当前位置:首页>文档>二、内能热传递(分层作业)(解析版)_9上-初中物理苏科版(4)_02课件+教案+分层作业第2套(更新中)_分层作业_二、内能热传递(分层作业)物理苏科版2024九年级上册

二、内能热传递(分层作业)(解析版)_9上-初中物理苏科版(4)_02课件+教案+分层作业第2套(更新中)_分层作业_二、内能热传递(分层作业)物理苏科版2024九年级上册

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二、内能热传递(分层作业)(解析版)_9上-初中物理苏科版(4)_02课件+教案+分层作业第2套(更新中)_分层作业_二、内能热传递(分层作业)物理苏科版2024九年级上册
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22 页
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二、内能 热传递+做功 目录 【A 夯基础】............................................................................................................................1 一、内能....................................................................................................................................................1 二、机械能和内能....................................................................................................................................2 三、影响内能大小的因素.......................................................................................................................3 四、判断改变内能的方式.......................................................................................................................6 五、做功改变内能的应用.......................................................................................................................7 六、热传递和做功在改变内能上的联系与区别...................................................................................8 七、实验题..............................................................................................................................................12 【B 提能力】..........................................................................................................................15 【C 链中考】..........................................................................................................................21 一、内能 1.分子因热运动而具有的能量叫 ,由于分子之间的相互作用而具有的势能叫 。构成物 体的所有分子,以上两种能量的总和叫做物体的 ,它的单位是 。 【答案】 分子动能 分子势能 内能 焦耳 【详解】[1]组成物质的分子在永不停息地做无规则运动,所以分子具有动能,叫分子动能。 [2]分子之间存在相互作用力,所以分子具有分子势能。 [3][4]构成物质的所有分子的动能与分子势能之和就是物体的内能。