(1)扩散现象:不同物质相互接触时彼此进入对方的现象(如墨水在水中扩散)。
(2)表明:分子在永不停息地做无规则运动(温度越高,运动越剧烈)。
(3)布朗运动间接证明分子运动。
3.分子间作用力
(1)引力和斥力同时存在,随分子距离变化:
当r = r0(平衡距离):引力=斥力。
当r > r0:引力主导(如拉伸物体)。
当r < r0:斥力主导(如压缩物体)。
(2)固体分子间距最小,气体最大。
二、内能(热力学能)
1.定义
(1)物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
(2)单位:焦耳(J)。
2.影响因素
(1)温度:同一物体,温度越高,内能越大(但内能大不一定温度高,如熔化吸热时内能增加但温度不变)。
(2)质量:同种物质,质量越大,内能越大。
(3)状态:物态变化会改变分子势能(如冰→水吸热,内能增加)。
3.特点
(1)一切物体在任何温度下都有内能。
(2)内能是状态量,与机械能无关(静止的冰块也有内能)。
三、改变内能的方式
1.做功
(1)外界对物体做功(如摩擦生热、压缩气体),内能增加;
(2)物体对外做功(如气体膨胀),内能减少。
(3)实质:其他形式的能与内能的相互转化。
2.热传递
(1)条件:存在温度差。
(2)方向:热量从高温物体传递到低温物体。
(3)方式:传导(固体)、对流(流体)、辐射(真空)。
(4)实质:内能的转移。
(5)热量(Q):热传递中转移内能的多少,单位:焦耳(J)。
3.等效性
(1)做功和热传递对改变内能是等效的(1卡=4.2焦耳)。
四、比热容
1.定义
(1)单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
(2)公式:c = Q/(m·Δt),单位:J/(kg·℃)。
(3)是物质的特性,与质量、吸热多少无关(如水的比热容:4.2×10³ J/(kg·℃))。
2.应用
(1)解释现象:沿海地区昼夜温差小(因水的比热容大,吸放热慢)。
(2)计算热量:Q = cmΔt(Δt为温度变化量)。
五、热机与能量转化
1.热机原理
(1)将内能转化为机械能的装置(如汽油机、柴油机)。
(2)工作循环:吸气→压缩(机械能→内能)→做功(内能→机械能)→排气。
2.热值
(1)定义:1kg燃料完全燃烧放出的热量,单位:J/kg。
(2)公式:Q = qm(q为热值)。
(3)注:热值是燃料特性,与实际燃烧情况无关。
六、易错点
1.温度、热量、内能的区别:
(1)温度是状态量,热量是过程量,内能是状态量。
2.热传递的“终止条件”是温度相同,不是内能相同。
3.比热容大的物质吸热能力强,但温度变化慢。
附:常考公式
热量计算:Q = cmΔt
热值计算:Q = qm
热平衡方程(不计损失):Q吸 = Q放
巩固练习
一、选择题
1.下列现象,可以说明构成物质的分子在运动的是( )
A.大雪漫天飞舞 B.扫地尘土飞扬
C.玫瑰花香四溢 D.病毒飞沫传染
2.下列实例中,属于热传递方式增加物体内能的是( )
A.烈日下的路面变得很烫 B.相互摩擦后手掌发热
C.铁条经反复锤打后升温 D.小流星进入大气层时燃烧
3.路边的烤红薯香味扑鼻,关于烤红薯所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.烤红薯主要是通过做功的方式增加内能
B.烤红薯香味扑鼻,说明分子不停地做无规则运动
C.刚烤出炉的红薯冒“白气”,是因为它含有的热量多
D.烤好的红薯放置一段时间后变凉,是因为内能消失了
4.如图所示是用水壶烧开水时出现的场景,下列说法正确的是( )
A.壶嘴冒出的“白汽”是汽化现象,此现象需要放热
B.壶嘴冒出的“白汽”是液化现象,此现象需要吸热
C.壶嘴冒出的“白汽”属于扩散现象
D.水沸腾时,吸收热量,内能增加,温度不变
5.近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图),瓶中的炭纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50℃左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是( )
A.蒸发是液化的一种方式
