专题01 内能（期中知识清单）九年级物理上学期新教材人教版

专题01 内能 目 录 识记类 思维导图 知识清单 考点清单 辨析清单 题型类 高频题型清单 易错题型清单 重难题型清单 答题类 解题模型清单 答题技巧清单 知识点01 分子热运动 1、物质由分子、原子构成 分子直径数量级约为 。 分子间存在间隙。 实例：100mL水和100mL酒精混合后，总体积小于200mL，就是分子间存在间隙的体现。 2、扩散现象 定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 示例：闻到花香、闻到饭菜香味、二氧化氮气体扩散实验；蓝色的硫酸铜溶液在清水中扩散；铅片和金片紧压后相互渗入。 影响因素：温度越高，扩散越快。 气体、液体、固体之间都可以发生扩散现象。 3、分子热运动 分子永不停息地做无规则运动，叫做分子热运动。 温度越高，分子热运动越剧烈。 注意：尘土飞扬、雪花飘舞、柳絮飞舞属于机械运动，不是分子热运动。 4、分子间作用力 分子间同时存在引力和斥力。 当分子间距离为 时，引力等于斥力。 当 时，斥力起主要作用；当 时，引力起主要作用。 分子间距离很大时，作用力可忽略。 知识点02 内能 1、内能 定义：物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和。 单位：焦耳，符号 J 任何物体在任何温度下都具有内能。 2、影响内能大小的因素 温度：同一物体，温度升高，内能增大；温度降低，内能减小。 质量：同种物质，温度相同时，质量越大，内能越大。 状态：同种物质，质量、温度相同时，状态不同，内能可能不同。 种类、体积等也会影响内能。 3、温度、内能、热量的关系 物体温度升高，内能一定增大。 物体内能增大，温度不一定升高，例如晶体熔化、水沸腾时吸热但温度不变。 热量是过程量，不能说物体“含有”多少热量，只能说“吸收”或“放出”热量。 4、改变内能的两种方式 做功：对物体做功，物体内能增大；物体对外做功，内能减小。 热传递：存在温度差时，能量从高温物体传给低温物体。 做功和热传递在改变内能上是等效的。 5、热传递 条件：物体间存在温度差。 方向：从高温物体到低温物体。 结果：温度相同。 传递的是热量，不是温度。 知识点03 比热容 1、比较不同物质的吸热能力 · 实验方法：控制变量法、转换法。 转换法指通过相同规格的加热器加热相同时间，通过加热时间的长短来比较物体吸收热量的多少。 · 实验设计： （1）控制水和食用油的质量相等、初温相同，改变物体种类，比较升高相同温度时吸收热量的多少； （2）也可控制水和食用油的质量相等、初温相同，让物体吸收相同热量（即相同加热时间），比较升高的温度。 · 实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。说明物质的吸热能力和物质种类有关，体现了物质本身的一种特性。 2、比热容 · 定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。 · 公式：。 · 单位：。 · 比热容是物质的一种属性，与物质种类和状态有关，与质量、温度变化、吸放热多少无关。 3、水的比热容 · 。 · 物理意义： 水温度升高（或降低） 吸收（或放出）的热量是 。 · 应用：沿海地区昼夜温差小；汽车发动机用水冷却；暖气用水取暖；培育秧苗时傍晚灌水等。 4、热量计算 · 吸热：。 · 放热：。 · 注意：“升高到”表示末温；“升高了”表示温度变化量。 5、热平衡 不计热损失时：。 热平衡后，冷热物体温度相同。 考点01 分子热运动 考点内容：扩散现象、分子热运动、分子间作用力。 常见考法： （1）判断生活现象是否属于扩散现象。 （2）通过闻到气味、颜色渗入等说明分子在不停做无规则运动。 （3）判断分子间引力、斥力的表现。 （4）温度对扩散快慢、分子热运动剧烈程度的影响。 （5）用分子动理论解释蒸发、溶解、压缩困难、拉伸困难等现象。 考点02 内能 考点内容：内能概念、影响因素、改变内能的方式、热量。 常见考法： （1）判断内能是否变化。 （2）辨析温度、内能、热量之间的关系。 （3）判断 的冰、 的水是否有内能。 （4）结合晶体熔化、水沸腾分析内能与温度变化。 考点03 比热容 考点内容：比热容概念、单位、水的比热容、热量计算、热平衡。 常见考法： （1）比热容概念辨析。 （2）比较不同物质吸热能力。 （3）利用比热容解释生活现象。 （4）图像题比较比热容大小。 （5）热量计算。 辨析01 分子热运动与机械运动混淆 · 分子热运动：分子 level，肉眼看不见，如闻到香味、墨水扩散。 · 机械运动：宏观物体位置变化，如尘土飞扬、雪花飘舞、柳絮飞舞。 · 易错：把尘土飞扬说成分子热运动。 辨析02 温度、内能、热量混淆 · 温度：表示冷热程度，不能说“传递温度”。 · 内能：物体内所有分子动能和势能总和，任何物体都有内能。 · 热量：热传递过程中传递能量的多少，是过程量，不能说“含有热量”。 · 易错：温度升高内能一定增大；内能增大温度不一定升高。 辨析03 做功和热传递改变内能辨析 · 做功：能量转化，如搓手、钻木取火、压缩空气。 · 热传递：能量转移，如晒太阳、热水袋取暖、烤火。 · 二者在改变内能上等效，但本质不同。 辨析04 比热容概念及计算易错 · 比热容是物质属性，与 无关。 · 同种物质不同状态比热容可能不同，如水和冰。 · 计算时注意单位统一：质量用 kg，温度用 ℃，热量用 J。 · 注意“升高到”和“升高了”的区别。 辨析05 热传递方向与条件 · 热传递条件是存在温度差。 · 热传递方向是从高温到低温。 · 热传递传递的是热量，不是温度。 · 热平衡后温度相同，不再发生热传递。 【题型一】分子热运动与扩散现象 【例1】 下列有关课本实验的说法中，正确的是（   ） A．图中，研究气体扩散时，密度更大的二氧化氮气体也可以置于上方 B．图中，将两铅柱紧压在一起，挂上重物也掉不下来是因为发生了扩散现象 C．图中，活塞迅速下压使筒内棉花燃烧起来，是因为活塞对筒内空气做了功 D．图中，给瓶内打气，瓶塞跳出时瓶内出现白雾，说明瓶内气体内能增大 【变式1-1】今夏，中医药文化集市风吹到了河南。如图所示是开封中医药集市的繁忙场景，在中医药集市上可以闻到浓浓的中药味，这是 现象。熬好的中药液放凉后闻到的中药味逐渐变淡，说明分子热运动的剧烈程度与 有关。 【变式1-2】 按要求完成下列小题。 (1)探究水在沸腾前后温度变化特点的实验时，当水温为89℃时开始计时，经5min水沸腾，再加热一段时间。利用记录的数据绘制出水的温度随时间变化的关系图线，如图甲所示。从图像可知，水在沸腾前，吸收热量，温度 ；水在沸腾后，吸收热量，温度 (2)如图乙所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，两瓶内的气体逐渐混合，颜色变得均匀，这一扩散现象说明 。 【题型二】内能概念与改变方式 【例2】 如图所示是《天工开物》里记载“万钧钟”和“鼎”的制造方法，先后用泥土制成“模骨”，“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，在油蜡上刻上各种图案（如图），然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后，“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”，则下列说法正确的是（    ） A．铜液冷却成钟鼎是凝华过程 B．“待铜液冷却后”铜原子间作用力变小 C．“外施火力炙化”加热时油蜡的内能增大，含有的热量增多 D．“外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的 【变式2-1】 关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的内能增加，一定吸收了热量 B．物体的内能改变时，温度一定改变 C．对物体做功，其温度不一定升高 D．0℃的物体没有内能 【变式2-2】长沙的美食丰富，如：糖油粑粑、臭豆腐、甜酒冲蛋……，这些美食在制作过程中包含的物理知识正确的是（　　） A．炸臭豆腐是通过做功的方式使豆腐内能增加 B．煮甜酒时沸腾以后继续加热，由于甜酒的温度不变，所以甜酒的内能不变 C．刚制作好的糖油粑粑十分烫嘴，主要是因为糖油粑粑含有的热量多 D．手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋感到暖和，是因为手吸收了热量 【题型三】比热容概念 【例3】 关于比热容，下列说法正确的是（ ） A. 物质的比热容与质量有关 B. 物质的比热容与温度变化有关 C. 比热容是物质的一种属性，与物质种类和状态有关 D. 水比热容大，所以水吸热一定多 【变式3-1】 小启根据下表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（　　）   几种物质的比热容c/[J·(kg·℃)﹣1] 水 4.2×103 冰 2.1×103 酒精 2.4×103 砂石 0.92×103 煤油 2.1×103 铝 0.88×103 水银 0.14×103 铜 0.39×103 A．同种物质在不同状态下比热容一定相等 B．不同物质的比热容一定不相等 C．质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定多 D．初温相等的酒精和砂石吸收相等的热量，酒精的末温可能比砂石的末温高 【变式3-2】 唐宋时期，蜀地工匠发明了独具特色的省油灯，如图所示。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说：“蜀中有夹瓷盏，注水于唇窍中，可省油之半。”使用此灯时往上方容器中注油，往下方夹层中注水，“省油”的主要原因是减少燃油的蒸发。下列说法正确的是（　　） A．灯点燃后，油的温度升高，含有的热量逐渐增大 B．灯点燃后，水吸收热量，其内能一定比油的内能大 C．灯点燃后，水的内能是通过热传递的方式增大的 D．水的比热容较大，使油的温度升高较快 【题型四】热量计算 【例4】小启 买了一瓶的某款消毒液，已知该消毒液的密度，比热容，求： (1)瓶内消毒液的质量； (2)瓶内消毒液温度从20℃升高到30℃吸收的热量。 【变式4-1】芯片、服务器等工作时会产生大量热量，随着人工智能的发展，算力需求爆发式增长，除了风冷散热，科学家们也研究了液冷散热。某液冷装置参数如下：冷却液比热容，每秒有冷却液流过，芯片工作时每秒产生热量。利用冷却液降低芯片温度，这是通过________的方式改变物体内能。假设热量全部被冷却液吸收，冷却液的温度会升高_______。 【变式4-2】 小启是个热心又细心的好孩子，在家经常帮妈妈烧水。他发现水壶上标有2L的字样，经过计算，他发现2L水的质量为__________kg，把这些水从10℃烧到30℃，大约需要吸收__________J的热量。（，） 【题型一】扩散与机械运动混淆 【例1】分子动理论是研究物质热运动性质和规律的经典微观统计理论，我们已经初步学习了相关的内容。关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．用力挤压一个铁块，发现很难将铁块压扁，这是因为分子之间存在引力 B．分别向一杯冷水和一杯热水中加一勺糖，冷水更快变甜 C．