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2021年中考物理总复习 专题13 内能
分子热运动、内能、比热容
（知识点+例题）
一、分子热运动：
1.物质的构成：
（1）常见物质是由分子、原子构成；
（2）构成物质的分子（原子）都在不停地做无规则的运动。
（3）固体分子排列整齐，气体分子可以到处流动。
【例题1】常见的物质是由极其微小的粒子 、 构成的。物质的存在有三种形态，这三种形态中分子间距最小的是 ；分子间作用力最小的是 ；体积不变，但没有确定形状、且具有流动性的是 。
【变式练习1】甲、乙、丙三幅图中，能形象地描述气态物质分子排列方式的是（　　）
甲：分子排列规则，就像坐在座位上的学生。
乙：分子可以移动，像课间教室中的学生。
丙：分子几乎不受力的作用，就像操场上乱跑的学生。
A.甲 B.乙 C.丙 D.乙和丙
2.扩散现象：（微观：分子、原子层面）
（1）定义：不同的物质在相互接触时，彼此（分子、原子）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，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。
（3）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。
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。
分子的热运动定义：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
【例题2】下列现象中，属于扩散现象的是（　　）
A.空气流动形成风 B.洒些香水使整个房间充满香味
C.潮湿的地面变干 D.扫地时，灰尘四起
【变式练习2】下列现象中，属于扩散现象的是（　　）
A.擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞 B.玉兰花开，闻到阵阵花香
C.秋天到来，树叶飘落 D.隆冬的田野大雪茫茫
【例题3】如图A所示，在一端开口的玻璃管中倒入一半水然后再注入一半的酒精，将管口密封后翻转让水和酒精充分混合，可以观察到混合液的体积 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水和酒精的总体积，这一现象说明了 。如图B所示，分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水，可以看到 水瓶中墨水扩散得快，这说明 跟温度有关。
【变式练习3】八月桂花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香，这说明（ ）
A.分子非常小 B.分了间有相互作用力
C.分子是可分的 D.分子处在无规则运动中
3.分子间的作用力： 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的：
固体、液体的分子间引力使其保持一定的体积
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；
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；
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10r0时，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略了。
即：分子间距离增加，则引力和斥力都减小，但斥力减小得多，引力减小得少，表现为引力；
分子间距离减小，则引力和斥力都增加，但斥力增加得多，引力增加得少，表现为斥力。
【例题4】如图所示的各种现象中，主要说明分子间存在引力的是（ ）
A.滴在热水中的墨水使热水很快变色
B.端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码
C.铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗透
D.抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合
【变式练习4】关于分子，下列说法正确的是（ ）
A.增大气体体积时，分子间只存在引力
B.减小气体体积时，分子间只存在斥力
C.拉伸固体时，分子间距离变大，势能减小
D.压缩固体时，分子间距离变小，势能增大
二、内能：
1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。单位：焦耳（符号：J）
任何物体在任何情况下都有内能。
2.影响物体内能大小的因素： ①温度 ②质量 ③材料 ④存在状态
（1）同一物体，温度升高，内能一定增加；
（2）同一物体，内能增加，温度不一定升高：（晶体在熔化的过程中）
3.改变物体内能的方法：做功和热传递
（1）做功：内能和其他形式的能（主要是机械能）的相互转化的过程。
（2）热传递：内能从一个物体转移到另外一个物体。
4.定义：热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体高温部分传到低温部分的过程。
（1）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。）
①热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；
②低温物体吸收热量，温度升高，内能增加；
（2）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。 做功和热传递改变物体内能上是等效的。
【例题5】关于温度、热能、内能，以下说法正确的是（　　）
A.对物体加热，物体的温度一定升高
B.物体温度越高，所含有的热量越多
C.物体的温度是0℃，其内能也是零
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
【变式练习5】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.物体的温度越高，物体的内能越大
C.物体的温度越低，所含的热量越少
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
【例题6】如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是（　　）
A.由滑梯滑下臀部会有灼热感 B.搓手取暖
B.钻木取火 C.水蒸气将木塞冲出
【变式练习6】下列所描述的场景中，属于利用热传递改变物体内能的是（ ）
A.冬天人们搓手取暖 B.从滑梯上滑下时臀部感觉到热
C.温室效应使得多年的积雪熔化了 D.古代的人钻木取火
三、比热容：
1.定义：单位质量的某种物质，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。
2.物理意义：物体吸热或放热能力；（物体比热容越大，吸热能力越强）
水的比热容是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。
（1）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。
（2）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。
（3）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。
3.热量的计算公式：Q＝cm△t
①温度升高时用：Q吸＝cm（t－t0）
②温度降低时用：Q放＝cm（t0－t）
③只给出温度变化量时用：Q＝cm△t
Q：热量——焦耳（J）；
c：比热容——焦耳每千克摄氏度（J/(kg·℃)）
m：质量——千克（kg）；
t：末温——摄氏度（℃）； t0：初温——摄氏度（℃）
【例题7】如图所示的木桶鱼是川西当地的一种特色吃法，把石头在油中加热到300 ℃～500 ℃ 高温后，倒入木桶，并将腌制的鱼片倒入装有高温石头的木桶内，再加入熬制好的鱼 骨汤闷煮2～3分钟即可食用。鱼片是通过 （填“做功”或“热传递”）的 方法来改变内能的，2 kg的石头从20 ℃加热到420 ℃，需要吸收 J的热量[c石=0.8×103 J/（kg·℃）]。
【变式练习7】如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、________相同的水和煤油。选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内___________________________。
（2）水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示，
①根据图甲可判断出a物质是_______。
②根据图乙可判断出_______吸热能力强。
（3）本实验采用的物理研究方法是__________法。
2021年中考物理总复习 专题13 内能
分子热运动、内能、比热容
（知识点+例题）
一、分子热运动：
1.物质的构成：
（1）常见物质是由分子、原子构成；
（2）构成物质的分子（原子）都在不停地做无规则的运动。
（3）固体分子排列整齐，气体分子可以到处流动。
【例题1】常见的物质是由极其微小的粒子 、 构成的。物质的存在有三种形态，这三种形态中分子间距最小的是 ；分子间作用力最小的是 ；体积不变，但没有确定形状、且具有流动性的是 。
【答案】分子；原子；固态；气态；液态。
【变式练习1】甲、乙、丙三幅图中，能形象地描述气态物质分子排列方式的是（　　）
甲：分子排列规则，就像坐在座位上的学生。
乙：分子可以移动，像课间教室中的学生。
丙：分子几乎不受力的作用，就像操场上乱跑的学生。
A.甲 B.乙 C.丙 D.乙和丙
【答案】C
2.扩散现象：（微观：分子、原子层面）
（1）定义：不同的物质在相互接触时，彼此（分子、原子）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，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。
（3）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。
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。
分子的热运动定义：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
【例题2】下列现象中，属于扩散现象的是（　　）
A.空气流动形成风 B.洒些香水使整个房间充满香味
C.潮湿的地面变干 D.扫地时，灰尘四起
【答案】BC
【解析】A.空气尽管是看不见的，但它是物质不是分子，因此风的形成不是扩散现象；
B.洒些香水使整个房间充满香味，是气体分子的扩散现象；
C.潮湿的地面变干，是水分子运动到了空气中，属于扩散现象；
D.扫地时，灰尘四起灰，是物体的运动，不是分子运动，不属于扩散现象。
故选BC。
【变式练习2】下列现象中，属于扩散现象的是（　　）
A.擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞 B.玉兰花开，闻到阵阵花香
C.秋天到来，树叶飘落 D.隆冬的田野大雪茫茫
【答案】B
【例题3】如图A所示，在一端开口的玻璃管中倒入一半水然后再注入一半的酒精，将管口密封后翻转让水和酒精充分混合，可以观察到混合液的体积 （选填“大于”、“小于”或“等于”）水和酒精的总体积，这一现象说明了 。如图B所示，分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水，可以看到 水瓶中墨水扩散得快，这说明 跟温度有关。
【答案】小于；分子间有间隙；热水；分子运动的快慢。
【解析】（1）因为分子间存在着间隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了。
（2）由于热水的温度高，故分子无规则运动剧烈，在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散的快。
【变式练习3】八月桂花盛开，微风吹过，飘来阵阵花香，这说明（ ）
A.分子非常小 B.分了间有相互作用力
C.分子是可分的 D.分子处在无规则运动中
【答案】D
3.分子间的作用力： 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的：
固体、液体的分子间引力使其保持一定的体积
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；
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；
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10r0时，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略了。
即：分子间距离增加，则引力和斥力都减小，但斥力减小得多，引力减小得少，表现为引力；
分子间距离减小，则引力和斥力都增加，但斥力增加得多，引力增加得少，表现为斥力。
【例题4】如图所示的各种现象中，主要说明分子间存在引力的是（ ）
A.滴在热水中的墨水使热水很快变色
B.端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码
C.铅板和金板长时间压紧在一起，铅和金会互相渗透
D.抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合
【答案】B
【解析】端面磨平的铅棒压紧后能够吊住大钩码，说明分子间存在着相互作用的引力。
【变式练习4】关于分子，下列说法正确的是（ ）
A.增大气体体积时，分子间只存在引力
B.减小气体体积时，分子间只存在斥力
C.拉伸固体时，分子间距离变大，势能减小
D.压缩固体时，分子间距离变小，势能增大
【答案】D
