第十三章 内能(举一反三·单元复习讲义)物理新教材人教版九年级全一册
2026-08-21
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精品
摘要:
该初中物理讲义通过知识框架与归纳表格系统构建第十三章“内能”知识体系,涵盖分子热运动、热量与内能、比热容三大核心知识点,以要点填空、对比分析呈现扩散现象、内能改变方式等重难点,清晰展现微观与宏观概念的内在联系。
讲义亮点在于“概念辨析+实验探究”的分层练习设计,如通过甜酒粑粑变甜现象解释分子动理论,结合探究不同物质吸热能力实验题培养科学思维与探究能力。课后作业涵盖选择、计算等多元题型,基础题巩固概念,综合题提升应用能力,助力学生自主复习,也为教师精准教学提供支持。
内容正文:
第十三章 内能
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(3个知识归纳+5个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
本章从微观分子热运动出发,认识内能,学习两种改变内能的方式,最后学习比热容与热量计算。这一章概念多、易混淆,也是中考高频章节。
有点难
知识归纳
【知识点1 分子热运动】
1.物质是由大量 分子 、 原子 构成的。分子间存在 间隙 。
2.扩散现象:不同物质相互接触时,彼此 进入对方 的现象。
扩散现象说明:①分子在不停地做 无规则运动 ;②分子之间有 间隙 。
3. 温度 越高,扩散越快,说明分子热运动越 剧烈 。
注意:灰尘飞舞、雪花飘落 不是 分子运动。
4.分子间同时存在相互作用的 引力 和 斥力 。
物体很难被拉伸,说明分子间存在 引力 ;物体很难被压缩,说明分子间存在 斥力 ;气体分子间距大,分子间作用力几乎 为零 。
【例1】(25-26•九年级上·河北廊坊•期末)如图所示是贵定有名的小吃甜酒粑粑。煮制甜酒粑粑时,用小锅把水烧开,将揉好的糯米团搓成小圆球,丢入沸水中,煮十至十五分钟,加入甜酒酿、红糖,再用小火煮至沸腾即可食用。下列现象能用分子动理论知识解释的是( )
A.烧开的水不停地翻滚
B.煮熟的甜酒粑粑变甜了
C.沸腾时,糯米小圆球剧烈地翻滚运动
D.沸腾时,甜酒酿颗粒在到处乱窜
【答案】B
【详解】A.烧开的水不停地翻滚,属于宏观物体机械运动,故A不符合题意;
B.煮熟的甜酒粑粑变甜了,是分子热运动,故B符合题意;
C.沸腾时,糯米小圆球剧烈地翻滚运动,属于宏观物体机械运动,故C不符合题意;
D.沸腾时,甜酒酿颗粒在到处乱窜,属于宏观物体机械运动,故D不符合题意。
故选B。
【变式1-1】(25-26•九年级上·江西吉安•期末)春天,漫步在吉安的文星路上,阵阵花香扑鼻,这是______现象。清风吹过,樱花漫天飞舞,这样的现象______(选填“能”或“不能”)用分子动理论加以解释。
【答案】 扩散 不能
【详解】[1] 春天,漫步在吉安的文星路上,阵阵花香扑鼻,这是花香分子扩散到空气中,是扩散现象。
[2]清风吹过,樱花漫天飞舞,这样的现象是机械运动,不能用分子动理论加以解释。
【变式1-2】(25-26•九年级上·四川成都•期末)在学习了“分子动理论”后,小宇进行了以下几个小实验:
(1)如图甲所示,小宇把两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,比较两杯水中墨水扩散的快慢,实验过程中______(选填“能”或“不能”)搅动杯中的水;
(2)如图乙所示,小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL,这说明:分子间存在______;
(3)如图丙所示,小宇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。可以观察到,测力计的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),此现象说明分子间存在_______。
【答案】(1)不能
(2)间隙
(3) 变大 引力
【详解】(1)扩散现象是分子无规则运动的结果,实验目的是观察分子自然扩散情况。若搅动杯中的水,水的流动是外力引起的,不是分子自身无规则运动导致的扩散,会干扰实验结果,所以不能搅动杯中的水。
(2)将50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL,是因为分子之间存在空隙,水分子和酒精分子会进入彼此分子间的空隙,导致总体积变小,这说明分子间存在间隙。
(3)[1]当玻璃板水平接触水面时,水分子和玻璃分子之间存在引力。
[2]向上拉玻璃板时,除了克服玻璃板自身的重力,还需要克服分子间的引力,所以测力计的示数变大,此现象表明分子间存在引力。
【知识点2 热量与内能】
1.内能:物体内部 所有 分子热运动的 分子动能 和 分子势能 的总和;单位 焦耳(J) 。
2.一切物体在 任何 温度下都具有内能。0℃的冰 有 内能。
3.内能大小影响因素: 温度 、 质量 、状态、物质种类。同一物体温度升高,内能 增大 。
晶体熔化时,吸热,温度 不变 ,内能 增大 。
内能与机械能 不同 ,机械能看物体宏观运动,内能看微观分子。
4.改变内能的两种方式: 热传递 和 做功 。两种方式效果 等效 。
(1)热传递:实质是能量的 转移 。发生条件:物体之间存在 温度差 。能量从 高温 物体转移到 低温
物体。
热量符号 Q ,单位 J ;热量是 过程 量。只能说物体 吸收 或 放出 热量;不能说物体 “含有热量”。
例子:烧水、晒太阳属于 热传递 改变内能。
(2)做功:实质是 机械能 与内能之间的 转化 。
外界对物体做功,物体内能 增加 ;例:搓手、弯折铁丝。
物体对外做功,物体内能 减小 ;例:水蒸气推开瓶塞。
5.温度、内能、热量辨析
物体温度升高,内能 一定 增大, 不一定 吸热;
物体内能增大,温度 不一定 升高;物体吸收热量,温度 不一定 升高 晶体熔化、沸腾 。
【例2】(25-26•九年级上·河北邢台•期末)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.运动的物体有内能,静止的物体没有内能
B.质量相同的0℃的水和冰具有相同的内能
C.同一物体的温度越高,其内能越大
D.内能与温度有关,所以温度越高,所含的热量越多
【答案】C
【知识点】温度、热量与内能的区别与联系、内能的概念、影响物体内能大小的因素
【详解】A.一切物体都具有内能,与物体的运动状态无关,故A错误;
B.冰熔化成水要吸热,质量相同的0℃的水的内能大于质量相同的0℃的冰的内能,故B错误;
C.同一物体的温度越高,分子热运动越剧烈,其内能越大,故C正确;
D.热量是过程量,只能描述热传递过程中热量转移的多少,不能说物体“含有的热量”,故D错误。
故选C。
【变式2-1】(25-26•九年级上·陕西渭南•期末)______总是从高温物体传向低温的物体。生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指______高;“两手相互摩擦发热”的“热”是指______;“物体受热,体积膨胀”中的“热”表示______。(均选填“内能”“热量”或“温度”)
【答案】 热量 温度 内能 热量
【详解】热传递过程中,转移的内能的多少叫做热量,热量会自发地从高温物体传向低温物体。
温度是描述物体冷热程度的物理量,“天气很热”是描述环境的冷热程度,因此这里的“热”指温度。
两手相互摩擦时,克服摩擦做功,机械能转化为内能,使手的内能增加温度升高,因此这里的“热”指内能。
“物体受热,体积膨胀”是指物体吸收热量后,温度升高体积膨胀,因此这里的“热”指热量。
【变式2-2】(25-26•九年级上·福建福州•期末)如图所示,医生为病人检查牙齿时,常拿一个带把的金属小平面镜在酒精灯的火焰上烤一烤,然后再放入病人的口腔中。
当小平面镜在火焰上烤一烤时,其内能是增大还是减小, 它是通过什么方式实现的?
