内容正文:
内能
1. 3.1 知道常见的物质是由分子、原子构成的.
2. 1.2 知道自然界和生活中简单的热现象.了解分子热运
动的主要特点,知道分子动理论的基本观点.
2. 1.3 举例说明自然界存在多种多样的运动形式.知道物
质在不停地运动.
3. 3.1 了解内能和热量.
3. 3.2 通过实验,了解比热容.能运用比热容说明简单的
自然现象.
热量 比热容
1. 热量:在热传递过程中传递的 的多少叫作热量,通常
用字母 表示,单位是 .
2. 比热容:一定质量的某种物质,在温度升高时
与它的 和 乘积之比,叫作这种物质
的比热容,用符号 表示,单位是 .
热
Q
焦耳(J)
吸收的热
量
质量
升高的温度
c
J/(kg·℃)
3. c水=4.2×103 J/(kg·℃)的物理意义为
.
4. 比热容是物质的一种 ,与物质的质量、温度、吸热
情况 ,与物质的 和 有关.
1 kg的水温度升高1 ℃
吸收的热量是4.2×103 J
特性
无关
种类
状态
5. 如果以Q吸代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表
物体的质量,t0和t分别代表物体初、末状态的温度,则物体吸收
热量的公式为 ;如果要计算物体降温时放出的
热量Q放,则物体放出热量的公式为 .若用Δt表
示温度的变化量,则物体在热传递时吸收或放出的热量公式
为 .
Q吸=cm(t-t0)
Q放=cm(t0-t)
Q=cmΔt
6. 水的比热容大的应用:暖气的导热物质、发动机的冷却剂等.
分子动理论
1. 物质的组成:常见的物质是由极其微小的粒子——
等构成的.一般分子的直径只有百亿分之几米,人们通常
以 为单位来量度分子.
分子、
原子
10-10 m
2. 扩散现象:不同的物质在互相 时彼此
的现象.固体、液体、气体都可以发生扩散现象.
(1)扩散现象说明:一切物质的分子都在 地做
的运动,温度越高,分子运动越 ,即物质扩散得越快.
(2)分子热运动:由于分子的运动与 有关,所以这种运动
叫作分子热运动.
接触
进入对方
不停
无规则
剧烈
温度
注意:分子是人眼看不见的,因此凡是能直接观察到的物质都不
是分子,如灰尘、烟雾等.
3. 分子动理论:常见的物质是由大量的 构成的,物质
内的分子在 ,分子之间存在着
和 ,分子之间还存在 .
分子
不停地做热运动
引力
斥力
间隙
4. 物态的基本特征
物
态 微观特性 宏观特性
分子
距离 分子
作用力 有无一
定形状 有无一
定体积 压缩难易程度
固态 很大 有 有 难
液态 较大
______ ______ ______ 难
气态 很大
非常小 无 ______ ____
较小
较小
无
有
无
易
【回归教材1】 如图所示,其中一个瓶子装有密度比空气大的
红棕色二氧化氮气体,另一个瓶子装有空气.在演示扩散现象时
应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 方,根据 (前
两空选填“上”或“下”)方瓶子内的气体颜色会变红的现象可
知气体发生了扩散,说明了 .
下
上
分子在不停地做无规则运动
【回归教材2】 如图所示,将接触面被削平的两个铅柱用力压
紧,可以使它们结合在一起,即便在下端悬挂一定质量的重物也
不能把它们分开.说明分子之间存在相互作用的 (选填
“引力”或“斥力”).
引力
内能
1. 内能:构成物体的所有分子,其热运动的 能与
能的总和.
注意:分子的动能和分子势能不能理解为动能和势能,内能描述
的是物质的微观分子,动能和势能是机械能,描述的是宏观物
体,内能和机械能是两种不同形式的能量.
动
分子
势
(1)一切物体,不论温度高低,都具有 ,内能的单位
为 ,符号为 .
(2)影响因素:质量、温度、物态等,同一物体,温度越 ,
内能越大.
(3)改变内能的方式: 和 ,两种方式在改变内
能上是 .
内能
焦耳
J
高
做功
热传递
等效的
2. 热传递的方向:内能从 物体传到 物体或者
从物体的 部分传到 部分.
注意:发生热传递的条件是存在温度差.
高温
低温
高温
低温
【回归教材3】 如图是小明在春游时从公园的滑梯上滑下时的
情境.小明下滑的过程中, 能转化为内能和
能,通过 的方式使臀部内能增加.
重力势
动
做功
【回归教材4】 如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放
一小团脱脂棉,迅速向下压活塞,脱脂棉燃烧起来.该演示说明
活塞对空气 时,空气 (选填“内能”或“热
量”)增大,温度 (选填“升高”或“降低”).
做功
内能
升高
比较不同物质的吸热能力
为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置
做了如图所示的实验,实验数据记录如下表:
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 70
【基础设问】
(1)该实验除了图示中的实验器材以外,还需要的测量工具是
和 .
