初中人教版第十三章 内能第2节 内能精品课时作业
展开课时13.4 第十三章 内能复习总结 (帮课堂)(原卷版)
【学习目标】
1.知道:常见物质是由分子或原子组成的;物体的内能;分子热运动的快慢与温度的关系;一切物质的分子都在不停地做热运动;分子间存在作用力;比热容是物质的基本属性;
2.了解:影响物体内能大小的因素;
3.能:识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释;通过实验探究比较不同物质的比热容;利用比热容的概念进行相关热量的计算;
4.理解:改变物体内能方式;
5.认识:物体内能与温度的关系;内能、温度与热量三者之间的关系;物质的比热容;
6.会:利用比热容的概念解释生活中常见的现象。
【知识导图】
【专题复习】
1.分子动理论
※专题概述
(1)物质是由大量分子、原子构成的,分子(原子)间有间隙。一般来说,液体分子间的距离与其分子直径相当,固体分子间的距离小于其分子直径,气体分子之间的距离约是其分子直径的十倍。
(2)构成物质的分子在不停地做无规则热运动,物体的温度越高,分子热运动越剧烈。
(3)分子间存在着斥力和引力。如果两个分子间的距离大于十倍平均距离(约十倍分子直径)时,两分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略。
(4)扩散现象时分子热运动的宏观表现。
典例一下列现象中,不能用分子动理论解释的是( )。
A.走进花园闻到花香; B.放入水中的糖使水变甜;
C.看到烟雾在空中弥漫;D.水和酒精混合总体积变小
典例二下列现象中,能够说明物体的分子在不停的做无规则运动的是( )。
A.水从高处流向低处;
B.房间不打扫就会有一层灰尘;
C.放在空气中的铁器过一段时间生锈了;
D.在一杯白开水中放入一些盐,不久整杯水变咸了
典例三下列现象中,说明分子在不停地做无规则运动的是( )。
A. 尘土飞扬 B. 茶香四溢 C. 树叶纷飞 D. 瑞雪飘飘
典例四“破镜”不能“重圆”的原因是( )。
A.分子间的作用力因玻璃被打碎而消失;
B.玻璃表面太光滑;
C.玻璃的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
2.对内能的理解及改变物体内能的方式
※专题概述
对物体内能的认识、改变物体内能的方式以及内能与机械能的比较,是中考的常考热点。
(1)分子动能、分子势能与物体的内能
| 定义 | 宏观表现 |
分子动能 | 构成物质的分子永不停息的运动,分子因为运动而具有的能量 | 温度 |
分子势能 | 因过程物质的分子间存在相互作用力而具有的能量 | 状态和体积 |
物体的内能 | 物体内所有分子的动能和分子势能的总和 | — |
(2)内能与温度的联系:同一物体,温度越高内能越大,但内能增大时温度却不一定升高,如晶体在熔化过程中吸热,内能增大,温度不变。
(3)改变内能的方式:做功和热传递。做功改变物体内能的实质是内能与其他形式的能量发生了转化,热传递改变物体内能的实质是内能发生了转移,做功和热传递实质不同,但效果相同。
(4)物体的内能永不为零。
典例一关于物体的内能,下列说法正确的是( )。
A.晶体熔化时,吸热、温度不变,内能不变;
B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量;
C.温度为0℃的物体没有内能;
D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
典例二四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小,下列判断正确的是( )。
A.a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能;
B.c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能;
C.a烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能;
D.d烧杯中水的内能大于c烧杯中的内能
典例三0℃的冰完全熔化成0℃的水,体积变小,比较0℃的冰和0℃的水所具有的内能,下列说法中正确的是( )。
A.它们具有的内能相等;
B.0℃的冰具有的内能较大;
C.0℃的水具有的内能较大;
D.无法确定
典例四下列现象中,通过热传递改变物体内能的是( )。
A.反复弯折后,铁丝的温度升高;
B.火车经过后,铁轨的温度升高;
C.用火炉烧水,水的温度升高;
D.两手相互搓揉,手掌发热
3.温度、热量和内能辨析
※专题概述
温度、热量和内能是热学中的三个重要物理概念,在中考中对这三个概念的理解和应用是考查的重点。
(1)同一物体温度升高(或降低),它的内能一定增加(或减少),但不一定是因为吸收(或放出)热量,因为做功也可以改变物体的内能。
(2)物体吸收(或放出)热量,内能增加(或减少),但温度不一定变化。例如,晶体在熔化(或凝固)的过程中要吸收(或放出)热量,但晶体的温度保持不变。
(3)热量是个过程量,是热传递过程中传递能量的多少,因此我们不能说物体含有多少热量。
(4)温度高的物体内能不一定大,因为影响内能的因素除了温度,还有质量、状态、物质种类等。
典例一 下列有关温度、内能和热量的说法中,正确的是( )。
