第十三章 內(nèi)能- 九年級物理人教版期末復(fù)習(xí)知識小錦

第十三章內(nèi)能—九年級物理人教版期末復(fù)習(xí)知識小錦【單元學(xué)習(xí)目標(biāo)】1準(zhǔn)確理解分子間的運(yùn)動規(guī)律和分子間的相互作用力。2了解內(nèi)能的概念，能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。3知道熱傳遞、做功可以改變內(nèi)能。知道過程中所傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量，熱量的單位是焦耳。4了解比熱容的概念，知道比熱容是物質(zhì)的一種特性。嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。5能根據(jù)比熱容進(jìn)行簡單的熱量計(jì)算?！舅季S導(dǎo)圖】【重難知識講解】知識點(diǎn)1物質(zhì)結(jié)構(gòu)一、物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)1.常見物質(zhì)由大量分子構(gòu)成，分子是有原子構(gòu)成的，原子是有原子核和核外電子構(gòu)成的，原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的，質(zhì)子和中子是由夸克構(gòu)成的。2.原子的核式結(jié)構(gòu)模型：如圖所示。盧瑟福提出：原子中間有一個帶正電的原子核，它只占極小的體積，卻幾乎集中了原子的全部質(zhì)量，帶負(fù)電的電子分布在核外較大空間內(nèi)。二、物質(zhì)的微觀認(rèn)識1.分子動理論（1）物質(zhì)是由大量分子組成的；（2）分子在永不停息做無規(guī)則運(yùn)動，溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈；（3）分子間存在間隙；（4）分子之間同時存在引力和斥力。2.物質(zhì)的三種狀態(tài)的微觀模型固態(tài)（晶體）液態(tài)氣態(tài)分子模型固態(tài)物質(zhì)的分子排列規(guī)則，就像坐在座位上的學(xué)生液態(tài)物質(zhì)的分子可以移動，就像課間教室中的學(xué)生氣態(tài)物質(zhì)的分子幾乎不受力的約束，就像操場上，亂跑的學(xué)生分子特點(diǎn)分子間距離小，分子間作用力顯著，分子排列緊密、規(guī)則，分子只能在平衡位置附近振動分子間距離比固體的稍大，分子間作用力比固體的小，分子容易移動，沒有固定位置分子間距離很大，分子間作用力可以忽略，分子運(yùn)動非常自由【例題】1.關(guān)于分子的熱運(yùn)動和分子之間的作用力，下列說法正確的是()A.擴(kuò)散現(xiàn)象說明分子在做不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動B.固體之間不能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象C.液體很難被壓縮，是由于液體分子間存在引力D.固體很難被拉伸，說明固體分子間只存在引力1.答案：A解析：A.擴(kuò)散現(xiàn)象是由于分子在做不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動造成的，故A正確；B.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同的物質(zhì)相互接觸時，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象，固體、液體、氣體之間都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，故B錯誤；CD.分子引力、和斥力同時存在，距離較近時，表現(xiàn)為斥力，距離較遠(yuǎn)時表現(xiàn)為引力；液體很難被壓縮，是因?yàn)橐后w分子排列相對緊密，分子之間距離小，表現(xiàn)為斥力；固體很難被拉伸，是因?yàn)楣腆w的分子排列規(guī)則且緊密，分子之間距離小，表現(xiàn)為斥力。故CD錯誤。故選A。2.甲、乙兩杯質(zhì)量相同的水，甲杯溫度80℃，乙杯溫度18℃，分別滴入一滴墨水，哪杯墨水?dāng)U散的快？為什么？2.答案：見解析解析：甲杯中墨水?dāng)U散的快。因?yàn)槲镔|(zhì)是由分子組成的，分子在不停的做無規(guī)則運(yùn)動，且溫度越高，分子熱運(yùn)動越劇烈。