内能的单位与功、能量的单位相同,都 是焦耳。 2.关于物体的内能,下列说法中正确的是( ) A.物体运动的越快,其内能越大 B.0℃的冰块没有内能 C.物体的内能增加,一定是吸收了热量 D.一切物体都具有内能 【答案】D 【详解】A.内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和,与物体的运动速度无关,故A错误; BD.一切物体都具有内能,0℃的冰也有内能,故B错误,D正确; C.物体的内能增加了,可能是外界对物体做了功,也可能是吸收了热量,故C错误。 故选D。 3.下列关于内能的说法,正确的是( ) A.物体的内能增加,一定是吸收了热量 B.物体的温度升高,内能一定增加C.物体的内能增加,温度一定升高 D.物体的内能与物体的温度无关 【答案】B 【详解】A.物体的内能增加可以通过做功或热传递实现,不一定是吸收热量,故A错误; B.温度是分子平均动能的标志,温度升高意味着分子热运动加剧,内能一定增加,故B正确; C.内能增加可能表现为分子势能增大(如冰熔化时吸热内能增加但温度不变),故C错误; D.内能包括分子动能和势能,温度直接影响分子动能,因此内能与温度有关,故D错误 故选B。 4.0℃的冰 (填“有”或“没有”)内能。0℃的冰吸收热量后熔化成0℃的水,其温度 , 内能 (选填“不变”、“增大”或“减小”)。 【答案】 有 不变 增大 【详解】[1]因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,0℃的物体也具有 内能;所以0℃的冰有内能。 [2][3]冰是晶体,0℃的冰吸收热量后熔化成0℃的水,在整个熔化过程中其温度保持不变,但是由于吸收 热量,内能增大。 5.100克 0 ℃的冰熔化成0 ℃水的过程中,分子动能 ;内能 (以上两空均选填“变 大”、“变小”或“不变”). 【答案】 不变 变大 【详解】[1][2]在100g冰熔化成水的过程中,需要吸收热量,因此其内能会增大.而内能是指物质内部所 有分子做无规则运动具有的分子动能和分子势能的总和,由于冰熔化时温度保持不变,温度又是分子平均 动能的标志,所以分子动能保持不变,而分子势能是变大的,因此其内能增大. 二、机械能和内能 6.以下与机械能和内能的说法中正确的是( ) A.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变 B.物体的内能就是物体的机械能 C.物体的机械能可能为零,内能不可能为零 D.热传递一定是从能量的物体传向能量小的物体 【答案】C 【详解】A.物体的内能与物体的质量、温度以及状态有关,因此当物体的温度不变时,状态发生改变, 内能将发生改变,比如冰块熔化时,温度不变,但内能增加,故A错误; B.物体的内能与物体的机械能是完全不同的两种能量形式,内能不是机械能,故B错误; C.内能是物体内部分子具有的能量总和,而分子在永不停息地做无规则运动,因此内能不可能为零;而 物体的速度为零、高度为零、没有发生弹性形变时,物体的机械能为零,故C正确; D.热传递是热量从温度高的物体传向温度低物体,或者从高温部分传往低温部分,故D错误。 故选C。 7.关于静止在水平地面上的足球的能量,下列说法正确的是( ) A.因为足球静止,所以足球的分子动能为零B.因为足球在水平地面上,所以足球的分子势能为零 C.如果足球运动起来,足球的内能要增加 D.如果足球的温度升高,足球的内能要增加 【答案】D 【详解】A.分子在不停息的做无规则运动,所以分子动能不为零,故A错误; B.分子之间存在相互作用的引力和斥力,所以分子势能不为零,故B错误; C.足球运动,动能增大,但温度不一定升高,内能不一定增加,故C错误; D.因为内能与物体温度有关,温度越高,内能越大,故D正确。 故选D。 8.关于机械能和内能,下列说法中正确的是( ) A.机械能大的物体,其内能一定大 B.物体具有内能,也可以同时具有机械能 C.具有机械能的物体不一定具有内能 D.内能与机械能是同一种形式的能 【答案】B 【详解】A.机械能和内能是两种不同形式的能,他们之间没有必然的联系,机械能大的物体,其内能不 一定大,故A错误; B.一切物体都具有内能,物体具有内能,也可以同时具有机械能,故B正确; C.一切物体都具有内能,具有机械能的物体一定具有内能,故C错误; D.机械能和内能是两种不同形式的能,他们之间没有必然的联系,故D错误。 故选B。 9.对正做匀速直线运动的物体,其可能等于零的是 ,一定大于零的是 。 A.内能 B.动能 C. 势能 D.