12.2 内能　热传递（讲义）物理新教材苏科版九年级上册

本讲义聚焦初中物理“内能与热传递”核心知识点，系统构建从分子热运动到内能概念的认知支架，涵盖内能定义、影响因素（温度、质量、状态）及与机械能的区别，延伸至热传递的条件、实质及生活实例，形成完整知识脉络。 该资料突出物理观念与科学思维培养，通过分子模型图、扩散实验等可视化资源辅助理解，结合旗花面烹饪、羊肉汤锅等生活实例深化应用，题型分类含解题方法与易错警示，课中助力教师高效授课，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。

第十二章 机械能和内能 二、内能　热传递 课标要点 1.了解内能的概念，知道物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。 2.知道一切物体，不论温度高低，都具有内能；知道分子热运动的概念。 3.通过实验（探究扩散快慢与温度的关系），知道温度越高，分子无规则运动越剧烈，物体的内能越大。 4.知道热传递是改变物体内能的一种方式，知道热传递发生的条件（存在温度差）。 5。理解热传递的实质是能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。 6.能列举生活中通过热传递改变物体内能的实例，体会物理与生活的紧密联系。 学习重难点 重点：内能的概念；温度与内能的关系；热传递的概念、发生条件（存在温度差）及实质。 难点：对内能概念的理解：温度、热量、内能三个物理量的区别与联系：从微观角度理解热传递的实质。 知识点 内能 1. 内能的定义： 与运动的物体具有动能一样，组成物质的分子也在 ，物理学中将分子因为运动所具有的能量叫做 。发生形变的弹簧具有弹性势能，分子间由于存在相互作用的引力和斥力，分子也具有势能，物理中称之为 。 在物理学中，物体内部所有 与 的总和叫做物体的内能。 2. 一切物体都具有内能： 一切物体，不论温度高低，其内部的分子都处在永不停息的无规则运动中，且分子间存在相互作用，因此一切物体都具有内能，内能永远不可能为0. 注意：内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，属于宏观统计量。单纯考虑一个分子的动能和势能没有实际意义。 3. 影响物体内能大小的因素： （1）温度：温度是影响内能的主要因素，同一个物体，温度越高，分子运动越 ，它具有的内能就越 。 （2）质量：内能是物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和，组成物体的分子越多，物体的质量就越 ，所以物体的内能与物体的质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，它具有的内能就越 。 （3）体积与状态：分子间存在相互作用力，当分子间距离发生变化时，分子间作用力 ，改变分子势能，而分子间距离的变化直接引起物体体积（不明显）和状态的变化，对于同种物质，状态对于内能的影响： 态＜ 态＜ 态。 4. 内能与机械能的比较（重点辨析）： 内能和机械能是两种不同形式的能量，二者既有区别又有联系。 比较的项目 内能 机械能 定义 物体内部所有分子动能与分子势能的总和 物体的动能与势能（重力势能、弹性势能）的总和 研究对象 微观（分子层面） 宏观（与物体的机械运动相关） 影响因素 温度、质量、状态、体积 质量、速度、高度、弹性形变程度 能否为0 不能为0（一切物体在任何情况下都具有内能） 可以为0（静止且处于0势能面上的物体） 二者的关系 内能和机械能是两种不同形式的能量，可以同时存在，但没有直接必然的联系。内能增大，机械能不一定增大；机械能增大，内能也不一定增大。 随学随练 1．下列关于内能的说法中，正确的是（     ） A．热水中每个水分子都具有较大的内能 B．0℃以下的冰没有内能 C．温度高的水的内能比温度低的水的内能大 D．质量相同的0℃水和冰，它们的内能不同 2．温度为-10℃的冰块________（选填“具有”或“没有”）内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水，温度________高，内能________大（后两空均选填“水蒸气”“水”或“一样”）。 3．小红对质量为300g的冰加热，并根据冰熔化成水的过程中记录的数据绘制了如图所示的图像。第10min时冰水混合物的内能____________（大于/等于/小于）第5min时冰水混合物的内能，其中主要是物质的____________（分子动能/分子势能）发生了改变。 知识点 热传递——改变物体内能的一种方式 1. 认识热传递： 当物体或物体的不同部分之间存在 时，就会发生热传递。发生热传递时，能量从 处转移到 处，直至 。热传递是改变物体内能的一种方式。 2. 热传递发生的条件： 存在温度差是热传递发生的必要条件。自发条件下，只能由高温物体向低温物体传递，当温度差消失（温度相同/热平衡）时，热传递停止。 3. 热传递的实质： 热传递的实质是能量从高温处 到低温处，直至温度相同。 传递的是能量（内能）。高温物体放出能量，内能 ，温度 ；低温物体吸收能量，内能 ，温度 。 注意：热传递传递的是热量（内能的转移量），不是温度； 不能说“高温物体把温度传给低温物体”，只能说“高温物体把能量（热量）传递给低温物体”。 4. 生活中热传递的实例分析： 实例 现象 内能变化 原因 金属勺放在热汤中 勺变热 内能增大 吸收热汤传递的能量 食品放入冰箱 食品变冷 内能减小 放出能量给冰箱内部 毛巾放在取暖器旁 毛巾变热 内能增大 吸收取暖器传递的能量 5. 热传递改变内能的判断方法： 若物体温度升高，则内能增大（ 了热量）； 若物体温度降低，则内能减小（ 了热量）； 判断是否发生热传递，关键是看是否存在 。 6. 改变内能的另一种方式（拓展）： 除了热传递，做功也可以改变物体的内能（如摩擦生热、压缩气体使气体内能增大等），在后续章节中会进一步学习。 随学随练 1．下列关于温度、内能和热量的说法正确的是（     ） A．发生热传递时，温度从高温物体传递到低温物体 B．物体放热时，其温度一定降低 C．热水烫嘴，因为热水含有的热量多 D．内能相同的两物体之间可能发生热传递 2．陕西的旗花面是一道广受欢迎的家常美食。在烹饪过程中，需要将事先准备好的面条煮熟后捞出备用，同时准备好各种配料如蔬菜、肉类等，最后将这些配料与煮好的面条一同放入锅中翻炒或炖煮片刻，加入适量的调味料即可出锅享用。下列有关说法正确的是（     ） A．锅中水沸腾后，温度不变，内能也不变 B．刚出锅的旗花面很烫，是因为它含有很高的热量 C．煮面条时，是通过热传递的方式使面条的内能增大 D．将筷子伸入盛满旗花面的碗中后，旗花面将温度传递给筷子 3．如图所示是长安臊子面，据传其起源可以追溯至西周时期，与文王武王的故事有着千丝万缕的联系。煮面时，将面条放入沸水中，面条的内能会___________（选填“增加”或“减少”），这是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。最终面条与水的温度相同，它们之间___________（选填“会”或“不会”）再发生热传递。 题型 内能的概念与认识 题型描述：考查对内能概念的理解，常见形式有：判断关于内能的说法是否正确、辨析内能与机械能的区别、判断物体是否具有内能等。 解题方法： 内能的定义：物体内部所有分子动能与分子势能的总和。 核心要点： 内能是微观概念，研究对象是物体内部的分子； 内能与物体的温度、质量、状态、体积等因素有关； 一切物体在任何情况下都具有内能（分子永不停息地做无规则运动）。 常见的说法辨析： 说法 判断 说明 “温度低的物体没有内能” ❌ 一切物体都有内能，冰山也有内能 “内能增大，机械能一定增大” ❌ 二者无必然联系 “机械能为零的物体，内能也为零” ❌ 静止在地面的石块机械能为零，但内能不为零 “内能是物体内所有分子动能和势能的总和” ✔ 内能的定义 活学活用 1．如图所示是我国先秦时期的蒸食用具甑，下半部是鬲，用于煮水，上半部是甑，用来放置食物，可通蒸汽。下列说法正确的是（     ） A．鬲下未点火加热时，鬲内水的内能为零 B．水蒸气进入甑内变成液态水，属于液化吸热 C．鬲内水沸腾后，甑的周围出现的“白气”是水蒸气 D．停止加热后，甑会慢慢变凉，鬲内的水依然会变成水蒸气 2．下列关于内能和机械能的说法正确的是（　　） A．内能是储存在物体内部的能量与温度无关 B．物体的机械能大则内能也一定大 C．内能的大小取决于分子所处的状态 D．机械能的大小取决于构成物体的分子的运动状态 3．三只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示，则a杯中水的内能_______b杯中水的内能，因为_________________；三杯水的内能最小的是________（填字母序号）。 题型 分子热运动及其影响因素 题型描述：考查分子热运动的概念及影响因素（温度），常见形式有：解释扩散现象、判断扩散快慢与温度的关系、分析实验现象等。 解题方法： 分子热运动的概念：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 影响因素：温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能越大。 实验探究（扩散现象）： 实验方法：在冷水和热水中各滴入一滴红墨水，观察扩散快慢； 实验现象：热水中的红墨水扩散得更快； 实验结论：温度越高，分子热运动越剧烈； 科学方法：转换法（通过扩散快慢反映分子热运动的剧烈程度）。 易错警示： 扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，且分子间存在间隙； 分子体积很小，小到肉眼看不见，灰尘、花粉等颗粒的运动是机械运动，不是分子热运动。 活学活用 1．如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型，下列说法正确的是（     ） A．甲图中的物质具有流动性，物质的状态是气态 B．乙图中分子相距最近，分子间的作用力最小 C．乙图分子静止，甲、丙两图中分子在做热运动 D．分子排列从乙图变为甲图，内能增大 2．