春天，广安区花桥镇的油菜花开了，花香四溢是扩散现象 D．同学们扫地时尘土飞扬，这是分子在做无规则运动 【变式1-1】 中国的古诗词是中国传统文化的核心瑰宝。下列古诗词中蕴含的物理知识不能用分子动理论解释的是（　　） A．飞流直下三千尺，疑是银河落九天 B．冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲 C．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴 D．遥知不是雪，为有暗香来 【变式1-2】国庆假期时，初三某学生在家打扫卫生和做饭后，她对观察到的现象解释如下，你认为其中科学合理的是（　　） A．扫地时尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动 B．清洗海绵时，手捏海绵，海绵的体积变小，说明分子间存在间隙 C．擦穿衣镜时，发现“破镜难重圆”是因为分子间只有斥力 D．炒菜时，闻到菜的香味说明分子在不停地做热运动 【题型二】温度、内能、热量关系 【例2】关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ） A. 物体温度越高，内能一定越大 B. 物体吸收热量，温度一定升高 C. 物体内能增大，一定吸收了热量 D. 热传递中，热量从高温物体传给低温物体 【变式2-1】（多选）关于温度，热传递和热量，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体具有的热量多 B．热量总是从热量多的物体传递到热量少的物体 C．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体 D．冰箱、空调能够将热量从低温物体传递到高温物体 【变式2-2】（多选）在环境温度为0℃的条件下，当冰水混合物达到热平衡时，以下说法中最合理的是（　　） A．冰的熔化和水的凝固不再发生 B．冰和水的质量比不再发生变化 C．混合物的热能[内能]等于零 D．混合物中分子热运动已经停止 【题型三】比热容计算“升高到”与“升高了” 【例3】在一个标准大气压下，一质量为2千克的金属块，被加热到500℃后，立即投入质量为1千克，温度为20℃的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高到80℃。【c水=4.2×103J/（kg•℃）】求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容。 【变式3-1】由同种物质组成的甲、乙两物体，已知它们的质量之比为1∶ 2，甲的温度升高了5℃，乙的温度升高了4℃，那么它们的比热容之比为________，吸收的热量之比为________。 【变式3-2】已知A、B两金属块比热容之比为，把他们都加热到100℃，然后分别投入到装有质量相同、初温都为30℃的C、D两杯水中，测量结果：金属块A使C杯的水温升高了20℃，金属块B使D杯的水温升高了30℃。整个过程中不考虑热量损失。则与的比值为（　　） A．15∶16 B．1∶1 C．16∶15 D．4∶3 【题型四】热传递方向与条件 【例4】关于热传递，下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体含有的热量多 B. 热量总是从内能大的物体传给内能小的物体 C. 热传递的条件是存在温度差 D. 热传递中传递的是温度 【变式4-1】关于热量，下列说法正确的是（ ） A. 0℃的物体不含有热量 B. 温度高的物体含有的热量多 C. 只能说吸收或放出热量 D. 温度相同的物体之间会发生热传递 【变式4-2】如图甲所示，李阿姨把冰牛奶放在室内盛有热水的容器中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间的变化图像如图乙所示。 （1）图乙中 （选填“a”或“b”）是热水的温度变化曲线； （2）冰牛奶和热水接触后发生了热传递现象，原因是两者之间存在 ，两者之间传递的是 （选填“温度”或“热量”）； （3）由图乙所知，当时的室温是 ℃。 【题型一】比热容图像比较 【例1】 两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．加热相同的时间，甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多 C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 【变式1-1】 用相同的加热装置给质量均为200g的水和某种液体（比热容比水小）加热，两种液体的温度随加热时间变化的图像如图所示，已知水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃），则下列说法不正确的是（　　） A．相同时间内两种液体吸收的热量相同 B．图中乙是水的温度随时间变化的图像 C．升高相同的温度时，甲、乙吸收的热量之比为1∶2 D．加热8min，甲吸收的热量为8.4×106J 【变式1-2】 某小组同学用一个酒精灯对质量是200g、初温度为﹣10℃的冰块进行加热，完成冰的熔化实验。记录的数据如上中图。已知水的比热容为。 （1）冰在B点的内能 C点的内能（填大于、小于或等于）； （2）CD段水所吸收的热量是 J； （3）冰熔化前吸收 J的热量。 【题型二】热平衡计算 【例2】将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（　　） A．10℃ B．6℃ C．6℃以上 D．6℃以下 【变式2-1】 将烧红的铁钉放入冷水中降温，是通过 （选填“做功”或“热传递”）改变其内能。质量为2g的烧红的铁钉，温度为600℃，用水将它降温到100℃，释放的热量为 J。[已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃)] 【变式2-2】 将500g温度为80℃的水兑入2.5kg温度为20℃的水中，假设没有热量的损失，那么平衡后的水温为多少？ 【题型三】实验：比较不同物质吸热情况 【例3】 小启发现，用燃气灶热油去炸鸡翅，同时烧水煮面条，发现水比油沸腾更晚一些，他设计实验探究水和食用油的吸热情况。他在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同的酒精灯同时给它们加热。请回答下列问题。 (1)在此实验中，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量仪器有 。由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，本实验可根据 来反映两种物质吸收热量的多少（选填“加热时间”或“升高温度”）。 (2) 小启根据实验数据绘制图乙所示图像，发现加热过程中的任意时刻，食用油的温度始终比水高，同一时间，食用油吸收的热量 水吸收的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）。 (3)根据图乙可以得出食用油的比热容是 。（已知水的比热容是） 【变式3-1】在比较“不同物质吸热的情况”的实验中，小明将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。 (1)实验前，应选取 和初温均相同的A、B两种液体。 (2)此实验通过 来反映液体吸收热量的多少；根据实验数据绘制出的温度—时间图像如图乙所示，由图像可知A的吸热能力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B的吸热能力。 (3)图丙是我国沿海地区和内陆沙漠地区同一天气温变化曲线，请你判断沿海地区一天气温变化所对应的曲线是 （选填“C”或“D”）。 【变式3-2】 为了比较水和煤油吸热能力的大小，11班实验小组设计了如图甲所示的实验： （1）装配实验器材时，应从___________安装（选填“上到下”或“下到上”），并用两个相同的酒精灯对两个相同的烧杯同时进行加热； （2）实验中应控制水和煤油的___________相同； （3）实验时可以加热相同的时间，比较它们的___________来判断水和煤油吸热能力的强弱，物理学中用___________来表示物质的吸热能力； （4）实验中用到的科学研究方法有转换法和___________（写出一种即可）； （5）如图乙是某一时刻温度计测量出水的温度，为___________℃； （6）筱雅同学根据实验结论，结合图丙所示信息可知，图中描述的是夏天的___________（选填“中午”或“夜晚”）某海边的情景。 【题型一】扩散现象判断模型 【模型解读】分子运动肉眼不可见；闻到气味、颜色渗入、相互渗入 → 扩散现象；尘土、雪花、柳絮、树叶飘动 → 机械运动。 【例1】 关于物质的构成，下列说法不正确的是（  ） A．分子的直径很小，一般为10-10m B．可以借助电子显微镜观察到分子 C．常见物质是由分子、原子构成的 D．大雾中，我们看到空气中许多极小的水珠就是一个个小分子 【变式1-1】 以下事例中，能体现“分子不停地做无规则运动”的是（　　） A．大风刮起时，山谷中尘土飞扬 B．阳光下雪水从高处流向低处 C．静谧的林间弥漫着的朦胧雾气 D．站在山脚下，闻到的花草香气 【变式1-2】 小明同学为了探究扩散问题而设计了如下一系列实验： A．观察一滴墨水在热水和冷水中扩散的快慢 B．如图，抽去玻璃板，观察气体扩散的快慢 C．将磨得光滑的铅块和金块紧压在一起并观察 (1)通过A实验可观察到： ； (2)B实验你认为有什么不妥： ； (3)他把上述实验修改后，再把A、B、C三个实验放在一起进行综合分析比较，最后他得出如下结论： ①扩散现象说明分子在 ； ②在物质的三种状态中， 态的扩散现象最明显。 【题型二】温度、内能、热量关系模型 【模型解读】温度升高 → 内能一定增大；内能增大 → 温度不一定升高；热量是过程量，不能说“含有”；热传递方向：高温 → 低温。 【例2】 如图是“泼水成冰”画面。极寒环境下，泼出的热水与其周围的水蒸气迅速变为固态，有的变成冰晶飘落，有的呈现出根根分明的“线条”。下列说法正确的是（   ） A．“泼水成冰”和生活中“滴水成冰”的物态变化完全相同 B．“泼水成冰”容易使人烫伤，主要原因是热水含有的热量高 C．热水能迅速成冰，说明当时的气温极低，热水能够快速放热 D．热水相较于冷水，更易在短时间内提供大量水蒸气，该物态变化过程是升华 【变式2-1】 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．热传递过程中，热量由内能大的物体传向内能小的物体 D．一块0℃的冰在熔化过程中，温度不变，内能变大 【变式2-2】生活中常提到“热”字，但其含义各不相同，有温度、热量、内能等含义。请写出下面几种情形中“热”字的含义： （1）“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指 。 （2）“物体吸热升温”，其中的“热”是指 。 （3）“摩擦生热”，其中的“热”是指 。 （4）“今天的天气很热”，其中的“热”是指 。 