机械能 【答案】 C ABD 【详解】[1][2]物体由于运动而具有的能叫做动能,由于被举高而具有的能叫重力势能,由于发生弹性形变 而具有的能叫弹性势能,动能和势能统称为机械能;内能是物体内部所有分子具有的分子动能和分子势能 的总和,物体在任何温度、任何情况下都具有内能,所以一切物体都有内能。因此正在做匀速直线运动的 物体,一定大于零的是内能、动能和机械能;如果物体在水平地面上运动,则物体不具有势能,如果物体 在一定高度上做匀速直线运动,则物体具有动能、重力势能和内能;由此可见可能等于零的是势能。 三、影响内能大小的因素 10.如图所示,红墨水在热水中比在冷水中扩散得 (选填“快”或“慢”),由此说明物体内能的大 小与物体的 有关。 【答案】 快 温度 【详解】[1][2]红墨水在热水中扩散的比冷水中快,说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,无规则运动越剧烈,内能越大,由此可知物体内能的大小与物体的温度有关。 11.用沸水能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越高,分子的 运动越剧烈;揭开杯盖,茶杯上方 会冒“白气”,这些“白气”是水蒸气 形成的。 【答案】 无规则 液化 【详解】[1]用沸水才能很快泡出茶香、茶色,这是因为温度越高,分子做无规则运动越剧烈,扩散越快。 [2]“白气”是水蒸气遇冷放热液化形成的小水滴。 12.仔细观察图中甲、乙两杯水。下列说法正确的是( ) A.甲杯中水的内能多 B.乙杯中水的内能多 C.甲杯和乙杯中水的内能一样多 D.无法判断 【答案】B 【详解】由图可知,甲和乙杯中水的质量相同,但乙杯中水的温度高于甲杯,因为在质量相同的情况下, 物体的温度越高,物体的内能越大,所以乙杯中水的内能大,故B正确,ACD错误。 故选B。 13.仔细观察图中甲、乙、丙三杯水,其中 杯中水的内能最大,小华小心地在乙杯和丙杯中滴入 两滴墨水,他看到 杯中的墨水扩散较快,这个实验表明 . 【答案】 丙 丙 温度越高,分子运动越剧烈 【详解】[1]由图可知,甲和丙杯中水的温度高于乙杯,且丙杯中水的质量大于甲杯,因为物体的质量越大、 温度越高,物体的内能越大,所以丙杯中水的内能最大; [2][3]由于水的温度越高,水分子运动越剧烈,则小华小心地在乙杯和丙杯中滴入两滴墨水,他会看到丙杯 中的墨水扩散较快. 14.三只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示,则a杯中水的内能 b杯中水的内能, 因为 ;三杯水的内能最小的是 (填字母序号)。【答案】 < a和b杯中水的质量相同,b的温度更高 a 【详解】[1][2]由题可知a、b、c三杯水中,a、b杯内水质量相同,b杯内水温度高,故b杯内水的内能大, 所以a杯中水的内能小于b杯中水的内能。 [3]a、c杯内水温度相同,c杯内水质量大,故c杯内水内能大于a杯水的内能,故a杯内水的内能最小。 15.四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示,内能最小的是 杯中的水,内能最大的 是 杯中的水。 【答案】 a d 【详解】[1][2]影响内能的因素有:温度和质量(分子数、种类等),a、b、c、d中a中温度最低,质量也最 小,所以内能最小;d中温度最高,质量最大,内能最大。 16.在室温为20℃的室内,小华准备了图中甲、乙、丙三杯水,其中 杯中水的内能最大(选 填“甲”、“乙”或“丙”,下同),小华小心地在乙杯和丙杯中滴入两滴墨水,他看到 杯 中的墨水扩散较快,放置一段时间后三杯水的内能都将减小,这是通过 的方式改变了物体的 内能。 【答案】 丙 丙 热传递 【详解】[1]内能大小与温度、质量、状态和体积等因素有关,甲丙温度相同,丙质量大,丙的内能大于甲, 乙丙质量相同,丙温度高,丙的内能大于乙,故内能最大的是丙。 [2]扩散是分子热运动形成的,温度越高,分子运动越剧烈,丙的温度高于乙,故丙杯中的墨水扩散较快。 [3]水的温度高于空气温度,热量由水向空气传递,故放置一段时间后三杯水的内能都将减小,这是通过热 传递的方式改变了物体的内能。 四、判断改变内能的方式 17.下列实例中属于做功改变物体内能的是( )A. 炉火烧水 B. 搓手取暖 C. 食品放入冰箱 D. 热鸡蛋放在冷水中 【答案】B 【详解】A.炉火烧水,水从外界吸收热量,是通过热传递来改变物体内能,故A不符合题意; B.搓手取暖,双手克服摩擦做功,是通过做功来改变物体内能,故B符合题意; C.食品放入冰箱,食品向外放热,是通过热传递来改变物体内能,故C不符合题意; D.热鸡蛋放在冷水中,鸡蛋向外放热,是通过热传递来改变物体内能,故D不符合题意。 故选B。 18.