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)他设计了图甲中AB两种装置来探究气体扩散现象，应选取装置___________，取走玻璃板，静置一段时间，观察两个瓶中的颜色变得___________（选填“相同”或“不相同”），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短，说明分子运动越___________（选填“剧烈”或“缓慢”）； (2)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，测力计的示数变大，此现象说明分子间存在___________。 3．分子运动的快慢和温度有无关系？小科提出了如下的猜想。 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。 (1)为了验证猜想，小科进行了如下实验：如图所示，取两只相同的烧杯，倒入质量相同的冷水和热水，各滴入质量相同的一小滴红墨水，观察两杯水的颜色变化的快慢。这种研究问题的科学方法是______； (2)实验中观察到的现象是热水杯中的颜色变化得快，得到的结果是______（选填“猜想1”或“猜想2”）正确，水杯中颜色的变化是红墨水在水中______的结果； (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______。在完成上述探究后，小科进一步提出猜想：分子运动的快慢还可能与物质的种类有关； (4)为了验证猜想是否正确，小科将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质的种类是否有关的实验。具体方法：①取两只相同的烧杯，在其中倒入质量相同、______相同的水和酒精，各滴入质量相同的一滴红墨水。②______。 题型 影响内能大小的因素 题型描述：考查影响内能大小的因素，常见形式有：判断内能大小的变化、比较不同物体内能的大小、分析温度与内能的关系等。 解题方法： 影响内能大小的因素：质量、温度、状态（固态＜液态＜气态）、体积（体积变化不明显，一般不做考察）。 温度与内能的关系（重点）： 同一物体，温度升高，内能一定增大； 同一物体，温度降低，内能一定减小； 内能增大，温度不一定升高（如晶体熔化时吸热内能增大，但温度不变）。 比较内能大小的方法： 同种物质：看质量、温度、状态； 不同物质：需综合考虑多个因素。 易错警示： 温度相同的同种物质，质量越大，内能越大； 质量相同的同种物质，温度越高，内能越大； 0℃的冰和0℃的水，内能不同（状态不同）。 活学活用 1．茗茗测得甲、乙两杯水的温度分别是25℃和65℃，下列说法不正确的是（     ） A．乙杯中水的分子运动一定比甲杯中水的分子运动剧烈 B．甲杯中水的内能可能比乙杯中水的内能小 C．乙杯中水的热量一定比甲杯中水的热量多 D．甲杯中水的温度降低，水的内能一定减少 2．如图所示是某物质熔化过程中温度随时间变化的图像，由图像可知，该物质是___（选填“晶体”或“非晶体”），其熔点是________℃；该物质在第3min时的内能________第6min时的内能（选填“大于”“等于”或“小于”）。 3．用如图甲所示装置，探究萘熔化时温度的变化规律，请回答下列问题。 (1)将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热。这样做不但能使试管受热均匀，而且萘的温度上升速度较________（选填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度。 (2)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图像。从图像中可看出萘是________（选填“晶体”或“非晶体”），在25min到35min的过程中，其内能________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)从图乙中可以看出，萘的熔点是________，熔化过程经历了________min，第30min时萘处于________（选填“固态”“液态”或“固液共存态”），萘在第20min时的内能________（选填“大于”“小于”或“等于”）第30min时的内能。 (4)将试管中的萘换成冰，待冰完全熔化后持续加热，烧杯中的水沸腾时，试管中的水________（选填“会”或“不会”）沸腾。 题型 热传递 题型描述：考查热传递的概念、条件、实质及生活实例分析；常见形式有：判断热传递的方向、分析热传递过程中内能的变化、解释生活现象等。 解题方法： 热传递的定义：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。 热传递发生的条件：存在温度差（必要条件）。 热传递的实质：能量从高温处转移到低温处，传递的是能量（内能），不是温度。 热传递的方向：从高温物体传到低温物体（或从物体的高温部分传到低温部分）。 热传递的结果：温度相同（达到热平衡），热传递停止。 易错警示： 热传递传递的是热量（能量），不是温度； 不能说“高温物体含有热量多”或“高温物体把温度传给低温物体”； 热量是热传递过程中内能的转移量，只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“含有热量”。 活学活用 1．“冬吃羊肉夏吃姜，不找医生开药方”，如图所示是冬日暖身佳品羊肉汤锅，下列说法正确的是（     ） A．汤锅上方冒出“白气”是扩散现象 B．羊肉汤沸腾后继续加热，汤的温度和内能均不变 C．煮羊肉的过程中，热量从内能大的物体传递到内能小的物体 D．将羊肉汤放入冰箱冷藏室一晚后，羊肉汤的内能不为零 2．棉花是热的不良导体，不容易传导热量；铁是热的良导体，容易传导热量。冬天，长久放置在室外的铁块与棉花，它们的温度都与当时的气温一样，温度是_______（选填“相同”或“不同”）的。用两只手分别接触铁块和棉花，_______（选填“手接触棉花后感觉比较冷”或“手接触铁块后感觉比较冷”或“两只手感觉一样冷”）；由此对铁块和棉花的温度进行判断，得出结论是_______（选填“正确”或“错误”）的。 3．小明想知道“水和空气哪个冷却牛奶会更快？”于是做了如下实验：用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，如图甲所示。实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如表： 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 甲的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33 乙的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44 (1)本实验除了温度计、秒表，还需要的测量工具是___________，目的是控制瓶中牛奶的___________相同。 (2)小明通过实验数据得出牛奶冷却的速度是___________（选填“先快后慢”“先慢后快”或“均匀下降”），你觉得导致这种温度变化的主要原因是___________。 (3)分析实验得出：比较水和空气，冷却牛奶会更快的是___________。 (4)学以致用，小明联想到工业生产中使用流水喷淋法的工作过程：如图乙所示，水通过喷头，落水收集后通过冷却塔再循环使用，该装置能够快速冷却高温物体的原因是___________ 题型 温度、内能与热量的区别和联系 题型描述：考查温度、内能、热量三个物理量的区别与联系，常见形式有：判断关于温度、内能、热量的说法是否正确、辨析“热”“热量”“温度”等日常用语在物理中的含义、解释热传递过程中的变化等。 解题方法： 三个概念的本质区别： 温度 热量 内能 定义 表示物体的冷热程度，反应分子热运动的剧烈程度 热传递过程中传递能量的多少/内能的变化量 物体内部所有分子动能与分子势能的总和 表述方法 升高、降低、升高到、降低到 吸收、放出 具有、改变、增加、减少 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 三个概念的相互联系： 热传递过程中：高温物体放出热量，内能减小，温度通常降低；低温物体吸收热量，内能增大，温度通常升高。 做功也可以改变内能：温度升高不一定吸收热量（如摩擦生热），吸收热量不一定升温（如晶体熔化）。 热量是内能转移的量度：热传递中传递了多少热量，内能就转移了多少。 易错警示： 热量是过程量，只能“吸收”或“放出”，不能说“含有”“具有”； 热传递传递的是热量（能量），不是温度，也不是内能本身； 温度、内能、热量三者之间没有必然的因果决定关系，需根据具体过程分析； 比较内能大小时，不能只看温度，还要考虑质量、状态等因素。 活学活用 1．关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（     ） A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 B．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 C．物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量 D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 2．下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（     ） A．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 B．在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多 C．物体吸收热量，内能增大，温度一定升高 D．一块0℃的冰熔化成0℃的水，内能增大 3．在物理学中，“热”有热量、内能、温度等含义。通常所说的“天气很热”中的“热”指的是___________；“摩擦可以生热”中的“热”指的是___________；“沸水温度降低时，向外放热”，这个“热”指的是___________。 基础通关 1．“中国传统茶艺文化”已被列入联合国人类非物质文化遗产名录。泡茶过程中涉及许多物理知识，下列说法错误的是（     ） A．烧水时，水在沸腾的过程中温度不变，内能增大 B．用开水冲泡茶叶主要是通过热传递的方式来改变茶叶的内能 C．用高温的水能更快泡出茶色，说明分子的运动快慢与温度有关 D．茶水经过一段时间后温度降低，其所含有的热量减少 2．如图所示是某物质在熔化时温度随时间变化的图像，下列从图像获得的信息中不正确的是（　　） A．该物质是晶体，其熔点为50°C B．