2026年暑假培优讲义 第19讲 内能、热传递(预习) 苏科版物理九年级上册
2026-07-05
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 二、内能 热传递 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.18 MB |
| 发布时间 | 2026-07-05 |
| 更新时间 | 2026-07-05 |
| 作者 | 物理怪老师课堂 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58656326.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第19讲 内能、热传递
本讲定位:内能板块基础内容,承接上一讲机械能,区分宏观机械能与微观内能;扩散实验、内能影响因素、热传递条件与规律是中考基础必考题,为比热容、热值、做功改变内能铺垫基础。
核心重点:内能定义;一切物体都有内能;分子热运动与温度关系(扩散实验);内能的影响因素;热传递发生条件、能量转移方向;热传递改变内。
高频易错点:误认为 0℃物体、冰山没有内能;混淆内能大小只由温度决定;认为热量从内能大的物体传给内能小的物体;晶体熔化温度不变内能不变的错误认知。
学习建议:牢记内能是分子动能 + 分子势能总和;温度影响分子运动剧烈程度;热传递唯一条件:存在温度差,能量高温→低温;内能大小同时受温度、质量、状态影响。
本讲内容导航
一、课标要求・素养目标
二、思维导图
三、知识梳理・核心考点
四、重点难点・易错警示
五、典例精讲・思路分析
六、基础过关精练
七、拔高培优专练
一、课标要求・素养目标
课程标准
核心素养维度
学习目标
2.2.5 知道内能是物体内部所有分子动能和分子势能总和;通过扩散实验认识分子热运动,明确温度越高分子运动越剧烈;知道热传递可以改变内能,掌握热传递发生条件与能量转移规律
物理观念
区分宏观机械能、微观内能;建立分子热运动微观模型,理解温度对内能的影响机制
科学思维
综合温度、质量、物态判断物体内能大小;辨析热传递能量转移逻辑,纠正 “内能大传递热量” 误区
科学探究
完成冷水、热水红墨水扩散对比实验,通过转换法观察分子运动快慢与温度的关系
科学态度与责任
能用热传递知识解释生活取暖、冷藏、降温现象,学会用物理知识解释人体体温调节原理
二、思维导图
三、知识梳理・核心考点
1.内能的定义
(1)分子动能:物体内部大量分子永不停息做无规则热运动,分子具有动能。
(2)分子势能:分子之间存在相互作用力,分子间具有势能。
(3)内能定义:物体内部所有分子动能与分子势能的总和,叫作物体的内能。
(4)关键结论:一切物体,无论温度高低,都具有内能。
举例:上千摄氏度的铁水、零下几十摄氏度的冰山、常温气体,内部分子始终在运动、分子间存在相互作用,全部具有内能。
2.探究扩散快慢与温度的关系(活动 12.4)
(1)实验操作:向冷水、热水中同时滴入等量红墨水,观察扩散速度。
(2)实验现象:热水中红墨水扩散速度远快于冷水。
(3)实验结论:温度越高,分子无规则热运动越剧烈,分子动能越大。
(4)逻辑推导:温度升高→分子热运动加剧→分子总动能增大→物体内能增大。
(5)实验方法:转换法,肉眼看不见的分子运动通过墨水扩散现象体现。
3.影响物体内能大小的因素
(1)温度:同一物体,质量、状态不变,温度越高,内能越大;
(2)质量:相同温度、同种物质,质量越大,分子数量越多,内能越大;
(3)物态:温度相同时,同种物质液态内能大于固态(熔化吸热,内能增加);气态内能大于液态;
(4)补充:物质种类也会轻微影响内能大小。
4.热传递 ——改变内能的一种方式
(1)发生条件:物体之间或同一物体不同部分存在温度差;无温度差,不会发生热传递。
(2)能量转移规律:能量(热量)从高温处转移到低温处。
(3)终止条件:两物体温度完全相同,热传递停止。
(4)生活实例
①热汤中的金属汤勺:汤温度高,热量传给汤勺,汤勺内能增大、升温;
②食物放入冰箱:食物温度高于冰箱内部,热量向外转移,食物内能减小、降温;
③毛巾靠近取暖器:取暖器温度高,热量传递给毛巾,毛巾内能升高。
(5)本质:热传递过程仅发生内能的转移,无能量形式转化。
5.教材重点辨析拓展
(1)晶体熔化特点:熔化持续吸热,温度不变;吸收的热量用于增加分子势能,因此内能增大。
(2)热传递误区纠正:热量只由高温物体传给低温物体,和物体内能总量无关。例:一大块 0℃冰山(内能极大)和一小杯 80℃热水,热量只会从热水传给冰山。
重点难点・易错警示
误区:0℃的冰、冰山温度低,没有内能;纠正:一切物体内部分子永不停息运动,任何温度下都具有内能。
误区:温度不变,物体内能一定不变;纠正:晶体熔化、液体沸腾时温度不变,但持续吸热,内能增大。
误区:热传递时,内能大的物体向内能小的物体传热;纠正:传热只看温度高低,高温物体向低温物体传热,与内能多少无关。
误区:内能只和温度有关;纠正:内能由温度、质量、物态共同决定,不能单靠温度比较内能。
误区:分子静止时物体内能为零;纠正:分子热运动永不停止,不存在内能为零的物体。
五、典例精讲・思路分析
典例01.农历五月初五,人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能
B.蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
C.蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象
D.茶叶蛋在汤中越泡越咸,说明分子运动剧烈程度与温度无关
思路分析:考点:改变内能的两种方式;分子间作用力;扩散现象;分子热运动与温度的关系。
本题核心:煮蛋吸热升温属于热传递改变内能,不是做功;任何分子间同时存在引力、斥力,物体破碎不代表分子引力消失;不同物质彼此进入对方是扩散,由分子无规则运动产生;温度越高,分子热运动越剧烈,扩散速度更快。
关键思路:A:鸡蛋煮熟是热水热量传递给鸡蛋,热传递增大内能,A 错误;B:蛋壳敲碎是宏观结构受力断裂,分子间依旧存在引力,B 错误;C:茶水分子扩散进入蛋清,蛋清变色,属于扩散现象,C 正确;D:温度越高分子运动越剧烈,更容易渗入蛋内,越泡越咸,说明分子运动和温度有关,D 错误。
做题技巧:升温分两种:摩擦或压缩做功、吸热热传递;闻到气味、染色渗透均为扩散;温度越高分子运动越剧烈。
典例02.如图所示是一款3D打印笔。在打印笔中装入塑料条,接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条,胶条在空气中迅速冷却变成特定的形态。加热时,会闻到熔胶的气味是一种___________现象。温度越高,气味越浓烈,是因为温度越高,分子___________,胶条被挤出后可以“粘”在一起,说明分子间存在___________。
思路分析:考点:扩散现象;分子热运动的影响因素;分子间引力。
本题核心:气味分子扩散到空气中,属于扩散;温度升高,分子无规则运动加剧,气味更明显;胶冷却后粘在一起,证明分子间存在引力。
关键思路:闻到熔胶气味:分子不停无规则运动,扩散现象;高温气味更浓:温度越高,分子运动越剧烈;胶条能粘住:分子之间存在相互作用的引力。
