第十三章内能.docx
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第十三章内能
第十三章内能
课程标准：
（1）知道分子动理论的基本观点，常见的物质是由分子、原子构成的
（2）了解温度、内能和热量的区别
（3）了解比热容，并能用比热容说明简单的自然现象，运用公式Q=cm（t－t0）进行简单的计算
知识整理：
1、常见的物质是由极其微小的粒子______、______构成的。
2、不同物质在相互_______时彼此__________的现象，叫做扩散现象。
_______越高，扩散越快。
3、分子间存在着相互作用的______力和____力，并且同时存在，不能相互抵消。
4、构成物体的所有分子，其热运动的______和___________的总和，叫做物体的内能。
任何物体都有内能，_____越高，物体的内能越大，内能的单位是________，符号为______。
5、改变物体内能的两种方式为_______和_______。
其中______是能量的转化，______是能量的转移。
两种方式在改变物体内能上是_______的。
6、发生热传递的条件是两个物体存在_______差。
高温物体______热量，内能______，低温物体________热量，内能______。
在不计热量损失的情况下，Q吸____Q放（选填“>”、“=”“<”）。
7、在热传递过程中，传递______的多少叫做热量，热量的单位是______，热量总是从_______的物体传递给_________的物体。
8、外界对物体做功，物体的内能_______，物体对外界做功，本身的内能______。
9、一定质量的某种物质，在温度升高时_____的热量与它的_____和___________乘积之比，叫做这种物质的比热容。
大小与_________和_______有关，计算公式为________________，单位为______________。
水的比热容为c水=4.2×103J/（kg·℃）它的物理意义是________________________________________。
10、物体吸热公式为Q吸=cm（t－t0），其中c代表_______t代表_______t0代表_____
疑难解析：
一、分子之间的相互作用力
例题1、下列有关分子动理论的说法中正确的是（ ）
A."破镜难重圆"是因为固体分子间只存在着斥力
B. 松软的馒头用手一捏体积会大大缩小，这说明分子间存在间隙
C. 在空调房间吸烟时，会看到烟雾在空中弥漫，这是分子的无规则运动
D. 用热水相比较冷水更容易去掉衣物上污渍说明温度越高分子的无规则运动越剧烈
解析：
（1）分子间引力和斥力同时存在。
随着分子距离的增大引力和斥力都减小，但斥力减小的更快，则表现为引力；当分子之间的距离减小时，引力和斥力都增大，但斥力增大的更快，则表现为斥力；有时表现为引力，但也有斥力；有时表现为斥力，但也有引力，二力不可抵消。
则A错；馒头疏松多孔，手一捏体积会变小，但它不是分子，是由大量的分子组成的，不能证明分子的运动，则B错；吸烟时的烟雾是固体颗粒，不能证明分子的运动，则C错；分子的运动是热运动，跟温度有关，温度越高分子运动越剧烈，则D对。
一、关于温度、内能、热量的理解
1．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加
C．物体的温度越高，所含的热量越多D．只要物体的温度不变，物体的内能就一定不变
解析：
一切物体在任何情况下都有内能，只是温度越高，分子运动越剧烈，内能越大，A选项错误；冰属于晶体，在熔化的过程中虽然吸收热量，内能增加，但温度保持不变，B选项正确；热量是一个过程量，只有在发生热传递的过程中，才能说吸收热量或者放出热量，而不能说物体含有或具有热量，C选项错误；对于晶体来说，在熔化或凝固时，虽然温度不变，但也吸收或放出热量，内能在增大或减小，D选项错误。
三、对“比较不同物质吸热的情况”实验的理解
实例：
在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中：
（1）小红和小明做加热水和煤油的实验，如图甲所示,在组装器材时应先调节____（选填“A”或“B”）的高度，调节它的高度是为了确保使用酒精灯的______加热。
（2）组装好器材，他们量取质量和初温都相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和煤油______________，得出结论。
要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的测量工具是_________和_________。
（3）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热，存在耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置。
与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是