该物质熔化过程持续了8min C．该物质在AB段不断吸热，温度不变 D．该物质B时刻的内能大于A时刻的内能 3．以下说法正确的是（     ） A．物体放出热量，温度一定降低 B．液体难以被压缩，是因为分子间只存在斥力 C．扩散现象中，低温物体中的分子可以运动到高温物体中 D．扩散可以发生在气体之间、液体之间，不能发生在固体之间 4．关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（     ） A．物体温度越高，含有的热量越多 B．的水凝固成的冰后，温度不变，内能不变 C．物体的内能减小，一定是放出了热量 D．温度相同的物体接触时不发生热传递 5．如图是某物体由液态变为固态的过程中温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（     ） A．t4时刻物体内能为0 B．t2、t3时刻物体内能相等 C．t2时刻物体内能比t3时刻的大 D．t1时刻物体含有的热量比t2时刻的少 6．如图是海波熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知，海波属于_________（选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点为_________℃，第4min时，海波处于_________状态。第5min时的内能_________（选填“大于”“小于”或“等于”）第2min时的内能。 7．甲、乙、丙三个相同规格的容器内均装有水，三杯水的体积、温度如图所示，分析可知：______杯中水的内能是最大的，______杯中水的内能是最小的。（均选填“甲”“乙”或“丙”），将甲乙两杯水混合后，温度发生变化，这是通过______的方式改变水的内能。 8．1827年，布朗把花粉放在水中，然后取出一滴这种悬浮液放在显微镜下观察，发现花粉小颗粒在水中像着了魔似的不停运动，而且每个小颗粒的运动方向和速度大小都改变得很快，不会停下来。 这些小颗粒实际上是上万个分子组成的分子团，由于受液体分子撞击不平衡，从而表现出无规则运动的状况，这种运动被称为布朗运动。 (1)做布朗运动的是________（选填“分子”“原子”“小颗粒”）。 (2)花粉小颗粒的无规则运动实质上反映了________（选填“液体”“固体”）分子的运动。 (3)加快布朗运动的方法有：________（选填“提高”“降低”）液体的温度；或将颗粒变的更________（选填“大”“小”）一些。 9．如图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。 (1)试管内物质在熔化过程中，温度保持不变，如图乙所示为读取温度计示数的方法，正确的是______（选填“A”、“B”或“C”），该物质是______（选填“晶体”或“非晶体”）。 (2)为了保证实验的效果，试管中固体物质的表面应______（选填“高于”、“低于”）烧杯中的水面的高度。实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，则测得试管内物质的温度值偏______。（选填“大”或“小”） (3)该同学按照正确方法进行实验，收集数据后画出了如图丙所示的熔化和凝固的图像，根据图像可知该物质的凝固点是______℃；该物质的熔化过程用了______min；EF段该物质处于______状态。由图可知E点内能______F点内能（比较大小），原因是______。 10．当物体之间或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递，传导是热传递的一种方式，而物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻。那么物体的热阻与哪些因素有关呢？某同学进行了如下实验。 金属棒横截面积 1 2 4 火柴离点距离 2 4 6 2 4 6 2 4 6 火柴开始掉落的时间/min 4 8 12 2 4 6 1 2 3 实验思路：用酒精灯加热金属棒，记录金属棒上石蜡熔化后火柴开始掉落的时间。 实验过程： (1)如图所示，用石蜡在金属棒上每隔相同距离粘一根火柴，用酒精灯给金属棒A端加热，记录火柴开始掉落的时间，这是在探究物体的热阻与物体__________的关系；换用仅横截面积不同的金属棒重复上述实验操作，记录的实验数据如表所示。 实验结论： (2)由表中数据可知，在其他条件一定时，物体的横截面积越大，热阻越__________。 实验拓展： (3)请你根据上述实验，判断下图所示的由同种材料制成的墙壁在相同环境下最保温的是__________。（S为墙壁的横截面积、为墙壁的长度） 素养提升 11．冻雨是一种过冷却水滴（温度低于0℃），它落到温度为0℃以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层。下列说法正确的是（    ） A．人触碰冰感觉很冷，因为冰的内能少 B．这时天气寒冷要多吃像巧克力这类含有热量多的食物 C．这里的冻结过程，导致它的内能会减小 D．回温时路面的冰开始熔化，冰的温度不变，内能不变 12．关于温度、内能、热量，下列说法中正确的（   ） A．物体的温度越高，所含的热量越多 B．物体的内能增大，温度一定升高 C．物体的温度不变，物体的内能就一定不变 D．热量可能由内能小的物体传递给内能大的物体 13．关于内能和机械能的下列说法中，不正确的是（　　） A．内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的 B．运动物体的内能和机械能均不为零 C．一个物体的机械能可以为零，但它的内能永远不可能为零 D．物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变 14．一个标准大气压下，小明用相同的烧杯盛等量的水，并用相同热源同时加热。如下图所示，甲烧杯为隔水加热，乙烧杯为隔油加热，丙烧杯为隔砂加热，加热足够长时间后，测得大烧杯内物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温600℃，且观察到只有_____小烧杯中的水没有沸腾，分析原因是______。此时三个小烧杯中水的温度大小关系为______（用t甲、t乙、t丙表示）。 15．仔细观察图中甲、乙、丙三杯水，其中________杯中水的内能最大。将甲杯与________杯中的水混合，它们之间会发生热传递。 16．如图甲所示，小明发现放在同一杯热水中的金属勺摸起来比塑料勺烫，他认为这是两种物质导热性不同造成的，那么，如何比较不同物质的导热性？小明设计了如图乙所示的实验装置，分别将铜丝和铝丝一端浸入装有沸水的烧杯A中，另一端浸入盛有20℃水的试管B中，每隔2min测一次试管中水的温度，记录两组实验数据并绘制了如图丙所示的“温度-时间”图像。已知实验环境气压为1标准大气压。 (1)由丙图推断：______（选填“铜”或“铝”）的导热性能更好，依据是：______。 (2)为衡量物质的导热性能，小明类比所学的知识，将实验中“A、B中水的温差与时间的比值”定义为物理量：热导k。则当试管B中水温为30℃时，铜的热导值______。计算分析实验数据可知：导热物质两端温差越大，热导k的值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)小明进一步猜想，热导k可能还与导热物质的长度l和横截面积S有关。于是他又找来几根铜丝浸入图乙的装置中，每次将B中水加热至相同温度，记录加热时间t和铜丝的规格数据如表。 次数 1/m t/min 1 1 1 8 2 4 1 2 3 2 1 4 4 4 0.5 1 5 4 2 4 6 3 3 ①第______（写序号）三次实验是为了探究热导k与导热物质长度l的关系。 ②分析数据可知，当其他条件相同时，热导k与导热物质的横截面积S成______比，与导热物质的长度L成______比。 ③由规律推测：第6次加热时间______min。 迁移创新 17．阅读短文，回答问题。 热膨胀 物体因温度改变而发生体积变化的现象叫热膨胀。通常情况下，当温度升高时，物体内的分子运动变剧烈，导致无规则振动范围变大，从而使体积发生膨胀；相反地，当温度降低时，则导致物体体积发生收缩。相同条件下，气体膨胀率最大，液体次之，固体最小。 膨胀率一般用体胀系数或线胀系数来描述。体胀系数（γ）是描述物质在温度变化时体积变化的程度，大小等于物体体积增加（或减少）的百分比与温度变化的比值。线胀系数（a）是描述物质在温度变化时长度变化的程度，大小等于物体长度增加（或减少）的百分比与温度变化的比值。表中是部分金属在20℃时的体胀系数。 物质 铝 铁 铜 铅 体胀系数γ（） 2.32 1.22 1.77 2.93 (1)将体积相等的水和空气注入两只完全相同的气球内，将它们移到相同的高温环境中，因热膨胀原因导致先破裂的是注入_______的气球。 (2)学生用的塑料三角板均匀受热膨胀后，三个角的度数大小相比之前将_______。 (3)用上表中的两种材料制成外形完全相同的金属片，粘接起来可得到图甲中的双金属片。给双金属片从室温开始加热，出现如图乙的形变。若B是铝片，则A是_______。 (4)一个物体在温度为时的体积是，当温度升高到时体积为，请写出该物体的体胀系数_______。 (5)图丙是一个厚度均匀的环形铁片，均匀受热膨胀后，其形状可能变为_______。 A． B． C． D． 18．阅读短文，回答问题。 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为，其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。 (1)物体向周围散热，内能________（选填“增大”“减小”或“不变”），这种改变内能的方式叫做_________； (2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是_________； A．速度 B．密度 C．功率 D．效率 (3)一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到28℃时，散热快慢为__________； 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十二章 机械能和内能 二、内能　热传递 课标要点 1.了解内能的概念，知道物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。 