【答案】增大,热传递
【详解】火焰温度高,小平面镜温度低,当小平面镜在火焰上烤一烤时,火焰放出热量,小平面镜吸收热量,通过热传递的方式使得小平面镜的内能增加,温度升高。
【知识点3 比热容】
1.比热容符号 c ,单位: J/(kg•℃) 。
2.比热容是物质的一种 特性 ,只和物质的 种类 、 状态 有关;与质量、吸放热、温度变化 无关 。
3.水的比热容:c水= 4.2×10³J/(kg·℃) ;水的比热容大的应用:暖气用水供暖、汽车水冷冷却剂、海边昼夜温差小。
4.吸热公式:Q吸= cm(tt0) ;放热公式:Q放= cm(t0t) 。
5.探究比较不同物质吸热能力实验
实验中选用相同加热器,目的:保证相同时间两种物质 吸收热量 相同。
方法①:吸收相同热量 加热时间相同 ,比较 升高的温度 ,升温越 小 ,比热容越大,吸热能力越强。
方法②:升高相同温度,比较 加热时间 ,加热时间越 长 ,吸收热量越多,比热容越大。
【例3】(25-26•九年级上·河南商丘•期末)关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.物体的比热容与物体升高的温度有关
B.物体的比热容与物体的质量有关
C.物体的比热容与物体吸收或放出的热量有关
D.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均无关
【答案】D
【详解】比热容的定义式为,该式是比热容的计算式,而非决定式。比热容是物质自身的固有属性,仅由物质种类、状态决定,与质量、吸放热量多少、温度变化量均无关。故ABC错误,D正确。
故选D。
【变式3-1】(25-26•九年级上·辽宁抚顺•期末)海陆风的形成原因:白天,与海洋相比,陆地的土地比热容较_______,在相同日照条件下升温较快,气温较高,所以形成海陆风。如图所示的是风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风。仅在海陆风因素的影响下,风力发电机出现的情形是在_______(填“白天”或“夜晚”)。
【答案】 小 夜晚
【详解】根据比热容知识,水的比热容大,土地比热容小,相同日照下,陆地升温快。
图中发电机旋翼朝陆地、尾翼朝大海,说明风从陆地吹向大海(陆风)。夜晚,土地比热容小,降温快,气温低,空气冷却下沉,近地面形成高气压;海洋降温慢,气温高,空气上升,近地面形成低气压。风从高气压吹向低气压,即从陆地吹向海洋(陆风)。
【变式3-2】(25-26•九年级上·吉林四平•期末)如图是建筑工人用钻孔机钻孔的情景,钻孔时钻头会发热,要不断给钻头浇水降温以保护钻头。请用比热容知识解释钻孔时浇水降温的原因。
【答案】见解析
【详解】由Q=cmΔt可知,质量相同的水和其他液体,升高相同的温度,因为水的比热容大,所以水吸收的热量多,降温效果好。
【例4】(25-26•九年级上·福建宁德•期末)质量为的水,温度从 降至,会放出___________的热量。若将这部分热量全部被初温为、质量为的酒精吸收,则酒精的温度将上升___________酒精的比热容为,水的比热容为 。
【答案】
【详解】水放出的热量为
,根据,得
【变式4-1】(25-26•九年级上·陕西榆林•期末)研究表明:煮沸加热对牛奶中的主要营养成分不会造成影响。温度升高后,只有其中的B族维生素,维生素C和风味物质会发生变化,小明妈妈用质量为625g、初温为95℃的热水给小明加热牛奶。牛奶的质量为420g、初温为25℃。加热一段时间后,它们的共同温度为75℃。已知水的比热容为,若水所放出的热量全部被牛奶吸收,求:
(1)用水加热牛奶是通过________________的方式改变牛奶的内能,该过程中牛奶的内能___________(选填“增大”或“减小”)。
(2)加热过程中水放出的热量。
(3)牛奶的比热容。
【答案】(1)热传递 增大
(2)
(3)
【详解】(1)用水加热牛奶时,温度更高的热水和牛奶直接接触,内能从热水转移到牛奶上,这是通过热传递的方式改变物体内能;牛奶吸收热量,分子热运动更剧烈,因此内能增大。
(2)水的质量为
水的温度变化量为
水放出的热量为
(3)水放出的热量全部被牛奶吸收,因此牛奶吸收的热量为
牛奶质量为
牛奶的温度变化量为
牛奶的比热容为
【变式4-2】(25-26•九年级上·江苏宿迁•期末)质量为60kg、温度为20℃的某种液体内能增加1.26×107J,温度升高了50℃(未发生物态变化),求:
(1)这种液体吸收的热量;
(2)这种液体的比热容。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)未发生物态变化时,液体增加的内能等于吸收的热量
(2)由得
【例5】(25-26•九年级上·云南昭通•期末)探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领,装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像,如图乙。则正确的是( )
A.A是水 B.比热容
C.B的比热容 D.加热3min,A吸收热量为
【答案】ACD
【详解】AC.由图乙可知,加热6min,A温度变化量
B温度变化量
由 可知,在 、 相同时, 与 成反比,则A、B的比热容之比
因 , 且水的比热容大于食用油,故A是水;因此B的比热容
故AC正确,B错误;
D.加热6min,A吸收的热量
加热3min,A吸收的热量只有加热6分钟的一半,即
故D正确。
故选ACD。
