内容正文:
专题01 内能(原卷版)
【清单01】分子动理论
■知识点一:物质的构成
1.常见物质由大量的分子或原子构成的。
2.分子体积很小,直径只有0.1纳米左右。(1nm=10-9m)
3.分子质量也很小,一个水分子只有3×10-23g。
4.分子之间有间隙。
▲ 特别强调:热胀冷缩改变就是分子间的距离,而不是分子大小。
■知识点二:分子的热运动
1.扩散:
(1)定义:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
(2)常见的扩散现象:
A.气体间:荷花飘香、炒菜闻到香味、二手烟会影响别人健康等。
B.液体间:清水中滴红墨水整杯水都变红、浅颜色和深颜色的衣服一起洗,会染上色、盐放入一杯水里,整杯水都变咸了等。
C.固体间:堆煤的墙角变黑、黑板上写字时间久了很难擦掉等。
(3)扩散说明:
A.分子之间有间隙。B.分子在不停的做无规则的运动。
(4)影响扩散的因素:
温度--- 温度越高,扩散越快。
2.分子热运动:
(1)定义:一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。
(2)影响因素:温度。 温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快。
3.分子热运动是微观运动,物体运动是宏观运动。
■知识点三:分子间的作用力
1.分子间有相互作用的引力和斥力。
2.分子间的作用力随着分子间距离的增大而减小。
3.分子间有相互作用力的表现:
(1)固体和液体很难被压缩是因为:说明分子之间有斥力。
(2)固体很难被拉断,钢笔写字,胶水粘东西、靠近的两滴水会结合成一滴等:说明分子之间有引力。
4.物质三种状态不同的原因:
5.分子动理论的基本观点
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。
【清单02】内能和热量
■知识点一:内能
1.定义:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
(1)分子动能:分子由于热运动而具有的能量。温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能就越大。
(2)分子势能:分子由于存在间隙和相互作用而具有的能量。物质状态不同,分子间隙和相互作用力不同,分子势能也不同。
2.单位:焦耳(J)
3.任何物体在任何情况下都有内能,物体内能不可能为0。
4.影响内能大小的因素:
(1)温度:在物体的质量,状态相同时,温度越高物体内能越大。
(2)质量:在物体的温度、状态相同时,物体的质量越大,内能越大。
(3)状态:在物体的温度、质量相同时,物体状态不同时,内能也可能不同。
5.内能是不同于机械能的另一种形式的能:
机械能与整个物体的机械运动情况有关,而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,
■知识点二:物体内能的改变
1.热传递可以改变物体的内能:
(1)定义:热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
(2)条件:存在有温度差。
(3)方向:由高温物体转移到低温物体。
(4)传递方式是:传导、对流和辐射。
(5)实质:热传递传递的是内能(热量),而不是温度。实质是内能的转移。
(6)结果:温度相同。
(7)热传递改变内能的实例;晒太阳、烤火、冷毛巾降温、热工件放入冷水、冰镇饮料、艾灸等。
2.做功可以改变物体的内能:
(1)对物体做功物体内能增加。
①压缩空气引火仪:迅速压下活塞,看到棉花燃烧,这是因为活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花燃点使棉花燃烧。
②摩擦生热:飞船返回舱进入大气层,克服空气阻力做功,内能增加,温度会升高。
(2)物体对外做功内能减少。
如图:当看到当塞子跳起来时,容器中出现了白雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气遇冷液化成小水滴。
(3)做功改变内能的实质是:内能和其他形式的能的相互转化。
3.做功和热传递改变内能的区别:
(1)相同点:它们在改变内能上效果相同,所以说做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
(2)不同点:做功是内能和其它形式能的相互转化,热传递是内能的转移。
■知识点三:热量
1.定义:在热传递过程中,传递的热的多少叫作热量。
2.单位:焦耳,符号为J。
1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J。
3.关于热量的说法:
热量是一个过程量,所以热量只能说"吸收"或"放出"多少热量,不可以说“含有”、“具有”多少热量。
4.指出下列各物理名词中“热”的含义:
(1)热传递中的“热”是指:热量。
(2)热现象中的“热”是指:温度。
(3)热膨胀中的“热”是指:温度。
(4)摩擦生热中的“热”是指:内能。
【清单03】物质的比热容
■知识点一:比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高(降低)时所吸收(放出)的热量与它的质量和升高(降低)温度的乘积之比。用符号c表示。
(比值法下定义)
2.单位:焦每千克摄氏度 -----J/(kg·℃)
3.物理意义:
(1)表示物体吸热或放热本领的物理量。
(2)也可以这样理解:物质比热容越大,温度越不容易改变。比热容越小,温度越容易改变。
4.性质:比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