2.知道一切物体，不论温度高低，都具有内能；知道分子热运动的概念。 3.通过实验（探究扩散快慢与温度的关系），知道温度越高，分子无规则运动越剧烈，物体的内能越大。 4.知道热传递是改变物体内能的一种方式，知道热传递发生的条件（存在温度差）。 5。理解热传递的实质是能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。 6.能列举生活中通过热传递改变物体内能的实例，体会物理与生活的紧密联系。 学习重难点 重点：内能的概念；温度与内能的关系；热传递的概念、发生条件（存在温度差）及实质。 难点：对内能概念的理解：温度、热量、内能三个物理量的区别与联系：从微观角度理解热传递的实质。 知识点 内能 1. 内能的定义： 与运动的物体具有动能一样，组成物质的分子也在永不停息地做无规则运动，物理学中将分子因为运动所具有的能量叫做分子动能。发生形变的弹簧具有弹性势能，分子间由于存在相互作用的引力和斥力，分子也具有势能，物理中称之为分子势能。 在物理学中，物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。 2. 一切物体都具有内能： 一切物体，不论温度高低，其内部的分子都处在永不停息的无规则运动中，且分子间存在相互作用，因此一切物体都具有内能，内能永远不可能为0. 注意：内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，属于宏观统计量。单纯考虑一个分子的动能和势能没有实际意义。 3. 影响物体内能大小的因素： （1）温度：温度是影响内能的主要因素，同一个物体，温度越高，分子运动越剧烈，它具有的内能就越大。 （2）质量：内能是物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和，组成物体的分子越多，物体的质量就越大，所以物体的内能与物体的质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，它具有的内能就越大。 （3）体积与状态：分子间存在相互作用力，当分子间距离发生变化时，分子间作用力做功，改变分子势能，而分子间距离的变化直接引起物体体积（不明显）和状态的变化，对于同种物质，状态对于内能的影响： 固态＜液态＜气态。 4. 内能与机械能的比较（重点辨析）： 内能和机械能是两种不同形式的能量，二者既有区别又有联系。 比较的项目 内能 机械能 定义 物体内部所有分子动能与分子势能的总和 物体的动能与势能（重力势能、弹性势能）的总和 研究对象 微观（分子层面） 宏观（与物体的机械运动相关） 影响因素 温度、质量、状态、体积 质量、速度、高度、弹性形变程度 能否为0 不能为0（一切物体在任何情况下都具有内能） 可以为0（静止且处于0势能面上的物体） 二者的关系 内能和机械能是两种不同形式的能量，可以同时存在，但没有直接必然的联系。内能增大，机械能不一定增大；机械能增大，内能也不一定增大。 随学随练 1．下列关于内能的说法中，正确的是（     ） A．热水中每个水分子都具有较大的内能 B．0℃以下的冰没有内能 C．温度高的水的内能比温度低的水的内能大 D．质量相同的0℃水和冰，它们的内能不同 【答案】D 【详解】A．内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和，是针对大量分子的整体概念，不能用于描述单个分子的能量状态，故A错误； B．一切物体在任何温度下的分子都在永不停息地做无规则运动，都具有内能，0℃以下的冰也不例外，故B错误； C．内能的大小不仅和温度有关，还和物体的质量、状态等因素有关，温度高的水如果质量远小于温度低的水，内能反而可能更小，没有限定质量相等的前提下无法比较，故C错误； D．0℃的水凝固成等质量的0℃冰的过程需要放出热量，内能会减小，因此质量相同的0℃水和冰，内能是不同的，故D正确。 故选D。 2．温度为-10℃的冰块________（选填“具有”或“没有”）内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水，温度________高，内能________大（后两空均选填“水蒸气”“水”或“一样”）。 【答案】 具有 一样 水蒸气 【详解】内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，一切物体在任何温度下的分子都在永不停息地做无规则运动、都存在分子间相互作用，所以-10℃的冰块也具有内能。 质量相同的100℃水蒸气和100℃水，温度都是100℃，温度一样高。 100℃水变成100℃水蒸气需要吸收热量，故质量相同的100℃水蒸气的内能比100℃水的内能大。 3．小红对质量为300g的冰加热，并根据冰熔化成水的过程中记录的数据绘制了如图所示的图像。第10min时冰水混合物的内能____________（大于/等于/小于）第5min时冰水混合物的内能，其中主要是物质的____________（分子动能/分子势能）发生了改变。 【答案】 大于 分子势能 【详解】冰是晶体，熔化过程中持续吸热，内能增大，因此第10min时冰水混合物的内能大于第5min时的内能。晶体熔化时温度保持不变，因分子动能与温度有关，温度不变则分子动能不变，故内能的改变主要是分子势能发生了变化。 知识点 热传递——改变物体内能的一种方式 1. 认识热传递： 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。发生热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。热传递是改变物体内能的一种方式。 2. 热传递发生的条件： 存在温度差是热传递发生的必要条件。自发条件下，只能由高温物体向低温物体传递，当温度差消失（温度相同/热平衡）时，热传递停止。 3. 热传递的实质： 热传递的实质是能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。 传递的是能量（内能）。高温物体放出能量，内能减小，温度降低；低温物体吸收能量，内能增大，温度升高。 注意：热传递传递的是热量（内能的转移量），不是温度； 不能说“高温物体把温度传给低温物体”，只能说“高温物体把能量（热量）传递给低温物体”。 4. 生活中热传递的实例分析： 实例 现象 内能变化 原因 金属勺放在热汤中 勺变热 内能增大 吸收热汤传递的能量 食品放入冰箱 食品变冷 内能减小 放出能量给冰箱内部 毛巾放在取暖器旁 毛巾变热 内能增大 吸收取暖器传递的能量 5. 热传递改变内能的判断方法： 若物体温度升高，则内能增大（吸收了热量）； 若物体温度降低，则内能减小（放出了热量）； 判断是否发生热传递，关键是看是否存在温度差。 6. 改变内能的另一种方式（拓展）： 除了热传递，做功也可以改变物体的内能（如摩擦生热、压缩气体使气体内能增大等），在后续章节中会进一步学习。 随学随练 1．下列关于温度、内能和热量的说法正确的是（     ） A．发生热传递时，温度从高温物体传递到低温物体 B．物体放热时，其温度一定降低 C．热水烫嘴，因为热水含有的热量多 D．内能相同的两物体之间可能发生热传递 【答案】D 【详解】A．热传递过程中传递的是热量，不是温度，故A错误； B．晶体凝固过程中持续放热，但温度保持不变，故B错误； C．热量是过程量，仅在热传递过程中体现，不能表述为“物体含有热量”，故C错误； D．热传递发生的条件是两物体存在温度差，内能相同的物体温度可能不同，因此可能发生热传递，故D正确。 故选D。 2．陕西的旗花面是一道广受欢迎的家常美食。在烹饪过程中，需要将事先准备好的面条煮熟后捞出备用，同时准备好各种配料如蔬菜、肉类等，最后将这些配料与煮好的面条一同放入锅中翻炒或炖煮片刻，加入适量的调味料即可出锅享用。下列有关说法正确的是（     ） A．锅中水沸腾后，温度不变，内能也不变 B．刚出锅的旗花面很烫，是因为它含有很高的热量 C．煮面条时，是通过热传递的方式使面条的内能增大 D．将筷子伸入盛满旗花面的碗中后，旗花面将温度传递给筷子 【答案】C 【详解】A．水沸腾时持续吸热，其内能增大，故A错误； B．由热量的定义可知，热量是过程量，不能说物体含有热量，故B错误； C．煮面条时，面条从热水中吸收热量，这是通过热传递使面条内能增大，故C正确； D．由热传递的实质可知，热传递传递的是能量（热量）而非温度，故D错误。 故选C。 3．如图所示是长安臊子面，据传其起源可以追溯至西周时期，与文王武王的故事有着千丝万缕的联系。煮面时，将面条放入沸水中，面条的内能会___________（选填“增加”或“减少”），这是通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。最终面条与水的温度相同，它们之间___________（选填“会”或“不会”）再发生热传递。 【答案】 增加 热传递 不会 【详解】[1][2]将面条放入沸水中，面条吸收热量，内能会增加，是通过热传递的方式改变内能的。 [3]最终面条与水的温度相同，不满足发生热传递的条件，因此它们之间不会再发生热传递。 题型 内能的概念与认识 题型描述：考查对内能概念的理解，常见形式有：判断关于内能的说法是否正确、辨析内能与机械能的区别、判断物体是否具有内能等。 解题方法： 内能的定义：物体内部所有分子动能与分子势能的总和。 核心要点： 内能是微观概念，研究对象是物体内部的分子； 内能与物体的温度、质量、状态、体积等因素有关； 一切物体在任何情况下都具有内能（分子永不停息地做无规则运动）。 常见的说法辨析： 说法 判断 说明 “温度低的物体没有内能” ❌ 一切物体都有内能，冰山也有内能 “内能增大，机械能一定增大” ❌ 二者无必然联系 “机械能为零的物体，内能也为零” ❌ 静止在地面的石块机械能为零，但内能不为零 “内能是物体内所有分子动能和势能的总和” ✔ 内能的定义 活学活用 1．如图所示是我国先秦时期的蒸食用具甑，下半部是鬲，用于煮水，上半部是甑，用来放置食物，可通蒸汽。下列说法正确的是（     ） A．鬲下未点火加热时，鬲内水的内能为零 B．水蒸气进入甑内变成液态水，属于液化吸热 C．鬲内水沸腾后，甑的周围出现的“白气”是水蒸气 D．停止加热后，甑会慢慢变凉，鬲内的水依然会变成水蒸气 【答案】D 【详解】A．一切物体在任何情况下都具有内能，未加热时水也具有内能，故A错误； B．水蒸气变成液态水属于液化，液化过程放出热量，故B错误； C．“白气”是高温水蒸遇冷液化形成的小水珠，故C错误； D．