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第四单元热和能内能第13课时热和能基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三一、分子热运动1.扩散现象(1)不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象叫作扩散。(2)影响因素:温度越高,扩散得越快。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三2.分子动理论内容解释实例物质是由分子组成的(1)分子很小,用10-10m来量度;(2)分子间有间隙(1)水和酒精混合后体积变小;(2)扩散现象一切物质的分子都在不停地做无规则运动温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散现象就是由分子的无规则运动引起的将相同的两滴墨水分别滴到体积相同的一杯热水与冷水中,墨水在热水中扩散得快分子间存在相互作用的引力和斥力引力和斥力同时存在,不过有时以引力为主,有时以斥力为主铁丝很难被拉伸,也很难被压缩基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三二、内能1.定义物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。2.主要影响因素(1)温度:温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。(2)质量:在温度相同、物态相同的情况下,质量大的物体内能大。3.特点一切物体都具有内能。4.改变方法(1)热传递。①热量:在热传递过程中,传递的能量的多少。②条件:存在温度差。③规律:物体吸热,内能增大;物体放热,内能减小。(2)做功。①规律:对物体做功,物体内能会增大;物体对外做功,物体内能会减小。②实质:内能和其他形式能的转化。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三三、比热容1.定义一定质量的某种物质,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。2.物理意义反映物质吸、放热能力的大小。3.单位J/(kg·℃)。4.热量计算公式(1)吸热公式:Q吸=cm(t-t0)。(2)放热公式:Q放=cm(t0-t)。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试一二三5.水的比热容(1)水的比热容:c水=4.2×103J/(kg·℃)。(2)物理意义:1kg水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103J。(3)应用:汽车发动机的冷却系统、冬季供热用的散热器、暖水袋、水稻育苗时采取傍晚灌水与第二天早上放水的做法来对秧苗保温等。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试123451.四溢的花香引来了长喙天蛾,该现象主要说明()A.分子是不断运动的B.分子是由原子构成的C.分子间有引力和斥力D.分子具有一定的质量答案:A解析:四溢的花香引来了长喙天蛾采蜜,它们能闻到阵阵的花香,是由于花香味分子在不停地做无规则运动,扩散到空气之中,故从分子动理论的角度说明分子是不断运动的。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试123452.下列说法正确的是()A.物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量C.物体的温度越高,含有的热量越多D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和答案:D解析:物体内能增加,温度升高,可能是因为吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A、B错误;热量只可以说吸收热量或放出热量,不可以说含有热量,故C错误;内能是物体内所有分子动能和势能的总和,故D正确。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试123453.关于比热容,下列说法错误的是()A.比热容可用来鉴别物质B.水的比热容较大,可用作汽车发动机的冷却剂C.沙的比热容较小,所以沙漠地区昼夜温差较大D.一桶水的比热容比一杯水的比热容大答案:D基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试12345解析:比热容是物质本身的一种性质,各种物质都有自己的比热容,所以可以依据比热容来鉴别物质,故选项A不符合题意;因为水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,升高相同的温度,水吸收的热量多,所以用水冷却汽车发动机,故选项B不符合题意;因为沙的比热容较小,相同质量的沙和其他比热容大的物质比较,放出(或吸收)相同的热量时,温度变化大,使得昼夜的温差较大,故选项C不符合题意;比热容是物质的一种性质,它不随物质的质量、体积等条件的变化而变化,一桶水的比热容和一杯水的比热容相同,故选项D符合题意。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试123454.对下列常见现象的分析,合理的是()A.摩擦生热,是通过做功的方式改变内能B.围火取暖,是通过做功的方式改变内能C.雾霾弥漫,是因为分子在不停地运动D.雪花纷飞,是因为分子之间有排斥力作用答案:A解析:摩擦生热,是通过做功的方式改变内能,A选项正确;围火取暖,是通过热传递的方式改变内能,B选项错误;雾霾弥漫,是机械运动,不是分子的运动,故C选项错误;雪花纷飞,也是物体的机械运动,不是分子的运动,故D选项错误。基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试123455.为了比较水和煤油的吸热能力,设计了如下实验步骤:A.在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;B.用两支温度计分别测出水和煤油的初温;C.在烧杯中,分别放入功率相同的电热器,加热相同时间;D.用温度计分别测出水和煤油的末温。(1)步骤A存在的错误是,应改为。(2)步骤C,加热相同时间是为了使水和煤油。(3)步骤B和D是为了得出水和煤油。答案:(1)装入等体积的水和煤油装入等质量的水和煤油(2)吸收的热量相同(3)升高的温度基础自主导学基础自主导学知识梳理自主测试12345解析:由于不同物质的吸热能力与物质的质量、吸收的热量、温度的变化量等多个因素有关,因此探究不同物质的吸热能力实验中应运用控制变量法,即控制不同物质的质量相同,吸收相同的热量,观察它们升高的温度,从而比较出它们的吸热能力。步骤A中,在两个同样的烧杯中分别装入等体积的水和煤油,而水和煤油的密度不同,因此体积相同的水和煤油的质量不同。步骤C中,分别装入功率相同的电热器,加热相同的时间,是为了使水和煤油吸收相同的热量。步骤B和D分别测出水和煤油的初温、末温,是为了得出水和煤油升高的温度。基础自主导学规律方法探究1231.辨别分子热运动和机械运动分子运动是一种微观现象,它只能通过宏观现象间接来判断,而不能直接看到运动方式,它与看到的宏观物体的运动截然不同,分子运动是在自然状态下进行的,它与外力作用下的运动不同。如水中滴入红墨水变红了;水中放盐变咸了;水中放糖变甜了;闻到香味、臭味、一些物体的气味……都是扩散现象。对于宏观物体的机械运动与分子热运动可用下表比较。基础自主导学规律方法探究123比较项目机械运动分子热运动研究对象宏观物体微观分子规律有规律可循无规则运动情况静止或运动运动永不停息可见度肉眼可直接观察到肉眼不能直接观察到影响运动快慢的因素力温度基础自主导学规律方法探究123【例1】在如图所示的四种现象中,能体现“分子在不停地做无规则运动”的是()基础自主导学规律方法探究123解析:“荷花飘香”体现了分子在不停地做无规则运动,选项A正确;“柳絮飘舞”“雪花飞扬”“落叶纷飞”都是物体的机械运动,而不是分子的运动,故选项B、C、D错误。答案:A基础自主导学规律方法探究123下列事例不能用分子热运动解释的是()A.环境恶劣,尘土满天飞B.炒菜时加盐使菜变咸C.室内喷清新剂,香气四溢D.密封的室内一人吸烟,其他人闻到烟味答案:A解析:尘土属于小物体,它的运动属于机械运动,而不是分子的运动,选项B、C、D中均是由于分子热运动引起的,故选项A正确。基础自主导学规律方法探究1232.正确区分做功和热传递改变物体的内能,有两种方式:一是做功;二是热传递。做功和热传递在改变物体内能上是等效的,我们可以通过以下图表,对二者加以辨析。项目做功热传递方式对物体做功常见方式有“压缩”“摩擦”“锻打”“拧弯”热传导、热对流、热辐射实质内能和其他形式能之间的转化过程内能的转移过程条件—存在温度差基础自主导学规律方法探究123项目做功热传递方向对物体做功,物体的内能可能增加;物体对外做功,物体的内能可能减少由高温物体传递到低温物体或从物体的高温部分传到低温部分说明做功和热传递对改变物体内能是等效的,一个物体温度升高,有可能是对物体做了功,也可能是发生了热传递,如果没有看见内能的改变过程,则无法确定是用哪种方式使物体内能增加的基础自主导学规律方法探究123【例2】下列现象属于用热传递的方式改变物体内能的是()A.公园中的石凳被太阳晒热B.快速弯折铁条,铁条弯折处变热C.两手互相摩擦时手发热D.刀具在砂轮上磨得发烫解析:公园中的石凳被太阳晒热,是石凳从太阳吸收热量,是通过热传递改变石凳的内能,故A符合题意;快速弯折铁条,对铁条做功,使铁条的内能增加、温度升高,故B不符合题意;双手因摩擦而发热,属于做功改变物体的内能,故C不符合题意;刀具在砂轮上磨得发烫,是克服摩擦做功,将机械能转化成内能,故D不符合题意。答案:A基础自主导学规律方法探究123基础自主导学规律方法探究1233.图象类比热容问题解题方法探究在物理学习过程中,我们经常会遇到图象类问题,此类题目难度并不大,但是很多同学对此类问题却感到头疼,有的看不懂图象,有的没有看清楚坐标轴,甚至有的会感到无从下手,其实此类问题用“公式法”很容易解决,而且不容易出错。基础自主导学规律方法探究123【例3】从比热容表中可知,水的比热容比煤油的大,用规格相同的两个试管分别装上质量相同的煤油和水,隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热,实验后,画出如图所示的图象,其中能正确反映该实验情况的图象是()基础自主导学规律方法探究123解析:用规格相同的两试管分别装上质量相同的煤油和水,放在同一石棉网上,同时对两试管加热,相同时间两种液体吸收的热量相同,而A、B图反映了相同时间吸收的热量不同,故A、B图象错误;由Q=cmΔt可知,水的比热容较大,在质量相同、加热时间相同也就是吸收的热量相同时,水温升高得较小,故C选项正确、D选项错误。答案:C基础自主导学规律方法探究123两个相同的容器分别装有质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,下列说法正确的是()A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.如果升高相同的温度,两液体吸收的热量相同C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.加热相同的时间,甲液体温度比乙液体温度升高得多答案:D基础自主导学规律方法探究123解析:同一热源分别加热,加热相同的时间,则两种液体吸收的热量相同,故选项C错误;由题中图象可以看出,加热相同的时间(图象横坐标相同)甲液体温度(纵坐标)升高得比乙多,故选项D正确;如果升高相同的温度(图象纵坐标相同),液体吸收的热量即加热时间(横坐标)乙比甲多,故选项B错误;根据比热容公式知,在质量m和温度变化Δt相同的情况下,吸收热量多的比热容c就大,所以乙液体的比热容大,故选项A错误。c=𝑄𝑚Δ𝑡基础自主导学规律方法探究