1、第5讲 内能及其利用,物理,考点一) 温度、热量、内能的关系 【例1】(2017，连云港)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冬天搓手取暖是利用做功来改变内能 C物体温度越高，所含热量越多 D物体的机械能越多，其内能就越多,B,【点拨】任何物体都有内能，0 的冰也有内能，冬天搓手，克服摩擦做功，是利用做功来改变内能，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，机械能是物体由于机械运动而具有的能，内能的大小与机械能的大小没有必然联系。 【答案】B,【方法归纳】对温度、内能和热量的辨析，可参照以下三点： (1)温度：表示物体的
2、冷热程度，是一个状态量，只能说一个物体温度是多少。 温度升高内能增加不一定吸热，如钻木取火，摩擦生热 (2)热量：是一个过程量，只能用“吸收”或“放出”描述。 吸收热量温度不一定升高，如晶体熔化，水沸腾内能不一定增加，如吸收的热量全部对外做功，内能可能不变。 (3)内能：是一个状态量，只能说“具有”“增加”或“减少”。 内能增加温度不一定升高，如晶体熔化不一定吸热，如钻木取火。,考点二) 比热容的理解和应用,【例2】(2017，烟台)小明在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量均0.5 kg的水和另一种液体进行对比实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示，实验过程中，水和另一种
3、液体在相同时间内放出的热量相等，分析图象可以得出：_(填“甲”或“乙”)物质为水，另一种液体的比热容为_，这种液体在015 min内放出的热量为_。,甲,2.1103 J(kg),4.2104 J,【点拨】由题意，两种液体在相同时间内(015 min)放出的热量相等，由公式Q放cm(t0t)，在m、Q放一定时，温度变化量t小的物质比热容c大，由公式和题意可以算出水在015 min内放出的热量，即可知另一液体在相同时间内放出的热量，由公式同样可求出另一液体的比熔容。 【答案】甲 2.1103 J(kg) 4.2104 J 【方法归纳】利用热量公式进行计算时，要注意各物理量的同一性，单位的统一，以
4、及变化温度t与初温、末温的关系，注意“升高了”与“升高到”的区别。,考点三) 热值的理解与应用 【例3】(淄博中考)一杯酒精倒出一半，剩余酒精的质量、密度、比热容和热值的变化情况是( ) A质量、密度、比热容和热值不变 B质量变为原来的一半，密度、比热容和热值不变 C质量和密度变为原来的一半，比热容和热值不变 D质量和热值变为原来的一半，密度和比热容不变,B,【答案】B 【点拨】比热容、热值、密度三个物理量，都是表示物质的某种特性；只与物质的种类和状态有关，是一般不发生变化的量，质量是物体本身含物质的多少，与形状、状态、位置无关，与含量多少有关。,【图片与命题】,做无规则运动,引力,做功,减少
5、,做功,液化,机械能,关闭,上,机械,内,压缩,关闭,下,内,机械,做功,实验) 探究不同物质的吸热能力 命题点 1实验应选用的器材中用到的测量工具有_、_、_。 2实验中应选用_(填“质量”或“体积”)相同的不同液体进行实验。 3选用相同热源，表明在加热相同的_释放的热量相同，方便比较吸热的多少。 4在组装器材时，应先确定_的位置，再确定_的位置。 5转换法的应用：通过加热液体的_来判定物体吸热的多少。,温度计,天平,秒表,质量,时间,石棉网,烧杯和温度计,时间长短,6控制变量法的应用： 控制物质种类和升高的温度相同时，探究物质的吸热能力与质量的关系。 控制物质种类和质量相同时，探究物质的吸
6、热能力与升高温度的关系。 控制物质质量和升高温度相同时，探究物质的吸热能力与物质种类的关系。 7比较不同物质吸热能力大小的方法： 质量相同的不同物质升高相同的温度，加热时间越长，吸热能力越强。 质量相同的不同物质加热相同的时间(吸收相同的热量)，温度升得快的物质吸热能力弱。,【例1】(2017，福建)利用如图甲所示的实验装置探究“沙子和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下： (1)在两烧杯中分别装入初温相同且_相等的沙子和水。 (2)用相同的酒精灯火焰加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图乙所示，其示数为_。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象，如图丙所示
7、。 (3)实验中，是通过比较_来间接反映沙子和水吸收的热量。 (4)分析图象可知，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是_；若使两者升高相同的温度，则_吸收的热量较多，由此可见，_的比热容较大。,质量,39,加热时间,沙子,水,水,【拓展设问】 (4)除了图中的器材外，完成该探究实验，还需要的测量工具有：_、_。 (5)实验器材的安装顺序是_(填“自上而下”或“自下而上”)。 (6)该实验中给水和煤油加热，你认为用_(填“热得快”或“酒精灯”)加热效果更好一些，理由是_。,天平,秒表,自下而上,热得快,热得快”更容易控制在相同时间吸收的热量相同,【例2】(2017，重庆模拟)小明同学学习了燃料的
8、热值后，自己设计了一个实验探究煤油和食用菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，记录结果如表所示。,(1)在安装、调整实验器材时，合理的顺序是(图甲中)：应先调整固定_的位置，再调整固定_的位置。(均填“A”或“B”) (2)为了保证实验结论的可靠性，小明同学选择了两套相同的装置，在实验中应控制煤油和菜籽油的_及烧杯中水的_相同。 (3)为了正确完成实验，除了如图所示装置，还需要的一个测量器材是_。 (4)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中热值较大的是_。,B,A,质量,质量和初温,天平,煤油,1(2017，南京)“端午浓情，粽叶飘香”。“粽叶飘香”
9、说明分子在_；将两个表面光滑的铅块相互紧压，它们会粘在一起，说明分子间存在_；若把分子看成一个小球，则一般分子直径的数量级为1010 m，合_nm。,做无规则运动,引力,0.1,2(2017，宿迁)如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能_(填“增加”或“减少”)，空气的内能是通过_方式改变的；筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过_方式改变的。,增加,做功,热传递,3(2017，黄石)某品牌太阳能热水器内装有50 kg的水，阳光照射一段时间后，热水器中的水从15 升高到55 ，热水器中的水吸收的太阳能
10、为_J；同样的水改用电加热，则消耗的电能为_kWh已知水的比热容c水4.2103 J/(kg)，热水器热散失忽略不计。,8.4106,2.33,4(2016，广东)如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图，C图是_冲程，与它原理相同的是_图所示的演示实验，汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是_图。(后两空均填字母),做功,F,B,5(2016，达州)一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为1 800 r/min，该内燃机每秒共经历了_个冲程，做功_次。 6(2017，宜昌)某些物质的微观特性表现为分子间距离很远，彼此间几乎没有力的作用，宏观特性表现
11、为既无固定形状，也无固定体积，则该物质可能是( ) A冰块 B水 C水蒸气 D雪,60,15,C,7(2016，宜昌)下列现象能说明分子在不停地做无规则运动的是( ) A碟子中的酒精蒸发变少 B建筑工地上尘土飞扬 C空气中PM2.5超标形成雾霾 D两个干净的铅块粘在一起,A,8(2017，成都)小明根据下表所提供的数据得出了四个结论，其中正确的是( ),D,A.液体的比热容一定比固体的比热容大 B同种物质发生物态变化后，比热容不变 C由于水的比热容大，白天海水温度比沙滩高 D2 kg的水温度升高50 ，吸收的热量是4.2105 J,9(2017，天津)下列实例中，改变物体内能的方式与其它三个不
12、同的是( ) A用力搓手，手会发热 B用炉灶烧水，水温升高 C气缸内气体被压缩，温度升高 D用锯条锯木头，锯条温度升高,B,10(2017，河北)下列说法正确的是( ) A热机消耗的燃料越多，效率就越低 B热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体 C同一物体，温度降低的越多，放出热量就越多 D人体内水的比例很高，有助于调节体温，以免温度变化太快对身体造成危害,D,11(2017，益阳)为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是( ) A让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 C尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D尽量增
13、加热机的工作时间,D,12(2017，烟台)科学探究需要进行实验，在取得数据和事实后，再进行分析和推理，因此，在科学探究中我们需要区分事实与推论。下列叙述是事实或推论的是( ) 在气体扩散实验中，抽去玻璃板后，红棕色的NO2气体进入到空气中 在液体扩散实验中，红墨水滴入热水，热水很快变红 扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动 温度越高，分子的无规则运动越剧烈,A,A是事实，是推论 B是事实，是推论 C是事实，是推论 D是事实，是推论,13.(2017，随州)以下说法正确的是( ) A如图甲，量筒里上方清水和下方蓝色硫酸铜溶液静置几天，界面模糊。扩散现象主要原因是分子引力 B如图乙
14、，两个底面很平、很干净的铅柱压在一起后好像“粘”成一个整体，甚至在下面挂上重物也拉不开。主要说明分子是不停运动的 C如图丙，玻璃片重为G，当测力计显示的力比G大很多时，仍然不能将玻璃片从水面提起。主要说明水分子和水分子之间有引力，玻璃分子与玻璃分子之间有引力 D如图丁，两位同学分别握住处于原长的弹簧的两端，可以将人比作组成某些物质的分子，物质被压缩，分子间表现出斥力；物质被拉伸，分子间表现为引力,D,14(2017，无锡) 用如图所示的装置，先后加热初温、质量均相同的水和煤油，比较两种液体比热容的大小，多次实验表明：要让水和煤油升高相同的温度，水需要的加热时间更长，以下关于该实验的操作及分析错
15、误的是( ) A水比煤油的比热容大 B加热时用玻璃棒不断搅拌，是为了使水和煤油受热均匀 C实验中可以不使用温度计，让水和煤油都沸腾后再比较加热时间 D相同质量的水和煤油，若吸收相同热量后，煤油比水升高的温度大,C,15(2017，南京)小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升高，以下四个事例中能量转化与之相同的是( ) A甲、丙 B甲、丁 C乙、丙 D乙、丁,A,16(2017，广州)甲、乙两物体质量都为1 kg，丙物体质量为2 kg，三个物体温度都升高1 ，吸收热量如图所示，以下说法正确的是( )(导学号 14184016) A乙的比热容与丙的相等 B甲的比热容比乙的大 C甲的温度升高
16、1 ，需吸收2000 J的热量 D甲、乙的温度都降低1 ，乙比甲放出的热量多,B,17(2017，北京)(多选)为了比较两种新型保温材料甲和乙的保温效果，将这两种保温材料分别做成形状、结构、厚度完全相同的保温筒，两保温筒内同时分别放置完全相同、温度均为80 的恒温源，其截面图如图甲所示。将两保温筒放在室温为20 的房间内，每隔10 min测量一次两保温筒外表面A点和B点处的温度，根据记录的实验数据绘制的图象如图乙所示，图中图象表示用保温材料甲做成的保温筒外表面温度随时间变化的图象，图象表示用保温材料乙做成的保温筒外表面温度随时间变化的图象。根据实验过程及图象，下列四个选项中，判断正确的是( )
17、,AC,A可用单位时间内保温筒外表面的温度变化表示保温效果 B甲材料的保温效果比乙材料的保温效果好 C乙材料的保温效果比甲材料的保温效果好 D如果把两保温筒内80 的恒温源换成18 的恒温源，其它条件不变，则无法比较甲、乙两种保温材料的保温效果(导学号 14184017),18(2017，鸡西)炎炎烈日下，松花江边的沙子热得烫脚，而江水却很清凉。这是为什么？,答：因为水的比热容比沙石的大，由Qcmt可知，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量(都在太阳照射下)，水的温度升高的少，江水是凉凉的，而沙子的温度升高的多，热得烫脚。,19(2017，南京)如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装
18、置，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的易拉罐中，用相同的装置加热，实验数据记录如下表：,(1)实验中，可以通过_(填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少。 (2)分析实验数据可知：当它们升高相同温度时，_(填“甲”或“乙”，下同)液体需要吸收的热量更多；当它们吸收相同热量时，_液体升温更高。 (3)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，_液体冷却效果更好。,加热时间,甲,乙,甲,20(2017，北京)实验桌上有电源一个、开关一个、导线若干以及如图所示的两个完全相同的保温烧瓶。烧瓶内装有完全相同的温度计和阻值相等且不变的电阻丝R，甲烧瓶内装有水，乙
19、烧瓶内装有煤油，水和煤油的质量相等，初温相同。水和煤油的比热容如下表所示。以上器材均能满足实验要求，请利用上述实验器材，设计一个实验证明：液体温度的变化与液体的比热容有关。请画出实验电路图，写出实验步骤，画出实验数据记录表格。(导学号 14184018),答：实验电路图,实验步骤： 按电路图连接电路，读出甲、乙烧瓶中温度计的示数t0，并记录在表格中；查水和煤油的比热容表，将数据记录在表格中。闭合开关S，通电一段时间后，同时读出甲、乙烧瓶中温度计的示数t，并记录在表格中；断开开关S。利用ttt0计算出温度变化，并将t的值记录在表格中。,实验数据记录表,21.(2017，聊城)2017年5月18日，中国科学家首次在南海试采可燃冰取得圆满成功。实现了我国天然气水合物开发的历史性突破。可燃冰清洁无污染、储量巨大，是一种非常理想的新型能源。可燃冰的热值很大，是天然气热值的10倍以上，若按15倍计算。c水4.2103 J/(kg)；天然气的热值q7107 J/m3求：(导学号 14184019) (1)体积为0.01 m3的可燃冰完全燃烧放出的热量为多少？ (2)若这些热量的90%被质量为100 kg的水吸收，则水升高的温度是多少？,
