






人教版第十三章 內(nèi)能第2節(jié) 內(nèi)能精品課時(shí)練習(xí)
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這是一份人教版第十三章 內(nèi)能第2節(jié) 內(nèi)能精品課時(shí)練習(xí),文件包含人教版物理九年級全冊同步精品講義153串聯(lián)和并聯(lián)原卷版doc、人教版物理九年級全冊同步精品講義153串聯(lián)和并聯(lián)教師版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共35頁, 歡迎下載使用。
1.會用類比法建立內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系;
2.知道改變物體內(nèi)能的兩種方式;
3.知道熱量的概念及單位;
4.知道生活中通過做功改變物體內(nèi)能的實(shí)例。
【知識導(dǎo)圖】
【基礎(chǔ)知識】
知識點(diǎn)一、內(nèi)能
1.分子動能和分子勢能
(1)分子動能:分子在永不停息地做著無規(guī)則的熱運(yùn)動。物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則熱運(yùn)動所具有的能量稱為分子動能。物體的溫度越高,分子運(yùn)動得越快,它們的動能越大。
(2)由于分子之間具有一定的距離,也具有一定的作用力,因而分子具有勢能,稱為分子勢能。分子間距發(fā)生變化時(shí),物體的體積也會變,所以分子勢能與物體的體積有關(guān)。
2.內(nèi)能
(1)內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
(2)內(nèi)能的單位:焦耳,簡稱焦,符號J。
3.對內(nèi)能的理解
內(nèi)能是物質(zhì)分子的熱運(yùn)動能量,是由物質(zhì)內(nèi)部狀況決定的能量。物質(zhì)由大量分子、原子組成,儲存在系統(tǒng)內(nèi)部的能量是全部微觀粒子各種能量的總和,即微觀粒子的動能、勢能、等的總和。物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動跟溫度直接相關(guān),物體內(nèi)部大量做熱運(yùn)動的粒子之間也具有動能和勢能,動能和勢能的總和叫做內(nèi)能。
理解物體內(nèi)能時(shí),要注意以下三點(diǎn):
(1)內(nèi)能是指物體的內(nèi)能,不是分子的,更不能說內(nèi)能是個別分子和少數(shù)分子所具有的。內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子共同具有的動能和勢能的總和,所以,單純考慮一個分子的動能和勢能是沒有現(xiàn)實(shí)意義的。
(2)任何物體存任何情況下都有內(nèi)能。
(3)內(nèi)能具有不可測性。只能比較物體內(nèi)能的大小,不能確定這個物體具有的內(nèi)能究竟是多少,因?yàn)閮?nèi)能是物體的所有分子具有的總能量,宏觀量度比較困難。
4.影響物體內(nèi)能大小的因素
(1)溫度是影響物體內(nèi)能最主要的因素,同一個物體,溫度越高,它具有的內(nèi)能就越大,物體的內(nèi)能還受質(zhì)量、材料、狀態(tài)等因素的影響。
(2)物體的內(nèi)能跟質(zhì)量有關(guān)。在溫度一定時(shí),物體的質(zhì)量越大,也就是分子的數(shù)量越多,物體的內(nèi)能就越大。
(3)物體的內(nèi)能還和物體的體積有關(guān)。存質(zhì)量一定時(shí),物體的休積越大,分子間的勢能越大,物體的內(nèi)能就越大。
(4)同一物質(zhì),狀態(tài)不同時(shí)所具有的內(nèi)能也不同。
特別提醒:物體內(nèi)能改變的宏觀表現(xiàn)
溫度變化:物體溫度升高,內(nèi)能增大;溫度降低,內(nèi)能減小;
物態(tài)變化:例如,晶體熔化時(shí)內(nèi)能增加,晶體凝固時(shí)內(nèi)能減小。
5.內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別與聯(lián)系
溫度表示物體的冷熱程度,內(nèi)能是物體內(nèi)分子動能和勢能的總和,下列說法正確的是( )。
A.0攝氏度的物體的內(nèi)能為零;
B.溫度高的物體內(nèi)能一定大;
C.對物體做功時(shí)內(nèi)能可能增加;
D.物體內(nèi)能增加時(shí)溫度一定升高
【答案】C。
【解析】A.一切物體在任何溫度下都具有內(nèi)能,所以0℃的物體仍然有內(nèi)能,故A錯誤;
B.內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)有關(guān),所以溫度高的物體內(nèi)能不一定大,故B錯誤;
