资源简介

期末复习 内能
知识目标及重难点 考情分析
1. 了解内能的含义，能简单表述温度和内能的关系； 2. 影响物体内能大小的因素； 3. 内能与机械能的区别； 4. 理解比热容的概念，利用比热容的有关知识解释生活中有关现象。 考查题型：单选、填空、实验、计算 考查分值：3-6分
知识点1 分子热运动
1. 物质的构成
物质是由分子、原子构成的。如果把分子看成球形，一般分子的直径只有百亿分之几米，人们通常以10－10m为单位来度量分子（分子直径的数量级为10－10m）。
2. 分子热运动
（1）扩散现象：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。
（2）扩散现象说明：①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；②分子之间有间隙。
（3）固体、液体、气体都可以发生扩散现象（炒熟的菜有咸味、红墨水使清水变红、我们可以闻到花香等），只是扩散的快慢不同，气体间扩散速度最快，固体间扩散速度最慢。汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。
（4）扩散速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快。
（5）由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
注意：分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的结果。
3. 分子间的作用力
分子间相互作用的引力和斥力总是同时存在，同时增大、同时减小。
（1）当分子间距离等于r0（r0=10-10m）时，分子间引力和斥力相等，合力为0，对外不显力；
（2）当分子间距离减小，小于r0时，分子间引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，斥力大于引力，分子间作用力表现为斥力（即当分子间的距离比较小时，斥力起主要作用）；固体和液体很难被压缩是因为分子之间的斥力起主要作用。
（3）当分子间距离增大，大于r0时，分子间引力和斥力都减小，但斥力减小得更快，引力大于斥力，分子间作用力表现为引力（即当分子间的距离比较大时，引力起主要作用）；固体很难被拉断，钢笔写字，胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。
（4）当分子间距离继续增大，分子间作用力继续减小，当分子间距离大于10 r0时，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略了。（例如破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间作用力的作用范围，镜块不能因分子间作用力而结合在一起）
考点1 分子热运动
例题1 难度：★★
（广州）咸鱼放在冰箱冷冻室里一晚，冷冻室内有咸鱼味，这表明（ ）
A．分子间存在引力 B．分子不停地运动
C．分子间存在斥力 D．温度越低，分子运动越慢
变式1-1 难度：★
（日照）市教育局明确要求全市所有中小学均为无烟学校．各学校会议室里均张贴了如图所示的标志，这主要是考虑到在空气不流通的房间里，只要有一个人吸烟，其他人都在被动吸烟，这是因为（ ）
A．物质是由分子组成的
B．分子之间有作用力
C．分子之间有间隙
D．分子在不停地运动
变式1-2 难度：★
（扬州）下列现象中，不能用分子动理论解释的是（ ）
A．走进花园闻到花香
B．放入水中的糖使水变甜
C．看到烟雾在空中弥漫
D．水和酒精混合总体积变小
变式1-3 难度：★★
（随州）宏观的热现象如果用微观的分子动理论去分析，常常会得到全新的认识．以下说法不正确的是（ ）
A．水的汽化速度与温度有关，温度越高水分子运动越快，“外逃”到空气中的速度就越快
B．冰直接变成水蒸气属于升华现象，冰块内部的水分子并未停止运动，一段时间后，冰中的水分子“悄悄外逃”到空气中了
C．气体能够被压缩说明分子间存在间隙
D．固体或液体物质不会自动缩小体积说明组成它们的分子间不存在引力
考点2 分子间的作用力
例题2 难度：★
（诸城模拟）液体很难被压缩的原因是（　　）
A．分子间有间隙 B．分子间存在着引力
C．分子间存在着斥力 D．分子在不停地运动
变式2-1 难度：★
用细线把很干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记住测力计的读数.使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图所示，则弹簧测力计的读数（ ）
A．不变，因为玻璃板重力不变
B．变小，因为玻璃板受到了浮力
C．变大，因为玻璃板沾水变重了
D．变大，因为玻璃板与水的接触面之间存在分子引力
变式2-2 难度：★★
（天津和平期中）如图所示，是由微颗粒（1~50nm）制备得到的新型防菌“纳米纸”，在“纳米纸”的表面细菌无法停留且油水不沾，与此现象有关的判断正确的是（ ）
A．组成“纳米纸”的分子间没有间隙
B．油与“纳米纸”的分子间有斥力没有引力
C．“纳米纸”可阻止细菌分子无规则运动
D．油分子间的引力使纸面上的油汇集成小油珠
变式2-3 难度：★★
（河北）用“分子的观点”解释下列现象，不正确的是（ ）
A．水结成冰——分子发生变化
B．气体易被压缩——分子间隔大
C．水加糖变甜——分子不停地运动
D．铁块很难压缩——分子间存在斥力
知识点2 内能
1. 内能
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能（物体的内能不是指某个或几个分子）。
任何物体在任何情况下都有内能；内能的单位为焦耳（J）；内能具有不可测量性。