B.在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
C.杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关,50℃时杀虫剂分子运动得最慢
D.一般情况下,温度升高汽化的速度会加快
6.将质量为m、温度为0℃的雪(可看成是冰水混合物)投入装有热水的容器中,热水的质量为M,平衡后水温下降了t;向容器中再投入质量为2m上述同样性质的雪,平衡后容器中的水温恰好又下降了t.则m:M为 ( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5
7.如图所示是唐代画家张萱的《捣练图》。图中仕女用“熨斗”熨烫布匹,此过程中,改变布匹内能的主要方式是( )
A.摩擦 B.挤压 C.热传递 D.做功
8.新房装修中,越来越多的家庭选用水循环式地暖系统。该系统把水加热后输送到地板下的管道中,向各房间供暖。这主要利用了水的( )
A.凝固点低 B.比热容大 C.密度大 D.热值大
二、填空题
9. 端午节煮粽子,是通过 的方式改变物体的内能。粽子煮熟后,屋内粽香四溢,这属于 现象。
10.如图是我国古代人们压榨香油的情景。劳作中油香扑鼻,这是 现象,说明分子在不停的做 运动。
11.长征二号F遥十九运载火箭以煤油、液态氢和液态氧为燃料,发射前加注燃料时,应在 (选填“低温”或“高温”)环境中进行,氢在 (选填“液”或“气”)态时氢分子无规则运动更剧烈,火箭加速升空过程中,它的机械能逐渐 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.把红墨水分别滴入冷水和热水中时,可以看到热水变色比冷水变色快,说明温度越高,分子的 ;酒精和水混合后总体积变小了,该现象说明了分子之间有 ;将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会粘在一起,这说明分子间有 力。
13. 彭彭一家人去吃火锅,未到店就闻到火锅的香味,这是 现象。把火锅煮开,是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来增大火锅的内能。
14.如图所示为人们生活中常用的热水瓶,其外壁采用镀银的双层玻璃,并将中间抽成真空,这是为了减少 .注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来.这一过程中瓶内气体的 能转化为软木塞的机械能.
三、实验探究题
15.小云同学探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验取200g水进行。
(1)图甲所示操作中有一处明显的错误是 ;
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃;
(3)图丙所示的图像可得,水加热到第5min后水温不变;小云为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法是否可行?请说明原因 ;
(4)假如酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗,从第5 min 起1 分钟内水吸收的热量是 J . [c = 4.2 ×103 J (kg ⋅℃) ]
四、计算题
16.80g水温度降低1℃所放出的热量刚好能使1g 0℃的冰熔化为水.现把10g 0℃的冰与390g4℃的水混合,当它们达到热平衡时的温度是多少?
17.有一根烧红的金属棒,温度是,质量是0.2kg,把它浸没到温度为的水中,达到热平衡时水的温度变为,若这种金属的比热容为,水的比热容为,不考虑热损失,求:
(1)金属棒放出的热量是多少?
(2)水的质量是多少?
18.荷兰人华伦海特引入华氏温度.他把一定浓度的盐水凝固时的温度定为零华氏度,把纯水凝固时的温度定为32华氏度,把标准大气压下水沸腾的温度定为212华氏度,中间分为180等份,每一等份代表1华氏度.用符号F表示华氏温度.根据上述文字,回答以下问题:
(1)请写出华氏温度 F与摄氏温度t 的转换式.
(2)求相同体积零华氏度的冰与90摄氏度的水混合后的温度.不计整个过程的能量损失.
