梁佃斌
一、知識(shí)點(diǎn)例析
(一)分子的熱運(yùn)動(dòng)
【例1】(2015·揚(yáng)州)下列現(xiàn)象中,不能用分子動(dòng)理論解釋的是( )
A.走進(jìn)花園聞到花香
B.放入水中的糖使水變甜
C.看到煙霧在空中彌漫
D.水和酒精混合總體積變小
解析:分子很小,肉眼看不到。走進(jìn)花園聞到花香是花香分子不停運(yùn)動(dòng)的結(jié)果;放入水中的糖使水變甜,是擴(kuò)散現(xiàn)象,說(shuō)明分子不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);看到煙霧在空中彌漫,我們的肉眼能觀察到,它屬于宏觀物體的運(yùn)動(dòng),而不是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng);水和酒精混合總體積變小,是擴(kuò)散現(xiàn)象,說(shuō)明分子間有空隙。
答案:C
點(diǎn)評(píng):本題實(shí)例是人們感受的事實(shí),能否說(shuō)明分子的運(yùn)動(dòng),注意區(qū)分宏觀物質(zhì)的一些細(xì)小微粒和微觀粒子的區(qū)別。
(二)改變物體內(nèi)能的兩種途徑
1【例2】(2015·宜昌)如圖131所示,燒瓶?jī)?nèi)盛少量水,給瓶?jī)?nèi)打氣,可看到瓶塞跳起,在這個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.給瓶?jī)?nèi)打氣時(shí),外界對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體做功
B.瓶塞跳起時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)外做功
C.給瓶?jī)?nèi)打氣時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能減少
D.瓶塞跳起時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低
解析:給瓶?jī)?nèi)打氣時(shí),外界對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體做功,瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能增大,瓶?jī)?nèi)氣壓增大,當(dāng)氣壓把瓶塞從瓶口推出時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)瓶塞做功,使氣體自身的內(nèi)能減少,溫度降低。
答案:C
點(diǎn)評(píng):做功改變物體的內(nèi)能,實(shí)質(zhì)上是物體的內(nèi)能與其他形式能的相互轉(zhuǎn)化過(guò)程,分兩種情況:一是外界對(duì)物體做功,將其他形式能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;二是物體對(duì)外界做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形式能。
(三)溫度、內(nèi)能、熱量三者的關(guān)系
【例3】(2015·揚(yáng)州)下列說(shuō)法正確的是( )
A.溫度從高溫物體傳遞到低溫物體
B.物體溫度越高,含有的熱量越多
C.物體溫度為0℃時(shí),其內(nèi)能為零
D.晶體熔化吸熱,溫度保持不變
解析:熱傳遞是內(nèi)能由溫度高的物體轉(zhuǎn)移給溫度低的物體,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;熱量是物體在熱傳遞過(guò)程中吸收或放出熱的多少,離開(kāi)熱傳遞,說(shuō)一個(gè)物體含有熱量的多少是錯(cuò)誤的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;一切物體都有內(nèi)能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;晶體熔化過(guò)程中吸熱,溫度保持不變,選項(xiàng)D正確。
答案:D
點(diǎn)評(píng):解答本題時(shí),要正確理解溫度、內(nèi)能和熱量的概念,并明確它們之間的關(guān)系。
(四)物質(zhì)的比熱容及其應(yīng)用
2【例4】(2015·濟(jì)寧)小夏在探究“物質(zhì)的放熱能力與哪些因素有關(guān)”時(shí),分別用質(zhì)量相等的水和另一種液體進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),并用圖象對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,如圖132所示。實(shí)驗(yàn)中,水和另一種液體在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相等。分析圖象可以得出:
解析:比較兩種物質(zhì)的比熱容,應(yīng)當(dāng)是在質(zhì)量相等且吸收熱量相同的條件下,比較它們升高的溫度。由圖象可以看出,在相同的時(shí)間內(nèi),甲液體溫度降低慢;乙液體的溫度降低快;根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q吸=cmΔt可知,在質(zhì)量相等、初溫相同、放熱也相同的情況下,誰(shuí)的溫度降低得快,它的比熱容??;所以,甲液體的比熱容大,所以若A、B兩種液體中,一種液體是水,則這種液體一定是甲液體,由圖象可知:液體的初溫是20℃,加熱15min后甲液體的末溫是40℃,則水吸收的熱量:Q吸=c水m水(t水-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×m×(60℃-40℃)。由于水和液體的質(zhì)量相同,即m水=m乙,則有:c水m水Δt=c乙m(60℃-20℃)=4.2×103J/(kg·℃)×m×(60℃-40℃)。解得c乙=2.1×103J/(kg·℃)。
答案:甲 2.1×103
點(diǎn)評(píng):比較兩個(gè)量的大小一定要根據(jù)公式來(lái)分析,解決此題的關(guān)鍵就是利用圖象給出質(zhì)量相同的物質(zhì)乙和水吸收相同的熱量,物質(zhì)乙升高的溫度是水的2倍,根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q吸=cmΔt就可以得出物質(zhì)乙的比熱容。
(五)熱量的有關(guān)計(jì)算
【例5】(2015·安順)若一太陽(yáng)能熱水器內(nèi)裝有100kg溫度為20℃的水,陽(yáng)光照射一天后,水溫升高到80℃,則熱水器內(nèi)的水吸收了
J的太陽(yáng)能;這是通過(guò)
的方式改變了水的內(nèi)能。
解析:太陽(yáng)能熱水器是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,水獲得內(nèi)能溫度升高,這是通過(guò)熱傳遞的方式改變水的內(nèi)能的。熱水器內(nèi)的水吸收的熱量Q吸=c水m水(t水-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(80℃-20℃)=2.52×107J。
答案:2.52×107 熱傳遞
點(diǎn)評(píng):有關(guān)比熱容的計(jì)算是中考的熱點(diǎn),多以填空題、計(jì)算題的形式考查。解題時(shí)要注意明確物理過(guò)程,公式中單位全部統(tǒng)一到國(guó)際單位,注意:“升高到”“升高了”的區(qū)別。
二、習(xí)題演練
(一)課后鞏固
1.(2014·昆明)端午節(jié)吃粽子,會(huì)聞到粽子的清香,說(shuō)明分子發(fā)生了
現(xiàn)象;兩塊表面干凈的鉛互相壓緊能夠吊住重物,說(shuō)明分子間存在
2.(2015·汕尾)不斷彎折鐵絲,鐵絲的溫度升高,是通過(guò)
的方法增大鐵絲內(nèi)能的;把鐵絲放在火上烤,鐵絲的溫度升高,是通過(guò)
的方法增大鐵絲內(nèi)能的;我們通常把燒紅的鐵絲放入水中冷卻,這是利用了水的
較大的性質(zhì)。
3.(2014·來(lái)賓)由同種物質(zhì)制成質(zhì)量不等的物體,其比熱容
(填“相同”或“不同”)。質(zhì)量為1kg的銅塊加熱后溫度升高100℃。銅塊吸收的熱量為
4.(2015·廣州)咸魚(yú)放在冰箱冷凍室里一晚,冷凍室內(nèi)有咸魚(yú)味,這表明( )
A.分子間存在引力
B.分子不停地運(yùn)動(dòng)
C.分子間存在斥力
D.溫度越低,分子運(yùn)動(dòng)越慢
5.(2015·常德)我國(guó)研制的“神舟九號(hào)”試驗(yàn)飛船在返回地面通過(guò)大氣層的飛行中,下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.飛船的機(jī)械能保持不變
B.飛船的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.飛船的勢(shì)能越來(lái)越小
D.飛船的外表溫度會(huì)升高
36.(2015·廣州)如圖133所示,在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)放一小團(tuán)硝化棉,迅速下壓活塞,硝化棉燃燒。下列說(shuō)法正確的是( )
A.迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃燒
B.此實(shí)驗(yàn)只通過(guò)熱傳遞改變筒內(nèi)空氣的內(nèi)能
C.下壓活塞的過(guò)程,空氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能
D.硝化棉燃燒,是因?yàn)椴A矁?nèi)空氣的溫度升高,內(nèi)能增大
7.(2015·益陽(yáng))炎熱的夏天,小明打著赤腳在烈日當(dāng)空的小河邊游玩時(shí)發(fā)現(xiàn):岸上的石頭熱得燙腳,而河水卻比較涼,其主要原因是( )
A.水吸收的熱量少,因此河水比岸上石頭的溫度低
B.水的比熱容比石頭的大,在受到太陽(yáng)同樣照射的情況下,水升高的溫度少
C.石頭的吸熱能力強(qiáng),因此石頭升溫快
D.這是小明的錯(cuò)覺(jué)造成的,實(shí)際上岸上石頭與水的溫度相同
48.(2014·河北)將一個(gè)底部封閉的薄壁金屬管固定在支架上,管中裝一些酒精,然后用塞子塞緊管口。把一根橡皮條纏在管子上并迅速來(lái)回拉動(dòng),很快會(huì)觀察到塞子被酒精蒸氣頂出(如圖134所示)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)問(wèn)題:采用哪種方式使金屬管壁的溫度升高的?
回答:
(2)針對(duì)圖片,請(qǐng)從物態(tài)變化角度提出一個(gè)問(wèn)題并回答
問(wèn)題:
回答:
(二)能力提升
1.(2104·衡陽(yáng))冬天手冷時(shí),我們經(jīng)常將兩只手相互搓搓使手暖和,這是利用
的方式使手的內(nèi)能增加;也可以用“暖手寶”焐手,這是利用
的方式增加手的內(nèi)能。
2.(2015·揚(yáng)州)生活中,常用水做冷卻劑,是因?yàn)樗?/p>
冬天下雪后,常在橋面上灑一些鹽,這是因?yàn)榧欲}后,水的凝固點(diǎn)會(huì)
在鍋中隔水蒸菜,打開(kāi)鍋蓋時(shí),看見(jiàn)鍋中的水在沸騰,但浮在水上的碗中的水沒(méi)有沸騰,這是因?yàn)?/p>
。
3.(2014·遵義)遵義市正在加快水利設(shè)施建設(shè),計(jì)劃建成中橋水庫(kù),實(shí)施新橋、大沙河等五座水庫(kù)下閘蓄水;加快麻溝、大沙壩等15座水庫(kù)的建設(shè);實(shí)施23項(xiàng)中小河流治理工程,使全市的水資源得到有效的利用和保護(hù)。修建水庫(kù)蓄水不僅能使生活用水得到保障,還能起到調(diào)節(jié)氣溫的作用,這是由于水在蒸發(fā)時(shí)要
熱量,且水的比熱容較
的緣故。
4.(2014·郴州)冬天,同學(xué)們喜歡用熱水袋取暖,這是通過(guò)
的方式使手的內(nèi)能增加;若熱水袋中裝有1kg的水,當(dāng)袋內(nèi)的水溫從60℃降低到40℃時(shí),其中水放出的熱量是
已知水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃)]
5.(2015·蘇州)下列與分子相關(guān)的描述正確的是( )
A.破鏡難圓說(shuō)明分子間沒(méi)有引力
B.花香四溢說(shuō)明分子是運(yùn)動(dòng)的
C.鐵、水、空氣、磁場(chǎng)等物質(zhì)都是由大量分子組成的
D.物質(zhì)在固態(tài)時(shí)體積最小說(shuō)明分子間沒(méi)有空隙
6.(2015·成都)對(duì)下列常見(jiàn)現(xiàn)象的分析,合理的是( )
A.摩擦生熱,是通過(guò)做功的方式改變內(nèi)能
B.圍火取暖,是通過(guò)做功的方式改變內(nèi)能
C.霧霾彌漫,是因?yàn)榉肿釉诓煌5剡\(yùn)動(dòng)
D.雪花紛飛,是因?yàn)榉肿又g有排斥力作用
7.(2015·德州)小明幫媽媽做飯時(shí),聯(lián)想到了許多物理知識(shí)。下列說(shuō)法不正確的是( )
A.香氣四溢是由于分子在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B.炒雞塊時(shí)利用了熱傳遞的方法使雞塊內(nèi)能增大
C.使用高壓鍋更容易把食物煮熟是利用了液體沸點(diǎn)隨氣壓增大而降低的原理
D.油炸食品比水煮熟的更快,是由于油的沸點(diǎn)比水的沸點(diǎn)高
8.(2015·宜昌)甲、乙兩種物質(zhì)質(zhì)量相同而比熱容不同,當(dāng)它們升高相同溫度時(shí),則( )
A.比熱容小的吸收熱量多
B.比熱容大的吸收熱量多
C.初溫低的吸收熱量多
D.甲、乙吸收的熱量一樣多
9.上海世博園采用了一種不用電,而是用水來(lái)調(diào)節(jié)溫度的江水源空調(diào)。江水源空調(diào)系統(tǒng)用水泵抽取黃浦江的水,利用江水與世博園室內(nèi)空氣的溫度差實(shí)現(xiàn)制冷制熱,從而達(dá)到冬暖夏涼的效果。
(1)用江水來(lái)調(diào)節(jié)溫度主要是利用了水的哪一種特性?
(2)從熱傳遞的角度解釋江水源空調(diào)為什么能達(dá)到冬暖夏涼的效果?
10.小明設(shè)計(jì)了如圖135所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究水和食用油的吸熱本領(lǐng)。
5(1)寫(xiě)出調(diào)整實(shí)驗(yàn)器材的方法步驟。
(2)依據(jù)小明的探究方案,實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中,除了選用相同規(guī)格的燒杯和酒精燈,還需要控制不變的量有哪些?
(3)實(shí)驗(yàn)探究記錄數(shù)據(jù)如下表。
在這些數(shù)據(jù)中,哪一個(gè)最可能是由于測(cè)量或者記錄的疏忽而產(chǎn)生了錯(cuò)誤,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以得出的結(jié)論是什么?
習(xí)題演練參考答案
(一)課后鞏固
1.擴(kuò)散 引力
2.做功 熱傳遞 比熱容
3.相同 3.9×104
解析:比熱容是物質(zhì)的一種特性.用同種物質(zhì)制成兩個(gè)質(zhì)量不等的物體,其比熱容相同;銅塊吸收的熱量:Q吸=cmΔt=0.39×103J/(kg·℃)×1kg×100℃=3.9×104J。
4.B 5.A 6.D 7.B
8.(1)做功;
(2)塞子被酒精蒸氣頂出的過(guò)程中,發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化??jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
(二)能力提升
1.做功 熱傳遞
2.比熱容大 降低 碗中水的溫度與鍋中水的溫度相同,碗中的水無(wú)法吸熱
3.吸收 大
解析:修建水庫(kù)蓄水不僅能使生活用水得到保障,還能起到調(diào)節(jié)氣溫的作用,這是由于水的表面積變大,蒸發(fā)變快,由于蒸發(fā)是吸熱的,故水在蒸發(fā)時(shí)吸取熱量;同時(shí)根據(jù)Q=cmΔt,由于水的比熱容比沙石的大,在質(zhì)量相同、吸收(或放出)相同熱量時(shí),水的溫度變化較小,所以修建水庫(kù)蓄水不僅能使生活用水得到保障,還能起到調(diào)節(jié)氣溫的作用。
4.熱傳遞 8.4×104
解析:熱水袋取暖,是利用熱傳遞的方式增加手的內(nèi)能的。根據(jù)熱量計(jì)算公式可知,Q吸=c水m水(t水-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1kg×(60℃-40℃)=8.4×104J。
5.B 6.A 7.C 8.B
9.(1)用江水來(lái)調(diào)節(jié)溫度主要是利用了水的比熱容大的特性。
(2)冬天時(shí)江水的溫度高于世博園內(nèi)空氣的溫度,江水把熱量傳遞給空氣使氣溫升高。夏天時(shí)江水的溫度低于世博園內(nèi)空氣的溫度,空氣把熱量傳遞給江水使氣溫降低。
10.(1)調(diào)整下面鐵夾,使石棉網(wǎng)處于適當(dāng)?shù)母叨?;調(diào)整上面鐵夾,使溫度計(jì)處于適當(dāng)?shù)母叨龋?/p>
(2)水與食用油的質(zhì)量和初始溫度相同。
(3)第6min食用油的溫度記錄錯(cuò)誤。分析表中的數(shù)據(jù)可知,加熱時(shí)間相同時(shí),食用油升高的溫度比水高。分析比較水在第5min、10min和食用油在第2min、4min的數(shù)據(jù)可知,升高相同的溫度,水需要加熱的時(shí)間比食用油的長(zhǎng),進(jìn)而得出水的吸熱本領(lǐng)比食用油大。