2. 影响物体内能大小的因素
（1）温度：在物体的质量、材料、状态相同时，物体的温度升高，内能增大，温度降低，内能减小；反之，物体的内能增大，温度却不一定升高（例如晶体在熔化的过程中要不断吸热，内能增大，而温度却保持不变），内能减小，温度也不一定降低（例如晶体在凝固的过程中要不断放热，内能减小，而温度却保持不变）。温度再低，物体的内能也不会为零。
（2）质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。
（3）材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。
（4）存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。
注意：（1）任何物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用力，那么内能是无条件存在着的，无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。
（2）内能与状态有关，相同条件下的0℃的水比0℃的冰具有更多的内能；相同条件下的100℃的水蒸气比100℃的沸水具有更多的内能。
（3）比较两个物体的内能，有时还要考虑物体内所含分子的数目。
3.内能的利用
（1）利用内能来加热物体。
（2）利用内能来做功。
4.内能与机械能的对比
机械能 内能
不同点 宏观的；与机械运动有关，与温度无关。 微观的；与温度等因素有关。
说明 机械能与内能是两种不同的能量形式，两者没有必然的联系。不能说物体运动越快，内能越大。
5. 改变内能的两种方式：做功和热传递
（1）做功（例如搓手取暖、钻木取火、打气筒变热）：
①做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加，物体对外做功物体内能会减少。
②做功改变内能的实质：内能和其他形式的能（主要是机械能）的相互转化的过程。
③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。
（2）热传递（例如热水袋暖手、冰冻食物、烤火等）：
①定义：热传递是能量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
②热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。（热量是变化量，只能说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。）
③热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。④热传递改变内能的实质：内能的转移。
注意：①在热传递过程中，是内能在物体间的转移，能的形式并未发生改变。
②在热传递过程中，若不计能量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量。
③因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度，所以在热传递过程中，高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度。
④热传递的条件：存在温度差。如果没有温度差，就不会发生热传递。
⑤做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。
6. 温度、热量、内能的区别：
（1）温度、热量、内能
物理量 定义 说明 例子
温度 物体的冷热程度，是个状态量。 温度升高，内能增加，但不一定是吸了热（可能是做了功） 今天很热；这块铁很热
热量 热传递中传递的能量，是个过程量。 吸收热量，内能增加，但不一定升温（冰熔化时） 熔化吸热；凝华放热
内能 所有分子动能与势能的总和，是个状态量。 内能增加，可能是吸热，也可能是外界做了功 摩擦生热
（2）区分温度、热量、内能三者的关系
①区别：温度表示物体的冷热程度。从分子动理论的观点来看，温度是分子热运动激烈程度的标志，对同一物体而言，温度只能说“是多少”或“达到多少”，不能说“有”“没有”或“含有”等。
热量是在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少，其实质是内能的变化量。热量跟热传递紧密相连，离开了热传递就无热量可言。对热量只能说“吸收多少”或“放出多少”，不能在热量名词前加“有”或“没有”“含有”。
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。内能只能说“有”，不能说“无”。只有当物体的内能改变，并与做功或热传递相联系时，才有数量上的意义。
②联系：在不发生物态变化时，物体吸收了热量，内能增加，温度升高；物体放出了热量，它的内能减少，温度降低。在发生物态变化时，物体吸收了热量，内能增加，温度可能不变；物体放出了热量，内能减少，温度可能不变。
考点3 内能
例题3 难度：★★
关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．0℃的冰没有内能
B．水沸腾时继续吸热，温度保持不变
C．物体的温度越低，所含的热量越多
D．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
变式3-1 难度：★★
关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．物体的内能越多，放热一定越多
B．温度相同的物体，其内能一定相等
C．物体的内能增加，一定要吸收热量
D．晶体熔化时温度不变，其内能一定增加
变式3-2 难度：★★