C、若對物體做功時(shí)沒有放出熱量,則物體的內(nèi)能一定增加;若對物體做功同時(shí)放出熱量,物體的內(nèi)能可能增加、減小或不變,故C正確;
D、物體內(nèi)能增加時(shí),其溫度不一定升高,如晶體熔化時(shí)吸收熱量,內(nèi)能增加,但溫度不變,故D錯誤。
故選:C。
【點(diǎn)睛】(1)一切物體都具有內(nèi)能。(2)物體的內(nèi)能跟物體的質(zhì)量、狀態(tài)、溫度有關(guān)。(3)改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞。(4)內(nèi)能增加時(shí),可能是物體溫度升高,也可能是物體的狀態(tài)發(fā)生改變。
知識點(diǎn)二、物體內(nèi)能的改變
1.熱傳遞改變物體的內(nèi)能
(1)探究熱傳遞改變物體內(nèi)能
(2)對熱傳遞的理解
2.熱量
(1)熱量(Q):在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量。用符號Q表示。
(2)單位:在國際單位制中,熱量單位是焦耳,符號是J。
特別提醒:對熱量認(rèn)識的三個誤區(qū)
(1)熱量是能量轉(zhuǎn)移多少的量度,是一個過程量,它存在于熱傳遞的過程中,只有發(fā)生了熱傳遞,有了能量的轉(zhuǎn)移,才能討論熱量問題,離開熱傳遞談熱量也就沒有了意義。
(2)熱量只能有“吸收”或“放出”來表述,而不能用“具有”或“含有”來表述,不能說某物體含有或具有多少熱量,只能說物體吸收或放出了多少熱量。
(3)吸收或放出熱量的多少與物體內(nèi)能的多少、溫度的高低沒有關(guān)系。
3.做功改變物體的內(nèi)能
探究做功改變物體的內(nèi)能
4.熱傳遞和做功改變物體內(nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系
探究做功改變物體的內(nèi)能
特別提醒:做功、熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)
(1)做功改變物體的內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,即內(nèi)能與其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化;
(2)熱傳遞改變物體內(nèi)能實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)移,即能量從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,無不同形式能量的相互轉(zhuǎn)化;
(3)不是任何情況下對物體做功都能改變物體的內(nèi)能。例如,用手托起物理課本,雖然人對課本做了功,但課本的內(nèi)能沒有增加,增加的是課本的機(jī)械能。
5.溫度、熱量、內(nèi)能三者之間的區(qū)別于聯(lián)系
關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能的關(guān)系,下列說法正確的是( )。
A.冰熔化時(shí)吸收熱量,內(nèi)能增加,分子的運(yùn)動越來越劇烈;
B.物體的溫度升高,一定是從外界吸收了熱量;
C.對物體做功,它的內(nèi)能一定增加,溫度不一定升高;
D.物體的溫度升高,內(nèi)能一定增加
【答案】D。
【解析】A.冰熔化時(shí)吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度不變,分子的運(yùn)動與溫度有關(guān),所以分子運(yùn)動劇烈程度不變,A錯;
B.物體的溫度升高,可是是外界對物體做了功,或者是從外界吸收了熱量,B錯;
C.對物體做功,如果同時(shí)向外傳遞熱量,它的內(nèi)能可能不變,C錯;
D.物體的溫度升高,內(nèi)能一定增加,說法正確;故選D。
【方法幫】
題型一:內(nèi)能及其大小
★易錯警示不是“炙熱”的物體才有內(nèi)能
(1)任何物體在任何情況下都有內(nèi)能,不只是“炙熱”的物體才有內(nèi)能;
(2)影響物體內(nèi)能大小的因素有溫度、質(zhì)量、體積、狀態(tài)、物質(zhì)的種類,僅根據(jù)其中某一因素?zé)o法判斷內(nèi)能的大小。
【典例】小亮測得甲、乙兩杯水的溫度分別是45℃和75℃,下列判斷正確的是( )。
A.甲杯中水的分子運(yùn)動一定比乙杯中水的分子運(yùn)動劇烈;
B.甲杯中水的內(nèi)能一定比乙杯中水的內(nèi)能??;
C.乙杯中水的熱量一定比甲杯水的熱量多;
D.乙杯中水的溫度降低,水的內(nèi)能一定減少
【答案】D。
【解析】A、溫度越高,分子運(yùn)動越激烈,乙的溫度比甲的高,所乙杯中的水分子運(yùn)動一定比甲杯中的劇烈,故A錯誤;