【题型三】热量计算模型 【模型解读】统一单位： 用 kg， 用 J， 用 ；吸热：；放热：；注意“升高到”是末温，“升高了”是 。 【例3】 用相同的加热装置给质量均为200g的水和某种液体（比热容比水小）加热，两种液体的温度随加热时间变化的图像如图所示，已知水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃），则下列说法不正确的是（　　） A．相同时间内两种液体吸收的热量相同 B．图中乙是水的温度随时间变化的图像 C．升高相同的温度时，甲、乙吸收的热量之比为1∶2 D．加热8min，甲吸收的热量为8.4×106J 【变式3-1】 如图所示，“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。现用它里面的发热包将水从20℃加热至沸腾（1个标准气压下）。此加热过程中，若不考虑水损失，提供给水的热量至少为 。[] 【变式3-2】 某中学每天为学生提供开水，一天用电热水器将10kg的水从18℃加热到68℃，已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃）。 (1)求在这一过程中水吸收的热量； (2)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了50℃，求煤油的质量； (3)在标准大气压下，若初温、质量相同的水吸收4.2×106J的热量，求水的末温。 【题型四】 ‌热平衡模型 【模型解读】不计热损失：；列方程，终温相同；同种物质比热容可约去。 【例4】 质量相等，初温均为20℃的甲、乙两种金属，把甲投入100℃的热水中，最终水温下降了10℃，把甲从水中取出，将乙投入，最终水温又下降了10℃，不计热量损失，则甲、乙的比热容比例关系是（  ） A．2∶1 B．1∶2 C．6∶7 D．7∶6 【变式4-1】 热平衡，指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。在热平衡时，物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即。将400g、5℃的冷水与200g、80℃的热水混合（与外界无热量交换），混合后的温度是（　　） A．30℃ B．37.5℃ C．60℃ D．70℃ 【变式4-2】小明早上喝牛奶时觉得太烫了，用温度计测得牛奶的温度为66℃,于是,他将11℃的冷水倒入,进行混合．最后得到了36℃的温牛奶550g．已知在混合过程中有2310J的热量损失到空气中去了,问所用冷水的量是多少千克?(假设牛奶的比热容和水相同) 【题型五】 ‌比热容图像模型 【模型解读】相同热源、相同加热时间 → 吸收热量相同；温度变化小 → 比热容大；图像斜率小 → 温度升高慢 → 比热容大。 【例5】用相同的电加热器分别加热质量均为0.3kg，温度均为20℃的水和另一种液体（不计热量损失），如图所示是水和另一种液体的温度随时间变化的图像。由图像可知：前8min内，水和另一种液体吸收的热量 （填“相同”或“不相同”），水在20min内吸收的热量为 J，水和另一种液体的比热容之比是 。（） 【变式5-1】用相同规格的电热棒分别给A、B两种液体（）加热，两种液体每秒吸收的热量相同，这两种液体的温度随加热时间变化图线如图，不考虑热量损失和汽化，则： (1)在0~4min的过程中，A液体的内能________（选填“增大”或“减小”或“不变”）； (2)同时加热4min，A液体吸收的热量____（选填“大于”或“小于”或“等于”）B液体吸收的热量； (3)A液体的比热容________（选填“大于”或“小于”或“等于”）B液体的比热容。 (4)若，，B液体的比热容是，不考虑热损失，则A液体的比热容是________ J/(kg·℃)。 【变式5-2】（多选）小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热，海水却比较凉爽。某天，他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度随时间变化图象如图所示．下列分析正确的是（　　） A．早晨6时，海水的温度比沙子高 B．6时到14时，沙子吸收的热量比海水多 C．14时到22时，海水降低的温度比沙子小 D．利用此图象可以比较海水和沙子的比热容 【题型六】 ‌实验控制变量模型 【模型解读】比较不同物质吸热能力：控制质量相同、初温相同；相同热源加热相同时间，比较温度变化；或升高相同温度，比较加热时间；转换法：加热时间反映吸收热量多少。 【例6】在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图1所示。 (1)选用两个规格相同的电加热器，目的是使甲和乙两种液体在相等时间内 (2)实验中应量取质量 （选填“相等”或“不相等”）的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较 （选填“升高的温度”或“初温”）来判断吸热能力的强弱； (3)通过实验记录数据如表格所示。从开始加热到42℃ 甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙；（ 选填“大于”，“等于”或“小于”） 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 30 33 36 39 42 (4)图2中能合理反映该实验结果的图像是 （选填“A”、“B”或“C”）。分析此图像可知，吸收相同热量时， 液体升温更高； 液体更适合作为汽车发动机的冷却液。（两空均选填“甲”或“乙”） 【变式6-1】实验小组为了比较不同物质的吸热能力，在两个相同的烧杯中分别装入甲、乙两种液体，并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图甲、乙所示实验。 (1)组装实验装置时，应按 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装，且应取 （选填“相同”或“不同”）质量的甲、乙两种液体放入两个相同的烧杯里，用同样的酒精灯对他们加热：加热时，缓慢搅动玻璃棒，这是为了使甲、乙两种液体 ； (2)在图甲、乙装置中，用相同酒精灯给甲、乙两种液体加热相同时间，甲液体吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙液体吸收的热量； (3)实验中，用相同酒精灯加热相同时间甲、乙两种液体，通过观察 来比较甲、乙两种液体的吸热能力； (4)经实验得到了如表格记录的两组数据，分析实验数据可知， 液体的吸热能力更强； 液体更适合当作发动机的冷却液。（均选填“甲”或“乙”）； 加热时间/min 0 2 4 6 8 温度/℃ 甲 20 22.2 24 26 28 乙 20 21 22 23.1 24 (5)如图丙所示，若把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的下列哪个属性类似_ _____。 A．高度 B．底面积 C．容积 D．表面积 【变式6-2】为了比较水和食用油的吸热能力，小新同学做了如图甲所示的实验。 (1)实验前应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序组装实验器材，实验中取质量相同的水和食用油，用 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）来反映两种物质吸收的热量； (2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的温度-时间图像，已知水的比热容是4.2103J/（kg·℃），根据图像可计算出食用油的比热容为 J/（kg·℃）； (3)小林同学受到小新实验的启发，设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小： ①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间，如图丙所示（加热装置未画出）； ②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度 （选填“相同”或“不相同”）的水的A、B两容器中，并将容器用隔热材料密封，如图丁所示： ③经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40℃和47℃； ④分析比较可以判断出 （选填“铜块”或“铝块”）的比热容大。 题目类型 技巧 扩散现象判断 分子运动肉眼不可见；闻到、变色、渗入是扩散；尘土、雪花、柳絮是机械运动。 温度、内能、热量关系 温度升高内能一定增大；内能增大温度不一定升高；热量是过程量，不能说含有。 改变内能方式判断 搓、压、摩擦、钻木是做功；烤、晒、热水袋是热传递。二者等效但本质不同。 热量计算 先统一单位； 高温－低温；吸热 ，放热 。 热平衡计算 不计热损失，；列方程，终温相同；同一物质 可约。 比热容图像 相同加热时间吸热相同；温度变化小者比热容大；斜率小者比热容大。 实验控制变量 相同热源、相同时间、质量相同、初温相同；转换法用加热时间表示吸热多少。 比热容概念 比热容是物质属性，与质量、温度变化、吸放热无关；与种类和状态有关。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题01 内能 目 录 识记类 思维导图 知识清单 考点清单 辨析清单 题型类 高频题型清单 易错题型清单 重难题型清单 答题类 解题模型清单 答题技巧清单 知识点01 分子热运动 1、物质由分子、原子构成 分子直径数量级约为 。 分子间存在间隙。 实例：100mL水和100mL酒精混合后，总体积小于200mL，就是分子间存在间隙的体现。 2、扩散现象 定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。 示例：闻到花香、闻到饭菜香味、二氧化氮气体扩散实验；蓝色的硫酸铜溶液在清水中扩散；铅片和金片紧压后相互渗入。 影响因素：温度越高，扩散越快。 气体、液体、固体之间都可以发生扩散现象。 3、分子热运动 分子永不停息地做无规则运动，叫做分子热运动。 温度越高，分子热运动越剧烈。 注意：尘土飞扬、雪花飘舞、柳絮飞舞属于机械运动，不是分子热运动。 4、分子间作用力 分子间同时存在引力和斥力。 当分子间距离为 时，引力等于斥力。 当 时，斥力起主要作用；当 时，引力起主要作用。 分子间距离很大时，作用力可忽略。 知识点02 内能 1、内能 定义：物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和。 单位：焦耳，符号 J 任何物体在任何温度下都具有内能。 2、影响内能大小的因素 温度：同一物体，温度升高，内能增大；温度降低，内能减小。 质量：同种物质，温度相同时，质量越大，内能越大。 状态：同种物质，质量、温度相同时，状态不同，内能可能不同。 种类、体积等也会影响内能。 3、温度、内能、热量的关系 物体温度升高，内能一定增大。 物体内能增大，温度不一定升高，例如晶体熔化、水沸腾时吸热但温度不变。 热量是过程量，不能说物体“含有”多少热量，只能说“吸收”或“放出”热量。 