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1、第四单元热和能内能,第13课时热和能,知识梳理,自主测试,一,二,三,一、分子热运动 1.扩散现象 (1)不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫作扩散。 (2)影响因素:温度越高,扩散得越快。,知识梳理,自主测试,一,二,三,2.分子动理论,知识梳理,自主测试,一,二,三,知识梳理,自主测试,一,二,三,二、内能 1.定义 物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。 2.主要影响因素 (1)温度:温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。 (2)质量:在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能大。 3.特点 一切物体都具有内能。 4.改变方法 (1)热传递。热量:在热传递过程中,传递
2、的能量的多少。条件:存在温度差。规律:物体吸热,内能增大;物体放热,内能减小。 (2)做功。规律:对物体做功,物体内能会增大;物体对外做功,物体内能会减小。实质:内能和其他形式能的转化。,知识梳理,自主测试,一,二,三,知识梳理,自主测试,一,二,三,三、比热容 1.定义 一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。 2.物理意义 反映物质吸、放热能力的大小。 3.单位 J/(kg)。 4.热量计算公式 (1)吸热公式:Q吸=cm(t-t0)。 (2)放热公式:Q放=cm(t0-t)。,知识梳理,自主测试,一,二,三,5.水的比热容 (1)水的比热容:c水=4.2
3、103 J/(kg)。 (2)物理意义:1 kg水温度升高(或降低)1 所吸收(或放出)的热量是4.2103 J。 (3)应用:汽车发动机的冷却系统、冬季供热用的散热器、暖水袋、水稻育苗时采取傍晚灌水与第二天早上放水的做法来对秧苗保温等。,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,5,1.四溢的花香引来了长喙天蛾,该现象主要说明() A.分子是不断运动的 B.分子是由原子构成的 C.分子间有引力和斥力 D.分子具有一定的质量 答案:A 解析:四溢的花香引来了长喙天蛾采蜜,它们能闻到阵阵的花香,是由于花香味分子在不停地做无规则运动,扩散到空气之中,故从分子动理论的角度说明分子是不断运动的。,知识梳理,
4、自主测试,1,2,3,4,5,2.下列说法正确的是() A.物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功 B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量 C.物体的温度越高,含有的热量越多 D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和 答案:D 解析:物体内能增加,温度升高,可能是因为吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A、B错误;热量只可以说吸收热量或放出热量,不可以说含有热量,故C错误;内能是物体内所有分子动能和势能的总和,故D正确。,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,5,3.关于比热容,下列说法错误的是() A.比热容可用来鉴别物质 B.水的比热容较大,可用作汽车发动机的冷却剂 C.沙的比热容
5、较小,所以沙漠地区昼夜温差较大 D.一桶水的比热容比一杯水的比热容大 答案:D,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,5,解析:比热容是物质本身的一种性质,各种物质都有自己的比热容,所以可以依据比热容来鉴别物质,故选项A不符合题意;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故选项B不符合题意;因为沙的比热容较小,相同质量的沙和其他比热容大的物质比较,放出(或吸收)相同的热量时,温度变化大,使得昼夜的温差较大,故选项C不符合题意;比热容是物质的一种性质,它不随物质的质量、体积等条件的变化而变化,一桶水的比热容和一杯水的比热容相同,故选项
6、D符合题意。,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,5,4.对下列常见现象的分析,合理的是() A.摩擦生热,是通过做功的方式改变内能 B.围火取暖,是通过做功的方式改变内能 C.雾霾弥漫,是因为分子在不停地运动 D.雪花纷飞,是因为分子之间有排斥力作用 答案:A 解析:摩擦生热,是通过做功的方式改变内能,A选项正确;围火取暖,是通过热传递的方式改变内能,B选项错误;雾霾弥漫,是机械运动,不是分子的运动,故C选项错误;雪花纷飞,也是物体的机械运动,不是分子的运动,故D选项错误。,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,5,5.为了比较水和煤油的吸热能力,设计了如下实验步骤:A.在两个同样的烧杯中,分