【变式5-1】(25-26•九年级上·四川成都•期末)为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入等质量的A、B两种液体,并且用完全相同的装置加热,根据实验数据,绘制了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示,分析图像可得A、B两种液体的比热容之比为_______;若A、B两液体吸收热量之比为3:5,那么A、B两液体升高温度之比为_______。
【答案】 2︰3 9︰10
【详解】[1]设液体每分钟吸收的热量为Q,则液体A前2分钟吸收的热量为
液体B前3分钟吸收的热量为
则
已知,则
[2]液体A吸收的热量为
液体B吸收的热量为
由于
则
【变式5-2】(25-26•九年级上·广东茂名•期末)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)从实验效果考虑,本实验选择_____(选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好。在两个相同的容器内分别装入初温、_____相同的沙子和水。
(2)实验中两种液体吸收热量的多少可通过_____(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(3)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是:_____,测得实验数据如表格所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
(4)5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为_____℃。加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点_____(选填“正确”或“错误”)。
(5)分析数据可得沙子的比热容_____(选填“小于”“等于”或“大于”)水的比热容。
【答案】(1) 易拉罐 质量
(2)加热时间
(3)使沙子和水受热均匀
(4) 52 错误
(5)小于
【详解】(1)易拉罐导热性更好,热量传递更快,实验升温现象更明显;实验采用控制变量法,要保证沙子和水初温、质量均相同。
(2)相同酒精灯,相同时间放出热量相等,加热时间越长,物质吸收热量越多,用加热时间反映吸热多少。
(3)防止局部温度过高,保证各处温度一致,测量温度更准确。
(4)图丙温度计分度值1℃,刻度50上方2格,读数52℃;两盏完全相同酒精灯,加热相同时间,沙子和水吸收的热量相等,升温不同是因为比热容不同。
(5)质量相同的沙子和水,吸收相同热量,沙子温度升高更多,由,越大,比热容c越小,故。
模块三 课后作业
一、单选题(共5题)
1.(25-26•九年级上·福建宁德•期末)木工师傅在加工木头做家具时,以下说法正确的是( )
A.我们能闻到木料的清香味是因为分子在不停地做无规则运动
B.锯木头时,锯条温度升高是通过热传递增大内能
C.锯条很烫手,所以锯条的内能一定比木头大
D.锯断的木头不能重新连到一起,说明组成物质的分子间根本就没有引力
【答案】A
【详解】A.闻到木料清香味是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动,故A正确;
B.锯木头时克服摩擦力做功,锯条内能增大温度升高,是通过做功方式改变内能,故B错误;
C.内能大小与物体的温度、质量、状态均有关,仅温度更高不能判断内能更大,故C错误;
D.锯断的木头不能重新拼接,是因为断面处分子间距远大于分子力的作用距离,分子间引力极小可忽略,故D错误。
故选A。
2.(25-26•九年级上·福建宁德•期末)关于内能、热量和温度的关系,下列说法中正确的是( )
A.一碗水倒掉一半后,内能不变
B.1kg、0℃的水的内能比1kg、0℃的冰的内能大
C.在热传递过程中,温度总是从高温物体传向低温物体
D.物体吸收热量,温度一定升高
【答案】B
【详解】A.内能的大小和物体的质量、温度、状态等因素都有关,水倒掉一半后质量减小,内能减小,故A错误;
B.1kg、0℃的冰熔化为1kg、0℃的水需要吸收热量,内能增大,因此1kg、0℃的水内能更大,故B正确;
C.热传递过程中传递的是热量,温度不能传递,故C错误;
D.物体吸收热量,温度不一定升高,比如晶体熔化时吸收热量,但温度保持不变,故D错误。
故选B。
3.(25-26•九年级上·山东济南•期末)下列实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A.铁丝多次弯折处温度升高 B.冬天在室外通过搓手取暖
C.陨石进入大气层升温燃烧 D.煤气灶把水壶里的水烧开
【答案】D
【详解】 ABC.弯折铁丝对铁丝做功、搓手克服摩擦做功、陨石与大气摩擦克服阻力做功,三者均是通过做功的方式改变内能,方式相同,故ABC不符合题意;
D.煤气灶烧水是通过高温的火焰将热量传递给低温的水,属于热传递改变内能,与另外三项方式不同,故D符合题意。
故选D。
4.(25-26•九年级上·辽宁盘锦•期末)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.比热容 B.内能 C.热量 D.密度
【答案】A
【详解】人体内水的比例很大,相同质量的水和其他物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低得少,从而有助于调节人体自身的温度。这是利用了水的比热容大的特点。故选A。