5.水的比热容及应用:
(1)水的比热容为4.2×103J(kg·℃) 表示:
1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J。
(2)水的比热容最大:
A.水吸(放)热本领强,所以用水做冷却剂或取暖介质。
如:热机用水冷却发动机。暖气片内用热水供暖。
B.水的温度很难改变,对生物起到保护作用。
如:在炎热的夏季,农作物没有被晒死。修建人工湖调节气温。
■知识点二:实验:比较不同物质的吸热能力
1.实验器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,天平一架,停表一个,水、食用油若干。
2.测量的物理量:
等质量的水和食用油、水和食用油的初温t0、末温t、③加热时间t。
3.实验方法:转换法和控制变量法。
(1)因为热量无法直接测量,所以我们可以用加热时间来比较物质吸收的热量。
(2)控制变量法:探究物质吸收的热量可能与质量、升高的温度、物质的种类有关时,应该控制两个量不变,每次实验只能改变一个量。
4.实验方案:
方法一:让等质量的水和油吸收相同热量,比较物体升高的温度,升温快的比热容小。
方法二:让等质量的水和油升高相同温度,比较吸收热量多少,吸收热量多的比热容大。
5.实验结论:
质量相等的不同物质,升高的温度相同,吸收的热量不相等。
即:水和油的吸热本领不同,水的吸热本领比油强,即水的比热容比油大。
■知识点三:热量计算容
1.公式: Q=cmΔt
(1)物体温度升高,吸收的热量:Q吸=cmΔt升
(2)物体温度降低,放出的热量:Q放=cmΔt降
(3)Δt表示温度变化多少:Δt升 =(t2-t1)
Δt降 =(t1-t2)
特别强调:“升高了”不等于“升高到”。
(1)写出变形公式:c= ;m= ;Δt= 。
(2)单位:特别提醒质量一定要用Kg。
(3)另外,求质量时常用到单位换算:1mL = 10-6m3, 1L = 10-3m3;
2.热平衡方程:若不计热损失 Q吸=Q放
也就是,在热传递过程中,如果不考虑热量损失,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。
【清单04】跨学科实践:风
1.风:(1)定义:空气的水平运动称为风。
(2)风级:是对风力大小的一种量化标准,通常划分为0-12级。
(3)风的形成原理:实际上是大气中空气流动的结果,它主要由地球表面存在的气压差异所驱动。
当地表温度升高时,地表的空气受热膨胀变轻,随后上升。而低温的冷空气从四周横向流入以填补空缺。当上升的空气逐渐冷却变重会开始降落。这一过程不断重复,从而形成了我们所熟知的风。
3.海陆风和陆海风:
(1)白天在炎热的日光下,暖空气从陆地上升起,海洋上来的冷空气进行补充,形成了吹向海岸的海陆风。
(2)夜晚,失去了太阳热辐射的海水和沙石都要降温,比热容小的沙石温度降得更快,导致陆地上方的气温低于海水上方的气温。海水上方温度较高的热空气上升,陆地沙石上方温度较低的冷空气流动到海水上方进行补充。这样就形成了夜间由陆地吹向海洋的陆海风。
【考点题型一】分子动理论
【例1】(2025年江苏连云港中考题)煮粽子时,小明闻到了粽子的香味,是因为______________________。水很难被压缩,表明分子间存在________。
【变式1-1】(2025年四川自贡市中考题)以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是( )
A.菡萏香清画舸浮 B.满架蔷薇一院香
C.一行白鹭上青天 D.醒茶摇香叶初醒
【变式1-2】(2024年福建省中考题)木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。打磨过程,将粗砂纸换成细砂纸,可以减小砂纸与木头间的_________,闻到淡淡的木香是由于分子在不停地做________________。
【变式1-3】(2024年江苏省城市中考题)将两个表面光滑的铅块相互挤压,它们会粘在一起,不容易拉开,这一现象说明( )
A.分子间有空隙 B.分子在运动
C.分子间有斥力 D.分子间有引力
【变式1-4】“便利贴”的背面有粘性,可方便地贴在课本上,其利用的物理知识是( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子间有间隙 D.分子是运动的
【变式1-5】观察下面四组图,能说明分子间有间隙的图是( )
A.甲图中1cm3水中有3.35×1022个水分子 B.乙图中肥皂液实验
C.丙图中墨水滴入水中 D.丁图中酒精与水混合
【考点题型二】内能和热量
【例1】(25-26九年级上·全国·课前预习)关于内能,下列说法中正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.具有机械能的物体不一定具有内能
C.高温物体的内能一定比低温物体的大
D.物体具有内能也可以同时具有机械能
【变式2-1】(24-25·河南南阳·阶段测试)小明将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中。该合金从70℃降至47℃并保持47℃一段时间再降至35℃,合金在此过程( )
A.对外放热,内能一直减少
B.存在液化现象,内能一直增加
C.温度保持47℃时,不吸热也不放热
D.存在凝固现象,内能先减少后不变再减少
【变式2-2】(2025·北京)在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B. 橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C. 水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D. 管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