19.质量为5kg的酒精,温度由60℃降低到40℃,会放出多少焦耳的热量?若这些热量全部被初温为50℃,质量为1kg的水吸收,则水的温度会上升到多少摄氏度?[水的比热容4.2×103J/(kg•℃),酒精的比热容2.4×103J/(kg•℃),环境气压为一个标准大气压]
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】ABD.大雪飞舞、尘土飞扬、病毒飞沫传染,运动的物质都不是分子,是机械运动,故ABD不符合题意;
C.闻到玫瑰花香,是香味分子无规则热运动形成的,可知分子在做无规则的运动,故C符合题意。
故选C。
【分析】闻到气味,是分子在不停的无规则运动; 物体位置的变化,是机械运动。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.烈日下路面烫,热量从太阳传递给路面,通过热传递改变物体的内能,故A符合题意;
BCD.手掌相互摩擦而发热,铁条经锤打后升温,流星和大气层摩擦后燃烧,将机械能转化为内能,是做功改变物体的内能,故BCD不符合题意。
故选A。
【分析】物体间温度不同,通过热传导改变内能;物体间相互摩擦,机械能转化为内能,是做功改变内能。
3.【答案】B
【解析】【解答】A.根据题意可知,烤红薯时,红薯吸收火焰的热量,则主要通过热传递的方式增加内能,故A错误;
B.根据题意可知,烤红薯香味扑鼻,说明分子不停地做无规则运动,故B正确;
C.刚烤出炉的红薯冒“白气”,是因为红薯的温度高,周围的水蒸气放热液化而成小水珠,故C错误;
D.烤好的红薯放置一段时间后变凉,温度降低,内能减小,内能不会消失,故D错误。
故选B。
【分析】 A.改变物体内能方式有两种:做功和热传递,做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移;
B.分子在不停地做无规则运动;
C.热量是一个过程量,不能用含有、具有来修饰;
D.一切物体都有内能。
4.【答案】D
【解析】【解答】ABC.根据题意可知,“白气”是水蒸气从气态变成液态发生液化形成的小水滴,属于液化现象,液化需要放热,而不是扩散现象,故ABC错误;
D.水沸腾时,持续吸收热量,温度不变,内能增加,故D正确。
故选D。
【分析】ABC.根据物质的初始态和终末态确定物态变化的名称,以及吸热还是放热;
D.根据热量、内能和温度的关系判断。
5.【答案】D
【解析】【解答】A.蒸发是汽化的一种方式,故A错误;
B.一切物质的分子都在不停地做无规则的运动,所以在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子在做运动,故B错误;
C.分子的热运动与温度有关,温度越高,热运动越剧烈,故C错误;
D.一般情况下,温度升高汽化的速度会加快,故D正确。
故选D。
【分析】(1)汽化的两种方式是蒸发和沸腾;
(2)扩散现象表明,一切物质的分子都在不停的做无规则运动;温度越高,分子热运动越剧烈;
(3)加快液体蒸发的方法有:提高液体的温度、加快液体表面空气的流速、增大液体的表面积。
6.【答案】B
【解析】【解答】 温度为0℃的雪可看成是0℃的冰水混合物,设质量为m、温度为0℃的雪投入热水中后,冰全部熔化成水吸收的热量为Q冰,则质量为2m、温度为0℃的雪投入热水中后,冰全部熔化成水吸收的热量为2Q冰;
由题意可知,两次热平衡后热水温度均下降了t;
设质量为m、温度为0℃的雪与质量为M的热水混合达到热平衡后的温度为t1;
根据Q=cmΔt和Q放=Q吸可得:
cMt=Q冰+cm(t1-0),
即Mt=Q冰+mt1------------①;
由题意可知,质量为2m、温度为0℃的雪与质量为(M+m)的热水混合达到热平衡后的温度为(t1-t);
根据Q=cmΔt和Q放=Q吸可得:
c(M+m)t=2Q冰+c×2m[(t1-t)-0],
即Mt+3mt=2Q冰+2mt1-----------②;
由①②解得:M=3m,
即m:M=1:3。
故选B。
【分析】 温度为0℃的雪可看成是冰水混合物,则把雪投入装有热水的容器中,冰会先吸热全部熔化成0℃的水,然后再吸热升温;
根据两次热传递过程,利用Q=cmΔt和Q放=Q吸列出关系式,然后求解方程组即可解答。
7.【答案】C
【解析】【解答】用“熨斗”熨烫布匹过程中,布匹吸收热量,内能增大,所以改变布匹内能主要方式是热传递,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】改变内能的方式:做功和热传递。