(2)在此实验中,水和食用油吸热的多少是通过 (选
填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的;通过
来比较水和食用油的吸热能力,
这种方法在物理学中叫 法.
天
平
秒表
加热时间
升高的温
度
转换
(3)实验中选用相同的电加热器的目的是
.
(4)从表中数据可知,水和食用油的质量和初温都是 (选
填“相同”或“不相同”)的,加热6 min,水吸收的热量
(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量,食
用油的温度比水的温度 (选填“高”或“低”).
使水和食用油在相同时
间内吸热相同
相同
等
于
高
【拓展提升】
(5)实验中如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给 加
热更长的时间,这表明 (前两空选填“水”或“食用油”)
的吸热能力更强,这是通过升高同样的温度比较 来
比较物质的吸热能力的.
(6)已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),则食用油的比热容
是 J/(kg·℃).
水
水
加热时间
2.1×103
【实践应用】
(7)汽车发动机用水来冷却,是因为和其他物质相比,水的
大;寒冷的冬天,水箱中要加入防冻液,这是为了降低水
的 .
比热
容
凝固点
比热容的理解及应用(5年2考)
[物理学与工程实践](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的能量,科研人员指导农
户用水墙替换土墙,如图所示.这是利用水比土有更大的
A
( A )
A. 比热容 B. 密度
C. 电阻 D. 质量
变式1 汽车发动机温度过低或过高都会使其损坏,通常发动机
正常工作温度在80~90 ℃.参考表格中数据,汽车应该加的冷却
液是 ( C )
C
物质 沸点
(标准大气压)/℃ 比热容
/[J·(kg·℃)-1]
水 100 4.2×103
甘油 290 2.4×103
A. 甘油,因为甘油的沸点比水高
B. 甘油,因为甘油的比热容比水小
C. 冷水,因为水的比热容比甘油大
D. 沸水,因为水沸腾时会吸收大量的热
比热容与热量相关计算(5年3考,常结合热学知识综合
考查)
[物理学与日常生活](2022·广东节选)若用电热水壶加
热0.8 kg的水,使其温度从30 ℃升高到80 ℃,则水吸收的热量
是 J. 此过程中,电热水壶实际消耗的电能
(选填“大于”“等于”或“小于”)水吸收的热量.[c水=
4.2×103 J/(kg·℃)]
1.68×105
大
于
变式2-1 (2023·广东节选)已知瓶中水的体积是350 mL,该瓶中
水的温度从61.0 ℃降至41.0 ℃时,放出的热量是 J.
[c水=4.2×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3]
2.94×104
变式2-2 [科学思维]小丽用相同的电加热器分别对质量为
0.2 kg 的水和0.3 kg的另一种液体进行加热,得到的实验数据如图所示,则水在16 min内吸收的热量为 J,另一种液体
的比热容为 J/(kg·℃).[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
2.52×104
1.4×103
【解析】由题图可知,水的初温是10 ℃,加热16 min后末温是
40 ℃,则水在16 min内吸收的热量
Q水吸=c水m水(t水-t0水)=4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg
×(40 ℃-10 ℃)=2.52×104 J;
水在16 min内吸收的热量是2.52×104 J,所以水在8 min内吸收
的热量为=1.26×104 J. 由于用相同的电加热器加热,
所以水和另一种液体在相同的时间内吸收的热量是相同的,即另
一种液体在8 min内吸收的热量也为1.26×104 J.
由题图可知,另一种液体从开始加热到第8 min温度从20 ℃升高
到50 ℃,根据Q吸=cm(t-t0)可知,另一种液体的比热容
c液===1.4×103 J/(kg·℃).
在利用公式Q=cmΔt计算时,m的单位一定要转换为“kg”.注
意文字叙述中“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应温度
的变化量,而“升高到”“降低到”对应物体的末温度.
分子动理论(5年4考,常结合其他知识综合考查)
(2023·广东)端午节期间,小明在家里煮粽子,粽香四
溢说明 ( A )
A. 分子在不停地做无规则运动
B. 分子间存在引力
C. 分子间存在斥力
D. 分子可以再分
A
变式3 (2025·长春)以下描述中属于扩散现象的是 ( B )
A. 水鸟齐飞 B. 花香四溢
C. 落叶纷飞 D. 白雪飞舞
B
改变内能的方式(5年4考)
(2024·广东)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 )
A
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
变式4-1 [中华优秀传统文化](2025·广东)明代《天工开物》中
记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”.用“文火”
改变内能的方式属于 (选填“做功”或“热传递”);
“透出香气”属于 现象;温度越高,分子热运动越
.
热传递
扩散
剧
烈
变式4-2 [物理学与社会发展](2023·广东节选)火箭搭载飞船升
空过程中,火箭向下喷出气体而向上运动,说明力的作用是
的;火箭外壳与空气摩擦会发热,这是通过 的方式
改变外壳内能.
