初中物理九年级知识点总结巩固练习《内能》基础.docx
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初中物理九年级知识点总结巩固练习《内能》基础
《内能》全章复习与巩固(基础)
【学习目标】
1、了解分子动理论的初步知识;
2、掌握内能、热量的概念,影响内能的因素,改变内能的途径;
3、理解比热容的概念、单位、意义及其应用;
4、会利用公式计算热量。
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、分子热运动
1、物质的构成:
常见的物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的。
2、分子热运动:
(1)不同的物质在互相接触的过程中彼此进入对方的现象叫扩散。
(2)扩散现象表明,一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
(3)由于分子的无规则运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
3、分子之间存在引力和斥力:
固体被压缩时,分子间的距离变小,作用力表现为斥力;当固体被拉伸时,分子间的距离变大,作用力表现为引力。
要点诠释:
1、构成物质的分子和原子都很小,肉眼和光学显微镜都分辨不出它们。
通过电子显微镜可以观察到。
2、气体、液体、固体之间都能发生扩散现象,不同的物态之间的物体也能发生扩散。
3、分子间的引力和斥力是同时存在的,只是对外表现不同。
要点二、内能
1、定义:
物体内部大量分子做无规则运动所具有的能量叫分子动能。
由于分子之间有一定的距离,也有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能。
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫物体的内能。
2、单位:
焦耳,符号J。
3、影响内能大小的因素:
质量、温度、体积、状态。
4、改变内能的方法:
(1)热传递:
热传递能量从高温物体传递到低温物体,低温物体内能增加,高温物体内能减少。
实质上热传递是内能在不同的物质内部转移的过程。
(2)做功:
外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减小。
要点诠释:
1、一切物体都有内能,同一个物体,它的温度越高,内能越大。
物体内能的大小,除与温度有关外,还与物体的体积、状态、质量等因素有关。
2、热量:
热传递中,传递的能量的多少叫热量。
即“热量”是一个过程量,只能说“吸收”或“放出”了热量,不能说物体含有热量。
热量的单位是焦耳(J)。
3、热传递和做功改变内能是等效的。
热传递是能量的转移,做功是能量的转化。
4、内能与机械能的区别
⑴由于物体内部的无规则运动不会停止,因此物体的内能不可能为0;而机械能可能为0;(如一个静止在水平地面的足球,机械能为0但内能不为0)
⑵机械能是宏观的能量,和物体整体的运动速度与是否受力有关;内能是物体内部分子的能量,是微观的能量,和物体的整体无关;
⑶机械能和内能是不同形式的能,它们之间可以互相转化。
要点三、比热容
1、定义:
一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比,叫做这种物质的比热容。
符号c。
2、单位:
焦每千克摄氏度,符号是J/(㎏·℃)。
3、热量的计算
(1)吸热公式:
式中Q吸表示物体吸收的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体原来的温度,t表示物体后来的温度。
(t-t0)表示温度的升高量。
(2)放热公式:
式中(t0-t)表示物体温度的降低量。
要点诠释:
1、比热容是物质本身的一种性质,
(1)同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。
(2)同一种物质在不同的状态下比热容不同,如冰、水的比热容是不同的。
2、水的比热容比较大,是4.2×103J/(㎏·℃)。
主要表现:
(1)由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,我们用水作为冷却剂和取暖用。
(2)由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不多,这一点有利于调节气候。
夏天,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降得不是太低,所以住在海边的人又不觉得特别冷。