5.(25-26•九年级上·重庆合川•期末)2026年大美合川火爆全国,不仅能吃到刨猪汤,还有很多美食,关于其包含的物理知识,认识正确的是( )
A.烙锅盔:烙锅一般用铁制造,主要是利用了铁的熔点低、比热容大且易于导热的特点
B.烤肉:烤制过程中,若木炭没有完全燃烧,会导致放出的热量减少,木炭热值变小
C.蒸烧白:用电蒸锅时,是通过热传递的方式使烧白的内能增加
D.炒合川肉片:爆炒时,主要是通过做功的方式使肉片的内能增加
【答案】C
【知识点】比热容的概念、单位和物理意义、热值的概念、单位和物理意义、热传递改变物体的内能
【详解】A.烙锅一般用铁制造,这主要是利用了铁的导热性好,使得烙锅能均匀快速地传递热量,还利用了其熔点高、比热容小的特点,吸收相同的热量,铁锅温差变化大,故A错误;
B.热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量多少均没关系,所以即使木炭没有完全燃烧,木炭热值也不会变,故B错误;
C.用电蒸锅时,烧白吸收热量,内能增加,通过热传递的方式使烧白的内能增加,故C正确;
D.爆炒时,主要是通过热传递的方式使肉片的内能增加,故D错误。
故选C。
二、多项选择题(共2题)
6.(25-26•九年级上·北京海淀•期末)有关热现象,下列说法中正确的是( )
A.海波熔化过程中吸收热量,温度不变,内能也不变
B.长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入,是由于发生了扩散现象
C.热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大
D.燃料完全燃烧时放出的热量越多,燃料的热值越大
【答案】BC
【详解】A.海波是晶体,熔化时虽然温度保持不变,但持续吸收热量,内能会增大,并非内能不变。故A错误;
B.不同物质相互接触时彼此进入对方的现象为扩散现象,铅片和金片紧压后互相渗入属于扩散,故B正确;
C.热机效率,其中为转化为机械能的能量,为燃料完全燃烧释放的内能,越大说明内能转化为机械能的比例越大,故C正确;
D.热值是燃料的固有属性,与燃料质量、完全燃烧放出的总热量无关,故D错误。
故选BC。
7.(25-26•九年级上·广西北海•期末)如图所示是合浦小吃油炸三角酥。关于三角酥,下列说法正确的是( )
A.油炸三角酥时周围的人能闻到三角酥的香味,这是扩散现象
B.油炸三角酥时是通过做功改变了三角酥的内能
C.三角酥从油锅里捞出装入盘子后,温度逐渐降低,内能逐渐减小
D.刚出锅的三角酥很烫,是因为三角酥含有的热量多
【答案】AC
【知识点】温度、热量与内能的区别与联系、热传递改变物体的内能、扩散现象
【详解】A.油炸三角酥时周围的人能闻到三角酥的香味,说明分子在不停地做无规则运动,属于扩散现象,故A正确;
B.油炸三角酥时,三角酥从热油中吸收热量,温度升高,是通过热传递改变了三角酥的内能,故B错误;
C.三角酥从油锅里捞出装入盘子后,放出热量,温度逐渐降低,内能逐渐减小,故C正确;
D.热量是一个过程量,只有在物体发生热传递时,我们才用热量这个概念,不能说三角酥含有的热量多,故D错误。
故选AC。
三、填空题(共6题)
8.(25-26•九年级上·安徽合肥•期末)如图所示为我国古老的医疗技法----刮痧,刮痧时要在皮肤上涂一些药油,在刮痧的过程中人们能闻到刺鼻的药味,从分子动理论的角度解释是因为______。
【答案】分子永不停息做无规则运动
【详解】因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动,所以在刮痧的过程中人们能闻到刺鼻的药味,这属于扩散现象。
9.(25-26•九年级上·福建三明•期末)搓手时手心发热,是通过_____ 方式改变内能的;炉火将水烧开,是通过_____ 方式改变内能的。从能量转化的角度看,前者是能的_____ 过程,后者是能的_____ 过程。从分子动理论讲,“墙内开花墙外香”,属于_____ 现象,这个现象说明了_____。
【答案】 做功 热传递 转化 转移 扩散 分子永不停息的做无规则运动
【详解】[1][2][3][4]搓手时,双手克服摩擦做功,机械能可以转化为手的内能,此过程是通过做功的方式改变手的内能,故该过程是能的转化;用炉火将水烧开,炉火温度比水高,热量从炉火传递给水,通过热传递方式增加了水的内能,故该过程是能的转移;
[5][6]人闻到香味,是因为花香分子在空气中做无规则运动,属于扩散现象,扩散现象说明了分子在永不停息的做无规则运动。
10.(25-26•九年级上·江苏镇江•期末)如图所示是手摇爆米花机。将少量玉米放入锅内封好,在火炉上不断转动,锅内玉米粒通过________(选填“热传递”或“做功”)的方式增大内能。当锅内达到一定气压后,打开锅盖,爆米花瞬间爆出,锅内气体内能________(选填“增大”、“减小”或“不变”),温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】 热传递 减小 降低
【详解】改变物体内能的方式分为做功和热传递:玉米放在火炉上加热时,玉米粒从火焰吸收热量,能量发生转移,因此是通过热传递的方式增大内能。
打开锅盖后,锅内高压气体对外膨胀做功,内能转化为机械能,因此气体自身的内能减小,温度降低。
11.(25-26•九年级上·山东菏泽•期末)甲、乙两个物体的质量之比是2:1,吸收相同的热量后,升高的温度之比是3:2,则甲、乙两物体比热容之比是__________.
【答案】1:3
【详解】根据公式Q吸=cmΔt可得,当吸收热量相同时,比热容之比等于质量之比与升高的温度之比的乘积的倒数比,质量之比与升高的温度之比的乘积3:1,所以可得比热容之比为1:3.