___________________________。
（答出一个即可）
解析：
（1）实验器材组装的顺序是从下到上，所以先应调节A的高度，在固定B的位置，保证用酒精灯的外焰加热；
（2）在做“比较不同物质吸热的情况”实验时，应该使两种物质质量、初温相等，并且升高相同的温度，比较两种物质吸收热量的多少，吸收热量多的代表吸热本领强。
但由于吸收热量的多少不容易观察、比较，所以实验中实际是采取两种物质吸收热量相等时，比较升高温度的方法比较吸热情况的，温度上升少的物质吸热本领强。
那么怎样保证两种物质吸收热量多少一样呢？
实验中采取用相同的加热源加热相同时间的方式，加热源放出热量相等，我们就认为两种物质吸收热量相等，所以还需要的测量工具是天平和秒表；（3）用甲图进行两侧加热，不容易控制两种物质吸热相等，而乙图用同一热源同时给两种物质加热，确保相同时间内提供的热量相等，而时两种物质吸热相等。
答案：
（1）A、外焰
（2）升高的温度，天平、秒表（3）用同一热源加热，确保相同时间内提供的热量相等
第十三章《内能》单元测试题
一、选择题（每题2分，共40分）
1、下列按照尺寸由大到小的顺序排列的是（）
A、银河系、地球、原子、分子B、太阳系、银河系、生物体、分子
C、太阳系、地球、电子、分子D、银河系、地球、分子、原子核
2、下列现象中，能用分子热运动知识来解释的是（）
A、春天，柳絮飞扬B、夏天，荷花飘香C、秋天，落叶飘零D、冬天，雪花飘飘
3、扩散现象可以说明（）
A、分子间有引力B、分子间有斥力C、分子间有间隙D、分子定向运动
4、通辽市教育局注重学生的身体健康，各中小学校基本上实现了无烟学校。
当有人在你身边吸烟时，你会闻到烟味，这是因为（）
A、分子间有引力B、分子间有斥力
C、分子在不停地做无规则运动D、分子很小
5、关于物质的比热容，下列说法中正确的是（）
A、比热容是物质的一种属性，只和物质的种类有关
B、同种物质质量越大比热容就越大
C、因为水的比热容较大，所以比较适合做冷却剂
D、物质的状态发生变化时其比热容一般不变
6、在“比较水与煤油吸收热量时温度升高的快慢”实验中，需要控制某些变量，以下做法多余的是（）
A、采用完全相同的加热方式
B、采用酒精灯加热时，酒精灯里加热的酒精量相同
C、取相同质量的水和煤油
D、盛放水和煤油的容器相同
7、下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（）
A、冬天大雪纷飞B、桂花香飘满园
C、成群的蝴蝶翩翩起舞D、美丽的烟花在空中绽放
8、“生活处处有物理”。
下列生活现象与其解释正确的是（）
A、用高压锅煮饭————增大锅内气压，降低水的沸点
B、破镜难圆————分子间的斥力大于引力
C、用活塞式抽水机抽水————利用了连通器原理
D、飞机靠机翼获得升力————流体流速大的位置流体压强小
9、下列由日常生活联想到的物理知识中正确的是（）
A、炒鸡块时利用了做功的方法使鸡块内能增加
B、使用高压锅更容易把食物煮熟，是利用了液体沸点随气压的增大而降低的原理
C、我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
D、向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味，是由于温度越高分子热运动越剧烈
10、关于温度、热量和内能的说法中正确的是（ ）
A、物体吸收热量，温度一定升高B、0℃的冰的内能为零
C、温度高的物体，含有的热量多D、物体的温度升高内能增大
11、下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是（）
A、柴火烧水B、压缩空气发热C、冬天搓手取暖D、钻木取火
12、下列事例中不是利用水的比热容大的特性的是（ ）
A、夏天．在地上洒水会感到凉快
B、北方楼房内的“暖气”用水作为介质
C、海边昼夜温差变化比沙漠中小
D、生物体内水的比例高，有助于调节自身的温度
13、小明放学回家，一开门就闻到从厨房飘来的香味，他来到厨房想看看是什么好吃的，打开锅盖，他戴的眼镜上立刻蒙上一层“雾气”．对此，正确的解释是（ ）
A、闻到香味说明分子在做无规则运动
B、眼镜上的“雾气”是水蒸气
C、“雾气”的形成过程需要吸热
D、“雾气”的形成是汽化现象
14、质量相同的甲、乙两种物质由于吸热而升温,若它们的比热容之比为2∶3，升高的温度之比为3∶2，则它们吸收的热量之比为（）
A、1∶1B、4∶3C、3∶4D、3∶1
15、下列对生活中的物理现象分析错误的是（）
A、夏天，常用干冰给食品保鲜，利用了干冰升华吸热
B、烧开水时看见冒“白气”，是水汽化生成的水蒸气
C、打开酒精瓶的瓶塞后，屋里弥漫着酒精味，这说明酒精分子在不停地运动
D、常用水给汽车发动机冷却是利用了水的比热容大的特性
16、下列说法中正确的是（）
A、汽油机在做功冲程中是将机械能转化为内能
B、物体的温度降低时内能减少，所以0℃冰块的水分子不做运动
C、沿海地区昼夜温差小，主要原因是水的比热容较大