8.【答案】B
【解析】【解答】ABCD、地暖系统用流动的热水供暖,是因为相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,由于水的比热容较大,则水放出热量更多,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
【分析】水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;
9.【答案】热传递;扩散
【解析】【解答】煮粽子是通过热传递的方式改变物体内能,闻到粽子味,是分子热运动,属于扩散现象。
【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递,如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能,用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。
2、分子热运动的特点:分子无规则运动,肉眼无法观察,常见例子有:气体颜色的改变,味道的扩散;且温度越高,分子热运动速度越快。
10.【答案】扩散;无规则
【解析】【解答】 劳作中油香扑鼻,这是扩散现象,说明分子在不停的做无规则运动。
故答案为:扩散;无规则。
【分析】扩散现象表明,一切物质的分子都在不停的做无规则运动。
11.【答案】低温;气;增大
【解析】【解答】(1)发射前加注燃料时,应该保证氧气和氢气都是液态,因为液态氢与液态氧的沸点较低,所以应在低温环境中进行。
(2)根据题意可知,气态氢的温度相对较高,则氢在气态时,分子无规则运动更剧烈。
(3)火箭加速升空时,质量不变,速度增大,则动能增大;质量不变,高度增大,则重力势能增大。根据“机械能=动能+重力势能”可知,神舟十九号载人飞船的机械能增加。
【分析】(1)液体低于沸点为液态,高于沸点为气态;
(2)分子无规则运动的剧烈程度与温度高低有关;
(3)动能与质量和速度有关,而重力势能与质量和高低有关,而“机械能=动能+重力势能”。
12.【答案】热运动越剧烈;间隙;引力
【解析】【解答】把红墨水分别滴入冷水和热水中时,可以看到热水变色比冷水变色快,说明温度越高,分子的热运动越剧烈;
酒精和水混合后总体积变小了,该现象说明了分子之间有间隙。
将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会粘在一起,这说明分子间有引力。
故答案为:热运动越剧烈;间隙;引力。
【分析】(1)温度越高,分子的热运动越剧烈;
(2)分子之间有间隙;
(3)分子间同时存在引力和斥力。
13.【答案】扩散;热传递
【解析】【解答】未到火锅店就闻到香味,是因为火锅中的香味分子在不停地做无规则运动,通过空气扩散到周围环境中,使人能闻到香味,这是典型的扩散现象,说明了一切物质的分子都在不停地做无规则运动。把火锅煮开,是通过火焰或电磁炉等热源将热量传递给火锅,使火锅内的汤和食材温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式改变物体的内能。
【分析】不同物质互相接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。改变物体内能有做功和热传递两种方式。做功是其他形式的能与内能的相互转化,热传递是内能的转移。
14.【答案】热量损失(或热传递);内
【解析】【解答】解:真空可以避免空气发生对流而散失热量,防止发生热传递,减少热量散失,起到保温作用;
瓶塞跳起来,机械能增大,这是由于暖瓶内气体膨胀做功造成的,水蒸气的内能转化成瓶塞的机械能。
故答案为:热量损失(或热传递);内。
【分析】 热水瓶中间为双层玻璃瓶,两层之间抽成真空,并镀银或铝,真空状态可以避免热对流,玻璃本身是热的不良导体,镀银的玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去;瓶内热水蒸发产生大量水蒸气,水蒸气膨胀对瓶塞做功,内能转化为机械能。
15.【答案】(1)温度计的玻璃泡碰到烧杯底
(2)94
(3)不可行,第5分钟后水的温度不变,说明达到沸点,沸点与液面气压有关,与热源无关,换用火力更大的酒精灯加热,气压不变,故水的沸点不变。
(4)1.68×103