【典型例题】
类型一、基础知识
1、“花气袭人知骤暖,鹊声穿树喜新情。
”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗,描写春情天暖,鸟语花香的山村美景。
对于前一句,从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子_____加快,说明当时周边的气温突然_____。
(生活中、诗歌中都蕴含着物理知识)
【答案】扩散;升高
【解析】从诗句中可知,“花香袭人”说明发生了扩散现象,而造成扩散加快的直接原因是“知骤暖”,即气温突然升高造成的。
从物理学的角度看就是当周围气温升高时,花香扩散加剧。
【总结升华】本题要求能从诗句中找出所描述的物理现象,结合物理知识进行分析。
对一些文字描述的理解,体现了语文基本功的重要性。
举一反三:
【变式】下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,内能一定增加,温度一定升高
B.温度高的物体分子运动剧烈,具有的热量多
C.夏日,在阳光照射下地面温度高于海水表面温度,因为水的比热容较大
D.固体分子之间的作用力比液体小
【答案】C
2、下列说法中,正确的是( )
A、一杯煤油用去二分之一,它的比热容减为原来的二分之一
B、吸收热量多的物体,比热容一定大
C、高温物体放出的热量一定多
D、质量相同的水和煤油,吸收了相同的热量,煤油升高的温度大于水升高的温度
【思路点拨】
(1)比热容是物质本身的一种性质,不随物质质量和吸收热量多少的改变而改变;
(2)根据放热公式:
可知,物体放热的多少和物体比热容、质量、温度变化量有关;根据吸热公式:
可知,质量相同、吸收热量相同的物体比热容大的升高的温度小。
【答案】D
【解析】比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体质量的大小无关,所以A选项是错误的。
从比热容的定义可知,比较两种物质的比热容大小,应该是在质量和升高的温度相同的条件下,比较它们吸热的多少,B选项中缺少条件,所以无法比较两种物质的比热容大小,因此B选项也是错误的。
物体放热的多少是跟它的比热容、质量和降低的温度的多少三个因素有关,例如:
100克的水,温度从90℃降低到80℃,放出的热量是4200焦耳,若它从80℃降低到60℃,放出4800焦耳的热量。
可见,高温物体放出的热量不一定多。
所以C选项是错误的。
从热量公式
得到
,可以看到当吸热和物体质量相同时,物体升高温度的多少,跟它的比热容成反比,由于煤油的比热容小于水的比热容,即
,所以煤油升高的温度大于水升高的温度,即
。
【总结升华】比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体质量的大小无关。
举一反三:
【变式】冬天,室内取暖的暖气,很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器,其原因是()
A.水比较便宜B.水的密度小C.水的比热容大D.水的沸点高
【答案】C
3、小阳家的热水器内装有质量为5kg的水,该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。
求这些水吸收的热量。
[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
【答案与解析】
Q吸=cm(t-t0)
=4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(40-20)℃
=4.2×105J
【总结升华】本题考查了学生对吸热公式Q吸=cm△t的掌握和运用,因条件已给出,难度不大。
举一反三:
【变式】质量为2kg的水,温度由30℃升高了50℃,吸收多少热量?
【答案】4.2×105J
【解析】由Q吸=cm(t-t0)可知。
物体升高温度t-t0=50℃,而原来的温度30℃在本题中无实际意义。
类型二、知识运用
4、物体放出热量,它的温度( )
A.一定降低B.一定升高
C.一定不变D.可能降低也可能不变
【思路点拨】改变物体的内能有两种方法,做功和热传递,物体内能改变了,可能表现在温度的变化,也可能表现在物态的变化。
【答案】D
【解析】物体放热时内能减小,温度不一定降低;如晶体在凝固的过程中,虽然继续放热,但温度是不变的,故选D。
【总结升华】物体放出了热量,内能一定减少;可能表现在温度降低,也可以表现发生物态变化。
举一反三:
【变式】下面各种现象,属于热传递改变物体内能的是( )
A、磨刀时,刀发热
B、用电钻钻孔时,钻头发烫
C、热水的温度逐渐降低
