初中物理分子热运动、内能.doc

第十三章 分子热运动、内能【学习要求】1、通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点，并能用其解释某些热现象。2、了解内能的概念。能简单描述温度和内能的关系。3、了解热传递和做功可以改变物体的内能。【例题选讲】例1下列说法正确的是 （ ）A、扩散现象说明分子永不停息地做无规则的运动B、只有气体之间才能扩散 C、固体之间不能发生扩散D、扩散现象表明分子之间不存在作用力例2在0C的房间内，放在地面上的铅球： （ ）A、具有动能 B、没有机械能 C、具有内能 D、没有内能例3、下列事例中，把机械能转化成物体内能的是 （ ）A、用酒精灯加热烧杯里的水 B、用电饭锅做饭C、点燃的爆竹升到空中 D、用打气筒打气，筒壁会发热例4、下列关于物体内能的说法中正确的是（ ）A物体运动速度越大，内能越大 B静止的物体没有动能，但有内能C内能和温度有关，所以0的水没有内能 D温度高的物体一定比温度低的物体内能大例5、 关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是（ ）A物体吸收热量，温度一定升高 B物体温度升高，一定是吸收了热量C物体温度不变，就没有吸热或放热 D物体温度升高，内能增加例6、下列关于温度，内能和热量的说法中正确的是 （ ） A. 物体吸收热量，温度不一定升高B. 凡是物体温度升高，就一定吸收热量，没有其他方法和途径。C. 热量总是从内能大的物体传到内能小的物体。D. 物体的温度升高，内能不一定增加。说明：内能研究的是大量分子，不考虑分子数目，只考虑分子动能和势能的多少是不全面的，比较几个物体内能的大小应综合考虑物体的质量，温度和物质的种类等因素，只有当物质种类相同，质量相同时才能认为“温度越高，内能越大”。例7、下列事例中，属于做功改变物体内能的是（ ）A在火上点燃火柴头，使火柴头温度升高 B冬天人们围着火炉烤火身体感觉暖和C两手互相摩擦，手感觉暖和 D在阳光照射下，水盆里的水温度升高例8、以下现象中，由内能转化为其他形式能的现象是（ ）A古代人“钻木取火” B电炉通电后，电炉丝发红了C晒太阳时感到暖和 D水壶中水沸腾时，水蒸气把壶盖顶起来【答疑解惑】1、内能和机械能有什么区别？答：内能是物体内部所有分子具有的动能和势能的总和，这种无规则的运动是分子在物体内部自身不停地运动，跟物体整体运动无关而机械能与整个物体运动情况有关：运动的快慢、高度、位置等例如，抛到空中的球在空中飞行时，具有重力势能和动能，球的动能和重力势能构成球的机械能球在空中飞行速度、高度变化，它的机械能可能发生变化，而它的内能不一定变化（假如温度未变）当然，球的内部的分子也在做无规则的热运动，而且分子间有相互作用，因此球也具有内能2、怎样正确理解温度、内能、热量、做功之间的关系？答：温度表示物体的冷热程度从分子动理论观点看，温度越高，分子无规则运动速度越大，分子热运动就越激烈，因此可以说温度是分子热运动激烈程度的标志内能是能的一种形式，它是物体内所有分子无规则运动所具有的动能和分子势能的总和它与温度是两个不同的概念但可以从下面这句话找到它们的联系：物体温度升高，它的内能增大；温度降低，它的内能减少热量指热传递过程中内能的改变量因此热量是一个过程量，与内能是一个状态量不同，在热传递过程中物体内能的变化不能用功来量度，只能用热量来量度（例如，“物体的热量”这种说法是不正确的）做功也是一个过程量，也可以改变内能，因此也能量度内能的变化做功和热传递对于改变物体的内能是等效的，但两者是有区别的：做功改变内能是物体的机械能转化为内能，热传递是内能在物体间的转移3、温度越高的物体其内能越大“这句话对吗？答：从内能的定义及扩散现象可知，决定内能大小的一个主要因素是温度，但不仅仅只取决这个因素既然内能是物质内部所有的分子动能和分子势能的总和，应该还与物质的分子数目、分子之间的相互作用力大小、分子间距等多个因素有关因而在不同物体之间不易比较内能的大小因此“温度越高的物体其内能越大”这种说法显然是不正确的但对于同一物体而言，温度升高时，内能增大，温度降低时，内能减小【课上检测题】一. 填空题：1. 分子动理论的基本内容是，物质是由 构成的，分子永不停息地做 的运动，分子之间存在着相互作用的 和 。2. 打破了的杯子，再按照原样放在一起，也不能再成为一个完整的杯子，其原因是接触的地方，分子间距离 分子间无 。3. “胶水”能将两张纸粘在一起，它利用的是分子间有 作用。4. 一个并未装满水的水壶，放在火上加热一段时间后，水并没有沸腾，但是也会有水从壶内溢出，其原因是水受热膨胀，分子间的 增大的缘故。5. 一杯“苦咖啡”里面加点糖，过一会，会感到“苦咖啡”有了甜味，这表明了 。6. 物体内部所有分子做 和 的总和，叫做物体的内能。7. 物体内部大量分子的 叫做热运动。8. 洗衣服时，同样的衣服用了同样多的洗衣粉，用热水时比用冷水时更容易洗干净，其原因是分子 运动与 有关。