第13讲热和能本讲内容在广西中考中的重要考点有：分子热运动、内能及改变内能的方式、热量的计算；常见考点有：比热容、分子间的相互作用力.一般以选择题和填空题为主,偶尔也会出现有关热量的计算题.考试说明1.了解分子动理论的基本观点,并能用其解释某些热现象；2.知道固、液、气三态及其基本特征；3.认识内能的概念；知道温度和内能的关系；4.能从能量转化和转移的角度认识热量的概念；5.理解比热容的概念,能用其解释简单的自然现象.分子动理论分子动理论物质是由______组成的；一切物质的______都在地________；分子间存在相互作用的_____力和_____力分子热运动因分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫分子的_______.温度越_____,分子热运动越剧烈扩散现象定义不同的物质相互_______时,彼此进入对方的现象叫扩散生活举例“花气袭人知骤暖”,“墙角放煤,日久变黑”,“酒香不怕巷子深”,“槐花飘香”说明分子在不停地做_________、分子间有______影响因素扩散现象与_______有关.温度越高,扩散进行得越_______；温度越低,扩散进行得越_______【提示】（1）分子间的引力和斥力同时存在,同时消失.当分子间距离较大时,分子间的引力和斥力都很小,可以忽略不计.“破镜不能重圆”就是因为分子间距大,分子间引力太小的缘故.（2）气体、液体和固体之间都能发生扩散现象.一般地,气体间扩散最快,液体次之,固体最慢.（3）由于分子的体积很小,分子的运动无法用肉眼直接看到,但可以通过气味、颜色的变化来体现.通过扩散现象来证明分子在做无规则运动,利用了转换法.内能1.内能及其改变定义物体内部所有分子热运动的________与_______的总和,叫做物体的内能决定因素温度、质量、材料、状态改变方式热传递做功实质内能的________机械能和内能的相互________生活举例太阳、烧水做饭、哈气取暖晒钻木取火、摩擦生热、搓手取暖补充说明热传递条件：物体间存在________规律：高温物体放出热量,内能______,温度_______；低温物体吸收热量,内能_______,温度_______.直到两物体温度相等为止做功的两种情况：一是外界对物体做功,物体内能_______,其他形式能转化为______；二是物体对外界做功,物体内能_______,________转化为其他形式的能联系做功和热传递改变内能是等效的,没有看到改变内能的具体过程,就无法判断物体内能改变的原因【提示】（1）由于分子在永不停息地做无规则运动,所以物体的内能永不为零.（2）并不是所有的做功方式都会改变物体的内能.如举高重物的过程中,物体内能就不发生变化,此时做功改变的是物体的机械能.2.热量概念在热传递过程中,传递内能的多少叫热量,用Q表示单位焦耳(符号：________)说明温度、热量和内能的关系：①温度是一个状态量,通常用“是”、“物体的”等词描述.物体的温度升高,内能增大,但不一定是吸了热8\n②热量是一个过程量,不能离开热传递,通常用“吸收”、“放出”等词修饰,不能用“有”、“含有”、“物体的”等词修饰.物体吸收热量,内能增加,但温度不一定升高.如晶体熔化、液体沸腾的过程③内能是一个状态量,通常用“物体的”、“物体有”等词修饰.物体内能增加,不一定是吸收了热量.物体内能增加,温度不一定升高比热容比较不同物质的吸热能力实验装置实验设计比较水和沙子吸热能力的方法：①吸收相同的热量,比较_______多少；②升高相同温度,比较____多少探究方法实验时应控制水和沙子的______相同,升高相同的温度或吸收相同的热量（即加热相同的时间）,这种研究问题的方法称为____________得出结论①质量相等的水和沙子,升高相同的温度,________吸收的热量多,说明水的吸热能力______；②物体吸收热量的多少与物质种类、质量多少、升高的温度有关比热容物理意义比热容是描述物质吸热本领的物理量定义某种物质,在温度升高时吸收的_______与它的_______和升高的_______乘积之比,叫做这种物质的比热容,用符号c表示公式c=单位焦耳每千克摄氏度,符号是__________水的比热容及意义`水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),它表示的物理意义是：质量为1kg的水温度升高（或降低）1℃时,吸收（或放出）的热量是4.2×103焦水的比热容的应用制冷剂、散热剂、调节气候补充（1）吸热公式：Q吸＝cm(t-t0)（2）放热公式：Q放＝cm(t0-t).其中c表示比热容,m表示物体的质量,t0表示初温,t表示变化后的温度即末温（3）比热容与物质的种类和状态有关,与物质的质量大小、温度的高低、吸收或放出的热量的多少无关【提示】比热容是物质本身的一种属性,不同物质的比热容是不同的,是鉴别物质的方法之一.同种物质物态不同,比热容也不同.如水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）和冰的比热容是2.1×103J/（kg·℃）.命题点1 分子热运动 (2022·柳州)图示实例中能说明分子之间存在引力的是()8\n A．花香扑鼻 B．气体扩散实验 掌握分子的基本性质及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键．物质是由分子组成的，一切物质的分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互作用的引力和斥力． 1．(2022·崇左)下例事例中，不能说明分子永不停息做无规则运动的是()A．炒菜时加点盐，菜就有了咸味B．在显微镜下，看到细菌在活动C．排放工业废水，污染整个水库D．房间里放一箱苹果，满屋飘香2．(2022·梧州)我们在公共场所禁止吸烟，可以防止人们被动吸食“二手烟”，“二手烟”被吸食的主要原因是烟的()A．分子很小B．分子之间有间隙C．分子在不停地运动D．分子由原子构成3．(2022·株洲)将两个铅柱的底面削平、紧压，两个铅柱结合了起来，在下面吊挂一个重物，它们仍没有分开，如图所示．该实验说明了()A．分子间存在引力B．分子间存在斥力C．分子间存在间隙D．分子无规则运动4．(2022·贵港)如图所示，有两个瓶子，其中一个空瓶子，另一个瓶子装着红棕色二氧化氮气体，使这两个瓶子口相对，之间用一块玻璃板隔开，抽掉玻璃板后，我们看到的现象是两个瓶子内的气体会混合在一起，最后颜色变得均匀，这个现象叫________，在实验开始前，________瓶子里装的是二氧化氮气体．命题点2 内能及其改变8\n (2022·北海)因地球环境被破坏，全球气候普遍变得恶劣，今年夏天印度某些区域异常狂热，气温高达50℃，道路开始融化，太阳暴晒后的路面材料温度急升，材料内能(填“增大”“减小”或“不变”)，这是通过________(填“热传递”或“做功”)方式改变了材料的内能．解答本题需掌握：影响内能大小的因素有哪些，内能与温度的关系是什么，改变内能的方式有哪些．5．(2022·玉林、防城港)下列实例中，通过热传递的方式来改变物体内能的是( )A．晒太阳B．钻木取火C．搓手取暖D．压缩空气6．(2022·梧州)下列物理现象中，属于通过做功途径改变物体内能的是()A．搓手时两手会变热B．利用太阳能集热器“烧水”C．冬天晒太阳人会感到暖和D．饮料放入冰箱冷藏室会变凉命题点3 比热容及相关计算 (2022·贵港)某太阳能热水器装有质量为200kg的水，在阳光的照射下，该热水器中的水的温度从15℃升高到65℃，求这些水吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]解答与热量相关的计算题要注意描述温度变化的关键词，如“升高了”、“升高到”、“降低了”和“降低至”等． 7．(2022·梧州一模)梧州的苍海湖蓄水以后对沿岸气温能起一定的调节作用，这主要是因为水的()A．密度大B．密度小C．比热容大D．比热容小8．(2022·贺州)在汽车发动机工作过程中，压缩冲程是通过________的方式改变物体内能的；发动机常用水来冷却，这是利用水的________较大的特点．9．(2022·钦州)小丽需用温度40℃的水泡脚，便把90℃的热水与10kg、20℃的水混合，设混合过程没有热量损失，问：需要90℃的热水多少kg?命题点 比较物质的吸热能力本实验常考方向：1.实验前选相同规格的加热器及相同质量的两种物质；2.温度计的读数；3.为了使升温快应选哪种物质(选比热容较小的)；4.转换法的应用(用加热时间的长短来判断物体的吸热能力)，通过加热相同的时间，比较温度变化判断物体的吸热能力(温度变化快的吸热能力弱)；5.控制变量法的应用(控制物质的质量与初末温度相同，改变物质的种类，进而探究物质的吸热情况)． (2022·南京)如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置．用同一套装置，先后加热并不断搅拌质量相等的煤油和水．加热时间/min00.511.52…温度/℃煤油水8\n(1)要完成该探究实验，除了图中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和________．(2)小明设计的记录数据的表格如下，分析表格可知：他是用________相同比较________的方法来完成探究实验的．(3)实验结束后，小明查表知道水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，则500g水温度升高20℃吸收的热量是________J；若这些热量由酒精完全燃烧获得，则至少要消耗________g酒精．(酒精的热值为3.0×107J/kg)(4)在受太阳照射的条件相同时，内陆地区昼夜温差比沿海地区________，这是因为干泥土和水相比，________较小．根据热量公式Q＝cmΔt，物体吸收热量本领的大小与物体升高的温度多少和质量的大小有关，实验中采用了转换法，通过观察液体温度的变化来研究水和煤油的吸热能力．在实验过程中控制加热时间相同，通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异．掌握燃料热值公式Q＝mq的应用．(5)用相同的装置和质量相等物质做实验的目的是：________________.(6)该实验中用到了哪些物理研究方法？________________________．(7)通过实验可知水的吸热能力较强，下列属于水的这种特性的应用的是：．A．夏天给教室洒水，感觉凉B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸C．用水冷却汽车的发动机D．冰熔化成水需要吸收热量一、选择题1．(2022·绵阳)把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，在室温下放置5年后再将它们切开，可以看到它们相互渗入约1mm深．这个现象说明()A．固体分子在不停地运动B．温度越高，固体分子运动越剧烈C．固体分子之间存在着引力和斥力D．固体分子之间只有引力，没有斥力2．(2022·南宁一模)小葱在家做饭时，思考了下面这些现象，其中正确的是()A．做汤时放一点盐，汤就有了咸味，说明分子只在液体中运动B．炒菜的过程中，清香扑鼻，说明分子只在高温下运动C．烧水时，水的内能增加是通过热传递的方式实现D．炒菜时，菜的内能增加是通过做功的方式实现3．(2022·恩施)向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的热值与灯内原来的部分相比较()A．变大B．不变C．变小D．无法确定4．(2022·河池)下列有关热现象的说法中正确的是()A．霜的形成是凝固现象B．细雨绵绵说明分子在不停地运动C．水结成冰是凝华现象D．摩擦生热是利用做功来改变内能5．(2022·武汉调考)下列对生活中的现象解释正确的是()8\nA．摔碎了的瓷碗很难拼合在一起——分子间存在斥力B．排骨藕汤热的时候香气四溢——温度越高，分子的运动越剧烈C．房间长时间不打扫就会布满灰尘——分子在不停地做无规则运动D．海边昼夜温差变化比沙漠中大——水的比热容比沙石的比热容大6．(2022·梧州)初温相同的甲、乙两铁块，甲的质量是乙的3倍，使它们分别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．温度由乙传到甲二、填空与简答题7．(2022·烟台)如图所示，“钻木”能“取火”，说明________可以改变物体的内能；“烤火”能“取暖”，说明________可以改变物体的内能．这两种方式在改变物体的内能上是________．8．(2022·柳州三模)汽车发动机常用水来做冷却剂，这是因为水的比热容较________，若发动机的水箱中贮有10kg水，当水温升高20℃时，水吸收的热量是________．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]9．(2022·桂林)如图所示，小明从滑梯上滑下的过程中臀部发热了，这说明通过________的方式可以改变物体的内能；在下滑的过程中，他的重力势能________(填“减少”“增大”或“不变”)．10．(2022·贵港一模)墨水在热水中比在冷水中扩散得快，这说明分子运动的快慢与________有关；在寒冷的冬天，人们双手搓几下就感到暖和，这是通过________的方式使手的内能增加．11．(2022·济南模拟)课间休息时许多同学会用瓶壁较薄的空矿泉水瓶做这样的游戏，如图所示：首先旋紧瓶盖，接着两手分别握住瓶的上、下部分，使劲拧瓶的下部，使其严重变形压缩瓶内空气，这时瓶内气体内能________；然后迅速旋开瓶盖，可看到瓶盖飞出数米远，同时瓶口和瓶内出现白气，这是因为瓶内气体膨胀对瓶盖做功，瓶内气体内能________，温度________，瓶内的水蒸气液化成小水珠．(填“增加”“降低”或“不变”)12．(2022·济南)暑假里．小梅跟着妈妈去青岛避暑．一天．烈日当空．小梅在海边玩耍时发现：海边的沙子热得烫脚．而海水却是凉凉的．请用比热容的知识说明这一现象．三、实验题13．(2022·巴中)如图所示是“探究不同物质吸热能力”的实验，将质量相等的煤油和水分别装在两个相同的烧杯中，并测出煤油和水的初温，然后用两个相同酒精灯加热，每隔2min记录一次温度．实验记录如下表所示：加热时间/min024688\n温度/℃煤油2025293438水2022242628甲 乙(1)实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和煤油________相同．(2)由记录表可知，对于质量相等的煤油和水：吸收相等热量，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，由此得出物质的吸热能力与物质的种类有关．四、计算题14．(2022·南宁)太阳能电池作为一种新能源产品，逐步得到广泛运用．太阳能电池板在几小时内可能得到的太阳能辐射能约为1.26×107J.(1)若某一牵引力为3×103N的电动汽车做匀速直线运动时，通过一段路程所做的功也等于1.26×107J，求这段路程．(2)如果这些能量全部被一定质量的水吸收(不考虑热损失)，能使水的温度从20℃升高到80℃，求这些水的质量．[c水＝4.2×103J/(kg·℃)]15．(2022·玉林一模)随着人们生活水平的提高，越来越多的家庭采用“水地暖”进行取暖．其原理是以温度不高于60℃的热水为热媒，在埋置于地面以下填充层中的管道内循环流动，加热整个地板，通过地面发热传递方式向室内供热的一种供暖方式(如图所示)．(1)某房间一段时间内循环供热的水质量为1000kg，进水温度为55℃，出水温度为40℃.这段时间里水向外界放出多少热量？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)](2)若这些热量由完全燃烧的无烟煤提供，需要多少千克的无烟煤[无烟煤的热值为3.4×107J/kg]．(3)“水地暖”以水为媒介，是因为水的比热容较大，请具体说明为什么要利用这一特性．8\n第13讲 热和能考点解读考点1 分子 分子 不停 做无规则运动 引 斥 热运动 高 接触 无规则运动 间隙 温度 快 慢考点2 1.动能 分子势能 转移 转化 温度差 减小 降低 增大 升高 增加 内能 减小 内能 2.J考点3 升温 吸热 质量 控制变量法 水 强 热量 质量 温度 J/(kg·℃)各个击破例1 C题组训练 1.B 2.C 3.A 4.扩散现象 B例2 增大 热传递题组训练 5.A 6.A例3 Q吸＝cmΔt＝4.2×103J/(kg·℃)×200kg×(65℃－15℃)＝4.2×107J.题组训练 7.C 8.做功 比热容 9.设需要90℃热水质量为m1，20℃水质量为m2，由题意得：Q放＝Q吸，即cm1(t1－t)＝cm2(t－t2)，m1＝m2(t－t2)/(t1－t)＝10kg×(40℃－20℃)/(90℃－40℃)＝4kg.实验突破例 (1)秒表 (2)加热时间 升高的温度 (3)4.2×104 1.4 (4)大 比热容拓展训练 (5)在加热相同的时间里，它们吸收的热量相同 (6)转换法、控制变量法(7)C整合集训1．A 2.C 3.B 4.D 5.B 6.B 7.做功 热传递 等效的 8.大 8.4×105J9．做功 减少 10.温度 做功 11.增加 减少 降低12.因为水的比热容比沙子大，据Q＝cmΔt可知，在吸收同样热量的情况下，水升高的温度要比沙子低． 13.(1)吸收的热量 (2)煤油 水 14.(1)由W＝Fs得汽车行驶的路程s＝W/F＝1.26×107J/(3×103N)＝4.2×103m；(2)由Q吸＝cm(t－t0)得水的质量：m＝Q吸/c(t－t0)＝1.26×107J/[4.2×103J/(kg·℃)×(80℃－20℃)]＝50kg. 15.(1)水释放的热量：Q＝cm(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×1000kg×(55℃－40℃)＝6.3×107J；(2)需要完全燃烧的天然气：Q＝mq,m＝＝＝1.85kg；(3)由热量公式：Q＝cmΔt可知，由于水的比热容c较大．在温度变化量Δt一定时，相等质量的水释放的热量较多．8