D、暖水瓶内的水蒸气把瓶塞推出,水蒸气温度降低,内能减少
【答案】C
5、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小
B.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
C.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
D.物体的温度越高,所含热量越多
【思路点拨】
(1)一切物体都具有内能,内能的大小跟质量、温度、状态有关。
(2)热传递的条件是物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温度相同。
(3)热量是物体通过热传递方式改变的内能,是一个过程量。
【答案】C
【解析】内能的多少与物体的质量、温度、状态有关,温度不是决定物体内能大小的唯一因素,故A、B不符合题意;
发生热传递的条件是温度的高低,不是内能的大小.内能小的物体也可能是温度高的物体,所以,内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故C符合题意;
热量是一个过程量,不能说“某物体含有或具有多少热量”,故D不符合题意。
故选C。
【总结升华】热量是物体通过热传递方式改变的内能,是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表达,而不能用“具有”或“含有”来修饰。
举一反三:
【变式】关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体的内能越多,放热一定越多B.温度相同的物体,其内能一定相等
C.物体的内能增加,一定要吸收热量D.晶体熔化时温度不变,其内能一定增加
【答案】D
6、某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,得到的实验数据如下表:
物质
次数
质量m/kg
升高的温度△t/℃
加热时间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
(1)实验中,记录加热时间的目的是:
。
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:
同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的有关;分析第1、3次或第2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:
升高相同的温度时,吸收的热量不同。
(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油,温度升高的多。
【思路点拨】
(1)由热量计算公式Q=cm△t可知,物体吸收热量的多少跟物体的质量、升高的温度以及物质的比热容大小有关,根据加热时间越长,吸收热量越大进行分析。
(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据,物质的种类和升高的温度相同,物体的质量不同,从而得出吸热的多少和物体质量的关系. 分析1、3次或2、4次实验数据,看质量和升高的温度是否相同,从而得出结论;(3)加热相同的时间,质量相同的水和煤油,根据温度变化的多少判断,温度变化多的是煤油,温度变化少的是水。
(4)根据控制变量法的原理进行分析。
【答案】
(1)比较吸收热量的多少
(2)质量;质量相同的不同物质(3)煤油
【解析】
(1)记录时间是为了比较吸收热量的多少;
(2)分析1、2次或3、4次实验数据,可以发现:
同种物质,升高相同的温度,质量大的吸收热量多,由此得出吸收的热量和质量的关系。
分析1、3或2、4实验数据,可以知道:
质量相等的不同物质,在升高相同的温度时,吸收的热量是不同的,吸热的多少和物质的种类有关;(3)加热相同的时间,质量相同的水和煤油,比热容小的温度升高的多,因此煤油的温度升高的多。
【总结升华】此题考查我们对于实验数据的分析能力,我们要能够根据实验记录的数据得出结论;控制变量法是初中物理中用到的最多的一种探究方法,需要掌握。
【巩固练习】
一、选择题
1、夏日炎炎,气温节节上升,温度计内水银柱慢慢升高,此过程中水银的( )
A.质量变大B.内能变大C.比热容变大D.密度不变
2、下列关于内能、热量和温度的说法正确的()
A.温度高的物体内能一定大B.0℃的物体的内能为0
C.物体吸收热量,温度一定升高D.两个相互接触的物体温度相同时不会发生热传递
3、在如图所示事例中,不属于做功改变内能的是( )
