初中物理讲解与试题资料文档格式.docx
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分子无规则运动是扩散现象的微观原因.
演示实验四分子引力实验
思考:
1、铅柱靠什么力聚合在一起?
2、弹簧测力计的示数为何会增大?
三、分子间存在相互作用的引力和斥力
1、分子间的引力和斥力是同时存在的.
2、分子间作用力随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大.
分子间距离增大→引力和斥力都减小
分子间距离减小→引力和斥力都增大
当分子间距离增大到10倍分子直径以上时,分子间作用力十分微弱,可以忽略不计.
3、分子间的引力和斥力的大小关系:
d:
分子间距 r0:
分子直径
(1)d=r0 引力=斥力 分子平衡
(2)d>
r0 引力>
斥力 主要作用力表现为引力
(3)d<
r0 引力<
斥力 主要作用力表现为斥力
说明:
当分子间距离由平衡状态逐渐增大时,分子间引力和斥力都会减小,但斥力减小得较快,使得引力大于斥力;
当分子间距离由平衡状态逐渐减小时,分子间引力和斥力都会增大,但斥力增大得较快,使得斥力大于引力.
例1、下列现象不能说明分子做无规则运动的是( )
A.在一杯热水中滴入两滴红墨水,过一会儿整杯水都变红了
B.向教室地面喷洒消毒药液,在教室内能闻到药味
C.腌咸菜时,菜的内部变咸了
D.狂风卷起地面上的尘土
例2、打碎的玻璃拚在一起不能“破镜重圆”,其原因是( )
A.分子间的作用力因玻璃打碎而消失
B.玻璃表面太光滑
C.玻璃分子间只有斥力没有引力
D.玻璃碎片间的距离太大,大于分子间发生相互吸引的距离
内能
(2)
一、热传递
热水袋与手的热传递:
热水袋温度降低,内能减小
手温度升高,内能增大
1、实质:
内能在不同的物体间转移.
2、条件:
两物体存在温差.
3、传递方向:
从高温物体传向低温物体.
高温物体放热,内能减小
低温物体吸热,内能增大
(4)热量(Q):
在热传递过程中所传递的内能.
(1)热量是发生在热传递过程中的过程量,不是物体具有的状态量,故不能说“物体的热量”,“物体含有热量”.
(2)单位:
焦耳(J)
思考:
在六种物态变化过程中,内能是如何变化的?
晶体熔化和凝固时,内能会改变,但其温度变化了吗?
如何阐述温度与物体内能变化的关系呢?
物体的温度变化,内能会变化.
物体的内能变化,温度不一定改变.
二、两种方法的比较
相同点:
1、都能改变物体的内能.
2、在改变物体内能上是等效的.
不同点:
1、做功是通过能量转化来实现内能的改变.
热传递是通过能量转移来实现内能的改变.
2、做功改变内能的多少是由做功的多少来量度的,△E=W.
热传递改变内能的多少是由吸热、放热的多少来量度的,△E=Q.
实际生活中“热”字的含义包含有三种——温度、内能、热量.
如:
今天天气很热——温度
熔化吸热——热量
摩擦生热——内能
三、温度、内能和热量的区别及联系
1、温度是表示物体冷热程度的物理量,是一个状态量,是物体内部分子平均动能的标志,温度不能传递.
2、内能是物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和,是一切物体具有的能,是一个状态量.
3、热量是热传递过程中所传递的能量的多少,它是一个过程量.
4、温度与内能的关系
物体的温度升高(降低),内能增大(减小)
物体的内能增大(减小),温度不一定升高(降低)
5、内能与热量的关系
物体吸收热量,内能会增大,物体放出热量,内能会减小,且内能的改变量等于物体吸热或放热的多少.
例1、下述各种现象中,属于热传递改变内能的是( )
A.锯条锯木头,锯条发烫
B.擦火柴时,火柴头着火
C.冬天对着手呵气,手变暖
D.电流通过导体,导体会发热
答案:
C
例2、爆米花是将玉米放入铁锅内,边加热边翻动一段时间后,“砰”的一声变成玉米花,下列说法正确的是( )
A.玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功,使其内能增加
B.玉米粒主要通过与铁锅间的热传递,使其内能增加
C.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能不变
D.玉米粒内水分受热膨胀对粒壳做功爆开,内能增加
B
例3、下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.温度相等的物体内能一定相等
C.物体温度升高,它的内能一定增加
D.物体温度升高了,它一定吸收了热量
比热容
(1)
1、烧开一壶水比烧开同样的半壶水,用时相等吗?
它们吸收的热量相等吗?
这说明物体吸热的多少与什么因素有关?
2、把同样一壶水烧开和烧成温水,用时相等吗?
这又说明物体吸热和多少与什么因素有关?
物体吸热的多少与物体的质量、升高的温度有关.
一、探究物体吸热的多少是否与物质本身有关
1、设计实验
(1)科学方法:
控制变量法
选择质量相等的不同物质,让它们升高相同的温度,比较它们吸收热量的多少.
(2)如何确定物体吸收热量的多少?
相同的加热器,加热的时间越长,物体吸收的热量越多.
2、进行实验
(1)取质量相等的水和油放置于相同的烧杯中,用温度计分别测出它们的初温t0水、t0油.
(2)在烧杯中放置相同的电加热器,同时加热相同的时间.
(3)用温度计测出水和油的末温t水、t油.
物质种类
初温t0/℃
末温t/℃
升高的温度△t/℃
水
油
3、分析与论论
由实验初步得出结论:
质量相同的水和油吸收相等的热量,升高的温度不相等.
若想让水和油升高相同的温度,应采取什么措施?
继续对水加热,停止对油加热.
当水和油升高相同的温度时,它们吸收的热量相等吗?
不相等,Q水吸>
Q油吸
4、结论
质量相等的不同物质升高相同的温度时,吸收的热量不相等.
即:
物体吸热的多少与物质本身有关.
二、比热容(c)
1、定义:
单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量
(降低)(放出)
2、单位:
J/(kg·
℃)读作:
焦耳每千克摄氏度
3、比热容是物质的特性
不同物质的比热容一般不同,它反映了不同物质吸热、放热本领的强弱,同种物质的比热容是一定的,与物体质量、温度高低、形状、吸热放热的多少无关.
4、分析比热容有
(1)记住c水=4.2×
103J(kg·
℃)
物理意义:
1千克的水升高1℃所吸收的热量为4.2×
103J.
(2)物质的比热容与物质的状态有关.
(3)常见金属的比热容大小关系:
c铝>
c铁>
c铜>
c铅.
三、水的比热容较大的实际意义
c水=4.2×
c泥土=0.84×
让1kg的水和干泥土都升高1℃,它们分别吸收多少热量?
Q水=4.2×
103J
Q泥土=0.84×
1、水升高一定温度时,需要吸收的热量较多
降低一定温度时,能放出的热量较多
应用:
用冷水作冷却剂,用热水取暖
让1kg的水和干泥土分别吸收4.2×
103J的热量,它们分别升高多少温度呢?
△t水=1℃
△t泥土=5℃
2、水吸收一定热量后,温度升高较小
放出一定热量后,温度降低较小
水调节气温
问题1:
为什么沿海地区比内陆地区的温差小.
问题2:
为什么沙漠有“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的说法.
比热容
(2)
思考:
由物质的比热容可知,1kg的这种物质温度升高1℃(或降低1℃)的吸热(放热)的多少.
若物体的质量不止1kg,温度升高不止1℃,能否算出物体吸热或放热的多少呢?
例如:
如何计算mkg的铝块升高△t℃时所吸热的多少呢?
1kg的铝升高1℃ 0.88×
2kg的铝升高1℃ 2×
0.88×
mkg的铝升高1℃ m×
mkg的铝升高△t℃ m×
△t×
四、热量的计算
1、Q吸=cm△t=cm(t-t0) t:
末温 t0:
初温
Q放=cm△t=cm(t0-t)
公式表明:
物体吸热或放热的多少跟物体质量、温度变化及比热容有关.
例1、质量为0.5kg的铝壶盛装有2kg的水,现将它们由室温20℃加热到100℃水沸腾,则需要吸收多少热量?
(c铝=0.88×
103J/(kg·
℃))
解:
Q总=Q水吸+Q壶吸
=c水m水△t+c铝m铝△t
=4.2×
103×
2×
(100-20)J+0.88×
0.5×
(100-20)J
=6.72×
105J+3.52×
104J
=7.072×
105J
2、的物理意义
对于某种物质而言,其比热容是一定的,与物体的质量、形状、温度高低、温度改变的多少,吸收或放出热量的多少无关.即c与Q、m、△t无关,不能认为c与Q成正比,c与m、△t成反比.
3、两个温度不同的物体发生热传递时,高温物体放出热量,温度降低,低温物体吸收热量,温度升高,最后两物体温度相同,如果没有热损失,则Q吸=Q放.
热平衡方程:
Q吸=Q放
例2、为了测量某种液体的比热容,把质量为100g的铜块从沸腾的水中取出(标准大气压下),迅速投入质量为100g、温度为10℃的待测液体中,混合后的共同温度是25℃,若不计热量损失,求这种液体的比热容为多少?
[铜的比热容c铜=0.4×
℃)]
由于不计热量损失,所有有Q吸=Q放
Q吸=c液m液△t液
=c液×
100×
10-3kg×
(25℃-10℃)
Q放=c铜m铜△t铜
=0.4×
℃)×
(100℃-25℃)
∴c液=J(kg·
=2×
例3、存海边看海,风是迎面吹来还是从背后吹来的呢?
昼夜有区别吗?
据了解,海边的风有海风与陆风之分,如图所示.请你指出海风与陆风哪一种是在白昼发生的,哪一种是在晚上发生的,并分析其原因.
答:
白天,海面和陆地受阳光照射而温度升高,由于海水的比热容大于陆地,吸收一定热量后,海水升温比陆地低,使得海水上方空气温度也低于陆地上方空气的温度,陆地上方空气由于热膨胀而密度减小,升入高空,海面上方温度较低的空气就会流过来补充,从而形成由海面吹向陆地的风向,即海风.
夜间,海水和陆地都同时散热,则海水的温度下降较陆地慢,因而海水上方的空气温度高于陆地上方的空气温度,从而形成由陆地吹向海面的风向,即陆风.
例4、李明同学对家中一只额定功率为1500W的电茶壶(发