【变式2-3】(24-25湖南长沙·期中)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D.热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
【变式2-4】(24-25九年级上·江苏苏州·期末)如图,小明将测温探头置于注射器内并密封,向左推动活塞并观察温度计示数变化。关于此过程说法正确的是( )
A.温度计示数变小 B.通过热传递改变气体内能
C.保持活塞不动,取下橡皮帽,温度计示数不变 D.撤去外力,活塞快速向右运动,温度计示数减小
【变式2-5】(24-25九年级上·河南洛阳·期中)中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热火罐中气体,再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上,罐内气体的温度_______(选填“升高”“降低”或“不变”),内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。如图乙所示,“艾灸”时通过________的方式改变了穴位处的内能。
【变式2-6】关于温度、热量、内能的关系,下列说法正确的是( )
A.冰熔化时吸收热量,内能增加,分子的运动越剧烈
B.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
C.对物体做功,它的内能一定增加,温度不一定升高
D.物体的温度升高,内能一定增加
【变式2-7】(23-24九年级上·湖南郴州·期末)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定是吸收了热量 B.物体温度升高了,内能一定增大
C.物体的内能增大了,温度一定升高 D.物体放出了热量,温度一定降低
【考点题型三】物质的比热容
【例3】(2025·山东威海卷)在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水,用相同热源加热,___________(选填“高汤”“清水”)升温较快;清水沸腾后关火,发现继续沸腾一段时间,说明石锅温度___________(选填“低于”“等于”“高于”)水的温度。(c高汤<c水)
【变式3-1】(2025·湖北)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量
【变式3-2】(2025·四川自贡)图甲为测量杯中液体比热容的装置,图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg,初温为20℃,电加热器的功率为800W,不计一切热量损失。下列说法正确的是( )
A.液体的沸点是100℃
B.液体的比热容是
C.液体持续加热120s后温度会继续升高
D.液体加热至某时刻,温度计示数如图丙,此时温度是
【变式3-3】(2025·四川德阳)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为、质量为的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是 ,水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量,则天然气的热值为 。
【变式3-4】(24-25·四川都江堰 期中)如图所示的是某种物质熔化的图像,该物质的质量为100g,从开始熔化到刚好熔化结束吸收的热量为9000J。假设该物质在单位时间内吸收的热量是相同的。
(1)该物质在固态时吸收的热量是多少?
(2)该物质在液态时的比热容是多少?
【变式3-5】(23-24九年级上·安徽淮北·期末)小西暑假去了海边,发现中午的时候沙子烫脚,而海水是温的,于是回到家中利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水;
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图乙所示;
(3)实验中,是通过比较____________来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)分析图乙可知,________的比热容较大。
【变式3-6】(24-25九年级上·云南昆明·期末)在“比较不同物质吸热的能力”实验中,同学们用酒精灯同时加热沙子和水,如图所示,关于此实验的说法正确的是( )
A.实验中只需控制沙子和水的初温相同 B.物质吸收热量的多少是通过升高的温度来反映的
C.物质吸热的能力是由物质本身决定的 D.加热相同的时间,升高温度低的物质吸热能力弱
【变式3-7】(24-25九年级上·河南驻马店·期末)在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图所示,由图像可知( )
A.a液体比热容小 B.b液体是水
C.0~3min内a液体吸收的热量多 D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
【考点题型四】实验突破:探究物质的吸热性能
【例4】如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:白天在相同日照条件下,与海洋相比,陆地的( )