关于内能，下列说法正确的是（ ）
A．温度高的物体具有内能，温度低的物体没有内能
B．温度高的物体一定比温度低的物体具有的内能多
C．铁水凝成铁块，内能减少
D．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，所以内能不变
变式3-3 难度：★★
如图是某物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图象。下列说法正确的是（ ）
A．t4时刻物体内能为零
B．t2、t3时刻物体内能相等
C．t2时刻物体内能比t3时刻小
D．t1时刻物体分子动能比t2时刻大
考点4 改变内能的两种方式
例题4 难度：★
（泉州中考）下列生活情景中，属于通过热传递途径改变物体内能的是（ ）
A．小孩从滑梯上滑下，臀部有灼热感
B．冬天，人们常常搓手使手变暖
C．冬天，人们常用热水袋取暖
D．铁丝被反复弯折，弯折处会变热
变式4-1 难度：★
（泰安）下列物理现象中，属于通过做功途径改变物体内能的是（ ）
A．冬天晒太阳人会感到暖和
B．饮料放入冰箱冷藏室会变凉
C．锯木头时锯条会变热
D．烧红的铁块放入水中会变凉
变式4-2 难度：★★
（广州）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，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
B．此实验只通过热传递改变筒内空气的内能
C．下压活塞的过程，空气的内能转化为活塞的机械能
D．硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内空气的温度升高，内能增大
变式4-3 难度：★★
如图所示，在广口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精，塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现。下列关于该实验的分析错误的是（ ）
A．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B．往瓶内打气时，瓶内气体内能减少
C．瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低
D．瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功
知识点3 比热容
1. 探究物质的吸（放）热能力
（1）用“电热器”而不是用“酒精灯”加热的优点是：加热器在相同的时间里放出的热相等，同时减少热损失，方便比较吸收热量的多少。可以保证物体在一定时间内吸收的热量相等。
（2）比较液体吸收热量的多少：比较加热时间，相同的时间吸收的热量相同。
（3）实验采用的探究方法：①控制变量法：相同质量的水和油；初温相同；利用不同的物质（水和油）；
②转换法：用温度变化来反映吸（放）热能力。
（4）此实验中如何比较物质的吸热能力？
两种方法：相同条件下，时间相同时比较温度升高的多少；相同条件下，升温相同时比较吸热的多少。
（5）如何设计实验表格？
实验时需要观察和记录的数据有两种液体升高的温度和加热所需的时间。记录数据的表格如下：
液体的质量＝ kg
实验次数 升高的温度/℃ 加热水需要的时间/min 加热油需要的时间/ min
1 10
2 20
3 30
（6）实验结论：①不同的物质，在质量相等、升高相同的温度时，吸收的热量不同；或者说“不同的物质，吸热能力不同”。
②相同条件下，水的吸热能力强。
注意：（1）相同条件下，升温快（多），表明吸热能力差；
（2）物质的吸热能力强，则它的放热能力也强。
2. 比热容
（1）定义：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃时吸收（或放出）的热量。比热容用符号c表示，它的单位是焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)
（2）物理意义：比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量。
（3）水的比热容c水＝4.2×103J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J。水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。
（4）比热容是物质的一种特性，比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。
（5）比较比热容的方法：
①质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容大。
②质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。
注意：某物质的比热容大，则吸（放）热的能力就强，在相同条件下，它的温度变化就小。
（6）可以利用比热容来鉴别物质。
3. 热量的计算：
（1）在计算物体吸收热量时，常用Q吸代表物体吸收的热量，t0代表物体吸热前的温度，t代表物体吸热后的温度，则计算公式为Q吸＝cm（t－t0）。
（2）在计算物体放出热量时，常用Q放代表物体放出的热量，t0代表物体放热前的温度，t代表物体放热后的温度，则计算公式为Q放＝cm（t0－t）。
（3）小结：我们可以将物体吸、放热的公式合并写作：Q＝cmΔt
Q、c、m仍代表吸收或放出的热量、比热容、质量，Δt代表变化的温度，计算时应注意Δt＞0。
计算时都要用国际单位，即质量用kg，比热容用J/（kg·℃），温度用℃，热量用J。
（4）公式应用：