做题技巧:闻到味道、两种物质互相渗透→扩散;升温气味变浓→分子运动随温度变剧烈;物体粘合、难拉伸→分子引力。
典例03.物理学把物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能。在图中,甲杯中水量较少,乙、丙、丁杯中的水量相同,比较各杯中水的内能的大小:
(1)______杯中水的内能最大,因为______。
(2)______两杯中水的内能不好比较,因为______。
思路分析:考点:内能的影响因素:质量、温度、物态。
本题核心:同种物质、物态相同时,内能由质量、温度共同决定;质量越大、温度越高,内能越大;一者大、一者小时无法直接比较。
关键思路:(1) 丁、乙、丙水量相等,大于甲;丁温度最高,质量大且温度高,因此丁内能最大;(2) 甲质量小、温度高;乙质量大、温度低,两个影响因素一高一低,无法判断谁内能更大。
做题技巧:同种液态物质比内能:质量相同比温度,温度相同比质量;质量、温度一大一小,无法直接比较内能。
六、基础过关精练
1.云南咖啡香气馥郁,一杯咖啡的制作要经过生豆翻炒、石磨研磨、加水煮沸的过程。下列说法正确的是( )
A.咖啡豆研磨成粉,质量变大 B.闻到咖啡香味是因为分子在不停地做无规则运动
C.咖啡粉加水煮沸是通过做功的方式改变内能 D.咖啡沸腾过程中,液体温度持续升高
2.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.分子之间只有引力,没有斥力
B.分子的无规则运动与温度无关
C.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
D.分子之间只有斥力,没有引力
3.在考古发掘中,脆弱文物易因失水变形损坏。科学家常用“薄荷醇临时固型技术”进行保护:将熔化的薄荷醇喷洒到文物上,冷却后凝固形成支撑结构,待文物移至实验室后,在室温下薄荷醇升华。下列说法错误的是( )
A.熔化过程,薄荷醇吸热 B.凝固过程,薄荷醇周围空气分子动能减小
C.升华过程,薄荷醇吸热 D.升华后,薄荷醇分子间距变大
4.早餐时,小亮从桌上端起一杯冒着“白气”的热豆浆,如图所示。下列说法正确的是( )
A.杯子的高度大约为12mm
B.“白气”是由于升华形成的
C.端起杯子,表明力可以改变物体的运动状态
D.端杯子的手变热,是通过做功改变了内能
5.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________。
6.如图所示,是五彩祝福鸡蛋。在鸡蛋着色的过程中,火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部的现象,在物理学中叫做___________,温度越___________,色素进入越快。
7.将一勺砂糖放入一杯水中,过一会儿砂糖“消失了”。这种现象叫作___________,说明分子在做永不停息的无规则___________。如果杯中水的温度更高,那么砂糖“消失”的速度更___________。
8.民间艺人制作“糖画”时,把糖块加热成糖浆,这属于物态变化中的________现象;熬制糖浆的过程是通过_________的方式改变糖的内能。
9.在学习分子热运动的知识时,小明在老师的帮助下完成了以下实验。
(1)他想利用甲图A装置来探究气体扩散现象,两个集气瓶分别装有红棕色NO2气体和透明的空气,用玻璃板隔开。老师指出,这个装置________(选填“能”或“不能”)用来说明气体的扩散现象,原因是_________;
(2)经老师提示,小明交换两瓶位置,如B图,取走玻璃板,静置一段时间,观察两个瓶中的颜色变得________,说明气体发生了扩散现象,若环境温度更高,观察到此现象所需时间更________;
(3)小明用细线拴住玻璃板四角,用弹簧测力计钩住细线并读数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,如图乙所示。可以观察到,测力计的示数_________,此现象说明分子间存在_________力。
10.在探究水沸腾时温度变化规律的实验中,某小组同学利用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验中某次温度计示数如图乙所示,其示数为__________℃;
(2)如图丙所示是同学们根据实验数据描绘出的水温随时间变化的图像,根据图像可知当时条件下,水的沸点是_________℃,当地的大气压强_________(选填“低于”、“高于”或“等于”)标准大气压;
(3)根据图像和我们的学过的知识可知水沸腾过程中温度_________,内能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)实验中用酒精灯给水加热,这是通过__________的方式改变水的内能。
七、拔高培优专练
1.关于分子热运动和物体内能,下列说法正确的是( )
A.水结冰后分子运动的速度为零
B.固体难以被压缩是因为固体分子之间有斥力
C.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
D.梳过头发的塑料梳子能吸引碎纸屑,说明分子之间存在引力
2.《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.热量可能由温度较低的石勺传递给温度较高的铁水
B.盛铁水的石勺温度升高,这是通过做功改变石勺的内能
C.铁水凝固的过程中,温度不变,内能也不变
D.铁水冷却凝固成釜后,釜的内能不为零
3.在保温瓶中装有大量的0℃的小碎冰,然后放入一小块-5℃的大冰块,盖好瓶盖,则( )
A.小碎冰温度升高,大冰块温度降低
B.小碎冰温度降低,大冰块温度升高
C.小碎冰温度降低,大冰块温度不变
D.一段时间后,瓶内所有冰的温度都会变为-5℃
4.如图所示,小明同学将左手指和右手指分别放入图甲中冷水杯和热水杯中,过一会儿,再将两只手指同时放入图乙中的温水杯中,忽略烧杯与外界热交换。以下判断不正确的是( )
A.乙图中左手指从温水杯吸热 B.甲图中右手指从热水杯吸热
C.甲图中冷水杯的内能增大 D.乙图中左、右手指感觉温水温度相同
5.夏日,荷叶上相邻两滴水珠很容易就吸附成一滴大水珠,说明分子间存在______;冬天用热水袋来暖手,这是通过______的方法来增加手的内能。
6.小华探究某物质熔化实验时,绘制了如图所示的温度随时间变化图像,该物质是_________(选填“晶体”或“非晶体”),在B处的内能__________C处的内能(选填“大于”“等于”或“小于”)。
7.装修房屋时,会闻到刺激性气味。材料散发出刺激性气味说明了______。大气中PM2.5是直径不大于2.5μm的颗粒物,则PM2.5的运动属于______(选填“机械运动”或“分子运动”)。开窗通风有利于甲醛挥发,______(选填“夏天”或“冬天”)开窗通风甲醛挥发出去更快些,有利于人体健康。
8.厨房是我们制作美食的场所,只要你留心观察就会发现小小的厨房中蕴含着很多物理知识。如图,用炖盅炖汤,汤也能煮熟,这是通过___________的方式改变了汤料的内能。若汤的沸点与水的沸点相同,则炖盅内的汤___________(填“会”或“不会”)沸腾。
9.【提出问题】分子运动的快慢和温度有无关系?