A.比热容较小,升温较快,气温较高 B.比热容较小,升温较慢,气温较低
C.比热容较大,升温较快,气温较高 D.比热容较大,升温较慢,气温较低
【变式4-1】(2025·宁夏中卫·一模)在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。炎热的夏天,海水和海滩的砂石在太阳的照射下,它们的 增大,由于海水和砂石的 不同,两者之间出现温差,白天容易形成 (选填“海风”或“陆风”)。
【变式4-2】(2023江苏苏州)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
学科网(北京)股份有限公1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 内能(解析版)
【清单01】分子动理论
■知识点一:物质的构成
1.常见物质由大量的分子或原子构成的。
2.分子体积很小,直径只有0.1纳米左右。(1nm=10-9m)
3.分子质量也很小,一个水分子只有3×10-23g。
4.分子之间有间隙。
▲ 特别强调:热胀冷缩改变就是分子间的距离,而不是分子大小。
■知识点二:分子的热运动
1.扩散:
(1)定义:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
(2)常见的扩散现象:
A.气体间:荷花飘香、炒菜闻到香味、二手烟会影响别人健康等。
B.液体间:清水中滴红墨水整杯水都变红、浅颜色和深颜色的衣服一起洗,会染上色、盐放入一杯水里,整杯水都变咸了等。
C.固体间:堆煤的墙角变黑、黑板上写字时间久了很难擦掉等。
(3)扩散说明:
A.分子之间有间隙。B.分子在不停的做无规则的运动。
(4)影响扩散的因素:
温度--- 温度越高,扩散越快。
2.分子热运动:
(1)定义:一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。
(2)影响因素:温度。 温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快。
3.分子热运动是微观运动,物体运动是宏观运动。
■知识点三:分子间的作用力
1.分子间有相互作用的引力和斥力。
2.分子间的作用力随着分子间距离的增大而减小。
3.分子间有相互作用力的表现:
(1)固体和液体很难被压缩是因为:说明分子之间有斥力。
(2)固体很难被拉断,钢笔写字,胶水粘东西、靠近的两滴水会结合成一滴等:说明分子之间有引力。
4.物质三种状态不同的原因:
5.分子动理论的基本观点
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。
【清单02】内能和热量
■知识点一:内能
1.定义:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
(1)分子动能:分子由于热运动而具有的能量。温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能就越大。
(2)分子势能:分子由于存在间隙和相互作用而具有的能量。物质状态不同,分子间隙和相互作用力不同,分子势能也不同。
2.单位:焦耳(J)
3.任何物体在任何情况下都有内能,物体内能不可能为0。
4.影响内能大小的因素:
(1)温度:在物体的质量,状态相同时,温度越高物体内能越大。
(2)质量:在物体的温度、状态相同时,物体的质量越大,内能越大。
(3)状态:在物体的温度、质量相同时,物体状态不同时,内能也可能不同。
5.内能是不同于机械能的另一种形式的能:
机械能与整个物体的机械运动情况有关,而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,
■知识点二:物体内能的改变
1.热传递可以改变物体的内能:
(1)定义:热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
(2)条件:存在有温度差。
(3)方向:由高温物体转移到低温物体。
(4)传递方式是:传导、对流和辐射。
(5)实质:热传递传递的是内能(热量),而不是温度。实质是内能的转移。
(6)结果:温度相同。
(7)热传递改变内能的实例;晒太阳、烤火、冷毛巾降温、热工件放入冷水、冰镇饮料、艾灸等。
2.做功可以改变物体的内能:
(1)对物体做功物体内能增加。
①压缩空气引火仪:迅速压下活塞,看到棉花燃烧,这是因为活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花燃点使棉花燃烧。
②摩擦生热:飞船返回舱进入大气层,克服空气阻力做功,内能增加,温度会升高。
(2)物体对外做功内能减少。
如图:当看到当塞子跳起来时,容器中出现了白雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气遇冷液化成小水滴。
(3)做功改变内能的实质是:内能和其他形式的能的相互转化。
3.做功和热传递改变内能的区别:
(1)相同点:它们在改变内能上效果相同,所以说做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
(2)不同点:做功是内能和其它形式能的相互转化,热传递是内能的转移。
■知识点三:热量
1.定义:在热传递过程中,传递的热的多少叫作热量。
2.单位:焦耳,符号为J。
1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J。
3.关于热量的说法:
热量是一个过程量,所以热量只能说"吸收"或"放出"多少热量,不可以说“含有”、“具有”多少热量。
4.指出下列各物理名词中“热”的含义:
(1)热传递中的“热”是指:热量。
