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科学 · 九年级上册 第2章 能的转化与能量守恒
第2章 能的转化与能量守恒
第2节 物体的内能
第1课时 内能和物体内能的改变
A 练就好基础 课程达标
1.下列事例中改变物体内能的方式与其他三项不同的是( )
A.用酒精灯点燃火柴 B.划燃火柴
C.用凸透镜点燃火柴 D.用柴火烧水
2.下列关于温度、内能和热量的描述,正确的是( )
A.物体吸收热量时,温度一定升高
B.做功和热传递都能改变物体的内能
C.物体的内能越大,其含有的热量就越多
D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
3.寒冷的冬季,家用汽车的某些部位却在升温。下列现象中,通过做功使物体内能增加的是( )
A.打开暖风,车内温度升高
B.在汽车行驶的过程中,汽车水箱里水的温度升高
C.放在阳光下的汽车顶部被晒热
D.刹车时,刹车片的温度升高
4.如图所示,在金属管内装一些酒精,当迅速来回拉动绕过金属管的粗绳时,管壁会发热,一会儿,看到紧塞在管口的塞子突然被射出,同时听到"砰"的一声。根据这些现象,下列说法不正确的是( )
A.来回拉动粗绳时,将机械能转化为内能
B.塞子被射出,将内能转化为机械能
C.管壁会发热,原因是酒精的化学能转化为内能
D."砰"的一声,是塞子突然射出时引起空气振动产生的
5.夏天,用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口,把锥形瓶放在冰水中后,瓶口的橡皮膜会向下凹,如图所示。下列说法正确的是( )
A.该瓶内气体温度降低,气体分子运动更加剧烈
B.该瓶内气体质量随体积减小而减小
C.该瓶内气体放出热量,内能减少
D.该瓶内气体对外做功,内能减少
6.如图所示,神舟二十一号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱返航穿越大气层时外壁的内能会增大,其主要原因是( )
A.大气对返回舱做功 B.返回舱对大气做功
C.大气向返回舱传递热 D.返回舱向大气传递热
7.在科学中常提到"热"字,但其含义各不相同。下列关于"热"字含义的说法不正确的是( )
A.这杯水很热,这里的"热"是指温度高
B.摩擦生热,这里的"热"是指内能
C.物体放热降温,这里的"热"是指热量
D.我热坏了,这里的"热"是指热量
8.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能___(填"增大"或"减小"),空气的内能是通过___的方法改变的;筒内棉花由于温度升高到着火点而燃烧,棉花的内能是通过___的方法改变的。
B 更上一层楼 能力提升
9.如图所示,用充气的气球模拟"喷气火箭",把封口的夹子松开,球内气体向后喷出,气球向前运动。在此过程中( )
A.气球的弹性势能增大 B.喷出的气体内能减小
C.喷出的气体热运动加剧 D.喷出的气体向外界传递热量
10.做功改变物体内能的改进实验如图所示,先往注射器内推活塞,再向外拉活塞,整个过程中会看到温度显示器上的温度变化为( )
A.先升高后降低 B.先降低后升高
C.一直升高 D.一直降低
11.高压锅是常用炊具之一,它省时高效,深受消费者欢迎。下列说法正确的是( )
A.高压锅限压阀被顶起时的能量转化与压缩气体做功原理相同
B.高压锅工作时通过热传递的方式增加内能
C.高压锅工作时限压阀附近的白雾是锅内溢出的水蒸气
D.高压锅是利用液体的沸点随气压的增大而降低的原理来工作的
12.如图甲所示,将热汤放在冷水中,图乙反映了两者的温度变化情况。由图可知,0~5 min 内,汤的内能___(填"增加"或"减少"),在第 10 min 时,两者之间___(填"有"或"没有")发生热传递。
13.在微观尺度下,科学家拍下了超亮的X射线将液体瞬间打得"灰飞烟灭"的情景,如图所示。此过程中液体吸收X射线的能量,内能___(填"增加"或"减少"),发生的物态变化是___。
14.若外界对物体做了 30 J 的功,同时物体又向外界放热 25 J,则物体的内能___(填"增加"或"减少")了___J。
15.科学课上,老师演示了"跳舞的瓶盖"实验。操作过程如下:取一个空矿泉水瓶,将其瓶盖倒置蘸水放于瓶口,双手快速摩擦后捂住瓶身,瓶盖跳起。请运用所学知识解释瓶盖跳起的原因。
C 开拓新思路 拓展创新
16.用下图所示装置进行"做功改变内能"的探究。
(1) 如图甲所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而气筒下部的筒壁特别是气筒底部附近的筒壁温度较高,甚至烫手。导致筒壁发热有两种解释:①打气时活塞压缩气体做功,使气体的内能___,升温的气体通过___使筒壁温度___;②打气时活塞与筒壁之间不断地___,使筒壁的内能增加、温度___。根据上述筒壁发热现象的描述,解释___(填序号)比较合理。
(2) 如图乙所示,在密封的汽缸A中有压缩空气,B是一种被销钉K锁住的活塞,C是一个温度计。假设活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,回答下列问题。①活塞将向___(填"左"或"右")运动;②温度计的示数将___(填"增大""减小"或"不变");③该实验说明气体膨胀推动活塞对外做功时,___减少,温度降低。
第2课时 比热容和热量的计算、热值
A 练就好基础 课程达标
1.关于比热容的概念,下列说法错误的是( )
A.单位质量的某种物质,温度升高1 ℃所吸收的热量在数值上等于这种物质的比热容
B.单位质量的某种物质,温度降低1 ℃所放出的热量在数值上等于这种物质的比热容
C.某种物质吸收或放出的热量越多,比热容越大,比热容与热量有关
D.各种物质都有自己的比热容,它是物质的特性之一
2.夏天,海边的昼夜温差较小,这是因为水的比热容较大。下列现象不能反映水的这一特性的是( )