7、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,加热相同时间;D.用温度计分别测出水和煤油的末温。 (1)步骤A存在的错误是,应改为。 (2)步骤C,加热相同时间是为了使水和煤油。 (3)步骤B和D是为了得出水和煤油。 答案:(1)装入等体积的水和煤油装入等质量的水和煤油 (2)吸收的热量相同 (3)升高的温度,知识梳理,自主测试,1,2,3,4,5,解析:由于不同物质的吸热能力与物质的质量、吸收的热量、温度的变化量等多个因素有关,因此探究不同物质的吸热能力实验中应运用控制变量法,即控制不同物质的质量相同,吸收相同的热量,观察它们升高的温
8、度,从而比较出它们的吸热能力。步骤A中,在两个同样的烧杯中分别装入等体积的水和煤油,而水和煤油的密度不同,因此体积相同的水和煤油的质量不同。步骤C中,分别装入功率相同的电热器,加热相同的时间,是为了使水和煤油吸收相同的热量。步骤B和D分别测出水和煤油的初温、末温,是为了得出水和煤油升高的温度。,1,2,3,1.辨别分子热运动和机械运动 分子运动是一种微观现象,它只能通过宏观现象间接来判断,而不能直接看到运动方式,它与看到的宏观物体的运动截然不同,分子运动是在自然状态下进行的,它与外力作用下的运动不同。如水中滴入红墨水变红了;水中放盐变咸了;水中放糖变甜了;闻到香味、臭味、一些物体的气味都是扩散
9、现象。对于宏观物体的机械运动与分子热运动可用下表比较。,1,2,3,1,2,3,【例1】 在如图所示的四种现象中,能体现“分子在不停地做无规则运动”的是(),1,2,3,解析:“荷花飘香”体现了分子在不停地做无规则运动,选项A正确;“柳絮飘舞”“雪花飞扬”“落叶纷飞”都是物体的机械运动,而不是分子的运动,故选项B、C、D错误。 答案:A,1,2,3,下列事例不能用分子热运动解释的是 () A.环境恶劣,尘土满天飞 B.炒菜时加盐使菜变咸 C.室内喷清新剂,香气四溢 D.密封的室内一人吸烟,其他人闻到烟味 答案:A 解析:尘土属于小物体,它的运动属于机械运动,而不是分子的运动,选项B、C、D中均
10、是由于分子热运动引起的,故选项A正确。,1,2,3,2.正确区分做功和热传递 改变物体的内能,有两种方式:一是做功;二是热传递。做功和热传递在改变物体内能上是等效的,我们可以通过以下图表,对二者加以辨析。,1,2,3,1,2,3,【例2】 下列现象属于用热传递的方式改变物体内能的是() A.公园中的石凳被太阳晒热 B.快速弯折铁条,铁条弯折处变热 C.两手互相摩擦时手发热 D.刀具在砂轮上磨得发烫 解析:公园中的石凳被太阳晒热,是石凳从太阳吸收热量,是通过热传递改变石凳的内能,故A符合题意;快速弯折铁条,对铁条做功,使铁条的内能增加、温度升高,故B不符合题意;双手因摩擦而发热,属于做功改变物体
11、的内能,故C不符合题意;刀具在砂轮上磨得发烫,是克服摩擦做功,将机械能转化成内能,故D不符合题意。 答案:A,1,2,3,1,2,3,3.图象类比热容问题解题方法探究 在物理学习过程中,我们经常会遇到图象类问题,此类题目难度并不大,但是很多同学对此类问题却感到头疼,有的看不懂图象,有的没有看清楚坐标轴,甚至有的会感到无从下手,其实此类问题用“公式法”很容易解决,而且不容易出错。,1,2,3,【例3】 从比热容表中可知,水的比热容比煤油的大,用规格相同的两个试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热,实验后,画出如图所示的图象,其中能正确反映该实验情况的图象是(),
12、1,2,3,解析:用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,放在同一石棉网上,同时对两试管加热,相同时间两种液体吸收的热量相同,而A、B图反映了相同时间吸收的热量不同,故A、B图象错误;由Q=cmt可知,水的比热容较大,在质量相同、加热时间相同也就是吸收的热量相同时,水温升高得较小,故C选项正确、D选项错误。 答案:C,1,2,3,两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,下列说法正确的是() A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容 B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同 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.加热相同的时间,甲液体温度比乙液体温度升高得多 答案:D,1,2,3,解析:同一热源分别加热,加热相同的时间,则两种液体吸收的热量相同,故选项C错误;由题中图象可以看出,加热相同的时间(图象横坐标相同)甲液体温度 (纵坐标)升高得比乙多,故选项D正确;如果升高相同的温度(图象纵坐标相同),液体吸收的热量即加热时间(横坐标)乙比甲多,故选项B错误;根据比热容公式 知,在质量m和温度变化t相同的情况下,吸收热量多的比热容c就大,所以乙液体的比热容大,故选项A错误。,