下列四个成语所描述的场景中,改变内能方式和其他的不同的是( ) A. 扬汤止沸 B. 釜底抽薪 C. 卧冰求鲤 D. 钻木取火 【答案】D 【详解】扬汤止沸、釜底抽、卧冰求鲤均是通过热传递的方式改变物体的内能,钻木取火克服摩擦做功, 通过做功的方式改变物体的内能,改变内能方式和其他的不同的是钻木取火,故D符合题意,ABC不符合 题意。 故选D。 19.下列现象中,通过热传递改变物体内能的是( ) A.用锯锯木头,锯条发热 B.用手反复弯折铁丝,弯折处发热 C.用锤子敲打铁丝,铁丝发热 D.医生用冰袋给发烧的病人降温 【答案】D【详解】A.用锯锯木头,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使锯条的温度升高,内能增加,通过做 功的方式改变物体的内能,故A不符合题意; B.用手反复弯折铁丝,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使弯折处的温度升高,内能增加,通过做 功的方式改变物体的内能,故B不符合题意; C.用锤子敲打铁丝,锤子对铁丝做功,将机械能转化为内能,通过做功的方式改变物体的内能,故C不 符合题意; D.医生用冰袋给发烧的病人降温,病人放出热量,温度降低,通过热传递的方式改变物体的内能,故D 符合题意。 故选D。 20.人们经常使用退热贴,是因为人体和退热贴的 不同,两者发生 ,人体的内能 (选填“增加”或“减少”),从而起到降温的作用。 【答案】 温度 热传递 减少 【详解】[1][2][3]物体内能改变的方式有做功和热传递两种,当人使用退热贴时,温度高的人体与温度低的 退热贴接触,发生热传递,热量从高温的人体转移到低温的退热贴上,所以人体的内能会减少,温度降低, 从而起到降温的作用。 21.中医是我国的四大国粹之一。拔火罐能有效治疗某些疾病,使用时先加热火罐中气体,再按图甲所示 方法迅速将火罐按到皮肤上,罐内气体的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。如图乙所示,“艾灸”时通过 的方式改变了穴位处 的内能。 【答案】 降低 减小 热传递 【详解】[1][2]火罐按到皮肤上时,罐内的空气温度较高,高于室内温度,一段时间后,罐内气体向外放热, 气体的温度降低,内能减小。 [3]“艾灸”时,人从艾条吸收热量,通过热传递的方式改变了穴位处的内能。 五、热传递和做功在改变内能上的联系与区别 22.火柴可以擦燃,也可以放在火上点燃。前者是用 的方法使火柴燃烧,后者是用 的方 法使火柴燃烧,这两种方法改变物体内能的效果是 (选填“等效”或“不等效”)的。 【答案】 做功 热传递 等效 【详解】[1]火柴可以擦燃,将机械能转化为内能,涉及能量的转化,故是做功改变内能,使火柴燃烧。 [2]火柴也可以放在火上点燃,热量从火传递到火柴,仅仅涉及能量的转移,不涉及能量的转化,是热传递 的方式改变内能,使火柴燃烧。 [3]做功和热传递都可以增加内能,也可以使内能减小,改变内能的效果是等效的。23.改变物体内能的方式是 和 ,两者在改变物体内能的效果上是 的,但实质 是 的。 【答案】 做功 热传递 等效 不同 【详解】[1][2][3][4]要改变物体内能,有两种方式:做功和热传递。两者在改变物体内能的效果上是等效 的,但实质是不同的,做功的实质是能量的转化,热传递的实质是能量的转移。 24.做功和热传递都可以改变物体的内能。通过这两种方式改变物体的内能, (填字母“a、效果 和实质都相同”、“b、效果不同,实质相同”或“c、效果相同,实质不同”)。 【答案】c 【详解】做功和热传递都可以改变物体的内能。通过这 两种方式改变物体的内能,效果相同,热传递 是 能量的转移,做功的能量的转化,实质不同。 25.改变物体内能的方法有 和 两种。冬天我们感觉手冷时,我们可以将两手相互搓一搓,也可 以用热水袋焐一焐。在用后种方法增加手的内能时,能量发生了 (转化/转移)。下列三幅图中能量 转化方向不一致的是 (甲/乙/丙) 【答案】 做功 热传递 转移 丙 【详解】[1][2]改变物体内能有两种方式,即做功和热传递。 [3]将两手相互搓一搓是摩擦生热,属于做功改变物体的内能,做功是能量的转化过程;用热水袋焐一焐是 通过热传递改变物体内能,热传递的实质是能量的转移。 [4]甲图和乙图中,对物体做功,将机械能转化为内能;丙图中,物体对外做功,将内能转化为机械能,故 丙图中能量转化方向与甲、乙两图不同。 六、做功改变内能的应用 26.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。关于 该实验,下列说法正确的是 ( ) A.