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主 题 13：内能
人教版2024年中考物理一轮复习
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课标解读
单元概述
核心知识
链接中考
第1节 分子热运动
第2节 内能
第3节 比热容
部编版七年级上册
2022年新课标解读
1.知道常见的物质是由分子、原子构成的
2.理解内能和热量
3.知道自然界和生活中简单的热现象。
4.了解分子热运动的主要特点，知道分子动理论的基本观点。
5.通过实验，了解比热容，尝试用比热容说明简单的自然现象。
本章概述
从本章开始，在八年级对运动研究的基础上，开始热学相关知识的学习，从宏观的物体运动进入微观的分子热运动，从机械能拓展到内能，在八年级上册宏观热现象的基础上介绍其深层次的微观机制。
本章是初中物理的重点内容，也是物理学研究的一个重要领域。从可以直接感知的宏观现象推测无法直接感知的微观机理，是一种重要的科学研究方法。本章的学习，不仅可以帮助学生深入理解以前学过的一些热现象的本质，为下一章学习内能的利用打下基础，而且也向学生介绍了一种科学研究的方法。
比热容
热传递
做 功
内 能
解释现象
计算热量
应用
建立概念
改变方式
改变方式
建立概念
分子
动理论
思维导图
分子动理论
物质的构成
分子间的
作用力
分子热
运动
①物质是由大量的分子、原子构成的.
②人们通常以10-10m为单位来量度分子.
①扩散：不同物质在互相接触时彼此进入对方
的现象，叫扩散.
②一切物质的分子在不停地做无规则运动。
温度越高，分子运动越剧烈，分子的这种
无规则运动叫做分子的热运动.
分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力.
核心考点1——分子热运动
分子特点
（1）体积小
（2）数量大　
常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
分子非常小，人们通常以10-10 m为单位来量度分子。
物质的构成
一滴水中所含的水分子数大约是1.67×1021个。如果你以这样的速度喝水：一秒钟喝一口，一口吞下一亿个水分子，不停地喝下去，要把一滴水中的水分子全部吞进肚里，需要多长时间？53万年！
重难解析
扩散：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做着无规则运动。
分子热运动
重难解析
分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征。气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有相互作用力。
固体、液体、气体物质的宏观特性和微观描述
固体分子间距
液体分子间距
气体分子间距
重难解析
物态 微观特征 宏观特征 分子间距离 分子间作用力 有无固定形状 有无固定体积
固体
液体
气体
很小
较大
很大
很大
较大
很小(几乎为零)
有
无
无
有
有
无
重难解析
例1.下列现象中与分子热运动有关的是（ ）。
A．余音绕梁 B．尘土飞扬 C．桂花飘香 D．大雪纷飞
【解析】A．余音绕梁是指声波在空气中传播，不是分子热运动
B．分子热运动是构成物体的分子作永不停息的无规则运动；尘土飞扬，尘土是大颗粒，不是分子
C．桂花飘香，是气味分子在运动
D．大雪纷飞，雪不是分子，故不是分子热运动
典型例题
例2.如图所示，其中的示意图形象地反映了物质气、液、固三态分子排列的特点，甲图反映的是____态分子的排列，乙图反映的是____态分子的排列，丙图是_____态分子的排列。
比较甲、乙、丙三图可以发现，图乙中物质的分子位置固定，该物质具有确定的体积与形状，所以乙中物质为固态物质；图丙中物质的分子间距离较大，没有确定的形状，但有一定的体积，所以丙中物质为液态物质；图甲中物质分子间距离很大，没有确定的体积与形状，所以甲中物质为气态物质。
气
固
液
典型例题
1.【多选】下列现象中能说明分子做无规则运动的是（ ）
A．秋天，桂花飘香
B．车加油时，能闻到汽油味
C．加了白糖的水会变甜
D．扫地时灰尘飞舞
ABC
特别说明
机械运动是物体间位置的变化，是宏观物体的运动；
热运动是构成物质分子的无规则运动，是微观粒子的运动。
机械运动
小试牛刀
①物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，
叫物体的内能；单位是焦（J）.
②一个物体温度升高时，它的内能就增加；
一个物体温度降低时，它的内能就减少.
③影响内能大小的因素：物体温度、质量、状态.
内 能
热传递和做功改变物体的内能是等效的.
热传递
实质：内能的转移.
内能改变的量度：热量.
做 功
实质：内能与其它能的转化.
内能改变的量度：功的多少.
