【弯道超车】教科版2024物理 九年级上册 1.2 内能与热量 预习学案(有答案)

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【弯道超车】教科版2024物理 九年级上册 1.2 内能与热量 预习学案(有答案)

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1. 知道温度与分子热运动的关系,了解热运动的概念。
2. 理解内能的定义,能说出影响物体内能大小的因素。
3. 知道改变内能的两种方式,并能举例说明。
4. 知道燃烧放热的本质是化学能转化为内能,并掌握热值计算的方法。
5. 能用分子动理论解释温度、内能和热运动之间的关系,并能用内能知识解释生活中的常见现象,认识物理知识在解释自然现象和实际问题中的作用。
夏日艳阳下,气温飙升至 35℃,手中的冰淇淋很快融化流淌。太阳源源不断向大地输送能量,让冰凉的雪糕吸收能量、温度升高。万物都蕴藏着看不见的内部能量,冷热变化背后都和能量传递有关。今天我们就一起学习内能与热量,解开温度变化、吸放热背后的能量奥秘。
知识点一:温度与热运动
1.温度表示物体的 ,温度的常用单位是 ,符号 。
2.物体的温度越高,扩散越快,构成物体的大量分子的无规则运动越 。
3.我们通常把物体内部大量分子的无规则运动叫做分子 。
知识点二:物体的内能
1.运动的物体具有动能,做热运动的分子同样也具有动能。分子间存在引力和斥力,像弹簧连接着,伸缩的弹簧具有弹性势能,彼此间相互作用的分子间也具有势能。物体内部所有 与 的总和,叫做物体的 。
2.组成物体的分子在 ,所以分子动能永远不可能为零,任何物体在任何情况下都有内能。同一物体,温度越高,物体内部分子运动越 ,分子动能越 ,内能也越 。内能的改变会影响物体内部 及 ,引起热膨胀、熔化、凝固、蒸发等热现象。
知识点三:改变内能的方式
1.改变物体内能的方式有两种,一种是以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递,叫做 。相互接触的物体发生热传递的条件是两物体间有 ,内能由 温物体向 温物体传递,在热传递的过程中,转移内能的多少叫作 。
2.另一种是从其他形式的能量转化为内能,或内能转化为其他形式的能,叫作 。外界对物体做功时,物体的内能会 ,物体对外界做功时,物体本身的内能会 。
知识点四:燃烧:放出热量
1.燃料的燃烧是一种 ,在燃烧的过程中,燃料的 转化为 。
2.为了描述燃料的燃烧特性,我们把燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料的质量m的比,叫作燃料的 ,用符号 表示,单位 ,符号 ,公式 。
3.对于气体燃料,热值常用 表示。
【例题1】下下列关于物体的温度和内能说法正确的是( )
A.温度越高的物体,内能越大 B.摩擦生热是通过做功的方式改变物体的内能
C.物体运动的速度越快,内能越大 D.﹣20℃的冰块没有内能
【变式1-1】小丽为妈妈的生日做了一桌美食(如图所示),下列对美食制作过程说法正确的是( )
A.锅中冒出的“白气”是水蒸气液化形成的
B.砂锅煲汤是通过热传递的方式减小内能
C.冰冻食物在解冻的过程中温度不断降低
D.食物香气四溢是因为分子之间存在引力
【变式1-2】古代人们常用钻木取火,下列情况改变内能方式与其不同的是( )
A.甲图:冬天搓手取暖 B.乙图:小朋友溜滑梯臀部发热
C.丙图:热鸡蛋放在冷水中冷却 D.丁图:压缩空气使其内能增大
【变式1-3】在“航天日”主题活动中,小明用塑料瓶自制了“水火箭”(如图所示)。发射时,“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力,利用了物体间力的作用是________的;“水火箭”飞出后,瓶内气体温度降低,内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【例题2】如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中(  )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
【变式2-1】景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器,如图所示。以牛角作套筒,木质推杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程中,筒内密封气体的( )
A.分子动能减小 B.密度不变 C.分子数增加 D.内能增大
【变式2-2】“煮”的篆体写法如图。表示用火烧煮食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是(  )
A.热水暖手 B.钻木取火 C.搓手取暖 D.擦燃火柴
【变式2-3】关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收了热量 B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体内能增加,一定是外界对它做了功 D.物体吸收热量,温度可能不变
一、单选题
1.工人将液态的蜡烛油放在室温中,该液体从80℃降至25℃,液体在此过程(  )
A.对外放热,内能一直减少 B.某时刻温度保持不变,不吸热也不放热
C.存在液化现象,内能一直增加 D.存在凝固现象,内能保持不变
2.下图所示的是明朝的《天工开物》中用铜铸币的情景,下列说法正确的是(  )
A.用炉火加热铜是通过做功的方式使铜内能增大的
B.熔化的液态铜温度高因为其含有的热量多
C.铜熔化时,质量不变,内能也不会变化
D.铜币在冷却过程中,将内能转移给模具和空气
3.下列生活中的实例不能说明分子在不停地做无规则运动的是(  )
A.坐在教室里,闻到桂花的香味
B.将一勺糖放入一杯清水中,一段时间后整杯水都变甜了
C.打扫教室地面时,看到灰尘在空中飞舞
D.腌制腊肉时,将盐涂抹在肉表面,几天后整块肉都变咸了
4.剑门豆腐雪白、细嫩、味美,是广元非物质文化遗产代表之一,其通常选用剑门山区出产的黄豆为原料,使用来自剑门七十一峰的“剑泉”水,经多道工序制成,其中煮浆工序是将过滤好的豆浆用中火烧开,转小火继续煮。下列说法中正确的是(  )
A.煮浆时高温的锅把温度传递给低温的豆浆
B.煮浆时是利用做功的方式增加豆浆内能
C.煮浆时豆浆的温度越高,含有的热量就越多
D.闻到豆腐浓浓的香味,是因为分子在不停地做无规则运动
5.小玲用天然气炉灶煲汤,看到锅边会冒出“白气”,以下说法中正确的是(  )
A.汤水在沸腾的过程中温度不断升高
B.在煲汤的过程中,天然气的热值保持不变
C.“白气”是汽化形成的水蒸气
D.加大火力可以提高汤水的沸点
6.如图所示为一种自热火锅。自热火锅配有发热包,将发热包和冷水放到外盒中,产生化学反应,从而加热上层食物。加热过程中,下列说法错误的是(  )
A.食物内能增加 B.食物放出热量
C.闻到食物香味是扩散现象 D.食物通过热传递改变内能
7.育才中学食堂食品丰富,其中涉及到的热学知识说法正确的是(  )
A.冰凉的酸奶温度很低,其分子是固定不动的
B.饼干很难被压缩,因为固体分子间只存在斥力
C.热汤倒入米饭中,米饭变热,米饭的内能增大
D.面条的温度越高,面条含有的热量就越多
8.关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是(  )
①物体温度越低,内能越小,0℃的物体没有内能
②改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④一切物体都具有内能,而不一定具有机械能
A.只有 B.只有 C.只有 D.只有
9.下列说法中正确的是(  )
A.一个物体有内能,就一定有机械能 B.一个物体没有机械能,但一定有内能
C.一个物体没有内能,但一定有机械能 D.因为内能与温度有关,0℃的物体没有内能
10.如图是《天工开物》中记载的用柴火灶“炒蒸油料”的情景,下列改变物体内能的方式与此情景相同的是(  )
A.天冷时搓双手取暖
B.给饮料加冰块降温
C.运动后体温升高
D.给自行车打气时气筒壁发热
二、填空题
11.2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式在北京天安门广场隆重举行。东风-5C洲际战略核导弹亮相阅兵式,其打击范围可覆盖全球。东风-5C加注的是液体燃料偏二甲肼,具有较大的 ,可为导弹提供强大的推力。导弹发射过程中,通过燃料燃烧产生高温高压的气体从尾部喷出,从而推动导弹升空。
12.如图所示是长安臊子面,据传其起源可以追溯至西周时期,与文王武王的故事有着千丝万缕的联系。煮面时,将面条放入沸水中,面条的内能会 (选填“增加”或“减少”),这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能。最终面条与水的温度相同,它们之间 (选填“会”或“不会”)再发生热传递。
13.班级厨艺展示活动中,小丽用煤气灶做的湖南特色菜“剁椒鱼头”香气四溢。“剁椒鱼头”香气四溢是 现象,说明分子在不停地做无规则的运动。细心的她发现火苗呈黄色,这是煤气燃烧不充分的表现,此时应注意通风。煤气燃烧不充分时,其热值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.建筑工人在固定铁钉时,用铁锤多次敲击铁钉,使铁钉温度升高,内能 ;随后将灼热的铁钉浸入冷水中冷却,这是通过 的方式减小铁钉的内能。
15.如图所示是我国自主设计的“人造太阳”实验装置——东方超环,它在1亿度超高温度下运行了近10秒。其反应原理与太阳类似,即通过核 变,释放巨大的核能。核反应的主要原料是氘,它可以从海水中提取,1 L海水中含有的氘,这些氘完全核反应所释放的能量相当于300L汽油完全燃烧所释放的能量,为 J。(ρ汽油=0.71×103 kg/m3,q汽油=4.6×107 J/kg)。
三、实验题
16.为探究物质的奥秘,进行了如图所示的实验。
(1)图甲中,将体积相同的酒精和水,充分混合后总体积变小,说明分子间存在 。
(2)在两个相同的烧杯中,分别倒入质量相等的冷水和热水,然后同时向两烧杯中各滴入一滴相同的红墨水,观察到图乙所示的扩散现象,这说明扩散现象的快慢与 有关。
(3)图丙中,弹簧测力计下吊着一块干净的玻璃板,先让玻璃板刚好和水面接触,再缓慢提起测力计,发现玻璃板离开水面的瞬间,其示数变 ,明分子间存在 力。
17.如图是物质由液态变为固态过程温度随时间变化的图象,根据图象可以判断:
(1)该物质固态时应为 (选填“晶体”或“非晶体”);
(2)时刻物体的分子动能 (选填“大于”、“小于”或“等于”)时刻物体的分子动能;
(3)经历从时刻时,内能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
18.如图所示是“探究改变物体内能”的实验。
(1)烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能增大,这是通过
(选填“热传递”或“做功”)的方式改变了瓶内气体的内能;
(2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现,这是因为瓶内气体对外做功后,内能 (选填“增大”“减小”或“不变”),温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)的缘故;
(3)我们发现,用这种方式改变物体的内能时,能量是在 能和机械能之间相互转化的。
温度、内能、热量
温度:是用来表示物体冷热程度的物理量:从分子动理论观点看,温度是物体分子平均动能的标志,温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计学意义,对于个别分子来说,温度是没有意义的。
内能:广义来说,内能指物体内部所包含的总能量,包括分子无规则热运动的动能、分子间的相互作用能、分子和原子内的能量及原子核内的能量等.在热学中,由于在热运动中后项不发生变化,所以内能一般指前两项.由于分子的动能跟温度有关,分子间的相互作用能跟分子间的距离有关,所以,物体的内能跟温度、体积都有关系。
热量:指热传递过程中内能的改变量.因此,热量是一个过程量,与内能是一个状态量不同.在热传递过程中。物体内能的变化不能用功来量度,只能用热量来量度.
功也是一个过程量,做功也可以改变内能;因此,也是内能变化的量度.做功和热传递对于改变物体的内能是等效的,但两者是有区别的:做功(机械功)改变内能是物体有规则运动的能量转化为分子无规则运动的能量;热传递则是分子无规则运动的能量在物体间的转移.
参考答案
知识点一
1.冷热程度;摄氏度;℃
2.剧烈
3.热运动
知识点二
1.分子动能;分子势能;内能
2.永不停息地做无规则热运动;剧烈;大;大;分子运动快慢;分子间相互作用情况
知识点三
1.热传递;温度差;高;低;热量
2.做功;增大;减小
知识点四
1.化学变化;化学能;内能
2.热值;q;焦每千克;J/kg;Q放=mq
3.J/m3
二、例题与变式答案
例题 1
B
变式 1-1
A
变式 1-2
C
变式 1-3
相互;减小
例题 2
A
变式 2-1
D
变式 2-2
A
变式 2-3
B
三、单选题
1.A
2.D
3.C
4.D
5.B
6.B
7.C
8.D
9.B
10.B
四、填空题
11.热值
12.增加;热传递;不会
13.扩散;不变
14.增大;热传递
15.聚;9.798×109
五、实验题
16.(1) 间隙 (2) 温度 (3) 大;引
17.(1) 晶体 (2) 大于 (3) 减小
18.(1) 做功 (2) 减小;降低 (3) 内

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