硝化棉被点燃,表明筒内气体的温度降低 B.下压活塞的过程中,筒内气体的内能减小 C.下压活塞的过程中,活塞对筒内气体做了功D.下压活塞的过程中,气体的内能转化为活塞的机械能 【答案】C 【详解】A.硝化棉被点燃说明活塞下压过程中温度升高时硝化棉自燃,故A错误; B.硝化棉被点燃说明活塞下压过程中温度升高,内能增大,故B错误; C.活塞下压挤压空气,压缩空气体积,对空气做了功,故C正确; D.下压活塞过程中是活塞机械能转化为空气的内能,故D错误。 故选C。 27.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。 关于该实验,下列说法正确的是( ) A.硝化棉被点燃,表明筒内气体的温度升高 B.下压活塞的过程中,筒内气体内能减小 C.下压活塞的过程中,筒内气体具有的热量增加了 D.下压活塞的过程中,气体的内能转化为活塞的机械能 【答案】A 【详解】A.硝化棉被点燃,说明此时温度达到硝化棉的燃点,表明筒内气体的温度升高,故A正确; BD.迅速下压活塞时,筒内气体体积减小,活塞对筒内的空气做功,机械能转化为空气的内能,使气体的 内能增加、温度升高,故BD错误; C.热量是一个过程量,物体具有的热量这一说法错误,故C错误。 故选A。 28.如图所示,在试管内装有少量的水,塞上塞子,用大号注射器向试管内打气,会观察到许多物理现象, 下列正确的是( ) A.向试管内打气时,试管内的气体内能减小 B.塞子跳出时,看到试管内有白雾出现,是汽化现象 C.向试管内打气时,外界对试管内的气体做功 D.塞子跳出时,管内气体对塞子做功,使试管内的气体温度升高 【答案】C【详解】AC.向瓶内打气,压缩气体做功,即外界对试管内的气体做功,使瓶内气体内能增大,故A错误、 C正确; B.塞子跳出时,瓶中出现白雾,是水蒸气遇冷液化形成的,故B错误; D.瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功,内能转化为瓶塞的机械能,瓶内气体内能减小,温度降低,故D错 误。 故选C。 29.如图为注射器,小明缓慢推压活塞,数显温度计显示注射器内密封的气体温度不变,此过过程的密封 气体( )。 A.内能一定减少 B.分子动能一定增加 C.与外界一定发生热传递 D.活塞对气体可能不做功 【答案】C 【详解】A.缓慢推压活塞,活塞的机械能转化为筒内气体的内能,但是数显温度计显示注射器内密封的 气体温度不变,可以推断气体内能不可能减小,故A不符合题意; B.数显温度计显示注射器内密封的气体温度不变,分子动能大小与温度有关,故分子动能不变,故B不 符合题意; C.推压活塞,此过过程的密封气体内能一定增大,但是数显温度计显示注射器内密封的气体温度不变, 说明筒内气体与外界一定发生热传递,故C符合题意; D.缓慢推压活塞,活塞的机械能转化为筒内气体的内能,活塞对气体一定做功,故D不符合题意。 故选C。 30.如图中通过往瓶内打气,当瓶塞跳起来时,以下说法正确的是( ) A.瓶内气体的内能增大 B.气体的内能是通过做功的方式改变的 C.瓶口出现的白雾是因为空气液化成水蒸气 D.在这个过程中, 气体膨胀对外做功,温度升高【答案】B 【详解】AD.瓶塞跳起来时瓶内的空气对瓶塞做功,空气内能减小,温度降低,故AD错误; B.打气筒压缩瓶内空气做功,使得瓶内空气内能增大,温度升高,这是通过做功的方式改变了内能,故B 正确; C.瓶塞跳起来时瓶内的空气对瓶塞做功,空气内能减小,温度降低,周围的水蒸气遇冷液化成白雾,而 不是空气液化成白雾,故C错误。 故选B。 31.如图所示,烧瓶内盛有少量水。给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。下列说法正确的是( ) A.当向瓶内打气时,压缩瓶内气体,瓶内气体内能减少 B.当瓶塞跳出时,可以看到瓶内出现白雾,说明瓶内气体温度升高 C.当瓶塞跳出时,瓶塞的内能转化为瓶塞的机械能 D.在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能减少 【答案】D 【详解】A.当向瓶内打气时,压缩瓶内气体,对瓶内气体做功,瓶内气体内能增加,故A错误; B.当瓶塞跳出时,可以看到瓶内出现白雾,此时瓶内气体遇冷放热液化,瓶内气体内能减小,温度降低, 故B错误; CD.当瓶塞跳出时,瓶内气体对瓶塞做功,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能,气体内能减少,温度降 低,故C错误,D正确。 故选D。 32.利用如图所示的方法可以探究做功改变物体的内能。下列说法正确的是( ) A.