甲、乙兩杯中水的質(zhì)量相同，甲杯中水溫度更高，因此分子熱運(yùn)動更劇烈，墨水?dāng)U散的更快。知識點(diǎn)2內(nèi)能與熱量一、內(nèi)能1.概念：物體內(nèi)所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的分子動能和分子勢能的總和叫物體的內(nèi)能。單位：焦耳（J）2.內(nèi)能的認(rèn)識（1）一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能；（2）內(nèi)能的大小與溫度、質(zhì)量、體積、狀態(tài)等因素有關(guān)。3.改變物體內(nèi)能的兩種方式（1）熱傳遞實(shí)質(zhì)：內(nèi)能的轉(zhuǎn)移條件：存在溫度差方向性：從高溫物體到低溫物體（2）做功實(shí)質(zhì)：內(nèi)能與其他形式能之間的轉(zhuǎn)化。不存在熱傳遞時，物體對外做功，內(nèi)能減少；外界對物體做功，內(nèi)能增加。【說明】熱傳遞和做功兩種方式改變物體的內(nèi)能時是等效的。二、熱量1.概念：物體在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫熱量，用符號Q表示。單位：焦耳（J）2.熱量是一個過程量，只能用“吸收”“放出”描述。內(nèi)能是一個狀態(tài)量，一般用“具有”“含有”描述。3.物體吸收或放出的熱量多少與物質(zhì)種類（比熱容）、質(zhì)量、變化的溫度有關(guān)。【例題】3.下列生活情景中，屬于通過熱傳遞途徑改變物體內(nèi)能的是()A.鋸木頭時鋸條會變熱 B.冬天，人們常常搓手使手變暖C.冬天，人們常用熱水袋取暖 D.鐵絲被反復(fù)彎折，彎折處會變熱3.答案：C解析：改變物體內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞。鋸木頭、搓手、反復(fù)彎折鐵絲都是通過做功的方式增加物體的內(nèi)能，熱水袋暖手則是通過熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能，故C正確。4.已知銅的比熱容大于鉛的比熱容，小原將等質(zhì)量的銅球和鉛球放入沸水中加熱足夠長的時間，同時取出并釋放相同的熱量后立即接觸，關(guān)于它們之間熱量的傳遞，說法正確的是()A.銅球傳遞給鉛球 B.鉛球傳遞給銅球C.它們間無熱傳遞 D.無法判斷4.答案：A解析：等質(zhì)量的銅球和鉛球放入沸水中加熱足夠長的時間，說明此時銅球和鉛球的溫度相同，當(dāng)釋放相同的熱量后，根據(jù)可知，比熱容越大的溫度降低的少，即末溫高，所以可得銅球的末溫高于鉛球，當(dāng)把兩球接觸后，熱量會由銅球傳給鉛球，故A正確，BCD錯誤。故選A。知識點(diǎn)3比熱容與熱值一、比熱容一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，叫這種物質(zhì)的比熱容，用符號c表示，單位：J/(kgC)。1.定義式：2.物理意義：比熱容是描述物質(zhì)吸、放熱本領(lǐng)的物理量。例如：水的比熱容，表示1kg水溫度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的熱量為。3.正確認(rèn)識：比熱容是物質(zhì)的一種特性，只與物質(zhì)的種類及狀態(tài)有關(guān)，與物質(zhì)的質(zhì)量、吸（或放）熱的多少以及溫度的變化無關(guān)。4.水的比熱容較大（1）應(yīng)用：用水作冷卻液，用熱水取暖，水體能調(diào)節(jié)氣候等。（2）現(xiàn)象解釋：沙漠地區(qū)晝夜溫差大，海濱城市晝夜溫差小，是因?yàn)樯呈谋葻崛荼人谋葻崛菪?，在質(zhì)量和吸收或放出熱量相同時，水的溫差小，而沙石的溫差大。5.吸收或放出熱量的計(jì)算公式：Q——吸收或放出的熱量——Jc——比熱容——m——質(zhì)量——kg——升高或降低的溫度——℃變形式：；。實(shí)驗(yàn)探究不同物質(zhì)的吸熱能力1.實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)器材：溫度計(jì)、天平、停表、相同加熱器（酒精燈或電加熱器）等。2.實(shí)驗(yàn)方案方案一：讓質(zhì)量相同的煤油和水，升高相同的溫度，比較吸熱多少（即加熱時間長短）。方案二：讓質(zhì)量相同的煤油和水，吸收相同的熱量（即加熱相等時間），比較升高的溫度。3.實(shí)驗(yàn)操作（1）自下而上安裝實(shí)驗(yàn)器材。