相
互
做功
变式4-3 (2022·广东节选)班级厨艺展示活动中,用煤气炉烹饪
食物主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式
增大食物的内能;现场香气四溢属于 现象,表明分子在
不停地做无规则的运动.
热传递
扩散
内能、温度和热量的关系
关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 ( C )
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,自身的内能会减少
D. 热传递的过程中,温度从高温物体传递给低温物体
C
变式5 关于温度、内能和热量,下列说法正确的是
( B )
A. 物体温度保持不变,内能一定不变
B. 一个铁块温度升高,内能一定增大
C. 一个物体的内能减少了,一定是放出了热量
D. 热量总是自发地从内能大的物体向内能小的物体转移
B
1. 温度是一个状态量,不能传递或转移;内能是状态量,任
何物体任何时候都具有内能;热量是一个过程量,不能说“含
有”或“具有”,要用“吸收”或“放出”.
2. 温度高低是分子运动剧烈程度的标志,热量是内能转移多少
的量度.
3. 关于温度、热量和内能相互影响的关系,可以用两个“一
定”和四个“不一定”来反映,如图所示.
4. 典型例子有0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,吸收热量,温度不变,
但是内能增加.
1. (2025·广州)如图所示,从热汤中取出的金属勺子,由烫手到
不烫手的过程,其内能 ( D )
A. 逐渐增加
B. 保持不变
C. 通过做功改变
D. 通过热传递改变
D
2. [中华优秀传统文化]关于中国传统节日中蕴含的物理知识,下
列说法中正确的是 ( B )
A. 元宵节——刚出锅的元宵很烫,因为它含有很多热量
B. 端午节——粽叶飘香,说明分子在不停地做无规则运动
C. 春节——点燃的烟花加速冲出烟花筒的过程中,机械能转化
为内能
D. 中秋节——吃月饼时,掰开月饼需要克服分子间的斥力
B
3. 2025年4月24日,神舟二十号载人飞船和空间站
组合体,成功实现自主快速交会对接,神舟二十号航天员乘组从
飞船返回舱进入轨道舱,两组成员成功会师(如图所示),下列有
关说法正确的是 ( D )
A. 空间站处于真空环境,所以空间站没有内能
B. 航天员在空间站内处于失重状态,分子之间没有引力
C. 高速运动的火箭与空气摩擦使外壳温度升高,此时分子运动减慢
D. 发射火箭时,火箭喷出的高温高压气体对火箭做功,气体内能减小
答案:D
A. 乙的比热容与丙的相等
B. 甲的比热容比乙的大
C. 1 kg的丙物质温度升高1 ℃,需吸收2 000 J的热量
D. 甲、乙的温度都降低1 ℃,乙比甲放出的热量多
4. [科学思维]甲、乙两种物质质量都为1 kg,丙物质质量为2 kg,
三种物质温度都升高1 ℃后,吸收的热量如图所示.以下说法正确的是 ( B )
B
5. (2025·龙东地区改编)珊珊一家到烧烤店品尝美味的烤肉串,
在烧烤的过程中,珊珊同学看到滋滋冒油的肉串,与烤制前相
比,此时肉串的内能 (选填“增大”“减小”或“不
变”),这主要是通过 (选填“做功”或“热传递”)的
方式改变肉串的内能,同时她的家人也能闻到浓浓的肉香味儿,
这是由于分子在 .
增大
热传递
不停地做无规则运动
6. 今年除夕夜,小明一家人“围炉煮茶”,闻着茶
香畅聊当年美好生活.“闻着茶香”是 现象;一杯茶喝
了一半后,茶水的比热容 (选填“变大”“变小”或
“不变”),茶壶中500 mL的水从10 ℃煮到100 ℃至少需要吸收
热量 J. [不考虑热损失,c水=4.2
×103 J/(kg·℃),ρ水=1.0×103 kg/m3]
扩散
不变
1.89×105
7. [科学探究]小明在“探究物质的放热能力与哪些因素有关”
时,用质量均为0.5 kg的水和另一种液体(比热容小于水)进行对
比实验,并用图像对实验数据进行了处理,如图所示.实验过程
中,水和该种液体在相同时间内放出的热量相等,分析图像可以
得出: (选填“甲”或“乙”)物质为水,另一种液体的比
热容为 J/(kg·℃),这种液体
在0~15 min内放出的热量为 J.
甲
2.1×103
4.2×104
【解析】质量相同的两种液体在相同时间内放出的热量相等,由
题图可知,第15 min时,甲、乙两种液体放出的热量相等,温度
变化量Δt甲=20 ℃,Δt乙=40 ℃,则有Q放=c甲mΔt甲= c乙mΔt乙
=2c乙mΔt甲,故c甲=2c乙,故甲物质为水,
乙物质的比热容c乙=c水=2.1×103 J/(kg·℃).
乙物质的温度在15 min内降低的温度Δt乙=40 ℃,
所以乙物质放出的热量
Q放=c乙mΔt乙=2.1×103 J/(kg·℃)×0.5 kg×40 ℃=4.2×104 J.
$