1、第四單元熱和能內(nèi)能的利用,第12講內(nèi)能,20132015年初中學(xué)業(yè)水平考試試題統(tǒng)計(jì)與命題解讀,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)1分子熱運(yùn)動(dòng) 1.分子動(dòng)理論:物質(zhì)是由分子組成的;一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);分子間存在相互作用的引力和斥力。 2.擴(kuò)散現(xiàn)象: (1)定義:不同物質(zhì)在相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。 (2)影響因素:溫度。溫度越高,擴(kuò)散進(jìn)行得越快;溫度越低,擴(kuò)散進(jìn)行得越慢。 (3)擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明:分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),分子間存在間隙。 3.分子熱運(yùn)動(dòng)與機(jī)械運(yùn)動(dòng)的比較:,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,【提示】 (1)分子間的引力和斥力同時(shí)存在,同時(shí)消失。當(dāng)分子間距離較大時(shí),分子間的引力和

2、斥力都很小,可以忽略不計(jì)?！捌歧R不能重圓”就是因?yàn)榉肿娱g距大,分子間引力太小。 (2)氣體、液體和固體之間都能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。一般地,氣體間擴(kuò)散最快,液體次之,固體最慢。 (3)通過(guò)擴(kuò)散現(xiàn)象來(lái)證明分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),利用了轉(zhuǎn)換法。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)2內(nèi)能 1.內(nèi)能大小與溫度的關(guān)系 溫度一方面反映了物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,溫度越高,分子平均速度越大,分子動(dòng)能就越大。另一方面,對(duì)于固體和液體,分子平均速度越大,分子離平衡位置的距離也越大,也就是熱脹冷縮現(xiàn)象,此時(shí)物體體積變大,分子勢(shì)能也變大。所以,物體的溫度越高,內(nèi)能越大。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,2.內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別與聯(lián)系,考點(diǎn)1

3、,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,3.改變物體內(nèi)能的兩種方式的比較,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,4.溫度、熱量、內(nèi)能的比較,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)3比熱容 1.定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度升高(或降低)1 吸收(或放出)的熱量叫作這種物質(zhì)的比熱容。如水的比熱容c=4.2103 J/(kg)表示質(zhì)量為1 kg的水溫度升高(或降低)1 ,吸收(或放出)的熱量為4.2103 J。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,2.理解:(1)從兩個(gè)角度理解比熱容,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,(2)比熱容是物質(zhì)的一種屬性,每種物質(zhì)都有自己的比熱容。一般地,同種物質(zhì)比熱容相同,不同物質(zhì)比熱容不同。同種物質(zhì),狀態(tài)發(fā)生改

4、變,比熱容也會(huì)發(fā)生改變。 (3)比熱容與物質(zhì)的種類和狀態(tài)有關(guān),與物質(zhì)的質(zhì)量大小、溫度改變量的多少、吸收或放出熱量的多少無(wú)關(guān)。 3.定義式: 。 4.單位:焦每千克攝氏度,符號(hào)是J/(kg)。 5.水的比熱容大,依據(jù)這一特性水有如下應(yīng)用: (1)冷卻劑:如汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)用循環(huán)水來(lái)冷卻。 (2)散熱劑:如在寒冷的北方讓水經(jīng)過(guò)散熱器放出較多的熱量。 (3)調(diào)節(jié)氣溫:如三峽水電站建成后,水庫(kù)周邊地區(qū)“冬暖夏涼”。 【提示】 并非所有的跟水有關(guān)的應(yīng)用都利用了水比熱容大的這一特性,例如夏天灑水降溫就是利用了水蒸發(fā)吸熱。,考法1,考法2,考法3,考法1分子熱運(yùn)動(dòng) 梳理近年中考題,運(yùn)用分子動(dòng)理論的三個(gè)基本觀點(diǎn)解

5、釋常見(jiàn)的熱現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn),命題角度主要是擴(kuò)散現(xiàn)象、溫度對(duì)擴(kuò)散的影響等,有時(shí)與物態(tài)變化現(xiàn)象結(jié)合考查,題型以填空、選擇為主。 例1荷葉上兩滴水珠接觸時(shí),能自動(dòng)結(jié)合成一滴較大的水珠,這一事實(shí)說(shuō)明分子間存在著。如圖所示,封閉在注射器筒內(nèi)的空氣很容易被壓縮,這實(shí)驗(yàn)說(shuō)明分子間有。個(gè)大粒圓的爆米花芳香撲鼻,該現(xiàn)象說(shuō)明分子不停地。,考法1,考法2,考法3,解析:兩滴水珠接觸時(shí),能自動(dòng)結(jié)合成一滴較大的水珠,這一事實(shí)說(shuō)明分子間存在著引力;封閉在注射器筒內(nèi)的空氣很容易被壓縮,這實(shí)驗(yàn)說(shuō)明分子間有間隙;爆米花芳香撲鼻,該現(xiàn)象說(shuō)明分子不停地運(yùn)動(dòng)。 答案:吸引力(引力)空隙(間隙)運(yùn)動(dòng) 方法點(diǎn)撥生活中常見(jiàn)的擴(kuò)散現(xiàn)象:炒菜時(shí),

