第13章　内能 本章梳理延伸 2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册

第13章　内能 2025 目 录 本 章 知 识 梳 理 专 题 归 纳 复 习 本章知识梳理 返回目录 专题归纳复习 专题归纳一 分子动理论问题 1.建立分子动理论模型。常见的物质是由大量分子构成的,物质内的分子在不停地做热运动,分子之间存在引力和斥力。 2.知道微观和宏观的关系。分子很小,用肉眼是看不见的,但它的运动可以通过宏观的现象来反映,同时要把分子运动与微小物体的机械运动区分开来。 3.理解温度、热运动及扩散的关系。物体温度越高,分子的热运动越剧烈,物体的内能越大,物质发生扩散也越快。 返回目录 典例分析1通过相关可观测的现象推测无法直接感知的事实,是物理研究的一种方法。下列根据这种方法所做出的推测,不符合事实的是(　　) A.两个小水珠靠近后会结合成一个大水珠,推测出分子间有引力 B.酒精和水混合后总体积变小,推测出分子间有空隙 C.固体很难被压缩,推测出组成固体的分子间无空隙 D.红墨水在水中扩散,推测出分子处在永不停息的无规则运动中 C 返回目录 解析:两个小水珠靠近时,水分子之间距离很小,分子间作用力表现为引力,两个小水珠会结合成一个大水珠,A符合事实。酒精和水混合后总体积变小,是因为分子间有间隙,并且分子是在运动的,分子进入了彼此的空间,使总体积减小,因此可以推测出分子间存在空隙,B符合事实。固体很难被压缩,说明组成固体的分子间作用力较大,分子间有间隙,C不符合事实。红墨水在水中扩散,这是一种扩散现象,由此推测出分子在不停地做无规则运动,D符合事实。 返回目录 专题归纳二 关于温度、热量、内能、做功的辨析 1.内能与热量、做功的关系:物体的内能改变了,物体不一定吸收或放出热量,也可能是做功的原因。但物体吸收或放出热量时,一定会引起内能的变化。热量是一个过程量,内能是状态量,因此,不能说“物体含有热量”,但可以说“物体具有内能”。 2.内能与温度的关系:物体内能的变化,不一定会引起温度的变化,如晶体熔化时,吸收热量,内能增加,而温度保持不变。但物体温度变化,内能一定变化。 3.热量与温度、做功的关系:物体吸收或放出热量,温度不一定会变化;物体的温度改变了,物体不一定是吸收或放出了热量,还有可能是物体对外界做功或外界对物体做功。 4.温度与内能的关系:温度高的物体内能不一定大,因为内能不仅与温度有关,还与质量、体积、物态、材料等因素有关。 返回目录 典例分析2涮火锅是人们喜爱的美食之一,人们喜欢在火锅中添加各种食材,其中冻豆腐更是北方人冬天喜爱的一种食材。关于吃火锅的情景,下列说法正确的是(　　) A.在涮火锅的过程中,温度由锅传递给里面的汤料 B.往火锅里加食材,食材的温度升高,食材含有的热量增大 C.冻豆腐中的冰在熔化的过程中,内能增加,温度不变 D.从锅中捞起食材发现食材烫嘴,是因为食材的内能较大 C 解析:在涮火锅的过程中,传递的是热量,而不是温度,A错误。热量是一个过程量,所以不能说含有多少热量,B错误。冰是晶体,在熔化的过程中,吸收热量,内能增加,但温度不变,C正确。从锅中捞起食材发现食材烫嘴,是因为食材的温度高,而不是内能大,D错误。 返回目录 专题归纳三 热量的综合计算 1.熟记热量计算公式。 吸热公式:Q吸=cmΔt升=cm(t-t0);放热公式:Q放=cmΔt降=cm(t0-t)。 2.理解公式中各量的含义。c表示物质的比热容,单位是 J/(kg·℃);m表示物体的质量,单位是kg;t0表示物体原来的温度(初温),t表示物体吸热后的温度(末温),“t-t0”表示升高的温度,“t0-t”表示物体降低的温度,单位是 ℃。 3.注意抓住关键词语,如“升高”“升高了”“升高到”“降低”“降低了”“降低到”“不计热量损失”。 4.巧用热平衡方程。物体之间发生热传递,若不计热量损失,则有Q吸=Q放。 返回目录 典例分析3小明用酒精灯对冰块加热,研究冰的熔化现象。