9. 在一杯凉水中加入一些热水后，水中的水分子的运动速度会 水的内能 （填增大、减小、不变）。10. 在箱子里存放毛衣、毛裤等毛料衣服时，为了防止虫蛀，常常要往箱子里放几个樟脑丸，到了穿衣服时，发现樟脑丸不见了，这个过程中组成樟脑丸的物质发生的物态变化是 能闻到樟脑丸的气味，这又说明 。11. 在热传递的过程中， 叫做热量，在国际单位制中，热量的单位是 。二. 选择题：1.“朱门酒肉臭”这里的“臭”说明的道理是 （ ）A. 朱家的酒和肉会变臭 B. 只有气体的分子是运动的C. 人的直觉有错误 D. 组成物质的分子在不停地运动2. 坐在客厅里的客人能闻到厨房里做菜时的香味，这是因为 （ ）A. 客人觉得饿了B. 炒的菜是一种很特别的菜C. 物质的分子是不停地运动着的D. 只有气体的分子是运动的3. 将两木板刨得很平，然后将它们紧紧地贴在一起，拿开手后两木板仍不能吸引在一起，原因是 A. 木板中的分子没有引力B. 木板之间有空气，分子停止运动C. 木板之间的分子间隔太大，作用力太小D. 以上都不是4. 把一玻璃板放入水中，取出之后，玻璃板上会有一些水粘在上面，下列说法正确的是（ ）A. 水蒸气在玻璃上液化成的小水滴B. 快速取出玻璃就不会有水C. 水扩散到了玻璃中 D. 分子之间有相互作用的吸引力5. 用力压缩一个物体时，下列说法正确的 （ ）A. 物体中的分子会被压得变小B. 物体质量会减小C. 物体中分子的斥力会变大D. 分子间的引力会变小6. 分子运动的速度与温度有关，所以水结成冰后，冰的 （ ）A. 分子的运动速度为零 B. 分子的内能等于零C. 分子的运动速度不为零，但内能为零D. 分子仍运动，分子内能仍存在7. 同一物体的内能可决定 （ ）A. 物体的温度B. 物体体积的大小 C. 物体的运动速度D. 物体离地面的高度8. 下列现象中，物体内能减小的是 （ ）A. 冷水被加热到沸腾状态B. 一杯热水慢慢变凉C. 物体由三楼被搬运到一楼D. 汽车行驶越来越慢9. 下列做法中，哪一种方法可使物体内能增加 （ ）A. 给物体加热B. 把物体提高位置C. 将物体放在高速行驶的汽车上D. 降低物体的位置10. 一辆汽车的运动速度越来越快，下列说法中不正确的是 （ ）A. 汽车的机械能会变大B. 汽车的内能增大C. 汽车的内能不变D. 汽车的势能有可能不变11. 冰冷的冰块，它的 （ ）A. 分子热运动停止B. 内能为零C. 分子间有相互作用D. 温度一定是012. 关于热量与温度的关系，下列说法正确的是 （ ）A 物体温度升高的越高，吸收的热量就越多 B 物体的温度越高，所含的热量就越多C 物体温度越高，吸收的热量就越多D 物体相互接触时，热量由高温物体传向低温物体 13. 关于物体内能的改变，下列说法正确的是 （ ）A 物体对外做功时，物体的内能会减少 B 物体吸热时，物体的内能一定增加C 对物体做功时，物体的内能一定增加 D 物体放热时，物体的内能一定增加【中考题练习】 1、下列说法正确的是 （ ）A高温物体的内能一定大 B内能大的物体，温度一定高C物体的内能变小，温度一定降低 D物体的内能变小，温度可能降低 2、（多选题）下面实例中，通过做功使物体内能发生变化的是 （ ）A、锯木头时锯条发烫 B、冬天把手放在炉子旁边取暖C、卫星残骸坠入大气层时与大气摩擦燃烧 D、划火柴取火 3、下面是在小宇同学“物理学习笔记本”中的部分摘录，其中错误的是 （ ）A做功和热传递在改变物体的内能上是等效的B扩散现象表明物体的分子在不停地做无规则运动C物体内能的大小只与物体的温度有关D分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的4、由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了。为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法。为此小明进行了如下的探究：小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上如图所示实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：时间/min024681012141618甲的示数/70605347423937353433乙的示数/70666158555250484644（1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？ ； （2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？ ；（3）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越_的。小明想用“冷却速度”(用字母V代表)来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义：_叫做冷却速率。