B、物體的內(nèi)能與物體的溫度和物質(zhì)量和狀態(tài)有關(guān),兩杯水質(zhì)量關(guān)系不知,無法判斷內(nèi)能關(guān)系,故B錯誤;
C、熱量是一個過程量,故不能比較熱量的多少,故C錯誤;
D、乙杯中水的溫度降低,分子運(yùn)動速度減慢,內(nèi)能變小,故D正確。故選:D。
題型二:內(nèi)能與機(jī)械能辨析
內(nèi)能與機(jī)械能完全不同:
(1)內(nèi)能是微觀和統(tǒng)計(jì)上的概念,而機(jī)械能是宏觀上的概念;機(jī)械能與宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動對應(yīng),內(nèi)能與微觀的熱運(yùn)動對應(yīng);
(2)機(jī)械能與物體的質(zhì)量、速度、高度、彈性形變程度等有關(guān);內(nèi)能只與物體內(nèi)分子熱運(yùn)動和分子間的相互作用有關(guān)。
【典例】機(jī)械能和內(nèi)能之間有著密切的聯(lián)系,下列關(guān)于機(jī)械能和內(nèi)能的說法中正確的是( )。
A.質(zhì)量相等的兩個物體,速度大的那個物體內(nèi)能一定大;
B.墜落的隕石在空中劃過一道亮光時(shí),內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
C.物體具有內(nèi)能,也可以同時(shí)具有機(jī)械能;
D.做功和熱傳遞都可以實(shí)現(xiàn)內(nèi)能和機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化
【答案】C。
【解析】質(zhì)量相等的兩個物體,速度大的那個物體動能一定大,而物體的內(nèi)能與物體運(yùn)動的速度無關(guān),故A錯誤;
墜落的隕石在空中劃過一道亮光時(shí),是隕石與空氣摩擦,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯誤;
物體在任何情況下都具有內(nèi)能,所以物體具有內(nèi)能的同時(shí)也可以具有機(jī)械能,故C正確;
做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是機(jī)械能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化,而熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,所以做功可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化,而熱傳遞不能實(shí)現(xiàn)機(jī)械能和內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化,故D錯誤。所以本題正確答案為C。
題型三:改變物體內(nèi)能的兩種方式
【角度1】做功改變物體的內(nèi)能
做功可以改變物體的內(nèi)能有兩層含義:外界對物體做功,則機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能;若物體對外界做功,則物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
【典例】下列通過做功方式改變物體內(nèi)能的是( )。
A.雙手互搓手掌變熱 B.烤火時(shí)手掌變熱
C.用熱水洗手時(shí)手掌變熱 D.抱熱水袋手掌變熱
【答案】A。
【解析】A.雙手互搓使手暖和是克服摩擦做功讓手暖和的,屬于做功改變物體的內(nèi)能,選項(xiàng)符合題意;
B.烤火時(shí)手掌變熱是利用熱傳遞改變物體的內(nèi)能的,選項(xiàng)不符合題意;
C.用熱水洗手,使手變熱是水通過熱傳遞讓手熱的,選項(xiàng)不符合題意;
D.用熱水袋焐手,使手暖和是通過熱傳遞讓手暖和的,選項(xiàng)不符合題意。故選A。
【角度2】熱傳遞改變物體的內(nèi)能
判斷內(nèi)能改變方式的關(guān)鍵
判斷物體內(nèi)能的改變方式的關(guān)鍵是看內(nèi)能改變過程中能量形式是否發(fā)生了變化。熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過程,在此過程中能的形式不發(fā)生變化;做功的實(shí)質(zhì)是能的轉(zhuǎn)化過程,能量從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式。
【典例】下列事例中,主要利用熱傳遞的方式來改變物體內(nèi)能的是( )。
A.雙手摩擦能發(fā)熱B.燒水時(shí)水溫升高
C.鉆木取火 D.鋸木材鋸子發(fā)燙
【答案】B。
【解析】A、雙手相互摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為手的內(nèi)能,是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能,故A不符合題意;
