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第十三章内能 复习课 学习目标 1 知道分子运动论内容2 知道什么是内能 怎样改变物体的内能 3 知道什么是比热容 为什么沙漠地区昼夜温差特别大 4 知道热量的含义 认识是过程量 并练习用比热容进行相关的热量计算 教学目标 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 构成的 分子很小 人们通常以10 10m为单位来量度分子 2 分子热运动 1 定义 由于分子的运动跟 有关 所以这种无规则运动叫做分子的热运动 分子 原子 温度 基础知识梳理 2 特点 温度越 分子热运动越剧烈 3 扩散现象定义 不同的物质在相互接触时彼此 对方的现象 扩散现象表明 一切物质的分子都在 分子间存在 影响因素 扩散现象与 有关 越高 扩散现象进行的越快 举例 酒香不怕巷子深 蝴蝶嗅到花香 墙角放煤 日久变黑 槐花飘香 高 进入 不停地做无规则运动 间隙 温度 温度 3 分子间的作用力 1 分子之间存在 如被紧压在一起的铅柱很难被分开 分子之间还存在 如 破镜 无法 重圆 引力 斥力 3 固态 液态 气态的特征 4 分子动理论 常见的物质是由大量的 构成 物质内的分子在不停地做 运动 分子之间存在 和 分子 原子 引力 斥力 热 1 内能 1 定义 构成物体的所有分子 其热运动的 与 的总和 叫做物体的内能 内能的单位是 J 2 主要影响因素 温度 同一物体 温度越高 内能越大 温度降低时 内能 质量 在温度相同 物态相同的情况下 质量大的物体内能 3 特点 一切物体任何时候都有 二 内能 动能 分子势能 焦耳 减小 大 内能 2 物体内能的改变 转移 转化 温度差 温度 增加 减少 3 热量 1 定义 在热传递过程中 传递 的多少 用符号 表示 2 单位 符号 J 能量 Q 焦耳 1 比热容 1 定义 一定质量的某种物质 在温度升高时所吸收的热量与 和 的乘积之比 叫做这种物质的比热容 用符号 表示 单位是 符号是 2 物理意义 单位质量的某种物质 温度降低1 所放出的热量 与它温度升高1 所吸收的热量 数值上也等于它的比热容 三 比热容 质量 升高的温度 c 焦每千克摄氏度 J kg 相等 3 特性 比热容是反映物质自身性质的物理量 不同的物质 比热容一般 同一种物质 比热容大小与物态有关 例如水的比热容与冰的不同 4 水的比热容大的应用 热水袋取暖 修建人工湖减缓热岛效应等 2 热量的计算 1 公式 2 各物理量意义及单位 表示 单位是J c表示 单位是 m表示质量 单位是kg t表示温度的变化 单位是 Q cm t 热量 比热容 J kg 不同 命题点 扩散现象 1 15贵港12题 如图所示 有两个瓶子 其中一个空瓶子 另一个瓶子装着红棕色二氧化氮气体 使这两个瓶口相对 之间用一块玻璃板隔开 抽掉玻璃板后 我们看到的现象是两个瓶子内的气体会混合在一起 最后颜色变得均匀 这个现象叫 在实验开始前 瓶子里装的是二氧化氮气体 B 扩散 2 如图所示量筒里 在水的下面注入硫酸铜的水溶液 由于硫酸铜溶液比水的密度大 沉在量筒的下部 静放几天 原来明显的界面变得模糊不清 这属于 现象 说明了这种现象也可以在 之间发生 命题点 分子热运动 扩散 液体 3 如图所示 将两个铅柱的底面削平并紧紧地压在一起 两个铅柱就会结合起来 甚至下面吊一个重物都不能分开 这是因为铅柱的分子间存在 命题点 分子间的作用力 引力 4 如图所示 小明从滑梯上滑下的过程中臀部发热了 这说明通过 的方式可以改变物体的内能 在下滑的过程中 他的重力势能 选填 减小 增大 或 不变 命题点 改变内能的方式重力势能的影响因素 做功 减小 5 如图所示 在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉 用力把活塞迅速压下 棉花就会立即燃烧 在此过程是 能转化为 能 活塞下压过程中 气体的内能 这一过程是通过 改变棉花的内能 命题点 能量转化 内能及其改变方式 机械 内 增大 做功 6 如图所示 烧瓶内盛少量水 给瓶内打气 当瓶塞跳起时 可以看到瓶内出现白雾 这是水蒸气 形成的 在这个过程中 气体膨胀对外做功 温度降低 内能 这是通过 的方式改变物体的内能的 命题点 物态变化 内能及其改变方式 液化 减小 做功 命题点一分子动理论 1 15柳州3题3分 如图实例中能说明分子之间存在引力的是 C 广西中考题 2 15百色3题3分 对下列现象的解释 正确的是 A 打开香水瓶盖 能闻到香味 说明分子在不停息地运动B 用手捏海绵 海绵的体积变小 说明分子间有间隙C 固体很难被压缩 说明分子间有引力D 铅笔芯使用后会变短 说明分子间有斥力 A 解析 打开香水瓶盖后 香水分子不停地做无规则运动 扩散到了空气中 所以人能闻到香味 A选项正确 海绵里面有气孔 用手捏时海绵里的空气跑出来 所以海绵的体积变小了 不能说明分子间有间隙 B选项错误 固体很难被压缩 说明分子间有斥力 C选项错误 铅笔芯变短是由于质量变小 和分子斥力无关 D选项错误 故选A 知识储备 1 