（4）小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到_的影响。【知识点归纳】1、物质是由分子组成的，分子不停地作无规则运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力，引力和斥力都随分子间的距离增大而减小。2、扩散现象在气体、液体和固体之间都能发生，扩散现象表明一切物体的分子都在不停地作无规则运动；3、物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。4、物体温度改变时内能要随之改变；5、热传递实质是能量由高温物体传到低温物体或从物体高温部分传递到低温部分，在热传递过程中传递的能量称为热量；6、热传递和做功可以改变物体的内能。【课后练习题】一、填空1 物质是由 组成的，一切物质的分子都在不停地做 ；这种无规则运动叫做分子的 ，分子间存在着相互作用的 。2 把红墨水滴入一杯冷水里，不搅动，经过一段时间后，水全变红了，这是 现象，它说明 。如果红墨水滴入一杯热水中，水很快就变红了，这又说明了 。3 我们把 叫做物体的内能。4 两块冰互相摩擦就会熔化，这是因为 。5 固体和液体很难被压缩，这是因为 的缘故。6 要使一个物体的内能增加，应该采用 和 两种方法。二、判断1 温度高的物体具有的内能多。 （ ）2 物体运动的越快，其内能就越多。 （ ）3 木柴燃烧是化学能转化为内能。 （ ）4 保险丝熔断，是电流做功使其内能增加，温度升高而熔化。 （ ）三选择1、在长期堆放煤的地方，剥去一层地皮，可以看到里面一层仍是黑色，这个现象是（ ）A 蒸发现象 B 扩散现象 C 升华现象 D 凝固现象2、 食糖放进水里，一会儿水变甜了，这是由于 （ ）A 糖分子和水分子互相吸引的结果 B 糖分子和水分子都不停地运动着C 糖分子进入水分子内部 D 水分子进入糖分子内部3、 下属那种情况下，物体的内能将减小 （ ）A 当物体从三楼移到二楼时 B 当物体做机械运动减慢时C 当物体的温度降低时 D 当对该物体做功时4、 下面几种例子中，那一个是对物体做功改变了物体的内能 （ ）A 钻木取火 B 冬天室内用炉火取暖C 热水倒入冷水中使冷水变热 D 火药燃烧使子弹运动5、 扩散现象表明 （ ）A 分子之间有间隔 B 分子之间有作用力 C 分子永不停息地做无规则运动 D 分子的质量很小6、 液体和固体很难被压缩的原因是 （ ）A 分子见有相互吸引的力 B 分子间有相互排斥的力 C 分子见没有间隙 D 以上说法都不对（2005扬州）由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法为此小明进行了如下的探究：小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上如图所示实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：时间/min024681012141618甲的示数/70605347423937353433乙的示数/70666158555250484644（1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？质量；初温（2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？放在水中冷却比在空气中冷却效果要好；（3）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越慢的小明想用“冷却速度”（用字母V代表）来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义：相同时间内下降的温度叫做冷却速率（4）小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到水温的影响（5）根据（4）中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：可以使高温物体各部分均匀冷却；冷却水可以通过流动散热，起到更好的冷却作用考点：热传递改变物体内能；热传递在生活中的应用专题：压轴题；控制变量法；实验分析法分析：控制变量法是让某一个相关因素发生变化，观察其对结果的影响影响牛奶降低温度的因素很多，比如牛奶的质量、初温等等根据表格数据，如果温度计温度越低，说明冷却效果越好物体进行热传递时，热量传递的速度与两个物体温度差有关，温度差越大，热量传递的越快图中所给装置优点很多，比如可以使高温物体各个部位都与水接触，方便均匀冷却；落水经过冷却塔后，温度降低，可以重新对高温物体起到良好的冷却作用解答：解：与牛奶降温的因素很多，但只能保证其中一个发生改变，所以需要让质量和初温相同通过实验数据发现，相同时间内，水中浸