图甲中,棉花燃烧起来,主要是因为活塞与筒壁摩擦做功,使棉花的内能增大 B.图甲中,棉花燃烧起来,主要是因为活塞压缩棉花做功,使棉花的温度升高 C.图乙中,瓶塞跳出前,瓶内气体内能减小,温度降低 D.图乙中,瓶塞跳出时,气体膨胀对外做功,内能减小 【答案】D 【详解】AB.如图甲装置,把活塞迅速下压,可以观察到棉花立即燃烧起来,这是因为活塞压缩气体做功, 使空气的内能增大,温度升高,达到了硝化棉的燃点。故AB错误;CD.如图乙装置,用气筒向装有少量水的烧瓶里打气,瓶内气压增大,瓶内气体内能增大,温度升高,当 气体把瓶塞从瓶口推出时,瓶内气体对瓶塞做功,使气体自身的内能减少,故C错误,D正确。 故选D。 33.把一个薄壁金属管固定在桌上,里面放一些乙醚,用塞子塞紧,拿一根绳子在管外绕几圈并迅速地来 回拉绳子,将看到如图所示的现象。关于这一过程中能量的转化或者转移有如下关系,请完成填空: 拉动的绳子具有 能,通过做功使金属管的 能增加,金属管通过热传递使乙醚的内能增加, 乙醚通过 使金属管的塞子 能增加而弹出。 【答案】 机械 内 做功 机械 【详解】[1][2]绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉绳子,则绳子具有机械能,此时绳子对金属管做功,使其 内能增加,温度升高,拉动绳子的机械能转化为金属管的内能。 [3][4]因为铁管和乙醚有温度差,所以铁管会把热量传递给乙醚,使乙醚的内能增加,温度升高,最终乙醚 气体的内能转化为塞子的机械能,将塞子冲出。 七、实验题 34.小明同学利用课余时间,组织小芳和小亮同学,一同研究改变物体内能的实验,他们找来了一个配有 活塞的厚玻璃筒,玻璃筒的密封性非常好,在里面放了一小块棉花,用细铁丝将小块棉花捅入筒底,盖上 活塞盖,如图甲所示。盖子拧紧后,把活塞杆迅速按压下去,如图乙所示。 (1)此实验是通过 方式改变了物体的内能; (2)图乙中,活塞杆被快速地被按下,会发现棉花瞬间 起来; (3)从能量的转化角度来讲,是 能转化成了 能。 【答案】(1)做功 (2)燃烧(3) 机械 内 【详解】(1)当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,气体的内能增加,通过做功方式改变物体的 内能。 (2)当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,气体的内能增加,温度也会随之升高,当温度达到棉 花的燃点时,会看到棉花燃烧。 (3)[1][2]当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,气体的内能增加,机械能转化为内能。 35.某同学在探究物体内能改变的方法时做了两个实验: (1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,我们会看到 棉花燃烧的现象,说明内部气体的 升高,内能增大; (2)如图乙所示,广口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气。通过打气筒给瓶内打气,达到一定程度时, 瓶塞跳出。 ①在这一实验过程中,你应当注意观察的是 (填字母); A.打气过程 B.打气时瓶内水的情况 C.瓶塞跳起的现象 D.瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象 ②在你认为应当观察的这一项中,你所观察到的现象是 ,这一现象说明了 。 【答案】(1)温度 (2) D 瓶内出现白雾 气体对外做功,内能减少 【详解】(1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去, 我们会看到棉花燃烧的现象;活塞向下压的过程中,对筒内的空气做功,使空气的内能增加,温度升高, 达到棉花的着火点,棉花燃烧;故说明内部气体的温度升高,内能增大。 (2)①[1]本实验研究的是水蒸气对瓶塞做功,水蒸气内能的变化情况,故应观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出 现的现象。故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 ②[2][3]观察到的现象是瓶内出现白雾;这一现象所说明的问题是:气体对外做功,内能减少,温度降低, 瓶内的水蒸气液化形成雾。 36.在实验课上老师与同学一起完成如下探究实验。图甲学生将铁丝的同一位置快速地多次弯折;图乙在 一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去。