1、1“比热容”易错题分类解析比热容的单位是 )J/(kg，它是初中阶段唯一的由三个物理量单位复合而来的，很多同学在初学时感到困难。在学习过程中，从概念的理解到运用 ，都处于出错的范围之中。一、无法区分“比热容”的决定因素与无关因素例 1 关于比热容，下列说法正确的是（ ）A物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关B物体的比热容跟物体的温度有关C物体的质量越大，它的比热容越大D物体的比热容与温度、质量都没有关系易错解 A、B、C解析 很多同学根据公式 tmQc得出了错误的结论，其根本原因就是没有控制其他物 理量，却来进行单方面的关系判断。可以想象，一个物体吸收热量越多，温度升得越高，但热量与温度的比
2、值却不变，所以物体的比热容与热量、温度均无关。同理，也可以得出比热容与质量无关。答案 D点拨 根据定义式 tmQc可以计算某种物质的比热容，但这只是比热容的计算式，而不是比热容的决定式。比热容是物质的一种属性，与物质的质量、温度及 吸收（或放出）的热量无关，只与物质的种类、状态等因素有关。二、没有注意到物理现象的初始条件例 2 质量相等的铁块和水，吸收 相同的热量后，将铁块投入水中，则（已知铁c 水 ） （ ）A热从铁块传到水B热从水传到铁块C铁块和水之间没有发生热传递D条件不足，无法判断易错解 A、C解析 同学们 看到题目中的不同物质质量相等，且吸收的热量相同，往往认为不会发生热传递，错选
3、C；有的看出了端倪，根据公式 cmQt，在 Q、 m 相同时，由于铁c 水 ，所以 铁t 水 ，往往认为最后热量是由铁块传给水，错选 A。仔细 分析题目，并没有告诉我们铁 块和水的初温高低，仅凭温度变化量 是不能判断末温高低的，也就不能判断热量传递的方向。2答案 D点拨 发生热传递的条件是存在温度差，热量总是从高温物体传向低温物体，或由物体的高温部分传向低温部分。三、不善于利用图象描绘物理结论例 3 水的比 热容比煤油的大。如图甲，用规格相同 的两试管 分别装上质量相同的煤油和水，隔着石棉网同时对两试管加热。图乙中的哪一图线能反映该实验情况（ ）易错解 A、B解析 水和煤油用同一酒精灯加热，在
4、相同的时间内吸收的热量相等。水和酒精吸收的热量，可以通过酒精灯加热的时间反映出来，这就是我们实验中常用的转换法，A、B 皆错。根据公式 cmQt可知，在吸收的热量和液体的质量相等时，水的比 热容比煤油的大，则水的温度变化量就小，C 对，D 错。答案 C点拨 分析图像时，要注意坐标轴的意义。以上四个图中，A、B 的纵坐标代表的是吸收热量，而 C、D 纵坐标代表的是温度，尽管图像相同，但物理意义不同。四、不能识破温度陷阱例 4 在标准大气压下，若一定质量的某燃料完全燃烧释放的热量为 4.9106J，其中有 60%的热量被质 量为 10kg、初始温度为 38的水吸收（ c 水 =4.2103 J/（
5、kg），则水的温度将升高 。甲乙3易错解 70解析 先计算被水吸收的热量 J1094.2%60J19.46吸Q，再利用公式计算水的温度变化量 7kg)/(02.3cmt吸 。因为在标准大气压下，水的沸点是 100，而水的初温是 38，所以水的温度将升高63810t。答案 62点拨 如果计算水的末温，很多同学能够发现问题，而计算温度变化量时很多同学会陷入温度陷阱。所以，在计算水的温度变化量时，一定要留意初温是多少，标准大气压下水的末温不能超过 100。1利用图像、图表信息求解比热容 一、 已知一种物质的比 热求另一种物质的比热例 1 （2015 济宁） 小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”
6、时，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，并用图像对 实验数据进行了处理，如图 1 所示。实验中，水和另种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图象可以得出： 物质为水，另一种液体的比热容为 J/（kg） 。 （ c 水 = 4.2103J/（kg）解析 时间相等时，两种液体放出的热量相等，由图示可以看出，乙液体的温度降低的快；又根据热量的计算公式 Q 放 =cm t 可知，在质量相等、放热相同的情况下，哪种物质温度降低得快，它的比热容小，可见甲液体的比热容大，甲物质是水。水放出的热量： Q 放水 =c 水 m 水 （ t0 水 t 水 ） ，另一种液体放收的热量： Q 放液 =c 液 m
7、液（ t0 液 t 液 ） ，故根据“水和另种液体在相同时间内放出的热量相等”即 Q 放水 = Q 放液可得 c 水 m 水 （ t0 水 t 水 ）= c 液 m 液 （ t0 液 t 液 ） ，而 m 水 =m 液 ，易得 c 水 （ t0 水 t 水 ）= c 液 （ t0 液 t 液 ） 。由图可知：两液体的初温是 60，放热 15 分钟后甲液体即水的末温t 水 =40，乙液体的末温 t 液 =20，故有 c 水 （60 40）= c 液 （6020） ，易得 c 液 = 12 c 水 = 1/24.2103J/（kg）=2.110 3J/（kg） 。答案 甲 2.110 3二、已知同
8、种物质一种状态 下的比热容求另一种状态下的比热容例 2 实验测得 1kg 某物质温度随时间变化的图像如图 2 所示。已知该物质在固态下的比热容 c1=2.1103J/（kg） ，设物质从热源吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题：（1）在最初 2min 内，物质温度升高了 40，则吸收的热量为 J。（2）试求该物质在液态下的比热容 c2。解析 （1）在最初 2min 内，则吸收的热量为： Q 吸 =cm t=2.1103J/（kg）1kg【0（40)】=8.410 4 J，（2）由图 1 知该物质在固态和液态时加热时间之 比为2min（1410）min=12 即吸热之比 Q 吸甲 Q 吸水
9、= 12，而物质质量不变，升高的温度 均为 40。由 Q 吸 =cm t 知，在 m 和 t 都相同时， Q 吸 与c 成正比，易知 c1 c2= 12，而 c1=2.1103J/（kg） ，故 c2=4.2103J/（kg）图 2t2/min020t1/2040404 8 122。答案（1）8.410 4 （2）该物质在液态下的比热容 c2为 4.2103J/（kg） 。三、利用图表信息求比热容大小例 3 用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔 1min 记录如右表所示，则该液体的比热容为（ ）A0.910 3J/(kg) B1.810 3J/(kg) C3.610 3J/
10、(kg) D1.210 3J/(kg)解析 因为用相同的电热器加热，所以在相同的时间内，质量相同的水和某种 液体吸收的热量就一定是相等的。两种液体都加热了 1 分钟后，易知 t 水 =2620=6， t 液 =3420=14，又因 Q 水 =Q 液 ，由 Q 吸 =cm t 可得c 水 m 水 t 水 = c 液 m 液 t 液 而 m 水 = m 液 c 液 = 液水tc 水 =1464.2103J/(kg)= 1.8103J/(kg)。答案 B加热时间/min 0 1 2水的温度/ 20 26 32液体的温度/20 34 481把握相互联系 明确本质区别一、理清微小物体机械运动和分子运动的
11、区别和联系（1）分子很小，是微观层面的概念，分子运动也是看不见的，扩散现象是分子 自发运动的结果。微粒是宏观层面的概念，微粒运动属 于机械运动，而不是分子运动。（2）判断是否为分子运动，除了分析题目中的主体是否为分子外，还应明确分子运动是不受外力作用而自发进行的，我们能看见微粒的机械运动，它们是受外力作用 的。如沙尘漫天、水雾弥漫等都是物体 在外力作用下的机械运动，都不是扩散现象。我们常用“转换法”把不易直接观察的分子运动转化为容易直接观察的扩散现象来认识分子运动。例 1 下列能说明分子在不停运动的是（ ）A春天柳絮飘舞 B夏天荷花飘香 C 秋天落叶纷飞 D冬天雪片飞扬解析 分子运动是看不见的
12、，是自发进行的；固体小颗粒运动是看得见的，是有外力作用的。春天柳絮飘舞，秋天落叶纷飞，冬天雪片飞扬都是在做机械运动，这些都不是分子运动；而夏天荷花飘香，是气体分子在空气中发生扩散现象，能说明分子在不停地做无规则运动。答案 B点拨 正 确求解此类题要求我们能把握分子运动和扩散现象的关系，会区分微粒运动、扩散现象、化学变化、物态变化等不同物理现象。二、把握内能、热量、温度的区别和联系（1）区别温度是表示物体的冷热程度，是一个状态量，温度不能传递和转移，只能说“是多少” 、 “达到多少” 、 “升高（了）多少” ，不能说“有” 、 “没有” 。内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和
13、，是一个状态量，一切物体都有内能，内能大小与物体的温度、质量、状态等有关。热量是在热传递过程中传递能量的多少，是一个过程量，要用“吸收”或“放出”2来描述。（2）联系内能与温度的关系：当物体温度升高时，它的内能一定增加；当物体温度降低时，它的内能一定减少；但是物体的内能增加，温度不一定升高，内能减少，温度不一定降低，如晶体熔化时，内能增加；液体凝固形成晶体时，内能减少。但以上两种情况下，物体的温度均不变。温度与热量的关系：物体温度改变，不一定吸收或放出热量，因为做功和热传递都能 改变物体内能，使其温度改变；物体吸收或放出热量，温度不一定改变，因为物体吸热或放热可能只是引起物态变化，如晶体熔化或
14、液体凝固形成就晶体过程中，液体沸腾过程中，物体吸收或放出热量，温度不变。内能与热量的关系：在热传递过程中物体吸收或放出热量，其内能一定增加或减少。物体内能变化，不一定是吸收或放出热量，因为做功也可能改变其内能。例 2 下列关于功、内能和热量的描述中正确的是（ ）A物体的温度不变，内能一定不变B物体温度升高，不一定是从外界吸收了热量C温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 D热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递解析 内能的多少与物体的质量、温度、状态等有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，还应考虑其它因素。例如晶体在熔化过程中，吸收热量，温度不变，内能增加。改变物体内能的方式有两种：做功
15、和热传递 ，它们在改变物体内能上是等效的；物体温度升高，物体内能一定增加，而物体内能增加可 能通过是做功实现的，不一定是从外界吸收了热量。 热量是一个过程量而不是状态量 ，不能用 “含 有” 、 “具有” “增加”等词语表述。热传递的条件是有温度差，本质是内能从高温物体转移给低温物体或者从同一物体的高温部分转移到低温部分；由于内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高，故热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体。答案 B点拨 温度反映分子热运动的快慢，温度越高，分子运动越剧烈，它的变 化可改变一个物体的内能：一个物体温度升高（或降低） ，它的内能一定增加（或减少） 。内能和温度都是状态量，而热量
16、是一个过程量，它和 功都可以量度物体内能的改变。31挖掘图象信息 求解比热容问题通过图象考查比热容，是一种重要的题型。这类题通过图象把物理量之间的关系表达得十分清楚、明了，但由于热量的决定因素多，吸热能力的比较方法不唯一，好多同学感觉这类题无从下手或者理不清头绪。除了把握好试题类型以外，解答这类题还要注意运用两个重要的研究方法：（1）转换法 不同的物质吸收热量的多少，是通过热源放热时间的长短来表示的。比如用相同的酒精灯加热相同的时间，就意味着研究物质吸收了相同的热量；用相同的电加热器，加热时间越长，研究物质吸收的热量就越多。（2）控制变量法 吸收的热量 Q 与 c、 m、 t 都有关系。在研究
17、比热容 c 与热量 Q 的关系时，要控制 m、 t 相同；在研究比热容 c 与温度变化量 t 的关系时，要控制 Q、 m相同。一、根据图象比较物 质比热容大小例 1 （2012 宁波）用两个相同的“热得快” ，分别给质量、初温都相同的甲、乙两 种液体同时加热，两液体的温度随时间变化的图像如图 1 所示。根据图像可知，甲液体的比热容 （选填“大于” 、 “等于” 或“小于” ） 乙液体的比热容。质量为 500g、初温为 20的甲液体温度升高到 90，吸收的热量为_。甲液体的比热容为 1.8103/（kg）解析 由图 1 可知，在相同的加热时间内，甲液体温度变化量大，即甲液体温度升高较快。两个相同
18、的“热得快”在加热时间相同时，两种液体吸热相同，由 Q 吸 =cm t 可知，在质量相同、吸热相同的情况下，温度变化与比热容大小成反比，即温度变化量大的液体比热容较小，故甲液体的比热容小于乙液体的比热容。甲液体吸收的热量： J103.6C7kg5.0J/12.4 4oo3 tcmQ吸。答案 小于 6.310 4。例 2 如图 2 所示，设相同时间内物质吸收的热量相同，甲、乙两图中符合冰熔化规律的是图 （选填“甲”或“乙”）。这是因为 c 冰（选填“”、“”或“=”）c 水 ，所以相同时间内（选填“冰”或“水”）升温更快。图 1甲O4030 时间/min温度/20608060 90100乙图 2
19、2解析 冰熔化成水后，质量不变，比热容变大，在质量相同的情况下，吸收相同的热量后，比热容大的，温度应该上升得较慢，甲图中，熔化前后，温度上升幅度没有变化，而乙图中，熔化后，水的温度上升与冰比较变慢了，符合水的比热容较大的特性。答案 乙 冰例 3 如图 3 所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中 ：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 同电加热器同时开 始加热，水和煤油温度随时 间变化的图线分别如图 4a、 b 所示。当加热 3min 时，水吸收的热量 煤油吸收的热量，水升高的温度 煤油升高的温度；当水和煤油都升高 30 选填“”或“”解析 因为选用的加热器相同，都
20、加热 3min，电热器放出的热量相同，所以水和煤油吸收的热量也相同；加热 3min 后，水升高的温度约为 20 当水和煤油都升高 30二、利用图象、图表求比热容大小（1）已知一种物质的比热容求另一种物质的比热容例 4 用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水分别加热，它们的温度随加热时间的变化关系如图 5 所示，据此判断物质甲的比热容为（ ） A2.110 3J/（kg） B4.210 3J/（kg） C1.210 3J/（kg）D条件不足，不能确定解析 由图 2 可知，质量相同的物质甲和水升高相同的温度（如都从 0升高到 60）所需加热时间之比为 10min20min= 12，即吸收热量之比
21、 Q 吸甲 Q 吸水 = 12。又由 Q吸 =cm t 可知，在 m 和 t 都相同时， Q 吸 与 c 成正比，易知 c 甲 c 水 = 12，而 c 水=4.2103J/（ kg） ，故 c 甲 =2.1103J/（kg） 。答案 A。例 5 用两个相同的电热器分别给质量相同的水和某种液体加热，每隔 1min 记录一次数据，如下表所示，则该液体的比热容为（ ）加热时间/min 0 1 2水的温度/ 20 26 32图 5甲t/minO 52010t/15 20406080水图 3 图 43液体的温度/ 20 34 48A0.910 3J/（kg） B1.81 03J/（kg）C3.610
22、3J/（kg） D1.210 3J/（kg）解析 用相同的电热器加热，在相同的时间内，吸收的热量是相等的， Q 水 =Q 液 ，我们取两种液体都加热了 1 分钟为研究对象。Q 水 =c 水 m（t 水 -t 0），Q 液 =c 液 m（t 液 -t0）c 水 m（t 水 -t 0）=c 液 m（t 液 -t0），即：4.210 3J/（kg）m（26-20）=c 液 m（34-20）解得：c 液 =1.8103J/（kg）答案 B。（2）已知同种物质一种状态下的比热容求另一种状态下的比热容例 6 实验测得 1kg 某物质温度随时间变化的图像如 图 6 所示。已知该物质在固态下的比热容 c1=2
23、.1103J/（kg） ，设物质从热源 吸热的功率恒定不变，根据图像解答下列问题：（1）在最初的 2min 内，物质吸收的热量为 J，吸热功率为 W。（2）试求该物质在液态下的比热容 c2。解析（1）在最初 2min 内，物质吸收的热量为：Q 吸 =cm t=2.1103J/（kg）1kg【0（ 40)】=8.410 4 J，故吸热功率为：P= tW= 60s28.4J=700W（2）由图 6 可知该物质在固态和液态时，质量不变，在温度都升高 40 情况下，所用的 加热时间之比 t1 t2=2min（1612）min=12，即两种情况下吸收热量之比为Q1： Q2=12，由 Q 吸 =cm t
24、可知，在 m 和 t 都相同时， Q 吸 与 c 成正比，故 c1 c2= Q1： Q2=t1 t2=12，而 c1=2.1103J/（kg） ，故 c2=4.2103J/（kg） 。答案 （1）8.410 4 700 （2） c2为 4.2103J/（kg）图 6t2/min020t1/2020202040404 8 121搞定比热容 须明三重点一、正确理解比热容的概念和特点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温度乘积之比，叫做这种 物质的比热容，它反映了物质吸热和放热能力的物理量。任何物质都有自己的比热容，比热容大小只与物质种类和状态有关，与物体质量大小、温度变化大小
25、、温度的高低、吸热或放热的多少都无关。不同物质的比热容一般不同，但也有 特别情况，如冰和煤油，但它们比热容相同，都是 2.1103J/（kg） 。例 1 关 于 物 质 的 比 热 容 ，下列说法正确的是（ ）A冰化成水，比热容不变B吸收热量多的物质，比热容一定大C若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍D无论质量多大，比热容都一样解析 冰的比热容为 2.1103J/（kg） ，而水的比热容为 4.2103J/（kg） ，可见冰化成水，比热容增大。比热容反映物体的吸、放热能力，它是物质的本质特性。它与物质种类和状态有关， 与物体吸收的热量多少、温度高低及温度变化、物体的质量等都无关，故它不
26、会随物质吸收的热量，质量和温度的改变而改变。答案 D二、会进行热量的相关计算和推理求解此类问题的关键是熟练运用吸热或放热的一般计算公式 Q=cm t 及其变形公式，公式适 用于物态不发生变化时热量的相关计算。使用公式时，一定要注意单位的统一，一定要注意公式中的温度应是改变量而非初温和末温，故解题时应注意“升高” 、 “升高了” 、 “升高 到”的具体含义（“升高” 、 “升高了”是指温度变化 t， “升高到”多少是指末温 t） 。计算水的升高温度时，一定要考虑末温状态下水是否已经沸腾，达到沸点。例 2 把质量为 500g 的水加热到 80，吸收了 4.2104J 的热量，水温升高了 ，水的初温
27、是 。（ c 水 =4.2103J/(kg)，气压为一个标准大气压解析 由 tcmQ可得， 20kg5.)J/(102.4.3Qt水的初温 6080tt答案 20 60点评 水吸收 热量与水的初温、末温均无关，只与水的温度变化量有关。这也说明了“热量”是一个过程量，而非状态量，所以，只能说“吸收”或“放出” 了多少热量，而不能说具有、含有多少热量。例 3 木炭燃烧放出 4.25106J 的热量，若这些热量全部被质量为 10 kg、初温为20的水吸收，可使水的温度升高多少？（ c 水 =4.2103J/(kg)，气压为一个标准大气压2解析 由 tcmQ可 得， 2.10kg)J/(102.45.
28、36cQt。在一个标准大气压下，水的沸点是 100，所以初温为 20的水，吸热后升高的温度最多只能是 100，即水的温度最多只能升高 80。答案 80例 4 初温相同的甲、乙两铁块，甲的质量是乙的 3 倍，使它们吸收相同的热量后立即接触，则（ ）A热量从甲传到乙 B热量从乙传到甲C甲、乙之间无热传递发生 D温度由乙传到甲解析 既然甲、乙两铁块吸热 Q 吸 相同、 比热容 c 相同，根据公式 Q 吸 =cm t 易知 t 与 m 成反比，而甲的质量是乙的 3 倍，故有 t 甲 t 乙 。又根据 t=t0+ t 和两铁块初温相同可知 t 甲 t 乙 ，热量从乙传到甲。答案 B说明：求解此类题一般分
29、两步：根据吸热或放热热量的计算公式 Q=cm t 推知t 的 大小；用 t=t0 t 判断末温 t 的大小。三、注重比热容的应用在自然界常见物质中，水的比热容最大。水的比热容大的特点在生产、生活中主要应用体现在以下两个方面：一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸热（或放热）很多，有利于用水作为冷却剂或取暖； 一定质量的水吸热（或放热）很多而自身温度变化不大，有利于调节气候。例 5 无论是白天还是夜晚，人们漫步在海滨,会感到习习海风迎面吹拂，十分畅快。这样的风非常柔和，通常情况下，它白天从海上吹向陆地 ，夜晚从陆地吹向海上，气象上把这种风称为“海陆风” 。请你运用学过的物理知识说明海陆风形成的原
30、因。解析 海陆风的形成，是由于陆地和海水的比热容不同造成的，由于海水的比热容大，接受太阳辐射能后，表面升温慢；陆地沙石的比热容小，升温比较快。于是，白天由于陆地气温高、空气上升快而形成海面吹向陆地的海风；夜晚正好相反 ，海水降温慢，海面气温较高，空气上升而形成陆地吹向海面的陆风。答案 参见解析。1“比热容”问题分类指导一、比较物质比热容的大小比较不同物质比热容的大小有两种方法：一是对质量相同的不同物质加热相同时间，升温快的比热容小；二是使质量相同的不同物质升高相同的温度，加热时间长的物质的比热容大。例 1 两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间
31、关系如图所示，由此可知（ ）A.如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同B.甲液体的比热容大于乙液体的比热容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.甲比乙温度升高得快，乙的比热容大于甲的比热容解析 由图可知，如果甲、乙升 高相同温度（图象纵坐标相同） ，需要对乙加热更多的时间，即乙液体吸收的热量比甲多，A 错误；在质量和温度变化相同的情况下，吸收热量多的比热容就大，B 错误；用同一热源分别加热，加热时间相同，则两种液体吸收的热量相等，C 错误；由题中图象可以看出，加热相同时间（图象横坐标相同） ，甲液体升高的温度（纵坐标）比乙多，根据热量计算公式 tcmQ可知，乙的比 热
32、容大于甲的比热容，D 正确。答案 D二、判断热传递的方向求解此类问题要运用两个 知识点：一是吸收或放出热量的公式 tc；二是发生热传递时，要判断热传递的方向，实际上只需判断出物体吸收或放出一定的热量后末温的高低。例 2 已知铜的比热容大于铅的比热容，质量相等、初温相同的铜块和铅块：（1）若将它们分别加热、吸收相等的热量后，再将它们互相接 触，则（ ）（2）若将它们分别放出相等的热量后，再将它们互相接触，则（ ）A.热量从铅向铜传递 B.不发生热传递C.热量从铜向铅传 递 D.无法判断解析 （1）本题可采用比较分析法解答，具体思路为：明确已知条件，本题中 铅铜 m、 铅 吸铜 吸 Q、 铅铜 c
33、由 tcmQ写出表达式， )(01tc铜铜铜 吸 ， )(02tm铅铅铅 吸运用数学知识进行比较，并得出结论 )(01tc铜铜铜 吸时间/min甲O温度/乙t1t2 1比较法复习内能内能一章内容中有很多易混概念，比 如做功和热传递，温度、热量和内能，这些概念之间既相互联系，又有明显的区别，下面采用列表对比法比较这些概念，以帮助同学们学习。一、改变物体内能的两种方式比较小贴士：做功和热传递对改变物体的内能是等效的，也就是说，一个物体的内能增加了，可能是利用了做功的方法，也可能是利用了热传递的方法。例 1 下列现象中，不是通过做功改变内能的是（ ）A.两手相互搓搓，手感到热B.用打气筒打气时，筒壁
34、发热C.用热水袋暖手，手感到热D.用砂轮磨刀，刀的温度升高解析 两手相互摩擦，机械能转化为内能，使手的内能增加，温度升 高，属于做功改变物体的内能；用打气筒打气时，活塞压缩空气做功， 活塞克服与筒壁间的摩擦做功，机械能转化为内能，内能增加，使打气筒壁变热，属于做功改变物体的内能；用热水袋暖手， 是热水袋的内能 一 部分转移到手上，是用热 传递方式改变了物体的内能；用砂轮磨刀，砂轮与刀互相摩擦，机械能转化为内能，使刀的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能。答案 C二、温度、热量和内 能的比较温 度 热 量 内 能定 义宏观上表示物体的冷热程度；微观上反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度在
35、热传递过程中，传递能量的多少物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和性 质 状态量 过程量 状态量表 述 只能说“降低” 、 “升高”或“不变”只能说“放出”或“吸收”只能说“有” 、 “具有” ， “改变” 、 “增加” 、“减小”做 功 热传递内能改变 外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减小 物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小常见形式弯折、锻打物体做功，压缩气体做功，克服摩擦力做功等，物体的内能增加；气体膨胀对外做功，内能减小吸热升温，内能增加；放热降温，内能减小（晶体熔化或液体沸腾吸热，内能 增大，液体凝 固形成晶体，放热内能减小，但温度都不变）实 质
36、 内能与其他形式能量的相互转化 内能的转移2单 位 J J小贴士：1.物体吸收（或放出）热量后内能一定改变；物体内能改变，不一定吸收（或放出）热量，因为做功也可以改变物体的内能；2.物体温度变化了，不一定吸 收（或放出）热量，如摩擦生热；物体吸收（或放出）了热量，物体温度不一定改变，如晶体的熔化过程吸热但温度不变。例 2 关于温度、内能、热量和做功，下列说法正确的是（ ）A.物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量B.0的冰没有内能C.做功可以改变物体的内能D.物体放出 热量时，温度一定降低解析 物体温度升高可能是外界对它做了功，也可能是通过热传递从外界吸收了热量，故 A 说法错误；一切物体都有
37、内能，0的冰块具 有内能 ，故 B 选项说法错误；改变物体内能的两种方式：做功和热传递，所以 C 说法正确；物体放热时，温度不一定下降，比如：液体凝固形成晶体的过程中虽然继续放热，但温度是不变的；故 D 说法错误。答案 C1温度、内能和热量解读温度、内能和热量是三个既有区别又有联系的物理量，说到它 们之间的关系，不少同学都觉得有一种“剪不断，理还乱”的感觉。确实如此，由于它们之间的关系既密切相关，又有本质上的区别，因而不少同学对于它们之间的辨证关系总是感到模糊不清，不易掌握。1三者的概念区别（1）温度：温度是用来表示物体冷热程度的物理量。它反映的是物体内分子做无规则运动的剧烈程度，温度只能说“
38、升高” 、 “不变”或“降低” ，但温度不能传递，温度的单位是摄氏度（） 。（2）热量：热量是指热传递过程中，传递能量的多少。它总是伴随着热传递而出现，是一个过程量，因而热量是与热传 递过程相联系的物理量 ，若没有热传递的发生，就谈不上热量，故也就不能说一个物体“有多少”或“含有多少”热量，而只能说“吸收了”或“放出了”多少热量。热量的单位是焦（J） 。（3）内能 ：内能是物体内部所有分子做无规则运动具有的动能与 分子势能的总和。内能是 能的一种形式，从宏观看，物体内能大小与物体的温度有关；从微观看，物体的内能与物体内部所有分子的热运动及分子间的相互作用有关。总的来说，当同一物体的温度升高时，
39、内能增大；温度降低时，内能减少。2三者的辨证关系要揭示三者的辨证关系，可用两个“一定”和四个“不一定”来对它们进行总结。（1）两个“一定”物体的温度变化，其内能一定变化。因为物体的温度改变，其内部分子无规则运动剧烈程度也随之改变，故内能也会改变。所以物体的温度升高（降低） ，其内能一定增加（减少） 。物体吸收（放出）热 量，其内能一定改变。物体吸收或放出热量，也就是发生了热传递。而热传递则是改变物体内能的方法之一，在不考虑做功的情况下，物体吸收热量，内能增大；放出热量，内能减少。（2）四个“不一定”物体内能改变，其温度不一定改变。晶体在熔化（或液体凝固形成晶体）过程中必须吸收（或放出）热量，晶
40、体由于吸收（或放出）了热量，其内能增加（或减少） ，但晶体物质在熔化（或液体凝固形成晶体）过程中温度却是不变的。但非晶体吸收热量，内能增大，温度升高。所以物体内能改变，其温度不一定改变。物体内能改变，不一定是吸收或放出了热量。物体内能的改变除了吸收或放出热量（即热传递）这种 途径之外，还可以通过做功的方式实现。物体吸收或放出热量，不一定引起温度变化。2晶体在熔化（或液体凝固形成晶体）过程中是吸收（或放出）了热量的 ，但其温 度却是不变的。物体的温 度改变，不一定是吸收或放出热量。做功也是改变物体的温度 （内能）途径之一，因而物体的温度改变不一定是由吸收或放出热量所致。3三者的联系热量、温度和内
41、能三者都与我们日常生活中的“热”有关 ，日常生活中的“热”不但可表示温度，还可表示热量和内能。例如：“今天气很热”中的“热”是表示温度；“蒸发吸热”中的“热”是表示热量；而“摩擦会生热”中的“热”则是表示内能。在这三个量中，温度与内能是状态量，而热量则是一个过程量。例 1 关于内能，下列说法正确的是（ ）A温度在 0以下的物体没有内能 B物体内能增加温度一定升高 C物体内能增加一定是吸收了热量 D一个物体温度升高内能一定增加解析 一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，即一切物体都有内能，故 A错；晶体熔化的过程中，吸收热量内能增加，温度保持不变，故 B 错；改变物体内能的方式有两种：做功和
42、热传递；物体内能增加可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故 C 错；物体温度升高，内能一定增加，故 D 正确。答案 D例 2 下列关于温度、内能和热量的说法正确的是（ ）A0的冰没有内能 B同一物体，温度越高内能越大 C物体温度越高，所含热量越多 D物体内能减少，一定对外做功解析 任何物体都具有内能，A 选项说法不正确；同一物体，温度越高，物体内分子运动越剧烈，物体的内能也越大，B 选项说法正确；物体的温度越高，具有的内能越大，热量是一个过程量，只有在热传递的过程中才能说“吸收了“或”放出了”多少热量，热量不能说“含有” 、 “具有” 。故 C 选 项说法不正确；改变物体内能的方法有：做
43、功和热传递，物体的内能减少，可能是对外做了功，也可能是放出了热量，D 选项说法不正确。答案 B1演示实验 拓展延伸一、气体扩散实验实验演示：如图所示,在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面,倒扣一个空瓶 子，使两个瓶口相对，之间用一埠玻璃棒隔开（如图 1 甲所示） 。抽掉玻璃板后会发生什么变化？甲 乙 丙 实验现象：一段时间后，倒扣的空瓶子出现了红棕色，下面瓶子中的红棕色变浅，最后两个瓶子中的颜色变得均匀，说明二氧化氮气体分子运动到了上面盛有空气的瓶子。实验结论：气体分子在做无规则运动，且能彼此进入对方。实验评估：如图乙所示，将装着红棕色二氧化氮气体的瓶子放在空瓶子的上面，对实验结果有什么影响呢？
44、二氧化氮的密度大于空气的密度，放在上面由于受重力作用，自然要进 入下面的瓶中，不足以说明分子运动，所以应该把空瓶子放在上面，把装有二氧化氮的瓶子放在下面。这也告诉我们，在做实验的过程中，为了能够更好的说明问题，要尽可能的排除对实验结果有影响的干扰因素。如图丙所示，将将装着红棕色二 氧化氮气体的瓶子和空瓶子的瓶口 水平相对，将中间的玻璃板抽去后，使两个瓶口相互贴紧，也能看到扩散现象，但没有 实验甲更具有说明力。二、探究固 体分子间的作用力实验实验演示：如图 2 所示，将两个铅柱的底面消平、削干净，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。实验结论：物体的分子间
45、存在着引力。实验演示：把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出弹簧测力计的示数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，弹 簧测力计的示数变会大。图 12原因探析：这是因为因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上 拉玻璃板时，弹簧测力计的读 数将变大。归纳总结：分子间同时存在着相互作用的引力和斥力， 只不过分子间的作用力是表现为引力还是斥力，取决于分子间距离的 大小。当拉伸物体时分子间 的距离增大，大于平衡位置时，引力大于斥力，对外主要表现为引力，固体和液体之所以能保持一定的体积就是这个道理； 当压缩物体时
46、分子间的距离减小，小于平衡位置时，斥力大于引力，对外主要表现为斥力，因此固体和液体又很难被压缩。1热学图像专题讲解“温度随时间变化”的图像可反映物理过程，能揭示物理规律，这类考题一直是中考命题的热点。以下结合实例和同学们一起分类例析几道热学图像题。一、根据图像比较物质比热容大小 比较同一物质不同状态下比热容的大小例 1 小明同学对冰加热，他将冰熔化成水直至沸腾的过程，绘制成如图 1 所示的温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（ ）A水沸腾时温度不变，说明沸腾过程不需要吸热B冰熔化时温度不变，内能不变C冰的升温比水快，说明冰的比热容比水小D图中 DE 段表示冰的熔化过程解析 由图象知，水沸腾时
47、虽然吸热但温度不变，这不能说明沸腾过程不需要吸热；实际上水沸腾过程需要不断吸热，如果停止加热，沸腾马上停 止，选项 A 错误。图中BC 段是冰的熔化过程，该过程中冰不断吸热，其内能增加，但温度不变，选项故 B 错误。由于冰和水的质量相同，又是同一个酒精灯加热，水升温比冰慢，说明水的比热容比冰大，选项 C 正确。据图象可知， DE 段表示水沸腾过程，选项 D 错误。答案 C注意：已知物质在一种状态下的比热容，根据图象可求得物质在另一 种状态下的比热容，如若已知水的比热容为 4.2103J/（kg） ，则可求得 c 冰=2.1103J/（kg） ，请同学们自己求解一下。比较不同物质同种状态比热容的
48、大小例 2 用相同的电加热器分别对质量相等的 A 和 B 两种液体（不计热量损失）如图2 是 A 和 B 的温度随加热时间变化的图像，下列说法正确的是（ ）图 2040时间/min温度/2060BA82 20A图 1温度/时间/min010040B CD E142A A 的比热容与 B 的比热容之比为 2:1B A 的比热容与 B 的比热容之比为 2:3C都加热 t 时间， B 吸收热量比 A 吸收热量多D A 和 B 升高相同的温度， B 吸收热量较多解析 用相同的电加热器加热，液体吸热与时间成正比，易知 A 和 B 两种液体在时间 t 内吸收的热量相同，选项 C 错。由图像知相同时间 t
49、内即吸热相同时 A、 B 的温度变化分别为 tA=20， tB=40 ，而 A、 B 的质量相同，由 Q 吸 =cm t 易知， cA:cB=tB: tA=40: 20=2:1，选项 A 对、B 错；由图可知， A、 B 升高相同的温度，加热 A的时间长， A 吸收的热量多，选项 D 错。答案 A注意：此题中若知道 A 比热容的大小，也可求得 B 的比热容。二、利用图像求解物质比热容大小例 3 某同学用如图 3 甲所示的实验装置，比较不同物质的比热容和探究水沸腾时温度变化的特点。将分别盛有相同质量的水和食用油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头与水和食用油良好接触，将温度传感器与计算机相
50、 连，计算机上显示的实验图线如图 3 乙所示。由图 3 乙可知：水沸腾时吸热，温度 （选填“升高” 、 “不变”或“降低” ） ；加热 2min 水吸收的热量 （选填“大于” 、 “等于”或“小于” ）食用油吸收的热量；食用油的比热容为 J /（kg） 。解析 水沸腾时的特点是吸收热量温度保持不变；为了便于比较水和食用油吸热能力的强弱，实验前还必须控制水和食用油的质量和初温相同，同时打开红外加热器开关的目的是使水和食用油相同时间内吸热相同，易知加热 2min 水吸收的热量等于食用油吸收的热量。由图乙可知，加热 2min 质量相同的水和食用油升高的温度分别为： t 水 =6020=40， t 油
51、 =100 20=80，易知 t 水 t 油 =12。又由 Q 吸 =cm t知，在 m 和 Q 吸 都相同时， t 与 c 成反比，易知 c 油 c 水 = 12，而 c 水=4.2103J/（kg） ，故 c 油 =2.1103J/（kg） 。答案 不变；等于；2.110 3数据采集线温度传感器红外加热器甲图 3时间/min温度/乙60 42408012020601003三、根据图像比较物质内能大小例 4 图 4 中，该物质在 t1时具有的内能 （选填“大于” “等于”或“小于” ）在 t2时的内能。解析 由图 4 知，这是晶体的物态变化图像，在晶体熔化这段时间内它不断吸热不断熔化，此阶段
52、中晶体吸热温度不变，但内能一定不断增加，故物体 t1时的内能小于t2时的内能。答案 小于 四、利用图像求解物质吸（放）热例 5 如图 5 所示，是某液体的凝固图象，当该液体凝固后，它是 （选填“晶体”或“非晶体” ） ；第 15 分钟的内能 （选填“大于” 、 “小于”或“等于” ）第 10 分钟的内能；若 500g 该液体从 A 点降温到 B 点，共放出 J 的热量，已知 c 液 =4.2103J/（kg） 。解析 无论是晶体还是非晶体，凝固都是要 放热的，只是在凝固的过程中，晶体温度不变，非晶体温度不断下降；图象中有一段呈水平方向的图线 BC 段，表明图象是晶体的凝固过程；由于晶体在凝固过程中，不断放热，内能不断减小，故第 15 分钟的内能小于第 10 分钟的内能；200g 冰在 C 点已经全部熔化成水，而熔化过程中质量不变，易知此时冰的质量仍是 200g=0.2kg。由图像知 AB 段水降温 10 ，则水在 AB 段放出的热量为： Q 放 =cm t=4.2103J/（kg）0.5kg20=4.210 4J。答案 晶体；小于；4.210 480图 4t1温度/时间/minO40t21202012图 5温度/时间/minA0205B C10 15 20