【猜想与假设】
猜想1:分子运动的快慢与温度无关。
猜想2:分子运动的快慢与温度有关,且温度越高,分子运动越快。
【进行实验】为了验证猜想,茗茗进行了如下实验:如下图所示,取两个相同的烧杯,往其中倒入质量相同的冷水和热水,再各滴入一滴红墨水,然后观察两杯水的颜色变化的快慢。
【实验分析】
(1)实验中观察到的现象是热水杯中水的颜色变化得快,得到的结果是_______(选填“猜想1”或“猜想2”)正确。杯中水的颜色的变化是红墨水在水中______的结果。
(2)实验过程中,选用两个相同的烧杯,倒入质量相同的冷水和热水,再各滴入一滴红墨水,这种研究问题的方法是_______。
(3)实验过程中,____(选填“能”或“不能”)用玻璃棒搅动杯中的水。原因是_________。
【拓展】
(4)茗茗提出猜想:分子运动的快慢还可能与物质的种类有关。为了验证猜想是否正确,茗茗将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质种类的关系的实验。其具体方法是:
①取两个相同的烧杯,往其中倒入体积相同、_______相同的水和酒精,再各滴入一滴红墨水。
②观察两杯中液体_______的快慢。
10.如图所示是一组实验,观察实验完成填空。
(1)如图甲所示:把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面。在离开水面前,观察到弹簧测力计示数_______ (填“增大”、“减小”或“不变”),说明了分子间存在_______ ;
(2)如图乙所示:在量筒里装入清水和密度比它大的硫酸铜溶液,则量筒的下方最好装入的是__________ (填“清水”或“硫酸铜溶液”),目的是_________________ 。静放一小段时间后,会观察到的现象是:清水和硫酸铜溶液的________ (填“分界面”或“整体”)变模糊了;
(3)如图丙所示:在电子显微镜下观察到的物质在三种状态下的内部结构,可以说明在保持化学性质不变的前提下,物质是由大量的__________ 构成的,观察到的A、B、C三幅图,物质从B状态变为C状态内能_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
11.如图所示,糖画是我国传统民间艺术。它的制作过程如下:先将糖加热成糖浆,然后用糖浆在平板上“画成”各种图案,糖浆慢慢变硬后就制作成了栩栩如生的糖画。
(1)下列说法正确的是( )
A.糖画制作过程中,糖先熔化后凝固
B.糖画制作过程中,糖先放热后吸热
C.当糖完全加热成糖浆时,糖分子间不存在引力
D.糖画制成后,糖分子被固定,不再做无规则运动
(2)与糖画制作时,改变物体内能的方式上相同的是( )
A.钻木取火 B.呵气暖手 C.搓手取暖 D.晒太阳取暖
(3)在糖汁塑性成画的过程中,糖汁温度保持不变,可推断糖的熔化图像与下图中的___________(选填“a”或“b”)类似。糖汁塑性成画的过程中要___________热。(选填“吸”或“放”)
12.阅读短文,回答问题
海洋中的冰冻奇迹深海冰柱
在地球南北极的寒冷海域,每到冬季,海面温度持续下降,一系列奇妙的物理变化会随之发生。海水慢慢凝结形成海冰,但海水中溶解的盐分却很难随其凝结,它们仿佛被“筛选”出来一般,不断从海冰的缝隙中析出。这些析出的盐分,会让周边海水的盐浓度大幅升高,最终形成高浓度盐水。普通海水的密度约为1.025g/cm3,而高浓度盐水密度能达到1.03g/cm3以上,这些高浓度盐水会沿着海冰的缝隙,缓慢地向深海区域流动。
更关键的是,盐水的凝固点会随着盐浓度的升高而降低,在标准气压下,纯水在0℃时就会凝固,而高浓度盐水的凝固点可低至-2℃至-5℃。在向深海下沉的过程中,由于这些“低温盐水流”的温度远低于周围海水,它们会像“吸热海绵”一样,持续从周围温度稍高(通常维持在0℃左右)的海水中吸收热量,导致周围海水的温度快速下降,当海水温度降至其自身凝固点时,海水便会凝固,析出的盐分会使周围海水密度更大,密度更大的海水继续向下流动,逐渐形成一根垂直向下延伸的冰状结构,宛如一根从海面向深海“生长”的冰柱,科学家将其命名为“深海冰柱”。由于冰柱周围的海水温度会骤降,途经此处的小鱼、浮游生物等海洋生物会瞬间被冻结,因此它也被形象地称为“死亡冰柱”。
(1)下列现象中,与“海水凝结形成海冰”物态变化相同的是( )
A.冬天窗玻璃上出现的冰花 B.夏天雪糕表面凝结的白粉
C.晾在室外的湿衣服结冰 D.水壶口冒出“白气”
(2)高浓度盐水吸收周围海水热量的过程,属于热传递中的( )
A.热传导 B.热辐射 C.热对流 D.以上都不是
(3)冬季北方河水易结冰,而相邻海域的海水不易结冰,主要原因是二者的( )
A.密度不同 B.凝固点不同 C.温度不同 D.流动速度不同
(4)若某片极地海域的表层海水盐度升高,这一变化会使深海冰柱的形成速度( )
A.变快 B.变慢 C.不变 D.无法判断
(5)冬季气温降低时,河面会逐渐结冰,由于冰的密度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,冰层始终漂浮在水面上;又因为冰的导热性_________(选填“强”或“差”),导致冰层下方水温下降缓慢,所以不会出现向下延伸的冰柱。
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第19讲 内能、热传递
本讲定位:内能板块基础内容,承接上一讲机械能,区分宏观机械能与微观内能;扩散实验、内能影响因素、热传递条件与规律是中考基础必考题,为比热容、热值、做功改变内能铺垫基础。
核心重点:内能定义;一切物体都有内能;分子热运动与温度关系(扩散实验);内能的影响因素;热传递发生条件、能量转移方向;热传递改变内。
高频易错点:误认为 0℃物体、冰山没有内能;混淆内能大小只由温度决定;认为热量从内能大的物体传给内能小的物体;晶体熔化温度不变内能不变的错误认知。
学习建议:牢记内能是分子动能 + 分子势能总和;温度影响分子运动剧烈程度;热传递唯一条件:存在温度差,能量高温→低温;内能大小同时受温度、质量、状态影响。
本讲内容导航
一、课标要求・素养目标
二、思维导图
三、知识梳理・核心考点
四、重点难点・易错警示
五、典例精讲・思路分析
六、基础过关精练
七、拔高培优专练
一、课标要求・素养目标
课程标准
核心素养维度
学习目标