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动 2 物体的分子不是紧密地挤在一起 而是彼此间存在间隙 命题点二内能及其改变方式 1 15玉林 防城港9题3分 下列事例中 通过热传递的方式来改变物体内能的是 A 晒太阳B 钻木取火C 搓手取暖D 压缩空气 A 解析 2 14桂林5题3分 关于物体的内能 下列说法中错误的是 A 物体的内能是不能改变的B 热传递可以改变物体的内能C 做功可以改变物体的内能D 内能是物体所有分子动能和分子势能的总和 A 命题点三比热容 1 14贺州6题3分 汽车油箱中的汽油用掉一半后 关于此油箱内汽油的说法正确的是 A 质量变为原来的一半B 密度变为原来的一半C 热值变为原来的一半D 比热容变为原来的一半 A 2 13柳州12题3分 完全燃烧1kg柴油放出的热量能使多少质量的水温度升高20 已知柴油的热值是4 2 107J kg 水的比热容是4 2 103J kg 假定放出的热量被水完全吸收 A 2kgB 20kgC 50kgD 500kg D 解析 1kg柴油完全燃烧释放出的热量Q放 mq 1kg 4 2 107J kg 4 2 107J 放出的热量被水完全吸收 由公式Q吸 cm t得m 500kg 选项D正确 故选D 3 14钦州20题2分 烈日下 海滩上的沙子热得烫脚 但海水是凉爽的 这是因为海水的 比沙子的大得多 初温 质量相同的沙子和水吸收相同的热量后 沙子升高的温度 选填 大于 小于 或 等于 水升高的温度 比热容 大于 类型一分子动理论 例1 14百色 很多公共场所都张贴着 禁止吸烟 的标志 这是因为在公共场所吸烟会造成很多人被动吸烟 造成 被动吸烟 的主要原因是 A 常见的物质是由分子 原子构成的B 分子之间存在相互作用力C 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动D 分子之间存在间隙 解析 一切物质的分子都在不停地做无规则运动 人吸烟时产生的废气会扩散传到其他人的呼吸道 造成 被动吸烟 这是扩散现象 故选C 答案 C 类型二改变内能的方式 例2如图所示的四幅图中 属于利用热传递改变物体内能的是 D 类型三温度 内能 热量的区别与联系 例3关于温度 内能和热量 下列说法正确的是 A 物体温度越低 分子运动越剧烈B 物体温度越高 含有的热量越多C 水沸腾时吸收热量 温度保持不变D 物体的温度为0 时 其内能为零 解析 分子的热运动与温度有关 温度越高分子运动越剧烈 A选项说法不正确 热量存在于热传递过程中 只能说吸收或放出热量 不能说含有或者具有热量 B选项说法不正确 水沸腾时吸收热量 温度不变 但是内能会增加 C选项说法正确 一切物体都具有内能 D选项说法不正确 故选C 答案 C 类型四比热容的理解及计算 例4 13来宾 通常用水来做机器的冷却液 是因为水的比热容较 的缘故 选填 大 或 小 0 5kg的水的温度从30 升高到50 时 所吸收的热量是 J 水的比热容c 4 2 103J kg 解析 由于水的比热容大 相同质量的水和其它物质比较 吸收或放出相同的热量 水的温度升高或降低的少 升高或降低相同的温度 水吸收或放出的热量多 所以常用水作为冷却液 水吸收的热量 Q吸 cm t t0 4 2 103J kg 0 5kg 50 30 4 2 104J 答案 大4 2 104 实验比较不同物质吸热的情况 1 实验器材的补充2 实验器材的组装顺序 从下到上 3 实验过程中选用相同热源是为了方便比较物体吸收热量的多少 加热时间长 物体吸热多 4 控制变量法的应用 1 通过加热相同的时间 比较温度变化判断物体的吸热能力 温度变化快的吸热能力弱 比热容小 2 通过观察升高相同的温度 比较加热时间长短来判断物体的吸热能力 加热时间长的物体吸热能力强 比热容大 5 温度计的读数6 实验数据分析7 热量的计算8 实验结论总结9 实验评价10 比热容在生活中的应用实验结论 不同物质 在质量相等 升高的温度相同时 吸收的热量不同 例 15南京 例题图如图所示是 探究不同物质吸热升温现象 的实验装置 用同一套装置 先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水 1 要完成该探究实验 除了图中所示的器材外 还需要的测量工具有天平和 秒表 2 小明设计的记录数据的表格如下 分析表格可知 他是用 相同比较 的方法来完成探究实验的 加热时间 升高的温度 3 实验结束后 小明查表知道水的比热容为4 2 103J kg 则500g水温度升高20 吸收的热量是 J 若这些热量由酒精完全燃烧获得 则至少要消耗 g酒精 酒精的热值为3 0 107J kg 4 在受太阳照射的条件相同时 内陆地区昼夜温差比沿海地区 这是因为干泥土和水相比 较小 4 2 104 1 4 比热容 大 解析 1 研究物质吸热升温与物质的种类的关系时 要保证两者吸收相同的热量 还需要秒表来保证加热时间相同 2 分析小明设计的表格可知 其记录数据的方法为 每隔0 5min记录一次煤油和水的温度 因此可以知道其比较的方法是 保证加热时间相同 比较煤油和水升高的温度 从而得出实验结论 3 第一空 水吸收的热量为 Q吸 cm t