B、燒水時(shí),水從火焰吸收熱量溫度升高,屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故B符合題意;
C、鉆木取火是摩擦生熱,屬于做功改變物體內(nèi)能,故C不符合題意;
D、在鋸木料時(shí),鋸條的溫度會升高,是摩擦生熱,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,屬于做功改變物體的內(nèi)能,故D不符合題意。
【點(diǎn)睛】解決此類題目的關(guān)鍵是能根據(jù)做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的區(qū)別正確判斷改變物體內(nèi)能的方式。改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過程是能量的轉(zhuǎn)移過程,而做功過程是能量的轉(zhuǎn)化過程。
題型四:對“熱”的理解(易錯)
★易錯警示“熱”不只是溫度的高低
“熱”在不同的語境中具有不同的含義:
(1)表示溫度,如“今天很熱”;
(2)表示“熱量”,如“物體吸熱”;
(3)表示內(nèi)能,如“摩擦生熱”,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這里的“熱”指的是內(nèi)能。
【典例】在物理學(xué)中常提到“熱”字,但其含義各不相同,請將下列“熱”的含義填入空格內(nèi)。
(1)這盆水很熱,這里的“熱”是指____________;
(2)物體吸熱升溫,這里的“熱”是指____________;
(3)摩擦生熱,這里的“熱”是指______________。
【答案】溫度;熱量;內(nèi)能。
【解析】(1)這盆水很熱是反映水的冷熱程度,所以這個“熱”指溫度;
(2)物體吸熱升溫是指物體吸收熱量時(shí)溫度升高,故這里的“熱”指熱量;
(3)摩擦生熱是通過克服摩擦做功,使物體的內(nèi)能增加,所以這里的“熱”指內(nèi)能。
題型五:溫度、內(nèi)能、熱量的區(qū)別與聯(lián)系(易錯)
★易錯警示
(1)溫度表示物體的冷熱程度,同一物體,溫度越高,分子熱運(yùn)動越劇烈,內(nèi)能越大;
(2)熱量和功一樣,是過程量,只是用來衡量物體內(nèi)能或機(jī)械能變化了多少,離開過程,談熱量毫無意義。就某一狀態(tài)而言,只有內(nèi)能,不存在熱量。
【典例】關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能的關(guān)系,下列說法正確的是( )。
A.冰熔化時(shí)吸收熱量,內(nèi)能增加,分子的運(yùn)動越來越劇烈;
B.物體的溫度升高,一定是從外界吸收了熱量;
C.對物體做功,它的內(nèi)能一定增加,溫度不一定升高;
D.物體的溫度升高,內(nèi)能一定增加
【答案】D。
【解析】A.冰熔化時(shí)吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度不變,分子的運(yùn)動與溫度有關(guān),所以分子運(yùn)動劇烈程度不變,A錯;
B.物體的溫度升高,可是是外界對物體做了功,或者是從外界吸收了熱量,B錯;
C.對物體做功,如果同時(shí)向外傳遞熱量,它的內(nèi)能可能不變,C錯;
D.物體的溫度升高,內(nèi)能一定增加,說法正確;故選D。
【中考幫】
考點(diǎn)一:對溫度、內(nèi)能、熱量三個概念的理解
【典例】(2022·江蘇連云港)關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能,下列說法正確是( )。
A. 0℃的冰塊內(nèi)能為0B. 溫度高的物體含有的熱量多
C. 汽油機(jī)做功沖程氣缸內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能增加D. 兩個發(fā)生熱傳遞的物體之間一定存在溫度差
【答案】D。
【解析】A.一切的物體都有內(nèi)能,0℃的冰塊內(nèi)能不為0,故A錯誤;
B.熱量是一個過程量,不能說含有熱量,故B錯誤;
C.汽油機(jī)做功沖程氣缸內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,內(nèi)能減少,故C錯誤;
D.熱量從高溫物體傳給低溫物體,兩個發(fā)生熱傳遞的物體之間一定存在溫度差,故D正確。
故選D。
從物理學(xué)能量觀的視角理解溫度、內(nèi)能、熱量的概念以及三者之間相互關(guān)系,并能從物理學(xué)視角解釋生活中的一些現(xiàn)象,這是物理核心素養(yǎng)的物理觀念的體現(xiàn)。
考點(diǎn)二:改變物體內(nèi)能的方式
【典例】(2022·云南?。╆P(guān)于圖所示的熱現(xiàn)象,說法正確的是( )。
A. 圖甲中炙熱的鐵水具有內(nèi)能,冰冷的冰塊沒有內(nèi)能;
B. 圖乙中冬天搓手取暖是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
C. 圖丙中用濕毛巾冷敷降溫是通過熱傳遞的方式減小人體的內(nèi)能;
D. 圖丁中能量轉(zhuǎn)化與汽油機(jī)做功沖程能量轉(zhuǎn)化都是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】C。
【解析】A.不管物體溫度高低,都具有內(nèi)能,一切物體都具有內(nèi)能,故A錯誤;
B.冬天搓手取暖是通過做功的方式改變手的內(nèi)能,此過程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故B錯誤;
C.用濕毛巾冷敷降溫,濕毛巾從人體吸收熱量,使人體降溫,內(nèi)能減小,所以是通過熱傳遞的方式減小人體的內(nèi)能,故C正確;
D.向下壓活塞,對筒內(nèi)空氣做功,空氣內(nèi)能增加,溫度升高,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;汽油機(jī)做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,二者能量轉(zhuǎn)化不同,故D錯誤。故選C。
改變物體內(nèi)能的方式是非常重要的考點(diǎn)。中考考題要求學(xué)生理解內(nèi)能的概念,能區(qū)分做功和熱傳遞這兩種改變物體內(nèi)能的方式,這是物理核心素養(yǎng)的物理觀念的體現(xiàn)。
【作業(yè)幫】
一、基礎(chǔ)練(知識鞏固)
1.關(guān)于內(nèi)能,下列說法中正確的是( )。
A.0℃的冰塊沒有內(nèi)能;
B.物體內(nèi)能大小與溫度無關(guān);
C.熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體轉(zhuǎn)移;
D.金屬湯勺放在熱湯中,溫度升高,這是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能
【答案】D。
【解析】A、一切物體在任何時(shí)候都具有內(nèi)能,0℃的冰塊也有內(nèi)能,故A錯誤;
B、內(nèi)能大小跟物體的質(zhì)量、狀態(tài)、溫度有關(guān),故B錯誤;
C、熱量總是由溫度高的物體傳遞給溫度低的物體,與物體內(nèi)能多少無關(guān),故C錯誤;
D、金屬湯勺放在熱湯中,溫度升高,是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移,這是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能,故D正確。
【點(diǎn)睛】此題考查了內(nèi)能的概念、內(nèi)能大小的影響因素、熱傳遞的條件和改變內(nèi)能的方式,屬于基本概念和規(guī)律的考查,正確、全面理解內(nèi)能的概念是解答的基礎(chǔ)。
①一切物體在任何時(shí)候都具有內(nèi)能;②內(nèi)能大小跟物體的質(zhì)量、狀態(tài)、溫度有關(guān);③發(fā)生熱傳遞的條件是物體之間具有溫差,熱量總是從高溫物體傳向低溫物體;④改變物體內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞;做功是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移。
2.下列實(shí)例中,改變物體內(nèi)能的途徑與其他三個不同的是( )。
A.用力搓手,手會發(fā)熱;
B.把冰冷的手放到嘴邊哈氣,手會變暖;
C.用鋸條鋸木頭,鋸條溫度升高;
D.用手反復(fù)彎折鐵絲,鐵絲彎折處會發(fā)熱
【答案】B。
【解析】A、用力搓手,手會發(fā)熱,這是通過做功的方式增加內(nèi)能的;
B、把冰冷的手放到嘴邊哈氣,手會變暖,這是通過熱傳遞的方式增加內(nèi)能的;
C、鋸木頭時(shí)鋸條發(fā)燙,是摩擦生熱,屬于做功改變物體的內(nèi)能;
D、反復(fù)彎折鐵絲,人對鐵絲做功,鐵絲的內(nèi)能增加,溫度升高,是通過做功改變物體的內(nèi)能;
ACD都是通過做功的方式改變內(nèi)能的,B是通過熱傳遞的方式改變內(nèi)能的,故B符合題意。
【點(diǎn)睛】本題考查了改變物體內(nèi)能有兩種方式,結(jié)合生活實(shí)際解決問題。
改變物體內(nèi)能有兩種方式:做功和熱傳遞,做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是能的轉(zhuǎn)移。
3.關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量,下列說法正確的是( )。
A.冰熔化時(shí)吸收熱量,溫度升高;
