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第四單元熱和能內(nèi)能的利用 第12講內(nèi)能 2011 2015年江西省中考試題統(tǒng)計與命題預(yù)測 考點1 考點2 考點3 考點1分子熱運(yùn)動1 分子動理論 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規(guī)則運(yùn)動 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)在相互接觸時彼此進(jìn)入對方的現(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)象說明 分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動 分子間存在間隙 3 分子熱運(yùn)動與機(jī)械運(yùn)動的比較 考點1 考點2 考點3 提示 1 分子間的引力和斥力同時存在 同時消失 當(dāng)分子間距離較大時 分子間的引力和斥力都很小 可以忽略不計 破鏡不能重圓 就是因為分子間距大 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 通過擴(kuò)散現(xiàn)象來證明分子在做無規(guī)則運(yùn)動 利用了轉(zhuǎn)換法 考點1 考點2 考點3 考點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)動的劇烈程度 溫度越高 分子平均速度越大 分子動能就越大 另一方面 對于固體和液體 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 此時物體體積變大 分子勢能也變大 所以 物體的溫度越高 內(nèi)能越大 考點1 考點2 考點3 2 內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別與聯(lián)系 考點1 考點2 考點3 3 改變物體內(nèi)能的兩種方式的比較 考點1 考點2 考點3 4 溫度 熱量 內(nèi)能的比較 考點1 考點2 考點3 考點1 考點2 考點3 考點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 的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容 如水的比熱容c 4 2 103J kg 表示質(zhì)量為1kg的水溫度升高 或降低 1 吸收 或放出 的熱量為4 2 103J 考點1 考點2 考點3 2 理解 1 從兩個角度理解比熱容 考點1 考點2 考點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)生改變 比熱容也會發(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關(guān) 3 定義式 4 單位 焦每千克攝氏度 符號是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)動機(jī)用循環(huán)水來冷卻 2 散熱劑 如在寒冷的北方讓水經(jīng)過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)動梳理近年中考題 運(yùn)用分子動理論的三個基本觀點解釋常見的熱現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn) 命題角度主要是擴(kuò)散現(xiàn)象 溫度對擴(kuò)散的影響等 有時與物態(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 能自動結(jié)合成一滴較大的水珠 這一事實說明分子間存在著 如圖所示 封閉在注射器筒內(nèi)的空氣很容易被壓縮 這實驗說明分子間有 個大粒圓的爆米花芳香撲鼻 該現(xiàn)象說明分子不停地 考法1 考法2 考法3 解析 兩滴水珠接觸時 能自動結(jié)合成一滴較大的水珠 這一事實說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 這實驗說明分子間有間隙 爆米花芳香撲鼻 該現(xiàn)象說明分子不停地運(yùn)動 答案 吸引力 引力 空隙 間隙 運(yùn)動方法總結(jié)生活中常見的擴(kuò)散現(xiàn)象 炒菜時 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 會聞到汽油味等等 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 三個概念辨析時 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 2015河北中考 多選 下列說法正確的是 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 水的溫度高于煤油的溫度 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)動和分子之間的相互作用有關(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 因為水的比熱容較大 升高相同的溫度 