九年级物理上册第一章2内能和热量练习新版教科版.docx
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九年级物理上册第一章2内能和热量练习新版教科版
2.内能和热量
图1-2-1
一 温度与热运动
物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
[说明]分子热运动的快慢与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
二 内能
物体内所有分子的________和分子间相互作用的________的总和,叫做物体的内能。
[明确]物体的内能与温度、质量、种类、状态等因素有关;由于分子在永不停息地做无规则运动,所以物体的内能永不为零。
三 改变物体内能的两种方式
改变物体的内能有两种方式:
________和________。
[说明]对物体做功,物体内能会________;物体对外做功,物体内能会________。
[比较]做功和热传递改变物体内能的区别与联系
做功
热传递
区别(实质)
内能与其他形式能的相互转化
内能的转移
联系
在改变内能上产生的效果相同,即做功和热传递在改变物体内能上是________的
四 热值与热量
1.热量:
在热传递过程中,转移内能的多少叫做热量,其单位是__________。
[注意]
(1)热传递过程中传递的是内能(热量),而不是温度。
(2)热量不能说“含有”或“具有”,物体具有的是能量,如内能、机械能等。
2.热值:
燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比,叫做这种燃料的热值,用符号q表示,即________。
热值的单位是____________。
类型一 物体的内能
例1下列关于内能的说法,正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C.运动的物体一定比静止的物体内能大
D.同一物体温度升高,内能一定增加
[易错辨析]
(1)由于组成物体的分子一直在不停地做无规则运动,因此一切物体在任何情况下都有内能,没有内能的物体是不存在的。
(2)内能的主要影响因素是温度。
除此之外,内能还与质量、种类、状态等因素有关。
因此,仅由某一个因素无法判断物体内能的大小。
例如,质量大的物体内能不一定大,温度高的物体内能也不一定大。
(3)“同一物体,温度越高,内能越大”这种说法是正确的,因为“同一物体”有几个隐含条件,即质量、状态、种类均相同,做题时要注意挖掘题目的隐含条件。
类型二 改变内能的方式及应用
例2改变物体的内能有不同的方式,如图1-2-2甲所示,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________的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。
图乙通过________的方式把试管里的水加热至沸腾,使水蒸气的________能转化为塞子的________能。
图1-2-2
[方法指导]做功和热传递的判断
类型三 热值与热量
例3我国长征运载火箭发射时用氢气做燃料是因为氢气的________大。
如图1-2-3所示是林红同学家厨房内的天然气表月初的示数,则林红家2017年3月份消耗________m3的天然气,这些天然气完全燃烧放出的热量是____________J,相当于完全燃烧________kg的干木柴。
[q天然气=3.6×107J/m3,q干木柴=1.2×107J/kg]
图1-2-3
[易错辨析]三点理解燃料的热值
(1)热值是物质本身的一种特性,它只与物质的种类有关,与燃料的质量、体积、燃烧情况等均无关。
(2)各种燃料的热值是一定的,不能根据q=
(q=
)错误地认为:
q与Q成正比,与m(V)成反比。
(3)应用公式q=
(或q=
)进行计算时,应注意各物理量单位的统一。
类型四 内能、热量和温度的关系
例4关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量一定多
B.物体温度升高,它一定吸收了热量
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.物体吸收热量,它的内能一定增加
[易错辨析]
(1)特别提醒:
热量是一个过程量,对于它的表述可用“吸收”或“放出”,但不能用“具有”或“含有”。
(2)物体吸热,内能一定增加,温度不一定升高(如液体沸腾、晶体熔化);物体放热,内能一定减少,温度不一定降低(如晶体凝固)。
(3)物体温度升高,内能一定增加,可能是从外界吸热,也可能是外界对物体做了功。
(4)对物体做功,物体内能不一定增加,可能引起的是机械能的变化。
课堂反馈
(二)
[内能和热量]
1.如图C1-2-1所示,李华小心地在冷水杯和热水杯中分别滴入一滴墨水,他会看到__________杯中的墨水扩散较快。
这个实验表明:
____________________,扩散越快。
图C1-2-1
2.物质由大量分子组成,分子在不停地做无规则运动,而物体的温度越高,分子运动越________,所以人们常常把物体内部大量分子的无规则运动叫做____________。
物体内所有分子的______________和分子间相互作用的____________的总和,叫做物体的内能。
3.如图C1-2-2所示,A、B、C3杯中水中,A、B杯中水的温度相同,B、C杯中水的质量相同。
比较这3杯中水的内能大小,按从大到小的顺序排列是______________。
图C1-2-2
4.当一个物体的温度降低时,它的内能会________。
0℃的水________(选填“具有”或“不具有”)内能。
5.下列各项做法都能使如图C1-2-3所示瓶内铁屑的内能增加,其中属于做功的是( )
A.不断晃动瓶子
B.用酒精灯加热
C.用手捂瓶子
D.在烈日下照射
图C1-2-3
6.汽油的热值为4.6×107J/kg,它表示____________1kg的汽油,放出4.6×107J的热量。
现有一桶汽油,完全燃烧3kg,放出的热量是____________J,剩余汽油的热值是____________J/kg。
课时作业
(二)
[第一章 2.内能和热量]
一、选择题
1.分别在冷水和热水中同时滴入一滴墨水,5s后的现象如图2-K-1所示,该现象说明( )
图2-K-1
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
2.关于内能,下列说法正确的是( )
A.物体的内能越多,放热一定越多
B.物体具有内能,也可以同时具有机械能
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
3.2017·北京下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是
( )
A.用热水袋暖手,手的温度升高
B.用锯条锯木板,锯条的温度升高
C.两手相互摩擦,手的温度升高
D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
4.下列事例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.小朋友从滑梯上滑下时,臀部发热
B.发烧时用冷毛巾给额头降温
C.把蔬菜放入冰箱内,蔬菜温度降低
D.在阳光照射下,公园里的石凳温度升高
5.关于燃料的热值,下列说法正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关
B.容易燃烧的燃料热值一定大
C.煤的热值比干木柴的热值大,煤燃烧放出的热量比干木柴燃烧放出的热量多
D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大
6.仔细观察图2-K-2中甲、乙、丙三杯水,判断下列说法中正确的是( )
图2-K-2
A.甲杯水的内能最大
B.乙杯水的内能最大
C.丙杯水的内能最大
D.乙杯水和丙杯水的内能一样大
7.0℃的冰全部熔化成0℃的水,体积将变小,比较这块0℃的冰和熔化成的0℃的水,它们具有的内能,下列说法正确的是( )
A.它们的内能相等
B.0℃的冰具有的内能较多
C.0℃的水具有的内能较多
D.无法确定
8.关于温度、热量和内能,以下说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.同一物体温度越高,具有的内能越大
C.物体的温度越低,所含的热量越少
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
二、填空题
9.“花气袭人知骤暖,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,从物理学角度可以理解为:
这是一种________现象;花朵分泌的芳香油分子无规则运动加快,说明当时周边的气温突然________(选填“升高”或“降低”)。
10.微波炉是现代家庭中的烹饪工具。
微波炉产生的微波遇到含水的食品,能够被其大量吸收,引起食品内部分子发生剧烈的振动,使食品的内能________,温度________,达到加热食品的目的。
11.运动会上常用气球来装饰会场,在烈日暴晒下,通过________的方式,气球的内能会________,气球内气体膨胀做功,可能导致气球胀破。
12.如图2-K-3所示为晶体熔化图像,物体t3时刻的内能________(选填“大于”“小于”或“等于”)t2时刻的内能,理由是__________________________________。
图2-K-3
13.如图2-K-4所示实验中,对试管中的水加热,最后看到塞子从试管口跳出,这是由于水蒸气对塞子________,水蒸气的________能转化成塞子的机械能。
图2-K-4
14.如图2-K-5所示,先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,然后迅速压下活塞,筒内棉花燃烧起来。
对这一现象的解释是:
活塞压缩玻璃筒内的空气,对筒内空气做了______,使空气的________增加,温度________,达到棉花的着火点而使棉花燃烧。
图2-K-5
15.图2-K-6是探究改变物体内能的实验:
瓶子里装有一些水,用力打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能将________,原因是______________________________________________。
继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶内有白雾产生,这是________(填物态变化名称)现象;该现象说明瓶内气体对外做功后内能________了。
图2-K-6
16.一般家用轿车使用标号为“93”的汽油(热值为4.6×107J/kg)做燃料。
端午节假期,小翔的爸爸驾车携全家出游,仪表显示全程燃油20kg,此次出游轿车耗能____________J,剩余汽油的热值__________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
17.2017·衡阳改编2017年5月18日,我国首次在南海成功试采海域可燃冰,可燃冰具有热值大、储量大、能直接点燃等特点,它的热值约为1.4×1010J/m3,则3m3的可燃冰完全燃烧后放出的热量为________J。
18.“热”有温度、热量、内能等含义,请说出下列说法中“热”的含义。
(1)今天天气很热:
________。
(2)物体吸热升温:
________。
(3)摩擦生热:
________。
三、计算题
19.已知天然气的热值是7.5×107J/m3,若某家庭一个月用8m3的天然气,则这些天然气完全燃烧时放出的热量为多少?
若这些热量全部由热值是3.0×107J/kg的焦炭来提供,应完全燃烧多少千克的焦炭?
20.如图2-K-7所示,在汽缸A中密封有压缩空气,B是被销钉K锁住的活塞,活塞可以在汽缸中左右移动,C是一个温度计。
若活塞与汽缸壁间没有摩擦,当把销钉拔出后,将看到的现象是:
图2-K-7
(1)活塞将向________(选填“左”或“右”)运动。
(2)温度计的示数将________。
(3)这一过程中________能转化成________能。
详解详析
【新知梳理】
二、动能 势能
三、做功 热传递 增加 减少 等效
四、1.焦耳(J) 2.q=
J/kg(或J/m3)
【应用示例】
例1 D [解析]一切物体在任何情况下都有内能,0℃的冰块也有内能,故A错;影响内能大小的因素除了温度以外,还有物体的质量、种类和状态等,所以在不确定其他因素都相同的情况下,只凭温度无法比较内能的大小,故B错;内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,而与整个物体的速度无关,故C错;同一物体温度升高,其内部分子运动加剧,内能一定增加,故D正确。
例2 做功 内能 热传递 内 机械
[解析]图甲中,当迅速压下活塞时,可看到筒内棉花燃烧起来。
这是通过做功的方式使玻璃筒内的空气内能增加,温度升高,达到棉花的燃点,使棉花燃烧。
图乙是通过热传递的方式把试管里的水加热至沸腾的。
其中,酒精燃烧时,能量转化关系是化学能转化为内能,软木塞被冲开,能量转化关系是内能转化为机械能。
例3 热值 30 1.08×109 90
[解析]
(1)氢气的热值大,相比较其他燃料,在相同质量、完全燃烧的条件下放出的热量更多。
(2)由图可知,林红家2017年3月份消耗的天然气:
V=398.277m3-368.277m3=30m3;
30m3天然气完全燃烧放出的热量:
Q气放=Vq天然气=30m3×3.6×107J/m3=1.08×109J,
由Q柴放=Q气放,m干木柴q干木柴=Q气放,得干木柴的质量:
m干木柴=
=
=90kg。
例4 D [解析]在热传递的过程中,能量改变的多少即为热量,热量不同于能量,它是用来传递的,不能说成“含有”,故A项错误;做功也可以改变物体的内能,因此物体温度升高、内能增加不一定是吸收了热量,故B项错误;晶体在熔化时,吸收热量但温度保持不变,故C项错误;物体吸收了热量,其内能一定会增加,故D项正确。
【课堂反馈】
1.热水 温度越高
2.剧烈 热运动 动能 势能
3.C、B、A
4.减小 具有
[解析]物体的内能与温度有关,0℃的水,其分子也在不停地做无规则运动,具有分子动能,所以0℃的水一定具有内能。
5.A
6.完全燃烧 1.38×108 4.6×107
【课时作业】
1.C [解析]一切物质的分子都在不停地做无规则运动,A不符合题意。
一切物体不论温度高低,都具有内能,B不符合题意。
墨水在冷水中扩散得慢,在热水中扩散得快,说明温度越高,分子运动越剧烈,C符合题意。
扩散现象是分子无规则运动的结果,气体、液体、固体之间都能发生扩散现象,D不符合题意。
2.B 3.A 4.A
5.D [解析]燃料的热值只与燃料的种类有关,与燃料的燃烧情况、燃料是否容易燃烧、燃料的质量均无关,故A、B错误,D正确;燃料燃烧放出的热量与燃料是否完全燃烧、燃料的热值和质量都有关系,因此热值大的燃料燃烧放出的热量不一定多,故C错误。
6.C
7.C [解析]0℃的水和0℃的冰,温度相同,说明分子动能相同,而体积不同,说明分子势能不相等,所以,内能不相等,故A错误。
冰熔化成水要吸热,所以0℃的水具有较多的内能,故B、D错误,C正确。
故选C。
8.B 9.扩散 升高
10.增大 升高 11.热传递 增加
12.大于 熔化要吸收热量
[解析]该物质为晶体,由图可知,t2时刻与t3时刻晶体的温度相同,而晶体在熔化的过程中要吸收热量,物体在t3时刻要比t2时刻吸收热量的时间长,吸收的热量多,所以t3时刻物体的内能大。
13.做功 内
[解析]由图可知,当试管内的水用酒精灯加热到一定程度时,会汽化为水蒸气,水蒸气会对塞子做功,将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能。
14.功 内能 升高
15.增大 压缩瓶内气体做功(或对物体做功),气体(物体)内能增加 液化 减少
16.9.2×108 不变
17.4.2×1010
[解析]3m3可燃冰完全燃烧放出热量为Q放=Vq=3m3×1.4×1010J/m3=4.2×1010J。
18.
(1)温度
(2)热量 (3)内能
19.由q=
得:
Q=Vq=8m3×7.5×107J/m3=6×108J;
由q=
得:
m焦炭=
=
=20kg。
20.
(1)右
(2)减小
(3)内 机械
[解析]当拔去销钉后,汽缸内的气体膨胀,推动活塞向右运动,气体对活塞做功,将内能转化为机械能,气体的内能减少,温度降低,导致了温度计的示数减小。