由Q＝cm△t可知：当m与△t相同时，c越大，则Q越大；c越小，则Q越小；
由△t＝可知：当Q与m相同时，c越大，△t越小；c越小，△t越大。
注意：（1）物体吸收（或放出）热量的多少跟它的比热、质量和温度变化的多少三个因素有关，并且由它们的乘积所决定，跟物体的初温t0或末温t无关。
（2）公式适用于物态不发生变化时的情况，如果过程中存在物态变化，不能使用这两个公式。尤其要注意水的沸点这一隐含条件带来的错误！
考点5 物质的比热容
例题5 难度：★★
（益阳）关于比热容，下列说法正确的是（ ）
A．500 mL水比200 mL水的比热容大
B．相同质量的酒精与汽油完全燃烧放出的热量不同，是因为它们的比热容不同
C．质量相同的铁和铝，吸收相同的热量后，铝的温度升高较少，说明铝的比热容比铁大
D．热水变凉后其比热容变小
变式5-1 难度：★★
（南京）下表是一些物质的比热容[J/（kg·℃）]：
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
砂石 0.92×103 铜 0.39×103
根据表中数据，下列判断正确的是
A．物质的比热容与物质的状态无关
B．100 g水的比热容是50 g水的比热容的两倍
C．质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量，铜块温度变化较大
D．寒冬季节，放在室外盛有水的水缸会破裂，主要是因为水的比热容较大
变式5-2 难度：★★
（江西）《舌尖上的中国2》聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美．如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是
A．煎：煎锅一般用铁制造，主要是利用了铁的比热容大
B．炒：主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加
C．蒸：是通过热传递和高温水蒸气液化放热，将榆钱饭蒸熟
D．拌：香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动
变式5-3 难度：★★
水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生产、生活服务。下列事例中与这一特性无关的是（ ）
A．让热水流过散热器来取暖
B．在大的河流上建水电站，用水发电
C．晚上向秧田里灌水
D．汽车发动机用水循环冷却
考点6 与比热容相关的热量计算
例题6 难度：★★
（株洲）过去常用水作冷却剂给汽车的发动机降温，这是利用了水的比热容较________的性质．某汽车水箱中装了5 kg的水，发动机运行一段时间后，水温升高了20℃，则在这个过程中，水吸收的热量是________J．水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）．
变式6-1 难度：★★
（黄石）一根质量为2 g的烧红的铁钉，温度是600℃，若它的温度降低到100℃，释放的热量为______J．若这些热量全部用于加热100 g常温的水，则水温将升高_____℃．[已知铁的比热容为0.46×103 J/（kg·℃），水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）]
变式6-2 难度：★★
用两个相同的“热得快”，分别给质量、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的图像如图所示．根据图像可知，甲液体的比热容________（选填“大于”、“等于”或“小于”）乙液体的比热容．质量为500 g、初温为20℃的甲液体温度升高到90℃，吸收的热量为________J．[甲液体的比热容为1.8×103 J/（kg·℃）]．
考点7 比较不同物质的吸热能力实验
例题7 难度：★★
为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间。实验数据记录如下表。
物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃
水 60 20 6 45
食用油 60 20 6 68
（1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较____________来研究水和食用油吸热能力的差异。
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给_________加热更长的时间，此时水吸收的热量_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。
（3）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用_________这个物理量来描述。
变式7-1 难度：★★
[湖北黄冈调考]如图所示，在两个相同的烧杯中分别盛有质量、初温都相等的水和牛奶，用两个相同酒精灯对其加热。
（1）加热过程中，发现要使它们上升相同的温度，需给水加热的时间要长一些，这是因为_____________________________。
（2）停止加热后，在相同时间内，盛有_________（选填“水”或“牛奶”）的烧杯温度下降得快些。若要使其温度下降不至太快，请说出一种方法：______________________。
变式7-2 难度：★★
为了比较水和煤油的吸热能力，晓雯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___________________________。

展开更多......

收起↑