4、改变内能的两种方式 做功：对物体做功，物体内能增大；物体对外做功，内能减小。 热传递：存在温度差时，能量从高温物体传给低温物体。 做功和热传递在改变内能上是等效的。 5、热传递 条件：物体间存在温度差。 方向：从高温物体到低温物体。 结果：温度相同。 传递的是热量，不是温度。 知识点03 比热容 1、比较不同物质的吸热能力 · 实验方法：控制变量法、转换法。 转换法指通过相同规格的加热器加热相同时间，通过加热时间的长短来比较物体吸收热量的多少。 · 实验设计： （1）控制水和食用油的质量相等、初温相同，改变物体种类，比较升高相同温度时吸收热量的多少； （2）也可控制水和食用油的质量相等、初温相同，让物体吸收相同热量（即相同加热时间），比较升高的温度。 · 实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。说明物质的吸热能力和物质种类有关，体现了物质本身的一种特性。 2、比热容 · 定义：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。 · 公式：。 · 单位：。 · 比热容是物质的一种属性，与物质种类和状态有关，与质量、温度变化、吸放热多少无关。 3、水的比热容 · 。 · 物理意义： 水温度升高（或降低） 吸收（或放出）的热量是 。 · 应用：沿海地区昼夜温差小；汽车发动机用水冷却；暖气用水取暖；培育秧苗时傍晚灌水等。 4、热量计算 · 吸热：。 · 放热：。 · 注意：“升高到”表示末温；“升高了”表示温度变化量。 5、热平衡 不计热损失时：。 热平衡后，冷热物体温度相同。 考点01 分子热运动 考点内容：扩散现象、分子热运动、分子间作用力。 常见考法： （1）判断生活现象是否属于扩散现象。 （2）通过闻到气味、颜色渗入等说明分子在不停做无规则运动。 （3）判断分子间引力、斥力的表现。 （4）温度对扩散快慢、分子热运动剧烈程度的影响。 （5）用分子动理论解释蒸发、溶解、压缩困难、拉伸困难等现象。 考点02 内能 考点内容：内能概念、影响因素、改变内能的方式、热量。 常见考法： （1）判断内能是否变化。 （2）辨析温度、内能、热量之间的关系。 （3）判断 的冰、 的水是否有内能。 （4）结合晶体熔化、水沸腾分析内能与温度变化。 考点03 比热容 考点内容：比热容概念、单位、水的比热容、热量计算、热平衡。 常见考法： （1）比热容概念辨析。 （2）比较不同物质吸热能力。 （3）利用比热容解释生活现象。 （4）图像题比较比热容大小。 （5）热量计算。 辨析01 分子热运动与机械运动混淆 · 分子热运动：分子 level，肉眼看不见，如闻到香味、墨水扩散。 · 机械运动：宏观物体位置变化，如尘土飞扬、雪花飘舞、柳絮飞舞。 · 易错：把尘土飞扬说成分子热运动。 辨析02 温度、内能、热量混淆 · 温度：表示冷热程度，不能说“传递温度”。 · 内能：物体内所有分子动能和势能总和，任何物体都有内能。 · 热量：热传递过程中传递能量的多少，是过程量，不能说“含有热量”。 · 易错：温度升高内能一定增大；内能增大温度不一定升高。 辨析03 做功和热传递改变内能辨析 · 做功：能量转化，如搓手、钻木取火、压缩空气。 · 热传递：能量转移，如晒太阳、热水袋取暖、烤火。 · 二者在改变内能上等效，但本质不同。 辨析04 比热容概念及计算易错 · 比热容是物质属性，与 无关。 · 同种物质不同状态比热容可能不同，如水和冰。 · 计算时注意单位统一：质量用 kg，温度用 ℃，热量用 J。 · 注意“升高到”和“升高了”的区别。 辨析05 热传递方向与条件 · 热传递条件是存在温度差。 · 热传递方向是从高温到低温。 · 热传递传递的是热量，不是温度。 · 热平衡后温度相同，不再发生热传递。 【题型一】分子热运动与扩散现象 【例1】 下列有关课本实验的说法中，正确的是（   ） A．图中，研究气体扩散时，密度更大的二氧化氮气体也可以置于上方 B．图中，将两铅柱紧压在一起，挂上重物也掉不下来是因为发生了扩散现象 C．图中，活塞迅速下压使筒内棉花燃烧起来，是因为活塞对筒内空气做了功 D．图中，给瓶内打气，瓶塞跳出时瓶内出现白雾，说明瓶内气体内能增大 【答案】C 【详解】 A．二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，则不能说明分子在不停地做无规则运动，所以，要把密度小的空气瓶子放到上方，而密度更大的二氧化氮气体必须置于下方，故A错误； B．将两铅柱紧压在一起，挂上重物也掉不下来是因为分子间存在引力，故B错误； C．在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小撮干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来，这是因为活塞压缩筒内空气做功，使空气的内能增加、温度升高，故C正确； D．给瓶内打气，瓶塞跳出的过程中，气体膨胀对外做功，瓶内气体的温度降低、内能减小，瓶内才会出现白雾，故D错误。 故选：C。 【变式1-1】今夏，中医药文化集市风吹到了河南。如图所示是开封中医药集市的繁忙场景，在中医药集市上可以闻到浓浓的中药味，这是 现象。熬好的中药液放凉后闻到的中药味逐渐变淡，说明分子热运动的剧烈程度与 有关。 【答案】 扩散 温度 【详解】 [1]在中医药集市上可以闻到浓浓的中药味，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 [2]熬好的中药液放凉后闻到的中药味逐渐变淡，说明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，温度越低，分子热运动越慢。 【变式1-2】 按要求完成下列小题。 (1)探究水在沸腾前后温度变化特点的实验时，当水温为89℃时开始计时，经5min水沸腾，再加热一段时间。利用记录的数据绘制出水的温度随时间变化的关系图线，如图甲所示。从图像可知，水在沸腾前，吸收热量，温度 ；水在沸腾后，吸收热量，温度 (2)如图乙所示，两个相同瓶子的瓶口相对，之间用玻璃板隔开，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后，两瓶内的气体逐渐混合，颜色变得均匀，这一扩散现象说明 。 【答案】(1) 升高 不变 (2)分子在永不停息地做无规则运动 【详解】 （1）[1][2]由温度随时间变化的关系图线可知，水在沸腾前，吸收热量，温度升高；水在沸腾后，吸收热量，温度保持不变。 （2）由题意知，上面的瓶中装有空气，下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，抽掉玻璃板后，两瓶内的气体逐渐混合，颜色变得均匀，排除了二氧化氮气体自重对实验的影响，因此这是分子在永不停息地做无规则运动的结果，属于扩散现象。 【题型二】内能概念与改变方式 【例2】 如图所示是《天工开物》里记载“万钧钟”和“鼎”的制造方法，先后用泥土制成“模骨”，“干燥之后以牛油、黄蜡附其上数寸”，在油蜡上刻上各种图案（如图），然后在油蜡的外面用泥土制成外壳。干燥之后，“外施火力炙化其中油蜡”，油蜡流出形成空腔，在空腔中倒入铜液，待铜液冷却后，“钟鼎成矣”，则下列说法正确的是（    ） A．铜液冷却成钟鼎是凝华过程 B．“待铜液冷却后”铜原子间作用力变小 C．“外施火力炙化”加热时油蜡的内能增大，含有的热量增多 D．“外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的 【答案】D 【详解】 A．铜液冷却成钟鼎是物质由液态变成固态的凝固过程，故A错误； B．“待铜液冷却后”铜由液态变成固态，原子间距离变小，原子间作用力变大，故B错误； C．热量是一个过程量，不能说“含有”，加热时油蜡吸收热量，内能增大，故C错误； D．“外施火力炙化”其中油蜡是通过热传递的方式改变内能的，内能从高温的火转移到低温的油蜡，是能量的转移过程，故D正确。 故选：D。 【变式2-1】 关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的内能增加，一定吸收了热量 B．物体的内能改变时，温度一定改变 C．对物体做功，其温度不一定升高 D．0℃的物体没有内能 【答案】C 【详解】 A．物体的内能增加，可以通过热传递的方式，还可以通过做功的方式，所以不一定吸收了热量，故A错误； B．物体的内能改变时，温度不一定改变，例如晶体的熔化过程，故B错误； C．对物体做功，物体的内能会增加，其温度不一定升高，故C正确； D．分子不停地做无规则运动，即一切分子都具有动能，因此一切物体都具有内能，故D错误。 故选：C。 【变式2-2】长沙的美食丰富，如：糖油粑粑、臭豆腐、甜酒冲蛋……，这些美食在制作过程中包含的物理知识正确的是（　　） A．炸臭豆腐是通过做功的方式使豆腐内能增加 B．煮甜酒时沸腾以后继续加热，由于甜酒的温度不变，所以甜酒的内能不变 C．刚制作好的糖油粑粑十分烫嘴，主要是因为糖油粑粑含有的热量多 D．手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋感到暖和，是因为手吸收了热量 【答案】D 【详解】 A． 炸臭豆腐时，是通过高温的油将热量传递给豆腐，使豆腐的内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变物体的内能，而不是做功，故A错误； B．煮甜酒时，甜酒沸腾后继续加热，甜酒吸收热量，所以甜酒的内能增加，故B错误； C．热量是一个过程量，它是指在热传递过程中传递能量的多少，不能说物体“含有”热量，刚制作好的糖油粑粑十分烫嘴，是因为它的温度高，故C错误； D．当手捧一碗热气腾腾的甜酒冲蛋时，手与甜酒冲蛋之间存在温度差，热量会从温度高的甜酒冲蛋传递到温度低的手上，手吸收了热量，内能增加，温度升高，所以会感到暖和，故D正确。 故选：D。 【题型三】比热容概念 【例3】 关于比热容，下列说法正确的是（ ） A. 物质的比热容与质量有关 B. 物质的比热容与温度变化有关 C. 比热容是物质的一种属性，与物质种类和状态有关 D. 水比热容大，所以水吸热一定多 【答案】C 【详解】 比热容是物质属性，与质量、温度变化、吸放热多少无关，与物质种类和状态有关，A、B错误，C正确；水吸热多少还与质量、温度变化有关，D错误。 故选：C。 【变式3-1】 小启根据下表中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是（　　）   几种物质的比热容c/[J·(kg·℃)﹣1] 水 4.2×103 冰 2.1×103 酒精 2.4×103 砂石 0.92×103 煤油 2.1×103 铝 0.88×103 水银 0.14×103 铜 0.39×103 A．同种物质在不同状态下比热容一定相等 B．不同物质的比热容一定不相等 C．质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铜块放出的热量一定多 D．初温相等的酒精和砂石吸收相等的热量，酒精的末温可能比砂石的末温高 【答案】D 【详解】 A．同种物质在不同状态下比热容不同，如水和冰比热容不同，故A错误； B．不同物质的比热容一般不同，有的也相同，如冰和煤油的比热容相同，故B错误； C．铜的比热容比铝的比热容小，由Q放=cmΔt可知，质量相等的铜块和铝块，降低相同的温度，铝块放出的热量一定多，故C错误； D．