(2)热现象中的“热”是指:温度。
(3)热膨胀中的“热”是指:温度。
(4)摩擦生热中的“热”是指:内能。
【清单03】物质的比热容
■知识点一:比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高(降低)时所吸收(放出)的热量与它的质量和升高(降低)温度的乘积之比。用符号c表示。
(比值法下定义)
2.单位:焦每千克摄氏度 -----J/(kg·℃)
3.物理意义:
(1)表示物体吸热或放热本领的物理量。
(2)也可以这样理解:物质比热容越大,温度越不容易改变。比热容越小,温度越容易改变。
4.性质:比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
5.水的比热容及应用:
(1)水的比热容为4.2×103J(kg·℃) 表示:
1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J。
(2)水的比热容最大:
A.水吸(放)热本领强,所以用水做冷却剂或取暖介质。
如:热机用水冷却发动机。暖气片内用热水供暖。
B.水的温度很难改变,对生物起到保护作用。
如:在炎热的夏季,农作物没有被晒死。修建人工湖调节气温。
■知识点二:实验:比较不同物质的吸热能力
1.实验器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,天平一架,停表一个,水、食用油若干。
2.测量的物理量:
等质量的水和食用油、水和食用油的初温t0、末温t、③加热时间t。
3.实验方法:转换法和控制变量法。
(1)因为热量无法直接测量,所以我们可以用加热时间来比较物质吸收的热量。
(2)控制变量法:探究物质吸收的热量可能与质量、升高的温度、物质的种类有关时,应该控制两个量不变,每次实验只能改变一个量。
4.实验方案:
方法一:让等质量的水和油吸收相同热量,比较物体升高的温度,升温快的比热容小。
方法二:让等质量的水和油升高相同温度,比较吸收热量多少,吸收热量多的比热容大。
5.实验结论:
质量相等的不同物质,升高的温度相同,吸收的热量不相等。
即:水和油的吸热本领不同,水的吸热本领比油强,即水的比热容比油大。
■知识点三:热量计算容
1.公式: Q=cmΔt
(1)物体温度升高,吸收的热量:Q吸=cmΔt升
(2)物体温度降低,放出的热量:Q放=cmΔt降
(3)Δt表示温度变化多少:Δt升 =(t2-t1)
Δt降 =(t1-t2)
特别强调:“升高了”不等于“升高到”。
(1)写出变形公式:c= ;m= ;Δt= 。
(2)单位:特别提醒质量一定要用Kg。
(3)另外,求质量时常用到单位换算:1mL = 10-6m3, 1L = 10-3m3;
2.热平衡方程:若不计热损失 Q吸=Q放
也就是,在热传递过程中,如果不考虑热量损失,高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。
【清单04】跨学科实践:风
1.风:(1)定义:空气的水平运动称为风。
(2)风级:是对风力大小的一种量化标准,通常划分为0-12级。
(3)风的形成原理:实际上是大气中空气流动的结果,它主要由地球表面存在的气压差异所驱动。
当地表温度升高时,地表的空气受热膨胀变轻,随后上升。而低温的冷空气从四周横向流入以填补空缺。当上升的空气逐渐冷却变重会开始降落。这一过程不断重复,从而形成了我们所熟知的风。
3.海陆风和陆海风:
(1)白天在炎热的日光下,暖空气从陆地上升起,海洋上来的冷空气进行补充,形成了吹向海岸的海陆风。
(2)夜晚,失去了太阳热辐射的海水和沙石都要降温,比热容小的沙石温度降得更快,导致陆地上方的气温低于海水上方的气温。海水上方温度较高的热空气上升,陆地沙石上方温度较低的冷空气流动到海水上方进行补充。这样就形成了夜间由陆地吹向海洋的陆海风。
【考点题型一】分子动理论
【例1】(2025年江苏连云港中考题)煮粽子时,小明闻到了粽子的香味,是因为______________________。水很难被压缩,表明分子间存在________。
【答案】分子在永不停息的无规则运动;斥力
【解析】由于构成物体的分子处在永不停息的无规则运动,所以在很远处就能闻到粽子的香味,是扩散现象。
分子存在相互作用的引力和斥力,水很难被压缩,表明分子间存在相互作用的斥力。
【变式1-1】(2025年四川自贡市中考题)以下诗句描绘的情境不涉及分子热运动的是( )
A.菡萏香清画舸浮 B.满架蔷薇一院香
C.一行白鹭上青天 D.醒茶摇香叶初醒
【答案】C
【解析】A.“菡萏香清画舸浮”中“香清”描述的是荷花香气扩散,属于分子热运动现象,故A不符合题意;
B.“满架蔷薇一院香”中“一院香”描述的是花香分子扩散到整个院子,属于分子热运动现象,故B不符合题意;
C.“一行白鹭上青天”描述的是鸟类的飞行运动,属于机械运动,不涉及分子热运动,故C符合题意;
D.“醒茶摇香叶初醒”中“摇香”描述的是茶叶香气分子扩散,属于分子热运动现象,故D不符合题意。
故选C。
【变式1-2】(2024年福建省中考题)木雕是工匠智慧和艺术修为的价值体现,锯木、刨料、风干、雕刻、开榫、组装、打磨、油漆,每一环节都讲究科学的工艺流程。打磨过程,将粗砂纸换成细砂纸,可以减小砂纸与木头间的_________,闻到淡淡的木香是由于分子在不停地做________________。
【答案】摩擦力;无规则运动
【解析】将粗砂纸换成细砂纸,是在压力一定时,通过减小接触面的粗糙程度来减小摩擦力。
闻到淡淡的木香,这是扩散现象,是由于木香的分子在不停地做无规则运动造成的。
【变式1-3】(2024年江苏省城市中考题)将两个表面光滑的铅块相互挤压,它们会粘在一起,不容易拉开,这一现象说明( )
A.分子间有空隙 B.分子在运动
