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第3节 内 能
1.定义
物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和.
2.组成
分子动能:分子热运动的动能,与温度有关.
分子势能:分子间相互作用产生的势能,与物质状态和分子间距有关.
3.影响因素
温度:温度越高,分子动能越大,内能越大.
物质状态:同一物质在不同状态下,内能不同(气态>液态>固态).
质量:质量越大,分子数量越多,内能越大.
4.改变内能的方式
做功:通过机械作用改变内能.
实例:摩擦生热、压缩气体.
热传递:通过热量传递改变内能.
实例:加热物体、冷却物体.
例1 关于内能和热量,下列说法正确的是 ( )
A.物体的温度升高,内能增大 B.物体运动得越快,物体的内能越大
C.物体吸收热量,温度一定升高 D.温度越高的物体,所含的热量越多
解析:A.同一物体的温度升高,分子动能变大,内能增大,故A正确;B.内能是物体内所有分子
无规则运动的动能和分子势能的总和;物体由于运动而具有的能叫动能,物体运动得越快,物体
的动能越大,内能的大小与物体的动能大小无关,故B错误;C.物体吸收热量,温度不一定升高,
例如,晶体熔化时,吸收热量,温度不变,故C错误;D.热传递过程中,传递能量的多少叫热量,由
于热量是过程量,所以不能说物体含有多少热量,故D错误.故选:A.
答案:A
例2 关于内能、热量和温度,下列说法正确的是 ( )
A.物体温度升高,内能一定增大
B.物体内能增大,温度一定升高
C.热量一定是从内能大的物体传向内能小的物体
D.物体温度越高,含有的热量越多
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解析:A.物体温度升高,内能增大,可能是吸收了热量,也可能是由于外界物体对它做了功,故A
正确;B.物体内能增大,温度不一定升高,比如晶体熔化过程中,吸热内能增加,但温度不变,故B
错误;C.热传递的定义可知,热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,不能说是从内能大
的物体传向内能小物体,故C错误;D.在热传递过程中传递内能的多少叫热量,热量是个过程
量,不能说含有,故D错误.故选:A.
答案:A
例3 在“探究改变内能方式的实验”中,根据实验现象,回答以下问题:
(1)实验现象:如图所示,当活塞迅速下压时,棉花会燃烧.
(2)现象分析:因为活塞对空气 ,使空气的 增加, 升高,达到
棉花的着火点,从而使棉花燃烧起来.
(3)实验结论:做功可以改变物体的 .
解析:(2)当活塞迅速下压时,活塞压缩空气对空气做功,使空气的内能增加,温度升高,达到棉
花的着火点,从而使棉花燃烧起来.
(3)在上述实验过程中,压缩空气对空气做功,使其内能增加,所以得出的结论是做功可以改变
物体的内能.
答案:(2)做功 内能 温度 (3)内能
一、选择题
1.2022年卡塔尔世界杯是一场盛大的体育赛事,足球运动员在传球过程中,下列说法正确的是
( )
A.传球过程中如果所有外力突然消失,空中足球将保持静止
B.快速向前奔跑的接球运动员被绊住时向前倾倒,是由于受到了惯性力的作用
C.运动中的足球有内能,静止的足球没有内能
D.飞至运动轨迹最高点处的足球不处于平衡状态
2.下列说法正确的是 ( )
A.一个小球的运动速度越快,它的分子动能越大
B.两个铅块被紧压在一起,此时两铅块的原子之间只存在斥力不存在引力
C.扩散现象就是分子热运动,分子热运动就是扩散现象
D.气体、液体和固体之间均能发生扩散现象
3.罗老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验,她将一小团硝化棉放入厚玻璃筒
内,握住杠杆的A 端迅速向下压,棉花被点燃,下列说法正确的是 ( )
A.该杠杆是费力杠杆
B.该杠杆是省力杠杆
C.向下压活塞时,将内能转化为机械能
D.在B 点竖直向下压比在A 点竖直向下压省力
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4.下列关于温度、热量、内能的说法中正确的是 ( )
A.物体的温度升高时,它的内能一定增加
B.温度高的物体内能一定多
C.物体温度降低时,一定放出热量
D.物体吸热后,温度一定升高,内能也一定增加
5.关于温度、内能、热量和做功,下列说法正确的是 ( )
A.温度越高的物体具有的内能就越多 B.物体内能减少,一定对外界做了功