12.(25-26•九年级上·福建泉州•期末)图是某沿海城市和内陆城市在同一天的气温变化曲线,内陆城市气温变化对应的曲线是___________ (选填“A”或“B”),这是由于沙石的比热容___________ (选填“大于”或“小于”)水的比热容。
【答案】 A 小于
【详解】[1][2]根据公式可知,质量相同的沙石和水,从太阳处吸收相同的热量后,升高的温度 和比热容c成反比,沙石的比热容小于水的比热容,因此水升高的温度较低,从乙图象可以看出曲线A升高的温度较高,因此曲线A是内陆城市一天气温变化所对应的曲线,B是沿海城市一天气温变化所对应的曲线。
13.(25-26•九年级上·江苏常州•期末)用两个相同的酒精灯给质量相同的未知液体和水加热(实验器材和实验环境均相同),它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,酒精灯加热是利用______方式改变水的内能。由图可知,水的实验图像是______(“甲”/“乙”),未知液体比热容为______,北方常用热水作为供暖液体主要是利用水的______大的属性。[已知]
【答案】 热传递 乙 比热容
【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递,酒精灯加热时热量从酒精灯转移到水中,属于热传递方式改变水的内能;
根据公式,质量相同的不同物质吸收相同热量(相同酒精灯相同时间提供热量相同)时,比热容越大,温度升高越慢。水的比热容大于未知液体,因此升温较慢的图像乙对应水。
由图像可知,相同加热时间内(10min),未知液体和水吸收的热量相同、质量相同,未知液体的温度变化,水的温度变化
根据,,即,约去得,代入数据得。
水的比热容较大,相同质量的水与其他物质相比,降低相同温度时能放出更多热量,因此北方供暖利用水的这一属性。
四、作图与简答(共2题)
14.(25-26•九年级上·重庆渝中•期末)在炎热、晴朗的天气中经常会产生海风和陆风。海水和陆地的比热容不同,使海洋和陆地产生温差从而形成空气流动,即为海风或陆风。请你在图中画出“海风”的气流的方向。
【答案】
【详解】水的比热容比泥土、沙石的大,白天太阳照射时,水面温度上升得慢,陆地温度上升得快,热空气上升,冷空气补充,风从海面吹向陆地,形成海风,如下图
15.(25-26•九年级上·贵州毕节•期末)将质量相同、底面积相同的甲、乙两个不同金属柱加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图。请比较两种金属的比热容大小,并说明理由。
【答案】见解析
【详解】将质量相同、底面积相同的甲、乙两个不同金属柱加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时,说明金属块与冰之间的热传递停止,此时金属块的末温度等于冰的温度,所以两块金属的末温度相同,均等于冰的温度,由于它们的初温度相同,则两块金属降低了相同的温度;由图可知,金属乙熔化的冰多,故其放出的热量多,两块金属的质量相同,降低的温度相同,可知乙的比热容大于甲的比热容。
五、实验题(共2题)
16.(25-26•九年级上·湖北武汉•期末)如图所示,老师在做“向装有少量水的瓶子内打气”的实验。
(1)烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能___________(填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过___________(填“热传递”或“做功”)改变了瓶内气体的内能。
(2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现。这一过程中,能量转化情况是____能转化为____能。白雾未消失时,如果马上盖上塞子,再次向瓶内打气,则会看到___________。
【答案】(1) 增大 做功
(2) 内 机械 白雾消失
【详解】(1)[1][2]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气,对里面的气体做功,气体的内能变大,通过做功的方式改变气体的内能。
(2)[1][2]当瓶塞跳起来时,水蒸气对瓶塞做功,内能转化为机械能,水蒸气的内能减少,温度降低,水蒸气液化成小水滴,这些小水滴就是看到的白雾,白雾未消失时,如果马上盖上塞子,再次向瓶内打气,瓶内内能增大,温度升高,因此会看到白雾消失,这是汽化现象。
17.(25-26•九年级上·广东清远•期末)为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,应该向两个烧杯中加入______(选填“质量”和“体积”)相同的两种不同液体;
(2)如图甲所示,组装实验装置时,应遵循“自下而上”的原则调整固定夹的高度,调节时,______(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(3)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到40℃时,A增加的内能______(选填“”“”或“”)B增加的内能;若使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是______(选填“A”或“B”)。由图像可知吸热能力较强的是______(选填“A”或“B”);
(4)若A液体的比热容为,则B液体的比热容为______;
(5)液体______(填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输送能量的介质。
【答案】(1)质量
(2)需要
(3) A B
(4)/3150
(5)B
【详解】(1)根据控制变量法,比较不同物质的吸热能力,需要控制不同物质的质量相同,实验中,应该向两个烧杯中加入质量相同的两种不同液体。
(2)如图甲所示,组装实验装置时,要用酒精灯的外焰加热,应遵循“自下而上”的原则调整固定夹的高度,调节时,需要点燃酒精灯。
(3)[1]根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到40℃时,B加热时间长,B吸热多,故A增加的内能小于B增加的内能。
[2][3]若使两者吸收相同的热量,即加热相同时间,则温度变化最大的是A。根据比较吸热能力的方法:在吸收热量、质量相同的情况下,液体的温度变化量越大,则该液体的吸热能力弱。故吸热能力较强的是B。
(4)根据图乙可知,等质量的A、B升高相同的温度,用时分别为2min、3min,则
故
(5)根据图乙可知,升高相同的温度,B的加热时间长,吸收的热量多,吸热能力强,即比热容大,根据可知,相同质量的B同其他物质相比,降低相同的温度,放热更多, 因此B适合作为家中“暖气”中输送能量的介质。
六、计算题(共2题)
18.(25-26•九年级上·安徽阜阳•期末)如图甲所示,把凉牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图像如图乙所示。奶瓶质量忽略不计,牛奶的质量700g,热水的质量是250g[不计热损失,]求:
(1)牛奶在加热过程中获得的内能是多少?
(2)牛奶的比热容是多少?
【答案】(1)4.2×104J;
(2)3×103J/(kg·℃)
【详解】(1)由题意可知,由于不计热损失,所以水放出的热量等于牛奶吸收的热量,由图可知,热水的初始温度为80℃,末温为40℃,根据可得,水放出的热量为
由于牛奶吸收的热量等于其内能的增量,所以牛奶在加热过程中获得的内能是4.2×104J。
(2)由图可知,牛奶的初始温度为20℃,末温为40℃,根据可知,牛奶的比热容是
19.(25-26•九年级上·江西九江•期末)小明家的楼顶上安装了一台电辅助式太阳能热水器,天气晴朗时,若每平方米面积上在1h内得到太阳辐射的能量平均为(2.52×106J)
(1)热水器接收太阳能总的有效面积为2m2,每天接收太阳能的时间以10h计算,则每天接收太阳的总能量为多少焦?
(2)热水器能把接收到的太阳能全部转变成水的内能,则这些能量可以将质量为100kg的水加热升温多少摄氏度?