酒精的比热容比砂石的比热容大，初温相等的酒精和砂石吸收相等的热量，由Q吸=cmΔt可知，若酒精的质量比砂石的质量小很多，则酒精升高的温度可能比砂石的温度升高的多，使酒精的末温比砂石的末温高，故D正确。 故选：D。 【变式3-2】 唐宋时期，蜀地工匠发明了独具特色的省油灯，如图所示。南宋诗人陆游在《老学庵笔记》说：“蜀中有夹瓷盏，注水于唇窍中，可省油之半。”使用此灯时往上方容器中注油，往下方夹层中注水，“省油”的主要原因是减少燃油的蒸发。下列说法正确的是（　　） A．灯点燃后，油的温度升高，含有的热量逐渐增大 B．灯点燃后，水吸收热量，其内能一定比油的内能大 C．灯点燃后，水的内能是通过热传递的方式增大的 D．水的比热容较大，使油的温度升高较快 【答案】C 【详解】 A．热量是过程量，不能说含有热量，故A错误； B．灯点燃后，水吸收热量，水的内能增大，但物体的内能大小与温度、质量、状态等多个因素有关，因此水的内能不一定比油的大，故B错误； C．灯点燃后，水吸收热量，内能增大，水的内能是通过热传递的方式增大的，故C正确； D．水的比热容较大，相同质量的水和油吸收相同的热量，水升高的温度少，使油的温度升高较慢，故D错误。 故选：C。 【题型四】热量计算 【例4】小启 买了一瓶的某款消毒液，已知该消毒液的密度，比热容，求： (1)瓶内消毒液的质量； (2)瓶内消毒液温度从20℃升高到30℃吸收的热量。 【详解】 （1）消毒液的体积为 瓶内消毒液的质量为 （2）瓶内消毒液温度从20℃升高到30℃吸收的热量为 【变式4-1】芯片、服务器等工作时会产生大量热量，随着人工智能的发展，算力需求爆发式增长，除了风冷散热，科学家们也研究了液冷散热。某液冷装置参数如下：冷却液比热容，每秒有冷却液流过，芯片工作时每秒产生热量。利用冷却液降低芯片温度，这是通过________的方式改变物体内能。假设热量全部被冷却液吸收，冷却液的温度会升高_______。 【答案】 热传递 2 【详解】 改变物体内能的方式分为做功和热传递，冷却液吸收芯片的热量、降低芯片温度，是通过能量转移的方式改变内能，因此属于热传递。 根据热量计算公式，题目中芯片产生的热量全部被冷却液吸收，即，即升高的温度 【变式4-2】 小启是个热心又细心的好孩子，在家经常帮妈妈烧水。他发现水壶上标有2L的字样，经过计算，他发现2L水的质量为__________kg，把这些水从10℃烧到30℃，大约需要吸收__________J的热量。（，） 【答案】 2 【详解】 已知水的体积 2L水的质量为 水温的变化量 水吸收的热量 【题型一】扩散与机械运动混淆 【例1】分子动理论是研究物质热运动性质和规律的经典微观统计理论，我们已经初步学习了相关的内容。关于分子动理论，下列说法正确的是（　　） A．用力挤压一个铁块，发现很难将铁块压扁，这是因为分子之间存在引力 B．分别向一杯冷水和一杯热水中加一勺糖，冷水更快变甜 C．春天，广安区花桥镇的油菜花开了，花香四溢是扩散现象 D．同学们扫地时尘土飞扬，这是分子在做无规则运动 【答案】C 【详解】 A．用力挤压一个铁块，发现很难将铁块压扁，这是因为分子之间存在斥力，故A 错误； B．温度越高，扩散现象越明显，分别向一杯冷水和一杯热水中加一勺糖，热水更快变甜，故B错误； C．花香四溢是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，是扩散现象，故C正确； D．同学们扫地时尘土飞扬，属于固体颗粒的机械运动，不是分子的热运动，故D错误。 故选：C。 【变式1-1】 中国的古诗词是中国传统文化的核心瑰宝。下列古诗词中蕴含的物理知识不能用分子动理论解释的是（　　） A．飞流直下三千尺，疑是银河落九天 B．冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲 C．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴 D．遥知不是雪，为有暗香来 【答案】A 【详解】 A．飞流直下三千尺，疑是银河落九天。描述瀑布宏观上的下落运动，是重力作用下的机械运动，与分子热运动无关，不能用分子动理论解释。故A符合题意； B．冲天香阵透长安，满城尽带黄金甲。花香弥漫全城，属于扩散现象，可以用分子动理论解释。故B不符合题意； C．花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。 “花气袭人”是因为温度升高，分子热运动加剧，扩散更快，可用分子动理论解释。故C不符合题意； D．遥知不是雪，为有暗香来。梅花的香气飘来是扩散现象，可用分子动理论解释。故D不符合题意。 故选：A。 【变式1-2】国庆假期时，初三某学生在家打扫卫生和做饭后，她对观察到的现象解释如下，你认为其中科学合理的是（　　） A．扫地时尘土飞扬，说明分子在不停地做无规则运动 B．清洗海绵时，手捏海绵，海绵的体积变小，说明分子间存在间隙 C．擦穿衣镜时，发现“破镜难重圆”是因为分子间只有斥力 D．炒菜时，闻到菜的香味说明分子在不停地做热运动 【答案】D 【详解】 A．扫地时尘土飞扬，尘土不是分子，属于机械运动，不能说明分子在不停地做无规则运动。故A不符合题意； B．海绵中空隙不是分子的间隙，用手捏海绵，海绵的体积缩小了，说明力可以改变物体的形状，不能说明分子间存在间隙。故B不符合题意； C．分子间既有引力又有斥力。破镜难圆，是因为分子间距离太大，引力很小，故C不符合题意； D．炒菜时，闻到菜的香味，是香味分子的扩散现象，说明了分子在不停地做热运动。故D符合题意。 故选：D。 【题型二】温度、内能、热量关系 【例2】关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ） A. 物体温度越高，内能一定越大 B. 物体吸收热量，温度一定升高 C. 物体内能增大，一定吸收了热量 D. 热传递中，热量从高温物体传给低温物体 【答案】D 【详解】 内能还与质量、状态等有关，温度高内能不一定大，A错误；晶体熔化吸热温度不变，B错误；内能增大可能是做功，C错误；热传递方向从高温到低温，D正确。 故选：D。 【变式2-1】（多选）关于温度，热传递和热量，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体具有的热量多 B．热量总是从热量多的物体传递到热量少的物体 C．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体 D．冰箱、空调能够将热量从低温物体传递到高温物体 【答案】CD 【详解】 AB、因为热量不是状态量，不能说含有或者具有热量。故AB错误； C、热量总是自发从温度高的物体传递给温度低的物体，故C正确。 D、冰箱、空调消耗了电能，通过制冷装置可以使热量从低温物体传递到高温物体冰箱，故D正确。 故选：CD。 【变式2-2】（多选）在环境温度为0℃的条件下，当冰水混合物达到热平衡时，以下说法中最合理的是（　　） A．冰的熔化和水的凝固不再发生 B．冰和水的质量比不再发生变化 C．混合物的热能[内能]等于零 D．混合物中分子热运动已经停止 【答案】AB 【详解】 冰水混合物的温度是0℃，放在0℃房间里，温度相同，不能发生热传递，冰不会熔化，水不会结冰，冰、水的质量都保持不变。故A、B正确。 根据分子动理论可知：冰水混合物的分子在不停地做无规则的运动，所以混合物中分子热运动不会停止，且内能也不等于零，故C、D错误。 故选：AB。 【题型三】比热容计算“升高到”与“升高了” 【例3】在一个标准大气压下，一质量为2千克的金属块，被加热到500℃后，立即投入质量为1千克，温度为20℃的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高到80℃。【c水=4.2×103J/（kg•℃）】求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容。 【答案】(1)2.52×105J (2)0.3×103J/（kg•℃） 【详解】 （1）水吸收的热量 （2）根据题意可知，金属块放出的热量与水吸收的热量相等 由得金属块的比热容 【变式3-1】由同种物质组成的甲、乙两物体，已知它们的质量之比为1∶ 2，甲的温度升高了5℃，乙的温度升高了4℃，那么它们的比热容之比为________，吸收的热量之比为________。 【答案】 1∶1 5∶8 【详解】 [1]因为密度和比热容都是物质的一种特性，与物体的质量、温度无关，同种物质组成的甲、乙两物体的比热容之比为1∶1。 [2]根据公式Q=cmΔt，可知甲、乙两物体吸收的热量之比为 【变式3-2】已知A、B两金属块比热容之比为，把他们都加热到100℃，然后分别投入到装有质量相同、初温都为30℃的C、D两杯水中，测量结果：金属块A使C杯的水温升高了20℃，金属块B使D杯的水温升高了30℃。整个过程中不考虑热量损失。则与的比值为（　　） A．15∶16 B．1∶1 C．16∶15 D．4∶3 【答案】C 【详解】 整个过程中不考虑热量损失，则金属放出的热量全部被水吸收，则金属块A放出的热量为 同理，金属B放出的热量为 则放出的热量之比为 经整理可知，与的比值为 故C符合题意；ABD不符合题意。 故选：C。 【题型四】热传递方向与条件 【例4】关于热传递，下列说法正确的是（ ） A. 温度高的物体含有的热量多 B. 热量总是从内能大的物体传给内能小的物体 C. 热传递的条件是存在温度差 D. 热传递中传递的是温度 【答案】C 【详解】 热量是过程量，不能说含有，A错误；热传递方向从高温到低温，不是看内能大小，B错误；热传递条件是温度差，C正确；传递的是热量，不是温度，D错误。 故选：C。 【变式4-1】关于热量，下列说法正确的是（ ） A. 0℃的物体不含有热量 B. 温度高的物体含有的热量多 C. 只能说吸收或放出热量 D. 温度相同的物体之间会发生热传递 【答案】C 【详解】 热量是过程量，只能描述吸收、放出，不能说物体 “含有” 热量；温度相同无温度差，不会发生热传递，ABD 错误。 故选：C。 【变式4-2】如图甲所示，李阿姨把冰牛奶放在室内盛有热水的容器中加热，经过一段时间，牛奶和热水的温度随时间的变化图像如图乙所示。 （1）图乙中 （选填“a”或“b”）是热水的温度变化曲线； （2）冰牛奶和热水接触后发生了热传递现象，原因是两者之间存在 ，两者之间传递的是 （选填“温度”或“热量”）； （3）由图乙所知，当时的室温是 ℃。 【答案】 a 温度差 热量 25 【详解】 （1）[1]由题意知，冰牛奶放在室内盛有热水的容器中加热，经过热传递，热水的温度是下降的，故图线a表示热水的温度变化。 （2）[2][3]冰牛奶和热水接触后发生了热传递现象，这是因为它们之间存在温度差，热量从温度高的热水传递给温度低的冰牛奶。 （3）[4]观察图乙可知，最后水和牛奶与当时室内的温度相同，最后温度变为25℃，故当时的室温为25℃。 【题型一】比热容图像比较 【例1】 两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B．加热相同的时间，甲液体温度升高的比乙液体温度升高的多 C．加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量 D．