A.冷天搓手取暖B.空气被压缩时内能增大C.烧水时水温升高D.下滑时臀部发热
4、生活中的许多现象都与物理知识有关,在下面所列举的现象中能用“分子的无规则运动”的观点加以解释的是()
A.春天,柳絮飞舞B.夏天,玉兰飘香C.秋天,落叶纷飞D.冬天,瑞雪飘飘
5、某同学在研究物质燃烧的条件时,做了如图所示的实验:
把一条粗金属丝绕成线圈,罩在一支蜡烛的火焰上,火焰很快就熄灭了。
对这一实验的说法不正确的是()
A.金属丝有良好的导热性B.金属线圈内的气体温度升高了
C.可燃物的温度降到了着火点以下D.若预先将金属丝加热,蜡烛就不会很快熄灭
6、关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度相等的1kg和100g的水内能相同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
7、夏季初某一天,中央气象台发布了西安和香港两城市在未来24小时内的天气预报:
西安,晴,气温21~34℃;香港,晴,气温24~28℃.造成两地在同一天内气温变化差别较大的原因之一是()
A.水的内能比泥土、砂石的内能大B.水的比热容比泥土、砂石的比热容大
C.水的内能比泥土、砂石的内能小D.水的比热容比泥土、砂石的比热容小
8、质量相等的甲、乙、丙三种物质,它们吸收的热量Q吸与温度变化△t的关系图象如图所示,以下说法正确的是( )
A.甲的比热容最大B.乙的比热容最大
C.丙的比热容最大D.三者的比热容相等
9、(2015•天水中考)《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜,让海内外观众领略了中华饮食之美.如图所示,通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识,认识正确的是( )
A.煎:
煎锅一般用铁制造,主要是利用了铁的比热容大
B.炒:
主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C.蒸:
是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使榆钱饭蒸熟
D.拌:
香葱和豆腐要拌着才能入味,说明分子没有做无规则运动
10、初温相同,质量也相同的水和铜块,吸收相等的热量后,再将铜块投入水中,则会出现()
A.铜块放热,水吸热 B.铜块吸热,水放热
C.铜块与水之间不发生热传递 D.水的内能传递到铜块上
11、下列各句话中的“热”的含义为“内能”的是()
A.今天天气很热 B.摩擦生热 C.物体吸热升温 D.集市很热闹
二、填空题
12、水的比热是4.2×103焦/(千克·℃),它的意思是指质量1千克的水,温度_______时______是4.2×103焦耳。
13、物体的温度升高,表明物体的内能_________,物体内大量分子无规则运动的速度__________(填“不变”“增大”或“减小”)
14、现有质量和初温都相等的铝块,铁块和铜块,其比热c铝>c铁>c铜,它们吸收相等的热量后,末温最高是______块,末温最低的是______块。
15、用铝壶烧开水,壶中的水蒸气将壶盖顶起来,这是消耗水蒸气的______能对外做功,将水蒸气的______能转化成壶盖的______能。
16、航母舰载机即将起飞前,燃料燃烧会获得大量的 能,向后喷射出高温高速燃气流。
为了避免对舰上人员及其它器材造成危害,甲板上安装可偏流板(如图),偏流板后面装有供冷却水循环流动的格状水管,这是利用水的 的特性来降低偏流板的温度。
制作偏流板材料的熔点应较 (填“高”或“低”)。
三、简答题
17、按照图所示的方法,假如你将铁丝快速地弯折十余次,然后用手指触摸一下弯折处,你会有何感觉?
请用物理知识解释产生此现象的原因。
四、实验与计算题
18、下表是在“用电热法测定海水比热容”的实验中得到的部分实验数据,请归纳出一定质量的海水吸收的热量Q与升高的温度△t间的关系式:
。
△t/℃
2
4
6
8
10
12
Q/J
1.56×104
3.12×104
4.68×104
6.24×104
7.80×105
9.36×104
19、将装有热奶的奶瓶放入水中冷却,如图甲所示;根据测得的数据,作出热奶和水的温度随时间的变化图象,如图乙所示.根据图象回答下列问题:
(1)表示热奶的温度随时问变化的曲线是图乙中的 ;
(2)温度随时问变化比较缓慢的曲线是图乙中的 ;
(3)水的初温是 ℃,热奶的初温是 ℃;热奶的末温是 ℃;
(4)热奶和水会发生热传递,是因为它们具有不同的 。
20、质量是500g的铁壶内装有2kg15℃的水,把这壶水加热到100℃,共需要吸收多少焦耳的热量?