【答案】(1) 5.04×107J;(2)120℃
【详解】解:(1)由题可得,每天接收太阳的总能量
Q接=2.52×106J/(m2·h)×2m2×10h=5.04×107J
(2)水吸收的热量
Q吸=Q接=5.04×107J
水温度升高
=120℃
答:(1)每天接收太阳的总能量为5.04×107J;
(2)这些能量可以将质量为100kg的水加热升温120℃。
七、阅读题(共1题)
20.(25-26•九年级上·广东惠州•期末)阅读短文,回答问题。
风寒温度
人们都有这样的体验:走在街上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵大风,顿时感觉周身寒冷,这就是风寒效应。风寒效应会影响人体对冷的感觉,导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来,人体的主要散热部位是皮肤,通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时,在人体皮肤和周围空气之间有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走。风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度,并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系。
下表是在气温为5℃时,风寒温度和风速的关系。
风速(km/h)
0
10
20
30
40
风寒温度(℃)
5
3
1
﹣1
﹣3
(1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式_________;
A.辐射 B.传导 C.对流 D.汗液蒸发
(2)一个质量为50kg的人散失热量4.2×103J,如果人体没有产生相应的热量,则体温将下降_________℃ [人体的比热容取4.2×103J/(kg·℃)];
(3)冬天人们会用暖水袋取暖是因为水的_________大,这是利用_________方式改变人的内能;
(4)根据所给数据计算出,当气温为5℃,风速为35km/h时,风寒温度为_________℃,此时地面的水会结冰吗?_________(填“会”“不会”)。
【答案】(1)C
(2)0.02
(3) 比热容 热传递
(4) ﹣2 不会
【详解】(1)风加速了人体周围空气流动速度,加强了对流,加快了对流散失的热量,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)由知道,降低的温度
(3)[1]因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以暖水袋中用水做传热介质。
[2]用暖水袋取暖是利用热传递的方法改变内能。
(4)[1][2]当气温为5℃,风速为35km/h时,风寒温度
此时水的温度为5℃,没有达到凝固点,故地面的水不会结冰。
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第十三章 内能
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(3个知识归纳+5个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
本章从微观分子热运动出发,认识内能,学习两种改变内能的方式,最后学习比热容与热量计算。这一章概念多、易混淆,也是中考高频章节。
有点难
知识归纳
【知识点1 分子热运动】
1.物质是由大量 、 构成的。分子间存在 。
2.扩散现象:不同物质相互接触时,彼此 的现象。
扩散现象说明:①分子在不停地做 ;②分子之间有 。
3. 温度 越高,扩散越快,说明分子热运动越 。
注意:灰尘飞舞、雪花飘落 分子运动。
4.分子间同时存在相互作用的 和 。
物体很难被拉伸,说明分子间存在 ;物体很难被压缩,说明分子间存在 ;气体分子间距大,分子间作用力几乎 。
【例1】(25-26•九年级上·河北廊坊•期末)如图所示是贵定有名的小吃甜酒粑粑。煮制甜酒粑粑时,用小锅把水烧开,将揉好的糯米团搓成小圆球,丢入沸水中,煮十至十五分钟,加入甜酒酿、红糖,再用小火煮至沸腾即可食用。下列现象能用分子动理论知识解释的是( )
A.烧开的水不停地翻滚
B.煮熟的甜酒粑粑变甜了
C.沸腾时,糯米小圆球剧烈地翻滚运动
D.沸腾时,甜酒酿颗粒在到处乱窜
【变式1-1】(25-26•九年级上·江西吉安•期末)春天,漫步在吉安的文星路上,阵阵花香扑鼻,这是______现象。清风吹过,樱花漫天飞舞,这样的现象______(选填“能”或“不能”)用分子动理论加以解释。
【变式1-2】(25-26•九年级上·四川成都•期末)在学习了“分子动理论”后,小宇进行了以下几个小实验:
(1)如图甲所示,小宇把两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,比较两杯水中墨水扩散的快慢,实验过程中______(选填“能”或“不能”)搅动杯中的水;
(2)如图乙所示,小宇先后将50mL水和50mL的酒精倒入玻璃管中,反复翻转几次后发现水和酒精的总体积小于100mL,这说明:分子间存在______;
(3)如图丙所示,小宇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。可以观察到,测力计的示数_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),此现象说明分子间存在_______。
【知识点2 热量与内能】
1.内能:物体内部 分子热运动的 和 的总和;单位 。
2.一切物体在 温度下都具有内能。0℃的冰 内能。
3.内能大小影响因素: 、 、状态、物质种类。同一物体温度升高,内能 。
晶体熔化时,吸热,温度 ,内能 。
内能与机械能 ,机械能看物体宏观运动,内能看微观分子。
4.改变内能的两种方式: 和 。两种方式效果 。
(1)热传递:实质是能量的 。发生条件:物体之间存在 。能量从 物体转移到
物体。
热量符号 ,单位 ;热量是 量。只能说物体 或 热量;不能说物体 “含有热量”。
例子:烧水、晒太阳属于 改变内能。
(2)做功:实质是 与内能之间的 。
外界对物体做功,物体内能 ;例:搓手、弯折铁丝。
物体对外做功,物体内能 ;例:水蒸气推开瓶塞。
5.温度、内能、热量辨析
物体温度升高,内能 增大, 吸热;
物体内能增大,温度 升高;物体吸收热量,温度 升高 。
【例2】(25-26•九年级上·河北邢台•期末)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.运动的物体有内能,静止的物体没有内能
B.质量相同的0℃的水和冰具有相同的内能
C.同一物体的温度越高,其内能越大
D.内能与温度有关,所以温度越高,所含的热量越多
【变式2-1】(25-26•九年级上·陕西渭南•期末)______总是从高温物体传向低温的物体。生活中的“热”含义非常丰富,物理学中,“天气很热”中的“热”是指______高;“两手相互摩擦发热”的“热”是指______;“物体受热,体积膨胀”中的“热”表示______。(均选填“内能”“热量”或“温度”)
【变式2-2】(25-26•九年级上·福建福州•期末)如图所示,医生为病人检查牙齿时,常拿一个带把的金属小平面镜在酒精灯的火焰上烤一烤,然后再放入病人的口腔中。
当小平面镜在火焰上烤一烤时,其内能是增大还是减小, 它是通过什么方式实现的?
