第一章 分子动理论与内能寒假.docx
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第一章分子动理论与内能寒假
第一章分子动理论与内能
知识树:
一、物体是由大量分子组成的
1、物质都是由肉眼看不见的组成的,而且组成物质的分子在不断地;分子是由组成的,原子又由和组成。
如果把分子看做球形的,分子的直径是以10-10m来量度的,分子的体积非常小,在放大上亿倍的扫描隧道显微镜(STM)下,可以观察到物质表面的分子。
2、我们把10-10m叫做埃,1埃=10-10m
二、分子在永不停息地做无规则运动
事例1:
将墨水滴入清水中,你会看到:
事例2:
将堆放在角落里几年的煤炭移开,你会看到:
事例3:
将樟脑丸放在衣柜里几天后,打开衣柜门后你会:
。
扩散现象;
(1)定义:
(2)范围:
这种现象可以发生在、、、__中,且是分子自发地进行的,(需要/不需要)借助于外力作用。
(3)从影响扩散现象发生快慢的因素:
__,__越高,发生越快。
(4)根据以上事例,也可以得出:
分子在运动,所以分子具有能。
练习:
1、"八月桂花香",人远远地就能闻到桂花香是因为构成桂花香气的分子运动到了空气中的缘故,这是一种现象,说明;
2、煤气是生活中常用的一种燃料,它是无色无味的气体。
为了安全,在煤气中添加了一种特殊气味的气体,一旦发生煤气泄漏,人很快就能闻到这种气味,及时排除危险。
这一事例说明气体分子在;
3、在扩散现象中,一种物质分子能进入另一种物质中,不仅能说明_________,还能说明分子间有_________,所以水和酒精混合后体积_________(填"变大"或"变小")。
4、下列事例中,能表明分子(不是物体)在不停地做无规则运动的是()
A.扫地时,灰尘四起B.花开时,花香满园
C.筷子搅拌糖水变甜D.刮风时,黄沙扑面
5、不能说明物质分子永不停息地做无规则运动的是()
A.冬天腌腊肉,几天后肉变咸了B.桌上放一瓶开口的香水,整个房间充满香气
三、分子之间存在着相互作用力
事例1:
图1-1-8的实验中两段熔丝不会分开;漂在水面上的两个油滴会自动合到一块,
说明了分子之间存在着力。
事例2:
打气筒在打气时,开始时比较好压缩,越往后来越难压缩。
说明了分子之间存在着力。
回忆知识点:
1.分子之间既有又有,就像有一个小弹簧连着似的(如图)。
分子间距离变小时,表现为;分子间距离变大时,表现为。
但是如果分子间距离非常大时,他们之间的作用力可以忽略。
由于分子间作用力,使分子间存在分子能。
2.分子间引力和斥力是同时存在的,它们都随距离的增大而,随距离的减小而增大。
当两个分子处于平衡位置(设分子间距为ro)时,引力斥力。
当两个分子间的距离小于平衡位置间距离ro时,斥力引力,对外表现为斥力当两个分子间的距离大于平衡位置间距离ro时,斥力引力,对外表现为引力。
当两个分子间的距离大于十倍分子直径时,引力和斥力均趋于零,如气体分子间作用力几乎为零。
由书上图1-1-11中内容可知,同一物质在不同状态时其分子间作用力大小是同的。
四:
【总结】分子动理论基本内容:
物体是由组成的,分子都在,分子间存在着和。
训练:
1、铁棒很难被压缩,这是因为()
A.分子间存在着斥力B.分子间没有间隙C.分子间存在着引力D.分子在不停地运动
2、建筑工人在使用钢筋前,要先对其进行接伸,但拉钢筋需要很大的拉力。
这是因为()
A.分子间存在引力B.分子间是有间隙的C.分子在不停地运动D.分子间存在着斥力
3、如右图所示的各种现象中,能够说明分子间存在引力的是()
4、下列有关生活现象中,不能用分子动理论来解释的是()
A.阳光下,湿衣服很快干了B.轻轻摔一下,衣服上的灰尘跑了