如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同 【答案】B 【详解】 已知两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间提供的热量相等。 A．已知两种液体质量相等，相同热源加热说明相同时间提供的热量相等，由图像可以看出：在吸收热量相同时，甲液体升高的温度更大，由公式可知，甲液体比热容较小，故A错误； B．由图像知，加热相同的时间，甲液体温度升高的多，故B正确； C．加热时间相同，两种液体吸收的热量相同，故C错误； D．由图像可以看出：升高相同温度时，乙需要的时间较长，也就是乙吸收的热量多，故D错误。 故选：B。 【变式1-1】 用相同的加热装置给质量均为200g的水和某种液体（比热容比水小）加热，两种液体的温度随加热时间变化的图像如图所示，已知水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃），则下列说法不正确的是（　　） A．相同时间内两种液体吸收的热量相同 B．图中乙是水的温度随时间变化的图像 C．升高相同的温度时，甲、乙吸收的热量之比为1∶2 D．加热8min，甲吸收的热量为8.4×106J 【答案】D 【详解】 A．相同的加热装置单位时间内放出的热量相同，由此可知在相同时间内，水和液体吸收的热量相同，故A正确，不符合题意； B．水的比热容比液体的大，在质量和吸收热量相同时，水升温慢，故图中乙是水的温度随时间变化的图像，甲是液体的温度随时间变化的图像，故B正确，不符合题意； CD．由图像可知，加热时，水升高的温度 水吸收的热量，即甲吸收的热量 液体升高的温度 甲的比热容 根据可知升高相同的温度时，甲、乙吸收的热量之比为 故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选：D。 【变式1-2】 某小组同学用一个酒精灯对质量是200g、初温度为﹣10℃的冰块进行加热，完成冰的熔化实验。记录的数据如上中图。已知水的比热容为。 （1）冰在B点的内能 C点的内能（填大于、小于或等于）； （2）CD段水所吸收的热量是 J； （3）冰熔化前吸收 J的热量。 【答案】 小于 8.4×103 4.2×103 【详解】 （1）[1]冰在熔化过程中需要吸热，内能增加，故B点时的内能小于C点时的内能。 （2）[2]因为冰熔化成水质量不变,所以水的质量为 由图知在CD段水的初温为0℃、末温为10℃，则水吸收的热量为 （3）[3]根据（2）中15 min到25min共10min内水吸收的热量为 而冰融化前经历了5min，故熔化前吸收的热量为 【题型二】热平衡计算 【例2】将一杯热水倒入容器内的冷水中，冷水温度升高10℃，又向容器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高6℃，若再向容器内倒入同样一杯热水，则冷水温度将再升高（不计热损失）（　　） A．10℃ B．6℃ C．6℃以上 D．6℃以下 【答案】D 【详解】 设热水和冷水的温度差为t， 质量为m0的一小杯热水倒入盛有质量为m的冷水的保温容器中，使得冷水温度升高了10℃， Q吸＝Q放， 从而可知， cm0（t﹣10℃）＝cm×10℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 又向保温容器中倒入一小杯同质量为m0同温度的热水，水温又上升了6℃， ΔQ吸＝ΔQ放， 从而可知， cm0（t﹣10℃﹣6℃）＝c（m+m0）×6℃，﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 则①﹣②得： 6℃×cm0＝10℃×cm﹣6℃×cm﹣6℃×cm0， 整理得： 12℃×cm0＝4℃×cm， 解得： m＝3m0； 代入①式可得，t＝40℃； 假设我们将全部热水一次性注入，则由热平衡方程可知： 3m0c（40℃﹣Δt）＝mcΔt，m＝3m0； 联立两式解得：Δt＝20℃； 则注入后3杯水后，水温还会上升： 20℃﹣10℃﹣6℃＝4℃。 故选：D。 【变式2-1】 将烧红的铁钉放入冷水中降温，是通过 （选填“做功”或“热传递”）改变其内能。质量为2g的烧红的铁钉，温度为600℃，用水将它降温到100℃，释放的热量为 J。[已知铁的比热容为0.46×103J/(kg·℃)] 【答案】 热传递 460 【详解】 [1]做功和热传递都可以改变物体的内能。将烧红的铁钉放入冷水中降温，是通过热传递的方式改变内能。 [2]铁钉放出的热量为 【变式2-2】 将500g温度为80℃的水兑入2.5kg温度为20℃的水中，假设没有热量的损失，那么平衡后的水温为多少？ 【答案】30℃ 【详解】 根据题意可知，不计热量的损失时：Q吸＝Q放， 由 Q吸＝cm（t﹣t0），Q放＝cm（t0﹣t） 得， cm冷水（t﹣t0冷水）＝cm热水（t热水﹣t）， 即： 4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（t﹣20℃）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.5kg×（80℃﹣t）， 解得：t＝30℃。 答：热平衡后的水温为30℃。 【题型三】实验：比较不同物质吸热情况 【例3】 小启发现，用燃气灶热油去炸鸡翅，同时烧水煮面条，发现水比油沸腾更晚一些，他设计实验探究水和食用油的吸热情况。他在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同的酒精灯同时给它们加热。请回答下列问题。 (1)在此实验中，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量仪器有 。由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，本实验可根据 来反映两种物质吸收热量的多少（选填“加热时间”或“升高温度”）。 (2) 小启根据实验数据绘制图乙所示图像，发现加热过程中的任意时刻，食用油的温度始终比水高，同一时间，食用油吸收的热量 水吸收的热量（选填“大于”“小于”或“等于”）。 (3)根据图乙可以得出食用油的比热容是 。（已知水的比热容是） 【答案】(1) 秒表 加热时间 (2)等于 (3) 【详解】 （1）[1]实验中要测量水和食用油的温度变化以及加热时间，图甲中有温度计测量温度，还需要秒表来测量加热时间。 [2]因为用规格相同的酒精灯同时给它们加热，在相同时间内酒精灯放出的热量相同，那么水和食用油吸收的热量也相同，所以本实验可根据加热时间来反映两种物质吸收热量的多少。 （2）由于用规格相同的酒精灯同时给质量和初温均相同的水和食用油加热，相同时间内酒精灯放出的热量是一样的，所以食用油吸收的热量等于水吸收的热量。 （3）水和食用油质量相等，如图乙，都升高40℃，水加热时间是12min，食用油加热时间是6min，因为用了相同规格的加热器，升高相同温度水吸收的热量是食用油的2倍，故 即 解得 。 【变式3-1】在比较“不同物质吸热的情况”的实验中，小明将A、B两种液体分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热，实验装置如图甲所示，实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。 (1)实验前，应选取 和初温均相同的A、B两种液体。 (2)此实验通过 来反映液体吸收热量的多少；根据实验数据绘制出的温度—时间图像如图乙所示，由图像可知A的吸热能力 （选填“大于”、“小于”或“等于”）B的吸热能力。 (3)图丙是我国沿海地区和内陆沙漠地区同一天气温变化曲线，请你判断沿海地区一天气温变化所对应的曲线是 （选填“C”或“D”）。 【答案】(1)质量 (2)加热时间的长短 小于 (3)D 【详解】 （1）由控制变量法可知，实验中应选取质量相同、初温相同的A、B两种不同液体。 （2）[1]实验中用两个相同的酒精灯同时加热，相同时间内酒精灯放出的热量相同，所以液体吸收的热量也相同。因此，此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。 [2]由乙图知道，温度升高60℃，A加热的时间是10min，B加热的时间是20min，说明B吸收的热量是A的2倍，即A的吸热能力小于B的吸热能力。 （3）根据公式可知，质量相同的砂石和水，从太阳处吸收相同的热量后，升高的温度Δt和比热容c成反比，砂石的比热容小于水的比热容，因此水的温度升的慢，从丙图像可以看出曲线C的温度升得高，因此曲线C是内陆城市一天气温变化所对应的曲线，D是沿海城市一天气温变化所对应的曲线。 【变式3-2】 为了比较水和煤油吸热能力的大小，11班实验小组设计了如图甲所示的实验： （1）装配实验器材时，应从___________安装（选填“上到下”或“下到上”），并用两个相同的酒精灯对两个相同的烧杯同时进行加热； （2）实验中应控制水和煤油的___________相同； （3）实验时可以加热相同的时间，比较它们的___________来判断水和煤油吸热能力的强弱，物理学中用___________来表示物质的吸热能力； （4）实验中用到的科学研究方法有转换法和___________（写出一种即可）； （5）如图乙是某一时刻温度计测量出水的温度，为___________℃； （6）筱雅同学根据实验结论，结合图丙所示信息可知，图中描述的是夏天的___________（选填“中午”或“夜晚”）某海边的情景。 【答案】 下到上 质量 温度变化 比热容 控制变量法 27 中午 【详解】 （1）[1]由于酒精灯的外焰温度最高，故我们首先要调节烧杯到酒精灯外焰的高度，即用酒精灯外焰加热，再调节温度计在水中的位置，故实验中安装器材的顺序是从下到上。 （2）[2]物质吸热的多少与物体的质量和物体升高的温度有关，质量越大，升高的温度越高，吸收的热量越多．所以在比较不同物质吸热能力时，应控制它们的质量相同。 （3）[3][4]实验时加热相同的时间，水和煤油吸收相同的热量，通过比较水和煤油升高的温度（温度的变化）来判断水和煤油吸热能力的强弱，物理学中用比热容来表示物质的吸热能力，比热容越大，吸热能力越强。 （4）[5]比较水和煤油吸热能力的大小时，采用的是控制变量法；通过温度计的示数变化来判定吸热能力的大小，采用的是转换法。 （5）[6]由图可知，该温度计的分度值是1°C，而且液柱上表面对应的刻度在零刻度以上，故读数为27°C。 （6）[7]根据可知，质量相同的不同物质，吸收或放出相同的热量，比热容大的温度变化小，由图示知，水的温度较低，说明是在升温过程，可知此时是中午。 【题型一】扩散现象判断模型 【模型解读】分子运动肉眼不可见；闻到气味、颜色渗入、相互渗入 → 扩散现象；尘土、雪花、柳絮、树叶飘动 → 机械运动。 【例1】 关于物质的构成，下列说法不正确的是（  ） A．分子的直径很小，一般为10-10m B．可以借助电子显微镜观察到分子 C．常见物质是由分子、原子构成的 D．大雾中，我们看到空气中许多极小的水珠就是一个个小分子 【答案】D 【详解】 A．物质是由分子组成的，它直径数量级一般为10-10m，故A正确； B．组成物质的分子体积非常小，如果将分子看成一个个的小球，其直径只有百亿分之几米，一般显微镜看不到，所以必须使用超级电子显微镜进行观察，故B正确； C．