C.物体的温度不变,内能可以增加 D.物体含有的热量越多,温度就越高
6.下列属于通过做功途径改变物体内能的是 ( )
A.在阳光下晒被子 B.感冒发烧,用冷毛巾放在额头上
C.用气筒给轮胎打气,气筒壁发热 D.把凉牛奶放在开水中
7.2023年5月30日,我国搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射圆满成
功.火箭在大气层中上升时,箭体表面的温度升高,这是由于火箭 ( )
A.从周围的空气吸热 B.表面保护材料熔化吸热
C.克服空气摩擦做功 D.周围空气中水蒸气液化放热
8.物理学中,把“物体内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”,请你根据
这个意思,结合所学知识,分析下列判断正确的是 ( )
A.同一物体温度越高,物体内能越小
B.同一物体温度越低,物体内能越大
C.温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越大
D.温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越小
二、填空题
9.一般来说,冰水混合物的温度总保持在 ℃,冰水混合物的内能 (选填“为0”
或“不为0”).
10.吃火锅时,往火锅里加入食材,食材的温度升高,内能 (选填“增大”或“减小”).小美
夹起煮熟的粉丝,粉丝没有断开,说明分子间存在 .
三、简答题
11.在寒冷的冬天,有的同学将两手互搓使手变得暖和,有的同学将手放在嘴边哈气使手变得暖
和.请从物理学角度简要解释这两种方法使手变暖和的本质区别.
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四、实验题
12.小明发现用打气筒给篮球打气时外壁有些发热,于是他想,是什么原因导致打气筒的外壁发
热呢 小明就这个问题与同学小红进行了交流,联系所学物理知识,他们提出了以下两个
猜想:
A.活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热
B.活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热
于是他们设计了实验进行探究,选用的实验器材有:打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮
球等,分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点,如图所示.请回答下列问题:
(1)打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁.
(2)小明的实验方案是:用打气筒往气压不足的篮球内打气,10秒内使活塞在筒内往复运动
20次,立即用测温枪测出此时两个测温点的温度.待打气筒外壁温度降至室温(25℃)
后,放出篮球中的部分气体,使其内部气压与打气前相同,重复上述操作,实验数据记录
如表:
实验次数 时间t/s 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃
1 10 20 30.7 36.6
2 10 20 30.2 36.2
3 10 20 30.5 36.3
小明分析表中实验数据可以验证猜想 (填字母)是导致打气筒外壁发热的原因.
(3)小红回顾整个实验过程,分析实验数据,认为小明得出的结论不够严谨,理由是在实验过
程中,活塞向下运动时既克服摩擦做功,又压缩空气做功,无法准确地确定外壁发热的原
因.于是他们对实验进行改进,对猜想 A再次进行探究,打气筒 (选填“与”或
“不与”)篮球连接,让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数,用测温枪测出打气筒外
壁的温度,若上部和下部温度 (选填“相同”或“不同”),则说明猜想 A是正
确的.
7816.增大 比热容 17.夜晚海水温度高于陆地温 =2.52×107J.
度. 18.因为水的比热容较大,相同质量的水和其 (3)经过10h阳光的照射接收的太阳能:E=
他物质比较,降低相同的温度,水对冻鸡腿放出的热 5.04×106J×10=5.04×107J;则热水器的效
量多,所以冻鸡腿在自来水中比在空气中解冻快. 率: Q 2.52×10
7J
η = ×100% = 7 ×100%
19.(1)天平 秒表 加热时间的长短 没有控制 E 5.04×10J
水和食用油质量相同 (2)B 20.(1)39 (2)乙 =50%.