C.分子间有斥力 D.分子间有引力
【答案】D
【解析】两个表面光滑的铅块相互紧压后,它们会黏在一起,是分子运动的结果,说明了分子间有引力。
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式1-4】“便利贴”的背面有粘性,可方便地贴在课本上,其利用的物理知识是( )
A.分子间有引力 B.分子间有斥力 C.分子间有间隙 D.分子是运动的
【答案】A
【解析】物质是由大量分子组成的,组成物质的分子永不停息地做无规则的运动,分子间存在相互作用的引力和斥力,分子之间存在间隙。
“便利贴”的背面有粘性,可以减小分子之间的距离,使分子间作用力变大,从而产生更大的吸引力,使“便利贴”方便地贴在课本上,利用的物理知识是分子间有引力,故A正确。
故选A。
【变式1-5】观察下面四组图,能说明分子间有间隙的图是( )
A.甲图中1cm3水中有3.35×1022个水分子 B.乙图中肥皂液实验
C.丙图中墨水滴入水中 D.丁图中酒精与水混合
【答案】D
【解析】分子间有间隙,是分子动理论的基本观点之一,当两种物质混合以后,总体积比原来二者体积之和小,说明分子进入了对方的空隙,即分子间有间隙。
A.这么小的体积中含有这么多个分子,说明分子很小,故A不符合题意;
B.肥皂膜能把细线拉弯,说明分子间存在相互作用的引力,故B不符合题意;
C.墨水滴入水中,过几分钟整瓶水都变色了,这是扩散现象,说明分子不停地做无规则运动,故C不符合题意。
D.水和酒精混合后的总体积小于原来水和酒精体积之和,说明了分子间有间隙,故D符合题意。
故选D。
【考点题型二】内能和热量
【例1】(25-26九年级上·全国·课前预习)关于内能,下列说法中正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.具有机械能的物体不一定具有内能
C.高温物体的内能一定比低温物体的大
D.物体具有内能也可以同时具有机械能
【答案】D
【详解】A.一切物体在任何时候都具有内能,所以0℃的物体也具有内能,故A错误;
B.一切物体在任何时候都具有内能,因此具有机械能的物体一定具有内能,故B错误;
C.内能与温度、质量、物态都有关系,因此不能根据温度这一个影响因素判定内能的大小,故C错误;
D.物体内所有分子有运动速度,有相对距离,具有分子动能和分子势能,所以有内能。物体可以有运动速度和相对高度,可以具有动能和重力势能,就是具有机械能。所以物体可以具有内能,也可以同时具有机械能,故D正确。
故选D。
【变式2-1】(24-25·河南南阳·阶段测试)小明将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中。该合金从70℃降至47℃并保持47℃一段时间再降至35℃,合金在此过程( )
A.对外放热,内能一直减少
B.存在液化现象,内能一直增加
C.温度保持47℃时,不吸热也不放热
D.存在凝固现象,内能先减少后不变再减少
【答案】A
【解析】将凝固点为47℃的某液态合金放在室温为25℃的实验室中,合金从70℃降至47℃的过程是放热的降温过程,处于液态;保持47℃这段时间是凝固过程,放热但温度不变,合金处于固液共存态;从47℃降至35℃的过程是放热过程,合金处于固态。故该合金一直对外放热,内能一直减小。故A正确,符合题意,BCD错误,不符合题意。
故选A。
【变式2-2】(2025·北京)在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,如图所示。下列说法正确的是( )
A. 水变热的过程,其内能是通过做功的方式改变的
B. 橡胶塞被推出的过程中,水的内能全部转化为塞子的机械能
C. 水蒸气推出橡胶塞的过程中,水蒸气的内能减小
D. 管口出现的“白气”是试管内的水直接汽化形成的
【答案】C
【解析】
【详解】A.水变热是通过热传递(酒精灯加热)改变内能,不是做功,故A错误;
B.橡胶塞被推出时,内能转化为机械能,但有热量散失,不是全部转化,故B错误;
C.水蒸气推出橡胶塞,水蒸气对外做功,水蒸气内能减小,故C正确;
D.“白气”是水蒸气液化形成的小水滴,不是汽化,故D错误。
故选C。
【变式2-3】(24-25湖南长沙·期中)关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D.热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
【答案】C
【解析】A.热量是过程量,不能说物体含有的热量多,故A错误;
B.物体吸收热量过程中温度不一定升高,例如:晶体在熔化过程中,吸热但温度不变,故B错误;
C.气体膨胀对外做功,内能转化为机械能,则物体内能减小,故C正确;
D.在发生热传递时,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,内能总是从高温物体转移到低温物体,故D错误。
故选C。
【变式2-4】(24-25九年级上·江苏苏州·期末)如图,小明将测温探头置于注射器内并密封,向左推动活塞并观察温度计示数变化。关于此过程说法正确的是( )
A.温度计示数变小 B.通过热传递改变气体内能
C.保持活塞不动,取下橡皮帽,温度计示数不变 D.撤去外力,活塞快速向右运动,温度计示数减小
【答案】D
【详解】AB.向左推动活塞,压缩气体做功,将机械能转化为内能,气体内能增加,温度升高,故温度计示数变大,是通过做功改变气体内能,故AB错误;
C.保持活塞不动,取下橡皮帽,注射器内压缩的气体向左喷出,对外做功,内能减小,温度降低,故温度计示数变小,故C错误;
D.撤去外力,活塞快速向右运动,对外做功,内能减小,温度降低,故温度计示数变小,故D正确。
故选D。