2.2.5 知道内能是物体内部所有分子动能和分子势能总和;通过扩散实验认识分子热运动,明确温度越高分子运动越剧烈;知道热传递可以改变内能,掌握热传递发生条件与能量转移规律
物理观念
区分宏观机械能、微观内能;建立分子热运动微观模型,理解温度对内能的影响机制
科学思维
综合温度、质量、物态判断物体内能大小;辨析热传递能量转移逻辑,纠正 “内能大传递热量” 误区
科学探究
完成冷水、热水红墨水扩散对比实验,通过转换法观察分子运动快慢与温度的关系
科学态度与责任
能用热传递知识解释生活取暖、冷藏、降温现象,学会用物理知识解释人体体温调节原理
二、思维导图
三、知识梳理・核心考点
1.内能的定义
(1)分子动能:物体内部大量分子永不停息做无规则热运动,分子具有动能。
(2)分子势能:分子之间存在相互作用力,分子间具有势能。
(3)内能定义:物体内部所有分子动能与分子势能的总和,叫作物体的内能。
(4)关键结论:一切物体,无论温度高低,都具有内能。
举例:上千摄氏度的铁水、零下几十摄氏度的冰山、常温气体,内部分子始终在运动、分子间存在相互作用,全部具有内能。
2.探究扩散快慢与温度的关系(活动 12.4)
(1)实验操作:向冷水、热水中同时滴入等量红墨水,观察扩散速度。
(2)实验现象:热水中红墨水扩散速度远快于冷水。
(3)实验结论:温度越高,分子无规则热运动越剧烈,分子动能越大。
(4)逻辑推导:温度升高→分子热运动加剧→分子总动能增大→物体内能增大。
(5)实验方法:转换法,肉眼看不见的分子运动通过墨水扩散现象体现。
3.影响物体内能大小的因素
(1)温度:同一物体,质量、状态不变,温度越高,内能越大;
(2)质量:相同温度、同种物质,质量越大,分子数量越多,内能越大;
(3)物态:温度相同时,同种物质液态内能大于固态(熔化吸热,内能增加);气态内能大于液态;
(4)补充:物质种类也会轻微影响内能大小。
4.热传递 ——改变内能的一种方式
(1)发生条件:物体之间或同一物体不同部分存在温度差;无温度差,不会发生热传递。
(2)能量转移规律:能量(热量)从高温处转移到低温处。
(3)终止条件:两物体温度完全相同,热传递停止。
(4)生活实例
①热汤中的金属汤勺:汤温度高,热量传给汤勺,汤勺内能增大、升温;
②食物放入冰箱:食物温度高于冰箱内部,热量向外转移,食物内能减小、降温;
③毛巾靠近取暖器:取暖器温度高,热量传递给毛巾,毛巾内能升高。
(5)本质:热传递过程仅发生内能的转移,无能量形式转化。
5.教材重点辨析拓展
(1)晶体熔化特点:熔化持续吸热,温度不变;吸收的热量用于增加分子势能,因此内能增大。
(2)热传递误区纠正:热量只由高温物体传给低温物体,和物体内能总量无关。例:一大块 0℃冰山(内能极大)和一小杯 80℃热水,热量只会从热水传给冰山。
重点难点・易错警示
误区:0℃的冰、冰山温度低,没有内能;纠正:一切物体内部分子永不停息运动,任何温度下都具有内能。
误区:温度不变,物体内能一定不变;纠正:晶体熔化、液体沸腾时温度不变,但持续吸热,内能增大。
误区:热传递时,内能大的物体向内能小的物体传热;纠正:传热只看温度高低,高温物体向低温物体传热,与内能多少无关。
误区:内能只和温度有关;纠正:内能由温度、质量、物态共同决定,不能单靠温度比较内能。
误区:分子静止时物体内能为零;纠正:分子热运动永不停止,不存在内能为零的物体。
五、典例精讲・思路分析
典例01.农历五月初五,人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能
B.蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
C.蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象
D.茶叶蛋在汤中越泡越咸,说明分子运动剧烈程度与温度无关
【答案】C
【解析】A.在煮熟鸡蛋的过程中,鸡蛋吸收热量,是通过热传递的方式来增大鸡蛋的内能,故A错误;
B.分子间存在相互作用的引力和斥力,而蛋壳能轻松被敲碎与蛋壳的结构有关,与分子间的作用力无关,故B错误;
C.由于茶水分子的无规则运动,进入到蛋清分子中去,发生了扩散现象,因此蛋清从白色变成褐色,故C正确;
D.茶叶蛋在汤中,由于汤的温度高,茶水分子和盐水分子的运动程度加剧,进入蛋中的盐分子就越多,因此越泡越咸,可知,分子运动剧烈程度与温度有关。故D错误。
故选C。
思路分析:考点:改变内能的两种方式;分子间作用力;扩散现象;分子热运动与温度的关系。
本题核心:煮蛋吸热升温属于热传递改变内能,不是做功;任何分子间同时存在引力、斥力,物体破碎不代表分子引力消失;不同物质彼此进入对方是扩散,由分子无规则运动产生;温度越高,分子热运动越剧烈,扩散速度更快。
关键思路:A:鸡蛋煮熟是热水热量传递给鸡蛋,热传递增大内能,A 错误;B:蛋壳敲碎是宏观结构受力断裂,分子间依旧存在引力,B 错误;C:茶水分子扩散进入蛋清,蛋清变色,属于扩散现象,C 正确;D:温度越高分子运动越剧烈,更容易渗入蛋内,越泡越咸,说明分子运动和温度有关,D 错误。
做题技巧:升温分两种:摩擦或压缩做功、吸热热传递;闻到气味、染色渗透均为扩散;温度越高分子运动越剧烈。
典例02.如图所示是一款3D打印笔。在打印笔中装入塑料条,接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条,胶条在空气中迅速冷却变成特定的形态。加热时,会闻到熔胶的气味是一种___________现象。温度越高,气味越浓烈,是因为温度越高,分子___________,胶条被挤出后可以“粘”在一起,说明分子间存在___________。
【答案】 扩散 运动越剧烈 引力
【解析】[1]由于一切物质的分子在永不停息地做无规则运动,所以,加热时会闻到熔胶的气味,这是熔胶的气味分子做无规则运动的结果,属于扩散现象。
[2]因为温度越高,分子的无规则运动越剧烈,所以温度越高,气味越浓烈。
[3]根据分子间存在相互的作用的引力和斥力知道,胶条被挤出,并“粘”在物体上,说明分子间存在引力。
思路分析:考点:扩散现象;分子热运动的影响因素;分子间引力。
本题核心:气味分子扩散到空气中,属于扩散;温度升高,分子无规则运动加剧,气味更明显;胶冷却后粘在一起,证明分子间存在引力。
关键思路:闻到熔胶气味:分子不停无规则运动,扩散现象;高温气味更浓:温度越高,分子运动越剧烈;胶条能粘住:分子之间存在相互作用的引力。
做题技巧:闻到味道、两种物质互相渗透→扩散;升温气味变浓→分子运动随温度变剧烈;物体粘合、难拉伸→分子引力。