蒸发在任何温度下都能发生，停止加热后水依然会汽化变成水蒸气，故D正确。 故选D。 2．下列关于内能和机械能的说法正确的是（　　） A．内能是储存在物体内部的能量与温度无关 B．物体的机械能大则内能也一定大 C．内能的大小取决于分子所处的状态 D．机械能的大小取决于构成物体的分子的运动状态 【答案】C 【详解】A．内能和温度直接相关，温度越高，分子热运动越剧烈，其它条件相同时，温度越高，内能越大，故A错误； B．机械能和内能没有必然联系，机械能大的物体内能不一定大，故B错误； C．内能是分子动能和分子势能的总和，与物体温度、质量、分子所处状态等有关，故C正确； D．机械能大小取决于物体整体的宏观机械运动状态，和分子运动状态无关，故D错误。 故选C。 3．三只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示，则a杯中水的内能_______b杯中水的内能，因为_________________；三杯水的内能最小的是________（填字母序号）。 【答案】 ＜ a和b杯中水的质量相同，b的温度更高 a 【详解】[1][2]由题可知a、b、c三杯水中，a、b杯内水质量相同，b杯内水温度高，故b杯内水的内能大，所以a杯中水的内能小于b杯中水的内能。 [3]a、c杯内水温度相同，c杯内水质量大，故c杯内水内能大于a杯水的内能，故a杯内水的内能最小。 题型 分子热运动及其影响因素 题型描述：考查分子热运动的概念及影响因素（温度），常见形式有：解释扩散现象、判断扩散快慢与温度的关系、分析实验现象等。 解题方法： 分子热运动的概念：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 影响因素：温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能越大。 实验探究（扩散现象）： 实验方法：在冷水和热水中各滴入一滴红墨水，观察扩散快慢； 实验现象：热水中的红墨水扩散得更快； 实验结论：温度越高，分子热运动越剧烈； 科学方法：转换法（通过扩散快慢反映分子热运动的剧烈程度）。 易错警示： 扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，且分子间存在间隙； 分子体积很小，小到肉眼看不见，灰尘、花粉等颗粒的运动是机械运动，不是分子热运动。 活学活用 1．如图所示是物质在三种不同状态下的分子模型，下列说法正确的是（     ） A．甲图中的物质具有流动性，物质的状态是气态 B．乙图中分子相距最近，分子间的作用力最小 C．乙图分子静止，甲、丙两图中分子在做热运动 D．分子排列从乙图变为甲图，内能增大 【答案】D 【详解】甲图分子间距较大、分子无固定排布，是液态的分子模型；乙图分子排列最紧密、间距最小，是固态的分子模型；丙图分子极度散乱、间距最大，是气态的分子模型。 A．甲图分子无固定位置，为液态，故A错误； B．乙图分子相距最近，分子间作用力最大，故B错误； C．一切物质的分子都在不停地做无规则热运动，乙图分子也在运动，故C错误； D．分子排列从乙图（固态）变为甲图（液态），需吸热，内能增大，故D正确。 故选D。 2．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)他设计了图甲中AB两种装置来探究气体扩散现象，应选取装置___________，取走玻璃板，静置一段时间，观察两个瓶中的颜色变得___________（选填“相同”或“不相同”），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短，说明分子运动越___________（选填“剧烈”或“缓慢”）； (2)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，测力计的示数变大，此现象说明分子间存在___________。 【答案】(1) B 相同 剧烈 (2)引力 【详解】（1）二氧化氮的密度比空气大，如果选A装置，二氧化氮在上方会因重力作用向下运动，无法单纯说明是分子无规则运动形成扩散；选B装置时，密度更大的二氧化氮放在下方，排除重力干扰，能更好验证气体扩散现象。 抽走玻璃板后，气体分子不断无规则运动，最终两个瓶内的气体会混合均匀，颜色变得相同。 温度越高分子热运动越剧烈，所以扩散速度更快，扩散现象出现的时间更短。 （2）玻璃板接触水面时，玻璃分子和水分子距离很近，向上拉玻璃板时弹簧测力计示数变大，说明水分子和玻璃分子之间存在相互吸引的作用力，即分子间存在引力。 3．分子运动的快慢和温度有无关系？小科提出了如下的猜想。 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。 (1)为了验证猜想，小科进行了如下实验：如图所示，取两只相同的烧杯，倒入质量相同的冷水和热水，各滴入质量相同的一小滴红墨水，观察两杯水的颜色变化的快慢。这种研究问题的科学方法是______； (2)实验中观察到的现象是热水杯中的颜色变化得快，得到的结果是______（选填“猜想1”或“猜想2”）正确，水杯中颜色的变化是红墨水在水中______的结果； (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______。在完成上述探究后，小科进一步提出猜想：分子运动的快慢还可能与物质的种类有关； (4)为了验证猜想是否正确，小科将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质的种类是否有关的实验。具体方法：①取两只相同的烧杯，在其中倒入质量相同、______相同的水和酒精，各滴入质量相同的一滴红墨水。②______。 【答案】(1)控制变量法 (2) 猜想2 扩散 (3) 不能 用玻璃棒搅拌无法说明水颜色的变化是由分子无规则运动引起的 (4) 温度 观察两杯液体颜色变化的快慢 【详解】（1）在这个实验里，选用相同的烧杯、质量相同的冷水和热水、质量相同的一小滴红墨水，只改变温度这一个因素来研究其对分子运动快慢的影响，这种研究方法是控制变量法。 （2）[1]实验中看到热水杯中的颜色变化得快，这说明温度越高，红墨水扩散得越快，也就表明分子运动的快慢与温度有关且温度越高分子运动越快，所以猜想2正确。 [2]水杯中颜色的变化是红墨水在水中扩散的结果，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。 （3）[1][2]实验过程中不能用玻璃棒搅动杯中的水。因为即使分子不运动，用玻璃棒搅动，也可使水的颜色发生变化，不能说明水颜色的变化是由于分子无规则运动所引起的。 （4）[1][2]要研究分子运动的快慢与物质的种类是否有关，需要控制其它影响因素相同，这里取两只相同的烧杯，倒入质量相同、温度相同的水和酒精，各滴入质量相同的一滴红墨水，控制温度相同是因为温度也会影响分子运动快慢。然后观察两杯液体中颜色变化的快慢，根据扩散快慢来判断分子运动的快慢与物质的种类是否有关。 题型 影响内能大小的因素 题型描述：考查影响内能大小的因素，常见形式有：判断内能大小的变化、比较不同物体内能的大小、分析温度与内能的关系等。 解题方法： 影响内能大小的因素：质量、温度、状态（固态＜液态＜气态）、体积（体积变化不明显，一般不做考察）。 温度与内能的关系（重点）： 同一物体，温度升高，内能一定增大； 同一物体，温度降低，内能一定减小； 内能增大，温度不一定升高（如晶体熔化时吸热内能增大，但温度不变）。 比较内能大小的方法： 同种物质：看质量、温度、状态； 不同物质：需综合考虑多个因素。 易错警示： 温度相同的同种物质，质量越大，内能越大； 质量相同的同种物质，温度越高，内能越大； 0℃的冰和0℃的水，内能不同（状态不同）。 活学活用 1．茗茗测得甲、乙两杯水的温度分别是25℃和65℃，下列说法不正确的是（     ） A．乙杯中水的分子运动一定比甲杯中水的分子运动剧烈 B．甲杯中水的内能可能比乙杯中水的内能小 C．乙杯中水的热量一定比甲杯中水的热量多 D．甲杯中水的温度降低，水的内能一定减少 【答案】C 【详解】A．分子无规则运动剧烈程度与温度有关，乙杯水温更高，分子运动更剧烈，故A正确； B．内能与物体的温度、质量、状态均有关，两杯水质量未知，甲杯内能存在小于乙杯的可能，故B正确； C．热量是热传递过程中的过程量，仅能描述热传递过程中传递能量的多少，不能表述为物体“具有”“含有”多少热量，故C错误； D．甲杯中水的质量、状态不变，温度降低，内能一定减少，故D正确。 本题选择错误的，故选C。 2．如图所示是某物质熔化过程中温度随时间变化的图像，由图像可知，该物质是___（选填“晶体”或“非晶体”），其熔点是________℃；该物质在第3min时的内能________第6min时的内能（选填“大于”“等于”或“小于”）。 【答案】 晶体 48 小于 【详解】晶体熔化时有固定的熔点，熔化过程温度保持不变，非晶体无固定熔点。由图像可知，该物质熔化过程中温度保持不变，因此该物质是晶体，保持不变的温度就是熔点，即熔点为。 从第3min到第6min，物质处于熔化过程，虽然温度不变，但持续吸热，内能不断增加，因此第3min 时的内能小于第6min时的内能。 3．用如图甲所示装置，探究萘熔化时温度的变化规律，请回答下列问题。 (1)将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热。这样做不但能使试管受热均匀，而且萘的温度上升速度较________（选填“快”或“慢”），便于记录各个时刻的温度。 (2)图乙是萘熔化时温度随时间变化的图像。从图像中可看出萘是________（选填“晶体”或“非晶体”），在25min到35min的过程中，其内能________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)从图乙中可以看出，萘的熔点是________，熔化过程经历了________min，第30min时萘处于________（选填“固态”“液态”或“固液共存态”），萘在第20min时的内能________（选填“大于”“小于”或“等于”）第30min时的内能。 (4)将试管中的萘换成冰，待冰完全熔化后持续加热，烧杯中的水沸腾时，试管中的水________（选填“会”或“不会”）沸腾。 【答案】(1)慢 (2) 晶体 变大 (3) 80℃ 10 固液共存态 小于 (4)不会 【详解】（1）水浴加热法的优点是使被加热物体受热均匀，且温度上升速度较慢，方便及时记录各个时刻的温度。 （2）晶体的特点是熔化过程中温度保持不变，非晶体熔化时温度持续上升。