【知识点3 比热容】
1.比热容符号 ,单位: 。
2.比热容是物质的一种 ,只和物质的 、 有关;与质量、吸放热、温度变化 。
3.水的比热容:c水= ;水的比热容大的应用:暖气用水供暖、汽车水冷冷却剂、海边昼夜温差小。
4.吸热公式:Q吸= ;放热公式:Q放= 。
5.探究比较不同物质吸热能力实验
实验中选用相同加热器,目的:保证相同时间两种物质 相同。
方法①:吸收相同热量 ,比较 ,升温越 ,比热容越大,吸热能力越强。
方法②:升高相同温度,比较 ,加热时间越 ,吸收热量越多,比热容越大。
【例3】(25-26•九年级上·河南商丘•期末)关于比热容,下列说法中正确的是( )
A.物体的比热容与物体升高的温度有关
B.物体的比热容与物体的质量有关
C.物体的比热容与物体吸收或放出的热量有关
D.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收或放出的热量均无关
【变式3-1】(25-26•九年级上·辽宁抚顺•期末)海陆风的形成原因:白天,与海洋相比,陆地的土地比热容较_______,在相同日照条件下升温较快,气温较高,所以形成海陆风。如图所示的是风力发电机独特的尾翼结构,能使其旋翼自动迎风。仅在海陆风因素的影响下,风力发电机出现的情形是在_______(填“白天”或“夜晚”)。
【变式3-2】(25-26•九年级上·吉林四平•期末)如图是建筑工人用钻孔机钻孔的情景,钻孔时钻头会发热,要不断给钻头浇水降温以保护钻头。请用比热容知识解释钻孔时浇水降温的原因。
【例4】(25-26•九年级上·福建宁德•期末)质量为的水,温度从 降至,会放出___________的热量。若将这部分热量全部被初温为、质量为的酒精吸收,则酒精的温度将上升___________酒精的比热容为,水的比热容为 。
【变式4-1】(25-26•九年级上·陕西榆林•期末)研究表明:煮沸加热对牛奶中的主要营养成分不会造成影响。温度升高后,只有其中的B族维生素,维生素C和风味物质会发生变化,小明妈妈用质量为625g、初温为95℃的热水给小明加热牛奶。牛奶的质量为420g、初温为25℃。加热一段时间后,它们的共同温度为75℃。已知水的比热容为,若水所放出的热量全部被牛奶吸收,求:
(1)用水加热牛奶是通过________________的方式改变牛奶的内能,该过程中牛奶的内能___________(选填“增大”或“减小”)。
(2)加热过程中水放出的热量。
(3)牛奶的比热容。
【变式4-2】(25-26•九年级上·江苏宿迁•期末)质量为60kg、温度为20℃的某种液体内能增加1.26×107J,温度升高了50℃(未发生物态变化),求:
(1)这种液体吸收的热量;
(2)这种液体的比热容。
【例5】(25-26•九年级上·云南昭通•期末)探究小组用如图甲所示数字化实验设备探究水和食用油的吸热本领,装置中的两个试管分别装有100g水和100g食用油。根据实验数据绘制温度随加热时间变化的图像,如图乙。则正确的是( )
A.A是水 B.比热容
C.B的比热容 D.加热3min,A吸收热量为
【变式5-1】(25-26•九年级上·四川成都•期末)为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入等质量的A、B两种液体,并且用完全相同的装置加热,根据实验数据,绘制了两种液体的温度随时间变化的图像,如图所示,分析图像可得A、B两种液体的比热容之比为_______;若A、B两液体吸收热量之比为3:5,那么A、B两液体升高温度之比为_______。
【变式5-2】(25-26•九年级上·广东茂名•期末)小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)从实验效果考虑,本实验选择_____(选填“烧杯”或“易拉罐”)作为盛放液体的容器较好。在两个相同的容器内分别装入初温、_____相同的沙子和水。
(2)实验中两种液体吸收热量的多少可通过_____(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较。
(3)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是:_____,测得实验数据如表格所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
温度/℃
沙子
18
22
29
37
45
—
水
18
19
21
23
25
27
(4)5min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为_____℃。加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点_____(选填“正确”或“错误”)。
(5)分析数据可得沙子的比热容_____(选填“小于”“等于”或“大于”)水的比热容。
模块三 课后作业
一、单选题(共5题)
1.(25-26•九年级上·福建宁德•期末)木工师傅在加工木头做家具时,以下说法正确的是( )
A.我们能闻到木料的清香味是因为分子在不停地做无规则运动
B.锯木头时,锯条温度升高是通过热传递增大内能
C.锯条很烫手,所以锯条的内能一定比木头大
D.锯断的木头不能重新连到一起,说明组成物质的分子间根本就没有引力
2.(25-26•九年级上·福建宁德•期末)关于内能、热量和温度的关系,下列说法中正确的是( )
A.一碗水倒掉一半后,内能不变
B.1kg、0℃的水的内能比1kg、0℃的冰的内能大
C.在热传递过程中,温度总是从高温物体传向低温物体
D.物体吸收热量,温度一定升高
3.(25-26•九年级上·山东济南•期末)下列实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A.铁丝多次弯折处温度升高 B.冬天在室外通过搓手取暖
C.陨石进入大气层升温燃烧 D.煤气灶把水壶里的水烧开
4.(25-26•九年级上·辽宁盘锦•期末)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.比热容 B.内能 C.热量 D.密度
5.(25-26•九年级上·重庆合川•期末)2026年大美合川火爆全国,不仅能吃到刨猪汤,还有很多美食,关于其包含的物理知识,认识正确的是( )
A.烙锅盔:烙锅一般用铁制造,主要是利用了铁的熔点低、比热容大且易于导热的特点
B.烤肉:烤制过程中,若木炭没有完全燃烧,会导致放出的热量减少,木炭热值变小
C.蒸烧白:用电蒸锅时,是通过热传递的方式使烧白的内能增加
D.炒合川肉片:爆炒时,主要是通过做功的方式使肉片的内能增加
二、多项选择题(共2题)
6.(25-26•九年级上·北京海淀•期末)有关热现象,下列说法中正确的是( )
A.海波熔化过程中吸收热量,温度不变,内能也不变
B.长时间紧压在一起的铅片和金片互相渗入,是由于发生了扩散现象
C.热机效率越高,它将内能转化为机械能的比例越大
D.燃料完全燃烧时放出的热量越多,燃料的热值越大
7.(25-26•九年级上·广西北海•期末)如图所示是合浦小吃油炸三角酥。关于三角酥,下列说法正确的是( )
A.油炸三角酥时周围的人能闻到三角酥的香味,这是扩散现象
B.油炸三角酥时是通过做功改变了三角酥的内能
C.三角酥从油锅里捞出装入盘子后,温度逐渐降低,内能逐渐减小
D.刚出锅的三角酥很烫,是因为三角酥含有的热量多
三、填空题(共6题)
8.(25-26•九年级上·安徽合肥•期末)如图所示为我国古老的医疗技法----刮痧,刮痧时要在皮肤上涂一些药油,在刮痧的过程中人们能闻到刺鼻的药味,从分子动理论的角度解释是因为______。
9.(25-26•九年级上·福建三明•期末)搓手时手心发热,是通过_____ 方式改变内能的;炉火将水烧开,是通过_____ 方式改变内能的。从能量转化的角度看,前者是能的_____ 过程,后者是能的_____ 过程。从分子动理论讲,“墙内开花墙外香”,属于_____ 现象,这个现象说明了_____。
10.(25-26•九年级上·江苏镇江•期末)如图所示是手摇爆米花机。将少量玉米放入锅内封好,在火炉上不断转动,锅内玉米粒通过________(选填“热传递”或“做功”)的方式增大内能。当锅内达到一定气压后,打开锅盖,爆米花瞬间爆出,锅内气体内能________(选填“增大”、“减小”或“不变”),温度________(选填“升高”、“降低”或“不变”)。
11.(25-26•九年级上·山东菏泽•期末)甲、乙两个物体的质量之比是2:1,吸收相同的热量后,升高的温度之比是3:2,则甲、乙两物体比热容之比是__________.