典例03.物理学把物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能。在图中,甲杯中水量较少,乙、丙、丁杯中的水量相同,比较各杯中水的内能的大小:
(1)______杯中水的内能最大,因为______。
(2)______两杯中水的内能不好比较,因为______。
【答案】(1)丁 丁杯中水的质量大,温度最高;(2)甲、乙 见解析
【解析】(1)[1][2]物体的内能和质量、温度、状态有关。在这几个杯子中,乙、丙、丁杯中的水量相同,且都大于甲杯中水的质量。丁杯温度最高,所以丁杯中水的内能最大。
(2)[1][2]物体的内能和质量、温度、状态有关。甲杯中水的质量小,但温度高;乙杯中水的质量大,但温度低。所以甲、乙两杯中水的内能不好比较。
思路分析:考点:内能的影响因素:质量、温度、物态。
本题核心:同种物质、物态相同时,内能由质量、温度共同决定;质量越大、温度越高,内能越大;一者大、一者小时无法直接比较。
关键思路:(1) 丁、乙、丙水量相等,大于甲;丁温度最高,质量大且温度高,因此丁内能最大;(2) 甲质量小、温度高;乙质量大、温度低,两个影响因素一高一低,无法判断谁内能更大。
做题技巧:同种液态物质比内能:质量相同比温度,温度相同比质量;质量、温度一大一小,无法直接比较内能。
六、基础过关精练
1.云南咖啡香气馥郁,一杯咖啡的制作要经过生豆翻炒、石磨研磨、加水煮沸的过程。下列说法正确的是( )
A.咖啡豆研磨成粉,质量变大 B.闻到咖啡香味是因为分子在不停地做无规则运动
C.咖啡粉加水煮沸是通过做功的方式改变内能 D.咖啡沸腾过程中,液体温度持续升高
【答案】B
【解析】A.咖啡豆研磨成粉,质量不变。研磨只是物理变化,质量不会增加或减少,故A错误;
B.咖啡香气的扩散是由于分子在不停地做无规则运动,即扩散现象,故B正确;
C.咖啡粉加水煮沸是通过热传递的方式改变内能,不是做功,故C错误;
D.液体沸腾时持续吸热但温度保持在沸点不变,不会持续升高,故D错误。
故选B。
2.关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A.分子之间只有引力,没有斥力
B.分子的无规则运动与温度无关
C.扩散现象说明分子在不停地做无规则运动
D.分子之间只有斥力,没有引力
【答案】C
【解析】AD.分子之间存在着相互作用的引力和斥力,故AD错误;
B.分子的无规则运动与温度有关,故B错误;
C.一切分子都在不停地做无规则运动,扩散现象说明分子在不停地做无规则运动,故C正确;
故选C。
3.在考古发掘中,脆弱文物易因失水变形损坏。科学家常用“薄荷醇临时固型技术”进行保护:将熔化的薄荷醇喷洒到文物上,冷却后凝固形成支撑结构,待文物移至实验室后,在室温下薄荷醇升华。下列说法错误的是( )
A.熔化过程,薄荷醇吸热 B.凝固过程,薄荷醇周围空气分子动能减小
C.升华过程,薄荷醇吸热 D.升华后,薄荷醇分子间距变大
【答案】B
【解析】A.薄荷醇熔化时由固态变成液态,属于熔化现象,熔化吸热,故A正确,不符合题意;
B.薄荷醇凝固过程,凝固放热,周围空气吸热,温度升高,分子动能增大,故B错误,符合题意;
C.文物移至实验室后,在室温下薄荷醇由固态直接变成气态,发生升华现象,升华吸热,故C正确,不符合题意;
D.升华是物质由固态变成气态,分子间距较大,薄荷醇分子间距变大,故D正确,不符合题意。
故选B。
4.早餐时,小亮从桌上端起一杯冒着“白气”的热豆浆,如图所示。下列说法正确的是( )
A.杯子的高度大约为12mm
B.“白气”是由于升华形成的
C.端起杯子,表明力可以改变物体的运动状态
D.端杯子的手变热,是通过做功改变了内能
【答案】C
【解析】A.由于手的宽度约10cm,杯子的高度略大于手的宽度,则杯子高度大约为12cm,故A错误;
B.“白气”是液态小水珠,是热豆浆中高温水蒸气遇冷变成的,是气态变成液态的过程,是液化现象,故B错误;
C.端起杯子,杯子在力的作用下由静止开始运动,其运动状态发生了改变,是力改变了物体的运动状态,故C正确;
D.热豆浆的温度比较高,手的温度比较低,内能从热豆浆传递到手上,手的内能增大,温度升高,手就变热,是通过热传递的方式改变了内能,故D错误。
故选C。
5.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________。
【答案】 热传递 扩散 剧烈
【解析】[1]用“文火”时,火将热量传递给釜再传递给诸麻、菜子,改变内能的方式属于热传递。
[2]“透出香气”是由于分子不停地做无规则运动,属于扩散现象。
[3]分子热运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
6.如图所示,是五彩祝福鸡蛋。在鸡蛋着色的过程中,火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部的现象,在物理学中叫做___________,温度越___________,色素进入越快。
【答案】 扩散 高
【解析】[1][2]在鸡蛋着色的过程中,火龙果、橙子、紫甘蓝等果蔬中的天然食用色素进入鸡蛋内部,是一种扩散现象,说明分子永不停息地做无规则运动,分子的无规则运动与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,所以温度越高,色素进入越快。
7.将一勺砂糖放入一杯水中,过一会儿砂糖“消失了”。这种现象叫作___________,说明分子在做永不停息的无规则___________。如果杯中水的温度更高,那么砂糖“消失”的速度更___________。
【答案】 扩散现象 运动 快
【解析】[1][2]将一勺砂糖放入一杯水中,砂糖“消失了”,这种现象是不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象,叫作扩散现象。扩散现象表明分子在做永不停息的无规则运动。
[3]温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散现象就进行得越快。所以如果杯中水的温度更高,那么砂糖“消失”的速度更快。
8.民间艺人制作“糖画”时,把糖块加热成糖浆,这属于物态变化中的________现象;熬制糖浆的过程是通过_________的方式改变糖的内能。
【答案】 熔化 热传递