改变内能的
两种方法
内 能
核心考点2——内能
微观
分子数量
分子运动的剧烈程度
分子间距大小变化
特别说明：物体温度降低时内能减小，温度升高时内能增加；反过来，物体内能改变时，温度不一定改变。如：水结冰时，放热但温度保持不变。
宏观
质量大小
温度变化
体积大小变化
影响内能大小的因素
重难解析
具有什么特性
是否 看得见
能否 直观感受
是否每时每刻都有
分子总是在永不停息地运动，因此，内能应该每时每刻，不论何种状态都具有
机械能
宏观特性
看得见
能直观感受到
内能
微观特性
看不见
只能借助它表现出来的现象感知
物体的机械能不是每时每刻都有
内能和机械能的区别
重难解析
发生热传递时，高温物体内能减少，温度降低；低温物体内能增加，温度升高，
在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
热量和热传递
1. 热传递
当两个物体温度相同时，热传递停止.
重难解析
实验观察1
空气压缩引火仪
压缩空气
分子间作用力增大
分子间距离变小
对物体做功，物体的内能会增大。
研究对象是___________________.
放入棉花的目的是____________________________.
空气，而不是硝化棉
利用转换法显示空气温度升高
分子势能增大
分子内能增大
温度升高达到燃点
2.做功
重难解析
给烧瓶内打气
软木塞跳起
水蒸气温度降低
气体内能减小
物体对外做功，物体的内能减小
实验观察2
水蒸气膨胀做功
水蒸气液化成小水珠（白雾）
重难解析
例1．下列实例中，通过做功改变内能的是（ ）。
A．盛夏时，吃雪糕解暑；
B．搓手时，手感到热；
C．天冷时，用热水袋取暖；
D．发烧时，用湿毛巾给头部降温
【解析】A、盛夏时，吃雪糕解暑，雪糕吸收热量，人体放热，是能量的转移，是通过热传递改变物体的内能；
B、搓手时，手感到热，手的温度升高、内能增大，即机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
C、天冷时，用热水袋取暖，热水袋放出热量、温度降低，即发生了热传递，是通过热传递改变物体的内能；
D、发烧时，用湿毛巾给头部降温，毛巾吸收热量、温度升高，是能量的转移，是通过热传递改变物体的内能。
典型例题
例2.生活中常提到“热”字，但其含义各不相同，有温度、热量、内能等含义。请写出下面几种情形中“热”字的含义：
（1）“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指___________。
（2）“物体吸热升温”，其中的“热”是指___________。
（3）“摩擦生热”，其中的“热”是指___________。
（4）“今天的天气很热”，其中的“热”是指___________。
内能
温度
温度
热量
（1） （4）温度指物体的冷热程度，“壶中的水被烧热了”， “今天的天气很热”，其中的“热”是指温度高。
（2）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，“物体吸热升温”，其中的“热”是指热量。（3） “摩擦生热”是指克服摩擦中做功，机械能转化为内能，其中的“热”是指内能。
典型例题
1.关于内能和温度，下列说法正确的是 （ 　）
A．0℃的冰块内能为零
B．温度高的物体，内能一定大
C．物体内能增加，温度一定升高
D．物体温度升高时内能增加
D
一切物体都有内能
温度高的物体，但质量小，内能不一定大
晶体熔化过程中，质量、温度不变，但吸热，故内能增加且温度不升高
小试牛刀
2.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
D
×
√
题图为晶体在凝固过程中的图象
伴随时间变化，晶体不断放出热量
×
温度越高分子运动越剧烈，分子动能越大
在水平段为液态到固态的转变过程
温度不变，放出热量，内能减少
温度继续下降过程中内能不断减少
×
小试牛刀
①物质的吸热能力：与质量、升高的温度、物质种类有关。
②物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。
③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，叫这种物质的比热容。
④公式： C
⑤单位：J/（kg·℃）
⑥比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。
比热容
热量的
计算
①影响吸放热的因素：物质种类、质量、升高的温度。
②吸热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
③放热公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
比热容
核心考点3——比热容
1. 比热容
（1）物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。
（2）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，叫做这种物质的比热容。
（3）定义式：比热容 C
（4）公式中各物理量及其单位：
Q 表示物质吸收或放出的热量，单位是焦耳（J）
m 表示物体的质量，单位是千克（kg）
Δt 表示升高（或降低）的温度，单位是摄氏度（℃）
c表示物质的比热容，单位是焦/（千克·℃），符号: J/(kg·℃)
重难解析
（5）实验证明：
单位质量的某种物质，温度降低1℃时放出的热量，也等于这种物质的比热容。
（6）水的比热容是：4.2×103J/（kg·℃）。表示的物理意义：1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J.
（7）比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。
①同种物质的比热容是不变的，与质量、变化的温度、吸收的热量无关，它仅与物质的种类和状态有关。
②比热容反映了物质的吸热能力，比热容越大，越不容易升温，也不容易降温。
重难解析
2. 热量的计算
根据比热容公式C
（1）物体温度升高时吸收的热量为：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
（2）物体温度降低时放出的热量为：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
t0 表示物体原来的初温度，t 表示物体的末温度。
（3） 各物理量单位的选择
m 表示物质的质量，单位：kg
△t表示改变的温度，单位：℃
C 表示物质比热容，单位： J/（kg·℃）
Q 表示吸收或放出的热量，单位：J
重难解析
3. 热平衡
（1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”.
