第十三章内能章末复习人教版物理九年级

第十三章内能一．分子的热运动（1）内能：物质内部的能量，包含分子动能和分子势能。（类比于机械能）（2）物质内部的组成：由分子、原子构成。2.分子动能——分子的热运动（1）分子1）以纳米为单位来度量（约1010m），肉眼不可见（电子显微镜才能观察到），能见着的则不是分子，如灰尘；2）区别于生物中的细胞分子、病毒分子和化学中的离子等；（2）运动1）永不停息；2）无规则；（3）热1）任何温度下，分子的运动都在进行；2）温度越高，分子的运动越剧烈。总结：组成物质的分子在不停地做无规则运动，且温度越高，分子运动的越剧烈。例1.关于物质的组成，下列说法正确的是（）A.分子很小，每一个细菌就是一个分子B.常见的物质都是由分子、原子构成的例2.下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是（）A.尘土飞扬B.落花续纷C.雪花飞舞4.关于扩散现象的考查（1）扩散现象的形成条件:1）两种物质；2）互相接触；（2）扩散现象的实质：扩散现象并不是直接观察到分子的运动，而是观察到大量分子集合而成的宏观物体的运动。（3）扩散现象说明：分子在；还说明了分子之间存在（如图所示）。分子排布模型图例3题图例3.如图所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气。演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在___方。（选填“上”或“下”），抽掉玻璃板后，在常温下经过___（选填“30s”“1min”或“20min”）可以明显观察到上下两个瓶子内气体的颜色变均匀。例4.下列现象属于扩散现象的是（ ）C.打开香水瓶，香味四处飘逸D.放在空气中的铁块，过一段时间生锈了例5.某同学要将水和硫酸铜溶液装入量筒中做“液体扩散”实验，已知水的密度小于硫酸铜溶液的密度。装好液体后，处于量筒底部的液体是。装好液体的量筒所处的环境温度越高，液体颜色变均匀所用的时间越短，这说明温度越高，液体扩散得越。例6.阅读下面材料，并回答有关问题。1827年，英国植物学家布朗把花粉小颗粒放入水中，通过显微镜观察放有花粉的水滴，发现花粉小颗粒在水中像着魔似的不停地运动，每个花粉小颗粒运动的方向和快慢都在变化，不会停下来。这些花粉小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团，由于受到水分子的无规则运动的撞击而不能平衡，从而表现出无规则运动。这就是著名的布朗运动。（1）布朗运动是的运动。A.分子B.原子C.小颗粒（2）布朗运动实质上反映了。5.分子势能——分子间的作用力（1）分子间作用力类比于弹簧，压缩时有斥力，拉伸时有引力，同样分子间也存在相互作用的引力和斥力；分子间作用力的变化规律1）分子间距等于平衡距离，引力等于斥力，合力为零；2），分子间作用力变大，合力变现为斥力，如固体难压缩；3），分子间作用力变小，合力变现为引力，如压紧的铅块很难拉开；4），间距过大，分子间作用力为零；思考：（1）破镜不能重圆，是因为分子间有斥力？（2）用手捏海绵，海绵体积变小了，是因为分子间距变小？例7.在一杯水中滴入红墨水，静置一段时间后发现整杯水变红，此现象说明分子在。将两块表面干净的铅块压紧后，即使在铅块下面挂了物体也不会将它们拉开（如图所示），这说明分子间存在（选填“引力”或“斥力”）。例7图例8图例8.将很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下，使玻璃板水平接触水面，如图甲所示。然后稍稍用力向上拉动玻璃板，玻璃板并未与水面分离，却发现其边缘处的水面稍微向上弯曲，如图乙所示，这是因为，此时弹簧测力计示数（选填“大于”、“等于”或“小于”）玻璃板自身的重力。总结：分子动理论物质由分子、原子组成；组成物质的分子在不停地做无规则运动；（3）分子间存在着相互作用的引力和斥力（分子之间有间隙）。二．内能1.内能的理解（1）内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和，叫做内能。（2）单位：焦耳（J）（3）特点：任何物体在任何情况（形状、体积、物态、位置、温度）下都具有内能。思考：物体一定有内能，但一定有机械能嘛？（4）影响因素1）同一物体，温度升高，内能增大；温度降低，内能减小；（温度是重要因素）2）温度一定，物体质量越大，内能越大；3）同一物质，状态不同，内能不同。例如1kg的冰、水、水蒸气内能依次增大。思考：1）物体内能增加，温度一定升高吗？（晶体熔化和凝固）2）高温物体一定比低温物体内能大吗？例9.下列关于内能的说法中正确的是（ ）B.0℃以下的物体没有内能2.改变内能的两种方式（1）热传递1）定义：温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。2）条件：物体之间存在温度差。3）方向：热量从高温物体传递到低温物体。4）结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加，持续到物体的温度相同为止。思考：（1）热量只能从高温物体传递到低温物体吗？（2）温度、内能、热量有什么区别？例10.关于物体的温度、内能和热量的描述中正确的是（）A.物体的温度不变，内能一定不变（2）做功1）对物体做功，物体内能增加，能量转化：机械能转化为内能；2）物体对外做功，物体内能减少，能量转化：内能转化为机械能。注意：两种方式的不同：做功是能量的转化，热传递只是内能的转移。做功不一定使物体内能增加，如举高物体，消耗的能量转化为了重力势能。例11.如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃瓶内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。下列说法正确的是（）A.迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧C.硝化棉燃烧，是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高D.硝化棉燃烧，是因为下压活塞的过程，机械能转化为内能，使筒内空气温度升高例12.学校举办春季运动会，参加拔河比赛的同学双手发热，这说明可以改变手的内能，某同学用手握住棒棒冰给手降温，这是利用的方法改变内能。（选填“做功”、“热传递”）例13.（多选）下列有关热现象的说法中正确的是（）A.把铁丝反复弯曲，弯曲处变热，内能增加D.炒菜时加盐，菜很快“入味”，说明温度越高分子热运动越剧烈三．比热容1.比热容的理解（1）公式：，计算时常表示为Q＝cmt；（2）符号c，单位：（3）物理意义：表示物质吸热能力的物理量。例如：水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），表示；（4）特性1）物质自身属性，与Q、m、t无关；2）对于同一物质，比热容大小与物态有关；（例如：冰和水的比热容不相同）（5）某一物质的比热容越大，其温度改变越不容易；由Q＝cmt可知：①当吸收的热量一定时，物质的比热容越大，升高的温度t越；物质的比热容越小，升高的温度t越。②当放出的热量一定时，物质的比热容越大，降低的温度t越；物质的比热容越小，降低的温度t越。思考：水是生活中常见物质中比热容较大的物质，想想生活中哪些现象与水的比热容大有关？例14.关于物质的比热容，下列说法中正确的是（ ）A.冰化成水，比热容不变B.吸收热量多的物质，比热容一定大C.一杯煤油用去一半，它的比热容减为原来的二分之一D.“暖气”用水做介质，利用了水的比热容大的特性2.图像中比热容大小的判断例15.用两个相同的电加热器分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，两液体的温度随时间变化关系图象如图所示，下列说法正确的是（）B.加热相同的时间，甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度C.加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.升高相同的温度，两液体吸收的热量相同3.热量的计算（1）吸热公式：（2）放热公式：例16.砂石的比热容为0.92×103J/（kg·℃），它表示质量为的砂石，温度每升高1℃所吸收的热量为。当质量为30kg的砂石温度升高20℃需要吸收的热量为。例17.为了取暖，每天需要给房间供热4.2×107J。若流进房间散热器的水温是60℃，流出的水温是56℃，则每天需要kg的水流经散热器。［水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）］。例容为4.2×103J/（kg·℃），将4kg的水倒掉一半，剩下水的比热容是J/（kg·℃）；初温为30℃、质量为2kg的水吸收2.1×105J的热量后温度将升高到℃。注意：题目中说的温度是初温、末温还是温度差，注意词汇“升高了”和“升高到”的区别。（3）热平衡方程：（不考虑热损失）例19.将一温度为20℃质量为4.2kg的铁块的温度升高到80℃，需要吸收J的热量。然后将其放入一个装有温度为10℃质量为1.15kg的水的量热器中，最后水将升高到℃。［忽略量热器吸热，c水=4.2×103J/（kg·℃），c铁=0.46×103J/（kg·℃）］。探究不同物质吸热能力的实验1.实验原理（1）实验原理：c＝Q/m△t（2）实验方法：控制变量法方法一：相同质量的不同物体，加热相同时间，比较温度上升（△t）的高低。方法二：相同质量的不同物体，升高相同温度，比较加热时间（Q）的长短。2.实验器材（1）实验器材：酒精灯铁架台温度计石棉网烧杯天平不同物体（带孔的纸盖子）（2）安装顺序：自下而上（3）器材作用1）石棉网：使烧杯底部受热均匀；2）温度计：测量水温；3.步骤挑错（1）温度计的使用、读数有误；（2）没有控制加热物体的质量相等；例1.小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油，实验装置如图所示，实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度。（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（图甲中）：先调整固定的位置，在调整固定的位置（两空均选填“A”或“B”）。（2）下表是小明记录的数据，由表格可知，小明是通过观察比较的多少，来比较水和煤油的吸热能力的，小明得出的结论是。（3）若水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），计算出第一次实验中，水吸收的热量是J。例2.用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”。在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾。（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高。其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为______℃。说明实验室的气压______（选填“高于”、“等于”或“低于”）标准大气压。实验中发现水加热至沸腾的时间过长，请说出一种解决方法：。（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水______（选填“多”或“少”）。（3）能不能仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论?答：______；其原因是：。例3.小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线。（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为___℃。（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子相同。（3）沙子在~内升高的温度有明显异常，其主要原因是。（4）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q−△t图象。它们都是过原点的直线，即Q=k△t。进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的之比相等。例4.如图所示为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了如下实验步骤：A.在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油；B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温；C.在烧杯中分别放入功率相同的电热器，加热时间相同；D.用温度计分别测出水和煤油的末温。小聪认为：（1）步骤A存在的错误是：，应改为；步骤C加热时间相同是为