C.空气中飘来了醉人的花香D.衣柜中的樟脑丸过一段时间消失了
5、对于分子间的相互作用,下列说法正确的是()
A.物体被拉伸时,分子间只有引力B.物体被压缩时,分子间只有斥力
C.分子间既无引力,也无斥力D.以上说法都不对
第一章第二节内能和热量
【学习目标】
一、温度与热运动
1、温度表示物体的____________。
温度的常用单位是,其符号是。
温度的国
际单位是,其符号是。
2、人们把运动叫做热运动,因为物体的温度越,扩散越,构成物体的分子做无规则运动越。
3、对比区别:
热运动是指的运动;机械运动是指的运动。
【动脑筋】1、下列事例中,哪些事例是热运动(),哪些事例是机械运动():
A、夏天,槐花飘香B、秋天,黄沙扑面C、冬天,雪花飘飘
D、在皮肤上擦点酒精,立即就能闻到酒精的味道E、春天,柳絮飞扬
F、在墙角堆煤,过一段时间,墙表面及其内部靠近表面的一浅层都变黑了
二、物体的内能
(一)复习:
机械能的知识
①研究对象:
整个物体
②包括:
动能:
物体由于而具有的能。
影响因素:
、
势能:
重力势能:
物体由于而具有的能。
影响因素:
、
弹性势能:
物体由于而具有的能。
影响因素:
③单位:
。
(一切功和能量的单位都是)
④大小:
为0(“可以”或“不可以”)
(二)、内能的概念:
1、研究对象:
2、包括:
分子动能:
由于而具有的能。
分子势能:
由于而具有的能。
3、影响其大小的因素:
、、种类、状态(只填写宏观物理量)。
4、单位:
。
5、范围:
6、大小:
为0(“可以”或“不可以”)。
【动脑筋】
(1)、比较下列各物体内能的大小:
2kg20℃的铁块3kg20℃的铁块;200g0℃的水200g0℃的冰;
(2)、下列说法中正确的是().
A.物体运动得越快,物体的内能越大C.物体运动得越快,举得越高,物体的内能越大
B.物体举得越高,物体的内能越大D.内能与物体运动快慢、位置高低没有直接关系
(3)、总结:
同一物体的内能大小与和有关;不同物体如果温度、状态都相同,其内能也(相同/不相同)。
7、改变内能的方式
变物体内能的两种方式:
热传递的和做功。
第一种:
热传递
(1)条件是:
物体之间有。
(2)热量:
定义:
强调:
热量是在热传递过程中才会体现出来。
没有热传递就没有热量,不能说成“物体含有多少热量”。
或“物体具有多少热量。
”
(3)、两个物体发生热传递内能改变的情况:
其实质是。
⑴、低温物体温度内能⑵、高温物体温度内能
第二种做功:
⑴、外界对物体做功物体内能;能量的转化关系是转化为。
例如:
①冬天搓手暖和②坐滑梯臀部发热③摩擦生热
种类:
A克服摩擦做功;B压缩气体做功C电流做功(如电热器类)
⑵、物体对外界做功物体内能;能量的转化关系是转化为。
例如:
①给气体打火机加气后的喷气嘴很冷;
②用力挤压拧紧盖的空矿泉水瓶,当瓶盖飞出去后,瓶口会冒白气(水蒸气遇冷要液化);
总结两种情况可知:
做功改变内能的实质是。
(3)总结:
物体内能改变可以是通过,也可能是通过来实现,还可能是做功和热传递同时发生而实现。
做功和热传递在改变内能的效果上是的(相同/不同)。
【动脑筋】
1、以下说法中,正确的是()
A、物体温度低时具有的热量
一定少一些B、高温物体比低温物体含有的热量一定多
C、在物体对外做功过程中,物体不断地放出内能
D、在热传递过程中,物体吸收或放出的热量越多,它的内能变化就越大
2、以下说法中正确的是()
A.温度高的物体比温度低的物体含有的热量多B.温度从高温物体向低温物体传递
C.热量从热量多的物体向热量少的物体传递D.热量从高温物体向低温物体传递
3.下列说法中正确的是( )
A.物体内能增加,一定是外界对物体做了功B.将壶里水烧开,是通过做功改变内能
C.冬天在火炉旁烤手是通过热传递改变内能D.物体的温度不变,具有的内能一定不变
4、一条锯条的温度升高了,说明()
A.一定对锯条做了功B.锯条一定吸收了热量
C.可能对锯条做了功,也可能是锯条吸收了热量D.以上说法都不对
5、下列说法正确的是()
A.静止在地面上的冰块没有内能B.空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多
C.动能大的物体内能一定大D.自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能
6、(2009兰州)关于温度、热量、内能,以下说法正确的是()
A.物体的温度越高,所含的热量越多B.0℃的冰没有内能
C.一个物体吸收热量时,温度不一定升高D.对物体做功,物体的温度一定升高
7、(2009成都)下列过程中,将内能转化为机械能的是()
A.反复弯折铁丝的过程B.水蒸气顶起水壶盖的过程
C.小孩沿滑梯下滑的过程D.流星在大气层中穿行的过程
8、下列现象中,通过热传递改变物体内能的是()
A.打开啤酒瓶盖,瓶口处气体温度降低B.在汽油机的压缩冲程中,汽缸内的温度升高
C.放进冰箱冷冻室的水变成冰块D.用手来回弯折铁丝,弯折处铁丝温度升高
9.(2010扬州)下列现象中不能用分子热运动观点解释的是()
A.酒香不怕巷子深 B.把青菜用盐腊成咸菜
C.沙尘暴起,尘土满天 D.衣橱里的樟脑球逐渐变小
10.(2010潍坊)物理学把“物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫做物体的内能”,请你根据这个意思,结合所学知识,下列判断正确的是()(多选)
A.同一物体温度越高,物体内能越大B.同一物体温度越低,物体内能越大
C.温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越大
D.温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越小
11、“神舟六号”飞船在太空飞行了108圈后,顺利返回我国内蒙古中部地区,返回舱下落到大气层的一段时间后,由于受空气摩擦作用做匀速运动,在匀速下降过程中,它的()
A.动能减小,势能不变,内能增加B.动能不变,势能减小,内能增加
C.动能增大,势能减小,内能不变D.动能不变,势能增大,内能减小
12、"花香袭人知骤暖,鹊声穿树喜新晴",这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗,对于前一句从物理学上可以解释为:
花朵分泌的芳香油分子无规则运动速度变_____,说明当时周围的气温突然________。
13、在下列现象中,写出各是用什么方式来改变物体内能的:
⑴在古代,人类钻木取火⑵多次弯折一根铁丝,弯折处会发烫
⑶冬天,人们往手心上呵气取暖⑷把烧红的铁块放到冷水中,冷水变热
⑸晒太阳时会感到很热⑹用锤子反复打击一块铁片,它的温度会升高
其中属于热传递改变内能的是,属于做功改变内能的是。
14、火柴可以擦燃也可以在火上点燃,前者是用_______的方法使火柴燃烧,后者是用_____的方法使它燃烧。
如右图所示,在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出.在水蒸气把软木塞冲出的过程中能转化为能;此时,试管口处出现"白气",它是水蒸气形成的。
8、燃烧:
改变内能的方式
分析:
燃料的燃烧是一种变化,在燃烧过程中,燃料的能转化为能。
根据生活经验判断:
分别烧开一满壶水,需要酒精和煤炭的质量会相同吗?
相同质量的不同燃料在燃烧时放出的热量是不同的。
也就是不同燃料燃烧放热的本领不相同。
1、热值定义:
我们把kg某种燃料放出的热量,叫做这种燃料的。
用符号表示,
2、单位是。
3公式为。
(或__)
4、单位的物理意义;酒精的热值为3.0×107J/kg,其物理意义是:
1kg的酒精完全燃烧放出的热量是J
.5如果燃料燃烧时不充分,其放出的热量会(增大/减小/不变),它的热值会(增大/减小/不变)。
【动脑筋】
1、已知酒精的热值为q,质量为m的酒精完全燃烧一半放出的热量为,剩余酒精的热值为;若酒精不完全燃烧时放出的热量为0.8mq,则酒精的热值为。
2、甲种燃料的热值小于乙种燃料的热值,下列说法正确的是()
A、甲种燃料比乙种燃料的热量少
B、通风条件越好,供氧越充足,两种燃料的热值越大
C、完全燃烧mkg乙种燃料,刚好烧开一壶水,那么用mkg甲种燃料也能烧开这壶水
D、完全燃烧相同质量的两种燃料,乙种燃料放出的热量多
3、(10成都)2009年3月发布的《钢铁产业调整和振兴规划》提出,到2011年,我国钢铁行业节能减排要取得明显成效。
重点大中型企业吨钢综合能耗不超过620千克标准煤,吨钢耗用水量低于5吨,吨钢烟粉尘排放量低于l.0千克,吨钢二氧化碳排放量低于l.8千克,二次能源基本实现l00%回收利用,冶金渣近l00%综合利用,污染物排放浓度和排放总量双达标。
已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,标准煤的热值q=3.4×107J/kg。
求:
(1)5t水的体积。
(2)620kg标准煤完全燃烧放出的热量。
解:
(1)体积V=
(2)热量Q=
4、燃烧甲、乙两种燃料时,甲放出的热量多,则()
A、甲的热值大于乙的热值B、甲的质量大于乙的质量
C、甲燃烧的时间大于乙燃烧的时间D、上述说法都不妥
5、随着人们生活水平的提高.轿车已逐步进入我国普通百姓家中。
已知某国产骄车每行驶100
km消耗8L汽油(1L=10-3m3),汽油的密度为0.71×103kg/m3、热值为4.6×l07J/kg.则:
(1)10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少J?
(2)该汽车行驶100km消耗汽油的质量是多少kg?
(3)当该汽车以50kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时,它所受到的阻力等于多少N?
第三节;比热容
知识点一:
实验部分:
物体的吸热能力
1.为了比较水和沙子容热本领的大小,小明做了如图所示的实验:
在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如下:
(1)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质 。
(2)分析下表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 (大于/小于)沙子吸收的热量。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子, (沙子/水)升高的温度更高.
知识点二:
比热容:
(1)定义:
(2)单位:
(3)水的比热容:
值:
物理意义:
作用:
(4)对比热容的理解:
(5)有关比热容的热量计算:
A:
Q吸=cm(t-t0)
a注意公式中各物理量的单位
b吸收热量时,t和t0到底是谁减去谁,必须保证两者之差为正值。
c注意升高了和升高到的区别,如:
1用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃,则水需要吸收多少热量?
2给5千克水加热使其温度升高60℃,水吸收多少热量?
前者是升高到后者是升高了,当遇到升高了时,温度可用表示,即Q吸=cm
3、(2011盐城)在观察水沸腾的实验中,烧杯中装入100mL水,其质量是▲kg.已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),在标准大气压下,将这些水从20℃加热到沸腾,需要吸收▲J的热量.水沸腾后,继续加热,开水的温度▲(升高/不变).
BQ放=cm(t0-t)
1.已知铅的比热容为0.13×103J/(kg·℃),质量为100g的铅温度由600℃降低100℃,可放出多少焦耳的热量?
2(2011绵阳)从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高,这是因为________(选填“做功”或“热传递”)使铝件内能增加了。
已知某铝件加工之前的温度是25℃,加工之后的温度是100℃,如果要让加工后质量为2㎏的铝件[c铝=0.88×103J/(㎏·℃)〕温度冷却到加工前的温度,则该铝件需要放出_________J的热量。
C:
热平衡方程Q吸=Q放
应用:
1.由c=
,关于同一种物质的比热容c,下列说法正确的是()
A.若吸收的热量增大一倍,则比热容增大一倍
B.若质量增大一倍,则比热容减至一半
C.若加热前后的温度差增大一倍,则比热容增大一倍
D.无论质量多大,比热容都一样
2.我国许多城市中建有大型绿地,绿地中的人工湖具有“吸热”功能,盛夏时能大大减弱周围地区的“热岛效应”。
若某一人工湖湖水吸收一定热量,水温升高2℃。
若这些热量被同等质量的砂石吸收(c砂石(填“大于”、“小于”或“等于”)
变形应用:
把5千克60℃的热水与3千克20℃的冷水混合,则混合的共同温度为多少℃?
3、质量为100kg的铅温度由60℃降低20℃放出的热量相当于多少kg的煤气完全燃烧所放出的热量
家庭作业
1(2011吉林)能说明分子不停地运动的现象是()
A、花香四溢B、漫天沙尘
C、落叶纷飞D、细雨绵绵
2(2011鸡西)“生活处处有物理”。
下列生活中出现的现象与物理知识对应正确的是()
A.打开醋瓶能闻到酸味——分子间存在斥力
B.用高压锅煮饭——利用降低气压,提高水的沸点
C.打开锅盖看到“白气”——汽化现象
D.用煤气灶烧开水——利用热传递改变物体内能
3(2011包头)下列说法正确的是()
A、温度高的物体具有的内能多,温度低的物体具有的内能少
B、夏日,在阳光照射下,地面温度高于湖水表面温度是因为水的比热容较大
C、塑料吸盘能牢牢地吸附在玻璃上,说明分子间存在着吸引力
D、物体吸收热量,内能一定增加,温度可能升高
4.(2011北京)下列说法中正确的是
A.用加热的方法可以改变物体的内能
B.温度升高越多的物体,吸收的热量越多
C.长时间压在一起的铅板和金板互相渗入,这种现象是扩散现象
D.打扫卫生时房间内尘土飞扬,这种现象说明分子在不停地做无规则运动
5、(2011绵阳).用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,记住测力计的读数。
使玻璃板水平接触水面,然后稍稍用力向上拉玻璃板,如图所示。
则弹簧测力计的读数
A.不变,因为玻璃板重力不变
B变大,因为玻璃板沾水变重了
C.变小,因为玻璃板受到了浮力作用
D.变大,因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力
6(2011自贡)在下列现象中,利用热传递的方式使物体内能增加的是
A、用锯锯木头,锯条发热;B、烧水时,水逐渐变热;
B、流星在大气层中高速下落,发出光和热D、小孩从滑梯上滑下,臀部有灼热感。
7、(泸州市2010)、下列关于生活中常见热现象的解释,错误的是()
A、在高山上烧水,水温低于100℃就沸腾了,这是因为高山上气压低,水的沸点低
B、天热时,狗常把舌头伸出口,这实际上是利用蒸发致冷
C、衣柜里防蛀虫的樟脑丸越来越小,这是因为樟脑丸汽化了
D、夏天,室外的自来水管外会有湿润现象,这是空气中水蒸气液化形成的
8、(201l兰州)用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,它们的温度随加热时间的变化关系如图所示,据此判断物质甲的比热容为( )
A.2.1×103J/(kg·℃)
B.4.2×103J/(kg·℃)
C.1.2×103J/(kg·℃
D条件不足,无法判断。
9、(2010成都)下列对能量转化分析错误的是
A.水电站主要将机械能转化为电能B.核电站主要将核能转化为电能
C.太阳能热水器主要将太阳能转化为内能D.热机主要将机械能转化为电能
二部分:
填空计算
1(2011绵阳)从车床上刚刚加工下来的铝件温度都很高,这是因为________(选填“做功”或“热传递”)使铝件内能增加了。
已知某铝件加工之前的温度是25℃,加工之后的温度是100℃,如果要让加工后质量为2㎏的铝件[c铝=0.88×103J/(㎏·℃)〕温度冷却到加工前的温度,则该铝件需要放出_________J的热量。
2、(2011淮安)新型防空导弹“红旗-9”试射,导弹上升过程中,重力势能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),而其与空气摩擦导致内能_______(选填“增大”、“减小”或“不变”),此内能改变是通过_______的方式实现的。
3、(2011无锡)城市中修建人工湖,不但可以美化生活环境,而且能有效调节其周围环境的气温.这是由于水的▲大,.在同样受热或冷却时,温度变化▲(选填“大”或“小”)的缘故,
4、(2011盐城)在观察水沸腾的实验中,烧杯中装入100mL水,其质量是▲kg.已知水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),在标准大气压下,将这些水从20℃加热到沸腾,需要吸收▲J的热量.水沸腾后,继续加热,开水的温度▲(升高/不变).2(2011莆田)、高档红木家具加工场空气中浮动着淡淡的檀香,这是现象,是红木分泌出的芳香分子在不停地做运动的结果。
家具在制作过程中,木头交接处要留有适当的缝隙,因为随着季节的变化,木头会产生现象。
用布对家具表面进行“磨光”处理,布与家具表面之间的摩擦属于----摩擦。
用力“磨”是通过增大__的办法来增大摩擦的。
5、(2011包头)(5分)图10所示是一种环保驱蚊用品——电热液体蚊香器。
蚊香器通电后其内部的发热部件对驱蚊液加热,过一会儿,可见其顶部有“白气”飘出,房间里弥漫着驱蚊液的清香,起到驱蚊和灭蚊的作用。
其中“白气”是态物质。
驱蚊液变成“白气”涉及到的物态变化有。
蚊香器工作时将能转化为能。
房间里清香四溢说明。
以下为2012年中考题
7.分别在冷水和热水中同时注入一滴墨水,
5s后的现象如图3所示,该现象说明
A.只有热水的分子在做热运动
B.热水有内能,冷水没有内能
C.温度越高,分子运动越剧烈
D.扩散只能在液体中发生,不能在气体、固体中发生
17.工厂里的冷却塔大多用水作为冷却物质,是因为水的较大;在古代,人类学会了钻木取火的方法,这是利用的方式改变物体的内能。
22.如图13所示为某电热水器的原理示意图,发热体分别由R1
和R2组成,通过通、断开关可以使热水器处于“加热”或“保温”状态。
断开S1、闭合S时,电热水器处于状态。
已知该热水器的加热功率为1000W,要把10kg水由18ºC加热到68ºC,加热时间为s。
[c水=4.2×103J/(kg·ºC),发热体放出的热量全部被水吸收]
B卷
1.下列关于热现象的说法中,正确的是
A.当气压减小时,水的沸点会升高
B.内能的改变必须通过做功才能实现
C.白炽灯泡用久了灯泡内壁会变黑,是因为钨丝发生了汽化和凝华
D.夏天从冰柜中取出的矿泉水瓶,表面会先湿后干,其物态变化过程是先液化后蒸发
8、(2011莆田)、高档红木家具加工场空气中浮动着淡淡的檀香,这是现象,是红木分泌出的芳香分子在不停地做运动的结果。
家具在制作过程中,木头交接处要留有适当的缝隙,因为随着季节的变化,木头会产生现象。
用布对家具表面进行“磨光”处理,布与家具表面之间的摩擦属于----摩擦。
用力“磨”是通过增大__的办法来增大摩擦的。
9.(2011柳州)为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图l0所示的实验。
实验数据记录如下表。
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度_____(选填“高”或“低”).
(2)在此实验中,如果要使水和