第十三章《内能》易错点整理-2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-07-12
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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 | 第十三章 内能 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 1.04 MB |
| 发布时间 | 2026-07-12 |
| 更新时间 | 2026-07-12 |
| 作者 | 沈书禾 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58774019.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理《内能》单元复习讲义通过框架图和表格系统梳理了知识体系,涵盖分子动理论、内能、比热容等核心概念,按“概念辨析-公式应用-实验探究-生活联系”的逻辑呈现,用对比表格归纳易混点如温度、内能、热量的区别与联系。
讲义亮点在于“易错点+真题演练”的分层设计,如针对分子动理论误区设置“尘土飞扬是否属于扩散”的辨析题,结合2024年镇江中考题强化科学思维。实验探究部分通过控制变量法指导“比较不同物质吸热能力”实验,帮助基础学生掌握概念,优秀学生提升综合应用能力,助力教师精准教学。
内容正文:
第十三章《内能》易错点整理(含真题演练)
目录
第十三章《内能》易错点整理(含真题演练) 1
一、概念易错点 1
二、公式易错点 6
三、单位易错点 8
四、图像易错点 8
五、实验探究易错点 12
六、计算与生活应用易错点 15
一、概念易错点
易错点1:分子动理论的理解偏差
易错表现:
①认为扩散现象只发生在气体和液体中,固体中不会发生扩散;
②认为肉眼可见的颗粒运动(如灰尘飞扬)属于扩散现象;
③认为分子间有时只有引力、有时只有斥力;
④认为分子间引力和斥力不能同时存在。
为什么容易错:对扩散现象的本质(分子的无规则运动)理解不深,容易将宏观物体的机械运动与微观分子的热运动混淆;对分子间作用力的“同时存在”特性认识不足。
正确结论:
①扩散现象可发生在固体、液体和气体中;
②扩散是分子的运动,肉眼不可见,灰尘、柳絮等是宏观运动;
③分子间引力和斥力同时存在;
④“破镜难圆”是因为分子间距离远大于10倍分子直径,作用力微弱。
【针对训练】
1.(2024·镇江)下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A. 花香满园 B. 尘土飞扬 C. 百花怒放 D. 细雨绵绵
2.(2024·无锡)下列现象,不能用分子动理论说明的是( )
A. 水和酒精混合后总体积变小
B. 红墨水在水中散开
C. 铅块紧压后粘在一起
D. 丝绸摩擦过的玻璃棒吸引纸屑
3.(2024·扬州)对于分子的认识,下列说法正确的是( )
A. 固体很难被压缩,说明固体分子间无空隙
B. 液体可以流动,说明液体分子间无作用力
C. 塑料吸盘能“吸”在墙壁上,说明分子间存在吸引力
D. 闻到远处的花香,说明分子在不停地做无规则运动
易错点2:内能概念的理解误区
易错表现:
①认为0℃的物体没有内能;
②认为内能只与温度有关;
③认为温度不变,内能就一定不变;
④将内能与机械能混淆。
为什么容易错:对内能的定义理解不深;对“一切物体在任何情况下都有内能”缺乏认同;忽略了内能还受质量、状态等因素影响。
正确结论:
①一切物体在任何情况下都有内能;
②内能大小与温度、质量、材料、状态等多个因素有关;
③温度不变,内能可能改变(如晶体熔化);
④内能与宏观机械能无关。
【针对训练】
1.(2025·辽宁模拟)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 热传递和做功在改变物体内能上是等效的
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 0℃的冰没有内能
D. 物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
2.(2024·黑龙江龙东)(多选)关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量
B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体内能增加,一定是外界对它做了功
D. 物体吸收热量,温度不一定升高
3.(2024·云南中考模拟)一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
易错点3:温度、内能、热量三者关系的混淆
易错表现:
①认为“温度越高,含有的热量越多”;
②认为“吸收热量,温度一定升高”;
③认为“温度升高,一定吸收了热量”;
④认为“内能大的物体一定把热量传给内能小的物体”。
为什么容易错:温度、内能、热量是热学中最容易混淆的概念。“热量是过程量”最难理解,常被当作“含有的”状态量。
正确结论:
①热量是过程量,只能说“吸收”或“放出”,不能说“含有”;
②吸收热量内能一定增加,但温度不一定升高;
③温度升高内能一定增加,但不一定吸收了热量;
④热传递的条件是温度差,与内能大小无关。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A. 温度高的物体,含有的热量多
B. 物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
C. 热传递中,热量由内能大的物体传向内能小的物体
D. 0℃冰熔化成0℃水后,温度不变,内能变大
2.(2024·中考模拟)下列关于温度、内能和热量的描述中正确的是( )
A. 物体只吸收热量而不对外做功,温度不一定升高
B. 物体吸收了热量,内能一定增加,温度一定升高
C. 物体的温度越高,它所具有的热量就越多
D. 100℃水蒸气的内能一定比100℃水的内能大
3.(2024·四川遂宁)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
B. 0℃的冰水混合物内能为零
C. 水的温度越高,所含热量越多
D. 冰在熔化过程中吸收热量,温度和内能均不变
易错点4:改变内能两种方式的辨析
易错表现:
①认为做功改变内能一定是从机械能转化为内能;
②认为热传递是内能从“多的物体”传到“少的物体”;
③分不清具体情境中是做功还是热传递。
为什么容易错:对做功改变内能的“双向性”认识不足;对热传递的“温度差”条件理解不清;对能量转化和转移的区别把握不准。
正确结论:
①做功改变内能是双向的;
②热传递的条件是温度差,热量从高温物体传到低温物体;
③做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
【针对训练】
1.(2025·辽宁)下列实例中,通过做功的方式来改变内能的是( )
A. 冰镇西瓜 B. 炭火烤肉 C. 围炉煮茶 D. 钻木取火
2.(2024·苏州)下列是利用热传递来改变物体内能的是( )
A. 钻木取火 B. 煤炉烧水 C. 压缩气体 D. 搓手取暖
3.(2025·江苏淮安)将面糊放入热油锅内炸制“油端子”,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A. 弯折铁丝 B. 压缩空气 C. 钻木取火 D. 给水加热
易错点5:比热容概念的理解偏差
易错表现:
①认为比热容与质量、吸收热量的多少有关;
②认为同一物质在不同状态下比热容相同;
③认为比热容大的物质吸收的热量一定多。
为什么容易错:受公式 的表面形式影响,误认为比热容与 、、 有关。
正确结论:
①比热容是物质的特性,只与种类和状态有关;
②同一物质不同状态比热容不同;
③吸收热量由 决定,比热容大不一定吸收热量多。
【针对训练】
1.(2024·吉林长春)冬天取暖用的“暖气”,通常用水作为介质,这是因为水的( )
A. 密度大 B. 密度小 C. 比热容大 D. 比热容小
2.(2024·广西桂林)用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( )
A. 水的比热容小,吸热后温度升高得快
B. 油的比热容小,吸热后温度升高得快
C. 在相同时间内,水吸收的热量较多
D. 在相同时间内,油吸收的热量较多
3.(2024·中考模拟)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A. 夏天在房间内洒水降温
B. 用循环水冷却汽车发动机
C. 让热水流过散热器供暖
D. 沿海地区昼夜温差较小
答案:A
解析:A是蒸发吸热降温,与比热容无关;B、C、D都是利用水的比热容大的特性。
易错点6:用比热容解释生活现象时的常见错误
易错表现:
①解释“沿海地区昼夜温差小”时说成“水的温度高”或“水吸收的热量多”;