（2）热平衡方程：Q吸 = Q放
重难解析
例1．如图所示，是根据“探究不同物质吸热能力”实验数据绘制的a、b物质的温度﹣时间图像，实验中两种物质的质量相同，初温度相同，选用的加热器相同，由图像可知（ ）。
A．加热相同时间，a物质吸收热量多，比热容小；
B．加热时间相同，a物质的末温度高，比热容大；
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，比热容小；
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，比热容大
【解析】A．加热器相同，说明加热器相同的时间内释放的热量相同，加热时间相同，故吸收的热量是相同的
B．加热时间相同，吸收相同的时间内，a升温快，说明a的比热容比较小
C．吸收热量相同，b物质温度升高慢，a的比热容大
D．吸收热量相同，b物质的末温度低，升温比较慢，故b的比热容大
典型例题
例2.一质量为2kg的金属块，被加热到500℃后，立即投入质量为1kg，温度为20℃的冷水中，不计热量损失，最终水的温度升高到80℃. [c水＝4.2×103J/（kg ℃）]。求：
（1）水吸收的热量？
（2）金属块的比热容？
（1）水吸收的热量为 Q吸=cm（t t0）
=4.2×103 J/（kg·℃）×1kg×（80℃-20℃）= 2.52×105J
（2）根据题意有Q吸= Q放， Q放=c金m金（t金 t）
所以 2.52×105J =c金×2kg×（500℃-80℃）
金属块的比热容 c金=0.3×103 J/（kg·℃）
典型例题
1.如图装置，用铁夹将温度传感器、两个试管固定在铁架台上，两试管装有质量相同的不同种液体，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触，传感器通过数据采集线与计算机相连接，在计算机上得到的实验图象如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．加热t1时间，甲吸收热量多
B．甲的比热容大
C．甲、乙升高相同的温度，甲吸收
热量多
D．吸收相同的热量，甲升温比乙多
D
小试牛刀
2.一个质量为1.5kg的钢刀，加热到440℃，然后在空气中自然冷却，室温为20℃，求：
（1）这把钢刀在冷却过程中放出多少热量？
（2）若把这些热量给35℃、1kg的水加热，水温升高到多少摄氏度？（标准气压下）[已知钢的比热容为0.46×103J/（kg ℃），水的比热容为4.2×103J/（kg ℃）]
【解析】（1）知道钢刀的质量、比热容、初温和末温，利用Q=cm△t求放出的热量；
（2）由题知，水吸收的热量为钢刀放出的热量，再利用Q吸=cm△t，求水升高的温度，进而求出末温，注意水沸腾时吸收热量、温度不变。
小试牛刀
链接中考
1.下列关于分子间的作用力的说法中正确的是（　　）
A．一根铁棒很难被拉断，这说明铁棒的分子间只存在引力
B．液体非常容易流动，这说明液体分子间主要是斥力
C．气体很容易被压缩的原因是因为气体分子间没有作用力
D．分子间的距离减小，分子间的引力和斥力都增大
2.端午情浓，粽叶飘香。端午节那天，小明家里弥漫着粽子的清香。这现象表明（　　）
A．分子间存在引力
B．分子间存在斥力
C．温度越高分子运动越慢
D．分子在不停地做无规则的运动
D
D
3.美丽的江城荆州，山清水秀、景色怡人。以下江城美景的形成，与“分子动理论”有关的是(　 )
A.荆江河道，江水奔腾 B.章华寺内，暮鼓晨钟
C.洪湖百里，荷花飘香 D.植物园中，花团锦簇
4.有关分子热运动，下列说法正确的是（ ）
A.液体很难被压缩，说明分子间有斥力
B.扫地时尘土飞扬，说明分子在做无规则运动
C.扩散现象不能在固态中发生
D.物体温度越低，分子运动越剧烈
C
A
链接中考
5.如图是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置，下列关于该两组实验的说法正确的是（ ）。
A．每组实验中，燃料的质量均应相等；
B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等；
C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少；
D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少
B
链接中考
6.用两个相同的电加热器给质量相同的水和某种液体加热，每隔1min记录一次温度，如下表所示。求该液体的比热容。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
加热时间/min 0 1 2
水的温度/℃ 20 26 32
液体的温度/℃ 20 34 48
解：按1 min计算，水吸收的热量为：
Q吸1＝c水m(t－t0)＝c水m(26 ℃－20 ℃)
同理，1min液体吸收的热量为：
Q吸2＝cm(34 ℃－20 ℃)
有：c水m(26 ℃－20 ℃)＝cm(34 ℃－20 ℃)
解得该液体的比热容为：c＝1.8×103 J/(kg· ℃)
链接中考

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