他依据实验数据绘制了图中甲、乙两条图线中的一条,已知m冰=0.1 kg,c水=4.2×103 J/(kg·℃),c冰=2.1×103 J/(kg·℃),若酒精灯在相同时间内的加热效果相同,则小明绘制的是____________(选填“甲”或“乙”)图线,在1~3 min内,冰水混合物吸收的热量为____________ J。  乙 2.1×103 返回目录 解析:由题图可知,在0~1 min内,冰吸收热量,温度升高了5 ℃,冰化成水后,质量不变,根据题意可知,水的比热容是冰的比热容的2倍,根据Q=cmΔt可知,水升高5 ℃所需的热量为冰升高5 ℃所需热量的2倍,即水升高5 ℃,所需的加热时间为2 min,故图线乙是水的升温图像。冰吸收的热量Q冰=c冰m冰Δt=2.1×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×5 ℃=1.05×103 J,酒精灯在相同时间内的加热效果相同,故冰水混合物在2 min内吸收的热量是冰在1 min内吸收热量的2倍,即Q=2Q冰=2×1.05×103 J=2.1×103 J。 返回目录 【探究学习活动】 典例分析4(2024·陕西中考)某高校科研人员根据西藏地区太阳辐射强、供暖周期长等特点,为某县设计了太阳能供暖蓄热系统。该系统由集热、蓄热和供暖三部分组成,其基本工作过程如图所示。集热板白天接收太阳辐射时,其内部水温升高,然后通过热交换器,使蓄水箱内水温升高,再通过水泵将热水送至用户。集热板无法供热时,蓄水箱与热交换器之间的阀门关闭。晴天时,集热板获得的内能不仅能满足县城用户全天24 h的取暖需求,而且富余的内能可储存在蓄水箱中,用以解决阴雨天集热板无法供热的问题,实现“不用煤,不用气,不用电,温暖整个县城千家万户!” 返回目录 同学们用所学初中物理知识对该系统某一天的数据进行了简单的分析,为便于计算,工作过程和相关数值均做了简化处理,如下表所示。不计集热板到蓄水箱之间的管道、热交换器的热损失。水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),水的密度为1.0×103 kg/m3。 集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量 集热板面积 蓄水箱全天持续供暖输出能量(含用户得到的内能、蓄水箱和供暖管道的热损失) 3×106 J 4×104 m2 1.74×1011 J (1)同学们查阅资料了解到,在西藏地区选用该系统供热的原因之一是:该地区海拔高,大气压强____________(选填“大”或“小”),空气密度小,蓄水箱对流散热慢。  小 解析:大气压随高度升高而减小;西藏地区海拔高,大气压强小。 返回目录 (2)若这一天光照时长为10 h,集热板的光热转化效率为60%,则集热板中的水获得的内能是多少?这些内能,一方面通过蓄水箱对用户全天持续供暖,另一方面使得蓄水箱内水的温度最终升高了10 ℃。请分析计算该蓄水箱的容积至少是多少? 7.2×1011 J　1.3×104 m3 返回目录 解析:集热板每小时、每平方米接收的太阳辐射能量为3×106 J,集热板的光热转化效率为60%, 集热板中的水获得的内能 Q=ηPSt=60%×3×106 J/(h·m2)×10 h×4×104 m2=7.2×1011 J 蓄水箱内的水吸收的热量Q'=Q-E=7.2×1011 J-1.74×1011 J=5.46×1011 J 水的质量m===1.3×107 kg 蓄水箱容积V==1.3×104 m3。 返回目录 (3)假设该县城用户均采用地暖供热。根据地暖供热标准,用户的进水温度不得低于40 ℃。若这一天持续供暖结束后,蓄水箱水温为48 ℃,接下来为连续阴雨天气,请你通过计算分析,蓄水箱储存的内能是否还能为县城用户按标准持续供暖3天?计算结果保留一位小数。 解:蓄水箱中水降低温度可以放出的热量 Q″=cmΔt'=4.2×103 J/(kg·℃)×1.3×107 kg×(48 ℃-40 ℃)=4.368×1011 J 可以供暖的天数n=≈2.5天,不能满足3天的要求。 返回目录 本课结束 $