12.(25-26•九年级上·福建泉州•期末)图是某沿海城市和内陆城市在同一天的气温变化曲线,内陆城市气温变化对应的曲线是___________ (选填“A”或“B”),这是由于沙石的比热容___________ (选填“大于”或“小于”)水的比热容。
13.(25-26•九年级上·江苏常州•期末)用两个相同的酒精灯给质量相同的未知液体和水加热(实验器材和实验环境均相同),它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,酒精灯加热是利用______方式改变水的内能。由图可知,水的实验图像是______(“甲”/“乙”),未知液体比热容为______,北方常用热水作为供暖液体主要是利用水的______大的属性。[已知]
四、作图与简答(共2题)
14.(25-26•九年级上·重庆渝中•期末)在炎热、晴朗的天气中经常会产生海风和陆风。海水和陆地的比热容不同,使海洋和陆地产生温差从而形成空气流动,即为海风或陆风。请你在图中画出“海风”的气流的方向。
15.(25-26•九年级上·贵州毕节•期末)将质量相同、底面积相同的甲、乙两个不同金属柱加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一段时间后,冰块形状基本不再变化时的情形如图。请比较两种金属的比热容大小,并说明理由。
五、实验题(共2题)
16.(25-26•九年级上·湖北武汉•期末)如图所示,老师在做“向装有少量水的瓶子内打气”的实验。
(1)烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能___________(填“增大”、“减小”或“不变”),这是通过___________(填“热传递”或“做功”)改变了瓶内气体的内能。
(2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现。这一过程中,能量转化情况是____能转化为____能。白雾未消失时,如果马上盖上塞子,再次向瓶内打气,则会看到___________。
17.(25-26•九年级上·广东清远•期末)为了探究不同物质的吸热能力,在两个相同的容器中分别装入A、B两种液体,并且用相同的装置加热,如图甲所示。
(1)实验中,应该向两个烧杯中加入______(选填“质量”和“体积”)相同的两种不同液体;
(2)如图甲所示,组装实验装置时,应遵循“自下而上”的原则调整固定夹的高度,调节时,______(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(3)根据实验数据,小明绘制了两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示,分析可知,两温度计示数都升高到40℃时,A增加的内能______(选填“”“”或“”)B增加的内能;若使两者吸收相同的热量,则温度变化最大的是______(选填“A”或“B”)。由图像可知吸热能力较强的是______(选填“A”或“B”);
(4)若A液体的比热容为,则B液体的比热容为______;
(5)液体______(填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输送能量的介质。
六、计算题(共2题)
18.(25-26•九年级上·安徽阜阳•期末)如图甲所示,把凉牛奶放在热水中加热,经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图像如图乙所示。奶瓶质量忽略不计,牛奶的质量700g,热水的质量是250g[不计热损失,]求:
(1)牛奶在加热过程中获得的内能是多少?
(2)牛奶的比热容是多少?
19.(25-26•九年级上·江西九江•期末)小明家的楼顶上安装了一台电辅助式太阳能热水器,天气晴朗时,若每平方米面积上在1h内得到太阳辐射的能量平均为(2.52×106J)
(1)热水器接收太阳能总的有效面积为2m2,每天接收太阳能的时间以10h计算,则每天接收太阳的总能量为多少焦?
(2)热水器能把接收到的太阳能全部转变成水的内能,则这些能量可以将质量为100kg的水加热升温多少摄氏度?
七、阅读题(共1题)
20.(25-26•九年级上·广东惠州•期末)阅读短文,回答问题。
风寒温度
人们都有这样的体验:走在街上,穿着的衣服感觉冷暖刚好适宜,这时突然起了一阵大风,顿时感觉周身寒冷,这就是风寒效应。风寒效应会影响人体对冷的感觉,导致人体感觉的温度与温度计的示数有明显的差别。原来,人体的主要散热部位是皮肤,通过皮肤红外辐射、接触传导热量、冷热空气对流和汗液蒸发等方式散热。当无风时,在人体皮肤和周围空气之间有一个比较稳定的空气层,由于空气是热的不良导体,可以起到保温作用;当刮风时,稳定的空气保温层不断被新来的冷空气所代替,并把热量带走。风速越大,人体散失的热量越快、越多,人也就感觉越寒冷。科学家提出用风寒温度描述刮风时人体皮肤感觉的温度,并通过大量实验找出了风寒温度和风速的关系。
下表是在气温为5℃时,风寒温度和风速的关系。
风速(km/h)
0
10
20
30
40
风寒温度(℃)
5
3
1
﹣1
﹣3
(1)风会使人感觉更寒冷的原因主要是加强了下列哪种散热方式_________;
A.辐射 B.传导 C.对流 D.汗液蒸发
(2)一个质量为50kg的人散失热量4.2×103J,如果人体没有产生相应的热量,则体温将下降_________℃ [人体的比热容取4.2×103J/(kg·℃)];
(3)冬天人们会用暖水袋取暖是因为水的_________大,这是利用_________方式改变人的内能;
(4)根据所给数据计算出,当气温为5℃,风速为35km/h时,风寒温度为_________℃,此时地面的水会结冰吗?_________(填“会”“不会”)。
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