【解析】【解答】(1) 图甲所示操作中有一处明显的错误是温度计的玻璃泡碰到烧杯底,在水的加热过程中,热源的温度要高于水的温度,容器底的温度比待测液体的温度要高,若温度计的玻璃泡接触容器底,则测量值与实际值相比会偏大;
(2)温度计读数时先确定0℃温度,再确定分度值进行读数,0℃位于该温度计最高液柱下方,分度值为1℃,读数应为94℃;
(3)由表中数据可知,水沸腾时,不断吸收热量,保持99℃不变,所以99℃是水的沸点;水的沸点与大气压有关,气压越高,沸点越高,换用火力更大的酒精灯加热,只会缩短加热至沸腾的时间,不会提高水的沸点,故这种方法不可行;
(4)酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,由表中数据可知,在沸腾前,1min温度变化2℃,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗,加热相同时间,水吸收相同热量,从第5min起1分钟内水吸收的热量与开始每分钟的热量相等,Q吸=c水mΔt=4.2×103J/(kg•℃)×0.2kg×2℃=1.68×103J。
【分析】(1)使用温度计时,使温度计的玻璃泡完全浸没在水中且不触碰杯底以及杯壁。
(2)先观察温度计的分度值,再读数。
(3)根据液体沸腾的特点找到沸点:液体沸腾时不断吸收热量,温度保持不变,这个不变的温度是液体的沸点;1标准大气压下水的沸点是100℃,沸点跟气压有关,气压越高,沸点越高;
(4)利用Q吸=cmΔt求1分钟内水吸收的热量。
16.【答案】解:1g 0℃的冰熔化为水需要的热量
则 10g 0℃的冰熔化为水需要的热量
所以熔化 10g的冰时使390g4℃的水降低后的温度
由此可知390g4℃的水使10g 0℃的冰熔化成0℃的水时,390g的水降低后的温度为1.95℃,则它们在一起混合时根据热平衡方程得: 即4.2×103J/(k ),
解得: 1.9℃。
【解析】【分析】 (1)根据80克水温度降低1℃所放出的热量刚好能使1克0℃的冰熔解为水利用放热公式求出1克0℃的冰熔解为水所需要的热量;据此可知10克0℃的冰熔解为水所需的热量,然后比较这个热量会将390克4℃的水降低多少;
(2)然后根据热平衡方程求出390克降低后的水和10克0℃的水混合后的温度即可。
17.【答案】(1)解:根据题意可知,金属棒放出的热量为
答: 金属棒放出的热量是6.72×104J。 。
(2)解:不计热损失,则;
那么水的质量为:
。
答: 水的质量是1.6kg 。
【解析】【分析】 (1)知道金属棒的质量、初温、末温和比热容,根据Q放=cm(t0-t)求出金属棒放出的热量;
(2)不考虑热损失,水吸收的热量等于金属棒放出的热量,根据求出水的质量。
(1)金属棒放出的热量为
(2)不计热损失
由得水的质量为
18.【答案】(1)解: 设摄氏温度为t时,对应的华氏温度为F,根据题意得t=aF+b
将冰水混合物温度和标准气压下沸水温度分别代入上式,得:
0=32a+b ;
100=212a+b;
解得:, ;
故摄氏温度和华氏温度换算关系为:。
(2)解: 零华氏度对应的摄氏温度为。
设冰和水的体积为V,混合后的最后温度为t℃
根据题意得
c冰ρ冰V△t1+ρ冰VQ化+c水ρ冰V△t2=c水ρ水V△t3
其中△t1=△t2=t△t3=90-t
代入冰和水的密度、比热、冰的熔化热,化简得
2.1×103J/(kg•℃)×0.9×103kg/m3×℃+0.9×103kg/m3×3.33×105J/kg+4.2×103J/(kg•℃)×0.9×103kg/m3×t=4.2×103J/(kg•℃)×1.0×103kg/m3×(90℃-t℃)
解得:t=5.6℃。
答:相同体积零华氏度的冰与90摄氏度的水混合后的温度为5.6℃。
【解析】【分析】 (1)摄氏温度规定:在标准大气压下,冰水混合物的温度为0℃,沸水的温度为100℃,两者之间分成100等份,每一份为1℃.根据题目中的华氏温度的规定,确定两种温度计量单位之间的转换关系式。
(2)根据华氏温度和摄氏温度的对应关系,可以得到零华氏度对应的摄氏温度值;冰在升温达到0℃需要吸收热量,冰在0℃由固态熔化为液态需要吸收热量,0℃的水温度升高需要吸收热量,这些热量之和就是90℃的水降温放出的热量。
19.【答案】解:(1)根据题意可知,酒精放出的热量
。
答:质量为5kg的酒精,温度由60℃降低到40℃,会放出2.4×105J的热量。
(2)不计热量损失,水吸收的热量等于酒精放出的热量,即Q吸=Q放=2.4×105J,
那么水的最终温度为:
在一个标准大气压下,水的沸点是100℃,所以水最高上升到100℃。
答:水的温度会上升到100℃。
【解析】【分析】(1)根据计算酒精放出的热量;
(2)根据计算水的最终温度。
学科网(北京)股份有限公司
$$
第十三章 内能 单元讲义-2025-2026学年人教版物理九年级全册
知识梳理
一、分子动理论
1.物质构成
(1)物质由大量分子/原子构成,分子间存在空隙。
(2)分子直径数量级:10-10m。
2.分子热运动
(1)扩散现象:不同物质相互接触时彼此进入对方的现象(如墨水在水中扩散)。
(2)表明:分子在永不停息地做无规则运动(温度越高,运动越剧烈)。
(3)布朗运动间接证明分子运动。
3.分子间作用力
(1)引力和斥力同时存在,随分子距离变化:
当r = r0(平衡距离):引力=斥力。
当r > r0:引力主导(如拉伸物体)。
当r < r0:斥力主导(如压缩物体)。
(2)固体分子间距最小,气体最大。
二、内能(热力学能)
1.定义
(1)物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
(2)单位:焦耳(J)。
2.影响因素
(1)温度:同一物体,温度越高,内能越大(但内能大不一定温度高,如熔化吸热时内能增加但温度不变)。
(2)质量:同种物质,质量越大,内能越大。
(3)状态:物态变化会改变分子势能(如冰→水吸热,内能增加)。
3.特点
(1)一切物体在任何温度下都有内能。
(2)内能是状态量,与机械能无关(静止的冰块也有内能)。
三、改变内能的方式
1.做功
(1)外界对物体做功(如摩擦生热、压缩气体),内能增加;
(2)物体对外做功(如气体膨胀),内能减少。
(3)实质:其他形式的能与内能的相互转化。
2.热传递
(1)条件:存在温度差。
(2)方向:热量从高温物体传递到低温物体。
(3)方式:传导(固体)、对流(流体)、辐射(真空)。
(4)实质:内能的转移。
(5)热量(Q):热传递中转移内能的多少,单位:焦耳(J)。
3.等效性
(1)做功和热传递对改变内能是等效的(1卡=4.2焦耳)。
四、比热容
1.定义
(1)单位质量的某种物质,温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。
(2)公式:c = Q/(m·Δt),单位:J/(kg·℃)。
(3)是物质的特性,与质量、吸热多少无关(如水的比热容:4.2×10³ J/(kg·℃))。
2.应用
(1)解释现象:沿海地区昼夜温差小(因水的比热容大,吸放热慢)。
(2)计算热量:Q = cmΔt(Δt为温度变化量)。
五、热机与能量转化
1.热机原理
(1)将内能转化为机械能的装置(如汽油机、柴油机)。
(2)工作循环:吸气→压缩(机械能→内能)→做功(内能→机械能)→排气。
2.热值
(1)定义:1kg燃料完全燃烧放出的热量,单位:J/kg。
(2)公式:Q = qm(q为热值)。
(3)注:热值是燃料特性,与实际燃烧情况无关。
六、易错点
1.温度、热量、内能的区别:
(1)温度是状态量,热量是过程量,内能是状态量。
2.热传递的“终止条件”是温度相同,不是内能相同。
3.比热容大的物质吸热能力强,但温度变化慢。
附:常考公式
热量计算:Q = cmΔt
热值计算:Q = qm
热平衡方程(不计损失):Q吸 = Q放
巩固练习
一、选择题
1.下列现象,可以说明构成物质的分子在运动的是( )
A.大雪漫天飞舞 B.扫地尘土飞扬
C.玫瑰花香四溢 D.病毒飞沫传染
2.下列实例中,属于热传递方式增加物体内能的是( )
A.烈日下的路面变得很烫 B.相互摩擦后手掌发热
C.铁条经反复锤打后升温 D.小流星进入大气层时燃烧
3.路边的烤红薯香味扑鼻,关于烤红薯所涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.烤红薯主要是通过做功的方式增加内能
B.烤红薯香味扑鼻,说明分子不停地做无规则运动
C.刚烤出炉的红薯冒“白气”,是因为它含有的热量多
D.烤好的红薯放置一段时间后变凉,是因为内能消失了
4.如图所示是用水壶烧开水时出现的场景,下列说法正确的是( )
A.壶嘴冒出的“白汽”是汽化现象,此现象需要放热
B.壶嘴冒出的“白汽”是液化现象,此现象需要吸热
C.壶嘴冒出的“白汽”属于扩散现象
D.水沸腾时,吸收热量,内能增加,温度不变