②解释“暖气用水作介质”时说成“水便宜”;
③认为水比热容大,所以水升温快。
为什么容易错:对比热容的物理意义理解不透;对“比热容大→温度变化慢”这一逻辑关系掌握不牢。
正确结论:
①水的比热容大,吸收相同热量时温度变化小;
②比热容大的物质温度变化慢(升温慢、降温也慢)。
【针对训练】
1.(2024·福建中考改编)水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
A. 热量 B. 内能 C. 温度 D. 比热容
2.(2024·广西)冬天,人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖,主要原因是水的( )
A. 密度大 B. 密度小 C. 比热容大 D. 比热容小
3.(2024·厦门)厦门被誉为“海上花园”。海水能较好地调节气候,是因为水的( )
A. 比热容大 B. 密度大 C. 比热容小 D. 密度小
二、公式易错点
易错点7:热量计算公式Q=cmΔt中各物理量的含义
易错表现:
①将Δt误认为是末温或初温;
②吸热和放热时温度代入混淆;
③计算时未注意温度的单位必须是摄氏度。
为什么容易错:对 Δt 表示温度变化量理解不深;吸热和放热公式中的初温、末温位置容易记混。
正确结论:
① (升温)或 (降温);
②吸热 ,放热 ;
③温度用℃,质量用kg。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)将质量为2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为______J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
2.(2024·中考模拟)质量为500g的铁块,温度从120℃降低到20℃,放出的热量为______J。[c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]
3.(2024·中考模拟)把-10℃的铁块放进0℃的水中,一段时间后,所有物体均保持在0℃不变。不考虑热传递,下列说法正确的是( )
A. 铁块的内能增大
B. 水的内能增大
C. 铁块放出了热量
D. 水的温度升高了
易错点8:热平衡方程 Q吸=Q放 的应用条件
易错表现:
①认为任何情况下放热都等于吸热;
②列方程时忘记考虑热量损失;
③多个物体混合时不知如何建立方程。
为什么容易错:对热平衡方程的适用条件理解不清;对实际热传递中的能量损失考虑不足。
正确结论:
①不计热量损失时 Q放=Q吸;
②有损失时 Q放=Q吸+Q损;
③末温应在所有初温之间。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)将热水倒入冷水中,热平衡后不计热量损失,热水放出的热量______冷水吸收的热量。(选填“大于”“小于”或“等于”)
2.质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示。根据图像可知( )
A.甲液体的比热容比乙的比热容大
B.乙液体的比热容比甲的比热容大
C.温度升高液体分子运动变慢
D.加热相同时间,甲液体增加的内能比乙液体增加的内能大
3.(2024·中考模拟)将200g、80℃热水与300g、20℃冷水混合,不计热量损失,混合后的共同温度为______℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、单位易错点
易错点9&10:比热容单位与焦耳、千焦换算
易错表现:
①比热容单位写成“J/℃”或“J/(kg·K)”;
②1 kJ = 100 J 的错误换算;
③计算后忘记换算单位。
正确结论:
①比热容单位 J/(kg·℃);
②1 kJ = 1000 J;
③质量用kg,温度用℃。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃),其物理意义是______。
2.(2024·中考模拟)质量为2kg的水,温度升高了50℃,吸收的热量为______J = ______kJ。
3.(2024·中考模拟)将1kg水从20℃加热到100℃,吸收热量______J。若由燃烧酒精提供,需完全燃烧______kg酒精(q酒精=3.0×107 J/kg,不计热损失)。
四、图像易错点
易错点11:温度-时间图像中物态变化与内能变化
易错表现:
①认为水平段物体没有吸收热量;
②认为温度不变内能就不变;
③不会从图像判断比热容大小。
正确结论:
①水平段表示吸热但温度不变(熔化/沸腾),内能增大;
②倾斜段斜率越大,比热容越小;
③加热时间反映吸收热量多少。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)如图所示,是某种物质熔化时温度随时间变化的图像.该物质____晶体(填“是”或“不是”),该过程从开始熔化到完全熔化大约持续了_____min,熔化过程中它的内能_____(填“增大”、“不变”或“减小”)
2.下面是我校实验小组的同学研究的热学实验:
(1)小香同学所在实验小组想利用图甲所示的装置来探究冰熔化的特点,他们认为这个装置是可行的。原因是:在一般情况下,外界的空气温度__________冰的熔点(选填“高于”或“低于”);
他们根据数据绘制了温度随时间变化的图象如图(1)题图乙所示,该物质在第5min时处于__________(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”),C点时的内能__________其B点时的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)小国在“探究不同物质吸热的情况”的实验中,将A、B两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器进行加热,并绘制出如图(2)题图乙所示的图象(不计热量散失);
①在两个完全相同的烧杯中分别装入__________(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的A、B两种液体;
②实验中,A、B两种液体吸收热量的多少是用__________来反映的;
③如图乙所示,__________液体的吸热能力较强;
④小国同学又发现在给初温为t0且质量相同的A和B加热相同的时间后,A的温度升高到t1,B的温度升高到t2;若A和B升高相同温度所需加热时间分别为TA、TB,则TA=__________(用t0、t1、t2、TB表示);
⑤若将质量为100g的B液体,从20℃加热到60℃,吸收的热量是,则B的比热容等于__________。
【 3.某固态物体的质量为,其物质的比热容为,用稳定的热源对它加热,到时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,并绘制出温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.在时间段,该物体吸收的热量为
B.在时间段,该物质吸收的热量为
C.在时间段,该物体的内能不变
D.该物质在t5~t6时间段的比热容不等于在时间段的比热容
易错点12:比热容相关图像的分析
易错表现:
①不会根据图像判断比热容大小;
②认为加热时间相同,温度升高多的物质吸收热量多。
正确结论:
①相同加热器,加热时间反映吸收热量多少;
②升高相同温度,加热时间长的比热容大;
③加热相同时间,温度升高少的比热容大。
【针对训练】
1.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用如图所示的装置做了实验。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
5
40
食用油
60
20
5
60
(1)实验器材:玻璃杯、水、食用油、两个相同的电加热器、温度计、___________、停表、搅拌器;
(2)在两烧杯内装入___________相同的水和食用油,食用油和水吸收热量的多少可通过___________来反映;
(3)根据记录的数据还可以发现,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,这样水吸收的热量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(4)通过实验可以得出结论:不同物质的吸热能力一般___________(选填“不同”或“相同”)。
(5)从表中可以看出,___________的比热容较大;
(6)水的比热容为,由表可知食用油的比热容为___________。
2.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热(可认为两物质每秒吸收热量相同),它们的温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )(甲、乙两物质在加热过程中质量不变)
A.甲物质的沸点一定是 80℃,乙物质的沸点一定是 40℃
B.0~6min 甲比乙吸收的热量多
C.8~10min 甲和乙继续吸热,因为温度各自保持不变,所以甲和乙的内能都不变
D.0~6min 甲的比热容小于乙的比热容
五、实验探究易错点
易错点13:比较不同物质吸热能力的实验
易错表现:
①没有控制质量相同;
②认为需要控制初温相同;
③认为两种方法结果可能不同。
正确结论:
①必须控制质量相同;
②不需要控制初温相同;
③两种方法结论相同;
④用相同加热器保证相同时间吸收热量相同。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,应控制水和食用油的质量______,用______(选填“相同”或“不同”)的加热器加热,通过比较______来反映吸收热量的多少。
2.(2024·营口)下列说法正确的是( )
A. 海绵可以被压缩是因为分子之间有间隙
B. 汽车发动机常用水作冷却剂,是利用了水比热容较大
C. 永动机是不可能制成的,因为它违反了能量守恒定律
D. 八月桂花香飘满园,说明分子在不停地做热运动
3.(2024·中考模拟)实验装置
实验方法
(1)转换法
①升高相同温度时,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱或吸收热量的多少,加热时间长的物质吸热能力________或吸收的热量________。
②加热时间相同时,通过比较温度变化的快慢来判断物质的吸热能力,温度变化快的物质吸热能力________。
③控制变量法:使用质量相同、种类不同的物质,且加热源相同。
实验过程与现象分析
(2)水和煤油的要求:________相等。
(3)实验中用相同规格的两个电加热器给水和煤油加热的目的:在相同的时间内保证水和煤油________相同。
(4)热量的计算:________。
某次实验数据如下表所示
物质
质量/kg
升高的温度
加热时间/min
水
0.1
10
2
煤油
0.1
10
1
(5)实验结论:对质量相同的水和煤油加热,使它们升高相同的温度,对水加热需要的时间更________,水的吸热能力更强。不同种类的物质的吸热本领________。
交流与评估
与酒精灯相比,用规格相同的电加热器对水和食用油加热的好处;①更容易控制相同时间内提供的热量相同;②内部加热,热量损失少。
(6)换用水和沙子进行实验时,使用搅拌棒不断搅拌的目的是使物质________。
(7)小明用质量、初温相同的水和食盐水进行实验,他根据加热食盐水到沸腾的时间更长判断得出食盐水的比热容比水大的结论,他的结论________,原因是食盐水和水________不同,没有控制它们升高的温度相同。
(8)小花用规格相同的电加热器给质量相同的水和煤油加热,并用图像对实验数据进行处理,如图丙所示。分析图像可知,都加热4min,水吸收的热量________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,物质________(选填“a”或“b”)为煤油,煤油的比热容为________[已知]。
易错点14:扩散现象与分子热运动的实验
易错表现:
①认为红墨水在热水中扩散更快说明分子运动速度与温度成正比;
②认为二氧化氮气体应放在上面。
正确结论:
①温度越高,分子无规则运动越剧烈;
②密度大的二氧化氮应放在下方,排除重力干扰;
③扩散说明分子在运动、分子间有间隙。
【针对训练】
1.(2025·江苏无锡)同时在装有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水,发现热水中的红墨水扩散得快。这个现象说明( )
A. 分子之间有吸引力
B. 分子之间有排斥力
C. 热水分子比冷水分子小
D. 温度越高,分子无规则运动越剧烈
2.(2024·中考模拟)对下列四幅图片的解释不正确的是( )
A.甲图中A集气瓶中应该装空气,这样做的目的是避免重力对实验造成影响
B.乙图中,红墨水在热水中比在冷水中扩散的快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C.丙图中将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,说明分子之间存在引力
D.丁图中在注射器里装入空气,用手推动活塞将空气压缩,说明分子之间存在斥力
3.(2025·江西)在鸡蛋着色的过程中,火龙果、橙子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。
易错点15:分子间作用力的实验
易错表现:
①认为两个铅柱压在一起不易拉开是因为大气压力;
②认为固体和液体很难被压缩是因为分子间只有斥力。
正确结论:
①铅柱粘在一起是分子引力;
②压缩时斥力占主导(引力和斥力同时存在)。
【针对训练】
1.(2024·盐城)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. 分子间有引力
D. 分子间有斥力
2.(2024·中考模拟)从分子动理论的角度解释下列现象,错误的是( )
A. 绳子不容易被拉断——分子间存在斥力
B. 酒香不怕巷子深——分子在不停地做无规则运动
C. 向篮球中打气——分子间有间隙
D. 固体很难被压缩——分子间存在斥力
3.(2024·中考模拟)关于分子动理论,下列说法中不正确的是( )
A. 物质是由大量分子组成的
B. 温度越高,分子的运动越剧烈
C. 分子是组成物质的最小微粒
D. 固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
六、计算与生活应用易错点
易错点16:热量计算中Δt的选取错误
易错表现:
①将末温与初温之差算反;
②“升高到”与“升高了”混淆;
③多过程温度变化量判断错误。
正确结论:
①“升高到”指末温,“升高了”指温度变化量;
②吸热 末初Δt=t末−t初,放热 初末Δt=t初−t末。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)质量为1kg的水,温度从20℃升高到60℃,吸收热量______J;若温度升高了60℃,则吸收热量______J。[水c水=4.2×103J/(kg·℃)]
2.(2024·中考模拟)质量为2kg的铝块,温度从80℃降低到30℃,放出热量______J;若温度降低了30℃,放出热量______J。[c铝=0.88×103J/(kg·℃)]
易错点17:热平衡问题的综合计算
易错表现:
①不知道哪些物体放热、吸热;
②忘记考虑热量损失;
③末温判断错误。
正确结论:
①温度高的放热,温度低的吸热;
②末温应在所有初温之间;
③有损失时 Q放=Q吸+Q损。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)将100g、80℃金属块投入200g、20℃水中,不计热量损失,热平衡后温度为30℃。金属块放热______J,水吸热______J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
2.(2024·中考模拟)将200g、95℃热水与300g、15℃冷水混合,不计热量损失,混合后共同温度______℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
3.(2024·中考模拟)在500g、20℃水中放入200g、95℃金属块,热平衡后水温升高到25℃。不计热量损失,金属块比热容为______J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
易错点18:比热容在生活中的应用辨析
易错表现:
①解释海边沙子烫、海水凉时说成“沙子吸收了更多热量”;
②解释发动机用水冷却时说成“水的温度低”;
③认为水比热容大意味着水“储存”的热量多。
正确结论:
①吸收相同热量,比热容小的温度变化大;
②水的比热容大,升高相同温度时吸收热量多;
③热量是过程量,不能说“储存”。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)夏天在海边,感觉沙子烫脚而海水凉,是因为沙子的比热容______水的比热容,吸收相同热量时沙子温度升高得______。
2.(2024·中考模拟)汽车发动机常用水作冷却剂,这是因为水的( )
A. 比热容大,升高相同温度时吸收的热量多
B. 比热容大,吸收相同热量时温度升高得多
C. 比热容小,升高相同温度时吸收的热量少
D. 比热容小,吸收相同热量时温度升高得少
3.(2024·南通)《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A. 加热——木炭燃烧时热值不变
B. 蒸煮——油料含有的热量增加
C. 翻炒——目的使油料受热均匀
D. 飘香——分子在做无规则运动
易错点19:内能、热量与温度变化的逻辑关系
易错表现:
①认为内能增加温度一定升高;
②认为温度降低一定放出了热量;
③三者关系逻辑混乱。
正确结论:
①温度变化内能一定变化;
②内能变化温度不一定变化;
③内能变化不一定是热传递;
④温度升高不一定是吸热;
⑤吸热温度不一定升高。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)下列说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量
B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体吸收热量,温度一定升高
D. 物体内能增加,温度一定升高
2.(2024·中考模拟)关于温度、内能和热量,说法正确的是( )
A. 物体温度越高,所含热量越多
B. 物体内能增加,一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增加
D. 物体吸收热量,温度一定升高
3.(2024·中考模拟)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 温度相同的两个物体,内能一定相等
B. 物体吸收热量,内能增加,温度可能不变
C. 物体温度升高,一定吸收了热量
D. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
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第十三章《内能》易错点整理(含真题演练)
目录
第十三章《内能》易错点整理(含真题演练) 1
一、概念易错点 1
二、公式易错点 8
三、单位易错点 10
四、图像易错点 11
五、实验探究易错点 17
六、计算与生活应用易错点 23
一、概念易错点
易错点1:分子动理论的理解偏差
易错表现:
①认为扩散现象只发生在气体和液体中,固体中不会发生扩散;
②认为肉眼可见的颗粒运动(如灰尘飞扬)属于扩散现象;
③认为分子间有时只有引力、有时只有斥力;
④认为分子间引力和斥力不能同时存在。
为什么容易错:对扩散现象的本质(分子的无规则运动)理解不深,容易将宏观物体的机械运动与微观分子的热运动混淆;对分子间作用力的“同时存在”特性认识不足。
正确结论:
①扩散现象可发生在固体、液体和气体中;
②扩散是分子的运动,肉眼不可见,灰尘、柳絮等是宏观运动;
③分子间引力和斥力同时存在;
④“破镜难圆”是因为分子间距离远大于10倍分子直径,作用力微弱。
【针对训练】
1.(2024·镇江)下列现象能说明分子做无规则运动的是( )
A. 花香满园 B. 尘土飞扬 C. 百花怒放 D. 细雨绵绵
答案:A
解析:花香满园说明花香分子在做无规则运动,向四周扩散使人们闻到。尘土飞扬、百花怒放、细雨绵绵都是肉眼可见的宏观物体运动,不能说明分子做无规则运动。
2.(2024·无锡)下列现象,不能用分子动理论说明的是( )
A. 水和酒精混合后总体积变小
B. 红墨水在水中散开
C. 铅块紧压后粘在一起
D. 丝绸摩擦过的玻璃棒吸引纸屑
答案:D
解析:A说明分子间有间隙;B说明分子在做无规则运动;C说明分子间有引力;D是带电体吸引轻小物体,不是分子间作用力。
3.(2024·扬州)对于分子的认识,下列说法正确的是( )
A. 固体很难被压缩,说明固体分子间无空隙
B. 液体可以流动,说明液体分子间无作用力
C. 塑料吸盘能“吸”在墙壁上,说明分子间存在吸引力
D. 闻到远处的花香,说明分子在不停地做无规则运动
答案:D
解析:A错误,固体很难被压缩说明分子间存在斥力;B错误,液体分子间存在作用力;C错误,塑料吸盘“吸”在墙壁上是大气压作用;D正确,闻到花香说明分子在不停地做无规则运动。
易错点2:内能概念的理解误区
易错表现:
①认为0℃的物体没有内能;
②认为内能只与温度有关;
③认为温度不变,内能就一定不变;
④将内能与机械能混淆。
为什么容易错:对内能的定义理解不深;对“一切物体在任何情况下都有内能”缺乏认同;忽略了内能还受质量、状态等因素影响。
正确结论:
①一切物体在任何情况下都有内能;
②内能大小与温度、质量、材料、状态等多个因素有关;
③温度不变,内能可能改变(如晶体熔化);
④内能与宏观机械能无关。
【针对训练】
1.(2025·辽宁模拟)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 热传递和做功在改变物体内能上是等效的
B. 温度高的物体含有的热量多
C. 0℃的冰没有内能
D. 物体吸收热量,内能增加,温度一定升高
答案:A
解析:A正确;B错误,热量是过程量,不能说“含有”;C错误,0℃的冰中分子仍在运动,具有内能;D错误,晶体熔化时吸热内能增加但温度不变。
2.(2024·黑龙江龙东)(多选)关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量
B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体内能增加,一定是外界对它做了功
D. 物体吸收热量,温度不一定升高
答案:B、D
解析:A错误,温度升高可能是外界对物体做功;B正确;C错误,内能增加可能是吸收了热量;D正确,晶体熔化时吸热但温度不变。
3.(2024·云南中考模拟)一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
答案:A
解析:冰熔化成水的过程不断吸热,内能增大,虽然温度保持0℃不变,但分子间距离和分子势能发生了变化。
易错点3:温度、内能、热量三者关系的混淆
易错表现:
①认为“温度越高,含有的热量越多”;
②认为“吸收热量,温度一定升高”;
③认为“温度升高,一定吸收了热量”;
④认为“内能大的物体一定把热量传给内能小的物体”。
为什么容易错:温度、内能、热量是热学中最容易混淆的概念。“热量是过程量”最难理解,常被当作“含有的”状态量。
正确结论:
①热量是过程量,只能说“吸收”或“放出”,不能说“含有”;
②吸收热量内能一定增加,但温度不一定升高;
③温度升高内能一定增加,但不一定吸收了热量;
④热传递的条件是温度差,与内能大小无关。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A. 温度高的物体,含有的热量多
B. 物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
C. 热传递中,热量由内能大的物体传向内能小的物体
D. 0℃冰熔化成0℃水后,温度不变,内能变大
答案:D
解析:A错误,热量不能说“含有”;B错误,内能增加可能是做功;C错误,热传递的条件是温度差;D正确。
2.(2024·中考模拟)下列关于温度、内能和热量的描述中正确的是( )
A. 物体只吸收热量而不对外做功,温度不一定升高
B. 物体吸收了热量,内能一定增加,温度一定升高
C. 物体的温度越高,它所具有的热量就越多
D. 100℃水蒸气的内能一定比100℃水的内能大
答案:A
解析:A正确,晶体熔化时吸热但温度不变;B错误,吸收热量内能一定增加,但温度不一定升高;C错误,热量不能说“具有”;D错误,内能与质量有关。
3.(2024·四川遂宁)关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A. 热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
B. 0℃的冰水混合物内能为零
C. 水的温度越高,所含热量越多
D. 冰在熔化过程中吸收热量,温度和内能均不变
答案:A
解析:A正确,热传递的条件是温度差,与内能多少无关;B错误,一切物体都有内能;C错误,热量不能说“含有”;D错误,冰熔化吸热温度不变但内能增大。
易错点4:改变内能两种方式的辨析
易错表现:
①认为做功改变内能一定是从机械能转化为内能;
②认为热传递是内能从“多的物体”传到“少的物体”;
③分不清具体情境中是做功还是热传递。
为什么容易错:对做功改变内能的“双向性”认识不足;对热传递的“温度差”条件理解不清;对能量转化和转移的区别把握不准。
正确结论:
①做功改变内能是双向的;
②热传递的条件是温度差,热量从高温物体传到低温物体;
③做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
【针对训练】
1.(2025·辽宁)下列实例中,通过做功的方式来改变内能的是( )
A. 冰镇西瓜 B. 炭火烤肉 C. 围炉煮茶 D. 钻木取火
答案:D
解析:A、B、C都是通过热传递改变内能;D钻木取火是通过做功改变内能。
2.(2024·苏州)下列是利用热传递来改变物体内能的是( )
A. 钻木取火 B. 煤炉烧水 C. 压缩气体 D. 搓手取暖
答案:B
解析:A钻木取火是做功;B煤炉烧水是热传递;C压缩气体是做功;D搓手取暖是做功。
3.(2025·江苏淮安)将面糊放入热油锅内炸制“油端子”,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A. 弯折铁丝 B. 压缩空气 C. 钻木取火 D. 给水加热
答案:D
解析:将面糊放入热油中炸是通过热传递改变内能;A、B、C都是通过做功改变内能;D给水加热是热传递,与题意相同。
易错点5:比热容概念的理解偏差
易错表现:
①认为比热容与质量、吸收热量的多少有关;
②认为同一物质在不同状态下比热容相同;
③认为比热容大的物质吸收的热量一定多。
为什么容易错:受公式 的表面形式影响,误认为比热容与 、、 有关。
正确结论:
①比热容是物质的特性,只与种类和状态有关;
②同一物质不同状态比热容不同;
③吸收热量由 决定,比热容大不一定吸收热量多。
【针对训练】
1.(2024·吉林长春)冬天取暖用的“暖气”,通常用水作为介质,这是因为水的( )
A. 密度大 B. 密度小 C. 比热容大 D. 比热容小
答案:C
解析:水的比热容大,相同质量的水降低相同的温度时放出的热量多,取暖效果好。
2.(2024·广西桂林)用相同的燃气灶加热质量相等、初温相同的水和食用油,油的温度总是升高得快些。这是因为( )
A. 水的比热容小,吸热后温度升高得快
B. 油的比热容小,吸热后温度升高得快
C. 在相同时间内,水吸收的热量较多
D. 在相同时间内,油吸收的热量较多
答案:B
解析:用相同的燃气灶加热,相同时间内水和油吸收的热量相同;水的比热容大于油,根据 Q=cmΔt,油温度升高得快。
3.(2024·中考模拟)下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是( )
A. 夏天在房间内洒水降温
B. 用循环水冷却汽车发动机
C. 让热水流过散热器供暖
D. 沿海地区昼夜温差较小
答案:A
解析:A是蒸发吸热降温,与比热容无关;B、C、D都是利用水的比热容大的特性。
易错点6:用比热容解释生活现象时的常见错误
易错表现:
①解释“沿海地区昼夜温差小”时说成“水的温度高”或“水吸收的热量多”;
②解释“暖气用水作介质”时说成“水便宜”;
③认为水比热容大,所以水升温快。
为什么容易错:对比热容的物理意义理解不透;对“比热容大→温度变化慢”这一逻辑关系掌握不牢。
正确结论:
①水的比热容大,吸收相同热量时温度变化小;
②比热容大的物质温度变化慢(升温慢、降温也慢)。
【针对训练】
1.(2024·福建中考改编)水约占人体体重的60%~70%,有助于调节体温,原因之一是水具有较大的( )
A. 热量 B. 内能 C. 温度 D. 比热容
答案:D
解析:水的比热容大,吸收或放出相同热量时温度变化小,有助于调节体温。
2.(2024·广西)冬天,人们常用热水袋取暖。水能长时间供暖,主要原因是水的( )
A. 密度大 B. 密度小 C. 比热容大 D. 比热容小
答案:C
解析:水的比热容大,相同质量的水降低相同的温度时放出的热量多,能长时间供暖。
3.(2024·厦门)厦门被誉为“海上花园”。海水能较好地调节气候,是因为水的( )
A. 比热容大 B. 密度大 C. 比热容小 D. 密度小
答案:A
解析:水的比热容大,吸收或放出相同热量时温度变化小,能调节沿海地区气候。
二、公式易错点
易错点7:热量计算公式Q=cmΔt中各物理量的含义
易错表现:
①将Δt误认为是末温或初温;
②吸热和放热时温度代入混淆;
③计算时未注意温度的单位必须是摄氏度。
为什么容易错:对 Δt 表示温度变化量理解不深;吸热和放热公式中的初温、末温位置容易记混。
正确结论:
① (升温)或 (降温);
②吸热 ,放热 ;
③温度用℃,质量用kg。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)将质量为2kg的水从20℃加热到100℃,水吸收的热量为______J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
答案:6.72×105 J
解析:Q=cm(t−t0)=4.2×103×2×(100−20)=6.72×105J。
2.(2024·中考模拟)质量为500g的铁块,温度从120℃降低到20℃,放出的热量为______J。[c铁=0.46×103 J/(kg·℃)]
答案:2.3×104 J
解析:m=500g = 0.5kg,Δt=120−20=100℃,Q=0.46×103×0.5×100=2.3×104 J。
3.(2024·中考模拟)把-10℃的铁块放进0℃的水中,一段时间后,所有物体均保持在0℃不变。不考虑热传递,下列说法正确的是( )
A. 铁块的内能增大
B. 水的内能增大
C. 铁块放出了热量
D. 水的温度升高了
答案:A
解析:铁块从-10℃升高到0℃,温度升高内能增大,吸收热量;水在0℃结冰(或放热凝固),内能减小,但温度保持0℃不变。
易错点8:热平衡方程 Q吸=Q放 的应用条件
易错表现:
①认为任何情况下放热都等于吸热;
②列方程时忘记考虑热量损失;
③多个物体混合时不知如何建立方程。
为什么容易错:对热平衡方程的适用条件理解不清;对实际热传递中的能量损失考虑不足。
正确结论:
①不计热量损失时 Q放=Q吸;
②有损失时 Q放=Q吸+Q损;
③末温应在所有初温之间。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)将热水倒入冷水中,热平衡后不计热量损失,热水放出的热量______冷水吸收的热量。(选填“大于”“小于”或“等于”)
答案:等于
解析:不计热量损失时,放吸Q放=Q吸。
2.质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体,分别用两个完全相同的加热器加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示。根据图像可知( )
A.甲液体的比热容比乙的比热容大
B.乙液体的比热容比甲的比热容大
C.温度升高液体分子运动变慢
D.加热相同时间,甲液体增加的内能比乙液体增加的内能大
【答案】B
【详解】AB.由图示可以看出,当加热时间相同时即吸收的热量相同时,甲的温度升高的快,利用热量的计算公式Q=cm△t可知,在质量相等、初温相同、吸热也相同的情况下,谁的温度升高得快,它的比热容小;所以甲的比热容小,乙的比热容大,故A不符合题意,B符合题意;
C.温度升高液体分子运动变快,故C不符合题意;
D.由题意可知,加热相同时间,甲和乙吸收热量相同,甲液体增加的内能等于乙液体增加的内能,故D不符合题意。
故选B。
3.(2024·中考模拟)将200g、80℃热水与300g、20℃冷水混合,不计热量损失,混合后的共同温度为______℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
答案:44
解析:Q放=Q吸,0.2(80−t)=0.3(t−20),解得 t=44℃。
三、单位易错点
易错点9&10:比热容单位与焦耳、千焦换算
易错表现:
①比热容单位写成“J/℃”或“J/(kg·K)”;
②1 kJ = 100 J 的错误换算;
③计算后忘记换算单位。
正确结论:
①比热容单位 J/(kg·℃);
②1 kJ = 1000 J;
③质量用kg,温度用℃。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)水的比热容为 4.2×103 J/(kg·℃),其物理意义是______。
答案:质量为1kg的水温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量为 4.2×103 J。
2.(2024·中考模拟)质量为2kg的水,温度升高了50℃,吸收的热量为______J = ______kJ。
答案:4.2×105 J;420 kJ
解析:Q=4.2×103×2×50=4.2×105J = 420 kJ。
3.(2024·中考模拟)将1kg水从20℃加热到100℃,吸收热量______J。若由燃烧酒精提供,需完全燃烧______kg酒精(q酒精=3.0×107 J/kg,不计热损失)。
答案:3.36×105 J;1.12×10−2 kg
解析:Q=4.2×103×1×80=3.36×105 J;m=Q/q=3.36×105/3.0×107=1.12×10−2 kg。
四、图像易错点
易错点11:温度-时间图像中物态变化与内能变化
易错表现:
①认为水平段物体没有吸收热量;
②认为温度不变内能就不变;
③不会从图像判断比热容大小。
正确结论:
①水平段表示吸热但温度不变(熔化/沸腾),内能增大;
②倾斜段斜率越大,比热容越小;
③加热时间反映吸收热量多少。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)如图所示,是某种物质熔化时温度随时间变化的图像.该物质____晶体(填“是”或“不是”),该过程从开始熔化到完全熔化大约持续了_____min,熔化过程中它的内能_____(填“增大”、“不变”或“减小”)
【答案】 是 6 增大
【详解】由图可知,该物质熔化图像有一段平直的线段,表示物质吸收热量温度不变,该物质是晶体.
熔化过程从第6min开始至第12min结束,大约持续了6min,熔化过程中它吸收热量内能增大.
2.下面是我校实验小组的同学研究的热学实验:
(1)小香同学所在实验小组想利用图甲所示的装置来探究冰熔化的特点,他们认为这个装置是可行的。原因是:在一般情况下,外界的空气温度__________冰的熔点(选填“高于”或“低于”);
他们根据数据绘制了温度随时间变化的图象如图(1)题图乙所示,该物质在第5min时处于__________(选填“固态”、“液态”或“固液共存态”),C点时的内能__________其B点时的内能(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(2)小国在“探究不同物质吸热的情况”的实验中,将A、B两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器进行加热,并绘制出如图(2)题图乙所示的图象(不计热量散失);
①在两个完全相同的烧杯中分别装入__________(选填“质量”或“体积”)、初温都相同的A、B两种液体;
②实验中,A、B两种液体吸收热量的多少是用__________来反映的;
③如图乙所示,__________液体的吸热能力较强;
④小国同学又发现在给初温为t0且质量相同的A和B加热相同的时间后,A的温度升高到t1,B的温度升高到t2;若A和B升高相同温度所需加热时间分别为TA、TB,则TA=__________(用t0、t1、t2、TB表示);
⑤若将质量为100g的B液体,从20℃加热到60℃,吸收的热量是,则B的比热容等于__________。
【答案】 高于 固液共存 大于 质量 加热时间 B
【详解】(1)[1]冰的熔点在为0℃,在一般情况下,外界的空气温度高于冰的熔点,冰可以直接从空气中吸热,温度升高到0℃后,继续吸热完成熔化。故装置是可行的。
[2][3]如图(1)题图乙所示,在2~33min内,物质吸热温度保持不变,表明正处于熔化过程中,故该物质在第5min时处于固液共存态,从B点到C点过程物质不断吸热,内能增加,温度上升,故C点时的内能大于其B点时的内能。
(2)①[4]物体吸收热量的多与质量有关,根据控制变量法,在两个完全相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体。
②[5]A、B两种液体吸收热量不易直接测量,实验中,使用完全相同的加热器,相同时间产生的热量相同,可以用加热时间的长短间接反映吸热的多少。运用了转换法。
③[6]如图乙所示,相同的加热时间,即吸收相同热量,B液体的温度上升较慢,根据热量公式可知,B液体的吸热能力较强。
④[7]给初温为t0且质量相同的A和B加热相同的时间后,A的温度升高到t1,B的温度升高到t2;由于吸收热量相同,则
两种物质的比热容之比为
若A和B升高相同温度所需加热时间分别为TA、TB,则它们吸收热量之比为
故
⑤[8]若将质量为100g的B液体,从20℃加热到60℃,吸收的热量是,则B的比热容为
3.某固态物体的质量为,其物质的比热容为,用稳定的热源对它加热,到时刻停止加热,然后让其冷却。上述过程中记录不同时刻的温度,并绘制出温度随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.在时间段,该物体吸收的热量为
B.在时间段,该物质吸收的热量为
C.在时间段,该物体的内能不变
D.该物质在t5~t6时间段的比热容不等于在时间段的比热容
【答案】A
【详解】A.0~t1时间内,物质为固态,其比热容为c,升高的温度为T2-T1,所以,在0~t1时间段,该物质吸收的热量为Q吸=cm(T2-T1),故A正确;
B.因为0~t1时间内,该物体吸收的热量为Q吸=cm(T2-T1),t1~t2时间段,该物体处于熔化过程,需要吸收热量,所以0~t2时间段,该物体吸收的热量大于Q吸=cm(T2-T1),故B错误;
C.在t4~t5时间段,该物体处于凝固过程,温度虽然保持不变,但需不断放出热量,内能会减小,故C错误;
D.物质在t5~t6和0~t1时间段内,同种物质且均处于固态,因此比热容相等,故D错误。
故选A。
易错点12:比热容相关图像的分析
易错表现:
①不会根据图像判断比热容大小;
②认为加热时间相同,温度升高多的物质吸收热量多。
正确结论:
①相同加热器,加热时间反映吸收热量多少;
②升高相同温度,加热时间长的比热容大;
③加热相同时间,温度升高少的比热容大。
【针对训练】
1.为了比较水和食用油的吸热能力,小明用如图所示的装置做了实验。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
5
40
食用油
60
20
5
60
(1)实验器材:玻璃杯、水、食用油、两个相同的电加热器、温度计、___________、停表、搅拌器;
(2)在两烧杯内装入___________相同的水和食用油,食用油和水吸收热量的多少可通过___________来反映;
(3)根据记录的数据还可以发现,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,这样水吸收的热量___________(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(4)通过实验可以得出结论:不同物质的吸热能力一般___________(选填“不同”或“相同”)。
(5)从表中可以看出,___________的比热容较大;
(6)水的比热容为,由表可知食用油的比热容为___________。
【答案】(1)天平
(2) 质量和初温 加热时间
(3) 水 大于
(4)不同
(5)水
(6)
【详解】(1)比较水和食用油的吸热能力实验所需要的实验器材有水、食用油、电加热器、温度计、天平、秒表,其中天平是测量质量的仪器。
(2)[1][2]因为在探究“不同物质吸热能力”的实验中,应保证水和煤油的质量相同、吸收的热量相同,所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和食用油,选用相同电加热器的目的是:使水和食用油在相同时间内吸收相同的热量,所以食用油和水吸收热量的多少可通过加热时间来反映。
(3)[1][2]在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,因为选用相同的酒精灯加热,所以加热时间长的吸收的热量多,即水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(4)通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同,此实验中,水的吸热能力强于是食用油的吸热能力,物质的这种特性用比热容这个物理量来描述。
(5)通过实验数据可知,加热相同的时间,水升高的温度低于食用油升高的温度,可知水的吸热能力更强,其比热容较大。
(6)根据可知,在质量和吸收的热量相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,则食用油的比热容为
2.质量和温度都相同的甲、乙两种物质,用同样的加热器进行加热(可认为两物质每秒吸收热量相同),它们的温度随时间变化的图象如图所示,下列说法正确的是( )(甲、乙两物质在加热过程中质量不变)
A.甲物质的沸点一定是 80℃,乙物质的沸点一定是 40℃
B.0~6min 甲比乙吸收的热量多
C.8~10min 甲和乙继续吸热,因为温度各自保持不变,所以甲和乙的内能都不变
D.0~6min 甲的比热容小于乙的比热容
【答案】D
【详解】A.由图象可知,甲和乙的末温保持不变,但可能处在熔化过程中,也可能处于沸腾过程中,此时的温度不一定是沸点,故A错误;
B.实验中用同样的加热器进行加热,在相同时间内物质吸收的热量是相同的,则在0~6min内两物质吸收的热量都是相同的,故B错误;
C.8~10min甲和乙继续吸热,甲和乙的内能都不断增加,故C错误;
D.由图可知,在0~6min内,加热时间相同,吸收的热量相同,甲的温度变化快,且两物质的质量相同,甲的比热容小,故D正确。
故选D。
五、实验探究易错点
易错点13:比较不同物质吸热能力的实验
易错表现:
①没有控制质量相同;
②认为需要控制初温相同;
③认为两种方法结果可能不同。
正确结论:
①必须控制质量相同;
②不需要控制初温相同;
③两种方法结论相同;
④用相同加热器保证相同时间吸收热量相同。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)在“比较不同物质吸热能力”的实验中,应控制水和食用油的质量______,用______(选填“相同”或“不同”)的加热器加热,通过比较______来反映吸收热量的多少。
答案:相同;相同;加热时间
解析:控制变量法要求质量相同;用相同加热器保证相同时间内吸收热量相同;加热时间反映吸收热量的多少。
2.(2024·营口)下列说法正确的是( )
A. 海绵可以被压缩是因为分子之间有间隙
B. 汽车发动机常用水作冷却剂,是利用了水比热容较大
C. 永动机是不可能制成的,因为它违反了能量守恒定律
D. 八月桂花香飘满园,说明分子在不停地做热运动
答案:B、C、D
解析:A错误,海绵可以被压缩是因为海绵里有空隙;B正确;C正确;D正确。
3.(2024·中考模拟)实验装置
实验方法
(1)转换法
①升高相同温度时,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱或吸收热量的多少,加热时间长的物质吸热能力________或吸收的热量________。
②加热时间相同时,通过比较温度变化的快慢来判断物质的吸热能力,温度变化快的物质吸热能力________。
③控制变量法:使用质量相同、种类不同的物质,且加热源相同。
实验过程与现象分析
(2)水和煤油的要求:________相等。
(3)实验中用相同规格的两个电加热器给水和煤油加热的目的:在相同的时间内保证水和煤油________相同。
(4)热量的计算:________。
某次实验数据如下表所示
物质
质量/kg
升高的温度
加热时间/min
水
0.1
10
2
煤油
0.1
10
1
(5)实验结论:对质量相同的水和煤油加热,使它们升高相同的温度,对水加热需要的时间更________,水的吸热能力更强。不同种类的物质的吸热本领________。
交流与评估
与酒精灯相比,用规格相同的电加热器对水和食用油加热的好处;①更容易控制相同时间内提供的热量相同;②内部加热,热量损失少。
(6)换用水和沙子进行实验时,使用搅拌棒不断搅拌的目的是使物质________。
(7)小明用质量、初温相同的水和食盐水进行实验,他根据加热食盐水到沸腾的时间更长判断得出食盐水的比热容比水大的结论,他的结论________,原因是食盐水和水________不同,没有控制它们升高的温度相同。
(8)小花用规格相同的电加热器给质量相同的水和煤油加热,并用图像对实验数据进行处理,如图丙所示。分析图像可知,都加热4min,水吸收的热量________(选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,物质________(选填“a”或“b”)为煤油,煤油的比热容为________[已知]。
【答案】(1) 强 多 弱
(2)质量
(3)吸收的热量
(4)
(5) 长 不同
(6)受热均匀
(7) 不正确 沸点
(8) 等于 a
【详解】(1)[1]本实验采用转换法判断物质吸热能力,当物质升高相同温度时,加热时间长短反映其吸收热量的多少。加热时间越长,说明物质在升高相同温度过程中需要吸收更多热量,而吸收热量越多,意味着该物质阻碍温度升高的能力越强,即吸热能力强。
[2]由于实验中使用相同规格的加热源(如相同电加热器),在相同时间内提供的热量相同,因此加热时间越长,物质吸收的热量就越多。所以当升高相同温度时,加热时间长的物质吸收的热量多。
[3]当加热时间相同时,说明两种物质吸收的热量相同。根据吸热能力的物理意义,吸收相同热量时,温度变化越快,表明物质的温度越容易被改变,其阻碍温度变化的能力越弱,即吸热能力弱。
(2)实验中探究的是 “不同种类物质的吸热能力”,根据控制变量法,需要保证除物质种类不同外,其他可能影响实验结果的因素均相同。质量是影响物质吸热的重要因素(质量越大,升高相同温度所需热量越多),因此水和煤油的质量必须相等,才能排除质量差异对实验结论的干扰,确保实验结果仅由物质种类不同导致。
(3)实验中使用相同规格的两个电加热器,其核心目的是控制“相同时间内提供的热量相同”,从而保证水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
(4)物体温度变化时,吸收或放出热量的计算公式为。
(5)[1]根据表格数据,水和煤油的质量均为0.1kg,升高的温度均为10℃,此时水的加热时间为2min,煤油的加热时间为1min。由于使用相同规格加热源,加热时间越长,吸收的热量越多,因此对水加热需要的时间更长。
[2]从实验数据可知,质量相同的水和煤油,升高相同温度时,吸收的热量不同(水吸收热量更多),说明不同种类的物质,在质量、升高温度相同的情况下,吸收的热量不同,即它们的吸热本领不同。
(6)在用水和沙子进行实验时,沙子是固体,其导热能力相对较弱,若不搅拌,加热过程中沙子内部容易出现“局部温度过高、局部温度过低”的现象,导致测量的温度不能准确反映沙子整体的温度变化。使用搅拌棒不断搅拌,可使沙子各部分与加热源充分接触,让沙子整体温度均匀升高,确保测量的温度数据真实、准确,避免因局部温度差异影响实验结论。
(7)[1]小明的结论不正确。比热容的定义是“单位质量的物质升高(或降低)单位温度所吸收(或放出)的热量”,比较比热容大小需控制“质量相同、升高的温度相同”,通过比较吸收的热量(加热时间)判断。而小明的实验中,食盐水和水的沸点不同(食盐水沸点高于水),加热到沸腾时,两者升高的温度不同(食盐水升高的温度更大),未满足“控制升高温度相同”的条件,因此无法通过加热时间长短直接判断比热容大小。
[2]水的沸点在标准大气压下为100℃,而食盐水是混合物,其沸点会高于水的沸点(溶液沸点升高原理)。小明将两种物质均加热到沸腾,导致食盐水升高的温度大于水升高的温度,违反了控制变量法的要求,这是其结论错误的根本原因。
(8)[1]实验中使用规格相同的电加热器,加热时间均为4min(相同时间),因此水和煤油吸收的热量相等。
[2]从图像(丙图,结合实验规律)可知,吸收相同热量(加热相同时间)时,比热容小的物质温度变化更快。已知水的比热容大于煤油的比热容,因此温度变化快的物质为煤油。图像中,加热相同时间时,物质a的温度变化比物质b大,故物质a为煤油。
[3]根据表格数据或已知条件,水的比热容。设加热4min时,水和煤油吸收的热量均为Q。由图像可知,加热相同时间(如4min),煤油升高的温度是水升高的温度的2倍, 对于水来说,对于煤油来说,故,整理得
易错点14:扩散现象与分子热运动的实验
易错表现:
①认为红墨水在热水中扩散更快说明分子运动速度与温度成正比;
②认为二氧化氮气体应放在上面。
正确结论:
①温度越高,分子无规则运动越剧烈;
②密度大的二氧化氮应放在下方,排除重力干扰;
③扩散说明分子在运动、分子间有间隙。
【针对训练】
1.(2025·江苏无锡)同时在装有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水,发现热水中的红墨水扩散得快。这个现象说明( )
A. 分子之间有吸引力
B. 分子之间有排斥力
C. 热水分子比冷水分子小
D. 温度越高,分子无规则运动越剧烈
答案:D
解析:热水中的红墨水扩散更快,是因为热水温度高,分子无规则运动更剧烈。
2.(2024·中考模拟)对下列四幅图片的解释不正确的是( )
A.甲图中A集气瓶中应该装空气,这样做的目的是避免重力对实验造成影响
B.乙图中,红墨水在热水中比在冷水中扩散的快,说明温度越高,分子运动越剧烈
C.丙图中将两个铅柱压在一起,下面能够悬挂一个钩码,说明分子之间存在引力
D.丁图中在注射器里装入空气,用手推动活塞将空气压缩,说明分子之间存在斥力
【答案】D
【详解】A.甲图探究的是扩散现象,由于二氧化氮的密度比空气密度大,为了避免重力对实验造成影响,上面的A集气瓶中应该装空气,故A正确,不符合题意;
B.分子的热运动受温度的影响,乙图中红墨水在热水中比在冷水中扩散的快,说明温度越高,分子运动越剧烈,故B正确,不符合题意;
C.分子间存在相互作用的引力和斥力,丙图中紧压在一起的两个铅块能够吊起钩码而不分开,是因为分子之间存在引力,故C正确,不符合题意;
D.用手推动活塞压缩注射器内的空气,是因为分子间存在间隙,而非分子间存在斥力,故D错误,符合题意。
故选D。
3.(2025·江西)在鸡蛋着色的过程中,火龙果、橙子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:色素进入鸡蛋是扩散现象,温度越高扩散越快。
易错点15:分子间作用力的实验
易错表现:
①认为两个铅柱压在一起不易拉开是因为大气压力;
②认为固体和液体很难被压缩是因为分子间只有斥力。
正确结论:
①铅柱粘在一起是分子引力;
②压缩时斥力占主导(引力和斥力同时存在)。
【针对训练】
1.(2024·盐城)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. 分子间有引力
D. 分子间有斥力
答案:C
解析:铅块挤压后粘在一起,说明分子间存在引力。
2.(2024·中考模拟)从分子动理论的角度解释下列现象,错误的是( )
A. 绳子不容易被拉断——分子间存在斥力
B. 酒香不怕巷子深——分子在不停地做无规则运动
C. 向篮球中打气——分子间有间隙
D. 固体很难被压缩——分子间存在斥力
答案:A
解析:A错误,绳子不容易被拉断是因为分子间存在引力,不是斥力。
3.(2024·中考模拟)关于分子动理论,下列说法中不正确的是( )
A. 物质是由大量分子组成的
B. 温度越高,分子的运动越剧烈
C. 分子是组成物质的最小微粒
D. 固体很难被压缩,说明分子间存在斥力
答案:C
解析:A正确;B正确;C错误,分子不是组成物质的最小微粒,分子还可再分(由原子组成);D正确。
六、计算与生活应用易错点
易错点16:热量计算中Δt的选取错误
易错表现:
①将末温与初温之差算反;
②“升高到”与“升高了”混淆;
③多过程温度变化量判断错误。
正确结论:
①“升高到”指末温,“升高了”指温度变化量;
②吸热 末初Δt=t末−t初,放热 初末Δt=t初−t末。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)质量为1kg的水,温度从20℃升高到60℃,吸收热量______J;若温度升高了60℃,则吸收热量______J。[水c水=4.2×103J/(kg·℃)]
答案:1.68×105J;2.52×105J
解析:升高到60℃:Δt=60−20=40℃,Q=4.2×103×1×40=1.68×105J;升高了60℃:Δt=60℃,Q=4.2×103×1×60=2.52×105J。
2.(2024·中考模拟)质量为2kg的铝块,温度从80℃降低到30℃,放出热量______J;若温度降低了30℃,放出热量______J。[c铝=0.88×103J/(kg·℃)]
答案:8.8×104J;5.28×104J
解析:降低到30℃:Δt=80−30=50℃,Q=0.88×103×2×50=8.8×104J;降低了30℃:Δt=30℃,Q=0.88×103×2×30=5.28×104J。
易错点17:热平衡问题的综合计算
易错表现:
①不知道哪些物体放热、吸热;
②忘记考虑热量损失;
③末温判断错误。
正确结论:
①温度高的放热,温度低的吸热;
②末温应在所有初温之间;
③有损失时 Q放=Q吸+Q损。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)将100g、80℃金属块投入200g、20℃水中,不计热量损失,热平衡后温度为30℃。金属块放热______J,水吸热______J。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
答案:8.4×103 J;8.4×103 J
解析:水吸热:Q=4.2×103×0.2×(30−20)=8.4×103 J;金属放热等于水吸热。
2.(2024·中考模拟)将200g、95℃热水与300g、15℃冷水混合,不计热量损失,混合后共同温度______℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
答案:47
解析:0.2(95−t)=0.3(t−15),19−0.2t=0.3t−4.5,23.5=0.5t,t=47℃。
3.(2024·中考模拟)在500g、20℃水中放入200g、95℃金属块,热平衡后水温升高到25℃。不计热量损失,金属块比热容为______J/(kg·℃)。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
答案:0.75×103 J/(kg·℃)
解析:水吸热:Q=4.2×103×0.5×5=1.05×104 J;金属放热:Q=c×0.2×(95−25)=1.05×104,c=1.05×104/(0.2×70)=750 J/(kg·℃)。
易错点18:比热容在生活中的应用辨析
易错表现:
①解释海边沙子烫、海水凉时说成“沙子吸收了更多热量”;
②解释发动机用水冷却时说成“水的温度低”;
③认为水比热容大意味着水“储存”的热量多。
正确结论:
①吸收相同热量,比热容小的温度变化大;
②水的比热容大,升高相同温度时吸收热量多;
③热量是过程量,不能说“储存”。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)夏天在海边,感觉沙子烫脚而海水凉,是因为沙子的比热容______水的比热容,吸收相同热量时沙子温度升高得______。
答案:小于;多
解析:沙子的比热容小于水,吸收相同热量时温度升高得多。
2.(2024·中考模拟)汽车发动机常用水作冷却剂,这是因为水的( )
A. 比热容大,升高相同温度时吸收的热量多
B. 比热容大,吸收相同热量时温度升高得多
C. 比热容小,升高相同温度时吸收的热量少
D. 比热容小,吸收相同热量时温度升高得少
答案:A
解析:水的比热容大,升高相同温度时吸收的热量多,冷却效果好。
3.(2024·南通)《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景,下列过程与物理知识对应不正确的是( )
A. 加热——木炭燃烧时热值不变
B. 蒸煮——油料含有的热量增加
C. 翻炒——目的使油料受热均匀
D. 飘香——分子在做无规则运动
答案:B
解析:A正确,热值是燃料的特性不变;B错误,热量是过程量,不能说“含有”;C正确;D正确。
易错点19:内能、热量与温度变化的逻辑关系
易错表现:
①认为内能增加温度一定升高;
②认为温度降低一定放出了热量;
③三者关系逻辑混乱。
正确结论:
①温度变化内能一定变化;
②内能变化温度不一定变化;
③内能变化不一定是热传递;
④温度升高不一定是吸热;
⑤吸热温度不一定升高。
【针对训练】
1.(2024·中考模拟)下列说法正确的是( )
A. 物体温度升高,一定吸收了热量
B. 物体温度升高,内能一定增加
C. 物体吸收热量,温度一定升高
D. 物体内能增加,温度一定升高
答案:B
解析:A错误,温度升高可能是外界对物体做功;B正确;C错误,晶体熔化时吸热但温度不变;D错误,晶体熔化时内能增加但温度不变。
2.(2024·中考模拟)关于温度、内能和热量,说法正确的是( )
A. 物体温度越高,所含热量越多
B. 物体内能增加,一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增加
D. 物体吸收热量,温度一定升高
答案:C
解析:A错误,热量不能说“含有”;B错误,内能增加可能是做功;C正确;D错误,晶体熔化时吸热但温度不变。
3.(2024·中考模拟)关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A. 温度相同的两个物体,内能一定相等
B. 物体吸收热量,内能增加,温度可能不变
C. 物体温度升高,一定吸收了热量
D. 热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
答案:B
解析:A错误,内能还与质量、状态有关;B正确,晶体熔化时吸热、内能增加、温度不变;C错误,温度升高可能是做功;D错误,热传递的条件是温度差,不是内能差。
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