B.0℃的冰沒有內(nèi)能;
C.發(fā)生熱傳遞時(shí),兩個物體的溫度一定不同;
D.15℃水一定比25℃水的內(nèi)能小
【答案】C。
【解析】A、冰熔化時(shí)吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度不變,故A錯誤;
B、因?yàn)槲矬w的分子永不停息地做無規(guī)則的運(yùn)動,所以任何物體都有內(nèi)能,0℃的冰仍具有內(nèi)能,故B錯誤;
C、在熱傳遞中,熱量總是從溫度高的物體傳遞給溫度低的物體,溫度相同時(shí)不發(fā)生熱傳遞,故C正確;
D、內(nèi)能的大小與溫度,質(zhì)量都有關(guān),故D錯誤。
【點(diǎn)睛】本題考查晶體熔化的特點(diǎn)、內(nèi)能概念、熱傳遞的條件,難度不大。
(1)晶體熔化,吸收熱量,溫度不變;(2)一切物體都有內(nèi)能;(3)熱傳遞的條件:存在溫度差;(4)內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動的動能和分子勢能的和,內(nèi)能與物體得質(zhì)量、溫度、體積有關(guān)。
4.下列關(guān)于內(nèi)能、熱量、溫度和做功的說法中不正確的是( )。
A.溫度高的物體把溫度傳給溫度低的物體;
B.某鐵塊溫度降低,內(nèi)能一定減小;
C.物體吸熱,溫度不一定升高;
D.一個物體溫度升高,可能是外界對物體做功
【答案】A。
【解析】A、在熱傳遞過程中,傳遞的是熱量,而不是溫度,故A錯誤;
B、鐵塊的溫度降低,鐵分子無規(guī)則運(yùn)動減慢,分子動能減小,內(nèi)能減小,故B正確;
C、物體吸熱,溫度不一定升高,如晶體熔化時(shí)雖然繼續(xù)吸熱,但溫度是不變的,故C正確;
D、一個物體的溫度升高,可能是外界對物體做了功,也可能是其他物體對它傳遞了熱量,故D正確。
本題選錯誤的;故選:A。
【點(diǎn)睛】此題考查溫度、內(nèi)能、熱量的關(guān)系,以及改變內(nèi)能的兩種方式,屬于基礎(chǔ)知識,要掌握。
(1)溫度不能傳遞,熱傳遞中傳遞的是熱量;(2)溫度降低,分子的運(yùn)動就會減慢,內(nèi)能就會減??;(3)物體吸熱,溫度不一定升高,可以根據(jù)晶體的熔化和液體的沸騰來說明;(4)物體溫度升高、內(nèi)能增大有兩種方式:一是做功,二是熱傳遞。
5.關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法正確的( )。
A.溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能多;
B.熱量只能由內(nèi)能多的物體轉(zhuǎn)移到內(nèi)能少的物體;
C.物體內(nèi)所有分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動;
D.分子間相互作用的引力和斥力不能同時(shí)存在
【答案】C。
【解析】對于同一個物體來說,溫度高的物體比溫度低的物體內(nèi)能多,對于不同的物體,無法通過溫度的高低來判斷內(nèi)能的多少,故A選項(xiàng)錯誤;
只有兩個物體存在溫度差,才會發(fā)生熱傳遞,即熱量從溫度高的物體轉(zhuǎn)移到溫度低的物體上,而不是從內(nèi)能多的物體轉(zhuǎn)移到內(nèi)能少的物體上,若內(nèi)能不同的兩個物體的溫度相同,就不會發(fā)生熱傳遞,故B選項(xiàng)錯誤;
物體是由大量分子組成的,組成物體的分子都在不停地做無規(guī)則運(yùn)動,故C選項(xiàng)正確;
分子間存在著相互作用的引力和斥力,引力和斥力是同時(shí)存在的,故D選項(xiàng)錯誤。答案C。
6.如圖所示是一個簡“易冰箱”,水通過毛巾從從鐵片上面的水盆滲透到下面的水盆中,毛巾上的水會 (填物態(tài)變化的名稱)吸熱使箱內(nèi)的溫度降低,這是通過 (選填“做功”或“熱傳遞”)來改變物體的內(nèi)能的。
【答案】汽化、熱傳遞。
【解析】物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫做汽化,汽化吸熱,汽化有蒸發(fā)和沸騰兩種形式;
毛巾上的水汽化吸熱,從而使箱內(nèi)的溫度降低;改變物體內(nèi)能有做功和熱傳遞兩種方式,做功是能量的轉(zhuǎn)化過程,熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移過程。水汽化的過程是通過熱傳遞的方式減小了物體的內(nèi)能。
二、綜合練(能力提升)
7.(2022·重慶A)中華美食與物理知識息息相關(guān),以下分析正確的是( )。
A. 麻花被炸得金黃是因?yàn)橛偷娜埸c(diǎn)高;
B. 開大火能使正在沸騰的火鍋湯溫度升高;
C. 蒸湯包是通過做功的方式增加湯包的內(nèi)能;
D. 烤鴨香氣四溢說明分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動