(
)
【答案与解析】
一、选择题
1、【答案】B
【解析】A、物体所含物质多少叫做物体的质量,质量大小与温度无关,所以A不正确;B、内能的大小与物体的质量和温度有关,在质量一定时,温度越高,其内能越大,所以B正确;C、比热容是物质的一种特性,只与物质的种类和状态有关,与吸放热的多少、质量、体积、温度的大小都没有关系,所以C不正确;D、温度升高,水银质量不变,体积变大,可知密度变小,所以D正不确;故选B。
2、【答案】D
【解析】温度高的物体内能不一定大,而0℃的物体分子也在运动,也具有内能,物体吸热时温度不一定升高,如晶体熔化时吸热但温度不变,所以A、B、C都不对;当两个物体温度不同时才会发生热传递,故应选D。
3、【答案】C
【解析】冷天搓手取暖是通过做功的方式把机械能转化为内能;空气被压缩时内能增大是通过做功的方式把机械能转化为内能;烧水时水温升高,是通过热传递的方式改变物体内能的;下滑时臀部发热是通过做功的方式把机械能转化为内能。
4、【答案】B
【解析】判断是不是分子做无规则运动,就要看被观察对象的运动颗粒是不是以分子状态出现的,柳絮、落叶、瑞雪都不是分子颗粒,只有玉兰飘香是花的分子在运动。
5、【答案】B
【解析】由于金属丝有良好的导热性,它使得蜡烛上方空气的温度降低到可燃物的着火点以下,才使火焰熄灭,故答案应该选B。
6、【答案】D
【解析】水的内能不仅与温度有关,还和水的质量有关;故温度相等的1kg水和100g水的内能不同;故A错误;改变内能的方法有两种,做功和热传递;物体内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能外界对它做功;故B错误;一切物体都有内能,故C错误;物体的内能与温度有关;同一物体温度升高时,内能增加,温度降低时,内能将减小;故D正确。
7、【答案】B
【解析】西安地处内陆,多砂石、泥土,砂石的比热容较小,夜间砂石散热较多,温度降低较快,因而早晨气温较低。
午间在阳光的照射下,砂石吸热后温度升高较快使得气温迅速升高,于是出现昼夜气温差别较大的现象。
而香港临海多水,水的比热容较大,海洋与沙漠地区在同样散热的情况下,海洋的温度降低不多,夜间气温不太低,白天气温也不会升得过快,所以,沿海地区昼夜温差不大。
8、【答案】A
9、【答案】C
【解析】A、煎锅一般用铁制造,主要是利用铁具有良好的导热性,该选项说法不正确;
B、炒主要是通过热传递的方式使藜蒿和腊肉的内能增加,该选项说不正确;
C、蒸是通过热传递和高温水蒸气液化放热,使榆钱饭蒸熟,该选项说法正确;
D、香葱和豆腐要拌着才能入味,说明了分子在做无规则运动,该选项说法不正确。
10、【答案】A
11、【答案】B
二、填空题
12、【答案】升高;吸收
13、【答案】增加;增大
14、【答案】铜块;铝块
15、【答案】内,内,机械
【解析】水烧开以后,水蒸气对壶盖做功,把壶盖顶起来,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,水蒸气的内能减少,温度降低;故答案为:
内,内,机械。
16、【答案】内;比热容大;高
【解析】飞机内的燃料的燃烧,使飞机获得大量的内能,然后转化为飞机的机械能;
水的比热容比较大,在升高相同的温度需要吸收更多的热量,所以利用水来降低偏流板的温度;
飞机起飞时向后喷射出高温高速燃气流,为了防止偏流板被高温熔化,所以制作偏流板材料的应具有较高的熔点。
三、简答题
17、【答案与解析】感觉发烫(热)。
人对铁丝做功,铁丝内能增大,温度升高。
四、实验与计算题
18、【答案】Q=7.8×103△t J/℃。
【解析】由实验数据得
,
所以一定质量的海水吸收的热量Q与升高的温度△t间的关系式为Q=7.8×103△t J/℃。
19、【答案】
(1)A;
(2)B;(3)20;90;40;(4)温度
【解析】
(1)装有热奶的奶瓶放在冷水中要放出热量,温度降低,由图乙可知,A的温度不断降低,因此表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的A。
(2)由图乙所示图象可知,图象A比较陡峭,温度变化较快,图象B比较平缓,温度变化比较慢,由此可知,温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的B。
(3)由图乙所示图象可知,水的初温是20℃,热奶的初温是90℃,热奶的末温是40℃,水的末温是40℃。
(4)由于热奶与水具不同的温度,它们间存在温度差,所以热奶和水会发生热传递。
20、【答案与解析】
先求出铁壶吸收的热量,然后再求出水吸收的热量,两部分热量加起来,就是总共吸收的热量,那么这些热量就是木炭完全燃烧所放出的热量,然后再求木炭的质量,解法如下:
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- 内能 初中 物理 九年级 知识点 总结 巩固 练习 基础