图丙大口玻璃瓶内装有一些水,用瓶塞 将瓶口塞紧,瓶塞通过导管与打气筒相连,用打气筒向瓶中打气。(1)在甲实验中,用手触摸弯折处可感受到 现象说明铁丝内能发生变化。 (2)在乙实验中,把活塞迅速压下去时棉花被点燃,这是将 能转化内能。 (3)在丙实验中,当塞子从瓶口跳起时,下列关于该实验的分析正确的是___________。 A.往瓶内打气,瓶塞未跳出时,气体对瓶塞做功 B.往瓶内打气时,瓶内气体内能变小 C.瓶塞跳出时,瓶内气体温度不变 D.瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功 (4)如图丁所示,B是一个被销钉K锁住的活塞,汽缸A内部密封有压缩空气,C是一支温度计,若活塞与 汽缸壁之间没有摩擦,试根据甲、乙两实验的结论分析,当把销钉K拔出后,温度计的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),你是根据实验 (选填“乙”或“丙”)的结论作 出判断的。 【答案】(1)温度升高(发热发烫) (2)机械 (3)D 【详解】(1)在甲实验中,铁丝被快速地多次弯折是通过做功的方式改变其内能,铁丝温度会升高,这 说明铁丝的内能发生了变化。 (2)在乙实验中,当活塞迅速被压下去时,活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能。由于内能增 加,气体的温度升高,从而达到棉花的着火点,使棉花被点燃。 (3)在丙实验中,往瓶内打气时,外界对气体做功,使气体的内能增加;在瓶塞未跳出前,气体对瓶塞 有压力但没有发生位移,因此气体没有对瓶塞做功;瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功(推动瓶塞),气体 内能减小,瓶内温度降低。 一、单选题 1.关于利用做功和热传递来改变物体内能,下列说法中正确的是( ) A.物体对外做功,物体的内能增加 B.物体放出热量,若温度降低,内能一定减少 C.利用做功来改变物体内能的过程是同一形式能的相互转移D.利用热传递来改变物体内能的过程是不同形式能的互相转化 【答案】B 【详解】A.外界对物体做功,物体内能增加,物体对外界做功,内能减小,故A错误; B.内能的大小和温度、质量、状态等因素有关;物体放出热量,若温度降低,内能一定减少,故B正确; C.做功的方法来改变物体的内能,实质上是能量的转化过程,即内能和其它形式的能的相互转化,所以 利用做功来改变物体内能的过程是不同形式能的相互转化,故C错误; D.热传递改变物体内能的本质是物体间内能的转移,所以利用热传递来改变物体内能的过程是同一形式 能的互相转移,故D错误。 故选B。 2.如图所示,将铁丝在同一位置快速弯折多次,然后迅速把铁丝弯曲的部分放在蜡烛上, 蜡烛接触铁丝 的部位立刻形成一个凹槽。对这一现象的解释,正确的是( ) A.弯折铁丝时,机械能转化为内能 B.铁丝接触蜡烛时,温度从铁丝传递给蜡烛 C.铁丝接触蜡烛时,是做功改变蜡烛内能 D.铁丝接触蜡烛时,蜡烛吸热温度不变 【答案】A 【详解】A.弯折铁丝时,对铁丝做功,机械能转化为内能,铁丝内能增大,故A正确; BCD.蜡烛是非晶体,多次弯折处的铁丝温度高,铁丝接触蜡烛时,铁丝放出热量,温度降低,蜡烛吸收 热量熔化,温度升高,是通过热传递改变蜡烛的内能,传递的是热量,而不是温度,故BCD错误。 故选A。 3.把一薄壁金属管固定在支架上,金属管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用橡皮条缠绕在金属管上, 迅速来回拉动橡皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开,如图所示。下列说法正确的是( ) A.来回拉动橡皮条,使金属管的温度升高,这是通过热传递方式改变金属管的内能 B.酒精温度升高,这是通过做功方式改变酒精内能 C.酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能减小D.酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的机械能转化为木塞的内能 【答案】C 【详解】A.拉动皮条克服摩擦力做功,是将机械能转化为内能,这是通过做功方式改变金属管内能。故A 错误; B.酒精从金属管吸收热量,内能增加,温度升高,这是通过热传递改变物体的内能。故B错误; CD.塞子被酒精蒸汽顶出,是管内酒精蒸汽膨胀对塞子做功,酒精蒸汽内能转化为木塞的机械能,酒精蒸 汽的内能减小,故C正确,D错误。 