6、滿屋飄香;校園里花香四溢;剛剛裝修好的房間內(nèi),能聞到強(qiáng)烈的甲醛氣味;為汽車加油時(shí),會(huì)聞到汽油味等等。,考法1,考法2,考法3,考法2內(nèi)能及其改變方式 做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的方式,因而在“內(nèi)能、溫度、熱量”三個(gè)概念辨析時(shí),容易混淆三者關(guān)系,這是為什么概念辨析是重要命題角度的原因。 例2下列說(shuō)法正確的是() A.兩杯水溫度相同,內(nèi)能也一定相同 B.熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞 C.由于水的比熱容大,工廠里的冷卻塔通常用水作為冷卻物質(zhì) D.質(zhì)量、初溫相同的水和煤油放出相同熱量后,水的溫度低于煤油的溫度,考法1,考法2,考法3,解析:內(nèi)能除了與溫度有關(guān)外,還與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子之

7、間的相互作用有關(guān);發(fā)生熱傳遞的條件是兩物體有溫度差,高溫物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到低溫物體,使高溫物體降溫,低溫物體升溫,直到兩者溫度相同,熱傳遞才停止,所以熱量總是由溫度高的物體傳遞給溫度低的物體;因?yàn)樗谋葻崛葺^大,升高相同的溫度,水吸收的熱量多,所以用水來(lái)做冷卻介質(zhì);因?yàn)镼放=cmt,c水c煤油,Q放相同,m相同,所以t水t煤油。 答案:C,考法1,考法2,考法3,方法點(diǎn)撥內(nèi)能、溫度、熱量的關(guān)系如圖所示: 在圖中,箭頭代表由一個(gè)量的變化引起另一個(gè)量的變化。其中“”表示這個(gè)推論正確,“”表示這個(gè)推論是錯(cuò)誤的;箭頭線旁邊的文字表示推論不正確的其他原因。對(duì)于以上六個(gè)關(guān)系,我們只需要記住圖中指向內(nèi)能的兩個(gè)

8、是正確的,而另外兩個(gè)是錯(cuò)誤的,記住錯(cuò)誤的原因是“熔化”或“做功”就行了。,考法1,考法2,考法3,例3下列生活情景中,屬于通過(guò)熱傳遞途徑改變物體內(nèi)能的是() A.鋸木頭時(shí)鋸條會(huì)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(huì)變熱 解析:用鋸條鋸木頭,克服摩擦做功,使鋸條和木頭的內(nèi)能增加,溫度升高而變熱,是通過(guò)做功的方式增加了物體的內(nèi)能,A不符合題意;搓手取暖是通過(guò)做功的方法把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為手的內(nèi)能,手的內(nèi)能增加,溫度升高,B不符合題意;冬天用熱水袋取暖,是人從熱水吸收熱量,使人的內(nèi)能增加,溫度升高,是通過(guò)熱傳遞改變了物體的內(nèi)能,C符合題意;彎折鐵絲

9、時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為鐵絲的內(nèi)能,內(nèi)能增大,溫度升高,是通過(guò)做功改變了物體的內(nèi)能,D不符合題意。 答案:C,考法1,考法2,考法3,方法點(diǎn)撥改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過(guò)程是能量的轉(zhuǎn)移過(guò)程,而做功過(guò)程是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程,如圖所示。,考法1,考法2,考法3,考法3比熱容及熱量的計(jì)算 比熱容是初中物理中較為復(fù)雜的物理概念,反映了不同物質(zhì)吸、放熱能力的強(qiáng)弱,比熱容大小會(huì)影響物質(zhì)吸熱升溫的快慢,常和熱量綜合考查。 例4凈含量為350 mL(1 mL=110-6 m3)的瓶裝飲用純凈水的質(zhì)量為 kg。若將其放入冰箱冷藏,溫度降低了20 ,則水放出的熱量為 J(此過(guò)程未發(fā)生物態(tài)變化)。已知水的密

10、度水=1.0103 kg/m3,水的比熱容c=4.2103 J/(kg) 解析:(1)水的體積V=350 mL=3.510-4 m3, 水的質(zhì)量m=水V=1.0103 kg/m33.510-4 m3=0.35 kg; (2)水放出的熱量 Q放=cmt=4.2103 J/(kg)0.35 kg20 =29 400 J。 答案:0.3529 400,考法1,考法2,考法3,方法點(diǎn)撥用Q=mc(t2-t1)計(jì)算時(shí),注意初溫和末溫的高低對(duì)應(yīng)吸放熱過(guò)程;該公式不適用于發(fā)生了物態(tài)變化的過(guò)程。,比較不同物質(zhì)的吸熱的情況 1.實(shí)驗(yàn)器材:鐵架臺(tái)、平底試管2支(型號(hào)相同、質(zhì)量相等)、筷子一根(用以掛溫度計(jì))、溫度

11、計(jì)2只、細(xì)繩、石棉網(wǎng)、冷水、食用油(或煤油)、酒精燈、火柴等。 2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程:如下圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。 (1)將裝有質(zhì)量相等的水和食用油的燒杯插入事先準(zhǔn)備好的同一水槽的冷水中12分鐘,保證兩燒杯中液體的初溫相同; (2)將初溫相同的兩燒杯從冷水中拿出來(lái)放入相同功率的熱得快,并同時(shí)接通電源,并放入溫度計(jì)(同時(shí)按下停表開(kāi)始計(jì)時(shí)),觀察通過(guò)熱傳遞獲得熱量的兩燒杯中溫度計(jì)的變化;,3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:升高相同溫度時(shí),所用時(shí)間較長(zhǎng)的物質(zhì)吸收的熱量較多,吸收熱量的能力較強(qiáng)(比熱容較大)。 探究物體吸熱本領(lǐng)實(shí)驗(yàn)最常見(jiàn)的是考查學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,但還要注意實(shí)驗(yàn)器材選擇的原因,如為什么用食用油或煤油,而不用水(

12、比熱容大,加熱時(shí)間長(zhǎng))等問(wèn)題,加熱時(shí)選用相同的加熱器等。,例題(2015江蘇蘇州)在“比較不同物質(zhì)吸熱升溫情況”的實(shí)驗(yàn)中:,(1)小麗和小明用一套器材做加熱水和煤油的實(shí)驗(yàn),如圖甲所示。在組裝器材時(shí)應(yīng)先調(diào)節(jié)(選填“A”或“B”)的高度,調(diào)節(jié)它的高度是為了。 (2)組裝好器材,他們先后在同一個(gè)燒杯中稱出質(zhì)量相等的水和煤油,分別加熱相同的時(shí)間,比較水和煤油,得出結(jié)論。要完成該實(shí)驗(yàn),除圖甲所示器材外,還需要的一個(gè)測(cè)量工具是。 (3)在對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思時(shí),他們認(rèn)為原方案有需要兩次加熱耗時(shí)長(zhǎng)等缺點(diǎn),因此改進(jìn)方案并設(shè)計(jì)了圖乙所示的裝置。與原方案相比,該方案除克服了上述缺點(diǎn)外還具有的優(yōu)點(diǎn)是。(答出一個(gè)即可),解

13、析:(1)組裝實(shí)驗(yàn)儀器時(shí),應(yīng)根據(jù)酒精燈及其火焰的高度先固定圖中的A部分,使酒精燈的外焰正好能給燒杯加熱,然后再固定圖中的B部分,這樣可以避免重復(fù)調(diào)整; (2)在同一個(gè)燒杯中稱出質(zhì)量相等的水和煤油,分別加熱相同的時(shí)間,比較水和煤油升高的溫度,得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)要保證兩次加熱時(shí)間相等,需要用停表測(cè)時(shí)間; (3)由題圖乙所示實(shí)驗(yàn)可知,實(shí)驗(yàn)用同一個(gè)燒杯用“水浴法”對(duì)水與煤油同時(shí)加熱,該方案避免兩次加熱,用同一熱源加熱確保在相等時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等;“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)是熱學(xué)最主要的實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)不僅考查學(xué)生對(duì)基本過(guò)程的掌握情況,更進(jìn)一步考查學(xué)生運(yùn)用基本知識(shí)和方法分析問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力。要知道“水浴法”加熱的優(yōu)點(diǎn)。 答案:(1)A確保使用外焰加熱 (2)升高的溫度停表(答計(jì)時(shí)工具都