【解析】[1]将糖块加热成糖浆,糖由固态转化为液态,这个过程称为熔化。
[2]熬制糖浆时,糖吸收热量,温度升高,所以是通过热传递的方式改变糖的内能。
9.在学习分子热运动的知识时,小明在老师的帮助下完成了以下实验。
(1)他想利用甲图A装置来探究气体扩散现象,两个集气瓶分别装有红棕色NO2气体和透明的空气,用玻璃板隔开。老师指出,这个装置________(选填“能”或“不能”)用来说明气体的扩散现象,原因是_________;
(2)经老师提示,小明交换两瓶位置,如B图,取走玻璃板,静置一段时间,观察两个瓶中的颜色变得________,说明气体发生了扩散现象,若环境温度更高,观察到此现象所需时间更________;
(3)小明用细线拴住玻璃板四角,用弹簧测力计钩住细线并读数。使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,如图乙所示。可以观察到,测力计的示数_________,此现象说明分子间存在_________力。
【答案】(1)不能 二氧化氮密度比空气大;(2)均匀 短;(3)变大 引
【解析】(1)[1][2]因为NO2气体的密度比空气大,在甲图A装置中,NO2在上方,空气在下方,NO2气体下沉到下方的集气瓶中可能是由于密度大,而不一定是分子的无规则运动导致的扩散现象,所以不能用来说明气体的扩散现象。
(2)[1]当交换两瓶位置如B图,取走玻璃板后,由于分子在不停地做无规则运动,二氧化氮分子和空气分子会相互扩散,经过一段时间,两个瓶中的颜色变得均匀,从而说明气体发生了扩散现象。
[2]温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散速度就越快。若环境温度更高,观察到此现象所需时间更短。
(3)[1][2]当玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板时,由于水分子和玻璃分子之间存在引力,要克服这个引力将玻璃板拉起,就需要施加更大的力,所以测力计的示数会变大。从测力计示数变大这一现象可以说明分子间存在引力。
10.在探究水沸腾时温度变化规律的实验中,某小组同学利用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验中某次温度计示数如图乙所示,其示数为__________℃;
(2)如图丙所示是同学们根据实验数据描绘出的水温随时间变化的图像,根据图像可知当时条件下,水的沸点是_________℃,当地的大气压强_________(选填“低于”、“高于”或“等于”)标准大气压;
(3)根据图像和我们的学过的知识可知水沸腾过程中温度_________,内能_________(选填“增大”、“减小”或“不变”);
(4)实验中用酒精灯给水加热,这是通过__________的方式改变水的内能。
【答案】(1)94;(2)98 低于;(3)不变 增大;(4)热传递
【解析】(1)如图乙所示的温度计的分度值是1℃,示数为94℃。
(2)[1]由图丙可知,水沸腾时保持98℃不变,所以在当时条件下,水的沸点是98℃。
[2]标准大气压下水的沸点是100℃,而气压越低,水的沸点越低,故此时气压低于1标准大气压。
(3)[1][2]水在沸腾过程中,需要不断吸收热量,但是温度保持不变,内能增大。
(4)用酒精灯加热试管中的水,这是通过热传递的方式改变水的内能。
七、拔高培优专练
1.关于分子热运动和物体内能,下列说法正确的是( )
A.水结冰后分子运动的速度为零
B.固体难以被压缩是因为固体分子之间有斥力
C.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
D.梳过头发的塑料梳子能吸引碎纸屑,说明分子之间存在引力
【答案】B
【解析】A.分子在永不停息地做无规则运动,水结冰后分子仍在运动,速度不为零,故A错误;
B.固体分子间距较小,压缩时分子间斥力显著增大,导致固体难以被压缩,故B正确;
C.内能大小与物体的质量、温度和状态有关,温度高的物体若质量很小,其内能可能小于温度低但质量大的物体,故C错误;
D.梳子吸引碎纸屑是摩擦起电产生的静电现象,不能说明分子间存在引力,故D错误。
故选B。
2.《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜,在此过程中,下列说法正确的是( )
A.热量可能由温度较低的石勺传递给温度较高的铁水
B.盛铁水的石勺温度升高,这是通过做功改变石勺的内能
C.铁水凝固的过程中,温度不变,内能也不变
D.铁水冷却凝固成釜后,釜的内能不为零
【答案】D
【解析】A.热量只能自发地从高温物体传向低温物体,故A错误;
B.盛铁水的石勺温度升高,是因为从铁水吸收热量,这是通过热传递改变石勺的内能,故B错误;
C.铁水是晶体,凝固过程中温度不变,但会放出热量,内能减小,故C错误;
D.任何物体在任何温度下都具有内能,铁釜冷却凝固后温度虽降低,但分子仍在运动,其内能不为零,故D正确。
故选D。
3.在保温瓶中装有大量的0℃的小碎冰,然后放入一小块-5℃的大冰块,盖好瓶盖,则( )
A.小碎冰温度升高,大冰块温度降低
B.小碎冰温度降低,大冰块温度升高
C.小碎冰温度降低,大冰块温度不变
D.一段时间后,瓶内所有冰的温度都会变为-5℃
【答案】B
【解析】0℃的小碎冰和-5℃的大冰块之间存在温度差,会发生热传递,热量会从温度高的0℃小碎冰,传递给温度低的-5℃大冰块。0℃是冰的熔点,小碎冰放出热量时,温度降低,大冰块吸收热量,温度会从-5℃逐渐升高。热平衡后温度在0℃与-5℃之间。
故选B。
4.如图所示,小明同学将左手指和右手指分别放入图甲中冷水杯和热水杯中,过一会儿,再将两只手指同时放入图乙中的温水杯中,忽略烧杯与外界热交换。以下判断不正确的是( )
A.乙图中左手指从温水杯吸热 B.甲图中右手指从热水杯吸热
C.甲图中冷水杯的内能增大 D.乙图中左、右手指感觉温水温度相同
【答案】D
【解析】A.甲图中左手指放入冷水杯,冷水从左手指吸热,左手指温度降低,将左手指放入乙图中的温水杯,温水的温度高于左手指的温度,热量从高温物体转移到低温物体,乙图中左手指从温水杯吸热,故A正确,不符合题意;
B.甲图中右手指的温度低于热水的温度,热量从高温物体转移到低温物体,右手指从热水杯吸热,故B正确,不符合题意;
C.甲图中左手指的温度高于冷水,热量从高温物体转移到低温物体,冷水从左手指吸热,冷水杯的内能增大,故C正确,不符合题意;