（2）每隔1

min記錄一次溫度。

（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

方案一：質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，升高相同的溫度，吸熱多（即加熱時間長）的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)（即比熱容大）。

方案二：質(zhì)量相等的不同物質(zhì)，吸收相同的熱量（即加熱相等時間），溫度升高得少的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)（即比熱容大）

總結(jié)：物質(zhì)的吸熱能力與物質(zhì)種類有關(guān)。

5.交流與反思

（1）實(shí)驗(yàn)中用相同加熱器加熱的目的是使液體在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相同。

（2）選擇電加熱器優(yōu)于酒精燈，電加熱器發(fā)熱穩(wěn)定，熱量不易散失，更易控制在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相同。

（3）轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用：用加熱時間長短反映物質(zhì)吸收的熱量的多少。

（4）溫度-時間圖像的分析：圖像平緩的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)（即比熱容大）?！纠}】5.水的比熱容較大，下列做法中不是利用這一特性的是()A.炎熱的夏天在室內(nèi)灑水降溫 B.用水做內(nèi)燃機(jī)的冷卻液C.供暖系統(tǒng)用熱水循環(huán) D.沿海地區(qū)氣溫受大面積海水的影響5.答案：A解析：A.炎熱的夏天，在室內(nèi)地面上灑水，水蒸發(fā)會從周圍吸熱而降低周圍環(huán)境的溫度，使人感到?jīng)鏊皇抢盟谋葻崛荽蟮奶攸c(diǎn)，故A符合題意；B.用水做內(nèi)燃機(jī)的冷卻液是因?yàn)樗谋葻崛葺^大，升高相同的溫度，水吸收的熱量多，故B不符合題意；C.冬天供暖系統(tǒng)使用熱水循環(huán)供暖是因?yàn)樗谋葻崛葺^大，降低相同的溫度，水放出的熱量多，故C不符合題意；D.利用水的比熱容較大，白天，水吸收熱量，溫度升高的少；夜晚，水放出熱量，溫度降低的少，故能調(diào)節(jié)周圍的氣溫沿海地區(qū)氣溫，故D不符合題意。故選A。6.甲、乙兩金屬塊的比熱容之比是，質(zhì)量之比是，當(dāng)它們吸收相同的熱量時，甲金屬塊的溫度升高了10℃，則乙金屬塊的溫度升高了_______℃。在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，使3kg溫度為60℃的水吸收的熱量，水的溫度將升高_(dá)______℃。6.答案：60；40解析：由題意可知，甲、乙兩金屬塊吸收的熱量由可得，兩種金屬塊升高的溫度之比由題意可知，則。由可得，水升高的溫度此時水的末溫因?yàn)?個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，且水沸騰時，吸收熱量，溫度保持不變，所以水升高的溫度溫度、內(nèi)能、熱量的辨析1.溫度表示物體的冷熱程度。溫度是不能傳遞的。2.內(nèi)能包括分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能兩部分，而溫度只與分子動能有關(guān)。內(nèi)能是物體所具有的一種能量。內(nèi)能變化時可以用“增加”“減少”“轉(zhuǎn)移”“轉(zhuǎn)化”等描述。3.熱量是熱傳遞過程中傳遞能量的多少溫度差是熱傳遞的必要條件。熱量是一個過程量，不能說物體“含有”熱量，只能用“吸收”或“放出”描述4.內(nèi)能的變化有做功和熱傳遞兩種方式不做功的情況下，吸收或放出熱量，內(nèi)能一定變化，但溫度不一定變化(晶體熔化吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度不變:晶體凝固，放出熱量，內(nèi)能減少，溫度不變)

【單元核心素養(yǎng)對接中考】1.【2023北京】如圖所示，在試管內(nèi)裝適量水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱一段時間后，橡膠塞被推出，管口出現(xiàn)大量“白氣”.下列說法正確的是()A.管口出現(xiàn)的“白氣”是水蒸氣B.水蒸氣推出橡膠塞導(dǎo)致水蒸氣內(nèi)能增加C.水被加熱的過程中，其內(nèi)能是通過做功的方式改變的D.水蒸氣推出橡膠塞的過程中，橡膠塞的動能是由水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化來的2.【2023天津】熱愛勞動的津津?qū)W做天津特色菜“貼餑餑熬魚”.烹飪時主要是通過______（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式來增大食材的內(nèi)能；鍋內(nèi)冒出的大量“白氣”是水蒸氣______（填物態(tài)變化名稱）形成的小水滴.3.【2023重慶A】新能源太陽灶是一種燒水做飯的器具，太陽灶燒水時將太陽能轉(zhuǎn)化為水的___________能，將2kg的水從20℃加熱到70℃，水吸收的熱量為__________J.[]4.【2023陜西A】在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，使用煤氣灶將2kg的水從20℃加熱到100℃，水吸收的熱量是_____J，若不計(jì)熱量損失，此過程需要完全燃燒______kg的煤氣，這是通過______的方式增加了水的內(nèi)能.未使用完的煤氣的熱值_______（選填“變大”“變小”或“不變”）.[水的比熱容，煤氣的熱值]5.【2023廣西】我們在端午節(jié)有包粽子的習(xí)俗，煮粽子是利用______的方式增大粽子的內(nèi)能；粽香四溢，說明分子在不停地做無規(guī)則的______.

參考答案1.答案：D解析：A（×）管口出現(xiàn)的“白氣”是水蒸氣遇冷液化而成的小液滴.B（×）水蒸氣推出橡膠塞，水蒸氣對外做功，水蒸氣的內(nèi)能減小.C（×）水被加熱的過程中，水的內(nèi)能是通過熱傳遞的方式增大的.D（√）水蒸氣推出橡膠塞的過程中，水蒸氣的內(nèi)能減小，橡膠塞的動能增大，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡膠塞的動能.2.答案：熱傳遞；液化解析：烹飪時食材吸收熱量、溫度升高，是通過熱傳遞方式增加食材內(nèi)能的；“白氣”產(chǎn)生的原因是：鍋內(nèi)的水汽化形成高溫的水蒸氣，水蒸氣遇冷液化形成.3.答案