【解析】AB.物质是由分子或原子组成的，分子之间同时存在相互作用的引力和斥力；当增大或减小气体体积，也就是改变分子间距离时，分子间的引力和斥力都会发生变化，但引力和斥力仍然是同时存在的；此两选项均错误；
CD.分子之间存在相互作用力，所以存在分子势能；当拉伸或压缩固体时，分子间距离发生变化，势能相应变化；并且无论是拉伸还是压缩固体，势能都是增大的；C选项错误。D选项正确。
二、内能：
1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。单位：焦耳（符号：J）
任何物体在任何情况下都有内能。
2.影响物体内能大小的因素： ①温度 ②质量 ③材料 ④存在状态
（1）同一物体，温度升高，内能一定增加；
（2）同一物体，内能增加，温度不一定升高：（晶体在熔化的过程中）
3.改变物体内能的方法：做功和热传递
（1）做功：内能和其他形式的能（主要是机械能）的相互转化的过程。
（2）热传递：内能从一个物体转移到另外一个物体。
4.定义：热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体高温部分传到低温部分的过程。
（1）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。）
①热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；
②低温物体吸收热量，温度升高，内能增加；
（2）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。 做功和热传递改变物体内能上是等效的。
【例题5】关于温度、热能、内能，以下说法正确的是（　　）
A.对物体加热，物体的温度一定升高
B.物体温度越高，所含有的热量越多
C.物体的温度是0℃，其内能也是零
D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
【答案】D
【解析】A.对物体加热物体的温度不一定升高，如冰块熔化时，温度不变，故A错误；
B.热量不可以说含义热量，故B错误；C.一切物体都有内能，故C错误；D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，故D正确。故选D。
【变式练习5】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.物体的温度越高，物体的内能越大
C.物体的温度越低，所含的热量越少
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
【答案】B
【解析】A.因物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何温度的物体都有内能．此选项错误；B.温度影响内能的多少．物体的温度越高，具有的内能越大．此选项正确；
C.热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表达，而不能用“具有”或“含有”来修饰．此选项错误；D.内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，单比较物体的温度不能判断内能的变化．此选项错误。故选B。
【例题6】如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是（　　）
A.由滑梯滑下臀部会有灼热感 B.搓手取暖
B.钻木取火 C.水蒸气将木塞冲出
【答案】D
【变式练习6】下列所描述的场景中，属于利用热传递改变物体内能的是（ ）
A.冬天人们搓手取暖 B.从滑梯上滑下时臀部感觉到热
C.温室效应使得多年的积雪熔化了 D.古代的人钻木取火
【答案】C
三、比热容：
1.定义：单位质量的某种物质，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。
2.物理意义：物体吸热或放热能力；（物体比热容越大，吸热能力越强）
水的比热容是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。
（1）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。
（2）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。
（3）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。
3.热量的计算公式：Q＝cm△t
①温度升高时用：Q吸＝cm（t－t0）
②温度降低时用：Q放＝cm（t0－t）
③只给出温度变化量时用：Q＝cm△t
Q：热量——焦耳（J）；
c：比热容——焦耳每千克摄氏度（J/(kg·℃)）
m：质量——千克（kg）；
t：末温——摄氏度（℃）； t0：初温——摄氏度（℃）
【例题7】如图所示的木桶鱼是川西当地的一种特色吃法，把石头在油中加热到300 ℃～500 ℃ 高温后，倒入木桶，并将腌制的鱼片倒入装有高温石头的木桶内，再加入熬制好的鱼 骨汤闷煮2～3分钟即可食用。鱼片是通过 （填“做功”或“热传递”）的 方法来改变内能的，2 kg的石头从20 ℃加热到420 ℃，需要吸收 J的热量[c石=0.8×103 J/（kg·℃）]。
【答案】热传递；6.4×105。
【解析】改变物体的内能方法有做功和热传递，本题中的鱼片是通过吸收石头的热量来增加内能的，因此属于热传递。
Q吸＝c石m△t=0.8×103 J/（kg·℃）×2kg×（420℃-20℃）=6.4×105J。
【变式练习7】如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：
（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、________相同的水和煤油。选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内___________________________。
（2）水和煤油温度随时间变化的图像如图乙所示，
①根据图甲可判断出a物质是_______。
②根据图乙可判断出_______吸热能力强。
（3）本实验采用的物理研究方法是__________法。
【答案】（1）因为在探究“不同物质吸热能力”的实验中，应保证水和煤油的质量相同、吸收的热量相同．所以在两个相同的烧杯中加入初温相同、质量相同的水和煤油．选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内吸收相同的热量。
（2）①图甲中可知：Va＜Vb，
∵ρ水＞ρ煤油，∴质量相同时，V水＜V煤油，∴可判断出a物质是水；
②根据图乙可知：在质量、升高相同的温度时，a物质的加热时间长，说明a物质吸收的热量比b物质吸收的热量多；所以物质a的吸热能力强。
（3）本实验基本思路是先找出相同（保持不变）的实验条件，然后再找出不同的实验条件，最后观察实验结果跟变化的实验条件之间的关系．所以采用的物理研究方法是控制变量法。

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