甲 (3)3∶2 (4)使甲、乙两种液体在相同的时间 第2节 热 机
内吸收的热量相同 1.B 2.A 3.A 4.C 5.C 6.A 7.B 8.B
21.(1)水放出的热量:Q吸=c水 m(t0-t)=4.2× 9.D 10.D 11.A 12.C 13.内能 机械能
103J/(kg·℃)×0.1kg×(90℃-40℃)= 乙 14.D 无 15.内能 比热容 16.变小 比热
2.1×104J. 容 3000 17.36000 18.变 低 内 机 械 做
(2)凉牛奶置于放在室内盛有热水的敞口玻璃 功 600
5
杯中加热时,有热量散失到空气中,所以热水放 19.(1)燃气对活塞的平均压力:F=pS=5×10Pa
出的热量大于牛奶吸收的热量. ×120×10
-4m2=6000N;一个做功冲程中燃气
第2节 分子动理论的初步知识 对活塞做的功:W =Fs=6000N×0.3m=
1800J;曲轴每转两圈对外做功一次,所以1.D 2.D 3.B 4.D 5.B 6.C 7.C 8.D 1min
() () 转动 周
,要做功 次,所以内燃机每分钟
9.1 引力 2 扩散 10.做无规则运动 间隙
300 150
做的功:W 总=150×1800J=2.7×105J.11.扩散 温度 12.大 斥力 13.用热水洗涤沾
5
满油污的盘子效果更好,是因为温度越高,油污分子 (2)内燃机的功率:
W 2.7×10J
P= t= 60s =4500W.
运动 越 剧 烈,扩 散 越 快,更 容 易 与 盘 子 分 离.
14.(1)分子间有间隙 不能 混合后总体积变化 第3节 热机的效率
不明显 (2)分子间有引力 (3)分子在永不停息 1.D 2.D 3.D 4.B 5.B 6.D 7.C 8.C
地无规则运动
9.A 10.D 11.D 12.D 13.4.6×106 不变
第3节 内 能 14.10 9.2×10
7 30 15.(1)内 机械 (2)能
(3)3.6×1010 16.1∶2 17.比 热 容 酒 精
1.D 2.D 3.B 4.A 5.C 6.C 7.C 8.C 18.1200 8.28×105 19.30% 降低 20.(1)相等
9.0 不为0 10.增大 引力 11.两手互搓,克服 (2)自下而上 初温 (3)煤油 (4)热传递 (5)
摩擦做功,手的内能会增大,温度会升高,是通过做 偏小
功的方式改变物体内能,属于能量的转化;对手哈气, 21.(1)消耗的航空燃油的质量:m航空燃油=1.35t=
是通过热传递方式改变手的内能,手会变热,属于能量 1.35×103kg,消耗的航空燃油完全燃烧放出的
的转移. 12.(1)热传递 (2)B (3)不与 不同 热量:Q放=m航空燃油 q航空燃油=1.35×103kg×4
第十四章 内能的利用 ×107J/kg=5.4×1010J.
第1节 能量的转化与守恒 (2)飞机飞行的时间t=20min=1.2×10
3s,由
W
, :
1.C 2.C 3.D 4.B 5.D 6.D 7.C 8.B P= 得 发动机所做有用功t W 有用=Pt=2.25
9.C 10.D 11.电 不变 12.守恒 不能够 ×104×103 W×1.2×103s=2.7×1010J;发动
方向 13.太阳 转化 14.太阳 15.机械能 : W
10
有用 2.7×10 J
机的热效率 = ×100%= ×
80% 72% 16.(1)做功 不变 25 (2)惯性 η Q放 5.4×1010J
(3)比热容 (4)40 100%=50%.
17.(1)由
m
ρ= 可得,热水器中水的质量:V m=ρV 第四部分 新知测效
=1.0×103kg/m3×100×10-3m3=100kg.
() 暑期学情测评(一)2 热水器中的水10h需吸收的热量:Q=
cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×60℃ 1.C 2.D 3.C 4.D 5.B 6.C 7.A 8.B
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