D、温度从热量高的物体传递给热量低的物体
17、已知铜的比热容是铅的比热容的3倍，初温、质量相等的铜块和铅块，吸收相同的热量后互相接触.则下列说法中正确的是（）
A、铜块一定向铅块传热B、铅块不可能向铜块传热
C、铜块可能会向铅块传热D、铅块和铜块之间一定有热传递
18、如图是某沿海城市和某内陆城市一年内气温随月份变化的图线。
下列说法正确的是（）
A、实线是内陆城市的气温图线，因为砂石的比热容较小
B、实线是内陆城市的气温图线，因为砂石的比热容较大
C、实线是沿海城市的气温图线，因为水的比热容较小
D、实线是沿海城市的气温图线，因为水的比热容较大
19、用两个相同的电热水器给质量同为2kg的物体甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示，据此判断甲物质10min吸收的热量为[c水=4.2x103J/（kg·℃）]（）
A、0.84×105JB、1.2x105J
C、2.52x105JD、条件不足，不能计算
20、用相同的酒精灯分别对a、b两液体加热（如图甲），根据测得的数据分别描绘出两液体的温度随加热时间变化的图像（如图乙），在相同的时间内两液体吸收的热量相等,不计液体热量散失,分别用ma、mb、ca、cb表示a、b两液体的质量和比热容，则结合图中信息作出的下列推断正确的是（）
A、若ma=mb,则ca>cb
B、若ma=mb,则caC、若ca=cb,则ma=mb
D、若ca=cb,则ma>mb
二、填空题（每空1分，共20分）
1、现在正处春天时节，空气中处处飘溢着花香，这是______现象，说明_______________；当天气晴朗，气温高时，香味更浓，这是因为____________________。
2、10mL的水和10mL的酒精混合，混合后的总体积小于20mL，这一现象说明了分子之间有_________。
酒精很难被压缩说明分子之间有______力；小朋友们吹泡泡时，阳光下薄的肥皂泡弹性好，不易破，这是分子间的______力起了作用。
3、在物理学中，“热”有热量、内能、温度等含义，请写出下面几种情形中“热”字的含义：
（1）这盆水很热：
_______
（2）物体吸热升温：
______（3）摩擦生热：
_______（4）温度不同的两个物体之间可以发生热传递：
______（5）这杯水热得烫手：
_______
4、已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），则1kg的水温度升高50℃吸收_______J的热量。
生活中我们经常看到司机往汽车发动机的水箱里灌水，这是因为水的______大，所以在相同条件下水能带走较多的_______，冷却效果好。
5、如果把一杯温度为20℃的水放入冰箱的冷藏室内，水的温度将降低，水分子的无规则运动将_______（选填“变快”或“变慢”），这杯水的内能将_______（选填“减少”或“增大”），这是通过_______的方法改变了它的内能。
6、对质量是50g的水加热，使水温从40℃升高到80℃，水吸收的热量是__________J[c水=4.2×103J/（kg•℃）]。
7、将盛有凉牛奶的瓶子放在热水中（如图甲所示），通过________
方式改变牛奶的内能，图乙是250g牛奶与热水的温度随时间变化
的图象，则牛奶在加热过程中吸收的热量为_______________J．
[c牛奶＝4.2×103J/（kg·℃）]
三、实验题（每空2分，共20分）
1、小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，两烧瓶中的电阻丝相同。
（1）实验中，必须取________（填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；
（2）实验中，用_________（填序号）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较_______（填序号）来判断吸热能力的强弱；
A、通电时间B、温度计示数的变化
（3）下表是某次的实验数据，分析可知，_________（填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强；
（4）若在甲、乙两瓶中，液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与__________的关系。
2、在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图所示。
（1）试管中加入的水和色拉油除初温相同外，还应保证_______相同。
（选填“体积”或“质量”）
（2）实验中物质吸热的多少是通过___________来反映的。
（3）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察________的变化来比较比热容的大小。
（4）根据表中数据算出加热6min水吸收的热量为____________J.
（5）色拉油的比热容是_______J/（kg·℃）。
（用科学计数法表示并精确到小数点后一位）
物 质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
末温/℃
水
200
20
6
45
色拉油
200
20
6
75
四、计算题
1、（8分）小明家里的电热水器里装有50kg、20℃的水，通电后将水加热到70℃，已知ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）。
求：
（1）电热水器里水的体积
（2）水吸收的热量。
2、（12分）随着居民生活水平的不断提高，家用
轿车越来越多地走进了普通百
姓人家．下表为某型家用轿车的有关数据：
家用轿车的总质量1200kg
家用轿车的额定功率30kW
每个轮胎与地面的接触面积0.02m2
油箱的容积55L
（1）该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？
（2）若该家用轿车在额定功率下以72km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少？
（3）该家用轿车仍以72km/h的速度匀速行驶10min，消耗汽油1.3kg，该车发动机的效率是多少？
（假设汽油完全燃烧，汽油热值q=4.6×107J/kg，结果保留一位小数）
参考答案
知识整理
1、分子，原子
2、接触，进入对方，温度
3、引，斥
4、动能，分子势能，温度，焦耳，J
5、做功，热传递，做功，热传递，等效
6、温度，放出，减小，吸收，增加，=
7、能量，焦耳，高温，低温
8、增加，减少
9、吸收，质量，升高的温度，物质种类，存在状态，c=
，J/（kg·℃），
1kg的水温度升高1℃时，吸收4.2×103J的热量
10、比热容，末温，初温
单元测试题
一、选择题
1、D2、B3、C4、C5、C6、B7、B8、D9、D10、D11、A12、A
13、A14、A15、B16、C17、D18、A19、C20、B
二、填空题
1、扩散；分子做不停的无规则运动；温度越高，分子扩散越快
2、间隙；斥；引
3、
（1）温度
（2）热量（3）内能（4）热量（5）温度
4、2.1×105；比热容；热量
5、变慢；减少；热传递
6、8.4×103
7、热传递；2.1×104
三、实验题
1、
（1）质量
（2）A、B（3）甲（4）电阻
2、
（1）质量
（2）加热时间（3）温度计示数的变化（4）2.1×104（5）1.9×103
四、计算题
1、解：
（1）根据公式ρ=
可得，
水的体积为v=
=
=0.05m3
（2）水吸收的热量为Q吸=cm（t—t0）=4.2×103J/（kg·℃）×50kg×（70—20）℃=1.05×107J
2、解：
（1）轿车对地面的压力为F=G=mg=1200kg×10N/kg=1.2×104N
轿车与地面的接触面积为S=4×0.02m2=0.08m2
轿车对地面的压强P=
=
=1.5×105Pa
（2）72km/h=20m/s
由题意可知轿车发动机的功率P=30Kw=3×104W
根据公式P=Fv可得，牵引力F=
=
=1500N
（3）发动机所做的有用功为W=Pt=3×104W×10×60s=1.8×107J
燃烧汽油所放出的热量Q放=mq=1.3kg×4.6×107J/kg=5.98×107J
发动机的效率为η=
×100％=
×100％=30.1％
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