【变式2-5】(24-25九年级上·河南洛阳·期中)中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热火罐中气体,再按图甲所示方法迅速将火罐按到皮肤上,罐内气体的温度_______(选填“升高”“降低”或“不变”),内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。如图乙所示,“艾灸”时通过________的方式改变了穴位处的内能。
【答案】降低;减小;热传递
【详解】火罐按到皮肤上时,罐内的空气温度较高,高于室内温度,一段时间后,罐内气体向外放热,气体的温度降低,内能减小。
“艾灸”时,人从艾条吸收热量,通过热传递的方式改变了穴位处的内能。
【变式2-6】关于温度、热量、内能的关系,下列说法正确的是( )
A.冰熔化时吸收热量,内能增加,分子的运动越剧烈
B.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
C.对物体做功,它的内能一定增加,温度不一定升高
D.物体的温度升高,内能一定增加
【答案】D
【解析】A选项,冰熔化时吸收热量,内能增加,但温度不变,由于分子热运动的剧烈程度与其温度有关,所以温度不变,分子的运动的剧烈程度不变,故A错误;
B选项,物体的温度升高,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故B错误 ;
C选项,对物体做功,它的内能不一定增加,温度也不一定升高,如把物体举高而做功时,其内能不变,温度不变,故C错误;
D选项,同一物体,温度升高,内能一定增加,故D正确。
故选D。
【变式2-7】(23-24九年级上·湖南郴州·期末)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定是吸收了热量 B.物体温度升高了,内能一定增大
C.物体的内能增大了,温度一定升高 D.物体放出了热量,温度一定降低
【答案】B
【解析】A.使物体内能增大、温度升高的方法有对物体做功和使其吸热两种,故A错误;
B.物体温度升高,分子的无规则运动加剧,内能一定增大,故B正确;
C.物体吸收热量,物体的内能增加,但温度不一定改变,如晶体熔化吸热,内能增加,但温度保持不变,故C错误;
D.物体放出热量,物体的内能减小,但温度不一定改变,如晶体凝固放热,内能减小,但温度保持不变,故D错误。
故选B。
【考点题型三】物质的比热容
【例3】(2025·山东威海卷)在两只相同石锅内分别添加质量、初温均相同的高汤和清水,用相同热源加热,___________(选填“高汤”“清水”)升温较快;清水沸腾后关火,发现继续沸腾一段时间,说明石锅温度___________(选填“低于”“等于”“高于”)水的温度。(c高汤<c水)
【答案】 ①. 高汤 ②. 高于
【解析】
【详解】[1]用相同的热源加热相同的时间,说明吸收的热量相等。当吸收热量相等时,由可知,质量相等时,比热容越小,升高的温度越多,高汤的比热容小于水的比热容,故高汤升温快。
[2]清水沸腾后关火,发现继续沸腾一段时间,说明水还能吸收到热量,则石锅温度高于水的温度。
【变式3-1】(2025·湖北)某种温室大棚由棚膜和土墙搭建而成。为使大棚白天吸收太阳更多能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,如图。这是利用水比土有更大的( )
A. 比热容 B. 密度 C. 电阻 D. 质量
【答案】A
【解析】
【详解】为使大棚白天吸收太阳更多的能量,科研人员指导农户用水墙替换土墙,这是因为水比土有更大的比热容,由可知,在质量和升高温度一定时,能吸收更多热量,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式3-2】(2025·四川自贡)图甲为测量杯中液体比热容的装置,图乙为液体温度与加热时间的关系图。已知液体质量为0.5kg,初温为20℃,电加热器的功率为800W,不计一切热量损失。下列说法正确的是( )
A.液体的沸点是100℃
B.液体的比热容是
C.液体持续加热120s后温度会继续升高
D.液体加热至某时刻,温度计示数如图丙,此时温度是
【答案】B
【解析】A.根据图乙,当温度到达80℃之后吸收热量,温度不变,所以该液体沸点应该是80℃,故A错误;
B.此实验装置,是利用电加热器加热液体测量液体比热容大小,根据乙图且不计热量损失,说明在电加热器加热90s液体温度从20℃变为80℃的过程中,电加热器产生的热量全部转化为液体吸收的热量且为纯电阻电路,即
由得
故B正确;
C.根据乙图,加热120s以后已经达到沸点,达到沸点后吸收热量但是温度不变,故C错误;
D.根据丙图,温度计得分度值为1℃,读出温度为37℃,故D错误。
故选B。
【变式3-3】(2025·四川德阳)小阳在家使用天然气灶为家人煮面条,他将初温为、质量为的水加热至沸腾(一个标准大气压下),该过程中水吸收的热量是 ,水吸收的热量相当于完全燃烧天然气放出的热量,则天然气的热值为 。
【答案】
【解析】[1]一个标准大气压下水的沸点是100℃,该过程中水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72×105J
[2]天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=6.72×105J
天然气的热值为
【变式3-4】(24-25·四川都江堰 期中)如图所示的是某种物质熔化的图像,该物质的质量为100g,从开始熔化到刚好熔化结束吸收的热量为9000J。假设该物质在单位时间内吸收的热量是相同的。
(1)该物质在固态时吸收的热量是多少?
(2)该物质在液态时的比热容是多少?