A.物体的温度不变,它的内能一定不变;
B.物体内能增加,它一定吸收了热量;
C.物体放出了热量,它的温度一定降低;
D.物体温度降低,它的内能一定减少
典例二 关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )。
A.两物体温度相同,内能一定相同;
B.质量相等的不同燃料,完全燃烧时放出的热量越多的燃料,其热值也越大;
C.物体吸收热量,温度一定升高;
D.热传递过程中,内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移
典例三 关于温度、内能、热量和做功,下列说法正确的是( )。
A.物体的内能增加了,一定是从外界吸收了热量;
B.物体的内能越多,说明物体具有的热量也越多;
C.物体温度升高内能增加,温度降低内能减少;
D.物体吸收热量,温度一定升高
4.比热容的应用与探究
※专题概述
对比热容的理解与应用、实验探究不同物质的吸热能力,是中考的考查重点。
(1)同种物质在状态不变时,比热容是一个确定的数值。比热容与物体的质量大小、是否吸热、温度高低无关。
(2)在探究不同物质吸热能力的实验中,要注意控制变量法的应用。可控制质量、升高的温度相同,通过比较加热时间的长短,即吸收热量的多少来判断吸热能力的强弱;也可以控制质量、加热时间相同,通过升高温度的多少判断吸热能力的强弱。
典例一 依据表格中的数据,下列说法正确的是( )。
物质 | 比热容c/ 【J/(kg·°C)-1】 |
水 | 4.2×103 |
煤油 | 2.1×103 |
砂石 | 约0.92×103 |
A. 一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小;
B. 水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多;
C. 水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J;
D. 质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
典例二 (多选)已知铜的比热容比铝的比热容小,下列说法正确的( )。
A.物体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关;
B.将一块铜的质量减小一半,它的比热容不变;
C.质量相等的铝块和铜块,吸收相同的热量,铜块升高的温度多;
D.质量和初温都相等的铜和铝,放出相等热量后相接触,热传递的方向是从铜传给铝
典例三 给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图a图所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是 ( ) 。
A.a B.b C.c D.d
典例四 在比较两种不同液体吸收相同热量后温度升高快慢的实验中,需要控制一些变量,下列各控制内容,有必要的是( )。
A.加热时所用酒精灯里装有的酒精量必须相等;
B.盛放液体的容器要相同,两种液体的质量要相等;
C.两种液体的体积要完全相等;
D.两种液体的初温一定要相同
典例五 如图所示,某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,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(T)随时间(t)变化的图像:
(1)实验中两种液体吸收热量的多少可通过______(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(2)根据图像,要使水和煤油升高相同的温度,应给水加热更长的时间,这说明_______的吸热能力强些;
(3)已知水的比热容是,则煤油的比热容是____________。
5.热量的计算
※专题概述
利用吸放热的计算公式进行热量的计算是中考的常考内容之一。
(1)注意热量的计算公式Q=cm△t,只适用于物质在温度升高或降低时吸热或放热的计算,不适用于有物态变化吸热或放热的计算,这是因为有物态变化时有吸热或放热。
(2)注意抓住关键词语,如:“升高”、“升高了”、“升高到”、“降低”、“降低了”、“降低到”的物理意义。
(3)热平衡方程:Q吸=Q放。
典例一 依据表格中的数据,下列说法正确的是( )。
物质 | 比热容c/J(kg•℃)-1 |
水 | 4.2×103 |
煤油 | 2.1×103 |
砂石 | 约0.92×103 |
A.水的温度升高1℃需吸收4.2×103J的热量
B.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容不变
C.水和砂石放出相同的热量,水的温度降低得较多
D.使质量相等的水和煤油都升高1℃,煤油吸收的热量较多
典例二 用相同的电加热器分别对质量相等的A和B两种液体(不计热量损失)如图是A和B的温度随加热时间变化的图像,下列说法正确的是( )。
A.A和B升高相同的温度,B吸收热量较多
B.都加热t时间,B吸收热量比A吸收热量多
C.A的比热容与B的比热容之比为3∶2
D.A的比热容与B的比热容之比为2∶1
典例三 用10N的水平拉力拉着质量为5kg的铝块在水平地面上运动,如图为铝块运动的s-t图像,则铝块运动的速度为______m/s,在20s内克服摩擦力所做的功为______J,若其中44%化为铝块的内能,可使铝块温度升高______。[铝的比热容为c铝=0.88×103J/kg·℃)]。
典例四 如图所示,小明用相同的酒精灯给质量相等的水和沙子加热,实验数据如表所示.已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃),则5min内水吸收的热量______(选填“>”、“<” 或“=”)沙子吸收的热量。不计热量损失,由此测出沙子的比热容是______J/(kg•℃)。
物质 | 水 | 沙子 |
起始温度 | 19℃ | 19℃ |
同时加热5min后的温度 | 29℃ | 61℃ |
【真题演练】
一、选择题
1.(2021·湖南怀化市)下列现象中与分子热运动有关的是( )。
A.余音绕梁 B.尘土飞扬 C.桂花飘香 D.大雪纷飞
2.(2021·福建中考真题)小华在家学做菜,厨房里菜香四溢,这个现象说明( )。
A.分子间存在空隙 B.分子间存在引力
C.分子间存在斥力 D.分子不停地做无规则运动
3.(2021·湖南常德市)关于热和能,下列说法中正确的是( )。
A.热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体;
B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能变大;
C.内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能;
D.物体内能增加,一定是外界对物体做了功
4.(2021·青海中考真题)下列实例,通过做功改变物体内能的是( )。
A.晒太阳 B.搓手取暖 C.用电褥子取暖 D.向双手哈气取暖
5.(2020•鄂州)关于热学知识,下列说法正确的是( )。
A.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量;
B.物体放出热量时,温度一定降低;
C.一桶水的比热容比一杯水的大;
D.“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动
6.(2021·湖南常德市)如图所示,是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像,实验中两种物质的质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,由图像可知( )。
A.加热相同时间,a物质吸收热量多,比热容小;
B.加热时间相同,a物质的末温度高,比热容大;
C.吸收热量相同,b物质温度升高慢,比热容小;
D.吸收热量相同,b物质的末温度低,比热容大
7.(2020·新疆)己知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),用如图所示的家用电热水壶烧开一壶自来水,水吸收的热量约为( )。
A. 6×104J B. 6×105J C. 6×106J D. 6×107J
二、填空题
8.(2021·青海中考真题)疫情尚未结束,防控不能放松。我们进入校园在使用酒精免洗洗手液进行消毒的过程中:
(1)能闻到酒精味;(2)双手涂抹得越均匀干的越快。请用物理知识解释这两种现象。
答:(1)_________;
(2)_________。
9.(2021·湖南怀化市)寒冷的冬天,我们可以坐在电火箱内取暖,也可以跳绳使身体发热。前者是通过______的方式改变人体的内能,后者是通过______的方式改变人体的内能。(选填“做功”或“热传递”)
10.(2021·安徽中考真题)沙漠地区昼夜温差大,主要原因是砂石的比热容较小。初温为20℃,质量为50kg的砂石吸收3.6×106J的热量后,温度升高到______℃ 。[砂石的比热容为0.9×103J(kg·℃)]。
11.(2020·山东济宁)将刚烧开的2L热水倒入保温瓶中,两天后小明估测水温约为50℃,则热水的质量为______kg,保温瓶散失的热量约为______J。
三、实验题
12.(2021·内蒙古中考真题)为了比较不同物质的吸热能力,小阳取来相同规格的两个电加热器、完全相同的两个烧杯、温度计,分别对甲、乙两种液体加热,装置如图所示。实验前应保证甲、乙两种液体的________相同;实验时小阳每隔1min记录一次液体的温度,记录结果如下表,通过分析表中数据可知________液体的比热容较小。
加热时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
甲液体温度/℃ | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
乙液体温度/℃ | 38 | 46 | 54 | 62 | 70 |
【过关检测】
一、选择题
1.将热水倒进玻璃杯中,玻璃杯会变热,下列说法正确的是( )。
A.水将温度传给了玻璃杯;
B.水含有的热量减少;
C.玻璃杯增加的内能大于水减少的内能;
D.能的总量保持不变
2.一杯酒精用掉一半,剩下一半的酒精的质量、密度、比热容和热值的情况是( )
A.质量、密度、比热容和热值不变;
B.质量和密度变为原来的一半,比热容和热值不变;
C.质量和热值变为原来的一半,密度和比热容不变;
D.质量变为原来的一半,密度.比热容和热值不变
3.如图所示,四个烧杯分别装有不同温度和质量的水或冰,则( )。
A.甲杯和乙杯中的水质量不同,但它们的密度相同;
B.乙杯和丙杯中的水温度不同,但它们的内能相同;
C.甲杯中的水分子热运动一定比丙杯中的剧烈;
D.丙杯中的水体积比丁杯中的冰体积小,因此冰的质量大
4.利用某仪器观测质量相等的X、Y两个物体的放热情况,两物体的温度随时间变化的图像如图甲所示,用时41min,它们在这段时间内放出的热量如图乙所示,则( )。
A.物体X的比热容大于物体Y的比热容;
B.相比于物体X,物体Y在0~41min内,放出了更多热量;
C.相比于物体X,物体Y在0~41min内,内能减少了更多;
D.第16min时,物体X的分子比物体Y的分子运动更剧烈
5.对某物质持续加热一段时间后,其温度随时间变化图像如图,下列说法正确的是( )。
A.该物质的熔点一定是t;
B.该物质的沸点可能大于t;
C.该物质在6~10min内能不变;
D.该物质在0~6min内不可能发生物态变化
6.如图所示,用加热器给甲、乙液体加热(m甲>m乙),两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度-加热时间的图线如图,它们的比热容用c甲、c乙表示;吸热用 Q甲、Q乙表示; 0~60s 比较两液体正确是 ( )。
A.c甲<c乙 B.c甲=c乙 C.Q甲<Q乙 D.Q甲>Q乙
7.关于热量、温度、内能的关系,下列说法正确的是( )。
A.物体的温度越高,所含热量越多;
B.物体放出热量,温度可以不变,内能一定减小;
C.物体吸收了热量,温度一定升高,内能一定增加;
D.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
8.如图所示,初温均为80℃的甲、乙液体在实验室自然冷却(m甲<m乙),两种液体每秒放出的热量相同。这两种液体的温度-放热时间的图线如图,下列说法正确的是( )。
A.第120min两液体温度相同,内能一定相同;
B.根据图乙中0至60min图线及题目所给信息,可知甲液体的比热容比乙液体的大;
C.甲液体第30min的分子动能大于第6min的分子动能;
D.乙液体传递了热量给周围空气,说明乙液体的内能比周围空气内能大
9.依据表格中的数据,下列说法正确的是( )
物质 | 比热容c/ (J/(kg·°C)) |
水 | 4.2×103 |
煤油 | 2.1×103 |
砂石 | 约0.92×103 |
A.一杯水倒出一半,杯内剩余水的比热容变小;
B.水和砂石放出相等热量,水的温度降低得较多;
C.水的比热容表示水的温度升高1°C吸收的热量是4.2×103J;
D.质量相等的水和煤油,吸收相等热量,煤油温度升高得较多
二、填空题
10.质量为1.4kg的干木柴完全燃烧,所放出的热量为______J,木材燃烧后通过______方式将水加热,如果这些热量的50%被质量为50kg的水吸收,则水的温度升高______℃(已知:干木柴的热值为1.2×107J/kg,水的比热4.2×103J/(kg•℃)
11.质量为1.4kg的干木柴完全燃烧释放的热量为________J,如果这些热量的50%被质量为50kg的水吸收,则水的温度将升高_______ ℃。[已知:干木柴的热值为1.2×107J/kg,水的比热容为]
12.小明先向隔热容器中装一些0℃的冰块,再倒入0.4kg、40℃的水,刚好装满并将其密封,一段时间后水温稳定,温度为35℃,在熔化过程中,冰吸收的热量为Q1。(已知:c水=4.2×103J/(kg·℃);不考虑与容器、外界的热交换)
(1)0.4kg、40℃的水降温到35℃放出的热量Q2为________J;
(2)Q2________Q1(选填“<”“=”“>”);与原来相比,冰熔化后容器内的物体的内能____(选填“增大”“不变”“减少”)。
三、实验题
13.小明在“探究冰熔化和水沸腾”的实验中,实验装置如图甲所示:
(1)实验时,小明用手握冰块,一会儿看到有部分冰化成了水,并感觉手很凉,根据此体验,请你提出一个与熔化相关的猜想:______。
(2)如图1乙是根据实验记录绘制的给冰加热时温度随时间变化的图像,由图像可知:a点的内能______(选填“大于”“小于”或“等于”)b点的内能,实验中,把装有正在熔化的冰的试管从热水中取出,放进冰水混合物中,试管中的冰会______(选填“停止”或“继续”)熔化。
(3)试管中的冰完全熔化后,若持续加热,得到图像中的DE段,由此判断可能是液面上方的气压______(选填“高于”或“低于”)1个标准大气压。
(4)完成实验后小明继续探究“水和某未知液体沸腾时温度变化的特点”实验,如图2甲所示,两个试管中分别装有初温相同的水和未知液体,相同时间两试管中的液体吸收的热量相同,实验进行一段时间后,放在未知液体中温度计的示数如图2甲所示为______℃。图2乙为试管中的未知液体和水从加热至沸腾温度的变化情况,已知未知液体的质量是水的质量的2.5倍,c水=4.2×103/(kg•℃),则未知液体的比热容c=______J/(kg•℃)。
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