5.近年来许多家庭使用电热液体蚊香器(如图),瓶中的炭纤维棒将瓶内的杀虫剂吸到棒的顶端,而发热电阻传递的热会使棒的上端温度达到50℃左右,此时杀虫剂蒸发得更快从而提高了驱蚊效果。以下说法正确的是( )
A.蒸发是液化的一种方式
B.在常温下,炭纤维棒里的杀虫剂分子不会运动
C.杀虫剂分子运动的快慢与温度高低有关,50℃时杀虫剂分子运动得最慢
D.一般情况下,温度升高汽化的速度会加快
6.将质量为m、温度为0℃的雪(可看成是冰水混合物)投入装有热水的容器中,热水的质量为M,平衡后水温下降了t;向容器中再投入质量为2m上述同样性质的雪,平衡后容器中的水温恰好又下降了t.则m:M为 ( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5
7.如图所示是唐代画家张萱的《捣练图》。图中仕女用“熨斗”熨烫布匹,此过程中,改变布匹内能的主要方式是( )
A.摩擦 B.挤压 C.热传递 D.做功
8.新房装修中,越来越多的家庭选用水循环式地暖系统。该系统把水加热后输送到地板下的管道中,向各房间供暖。这主要利用了水的( )
A.凝固点低 B.比热容大 C.密度大 D.热值大
二、填空题
9. 端午节煮粽子,是通过 的方式改变物体的内能。粽子煮熟后,屋内粽香四溢,这属于 现象。
10.如图是我国古代人们压榨香油的情景。劳作中油香扑鼻,这是 现象,说明分子在不停的做 运动。
11.长征二号F遥十九运载火箭以煤油、液态氢和液态氧为燃料,发射前加注燃料时,应在 (选填“低温”或“高温”)环境中进行,氢在 (选填“液”或“气”)态时氢分子无规则运动更剧烈,火箭加速升空过程中,它的机械能逐渐 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.把红墨水分别滴入冷水和热水中时,可以看到热水变色比冷水变色快,说明温度越高,分子的 ;酒精和水混合后总体积变小了,该现象说明了分子之间有 ;将两个表面光滑的铅块相互紧压后,发现它们会粘在一起,这说明分子间有 力。
13. 彭彭一家人去吃火锅,未到店就闻到火锅的香味,这是 现象。把火锅煮开,是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来增大火锅的内能。
14.如图所示为人们生活中常用的热水瓶,其外壁采用镀银的双层玻璃,并将中间抽成真空,这是为了减少 .注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来.这一过程中瓶内气体的 能转化为软木塞的机械能.
三、实验探究题
15.小云同学探究“水在沸腾前后温度变化的特点”实验取200g水进行。
(1)图甲所示操作中有一处明显的错误是 ;
(2)某时刻温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为 ℃;
(3)图丙所示的图像可得,水加热到第5min后水温不变;小云为提高水的沸点,换用火力更大的酒精灯加热,这种做法是否可行?请说明原因 ;
(4)假如酒精灯均匀放热,且释放的热量全部被水吸收,忽略沸腾前水的质量变化以及热量的损耗,从第5 min 起1 分钟内水吸收的热量是 J . [c = 4.2 ×103 J (kg ⋅℃) ]
四、计算题
16.80g水温度降低1℃所放出的热量刚好能使1g 0℃的冰熔化为水.现把10g 0℃的冰与390g4℃的水混合,当它们达到热平衡时的温度是多少?
17.有一根烧红的金属棒,温度是,质量是0.2kg,把它浸没到温度为的水中,达到热平衡时水的温度变为,若这种金属的比热容为,水的比热容为,不考虑热损失,求:
(1)金属棒放出的热量是多少?
(2)水的质量是多少?
18.荷兰人华伦海特引入华氏温度.他把一定浓度的盐水凝固时的温度定为零华氏度,把纯水凝固时的温度定为32华氏度,把标准大气压下水沸腾的温度定为212华氏度,中间分为180等份,每一等份代表1华氏度.用符号F表示华氏温度.根据上述文字,回答以下问题:
(1)请写出华氏温度 F与摄氏温度t 的转换式.
(2)求相同体积零华氏度的冰与90摄氏度的水混合后的温度.不计整个过程的能量损失.
19.质量为5kg的酒精,温度由60℃降低到40℃,会放出多少焦耳的热量?若这些热量全部被初温为50℃,质量为1kg的水吸收,则水的温度会上升到多少摄氏度?[水的比热容4.2×103J/(kg•℃),酒精的比热容2.4×103J/(kg•℃),环境气压为一个标准大气压]
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。