由图像乙可知萘熔化时温度不变，因此萘是晶体；25min到35min萘处于熔化过程，熔化持续吸热，温度不变，内能增大，因此内能变大。 （3）晶体熔化时保持不变的温度就是熔点，由图乙可知萘熔化时温度保持80℃不变，因此熔点为80℃；萘从第25min开始熔化，到第35min完全熔化，熔化过程用时 第30min处于熔化过程中，因此萘是固液共存态；萘熔化过程持续吸热，内能一直增加，因此第20min时的内能小于第30min时的内能。 （4）沸腾需要满足两个条件：温度达到沸点、持续吸热。当烧杯中的水沸腾后，温度保持沸点不变，试管中的水温度能达到沸点，但因为和烧杯中的水温度相同，无法继续吸热，因此试管中的水不会沸腾。 题型 热传递 题型描述：考查热传递的概念、条件、实质及生活实例分析；常见形式有：判断热传递的方向、分析热传递过程中内能的变化、解释生活现象等。 解题方法： 热传递的定义：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。 热传递发生的条件：存在温度差（必要条件）。 热传递的实质：能量从高温处转移到低温处，传递的是能量（内能），不是温度。 热传递的方向：从高温物体传到低温物体（或从物体的高温部分传到低温部分）。 热传递的结果：温度相同（达到热平衡），热传递停止。 易错警示： 热传递传递的是热量（能量），不是温度； 不能说“高温物体含有热量多”或“高温物体把温度传给低温物体”； 热量是热传递过程中内能的转移量，只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“含有热量”。 活学活用 1．“冬吃羊肉夏吃姜，不找医生开药方”，如图所示是冬日暖身佳品羊肉汤锅，下列说法正确的是（     ） A．汤锅上方冒出“白气”是扩散现象 B．羊肉汤沸腾后继续加热，汤的温度和内能均不变 C．煮羊肉的过程中，热量从内能大的物体传递到内能小的物体 D．将羊肉汤放入冰箱冷藏室一晚后，羊肉汤的内能不为零 【答案】D 【详解】A．“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴，属于物态变化，不是分子无规则运动引起的扩散现象，故A错误； B．液体沸腾时继续吸热，温度保持不变，由于吸收热量，内能增加，故B错误； C．发生热传递的条件是物体间存在温度差，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，与物体内能大小无关，故C错误； D．一切物体在任何温度下都具有内能，羊肉汤放入冰箱冷藏室后温度降低，但分子仍在做无规则运动，内能不为零，故D正确。 故选D。 2．棉花是热的不良导体，不容易传导热量；铁是热的良导体，容易传导热量。冬天，长久放置在室外的铁块与棉花，它们的温度都与当时的气温一样，温度是_______（选填“相同”或“不同”）的。用两只手分别接触铁块和棉花，_______（选填“手接触棉花后感觉比较冷”或“手接触铁块后感觉比较冷”或“两只手感觉一样冷”）；由此对铁块和棉花的温度进行判断，得出结论是_______（选填“正确”或“错误”）的。 【答案】 相同 手接触铁块后感觉比较冷 错误 【详解】[1]由于棉花与铁都暴露在室外，所以它们的温度与气温一样，是相同的。 [2][3]由于铁块是热的良导体，所以会很快从手上吸收大量的热，手的温度快速下降，从而导致接触铁块的手感觉到比较冷；这样通过手来判断温度的高低，得出结论就是错误的。 3．小明想知道“水和空气哪个冷却牛奶会更快？”于是做了如下实验：用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，如图甲所示。实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如表： 时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 甲的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33 乙的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44 (1)本实验除了温度计、秒表，还需要的测量工具是___________，目的是控制瓶中牛奶的___________相同。 (2)小明通过实验数据得出牛奶冷却的速度是___________（选填“先快后慢”“先慢后快”或“均匀下降”），你觉得导致这种温度变化的主要原因是___________。 (3)分析实验得出：比较水和空气，冷却牛奶会更快的是___________。 (4)学以致用，小明联想到工业生产中使用流水喷淋法的工作过程：如图乙所示，水通过喷头，落水收集后通过冷却塔再循环使用，该装置能够快速冷却高温物体的原因是___________ 【答案】(1) 天平 质量 (2) 先快后慢 牛奶与周围环境的温度差逐渐减小，热传递放热速度变慢 (3)水 (4)水的导热性比空气好，且流动的冷水可持续吸收热量，保持较大温差，加快热传递 【详解】（1）本实验使用控制变量法，只有冷却介质不同，需要控制牛奶的质量相同，因此需要天平来测量牛奶的质量。 （2）由表格数据可知，相同时间间隔内，牛奶降低的温度越来越小，因此冷却速度是先快后慢；热传递的快慢和温差有关，牛奶降温后，与环境的温度差越来越小，放热速度减慢，因此冷却速度逐渐变慢。 （3）观察表格数据，相同时间内，放在水中的牛奶温度下降更多，因此水冷却牛奶更快。 （4）略。 题型 温度、内能与热量的区别和联系 题型描述：考查温度、内能、热量三个物理量的区别与联系，常见形式有：判断关于温度、内能、热量的说法是否正确、辨析“热”“热量”“温度”等日常用语在物理中的含义、解释热传递过程中的变化等。 解题方法： 三个概念的本质区别： 温度 热量 内能 定义 表示物体的冷热程度，反应分子热运动的剧烈程度 热传递过程中传递能量的多少/内能的变化量 物体内部所有分子动能与分子势能的总和 表述方法 升高、降低、升高到、降低到 吸收、放出 具有、改变、增加、减少 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 三个概念的相互联系： 热传递过程中：高温物体放出热量，内能减小，温度通常降低；低温物体吸收热量，内能增大，温度通常升高。 做功也可以改变内能：温度升高不一定吸收热量（如摩擦生热），吸收热量不一定升温（如晶体熔化）。 热量是内能转移的量度：热传递中传递了多少热量，内能就转移了多少。 易错警示： 热量是过程量，只能“吸收”或“放出”，不能说“含有”“具有”； 热传递传递的是热量（能量），不是温度，也不是内能本身； 温度、内能、热量三者之间没有必然的因果决定关系，需根据具体过程分析； 比较内能大小时，不能只看温度，还要考虑质量、状态等因素。 活学活用 1．关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（     ） A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高 B．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加 C．物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量 D．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 【答案】B 【详解】A．物体吸收热量，温度不一定升高，比如晶体的熔化过程，故A错误； BC．物体内能增加，有两种方式：对物体做功或发生热传递。物体温度升高，内能一定增加，但不一定是吸收了热量，还可能是外界对物体做了功，故B正确，C错误； D．热传递的条件是存在温度差，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，与内能大小无关，故D错误。 故选B。 2．下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（     ） A．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 B．在相同温度下，1kg的水比1kg的冰含有的热量多 C．物体吸收热量，内能增大，温度一定升高 D．一块0℃的冰熔化成0℃的水，内能增大 【答案】D 【详解】A．热传递的条件是物体间存在温度差，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，与内能大小无关，故A错误； B．热量是过程量，仅在热传递过程中体现，不能表述为物体“含有”热量，故B错误； C．晶体熔化、液体沸腾时，吸收热量、内能增大，但温度保持不变，因此物体吸热温度不一定升高，故C错误； D．0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量，内能增大，故D正确。 故选D。 3．在物理学中，“热”有热量、内能、温度等含义。通常所说的“天气很热”中的“热”指的是___________；“摩擦可以生热”中的“热”指的是___________；“沸水温度降低时，向外放热”，这个“热”指的是___________。 【答案】 温度 内能 热量 【详解】[1]“天气很热”描述的是环境的冷热程度，在物理学中，用温度来表示物体的冷热程度，所以这里的“热”指的是温度。 [2]“摩擦可以生热”是通过克服摩擦力做功的方式，将机械能转化为内能，使物体的内能增加，这里的“热”指的是内能。 [3]“沸水温度降低时，向外放热”，是指沸水在温度降低过程中向外传递的能量，在热传递过程中传递的能量叫做热量，所以这里的“热”指的是热量。 基础通关 1．“中国传统茶艺文化”已被列入联合国人类非物质文化遗产名录。泡茶过程中涉及许多物理知识，下列说法错误的是（     ） A．烧水时，水在沸腾的过程中温度不变，内能增大 B．用开水冲泡茶叶主要是通过热传递的方式来改变茶叶的内能 C．用高温的水能更快泡出茶色，说明分子的运动快慢与温度有关 D．茶水经过一段时间后温度降低，其所含有的热量减少 【答案】D 【详解】A．水沸腾过程中持续吸热，温度保持不变，吸收的热量使内能增大，故A正确； B．开水与茶叶存在温度差，通过热传递的方式改变茶叶的内能，故B正确； C．温度越高分子无规则运动越剧烈，茶叶中的分子扩散速度更快，因此高温水能更快泡出茶色，说明分子运动快慢与温度有关，故C正确； D．热量是热传递过程中的过程量，只能描述吸收或放出的热量，不能表述为物体“含有热量”，故D错误。 