【答案】(1)3000J
(2)
【详解】(1)物质从开始熔化到刚好熔化结束,持续的时间为
吸收的热量为9000J,则单位时间内吸收的热量为
该物质在固态时的时间为,吸收的热量是
(2)该物质在液态时的时间为,在液态时吸收的热量为
在液态时升高的温度为,该物质在液态时的比热容是
【变式3-5】(23-24九年级上·安徽淮北·期末)小西暑假去了海边,发现中午的时候沙子烫脚,而海水是温的,于是回到家中利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的沙子和水;
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图乙所示;
(3)实验中,是通过比较____________来间接反映沙子和水吸收的热量;
(4)分析图乙可知,________的比热容较大。
【答案】加热时间;水
【解析】(3)因为沙子和水都是用相同的酒精灯加热,在热源相同的情况下,单位时间内放出的热量相同,沙子和水吸收热量的多少就可以通过加热时间来反映,加热时间越长,酒精灯火焰放出的热量就越多,则意味着物体吸收热量越多。
(4)根据图乙可知,相同质量的沙子和水加热相同时间,吸收的热量相等,水升高的温度较低,沙子升高的温度较高,说明水的吸热能力强,沙子的吸热能力弱,由Q=cmΔt可知,水的比热容较大。
【变式3-6】(24-25九年级上·云南昆明·期末)在“比较不同物质吸热的能力”实验中,同学们用酒精灯同时加热沙子和水,如图所示,关于此实验的说法正确的是( )
A.实验中只需控制沙子和水的初温相同 B.物质吸收热量的多少是通过升高的温度来反映的
C.物质吸热的能力是由物质本身决定的 D.加热相同的时间,升高温度低的物质吸热能力弱
【答案】C
【详解】A.根据比较吸热能力的方法,还要控制不同物质的质量相同,故A错误;
B.根据转换法,物质吸收热量的多少是通过加热时间来反映的,故B错误;
C.根据Q吸=cmΔt知物质吸收热量的多少是由其种类、质量和升高的温度决定,故C正确;
D.加热相同的时间,吸热相同,因物质质量相同,根据Q吸=cmΔt知升高温度低的物质吸热能力强,故D错误。
故选C。
【变式3-7】(24-25九年级上·河南驻马店·期末)在两个相同的烧杯中分别装有质量和初温相同的水和某种液体,用两个完全相同的电加热器对其加热,每隔一段时间用温度计分别测量它们的温度,并画出了温度随时间变化的图像如图所示,由图像可知( )
A.a液体比热容小 B.b液体是水
C.0~3min内a液体吸收的热量多 D.升高相同的温度时,b液体吸收的热量少
【答案】D
【详解】C.用两个完全相同的电加热器对水和某种液体加热,相同时间内吸收的热量相同,故C不符合题意。
AB.两种液体质量相同,由图像可知在相同的时间0~3min,它们吸热相同,a液体温度变化小,根据,a比热容较大,通常情况下,水的比热容比其他液体的比热容大,因此a液体是水,故AB不符合题意;
D.b液体的比热容较小,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高相同的温度时,b液体吸收的热量少,故D符合题意。
故选D。
【考点题型四】实验突破:探究物质的吸热性能
【例4】如图为白天海陆风形成的示意图。海陆风形成的原因是:白天在相同日照条件下,与海洋相比,陆地的( )
A.比热容较小,升温较快,气温较高 B.比热容较小,升温较慢,气温较低
C.比热容较大,升温较快,气温较高 D.比热容较大,升温较慢,气温较低
【答案】A
【解析】白天,在太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量,由于水的比热容比泥土、沙石的比热容大,所以海水温度上升较慢;而海岸吸收热量后,温度上升较快,气温较高,热空气上升,微风从海洋吹向陆地,形成海风。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式4-1】(2025·宁夏中卫·一模)在沿海地区炎热晴朗的天气里,易形成海陆风。陆风和海风是由于地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气对流形成的。炎热的夏天,海水和海滩的砂石在太阳的照射下,它们的 增大,由于海水和砂石的 不同,两者之间出现温差,白天容易形成 (选填“海风”或“陆风”)。
【答案】 内能 比热容 海风
【解析】[1]在沿海地区炎热晴朗的天气里,海水和海滩的砂石都会受到太阳的照射。照射会导致它们的温度升高,内能增大。
[2][3]由于地面和海水的比热容不同,海水的比热容大于陆地的比热容,在同样太阳光的照射下,地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流,白天,地面比大海升温快,地面热空气密度较小,热空气上升,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风。
【变式4-2】(2023江苏苏州)在沿海地区,炎热、晴朗的天气里常常出现“海陆风”,当出现如图所示风向时,通常( )
A.发生在白天,且陆地温度较高
B.发生在白天,且海水温度较高
C.发生在夜晚,且陆地温度较高
D.发生在夜晚,且海水温度较高
【答案】 D
【解析】由于地面和海水的比热容不同,海水的比热容大于陆地的比热容,在同样太阳光的照射下,地面和大海升温和降温的快慢不同,从而使空气形成对流,白天,地面比大海升温快,地面热空气密度较小,热空气上升,海面较冷的空气就会来补充,于是冷空气沿海面吹向陆地,形成海风
学科网(北京)股份有限公1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$