水吸收的熱量多 所以用水來做冷卻介質(zhì) 因為Q放 cm t c水 c煤油 Q放相同 m相同 所以 t水t煤油 答案 CD 考法1 考法2 考法3 方法總結(jié)內(nèi)能 溫度 熱量的關(guān)系如圖所示 在圖中 箭頭代表由一個量的變化引起另一個量的變化 其中 表示這個推論正確 表示這個推論是錯誤的 箭頭線旁邊的文字表示推論不正確的其他原因 對于以上六個關(guān)系 我們只需要記住圖中指向內(nèi)能的兩個是正確的 而另外兩個是錯誤的 記住錯誤的原因是 熔化 或 做功 就行了 考法1 考法2 考法3 例3 2014福建泉州中考 下列生活情景中 屬于通過熱傳遞途徑改變物體內(nèi)能的是 A 鋸木頭時鋸條會變熱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 是通過熱傳遞改變了物體的內(nèi)能 C符合題意 彎折鐵絲時 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 方法總結(jié)改變物體內(nèi)能的方式有兩種 做功和熱傳遞 熱傳遞過程是能量的轉(zhuǎn)移過程 而做功過程是能量的轉(zhuǎn)化過程 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 比熱容大小會影響物質(zhì)吸熱升溫的快慢 常和熱量計算綜合考查 例4 2014湖南株洲中考 凈含量為350mL 1mL 1 10 6m3 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 此過程未發(fā)生物態(tài)變化 已知水的密度 水 1 0 103kg m3 水的比熱容c 4 2 103J kg 解析 1 水的體積V 350mL 3 5 10 4m3 水的質(zhì)量m 水V 1 0 103kg m3 3 5 10 4m3 0 35kg 2 水放出的熱量Q放 cm t 4 2 103J kg 0 35kg 20 29400J 答案 0 3529400 考法1 考法2 考法3 方法總結(jié)用Q mc t2 t1 計算時 注意初溫和末溫的高低對應(yīng)吸放熱過程 該公式不適用于發(fā)生了物態(tài)變化的過程 比較不同物質(zhì)的吸熱的情況1 實驗器材 鐵架臺 平底試管2支 型號相同 質(zhì)量相等 筷子一根 用以掛溫度計 溫度計2只 細(xì)繩 石棉網(wǎng) 冷水 食用油 或煤油 酒精燈 火柴等 2 實驗過程 如下圖設(shè)計實驗裝置 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1 2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放入相同功率的熱得快 并同時接通電源 并放入溫度計 同時按下停表開始計時 觀察通過熱傳遞獲得熱量的兩燒杯中溫度計的變化 3 實驗結(jié)論 升高相同溫度時 所用時間較長的物質(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)實驗最常見的是考查學(xué)生對現(xiàn)象的分析得出實驗結(jié)論 但還要注意實驗器材選擇的原因 如為什么用食用油或煤油 而不用水 比熱容大 加熱時間長 等問題 加熱時選用相同的加熱器等 例題 2015江蘇蘇州中考 在 比較不同物質(zhì)吸熱升溫情況 的實驗中 1 小麗和小明用一套器材做加熱水和煤油的實驗 如圖甲所示 在組裝器材時應(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 他們先后在同一個燒杯中稱出質(zhì)量相等的水和煤油 分別加熱相同的時間 比較水和煤油 得出結(jié)論 要完成該實驗 除圖甲所示器材外 還需要的一個測量工具是 3 在對實驗進(jìn)行反思時 他們認(rèn)為原方案有需要兩次加熱耗時長等缺點 因此改進(jìn)方案并設(shè)計了圖乙所示的裝置 與原方案相比 該方案除克服了上述缺點外還具有的優(yōu)點是 答出一個即可 解析 1 組裝實驗儀器時 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 在同一個燒杯中稱出質(zhì)量相等的水和煤油 分別加熱相同的時間 比較水和煤油升高的溫度 得出結(jié)論 實驗要保證兩次加熱時間相等 需要用停表測時間 3 由題圖乙所示實驗可知 實驗用同一個燒杯用 水浴法 對水與煤油同時加熱 該方案避免兩次加熱 用同一熱源加熱確保在相等時間內(nèi)吸收的熱量相等 比較不同物質(zhì)的吸熱能力 的實驗是熱學(xué)最主要的實驗 此實驗不僅考查學(xué)生對基本過程的掌握情況 更進(jìn)一步考查學(xué)生運(yùn)用基本知識和方法分析問題 提出問題的能力 要知道 水浴法 加熱的優(yōu)點 答案 1 A確保使用外焰加熱 2 升高的溫度停表 答計時工具都正確 3 該方案避免兩次加熱 用同一熱源加熱確保在相等時間內(nèi)吸收的熱量相等 方法總結(jié)1 控制加熱器相同 在相同時間內(nèi)放出相同的熱量 質(zhì)量相同的水和食用油在相同時間內(nèi)吸收的熱量也相等 2 控制加熱時間相同 則相同時間內(nèi)兩燒杯中液體吸收的熱量相等 比較液體升高的溫度來判斷物質(zhì)吸熱能力大小 或控制兩燒杯中的液體升高相同的溫度 觀察兩液體加熱時間的長短來判斷吸熱能力強(qiáng)弱 加熱時間長 升高相同的溫度則吸熱能力強(qiáng)