本题选错误的，故选D。 2．如图所示是某物质在熔化时温度随时间变化的图像，下列从图像获得的信息中不正确的是（　　） A．该物质是晶体，其熔点为50°C B．该物质熔化过程持续了8min C．该物质在AB段不断吸热，温度不变 D．该物质B时刻的内能大于A时刻的内能 【答案】B 【详解】A．由图像可知，该物质在4min至8min内温度保持50°C不变，存在固定的熔化温度，故该物质是晶体，熔点为50°C，故A正确； B．熔化过程从第4min开始，到第8min结束，熔化持续时间 故B错误； C．AB段为熔化过程，晶体在熔化过程中不断吸收热量，温度保持不变，故C正确； D．物质在AB段熔化过程中不断吸热，吸收的热量转化为内能，故B时刻的内能大于A时刻的内能，故D正确。 本题选择描述错误的，故选B。 3．以下说法正确的是（     ） A．物体放出热量，温度一定降低 B．液体难以被压缩，是因为分子间只存在斥力 C．扩散现象中，低温物体中的分子可以运动到高温物体中 D．扩散可以发生在气体之间、液体之间，不能发生在固体之间 【答案】C 【详解】A．晶体凝固过程中放出热量，但温度保持不变，故A错误； B．分子间同时存在引力和斥力，液体难以被压缩是因为分子间的斥力在间距较小时表现显著，并非只存在斥力。故B错误； C．扩散现象的本质是分子永不停息做无规则运动，因此低温物体的分子也可以运动到高温物体中，故C正确； D．扩散可发生在固体、液体、气体任意状态的物质之间，例如长期堆放煤的墙角发黑就是固体间的扩散现象，故D错误。 故选C。 4．关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（     ） A．物体温度越高，含有的热量越多 B．的水凝固成的冰后，温度不变，内能不变 C．物体的内能减小，一定是放出了热量 D．温度相同的物体接触时不发生热传递 【答案】D 【详解】A．热量是热传递过程中传递内能的多少，是过程量，仅能表述为吸收或放出热量，不能说物体“含有热量”，故A错误； B．0℃的水凝固成0℃的冰时放出热量，温度保持不变，但内能减小，故B错误； C．改变内能有做功和热传递两种方式，物体内能减小可能是对外做功，也可能是放出热量，故C错误； D．热传递的发生条件是物体间存在温度差，温度相同的物体接触时无温度差，不会发生热传递，故D正确。 故选D。 5．如图是某物体由液态变为固态的过程中温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（     ） A．t4时刻物体内能为0 B．t2、t3时刻物体内能相等 C．t2时刻物体内能比t3时刻的大 D．t1时刻物体含有的热量比t2时刻的少 【答案】C 【详解】A．一切物体在任何时候都有内能，所以t4时刻物体内能不为0，故A错误； BC．t2时刻与t3时刻物体的温度相同，但是从t2时刻到t3时刻，物体要放出热量，因此t2时刻物体内能比t3时大，故B错误，C正确； D．热量是一个过程量，不能描述为物体含有热量多少，故D错误。 故选C。 6．如图是海波熔化时温度随时间变化的图像。由图像可知，海波属于_________（选填“晶体”或“非晶体”），它的熔点为_________℃，第4min时，海波处于_________状态。第5min时的内能_________（选填“大于”“小于”或“等于”）第2min时的内能。 【答案】 晶体 48 固液共存 大于 【详解】由图像可知海波熔化时温度保持不变，有固定熔点，故属于晶体。 海波熔化时保持不变的温度为熔点，即48℃。第4min时海波处于熔化过程中，故为固液共存状态。 因海波熔化过程持续吸热，内能增大，故第5min时的内能大于第2min时的内能。 7．甲、乙、丙三个相同规格的容器内均装有水，三杯水的体积、温度如图所示，分析可知：______杯中水的内能是最大的，______杯中水的内能是最小的。（均选填“甲”“乙”或“丙”），将甲乙两杯水混合后，温度发生变化，这是通过______的方式改变水的内能。 【答案】 丙 甲 热传递 【详解】物体的内能与物体的质量、温度有关，质量越大、温度越高，内能越大，因此丙杯中水的内能是最大的，甲杯中水的内能是最小的。 将甲乙两杯水混合后，热量从高温物体向低温物体传递，它们的温度发生变化，这是通过热传递的方式改变水的内能。 8．1827年，布朗把花粉放在水中，然后取出一滴这种悬浮液放在显微镜下观察，发现花粉小颗粒在水中像着了魔似的不停运动，而且每个小颗粒的运动方向和速度大小都改变得很快，不会停下来。 这些小颗粒实际上是上万个分子组成的分子团，由于受液体分子撞击不平衡，从而表现出无规则运动的状况，这种运动被称为布朗运动。 (1)做布朗运动的是________（选填“分子”“原子”“小颗粒”）。 (2)花粉小颗粒的无规则运动实质上反映了________（选填“液体”“固体”）分子的运动。 (3)加快布朗运动的方法有：________（选填“提高”“降低”）液体的温度；或将颗粒变的更________（选填“大”“小”）一些。 【答案】(1)小颗粒 (2)液体 (3) 提高 小 【详解】（1）小颗粒由于受液体分子撞击不平衡，从而表现出无规则运动的状况，这种运动被称为布朗运动，所以做布朗运动的小颗粒。 （2）小颗粒由于受液体分子撞击不平衡，从而表现出无规则运动的状况，所以小颗粒的无规则运动反映了液体分子的运动。 （3）[1][2]布朗运动反映的是液体分子的运动，所以可以提高液体的温度，加快液体分子的运动剧烈程度，可以加快布朗运动；也可以使用更小的颗粒，更小的颗粒在液体分子的撞击下更容易改变运动状态，则可以加快布朗运动。 9．如图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。 (1)试管内物质在熔化过程中，温度保持不变，如图乙所示为读取温度计示数的方法，正确的是______（选填“A”、“B”或“C”），该物质是______（选填“晶体”或“非晶体”）。 (2)为了保证实验的效果，试管中固体物质的表面应______（选填“高于”、“低于”）烧杯中的水面的高度。实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，则测得试管内物质的温度值偏______。（选填“大”或“小”） (3)该同学按照正确方法进行实验，收集数据后画出了如图丙所示的熔化和凝固的图像，根据图像可知该物质的凝固点是______℃；该物质的熔化过程用了______min；EF段该物质处于______状态。由图可知E点内能______F点内能（比较大小），原因是______。 【答案】(1) B 晶体 (2) 低于 大 (3) 230 4 固液共存 大于 EF 段物质持续向外放热，内能减少 【详解】（1）[1]读数时，视线要与温度计液柱的上表面相平，不能俯视或仰视，所以B方法正确。 [2]分析图丙可知，由于该物质在熔化过程中温度保持不变，这种物质就是晶体。 （2）[1]将装有固体物质的试管放在盛有水的大烧杯中加热，是为了使固体受热均匀，为了保证实验的效果，应将固体物质的表面置于烧杯中的水面的高度之下。 [2]试管中的物质是靠烧杯中的水加热的，试管底的温度比较高；实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，温度计反映的是试管底的温度，因此测得的温度值偏大。 （3）[1]从图像可看出，0min对应温度为开始加热时的温度，然后随时间温度逐渐升高，BC段温度不变，为晶体的熔化过程，所对应温度230℃即为物质的熔点，晶体的熔点和凝固点是相同的，所以该物质的凝固点也是230℃。 [2]分析图像可知，AB段该物质处于温度升高阶段，未达到熔点，故处于固态，吸热，温度升高，BC段为该物质的熔化过程，温度保持不变，但必须从外界吸热。由图象可知该晶体的熔化过程用了4分钟。 [3]从图像可看出，D点后随时间温度逐渐降低，EF段为晶体的凝固过程，即该物质从E点开始凝固，液体不断放出热量，慢慢变成固体，既有液体又有固体，为固液共存态。 [4][5]物质持续放热，温度不变，但内能不断减少，所以E点内能大于F点内能。 10．当物体之间或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递，传导是热传递的一种方式，而物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻。那么物体的热阻与哪些因素有关呢？某同学进行了如下实验。 金属棒横截面积 1 2 4 火柴离点距离 2 4 6 2 4 6 2 4 6 火柴开始掉落的时间/min 4 8 12 2 4 6 1 2 3 实验思路：用酒精灯加热金属棒，记录金属棒上石蜡熔化后火柴开始掉落的时间。 实验过程： (1)如图所示，用石蜡在金属棒上每隔相同距离粘一根火柴，用酒精灯给金属棒A端加热，记录火柴开始掉落的时间，这是在探究物体的热阻与物体__________的关系；换用仅横截面积不同的金属棒重复上述实验操作，记录的实验数据如表所示。 实验结论： (2)由表中数据可知，在其他条件一定时，物体的横截面积越大，热阻越__________。 实验拓展： (3)请你根据上述实验，判断下图所示的由同种材料制成的墙壁在相同环境下最保温的是__________。（S为墙壁的横截面积、为墙壁的长度） 【答案】(1)长度 (2)小 (3)① 【详解】（1）用酒精灯加热金属棒A端，在金属棒上每隔相同距离粘一根火柴，记录火柴掉落的时间。这是在材料、横截面积相同的情况下，探究物体的热阻与 长度的关系。 （2）当火柴离A点距离相同时，金属棒的横截面积越大，火柴开始掉落的时间越短。掉落时间短，说明热量传导得更快，即物体对热量的阻碍作用（热阻）更小。因此结论：在其他条件一定时，物体的横截面积越大，热阻越小。 （3）墙壁①与墙壁②相比，墙壁①的长度比墙壁②的长，它们的横截面积相同，长度越长，热阻越大，热阻越大，热量越不容易传导，保温效果越好所以墙壁①的保温效果比墙壁②的好。 墙壁①与墙壁③相比，它们的长度相同，墙壁①的横截面积比墙壁③的小，横截面积越小，热阻越大，热阻越大，热量越不容易传导，保温效果越好所以墙壁①的保温效果比墙壁③的好。 所以最保温的是①。 素养提升 11．冻雨是一种过冷却水滴（温度低于0℃），它落到温度为0℃以下的物体上时，立刻冻结成外表光滑而透明的冰层。下列说法正确的是（    ） A．人触碰冰感觉很冷，因为冰的内能少 B．这时天气寒冷要多吃像巧克力这类含有热量多的食物 C．这里的冻结过程，导致它的内能会减小 D．回温时路面的冰开始熔化，冰的温度不变，内能不变 【答案】C 【详解】A．