D.乙图中左手指的温度低于右手指的温度,都放入温水杯中,温水比左手指温度高,温水比右手指温度低,左、右手指感觉温水温度不相同,故D不正确,符合题意。
故选D。
5.夏日,荷叶上相邻两滴水珠很容易就吸附成一滴大水珠,说明分子间存在______;冬天用热水袋来暖手,这是通过______的方法来增加手的内能。
【答案】 引力 热传递
【解析】分子间存在相互作用的引力与斥力,相邻水珠能够吸附融合成大水珠,是分子间引力发挥作用的体现。
热水袋暖手时,热量从温度较高的热水袋转移到手上,是通过热传递的方式来增加手的内能。
6.小华探究某物质熔化实验时,绘制了如图所示的温度随时间变化图像,该物质是_________(选填“晶体”或“非晶体”),在B处的内能__________C处的内能(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】 晶体 小于
【解析】[1]从图像中可以看到,该物质在BC段温度保持不变,符合晶体熔化时“吸热但温度不变”的特点,所以该物质是晶体。
[2]晶体在熔化过程中持续吸热,内能增加。C点是熔化完成后的状态,B点是熔化刚开始的状态,因此B处的内能小于C处的内能。
7.装修房屋时,会闻到刺激性气味。材料散发出刺激性气味说明了______。大气中PM2.5是直径不大于2.5μm的颗粒物,则PM2.5的运动属于______(选填“机械运动”或“分子运动”)。开窗通风有利于甲醛挥发,______(选填“夏天”或“冬天”)开窗通风甲醛挥发出去更快些,有利于人体健康。
【答案】 分子在不停地做无规则运动 机械运动 夏天
【解析】[1]材料散发出刺激性气味属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动。
[2]大气中PM2.5是直径不大于2.5μm的颗粒物,远远大于分子的直径,达不到分子的量级,所以PM2.5的运动属于机械运动。
[3]温度越高,分子的热运动越剧烈,夏天温度高,所以夏天开窗通风甲醛挥发出去更快些,有利于人体健康。
8.厨房是我们制作美食的场所,只要你留心观察就会发现小小的厨房中蕴含着很多物理知识。如图,用炖盅炖汤,汤也能煮熟,这是通过___________的方式改变了汤料的内能。若汤的沸点与水的沸点相同,则炖盅内的汤___________(填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】 热传递 不会
【解析】[1]用炖盅炖汤时,是通过火焰加热大煲里的水,水温度比汤温度高,将热量传递给炖盅内的汤料,使汤料内能增加、温度升高,这是通过热传递的方式改变了汤料的内能。
[2]液体沸腾需要两个条件,一是达到沸点,二是继续吸热。大煲内的水沸腾时温度保持在沸点不变,炖盅内的汤会通过热传递达到与水相同的沸点,但此时炖盅内外温度相同,汤无法继续从外界吸热,因此不会沸腾。
9.【提出问题】分子运动的快慢和温度有无关系?
【猜想与假设】
猜想1:分子运动的快慢与温度无关。
猜想2:分子运动的快慢与温度有关,且温度越高,分子运动越快。
【进行实验】为了验证猜想,茗茗进行了如下实验:如下图所示,取两个相同的烧杯,往其中倒入质量相同的冷水和热水,再各滴入一滴红墨水,然后观察两杯水的颜色变化的快慢。
【实验分析】
(1)实验中观察到的现象是热水杯中水的颜色变化得快,得到的结果是_______(选填“猜想1”或“猜想2”)正确。杯中水的颜色的变化是红墨水在水中______的结果。
(2)实验过程中,选用两个相同的烧杯,倒入质量相同的冷水和热水,再各滴入一滴红墨水,这种研究问题的方法是_______。
(3)实验过程中,____(选填“能”或“不能”)用玻璃棒搅动杯中的水。原因是_________。
【拓展】
(4)茗茗提出猜想:分子运动的快慢还可能与物质的种类有关。为了验证猜想是否正确,茗茗将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质种类的关系的实验。其具体方法是:
①取两个相同的烧杯,往其中倒入体积相同、_______相同的水和酒精,再各滴入一滴红墨水。
②观察两杯中液体_______的快慢。
【答案】(1)猜想2 扩散;(2)控制变量法;(3)不能 即使分子不运动,用玻璃棒搅动,也可使水的颜色发生变化;(4)温度 颜色变化
【解析】(1)[1][2]实验中观察到的现象是热水杯中的颜色变化得快,说明分子运动的快慢与温度有关,得到的结果是猜想2正确,水杯中颜色的变化是指不同物质的分子在相互接触时彼此进入对方的现象,这种现象叫扩散现象。
(2)实验过程中,控制温度以外的因素相同,选用两只相同的烧杯,倒入质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水,这种研究问题的方法是控制变量法。
(3)[1][2]实验过程中,不能用玻璃棒搅动杯中的水,原因是即使分子不运动,用玻璃棒搅动,也可使水的颜色发生变化,不能说明水颜色变化是由于水分子无规则运动所引起。
(4)[1][2]要研究“分子运动快慢与物质的种类有关”的实验,要使液体的温度、体积相同,但液体的种类不同。步骤如下: 在相同的两只烧杯中装入体积、温度均相同的水和酒精,各滴入一滴红墨水; 观察两杯液体中颜色变化的快慢。
10.如图所示是一组实验,观察实验完成填空。
(1)如图甲所示:把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面。在离开水面前,观察到弹簧测力计示数_______ (填“增大”、“减小”或“不变”),说明了分子间存在_______ ;
(2)如图乙所示:在量筒里装入清水和密度比它大的硫酸铜溶液,则量筒的下方最好装入的是__________ (填“清水”或“硫酸铜溶液”),目的是_________________ 。静放一小段时间后,会观察到的现象是:清水和硫酸铜溶液的________ (填“分界面”或“整体”)变模糊了;
(3)如图丙所示:在电子显微镜下观察到的物质在三种状态下的内部结构,可以说明在保持化学性质不变的前提下,物质是由大量的__________ 构成的,观察到的A、B、C三幅图,物质从B状态变为C状态内能_______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】(1)增大 引力;(2)硫酸铜溶液 防止重力的干扰 分界面;(3)分子、原子 减小
【解析】(1)[1][2]因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的示数将增大,离开水面后变小,说明了分子间存在引力。
(2)[1][2]因为硫酸铜溶液的密度比清水大,为了防止重力的干扰,量筒的下方最好装入的是硫酸铜溶液。
[3]静放一小段时间后,由于分子的无规则运动,硫酸铜溶液分子会运动到清水中,清水分子也会运动到硫酸铜溶液中,所以会观察到清水和硫酸铜溶液的分界面变模糊了。
(3)[1][2]丙图中,在电子显微镜下观察到的物质在三种状态下的内部结构,可以说明物质是由大量的分子、原子构成的,B图中的分子排列有一定的体积,没有一定的形状,所以是液体的排列情况;C有一定的体积和形状,是固体;A没有一定的形状和体积,是气体;物质从B状态变为C状态属于凝固,凝固放热,所以内能减小。
11.如图所示,糖画是我国传统民间艺术。它的制作过程如下:先将糖加热成糖浆,然后用糖浆在平板上“画成”各种图案,糖浆慢慢变硬后就制作成了栩栩如生的糖画。
(1)下列说法正确的是( )
A.糖画制作过程中,糖先熔化后凝固
B.糖画制作过程中,糖先放热后吸热
C.当糖完全加热成糖浆时,糖分子间不存在引力
D.糖画制成后,糖分子被固定,不再做无规则运动
(2)与糖画制作时,改变物体内能的方式上相同的是( )
A.钻木取火 B.呵气暖手 C.搓手取暖 D.晒太阳取暖
(3)在糖汁塑性成画的过程中,糖汁温度保持不变,可推断糖的熔化图像与下图中的___________(选填“a”或“b”)类似。糖汁塑性成画的过程中要___________热。(选填“吸”或“放”)
【答案】(1)A;(2)BD;(3)b 放
【解析】(1)A.糖画制作过程中,糖先吸热熔化为液态,液态糖再放热凝固为固态,就可以绘制出精美的图案,故A正确;
B.糖画制作过程中,糖先吸热熔化,后放热凝固,故B错误;
C.物质内分子间同时存在着引力和斥力,糖完全加热成糖浆时,糖分子间仍存在引力,故C错误;
D.分子在永不停息地做无规则运动,所以糖分子被固定,分子仍做无规则运动,故D错误。
故选A。
(2)糖吸热后熔化,故糖是通过热传递来改变其内能的。钻木取火、搓手取暖都是克服物体间摩擦做功,将机械能转化为内能,故都是通过做功来改变内能的;呵气暖手、晒太阳取暖时,手与身体吸收热量后温度升高,内能增大,都是通过热传递来改变内能的。故BD符合题意,AC不符合题意。
故选BD。
(3)[1][2]糖汁塑性成画的过程中,糖汁温度保持不变,说明糖是晶体,晶体熔化时吸热,温度保持不变,故可推断糖的熔化图像是b,糖汁塑性成画(即糖凝固)的过程中,要放热。
12.阅读短文,回答问题
海洋中的冰冻奇迹深海冰柱
在地球南北极的寒冷海域,每到冬季,海面温度持续下降,一系列奇妙的物理变化会随之发生。海水慢慢凝结形成海冰,但海水中溶解的盐分却很难随其凝结,它们仿佛被“筛选”出来一般,不断从海冰的缝隙中析出。这些析出的盐分,会让周边海水的盐浓度大幅升高,最终形成高浓度盐水。普通海水的密度约为1.025g/cm3,而高浓度盐水密度能达到1.03g/cm3以上,这些高浓度盐水会沿着海冰的缝隙,缓慢地向深海区域流动。
更关键的是,盐水的凝固点会随着盐浓度的升高而降低,在标准气压下,纯水在0℃时就会凝固,而高浓度盐水的凝固点可低至-2℃至-5℃。在向深海下沉的过程中,由于这些“低温盐水流”的温度远低于周围海水,它们会像“吸热海绵”一样,持续从周围温度稍高(通常维持在0℃左右)的海水中吸收热量,导致周围海水的温度快速下降,当海水温度降至其自身凝固点时,海水便会凝固,析出的盐分会使周围海水密度更大,密度更大的海水继续向下流动,逐渐形成一根垂直向下延伸的冰状结构,宛如一根从海面向深海“生长”的冰柱,科学家将其命名为“深海冰柱”。由于冰柱周围的海水温度会骤降,途经此处的小鱼、浮游生物等海洋生物会瞬间被冻结,因此它也被形象地称为“死亡冰柱”。
(1)下列现象中,与“海水凝结形成海冰”物态变化相同的是( )
A.冬天窗玻璃上出现的冰花 B.夏天雪糕表面凝结的白粉
C.晾在室外的湿衣服结冰 D.水壶口冒出“白气”
(2)高浓度盐水吸收周围海水热量的过程,属于热传递中的( )
A.热传导 B.热辐射 C.热对流 D.以上都不是
(3)冬季北方河水易结冰,而相邻海域的海水不易结冰,主要原因是二者的( )
A.密度不同 B.凝固点不同 C.温度不同 D.流动速度不同
(4)若某片极地海域的表层海水盐度升高,这一变化会使深海冰柱的形成速度( )
A.变快 B.变慢 C.不变 D.无法判断
(5)冬季气温降低时,河面会逐渐结冰,由于冰的密度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度,冰层始终漂浮在水面上;又因为冰的导热性_________(选填“强”或“差”),导致冰层下方水温下降缓慢,所以不会出现向下延伸的冰柱。
【答案】(1)C;(2)C;(3)B;(4)A;(5)小于 差
【解析】(1)“海水凝结形成海冰”是液态变为固态,属于凝固现象;
A.冬天窗玻璃上出现的冰花,是气态直接变为固态,属于凝华现象,故A不符合题意;
B.夏天雪糕表面凝结的白粉,是气态直接变为固态,属于凝华现象,故B不符合题意;
C.晾在室外的湿衣服结冰,是液态变为固态,属于凝固现象;故C符合题意;
D.水壶口冒出“白气”,是气态变为液态,属于液化现象;故D不符合题意。
故选C。
(2)热传导是指两个相互接触且温度不同的物体,或同一物体的各不同温度部分间进行的热量传递过程;热辐射是物体以电磁波的形式向外传递热量;热对流是指热量通过流动介质,由空间的一处传播到另一处的现象;热量通过高浓度盐水的流动来传递,这个过程属于热对流;故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)海水含有盐分,凝固点低于纯水,所以冬季北方河水易结冰,而相邻海域的海水不易结冰,主要原因是二者的凝固点不同,故选B。
(4)极地海域的表层海水盐度升高,会使析出的盐分更多,形成的高浓度盐水更多,高浓度盐水下沉过程中吸收热量使周围海水凝固更快,从而使深海冰柱的形成速度变快,故选A。
(5)[1]冬季气温降低时,河面会逐渐结冰,冰的密度小于水的密度,所以冰层始终漂浮在水面上。
[2]冰的导热性差,能阻碍热量的传递,导致冰层下方水温下降缓慢,不会出现向下延伸的冰柱。
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