【答案】D。
【解析】A.麻花被炸得金黃是因?yàn)橛偷姆悬c(diǎn)高,故A錯誤;
B.火鍋湯沸騰時(shí),溫度保持在沸點(diǎn)不變,故開大火時(shí)火鍋湯溫度仍保持在沸點(diǎn)不變,故B錯誤;
C.蒸湯包時(shí),對湯包進(jìn)行加熱,是通過熱傳遞的方式增加湯包的內(nèi)能,故C錯誤;
D.烤鴨香氣四溢,是因?yàn)榉肿釉谟啦煌O⒌刈鰺o規(guī)則運(yùn)動,分子擴(kuò)散進(jìn)人的鼻子,從而聞到烤鴨的香味,故D正確。故選D。
8.(2022·湖北武漢)如圖所示,熾熱的巖漿從覆蓋著皚皚白雪的火山上噴涌而出。下列說法正確的是( )。
A. 白雪溫度低,內(nèi)能小B. 巖漿溫度高,內(nèi)能大
C. 白雪溫度低,分子熱運(yùn)動停止D. 巖漿溫度高,分子熱運(yùn)動劇烈
【答案】D。
【解析】A.內(nèi)能和質(zhì)量溫度都有關(guān),白雪溫度低,內(nèi)能不一定小,故A錯誤;
B.內(nèi)能和質(zhì)量溫度都有關(guān),巖漿溫度高,內(nèi)能不一定大,故B錯誤;
C.白雪溫度低,分子熱運(yùn)動的不劇烈,不是停止,故C錯誤;
D.分子熱運(yùn)動的劇烈程度與溫度有關(guān),溫度越高,分子熱運(yùn)動的越劇烈,巖漿溫度高,分子熱運(yùn)動劇烈,故D正確。故選D。
三、培優(yōu)練(挑戰(zhàn)自我)
9.如右圖所示,用活塞式打氣筒為自行車輪胎打氣的過程中,會發(fā)現(xiàn)氣筒的上部筒壁只是略有發(fā)熱,而氣筒的下部筒壁,特別是底部附近筒壁的溫度較高,甚至燙手。對于筒壁發(fā)熱現(xiàn)象,有兩個方面的原因:
a、打氣時(shí)活塞壓縮氣體做功使氣體的內(nèi)能增加,升溫的氣體通過熱傳遞使筒壁溫度升高;
b、打氣過程中活塞與筒壁之間不斷地摩擦生熱使筒壁的內(nèi)能增加、溫度升高,但這兩個使筒壁發(fā)熱的原因中有一個是主要原因。
根據(jù)上述筒壁發(fā)熱現(xiàn)象的描述:(1)你猜想______是主要原因(填“a”或“b”);
(2)你猜想的依據(jù)是:_________________________________________________。
【答案】a;見解析。
【解析】改變物體內(nèi)能的方法:一是做功,克服摩擦做功、壓縮空氣做功,都可以使物體的內(nèi)能增加溫度升高;二是熱傳遞。
本題根據(jù)熱的部位確定改變內(nèi)能的方法。因?yàn)槟Σ廉a(chǎn)生的熱是傳給整個筒壁,氣筒的筒壁各部分溫度接近。壓縮空氣做功,使空氣的內(nèi)能增加、溫度升高,將熱傳給筒壁,使氣筒下部筒壁溫度較高,可見a是主要原因。
10.如圖所示是“探究改變物體內(nèi)能”的實(shí)驗(yàn)。
(1)燒瓶內(nèi)盛少量水,給瓶內(nèi)打氣,在瓶塞未跳起前,瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能________(選填“增大”“減小”或“不變”),這是通過________(選填“熱傳遞”或“做功”)的方式改變了瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能。
(2)繼續(xù)打氣,當(dāng)瓶塞跳起時(shí),觀察到瓶口有“白霧”出現(xiàn)。這是因?yàn)槠績?nèi)氣體對外做功后,內(nèi)能________(選填“增大”“減小”或“不變”),溫度________(選填“升高”“降低”或“不變”)的緣故。
(3)我們發(fā)現(xiàn),用這種方式改變物體的內(nèi)能時(shí),能量是在________能和________能之間相互轉(zhuǎn)化的。
【答案】增大;做功;減??;降低;內(nèi);機(jī)械。
【解析】(1)用氣筒向裝有少量水的燒瓶里打氣,對里面的氣體做功,氣體的內(nèi)能增大;
(2)繼續(xù)打氣,瓶內(nèi)氣壓增大,當(dāng)氣壓把瓶塞從瓶口推出時(shí),瓶內(nèi)氣體對瓶塞做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能,使氣體自身的內(nèi)能減少;
由于溫度降低,瓶口周圍的水蒸氣液化成小水滴,這些小水滴就是看到的白氣,液化會放出熱量;
(3)綜上所述,瓶內(nèi)氣體對外做功后,瓶塞跳起,這是通過做功的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
內(nèi)能
機(jī)械能
區(qū)別
定義
構(gòu)成物體的所有分子的分子動能和分子勢能的總和
物體所具有的動能和勢能的總和
影響因素
物體的溫度、質(zhì)量、狀態(tài)、體積、物質(zhì)的種類
物體的質(zhì)量、速度、高度和彈性形變的程度
研究對象
微觀世界的大量分子
宏觀世界的所有物體
存在條件
永遠(yuǎn)存在
物體運(yùn)動時(shí),被舉高時(shí),發(fā)生彈性形變時(shí)