人触碰冰感觉冷，是因为冰的温度低于人体温度，触碰时人体向冰放热降温，不是因为冰的内能少；内能与物体质量、温度、状态都有关，温度低的物体内能不一定少，故A错误； B．热量是过程量，只能描述吸收或放出热量，不能说物体“含有热量”，故B错误； C．冻结是过冷水凝固成冰的过程，凝固需要放出热量，放出热量后内能会减小，故C正确； D．冰是晶体，熔化时温度保持不变，但熔化需要吸收热量，吸收热量后内能会增大，故D错误。 故选C。 12．关于温度、内能、热量，下列说法中正确的（   ） A．物体的温度越高，所含的热量越多 B．物体的内能增大，温度一定升高 C．物体的温度不变，物体的内能就一定不变 D．热量可能由内能小的物体传递给内能大的物体 【答案】D 【详解】A．因为热量是过程量，不能用“含有”来描述，故A错误； BC．晶体熔化时，会吸收热量，内能增大，但温度保持不变。故BC错误； D．因为热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能小的物体温度高，则热量可能由内能小的物体传递给内能大的物体，故D正确。 故选D 。 13．关于内能和机械能的下列说法中，不正确的是（　　） A．内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的 B．运动物体的内能和机械能均不为零 C．一个物体的机械能可以为零，但它的内能永远不可能为零 D．物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变 【答案】A 【详解】A．内能是物体内所有分子热运动的动能和势能之和，而机械能是物体的动能和势能之和，两者本质上不同，一个是宏观的，一个是微观的，故A错误，符合题意； B．运动物体的内能不为零，由于物体运动，故机械能不可能为零，故B正确，不符合题意； C．分子永不停息地运动，任何物体的内能都不为零，而机械能是相对的，与参考平面的选择有关，可以为零，故C正确，不符合题意； D．物体的内能与物体的体积、温度等因素有关，物体的机械能变化时，物体的速率或高度变化，但其体积和温度可能不变，则其内能可以不变，故D正确，不符合题意。 故选A。 14．一个标准大气压下，小明用相同的烧杯盛等量的水，并用相同热源同时加热。如下图所示，甲烧杯为隔水加热，乙烧杯为隔油加热，丙烧杯为隔砂加热，加热足够长时间后，测得大烧杯内物质的温度分别为水温100℃、油温300℃、砂温600℃，且观察到只有_____小烧杯中的水没有沸腾，分析原因是______。此时三个小烧杯中水的温度大小关系为______（用t甲、t乙、t丙表示）。 【答案】 甲 甲中小烧杯内的水达到沸点，但无法继续吸热 t甲=t乙=t丙 【详解】[1][2][3]加热足够长时间后，甲杯中的水温等于100℃，因大、小两烧杯中水温没有温度差，小烧杯中的水不能持续吸热，故甲中的小烧杯里的水不能沸腾。乙、丙小烧杯中的水可以持续吸热，因此可以沸腾，由于液体沸腾后温度保持不变，所以乙、丙小烧杯中的水温也同为100℃，故此时三个小烧杯中水的温度大小关系为t甲=t乙=t丙。 15．仔细观察图中甲、乙、丙三杯水，其中________杯中水的内能最大。将甲杯与________杯中的水混合，它们之间会发生热传递。 【答案】 丙 乙 【详解】由图可知，甲和丙杯中水的温度高于乙杯，且丙杯中水的质量大于甲杯；因为物体的质量越大、温度越高，物体的内能越大，所以丙杯中水的内能最大； 发生热传递的条件是温度差。由图可知，甲与乙的温度不同，它们之间会发生热传递。 16．如图甲所示，小明发现放在同一杯热水中的金属勺摸起来比塑料勺烫，他认为这是两种物质导热性不同造成的，那么，如何比较不同物质的导热性？小明设计了如图乙所示的实验装置，分别将铜丝和铝丝一端浸入装有沸水的烧杯A中，另一端浸入盛有20℃水的试管B中，每隔2min测一次试管中水的温度，记录两组实验数据并绘制了如图丙所示的“温度-时间”图像。已知实验环境气压为1标准大气压。 (1)由丙图推断：______（选填“铜”或“铝”）的导热性能更好，依据是：______。 (2)为衡量物质的导热性能，小明类比所学的知识，将实验中“A、B中水的温差与时间的比值”定义为物理量：热导k。则当试管B中水温为30℃时，铜的热导值______。计算分析实验数据可知：导热物质两端温差越大，热导k的值______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)小明进一步猜想，热导k可能还与导热物质的长度l和横截面积S有关。于是他又找来几根铜丝浸入图乙的装置中，每次将B中水加热至相同温度，记录加热时间t和铜丝的规格数据如表。 次数 1/m t/min 1 1 1 8 2 4 1 2 3 2 1 4 4 4 0.5 1 5 4 2 4 6 3 3 ①第______（写序号）三次实验是为了探究热导k与导热物质长度l的关系。 ②分析数据可知，当其他条件相同时，热导k与导热物质的横截面积S成______比，与导热物质的长度L成______比。 ③由规律推测：第6次加热时间______min。 【答案】(1) 铜 相同时间内传递热量多的导热性能好 (2) 变大 (3) 2、4、5 正 反 8 【详解】（1）[1][2]相同时间内试管内水的温度升高大的，导热性能好，从图丙可知用铜丝时试管内水的温度高，说明铜丝的导热性能好，依据是：相同时间内传递热量多的导热性能好。 （2）由于A、B中水的温差与时间的比值为热导k，则当试管B中水温为30℃时，铜的热导值为 由图知同种物质，导热物质两端温差越大，时间越小，但A、B中水的温差与时间的比值变大，即热导k的值变大。 （3）①要探究热导k与导热物质长度l的关系，需要控制横截面积相同，改变导热物质长度l，实验2、4、5符合题意。 ②分析数据1、2、3的实验可知，导热物质的长度相同、横截面积不同，且横截面积变成2倍，加热时间变成原来的，热导k会变为原来的2倍，故可以得出：当其他条件相同时，热导k与导热物质的横截面积S成正比。 由2、4、5的实验可知，横截面积相同，导热物质的长度变成2倍，加热时间变成原来的2倍，热导k会变为原来的，故可以得出：当其他条件相同时，热导k与导热物质的长度l成反比。 ③由2、4、5的实验可知，横截面积相同，导热物质的长度变成2倍，加热时间变成原来的2倍，热导k会变为原来的，故可以得出：当其他条件相同时，热导k与导热物质的长度l成反比；由1、6的数据知横截面积变成原来的3倍，加热时间变成原来的，长度变成原来的3倍，加热时间变成原来的3倍，所以加热时间不变，仍为8min。 迁移创新 17．阅读短文，回答问题。 热膨胀 物体因温度改变而发生体积变化的现象叫热膨胀。通常情况下，当温度升高时，物体内的分子运动变剧烈，导致无规则振动范围变大，从而使体积发生膨胀；相反地，当温度降低时，则导致物体体积发生收缩。相同条件下，气体膨胀率最大，液体次之，固体最小。 膨胀率一般用体胀系数或线胀系数来描述。体胀系数（γ）是描述物质在温度变化时体积变化的程度，大小等于物体体积增加（或减少）的百分比与温度变化的比值。线胀系数（a）是描述物质在温度变化时长度变化的程度，大小等于物体长度增加（或减少）的百分比与温度变化的比值。表中是部分金属在20℃时的体胀系数。 物质 铝 铁 铜 铅 体胀系数γ（） 2.32 1.22 1.77 2.93 (1)将体积相等的水和空气注入两只完全相同的气球内，将它们移到相同的高温环境中，因热膨胀原因导致先破裂的是注入_______的气球。 (2)学生用的塑料三角板均匀受热膨胀后，三个角的度数大小相比之前将_______。 (3)用上表中的两种材料制成外形完全相同的金属片，粘接起来可得到图甲中的双金属片。给双金属片从室温开始加热，出现如图乙的形变。若B是铝片，则A是_______。 (4)一个物体在温度为时的体积是，当温度升高到时体积为，请写出该物体的体胀系数_______。 (5)图丙是一个厚度均匀的环形铁片，均匀受热膨胀后，其形状可能变为_______。 A． B． C． D． 【答案】(1)空气 (2)不变 (3)铅 (4) (5)C 【详解】（1）将体积相等的水和空气注入两只完全相同的气球内，将它们移到相同的高温环境中，由于气体的体膨胀系数大于液体的体膨胀系数，则在其它相同的条件下，当升高相同的温度时装空气的气球里的空气体积变化大，压强变化大，所以导致先破裂的是注入空气的气球。 （2）由于受热均匀，各部分膨胀的比例相同，所以塑料三角板均匀受热膨胀后，三角形的任何一个角都不会发生变化，则三个角的度数大小相比之前将不变。 （3）由图乙可知，同样受热时，金属片向B弯曲，说明金属层B比A膨胀慢，则A是比铝的体胀系数大的金属，由表格数据可知A应是铅。 （4）体胀系数γ的计算公式为物体体积变化的百分比与温度变化的比值。初始温度为t1时体积为V1，温度升高到t2时体积为V2，则体积变化量为 温度变化量为 根据定义，体胀系数 （5）图丙是一个厚度均匀的环形铝片，均匀受热膨胀后，外圈和内圈的周长都变大，所以中间的空的直径变大，所以其形状可能变为图C，故选C。 18．阅读短文，回答问题。 牛顿冷却定律 当一个物体表面温度比周围环境高时，就会向周围环境散热，散热快慢可以用单位时间内散失热量的多少来表示。英国物理学家牛顿提出：物体散热快慢与物体和周围环境的温度差成正比。后人研究发现温度差不太大的情况下（小于15℃），这个结论符合实际散热规律，称为牛顿冷却定律。如果散热快慢用q表示，则牛顿冷却定律可以表示为，其中k是散热系数，与物体的表面性质、表面积、周围环境性质等因素有关，如果上述因素相同，不同物质的散热系数就相同。由于不同物质的比热容不同，它们降低相同温度需要的时间也不同，根据降温时间可以得到两种物质比热容的大小关系，从而可以进行比热容的测量。 (1)物体向周围散热，内能________（选填“增大”“减小”或“不变”），这种改变内能的方式叫做_________； (2)散热快慢和下列概念中物理意义最接近的是_________； A．速度 B．密度 C．功率 D．效率 (3)一个物体温度为30℃，周围环境温度保持20℃不变，此时物体的散热快慢为q。当物体温度降低到28℃时，散热快慢为__________； 【答案】(1) 减小 热传递 (2)C (3)0.8q 【详解】（1）物体向周围散热，自身的热量减少，温度降低，内能减小； 这种能量的转移是通过热传递的方式实现的。 （2）散热快慢是单位时间内散失热量的多少，与功率的物理意义最接近，因为功率也是描述单位时间内能量的传递。 故选C。 （3）已知 可解得 由于物体的表面性质、表面积、周围环境性质均未发生变化，因此散热系数保持不变”，所以当物体温度降低到时， 散热快慢 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $