初中九年級物理《內能》 復習教學課件1

第十三單元內能知識點一分子熱運動知識點二內能知識點三比熱容基礎知識過關知識點一分子熱運動物質構成常見的物質是由極其微小的粒子——

分子

、

原子

構成的。分子很小,人們通常以10-10m為單位來量度分子

分子熱運動一切物質的分子都在不停地做

無規(guī)則運動

,因為分子的運動跟

溫度

有關,所以這種無規(guī)則運動叫分子熱運動;

溫度

越高,分子運動越

劇烈

擴散現象定義不同物質在相互接觸時彼此

進入對方

的現象,叫做擴散

發(fā)生范圍可以在固體、液體、氣體之間發(fā)生

舉例聞到花的香味、“酒香不怕巷子深”、“花氣襲人知驟暖”、“墻角放煤,日久變黑”

說明擴散現象表明:

組成物質的分子在不停地做無規(guī)則運動

;

分子間有間隙

影響因素影響擴散快慢的主要因素是

溫度

,

溫度

越高,擴散越快分子間作用力分子之間存在

引力

,因而固體和液體能保持一定的體積;分子之間存在

斥力

,所以固體和液體很難被壓縮

分子動理論常見的物質是由大量的

分子

、

原子

構成的;物質內的分子在不停地做

無規(guī)則

運動;分子間存在相互作用的

引力

和

斥力

?點撥(1)不同狀態(tài)的不同物質之間也會發(fā)生擴散現象。例如打開固體清新

劑房間很快聞到香味,這是固體和氣體之間的擴散現象。(2)擴散現象表明分子間有間隙,此外,兩種液體混合后(不發(fā)生化學反應),總體積

小于原體積之和,也可說明分子間有間隙。(3)不管分子間表現出的是引力還是斥力,分子間相互作用的引力和斥力是同時

存在的。知識點二內能定義組成物體的所有分子,其熱運動的動能與

分子勢能

的總和,叫做物體的內能決定因素物體的內能與

溫度

、質量、材料和狀態(tài)有關,物體

溫度

升高時,內能增大;

溫度

降低時,內能減小。由于分子在永不停息地做無規(guī)則運動,所以物體的內能永不為零改變內能的方式熱傳遞熱傳遞的實質是能量的

轉移

;發(fā)生條件:兩物體相互

接觸

,且有

溫度

差;熱量:在

熱傳遞

過程中,傳遞的能量的

多少

;物體

吸收

熱量,內能增大;

放出

熱量,內能減小

做功做功改變內能的實質是能量的

轉化

;對物體做功,物體的內能

增大

,物體對外做功,內能

減小

等效性做功和熱傳遞在改變物體的內能上是

等效的

?點撥(1)溫度、熱量和內能

溫度熱量內能定義宏觀上:表示物體的冷熱程度;微觀上:反映物體中大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度在熱傳遞過程中,吸收或放出能量的多少,是能量轉移的數量物體內所有分子動能與勢能的總和性質狀態(tài)量過程量狀態(tài)量表述“升高”“降低”或“不變”“吸收”或“放出”“具有”“增加”或“減少”單位℃JJ關系物體吸收熱量,內能增加,溫度不一定升高(如晶體的熔化過程);物體溫度升高,內能增加,不一定是吸收了熱量,還可能是外界對物體做了功

(2)內能和機械能的區(qū)別:內能是能量的一種形式,內能與物體內部分子的熱運動

和分子間的相互作用情況有關;機械能與整個物體的機械運動情況有關。一個物體可以不具有機械能,但必定具有內能。知識點三比熱容定義一定質量的某種物質,在溫度升高時,吸收的熱量與它的

質量

和

升高的溫度

乘積之比,叫做這種物質的比熱容符號c單位焦每千克攝氏度;符號為

J/(kg·℃)

影響因素比熱容是物質一種屬性,其大小與物質的

種類

和

狀態(tài)

有關物理意義表示物質吸、放熱本領大小的物理量

水的比熱容是4.2×103J/(kg·℃),物理意義是1kg的水,溫度每升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量是4.2×103J公式吸熱公式:

Q吸=cm(t-t0)

放熱公式:

Q放=cm(t0-t)

應用常見的物質中,水的比熱容最大,所以人們通常用水做冷卻劑或暖氣中的傳熱介質;沿海地區(qū)晝夜溫差小,海邊晝夜風向變化等都是由于水的比熱容大?點撥對公式Q=cmΔt的理解(1)由公式Q=cmΔt可知物體吸收或放出熱量的多少由比熱容、質量和溫度的變

化量這三個量的乘積決定,跟物體溫度的高低無關。(2)由公式Q=cmΔt可導出c=

,對同一種物質來說,比熱容并不隨熱量、質量和溫度的變化而改變,所以不能說比熱容與Q、m、Δt有關,也不能說c與Q成正

比,與m和Δt的乘積成反比。比熱容是物質本身的一種性質,每種物質都有確定

的比熱容,與物質的質量多少、溫度高低、吸放熱情況無關?？键c聚焦考點一分子熱運動考點二內能及其改變考點三比熱容及熱量的計算考點一分子熱運動考法分析本部分為泰安中考的重點內容,主要考查擴散現象及分子熱運動的

內容。對擴散現象的理解是泰安中考的常見考點,主要在選擇題和填空題中考

查,選擇題中主要是結合生活現象及自然現象等來辨別哪種現象屬于擴散現

象。在填空題中主要是用擴散現象的知識來解釋生活現象。常結合物態(tài)變

化、比熱容的特性來考查。例1(2017泰安,11,2分)下列常見的自然現象,能用分子熱運動知識來解釋的是

(C)A.春天,柳枝吐芽B.夏天,山澗瀑布C.秋天,菊香滿園D.冬天,雪花飄飄解析柳枝吐芽是植物的生長現象,不是分子的運動,A不符合題意;山澗瀑布是

水在重力作用下流動形成的,屬于機械運動,B不符合題意;菊香滿園是花香分子

不停地做無規(guī)則運動的結果,屬于分子運動現象,C符合題意;雪花飄飄是物體的

機械運動,不是分子的運動,D不符合題意。e考法突破在用分子動理論的知識解釋日常生活中的現象時,要明確:分子很小,肉眼看不

見,但分子的熱運動可以通過擴散現象來體現;不同種類的氣體、液體和固體之

間都能發(fā)生擴散現象,溫度越高,擴散現象越明顯;分子間既有引力,又有斥力,并

且同時存在。變式1-1(2019福建廈門二模,4,2分)海蠣煎是廈門傳統(tǒng)美食。煎好的海蠣煎香

氣撲鼻,這是因為

(A)A.分子的無規(guī)則運動B.分子間存在空隙C.分子間存在引力D.分子間存在斥力解析煎好的海蠣煎香氣撲鼻,這是因為組成物質的分子在不停地做無規(guī)則運

動。變式1-2(2018廣西百色,14,2分)小明走進正在使用電蚊香的房間,聞到一股特

殊的香味,這是

擴散

現象;如圖所示,把兩塊表面刮凈的鉛壓緊,它們能結合

在一起,甚至還能吊起一個大鉤碼,這說明分子間存在

引力

(選填“引力”

或“斥力”)。

考點二內能及其改變考法分析本部分在泰安中考中主要考查影響內能大小的因素、改變物體內

能方式的辨析等,其中結合生活實例分析改變物體內能的方式是考查重點。題

型一般為選擇題和填空題。1.內能及其改變例2(2017泰安,14,2分)關于分子熱運動及熱現象,下列說法正確的是(A)A.固體很難被壓縮,說明分子間存在斥力B.擴散現象只能發(fā)生在氣體與液體中C.物體吸收熱量,溫度一定升高D.-20℃的冰塊內沒有內能解析固體很難被壓縮,說明分子間存在斥力,A正確;一切氣體、液體和固體都

能發(fā)生擴散現象,B錯誤;晶體熔化過程中,吸熱但溫度保持不變,C錯誤;一切物體

在任何情況下都有內能,所以-20℃的冰塊也有內能,D錯誤?？挤ㄍ黄?1)解答關于物體內能多少的題目時,要注意三點:一是任何物體在任何情況下都

具有內能,二是不同物體的內能一般不能進行比較,三是一個物體內能增加或減

少時溫度不一定變化。(2)辨析改變物體內能的方式時,從能量轉移和轉化角度來思考往往起到事半功

倍的作用,即熱傳遞的過程是能量的轉移,做功改變內能的過程是內能與其他形

式的能之間的轉化。變式2-1(2018泰安肥城三模,7,2分)關于熱現象,下列說法正確的是

(B)A.溫度高的物體含有的熱量多B.物體的內能增加,不一定從外界吸收熱量C.物體的內能等于物體動能與勢能之和D.冰水混合物吸熱時,溫度不變,內能不變解析熱量是一個過程量,不能說物體含有多少熱量,A錯誤;物體的內能增加,

可能從外界吸收了熱量,也可能是外界對它做了功,B正確;內能是物體內部所有

分子所具有的動能和勢能的總和,C錯誤;冰水混合物質量不變,溫度不變,吸熱熱

量,所以內能增大,D錯誤。變式2-2(2018廣西百色,8,3分)如圖所示的各種情景,屬于熱傳遞改變物體內

能的是

(B)

A.滑下滑梯

B.給水加熱

C.壓縮點火

D.搓手取暖2.內能、溫度、熱量的辨析例3(2019泰安泰山一模,5,2分)關于溫度、熱量、內能,以下說法正確的是

(B)A.0℃的冰沒有內能B.冰熔化時雖然溫度保持不變,但它的內能增加C.物體的溫度越高,所含的熱量越多D.只要物體的溫度不變,物體的內能就一定不變解析任何物體在任何情況下都具有內能,0℃的冰也有內能,A錯誤;冰是晶體,

晶體熔化過程中,吸收熱量,溫度不變,但內能增加,B正確;描述熱量的術語只能

用“吸收”或“放出”,不能用“具有”或“所含”,C錯誤;內能的大小與物體

的質量、狀態(tài)和溫度都有關系,所以單憑溫度不變,不能確定物體的內能就不

變,D錯誤。考法突破熱量是一個過程量,只能出現在熱傳遞過程中,因此絕對不能表述成物體“含

有”或“具有”多少熱量。對于溫度、熱量和內能三者之間的關系可以歸納

為(假如該物體再沒有其他能量的轉化或轉移):一個物體溫度升高,不一定吸收

熱量,但內能一定增加;一個物體吸收熱量,溫度不一定升高,但內能一定增加;一

個物體內能增加,溫度不一定升高,也不一定吸收熱量。改變物體內能的兩種方

式為做功和熱傳遞,且這兩種方式的效果是相同的。特別要注意的是晶體在熔

化(或凝固)過程中,吸收(或放出)熱量,但溫度不變。變式3-1(2018遼寧錦州,15,2分)下列關于內能、熱量和溫度的說法,正確的是

(C)A.物體溫度升高,一定吸收熱量B.物體吸收熱量,溫度一定升高C.物體溫度升高,內能一定增加D.發(fā)生熱傳遞時,熱量總是從內能大的物體傳遞到內能小的物體解析物體溫度升高,可能是吸收了熱量,也可能是外界對物體做了功,A錯誤;

物體吸收熱量,溫度不一定升高,B錯誤;物體溫度升高,內能一定增加,C正確;發(fā)

生熱傳遞時,熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體,D錯誤。考點三比熱容及熱量的計算考法分析本部分為泰安中考的必考點之一,主要考查對比熱容概念的理解、

水的比熱容大的應用及與比熱容有關的計算。在與比熱容有關的計算中,常和

熱值結合在一塊進行考查。主要以選擇題、填空題和計算題的形式進行考

查。例4(2018泰安樣題,18,1分)某太陽能熱水器水箱內的水吸收了8.4×106J

熱量,水溫從15℃升高到55℃。則水箱內水的質量是

50

kg。[水的比熱容

是4.2×103J/(kg·℃)]解析

由Q吸=cm(t-t0)得,水的質量m=

=

=50kg?？挤ㄍ黄?1)比熱容是物質的一種屬性。同種物質在同種狀態(tài)下,比熱容不隨其形狀、質

量、溫度高低、放置地點的改變而改變;同一物質的比熱容隨狀態(tài)的改變而改

變;不同物質的比熱容一般不同。常見的物質中水的比熱容最大,因此生活中常

用水來做熱的“搬運工”,利用這個原理也可以解釋為什么水多的地方比水少

的地方溫度變化緩慢。(2)在利用公式進行計算時,單位要統(tǒng)一,注意文字敘述中“升高t℃”、“降低t℃”、“降低了t℃”、“升高了t℃”對應的是溫度改變量,而“升高到T℃”、“降低到t℃”對應的是物體末溫。變式4-1(2018廣西桂林,11,3分)經常下廚的小關發(fā)現,同時用相同的燃氣灶加

熱質量相等、初溫相同的水和食用油,油的溫度總是升高得快些。這是因為

(B)A.水的比熱容小,吸熱后溫度升高得快B.油的比熱容小,吸熱后溫度升高得快C.在相同的時間內,水吸收的熱量較多D.在相同的時間內,油吸收的熱量較多變式4-2(2018泰安,18,1分)標準大氣壓下,質量為0.5kg、溫度為70℃的水放

出4.2×104J的熱量,水的溫度降低了

20

℃[c水=4.2×103J/(kg·℃)]。解析

由Q放=c水mΔt可得,水降低的溫度Δt=

=

=20℃。核心實驗突破比較不同物質吸熱的情況命題熱點1.實驗器材:停表、天平、溫度計。2.實驗器材的組裝順序:自下而上。3.控制變量法的應用:(1)實驗時應取質量相同的不同物質;(2)選擇相同的熱源同時進行加熱,保證相同時間內吸收的熱量相同。4.轉換法的應用:(1)通過加熱相同的時間,比較溫度變化的快慢來判斷物質吸熱能力的強弱:溫度

變化快的物質吸熱能力弱;(2)通過升高相同的溫度,比較加熱時間長短來判斷物質吸熱能力的強弱:加熱時

間長的物質吸熱能力強。5.根據表格數據或圖象比較物質的吸熱能力。6.物質溫度不是均勻升高的原因及改進:(1)物質開始升溫慢的原因:燒杯吸熱;(2)改進方法:先給燒杯預熱。實驗結論質量相同的不同物質,當吸收或放出相同熱量時,比熱容較大的物質

溫度變化較小。

例5

(2016泰安,30,4分)如圖所示是“探究不同物質吸熱的情

況”的實驗。將質量相等的水和煤油分別裝在兩個相同的燒杯中,然后用兩個

相同的酒精燈加熱并不斷攪拌,每隔2min記錄一次溫度。實驗記錄如表:加熱時間/min

02468溫度/℃煤油2022242628

水2021222324(1)本次實驗采用的科學方法是

A

(填下列選項的標號);A.控制變量法B.理想實驗法C.比值定義法D.類比法(2)分析表格數據可知:升高相同的溫度,吸收熱量少的物質是

煤油

。補充設問

(3)實驗過程中,要不停地用玻璃棒攪拌液體,其目的是

使液體受熱均勻

。(4)已知水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),不考慮熱量損失,由表中數據可計算出煤

油的比熱容為

2.1×103

J/(kg·℃)。(5)實驗中選用相同的酒精燈加熱,可以認為相同時間內水和煤油

吸收熱量

相同。(6)實驗過程中可以通過控制加熱時間相同,比較

升高的溫度

來研究水和煤油吸熱能力的差異,這種研究問題的方法叫

轉換

法。(7)由實驗可知,

水

的吸熱能力更強,其在生活中有很多應用,請舉一例:

建造人工湖來調節(jié)氣溫

。1.(2019貴州銅仁,16,2分)下列事例中,不能說明分子在不停地做無規(guī)則運動的是

(B)A.水中放糖后變甜B(yǎng).起風后灰塵漫天飛舞C.鴨蛋腌制后變咸D.食品垃圾腐爛后臭氣熏天一、選擇題隨堂鞏固訓練解析

水中放糖后變甜,是因為糖分子擴散到水中,屬于擴散現象,說明分子不

停地做無規(guī)則運動,A不符合題意;起風后灰塵漫天飛舞,灰塵是微小的物體,不

屬于分子的運動,B符合題意;鴨蛋腌制后變咸是鹽分子擴散到鴨蛋中,屬于擴散

現象,說明分子不停地做無規(guī)則運動,C不符合題意;食品垃圾腐爛后臭氣熏天,是

臭味分子擴散到空氣中,屬于擴散現象,說明分子不停地做無規(guī)則運動,D不符合

題意。2.(2018濟南,5,3分)暑假里,小梅跟著媽媽去青島避暑。烈日當空,小梅在海邊玩

耍時發(fā)現:海邊的沙子熱得燙腳,而海水卻是涼涼的。解釋這一現象要用到的最

主要的物理概念是

(A)A.比熱容B.密度C.熱值D.質量解析因為沙子的比熱容比海水的比熱容小,吸收相同熱量,相同質量的沙子比

海水溫度上升得快,所以小梅感到沙子燙腳,海水卻涼涼的;這一現象用到的最

主要的物理概念是比熱容,A正確,B、C、D錯誤。3.(2018江蘇常州,2,2分)液體很難被壓縮,主要是因為

(C)A.液體分子不停地運動B.液體分子間存在引力C.液體分子間存在斥力D.液體分子間沒有空隙解析固體、液體分子間的距離比較小,由于分子間存在斥力,所以固體、液體

很難被壓縮,C正確。4.(2018泰安,4,2分)下列有關熱和能的說法中,正確的是

(B)A.發(fā)生熱傳遞時,溫度總是從高溫物體傳遞給低溫物體B.一塊0℃的冰熔化成0℃的水后,溫度不變,內能變大C.內燃機的壓縮沖程,主要通過熱傳遞增加了汽缸內物質的內能D.夏天在室內灑水降溫,利用了水的比熱容較大的性質解析發(fā)生熱傳遞時,傳遞的是熱量而不是溫度,A錯誤;一塊0℃的冰熔化成0℃的水時,吸收熱量,溫度不變,內能增加,B正確;內燃機的壓縮沖程,是通過做功

改變汽缸內物質的內能,C錯誤;夏天在室內灑水,水汽化吸收熱量,起到降溫的作

用,不是利用了水的比熱容較大的性質,D錯誤。5.(2018泰安新泰二模,4,2分)下列關于熱現象的說法,不正確的是

(C)A.打開香水瓶聞到香味,說明分子在不停地做無規(guī)則運動B.汽油機的做功沖程是將內能轉化為機械能C.冬天很冷的時候搓雙手,手就感到暖和,這是用熱傳遞的方式改變手的內能D.海邊晝夜溫差較小,是因為水的比熱容比較大解析打開香水瓶后,香氣分子會擴散到空氣中使人聞到香味,說明分子在不停

地做無規(guī)則運動,A正確;汽油機的做功沖程將燃氣的內能轉化為機械能,B正確;

冬天很冷的時候搓雙手,雙手相互摩擦做功,將機械能轉化為內能,手的溫度升

高,手就感到暖和,這是用做功的方式改變手的內能,C錯誤;海邊晝夜溫差較小,

是因為水的比熱容大,D正確。6.(2019福建,8,2分)下列實例中,屬于通過做功改變物體內能的是

(A)A.搓手會發(fā)熱B.用冷水冷卻熱雞蛋C.曬太陽取暖D.給熱咖啡加冰降溫7.(2019泰安新泰一模,4,2分)關于內能、熱量和溫度,下列說法中正確的是(

D)A.物體的內能減少,它的溫度一定降低B.物體的內能增加,一定是從外界吸收了熱量C.內能小的物體不可能將熱量傳遞給內能大的物體D.熱機做功沖程中,內能轉化為機械能解析晶體凝固過程,放熱,內能減小,但溫度不變,A錯誤;物體內能增加,可能是

通過外界對物體做功,也可能是從外界吸收熱量,B錯誤;內能小的物體,可能溫度

高,所以它可能將熱量傳遞給內能大的物體,C錯誤;熱機做功沖程中,將內能轉化

為機械能,D正確。二、非選擇題8.(2019泰安泰山一模,19,1分)將兩個分別裝有空氣和紅棕色二氧化氮氣體(ρ空氣

<ρ二氧化氮)的玻璃瓶口對口連接,中間用玻璃板隔開,將兩個瓶采用a、b、c三種方

法放置,如圖所示,當把中間的玻璃板抽掉后,觀察到的現象是兩瓶的顏色變均

勻了,而采用

a

(選填“a”“b”或“c”)種放置方式能夠最好地說明分子

的無規(guī)則運動與重力無關。

解析圖a中,雖然二氧化氮的密度大于空氣密度,但是它也會運動到上面的瓶

子內,這說明氣體分子在不停地做無規(guī)則運動,最有說服力;圖b中,密度大的二氧

化氮氣體在上方,抽去玻璃板后,由于重力的作用,二氧化氮氣體會向下運動,所

以不能完全說明氣體分子在不停地做無規(guī)則運動,最不合理;圖c中,瓶子水平放

置,抽開隔板,氣體可以自由運動,互相進入對方,能說明氣體分子在不停地做無

規(guī)則運動,但與a相比,仍不夠典型。9.(2019河南洛陽一模,1,2分)在3D打印筆中裝入塑料條,接通電源,等待一段時間

后即可擠出熱熔的膠條,膠條在空氣中迅速冷卻變成特定的形態(tài)。加熱時,會聞

到熔膠的氣味,這是

擴散

現象。膠條被擠出,并“粘”在物體上,說明分子

間存在

引力

。解析由于一切物質的分子在永不停息的做無規(guī)則運動,所以,加熱時會聞到熔

膠的氣味,這是熔膠的氣味分子在不停地做無規(guī)則運動的結果,屬于擴散現象;

膠條被擠出,并“粘”在物體上,說明分子間存在引力。