聯(lián)系
物體無論是否具有機(jī)械能,一定具有內(nèi)能;
物體的內(nèi)能和機(jī)械能之間可以互相轉(zhuǎn)化
用暖袋暖手
給工件淬火
燒水
現(xiàn)象
現(xiàn)象分析
暖袋溫度降低,內(nèi)能減少;人體溫度升高,內(nèi)能增大;能量從熱水袋傳遞給人
工件溫度降低,內(nèi)能減少;冷水溫度升高,內(nèi)能增大;能量從工件傳遞給水
燒水時(shí),水的溫度升高,內(nèi)能增加,能量從火焰?zhèn)鬟f給鍋和水
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
溫度不同的物體相互接觸時(shí),發(fā)生熱傳遞,低溫物體溫度升高,內(nèi)能增加,高溫物體溫度降低,內(nèi)能減少;即能量從高溫物體傳遞給低溫物體,所以熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能
條件
不同物體或同一物體的不同部分之間存在溫度差
方向
由高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體或由物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分
過程
最終狀態(tài)
溫度相同,沒有溫度差
實(shí)質(zhì)
是能量的轉(zhuǎn)移,能量的形式并未發(fā)生變化
做功的兩種情況
外界對物體做功
物體對外界做功
探究過程與現(xiàn)象
分析與論證
迅速壓下活塞,玻璃筒內(nèi)的氣體被壓縮,活塞對筒內(nèi)氣體做功,從而使筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加,溫度升高,當(dāng)溫度達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)時(shí),硝化棉開始迅速燃燒
向瓶內(nèi)打氣,壓縮瓶內(nèi)的空氣,不斷對瓶內(nèi)空氣做功,瓶內(nèi)空氣內(nèi)能增加,溫度升高,隨著打入空氣的增加,氣壓越來越大,直至沖開瓶塞,此時(shí),瓶內(nèi)的空氣推動瓶塞做功,內(nèi)能減少,溫度降低,其中水蒸氣液化成小水滴,形成白霧
得出結(jié)論
做功可以改變物體的內(nèi)能;
外界對物體做功,物體溫度升高,物體內(nèi)能增加;
物體對外界做功,物體溫度降低,物體內(nèi)能減少
區(qū)別
聯(lián)系
實(shí)質(zhì)
方式
舉例
熱傳遞
能量的轉(zhuǎn)移
高溫物體放熱,低溫物體吸熱
生活中燒、烤、烙、炒,生產(chǎn)中的淬火等
做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,且效果相同。某物體的內(nèi)能發(fā)生改變,可能是通過熱傳遞改變的,也可能是通過做功改變的,或者兩者都有。若不知道具體過程,則無法確定內(nèi)能的改變方式
做功
其他形式能與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化
壓縮體積、摩擦生熱、鍛打物體、彎折物體等
打氣筒打氣、鉆木取火、來回多次彎折鐵絲等
體積膨脹等
裝開水的暖水瓶內(nèi)的氣體將瓶塞沖開燈
溫度
熱量
內(nèi)能
區(qū)別
概念
宏觀上,表示物體的冷熱程度;
微觀上,反映物體中分子熱運(yùn)動的劇烈程度
在熱傳遞過程中傳遞能量的多少
構(gòu)成物體的所有分子,其熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和
表述
用“降低”、“升高”,“降低到”、“升高到”表述
用“放出”或“吸收”表述
用“有”、“具有”、“改變”、“增加”、“減少”的那個表述
單位
攝氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
聯(lián)系
(1)溫度反映了內(nèi)能的大小,熱量反映了內(nèi)能變化了多少;
(2)物吸收熱量,內(nèi)能會增加,溫度不一定升高,如晶體熔化;物放出熱量,內(nèi)能會減少,但物體溫度不一定降低,如晶體凝固
歸納總結(jié)
一個一定
物體溫度升高或降低時(shí),其內(nèi)能一定增加或減少
四個不一定
(1)一個物體的內(nèi)能增加或降低時(shí),其溫度不一定升高或降低,如晶體熔化或凝固過程;
(2)一個物體的內(nèi)能增加或降低時(shí),不一定是吸收或放出了熱量,也可能是外界對物體做功或物體對外界做功;
(3)一個物體吸收或放出熱量時(shí),內(nèi)能增加或減少,其溫度不一定升高或降低,如晶體熔化或凝固過程;
(4)一個物體溫度升高或降低時(shí),不一定是吸收或放出了熱量,也可能是因?yàn)樽龉?,如摩擦生熱或物體對外界做功
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