A.汽车发动机的冷却循环系统用水作工作物质
B.春天的傍晚,农民往稻田里灌水以防秧苗冻坏
C.炎热的夏天常常在教室的地面上洒水
D.城区建造人工湖以降低“热岛效应”造成的夏季高温
3.下列关于化学反应中能的变化的说法,正确的是( )
A.所有化学反应都放热
B.所有化学反应都吸热
C.化学反应一定伴随能的变化
D.化学反应的能的变化都表现为温度变化
4.下列说法正确的是( )
A.一杯煤油用去一半,它的比热容减小为原来的
B.吸收热量多的物质,比热容一定大
C.高温物体一定比低温物体放出的热量多
D.质量相同的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度
5.甲、乙两物体的质量相等,甲物体温度升高10 ℃时吸收的热量恰好等于乙物体温度升高20 ℃时吸收的热量,则甲、乙两物体的比热容之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶4 D.4∶1
6.关于比热容,下列说法正确的是( )
A.一块铁的比热容比一颗铁钉的比热容大
B.吸收热量越少的物体的比热容一定越小
C.物质的比热容是物质的一种特性,跟物体的质量、吸热的多少及温度的高低都无关
D.同种物质的比热容一定相同
7.右图是一种学生饮用奶,它的净含量为200 mL,若它的密度为 kg/m,比热容为 J/(kg·℃),冬天饮用前把它从10 ℃加热到40 ℃,牛奶需要吸收___J的热量;在加热过程中,牛奶温度升高,内能___(填“增加”或“减少”)。
8.体积为0.28 m、热值为 J/m的煤气完全燃烧放出的热量为___J;若这些热量的50%被温度为20 ℃、质量为30 kg的水吸收,则水的末温是___℃。[水的比热容为 J/(kg·℃)]
9.现在,太阳能热水器已经应用普遍。如图所示,已知某太阳能热水器在冬季有效日照时段里,能将8 ℃、100 L水加热到38 ℃。[水的比热容为 J/(kg·℃),水的密度为 kg/m]
(1)热水器中水的质量是多少?
(2)在此过程中,水吸收了多少热量?
(3)若在此期间太阳辐射到热水器的热量为 J,则该热水器的效率是多少?
B 更上一层楼 能力提升
10.质量相等、初温相同的铜块和水放出相同的热量后,再把铜块放入水中,关于它们之间的热传递情况,下列说法正确的是( )
A.两者温度一样,所以不发生热传递
B.水的温度高于铜的温度,所以热量由水传给铜
C.铜的温度高于水的温度,所以温度由铜传给水
D.铜的热量大于水的热量,所以热量由铜传给水
11.将质量相同的甲、乙、丙三块金属加热到相同的温度后,放到上表面平整的冰块上。经过一定时间后,冰块形状基本不再发生变化时的情形如图所示。下列关于三块金属的比热容、、大小关系的判断正确的是( )
A.最大 B.最大
C.最大 D.
12.甲、乙两种质量相等的不同晶体,均匀受热,在相同时间内吸收相同热量的条件下,两种晶体熔化前、后温度随时间变化的图像如图所示。单位质量的两种晶体熔化过程中吸收的热量相比较,___;液态甲的比热容___液态乙的比热容。(以上两空均填“大于”“小于”或“等于”)
13.随着能源结构的改善,不同燃料的燃气热水器已走进千家万户,某家庭用的煤气热水器,将30 kg的水从14 ℃加热到80 ℃,完全燃烧了0.3 m的煤气,已知水的比热容为 J/(kg·℃),煤气的热值为 J/m。求:
(1)水吸收的热量。
(2)该热水器烧水的效率。
C 开拓新思路 拓展创新
14.人类的祖先钻木取火,为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示,将削尖的木棒伸到木板的洞里,用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时,板与棒互相摩擦,机械能转化为内能,而热集中在洞内,不易散发,使木棒尖端的温度升高,当温度达到约260 ℃时,木棒便开始燃烧。因为木头是热的不良导体,故受热厚度很薄,木棒受热部分的质量只有0.25 g。已知来回拉一次钻弓需1.0 s,弓长 m,人拉弓的力为16 N,木头的比热容 J/(kg·℃),环境温度是20 ℃。
(1)求人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
(2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能,若其中有25%被木棒尖端吸收,则1 s内可使木棒尖端温度升高多少?
(3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?
参考答案
第1课时 内能和物体内能的改变
1.B
2.B
3.D
4.C
5.C
6.A
7.D
8.增大;做功;热传递
9.B
10.A
11.B
12.减少;没有
13.增加;汽化
14.增加;5
15.快速摩擦双手时,克服摩擦力做功,手的内能增加,温度升高,此时双手捂住瓶身,内能通过热传递转移到瓶子上,致使瓶子及其内部气体内能增加,瓶内气体对瓶盖做功,使瓶盖跳起。
16.(1)增加、热传递、上升、摩擦、上升、①;(2)右、减小内能
第2课时 比热容和热量的计算、热值
1.C
2.C
3.C
4.D
5.B
6.C
7.;增加
8.;63.3
9.解:(1)热水器中水的体积 ,由 可得,水的质量 。(2)在此过程中,水吸收的热量 。(3)该热水器的效率 。
10.B
11.C
12.小于;大于
13.解:(1)水吸收的热量 。(2)煤气完全燃烧放出的热量 ,该热水器烧水的效率 。
14.解:(1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功 。(2)根据题意,1 s内木棒尖端吸收的热量 ,根据 得木棒尖端升高的温度 。(3)使木棒燃烧起来所需要的时间 。
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