物质是由分子构成，分子由原子构成，即常见物质是由分子、原子构成的，故C正确； D．大雾中，我们看到空气中许多极小的水珠不是一个个小分子，是许许多多的水分子结合在一块的结果，故D错误。 故选：D。 【变式1-1】 以下事例中，能体现“分子不停地做无规则运动”的是（　　） A．大风刮起时，山谷中尘土飞扬 B．阳光下雪水从高处流向低处 C．静谧的林间弥漫着的朦胧雾气 D．站在山脚下，闻到的花草香气 【答案】D 【详解】 A．大风刮起时山谷中尘土飞扬，尘土是宏观的固体颗粒，其飞扬是在风力作用下的机械运动，不是分子的运动。分子是肉眼无法直接看到的，这种宏观物体的运动不能体现分子不停地做无规则运动，故A不符合题意； B．阳光下雪水从高处流向低处，雪水作为宏观的液体整体发生的机械运动，与分子的无规则运动无关，故B不符合题意； C．静谧的林间弥漫着的朦胧雾气，雾气是由小水滴组成的，属于宏观的物体，其弥漫是宏观物体的运动，不是分子的无规则运动，故C不符合题意； D．站在山脚下，闻到花草的香气，是因为花草中的香气分子在不停地做无规则运动，扩散到了空气中，被人闻到，这是典型的扩散现象，能体现分子不停地做无规则运动，故D符合题意。 故选：D。 【变式1-2】 小明同学为了探究扩散问题而设计了如下一系列实验： A．观察一滴墨水在热水和冷水中扩散的快慢 B．如图，抽去玻璃板，观察气体扩散的快慢 C．将磨得光滑的铅块和金块紧压在一起并观察 (1)通过A实验可观察到： ； (2)B实验你认为有什么不妥： ； (3)他把上述实验修改后，再把A、B、C三个实验放在一起进行综合分析比较，最后他得出如下结论： ①扩散现象说明分子在 ； ②在物质的三种状态中， 态的扩散现象最明显。 【答案】(1)墨水在热水中扩散得快 (2)见解析 (3) 不停地做无规则运动 气 【详解】 （1）墨水在热水和冷水中扩散快慢不同，在热水中扩散快，说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈。 （2）二氧化氮的密度大于空气的密度，如果把二氧化氮气体放到上方的话，由于自身密度大的缘故，二氧化氮分子也会下沉到下方的空气瓶子中去，就不能说明分子在不停地做无规则运动，因此要把密度小的空气瓶子放到上方，把二氧化氮放在下方。 （3）[1][2]扩散现象可以发生在气体、固体和液体之间，说明了组成物质的分子在不停地做无规则运动；由实验可知，气态物质间扩散最快，固态物质间扩散最慢。 【题型二】温度、内能、热量关系模型 【模型解读】温度升高 → 内能一定增大；内能增大 → 温度不一定升高；热量是过程量，不能说“含有”；热传递方向：高温 → 低温。 【例2】 如图是“泼水成冰”画面。极寒环境下，泼出的热水与其周围的水蒸气迅速变为固态，有的变成冰晶飘落，有的呈现出根根分明的“线条”。下列说法正确的是（   ） A．“泼水成冰”和生活中“滴水成冰”的物态变化完全相同 B．“泼水成冰”容易使人烫伤，主要原因是热水含有的热量高 C．热水能迅速成冰，说明当时的气温极低，热水能够快速放热 D．热水相较于冷水，更易在短时间内提供大量水蒸气，该物态变化过程是升华 【答案】C 【详解】 A．“泼水成冰” 过程中，热水先汽化成水蒸气，水蒸气再直接凝华成冰晶等，包含汽化和凝华过程；“滴水成冰” 是液态水直接凝固成固态冰，物态变化不完全相同 ，故A错误； B．热量是过程量，不能说物体 “含有热量”，“泼水成冰” 容易使人烫伤是因为热水温度高，故B错误； C．热水能迅速成冰，是因为当时气温极低，热水与低温环境温差大，能快速放热，故C正确； D．热水变成水蒸气，是液态变为气态，物态变化是汽化，不是升华，故D错误。 故选：C。 【变式2-1】 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．热传递过程中，热量由内能大的物体传向内能小的物体 D．一块0℃的冰在熔化过程中，温度不变，内能变大 【答案】D 【详解】 A．热量是一个过程量，只存在于热传递或热交换过程中，不能说含有或者具有热量，故A错误； B．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故B错误； C．发生热传递的条件是：具有温度差，所以内能可以自发地从高温物体转移到低温物体，而不一定是由内能大的物体向内能小的物体传递，故C错误； D．内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子间势能的总和。冰是晶体，熔化过程吸收热量，分子势能增加，温度不变，分子动能不变，故一块0℃的冰熔化成0℃的水后，温度不变，但内能增加了，故D正确。 故选D。 【变式2-2】生活中常提到“热”字，但其含义各不相同，有温度、热量、内能等含义。请写出下面几种情形中“热”字的含义： （1）“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指 。 （2）“物体吸热升温”，其中的“热”是指 。 （3）“摩擦生热”，其中的“热”是指 。 （4）“今天的天气很热”，其中的“热”是指 。 【答案】 温度 热量 内能 温度 【详解】 （1）[1]温度指物体的冷热程度，“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指温度高。 （2）[2]在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，“物体吸热升温”，其中的“热”是指热量。 （3）[3]内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和，“摩擦生热”，其中的“热”是指内能。 （4）[4]温度指物体的冷热程度，“今天的天气很热”，其中的“热”是指温度高。 【题型三】热量计算模型 【模型解读】统一单位： 用 kg， 用 J， 用 ；吸热：；放热：；注意“升高到”是末温，“升高了”是 。 【例3】 用相同的加热装置给质量均为200g的水和某种液体（比热容比水小）加热，两种液体的温度随加热时间变化的图像如图所示，已知水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃），则下列说法不正确的是（　　） A．相同时间内两种液体吸收的热量相同 B．图中乙是水的温度随时间变化的图像 C．升高相同的温度时，甲、乙吸收的热量之比为1∶2 D．加热8min，甲吸收的热量为8.4×106J 【答案】D 【详解】 A．相同的加热装置单位时间内放出的热量相同，由此可知在相同时间内，水和液体吸收的热量相同，故A正确，不符合题意； B．水的比热容比液体的大，在质量和吸收热量相同时，水升温慢，故图中乙是水的温度随时间变化的图像，甲是液体的温度随时间变化的图像，故B正确，不符合题意； CD．由图像可知，加热时，水升高的温度 水吸收的热量，即甲吸收的热量 液体升高的温度 甲的比热容 根据可知升高相同的温度时，甲、乙吸收的热量之比为 故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。 故选：D。 【变式3-1】 如图所示，“自嗨锅”成为当下一种时尚快餐，很受年轻人喜爱。现用它里面的发热包将水从20℃加热至沸腾（1个标准气压下）。此加热过程中，若不考虑水损失，提供给水的热量至少为 。[] 【答案】 【详解】 由题可知，水的质量为 水的比热容为，1个标准气压下，水的沸点是100℃，则水升高的温度为 由热量计算公式可得，水吸收的热量，即提供给水的热量至少为 【变式3-2】 某中学每天为学生提供开水，一天用电热水器将10kg的水从18℃加热到68℃，已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，煤油的比热容是2.1×103J/(kg·℃）。 (1)求在这一过程中水吸收的热量； (2)若水吸收的热量全部被煤油吸收且使煤油温度升高了50℃，求煤油的质量； (3)在标准大气压下，若初温、质量相同的水吸收4.2×106J的热量，求水的末温。 【答案】(1)2.1×106J (2)20kg (3)100℃ 【详解】 （1）水吸收的热量为 （2）若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油吸收的热量Q吸煤油=Q吸水=2.1×106J 煤油的质量为 （3）若初温、质量相同的水吸收4.2×106J的热量，水升高的温度 在标准大气压下，水的沸点是100℃，计算出水的末温 t′=18℃+100℃=118℃>100℃ 所以水的末温是100℃。 【题型四】 ‌热平衡模型 【模型解读】不计热损失：；列方程，终温相同；同种物质比热容可约去。 【例4】 质量相等，初温均为20℃的甲、乙两种金属，把甲投入100℃的热水中，最终水温下降了10℃，把甲从水中取出，将乙投入，最终水温又下降了10℃，不计热量损失，则甲、乙的比热容比例关系是（  ） A．2∶1 B．1∶2 C．6∶7 D．7∶6 【答案】C 【详解】 把甲投入100℃的水中，热平衡时水温降低10℃，所以甲的末温度为 故选：C。 【变式4-1】 热平衡，指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。在热平衡时，物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换，即。将400g、5℃的冷水与200g、80℃的热水混合（与外界无热量交换），混合后的温度是（　　） A．30℃ B．37.5℃ C．60℃ D．70℃ 【答案】A 【详解】 冷水和热水混合，混合后冷水和热水最后的温度相同，设混合后的温度为t，冷水吸收的热量 热水放出的热量 又因为冷水与热水混合时与外界无热量交换，冷水吸收的热量与热水放出的热量相等，即 所以 解得混合后的温度t=30℃。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 【变式4-2】小明早上喝牛奶时觉得太烫了，用温度计测得牛奶的温度为66℃,于是,他将11℃的冷水倒入,进行混合．最后得到了36℃的温牛奶550g．已知在混合过程中有2310J的热量损失到空气中去了,问所用冷水的量是多少千克?(假设牛奶的比热容和水相同) 【答案】0.29kg 【详解】 根据题意可知牛奶温度从66℃降低到36℃，放出的热量 水从11℃升高到36℃，吸收的热量 最后得到温牛奶550g，则 混合过程中有热量损失，则 综合上述式子并代入数据可得 答：用冷水的量是0.29kg。 【题型五】 ‌比热容图像模型 【模型解读】相同热源、相同加热时间 → 吸收热量相同；温度变化小 → 比热容大；图像斜率小 → 温度升高慢 → 比热容大。 【例5】用相同的电加热器分别加热质量均为0.3kg，温度均为20℃的水和另一种液体（不计热量损失），如图所示是水和另一种液体的温度随时间变化的图像。由图像可知：前8min内，水和另一种液体吸收的热量 （填“相同”或“不相同”），水在20min内吸收的热量为 J，水和另一种液体的比热容之比是 。（） 【答案】 相同 5:2 【详解】 [1]用相同的电加热器分别加热质量相同的不同种液体，相同时间电加热器放出的热量相同，两种液体吸收的热量也相同；由图像可知：前8min内，水和另一种液体吸收的热量相同。 [2]水在20min内水从20℃升高到98℃，吸收的热量为 [3]另一种液体用时8min，温度变化与水用时20min的温度变化相同，相同时间内水和另一种液体吸收的热量相同，设1min水和另一种液体吸收的热量为Q，水和另一种液体吸收的热量之比 两种液体的质量相同，升高的温度相同，水和另一种液体的比热容之比是 【变式5-1】用相同规格的电热棒分别给A、B两种液体（）加热，两种液体每秒吸收的热量相同，这两种液体的温度随加热时间变化图线如图，不考虑热量损失和汽化，则： (1)在0~4min的过程中，A液体的内能________（选填“增大”或“减小”或“不变”）； (2)同时加热4min，A液体吸收的热量____（选填“大于”或“小于”或“等于”）B液体吸收的热量； (3)A液体的比热容________（选填“大于”或“小于”或“等于”）B液体的比热容。 (4)若，，B液体的比热容是，不考虑热损失，则A液体的比热容是________ J/(kg·℃)。 【答案】(1)增大 (2)等于 (3)小于 (4) 【详解】 （1）0~4min内A液体持续吸热，温度不断升高，因此内能增大。 （2）两种液体每秒吸收的热量相同，二者加热时间均为4min，因此吸收的总热量相等。 （3）根据吸热公式 得，加热时间相同，因此；已知题干给出；结合图像可得：0~4min内，A的初温为，末温为，温度变化 B的初温为，末温为，温度变化 即 。因此，分母，分子相同，因此 ，即A液体的比热容小于B液体的比热容。 （4）加热4min后，由 得 【变式5-2】（多选）小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热，海水却比较凉爽。某天，他从6时到22时对沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度随时间变化图象如图所示．下列分析正确的是（　　） A．早晨6时，海水的温度比沙子高 B．6时到14时，沙子吸收的热量比海水多 C．14时到22时，海水降低的温度比沙子小 D．利用此图象可以比较海水和沙子的比热容 【答案】ACD 【详解】 A．由图可知，早晨6时，海水的温度为15℃，沙子的温度为10℃，海水的温度比沙子高，故A正确； B．在同一片天空，太阳每小时放出的热量相同，即海水和沙子每小时吸收的热量相同，故6时到14时，沙子吸收的热量和海水吸收的热量相等，故B错误； C．由图可知，在14时海水温度比沙子低，在22时海水的温度比沙子高，故14时到22时，海水降低的温度比沙子小，故C正确； D．根据可知，相同质量的海水和沙子，吸收或放出相同的热量温度变化大的比热容小，温度变化小的比热容大，故利用此图象可以比较海水和沙子的比热容，故D正确。 故选：ACD。 【题型六】 ‌实验控制变量模型 【模型解读】比较不同物质吸热能力：控制质量相同、初温相同；相同热源加热相同时间，比较温度变化；或升高相同温度，比较加热时间；转换法：加热时间反映吸收热量多少。 【例6】在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图1所示。 (1)选用两个规格相同的电加热器，目的是使甲和乙两种液体在相等时间内 (2)实验中应量取质量 （选填“相等”或“不相等”）的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较 （选填“升高的温度”或“初温”）来判断吸热能力的强弱； (3)通过实验记录数据如表格所示。从开始加热到42℃ 甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙；（ 选填“大于”，“等于”或“小于”） 加热时间/min 0 1 2 3 4 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 乙的温度/℃ 30 33 36 39 42 (4)图2中能合理反映该实验结果的图像是 （选填“A”、“B”或“C”）。分析此图像可知，吸收相同热量时， 液体升温更高； 液体更适合作为汽车发动机的冷却液。（两空均选填“甲”或“乙”） 【答案】(1)吸收相等的热量 (2)相等 升高的温度 (3)小于 (4)A 甲 乙 【详解】 （1）在探究比较不同物质吸热的情况的实验中，应选用两个规格相同的电加热器，相同时间释放的热量相同，目的是使甲和乙两种液体在相等时间内吸收相等的热量。 （2）[1][2]根据控制变量法，实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热。当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱，升温多的吸热能力弱。 （3）甲和乙两种液体在相等时间内吸收相等的热量，由表可知，从开始加热到42℃，甲液体需要加热3min，乙液体需要加热4min，则甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲小于Q乙。 （4）[1][2][3]由表可知，加热相同的时间，吸收相同的热量，甲升温多，所以图2中能合理反映该实验结果的图像是A；吸收相同的热量乙升温少，说明乙的吸热能力强，所以乙液体更适合作为汽车发动机的冷却液。 【变式6-1】实验小组为了比较不同物质的吸热能力，在两个相同的烧杯中分别装入甲、乙两种液体，并用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图甲、乙所示实验。 (1)组装实验装置时，应按 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序安装，且应取 （选填“相同”或“不同”）质量的甲、乙两种液体放入两个相同的烧杯里，用同样的酒精灯对他们加热：加热时，缓慢搅动玻璃棒，这是为了使甲、乙两种液体 ； (2)在图甲、乙装置中，用相同酒精灯给甲、乙两种液体加热相同时间，甲液体吸收的热量 （选填“大于”、“小于”或“等于”）乙液体吸收的热量； (3)实验中，用相同酒精灯加热相同时间甲、乙两种液体，通过观察 来比较甲、乙两种液体的吸热能力； (4)经实验得到了如表格记录的两组数据，分析实验数据可知， 液体的吸热能力更强； 液体更适合当作发动机的冷却液。（均选填“甲”或“乙”）； 加热时间/min 0 2 4 6 8 温度/℃ 甲 20 22.2 24 26 28 乙 20 21 22 23.1 24 (5)如图丙所示，若把物质吸热升温和容器盛水水面升高做类比，比热容和容器的下列哪个属性类似_ _____。 A．高度 B．底面积 C．容积 D．表面积 【答案】(1) 自下而上 相同 受热均匀 (2)等于 (3)升高的温度 (4)乙 乙 (5)B 【详解】 （1）[1]实验装置中利用酒精灯作为加热仪器，需要用外焰加热，所以组装时应自下而上。 [2]比较不同物质的吸热能力，根据控制变量法，应控制待加热液体的质量和初温相等。 [3]加热时缓慢搅动玻璃棒，这是使液体受热均匀，能更好比较和观察实验现象。 （2）相同酒精灯、相同加热时间，提供的热量相等，所以甲吸收的热量等于乙吸收的热量。 （3）实验中，加热条件相同，比较吸热能力可以看温度变化（升温慢的吸热能力强），或者看升高相同温度所需的加热时间。 （4）[1][2]由表可知，加热8分钟后，甲升温 ，乙升温，相同加热时间，乙升温小，说明乙的吸热能力强。乙在长高相同温度时吸收的热量更多，冷却液需要吸热能力强，所以乙更适合。 （5）由题可知，水吸收热量温度升高根据，可得，在吸收热量与质量相同时，温度的变化量与比热容成反比，容器盛水的容积，可得，在体积一定时，水的深度与容器的底面积成反比，通过对比可得，对应，对应，对应 S，底面积越大，升高高度越小；比热容越大，升温越小，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式6-2】为了比较水和食用油的吸热能力，小新同学做了如图甲所示的实验。 (1)实验前应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序组装实验器材，实验中取质量相同的水和食用油，用 （选填“升高的温度”或“加热的时间”）来反映两种物质吸收的热量； (2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的温度-时间图像，已知水的比热容是4.2103J/（kg·℃），根据图像可计算出食用油的比热容为 J/（kg·℃）； (3)小林同学受到小新实验的启发，设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小： ①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间，如图丙所示（加热装置未画出）； ②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度 （选填“相同”或“不相同”）的水的A、B两容器中，并将容器用隔热材料密封，如图丁所示： ③经过足够长的时间后，同时测量A、B两容器中水的温度，记录数据分别为40℃和47℃； ④分析比较可以判断出 （选填“铜块”或“铝块”）的比热容大。 【答案】(1)自下而上 加热的时间 (2) (3)相同 铝块 【详解】 （1）[1]实验时需要使用酒精灯的外焰进行加热，温度计的玻璃泡浸没在被测液体中，且不碰到杯壁与杯底，应按照从下到上的顺序安装器材。 [2]采用相同的热源进行加热，根据转换法，相同热源在相同时间内放出的热量相等，因此可以用加热的时间来反映两种物质吸收的热量。 （2）由题图乙可知，质量相等的水和食用油、温度都从10℃升高到30℃时，食用油需要的加热时间是水需要加热时间的一半，即食用油吸收的热量 根据可得 （3）[1][2]根据可知，铜块和铝块质量相等时，要比较铜和铝的比热容，只需要比较二者吸收或放出热量与对应温度变化量的比值即可，由步骤①可知，铜块和铝块加热后的未温与沸水温度相同，由于沸水的温度高于图丁中水的温度，由步骤②可知，铜块和铝块放入隔热材料密封的A、B两容器的水中后，铜块和铝块放出热量对水加热，最终铜块和铝块分别与容器中水的温度相同，忽略热损失，铜块和铝块放出的热量与水吸收的热量相等∶由步骤③可知，实验最终记录了A、B两容器中水的末温，为了方便比较水吸收的热量，A、B两容器中水的质量和初温都应该相等，故比较A、B两容器中水吸收的热量即可得出铜块和铝块放出热量的大小关系，进而可以判断出铜和铝的比热容的大小关系，铜块和铝块放出的热量分别为 由题意可知，A、B两容器中水吸收的热量，故 由于，所以 因此铝的比热容更大。 题目类型 技巧 扩散现象判断 分子运动肉眼不可见；闻到、变色、渗入是扩散；尘土、雪花、柳絮是机械运动。 温度、内能、热量关系 温度升高内能一定增大；内能增大温度不一定升高；热量是过程量，不能说含有。 改变内能方式判断 搓、压、摩擦、钻木是做功；烤、晒、热水袋是热传递。二者等效但本质不同。 热量计算 先统一单位； 高温－低温；吸热 ，放热 。 热平衡计算 不计热损失，；列方程，终温相同；同一物质 可约。 比热容图像 相同加热时间吸热相同；温度变化小者比热容大；斜率小者比热容大。 实验控制变量 相同热源、相同时间、质量相同、初温相同；转换法用加热时间表示吸热多少。 比热容概念 比热容是物质属性，与质量、温度变化、吸放热无关；与种类和状态有关。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $