九年级《热和能》撰稿人张家浩.docx
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九年级《热和能》撰稿人张家浩
初中九年级物理RJB学习材料（六）
《热和能》复习提纲
一、分子热运动
1．物质是由分子组成的。
分子若看成球型，其直径以10-10m来度量。
2．一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。
①扩散：
不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明：
A、分子之间有间隙。
B、分子在做不停的无规则的运动。
③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是：
防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。
实验现象：
两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：
气体分子在不停地运动。
④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。
⑤分子运动与物体运动要区分开：
扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。
3．分子间有相互作用的引力和斥力。
①当分子间的距离ｄ＝分子间平衡距离r，引力＝斥力。
②ｄ＜ｒ时，引力＜斥力，斥力起主要作用，固体和液体很难被压缩是因为：
分子之间的斥力起主要作用。
③ｄ＞ｒ时，引力＞斥力，引力起主要作用。
固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。
④当ｄ＞10ｒ时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。
破镜不能重圆的原因是：
镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
二、内能
1．内能：
物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
2．物体在任何情况下都有内能：
既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。
3．影响物体内能大小的因素：
①温度：
在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大；②质量：
在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大；③材料：
在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同；④存在状态：
在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。
4．内能与机械能不同：
机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关。
内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。
内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。
这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。
5．热运动：
物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
温度越高扩散越快。
温度越高，分子无规则运动的速度越大。
三、内能的改变
1．内能改变的外部表现：
物体温度升高（降低）──物体内能增大（减小）。
物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）──内能改变。
反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。
（因为内能的变化有多种因素决定）
2．改变内能的方法：
做功和热传递。
A、做功改变物体的内能：
①做功可以改变内能：
对物体做功物体内能会增加。
物体对外做功物体内能会减少。
②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化。
③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。
（Ｗ＝△Ｅ）
④解释事例：
图15．2-5甲看到棉花燃烧起来了，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。
钻木取火：
使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。
图15．2-5乙看到当塞子跳起来时，容器中出现了雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。
B、热传递可以改变物体的内能。
①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
②热传递的条件是有温度差，传递方式是：
传导、对流和辐射。
热传递传递的是内能（热量），而不是温度。
③热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。
④热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。
热传递的实质是内能的转移。
C、做功和热传递改变内能的区别：
由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。
但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。
D、温度、热量、内能的区别：
☆指出下列各物理名词中“热”的含义：
热传递中的“热”是指：
热量；
热现象中的“热”是指：
温度；
热膨胀中的“热”是指：
温度；
摩擦生热中的“热”是指：
内能（热能）。
四、热量
1．比热容：
⑴定义：
单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。
⑵物理意义：
表示物体吸热或放热的本领的物理量。
⑶比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
⑷水的比热容为4．2×103J（kg·℃）表示：
1kg的水温度升高（降低）1℃吸收（放出）的热量为4．2×103J。
⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。
2．计算公式：
Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t）。
3．热平衡方程：
不计热损失Ｑ吸＝Ｑ放。
五、内能的利用、热机
（一）内能的获得──燃料的燃烧
燃料燃烧：
化学能转化为内能。
（二）热值
1．定义：
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
2．单位：
J/kg。
3．关于热值的理解：
①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是针对燃料的质量而言，如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。
某种燃料：
说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：
表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3．公式：
Q＝mq（q为热值）。
实际中，常利用Q吸＝Q放即cm（t-t0）=ηqm′联合解题。
4．酒精的热值是3．0×107J/kg，
它表示：
1kg酒精完全燃烧放出的热量是3．0×107J。
煤气的热值是3．9×107J/m3，
它表示：
1m3煤气完全燃烧放出的热量是3．9×107J。
5．火箭常用液态氢做燃料，是因为：
液态氢的热值大，体积小便于储存和运输。
6．炉子的效率：
①定义：
炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
②公式：
η=Q有效/Q总=cm（t-t0）/qm′。
（三）内能的利用
1．内能的利用方式：
⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。
⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
2．热机：
定义：
利用燃料的燃烧来做功的装置。
能的转化：
内能转化为机械能。
蒸气机──内燃机──喷气式发动机。
3．内燃机：
将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。
它主要有汽油机和柴油机。
4．内燃机大概的工作过程：
内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：
吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。
另外压缩冲程将机械能转化为内能。
5．热机的效率：
热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式：
η=W有用/Q总=W有用/qm。
提高热机效率的途径：
使燃料充分燃烧；尽量减小各种热量损失；机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
6．汽油机和柴油机的比较：
汽油机
柴油机
不
同
点
构造：
顶部有一个火花塞
顶部有一个喷油嘴
吸气冲程
吸入汽油与空气的混合气体
吸入空气
点燃方式
点燃式
压燃式
效率
低
高
应用
小型汽车、摩托车
载重汽车、大型拖拉机
相同点
冲程：
活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。
六、能量守恒定律
1．自然界存在着多种形式的能量。
尽管各种能量我们还没有系统地学习，但在日常生活中我们也有所了解，如跟电现象相联系的电能，跟光现象有关的光能，跟原子核的变化有关的核能，跟化学反应有关的化学能等。
2．在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化和转移（列举学生所熟悉的事例，说明各种形式的能的转化和转移）。
在热传递过程中，高温物体的内能转移到低温物体。
运动的甲钢球碰击静止的乙钢球，甲球的机械能转移到乙球。
在这种转移的过程中能量形式没有变。
3．在自然界中能量的转化也是普遍存在的。
小朋友滑滑梯，由于摩擦而使机械能转化为内能；在气体膨胀做功的现象中，内能转化为机械能；在水力发电中，水的机械能转化为电能；在火力发电厂，燃料燃烧释放的化学能，转化成电能；在核电站，核能转化为电能；电流通过电热器时，电能转化为内能；电流通过电动机，电能转化为机械能。
4．能量守恒定律：
能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
能量的转化和守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。
第十六章热和能
分子热运动
15．（2010，广州，4分）用图16的装置演示气体扩散现象，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气．为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是 （选填“A”或“B”）瓶．根据
现象可知气体发生了扩散．扩散现象说明气体分子 。
若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃．则在 温度下（填序号）气体扩散最快．
答案：
15.
（1）B,A瓶中有红棕色气体,永不停息无规则运动,④;
14．（2010，安徽，3分）分子动理论是从微观角度看待宏观现象的基本理论。
以下现象，能用分子动理论进行解释的是【】
A．风的形成B．烟从烟囱中冒出
C．用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引轻小物体D．离花园较远处就能闻到花香
答案：
D
25．（2010，烟台，4分）在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面（二氧化氮的密度大于空气密度），倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，两瓶口之间用一块玻璃板隔开（图16甲）．抽掉玻璃板后，最终发现两瓶内气体颜色基本相同（图16乙）．
（1）这是一种什么现象?
（2）它说明了什么?
答案：
25．扩散分子在不停的做无规则运动（每空2分）
10．（2010，安徽芜湖，3分）我们的家乡芜湖四季如画。
下列景象中，能说明分子在永不停息地运动的是
A．初春的镜湖柳絮飞扬B．盛夏的陶辛荷花飘香
C．深秋的赭山落叶飘零D．寒冬的长江烟波浩淼
答案：
B
1．（2010，盐城）如图所示，小明同学嗅到瓶中醋的气味．这是因为
A．分子在永不停息地运动B．分子间有间隙
C．分子间存在斥力D．分子间存在引力
答案：
A
4．（2010，扬州，2分）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
答案：
C
2、（2010，广东，3分）5月31日是“世界无烟日”，很多公共场所贴了如图1所示的标志，这主要是考虑到在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，整个房间就会充满烟味，这是因为（ ）
A、物质是分子组成的B、分子间有引力
C、分子间有斥力D、分子在不停地运动
2D
15．（2010，广东肇庆，3分）如下图所示,根据分子动理论：
①说明分子▲；②说明分子间▲；③说明分子间▲．
1．（2010，安徽蚌埠，3分）下列现象中，支持分子间存在引力的证据是
A．两块表面光滑的铅块相互紧压后会黏在一起
B．固体和液体很难被压缩
C．磁铁能吸引大头针
D．破镜不能重圆
答案：
A
7．（2010，镇江，2分）“墙角数枝梅，凌寒独自开，遥知不是雪，为有暗香来．”诗人在远处就能闻到淡淡梅花香味的原因是
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
内能
8．（2010，广州，3分）如图9所示实验，试管口木塞冲
出过程
A．试管口出现的白雾是水蒸气
B．试管口出现白雾说明水蒸气内能增加
C．能量转化情况与内燃机压缩冲程相同
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少
答案：
D
17．（2010，泰州，2分）用手反复弯折铁丝，弯折处的分子热运动_____________温度升高，这是通过__________的方式改变铁丝的内能．
答案：
17.加剧做功
8.（2010，兰州，3分）关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是
A．温度低的物体可能比温度高的物体内能多
B．物体内能增加，温度一定升高
C．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
D．物体温度升高，它的热量一定增加
8.A
11．（2010，潍坊，3分）物理学把“物体内所有分子热运动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
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.AC
6．（2010，盐城）下列生活情景中，通过做功来改变物体内能的是
A．金属汤勺放在热汤中，温度升高
B．冬季人们常用热水袋取暖
C．食品放在冰箱中，温度降低
D．铁丝被反复弯折，弯折处发热
答案：
D
10、（2010，广东，3分）改变内能有不同的方式，图7（甲）是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来。
这是通过＿＿＿＿＿＿方式使玻璃筒内的空气＿＿＿＿＿＿增加，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧。
图7（乙）是通过＿＿＿＿＿＿方式把试管里的水加热至沸腾。
10、做功内能热传递
11．（2010,上海，2分）图6所示是王濛在2010年温哥华冬奥会500米短道速滑比赛中夺金的场景。
在滑行的过程中，冰刀与冰面之间的摩擦为_________摩擦（选填“滑动”或“滚动”）；冰面的温度会升高，这是通过___________方式增加了冰面的内能。
11．滑动；做功
4.（2010，无锡，2分）下列现象中哪一个是通过做功使物体内能增加的
A．两手相互摩擦，手的温度升高
B．用煤气炉给水加热
C．用热水袋取暖D．冬天站在太阳下的人会觉得暖和
答案：
A
6．（2010，镇江，2分）下列所述的实例中，通过做功来改变物体内能的是
A．冬天两手相互摩擦，手感到暖和B．在饮料中放入一些冰块，饮料变凉
C．柏油马路被阳光晒热D．金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手
4.（2010，云南楚雄，3分）关于温度、热量和内能的说法中不正确的是
A.0的冰块也有内能
B.温度高的物体，内能一定大
C.物体吸收热量，温度不一定升高
D.物体吸收热量，内能一定增大
6．（2010，广东湛江，3分）属于通过做功途径改变物体内能的是
A．在火炉上烧水，水温升高B．感冒发烧，用冷毛巾敷额头
C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热D．炎热的夏天，柏油路面温度升高
6.C
3、（2010，四川泸州，2分）冬天孩子们围着火炉取暖，这是利用的方式获取内能；而远离火炉的孩子同时还要靠双手反复摩擦让手感到温暖，这是利用的方式增加了手的内能。
（以上两空选填“做功”或“热传递”）
19．（2010，宜昌，2分）生活中人们常说某些食品含有的“热量”多，从物理学的角度看，这个“热量”的含义应该是
A．热量 B．内能 C．生物质能 D．温度
比热容
2．（2010，安徽，2分）大到核电站、火力发电厂，小到小汽车，都是使用水作为散热的物质。
用物理知识来说明：
这是因为水的_________比其它液体物质大得多的缘故。
答案：
2．比热容
27．（2010，泰州，4分）本题有两小题：
（1）图18所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置．
①加热过程中，用搅棒搅动的目的是_________________；水和煤油吸热的多少是通过_______________________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
②关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是______________（填字母）
A．采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等）
B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
C．使用相同的烧杯
答案：
27.
（1）①使液体均匀受热加热时间②B
冰封莱州湾
2010年1月下旬，莱州湾出现了近30年来同期最为严重的海冰灾害，港口封冻、航道阻塞，近海养殖区全部被冰封，单目远望，昔日波涛汹涌的大海几乎全部被冰覆盖（图14）．
通常情况下，海水结冰比陆地上的淡水结冰困难得多．淡水的凝固点是0℃，而海水的凝固点是不确定的．10‰盐度水的凝固点是—0.5℃，24．7‰。
盐度水的凝固点是—1.33℃，35‰盐度水的凝固点是—1.9℃．今年海冰灾害发生早于往年，而且发展又如此迅速，主要是因为今年的气象条件与往年有较大的不同．
进入2009年11月以后，我国北方地区经历了几次大的寒流天气，由于莱州湾相对封闭，海水的交换能力和流动性较差，寒流天气使海面气温下降，海水向外散热，海水冷却，温度降低，这是海水结冰的重要因素．伴随着寒流天气，与往年相比，提前到来的连续不断地几场大雪更是造成冰封莱州湾的罪魁祸首！
23．（2010，烟台，6分）阅读上文，回答下列问题
（1）陆地和海洋同处在寒流天气中，为什么海水容易散失热量?
（2）为什么“雪”成了冰封莱州湾的罪魁祸首?
答案：
23．
（1）提示：
海水的比热容大于砂石的比热容．（3分）
（2）由上述材料可知，海水的凝固点随盐度降低而升高．雪熔化后，海水盐度降低，凝固点升高，所以大雪是造成冰封莱州湾的罪魁祸首．（3分）
17．（2010，潍坊，5分）如图是我国新研制的月球探测器样机．样机使用抗温差大的材料，是
由于月球表面物质的比热容______（填“较大”或“较小”），
温差大的缘故．样机还装配有表面凹凸很深的六只“大脚”，设计的目的是：
_________________；__________________________。
17.较小减小对月面的压强增大于月面的摩擦
11．（2010，盐城）同样的一杯热水，室温高时冷却得慢，室温低时冷却得快．老师要
求同学们针对这一现象，提出一个问题．下面是四位同学的发言，
其中较有价值且可探究的问题是
A．“热水在室温低时比室温高时冷却得快吗？
”
B．“热水冷却的快慢与它的质量、它与环境的温差有什么关系？
”
C．“为什么热水在室温低时比室温高时冷却得快呢？
”
D．“为什么热水的质量越大冷却得越慢？
答案：
B
26．（（2010，盐城，6分）用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入
初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水
高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的
沸点为▲℃．
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收
的热量比水▲（选填“多”或“少”）．
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水
比热容大的结论？
答：
▲；其原因是：
▲．
答案：
（1）98
（2）多（3）不 实验中没有保持二者质量和升高的温度相同
33．（2010，宜昌，5分）为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图10所示。
（1）根据图像，某同学认为：
“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些。
”这位同学的判断是否正确？
请说明理由。
（2）要使甲、乙升高相同的温度，应给________加热更长的时间，这说明________的吸热能力强些。
（3）如果已知甲的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则乙的比热容是 ________J/（kg·℃）。
33．
（1）不正确（1分）；因为完全相同的酒精灯，加热相同的时间，放出的热量相等，甲、乙液体吸收的热量相等（1分）。
（2）乙；乙。
（3）2.4×103评分说明：
第
（1）问判断和理由各1分，第
（2）、（3）问每空1分，严格按评分要点给分。
热量的计算
26．（2010，泰州，8分）图7所示的装置很有创意——它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：
上部是洗衣机（有关技术参数见铭牌），下部是马桶，中间设有贮水箱．洗衣机还设有加热功能，洗涤前先将水加热到适宜温度．可以提高洗涤效果。
××滚筒式洗衣机
电压/V
220
洗衣功率/W
200
胶水功率/W
330
最大洗涤容量/kg
5
水加热功率/W
2000
（1）冲一次马桶需要5L水，若一次洗衣服用的总水量是50L，则可供马桶冲几次?
（2）求脱水时的正常工作电流
（3）某次洗衣时，首次进水量为15L，正常加熟15min水温达到设定要求。
①求首次进水的质量；
②求加热过程消耗的电能；
③若加热时电能的84％转化为水的内能，求水升高的温度．[c水=4.2×l03J／（kg·℃）]
答案：
26.
（1）5次
（2）1.5（3）①15kg②1.8×106③24℃
26．（2010，江西南昌，5分）2009年10月1日的国庆联欢晚会上，有一个漂亮的“光立方”，它是由4028棵“发光树”组成的.如图24所示，每棵“发光树”上有168个LED灯（发光二极管），在得到同样亮度的情况下，其耗电量不到白炽灯的十分之一.
（1）若每个LED灯的功率为0.1W，则一棵“发光树”正常工作100min消耗了多少电能？
（2）若一棵这样的“发光树”正常工作100min消耗的电能全部用来给水加热，在一标准大气压下可以把质量为多少kg20℃的水烧开？
26.解：
（1）W总=P总t……………………………………………………………………………（1分）
=0.1W×168×100×60s＝1.008×105J………………………………………………（1分）
（2）m＝
=
……………………………………………………………（1分）
=
＝0.3kg
22．（2010,上海，4分）加热质量为2千克的铝块，铝块的温度升高了20℃。
求：
铝块吸收的热量Q吸。
[c铝＝0.9×103焦/（千克·℃）]
答案：
Q吸＝cmΔt＝0.9×103焦/（千克·℃）×2千克×20℃＝3.6×104焦
9.（2010,湖北荆门，4分）我市城区的天鹅湖水上公园是市民休闲娱乐的好去处
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