故选C。 4.如图所示,充满气体的气球,先捏住管口,然后放开管口,在气体迅速排出的过程中,此时球内气体 的温度和内能变化情况是( ) A.机械能转化为气体的内能,温度升高 B.气体的内能减小,温度不变 C.气体的内能减小,温度降低 D.气体的内能增加,温度升高 【答案】C 【详解】在气体迅速排出的过程中,气体对外做功,气体的内能减少,温度降低,故C符合题意,ABD不 符合题意。 故选C。 5.如图,小明将测温探头置于注射器内并密封,向左推动活塞并观察温度计示数变化。关于此过程说法 正确的是( ) A.温度计示数变小 B.通过热传递改变气体内能 C.保持活塞不动,取下橡皮帽,温度计示数不变 D.撤去外力,活塞快速向右运动,温度计示数减小 【答案】D 【详解】AB.向左推动活塞,压缩气体做功,将机械能转化为内能,气体内能增加,温度升高,故温度计 示数变大,是通过做功改变气体内能,故AB错误;C.保持活塞不动,取下橡皮帽,注射器内压缩的气体向左喷出,对外做功,内能减小,温度降低,故温 度计示数变小,故C错误; D.撤去外力,活塞快速向右运动,对外做功,内能减小,温度降低,故温度计示数变小,故D正确。 故选D。 6.学校创新比赛活动中,如图所示,小军用饮料瓶制作水火箭,先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的 金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后往瓶内打足气形成高压空气。打开阀门,瓶内水从尾部的金属管高速喷出, 水火箭向上飞向空中,此时( ) A.水火箭的机械能转化成内能 B.水火箭的内能减小 C.水火箭的重力势能一直增大 D.水火箭的动能一直增大 【答案】B 【详解】AB.发射时,水火箭的动能是由瓶内高压气体的内能转化来的,因此不是水火箭的机械能转化成 内能,所以水火箭瓶内气体的内能减少,故A不符合题意,B符合题意; C.水火箭向上飞向空中,水火箭的质量减少,高度增加,无法判断水火箭的重力势能是否一直增大,故C 不符合题意; D.水火箭的质量减少,且水火箭最终会停下来,所以水火箭的动能不可能一直增大,故D不符合题意。 故选B。 二、实验题 7.某同学在探究改变内能的方法时做了两个实验: (1)如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,我们会看到 棉花燃烧的现象,说明瓶内气体的温度 ,内能 ; (2)如图乙所示,广口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气。通过打气筒给瓶内打气,达到一定程度时, 瓶塞跳出。在这一实验过程中,你应当注意观察的是___________(填字母);A.打气过程 B.打气时瓶内水的情况 C.瓶塞跳起的现象 D.瓶塞跳起的瞬间瓶口出现的现象 (3)在上述(2)你认为应当观察的项目中,你所观察到的现象是 ,这一现象说明了气体膨胀对 外做功,内能 ,温度 。 【答案】(1) 升高 增大 (2)D (3) 瓶口出现“白雾” 内能减少 温度降低 【详解】(1)[1][2]如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压 下去,我们会看到棉花燃烧的现象;活塞向下压的过程中,对筒内的空气做功,使筒内空气的内能增加, 温度升高,达到棉花的着火点,棉花燃烧;故可说明内部气体的温度升高,内能增大。 (2)本实验研究的是水蒸气对瓶塞做功,水蒸气内能的变化情况,故应观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的 现象。故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 (3)[1][2][3]实验中观察到的现象是瓶口出现“白雾”;这一现象所说明的问题是:气体对外做功,内能 减少,温度降低,瓶口的水蒸气液化形成小水珠,即形成雾。 8.晓松同学在老师的指导下利用气压式喷雾器和数字式温度计验证“做功与物体内能变化关系”(如 图)喷雾器中装一定量的水。 (1)先安装好器材,关闭喷雾器的阀门,用数字温度计测出喷雾器内空气的温度,如图(a),手压活塞快 速打气,如图(b),实验现象: ,这个实验说明:外界对物体做功,物体的内能 。(选填 “增大”或“减少”) (2)然后,打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内的气体,如图(c)实验现象数字式温度计示数变小,这 个实验说明: ,物体内能减少;(c)瓶与(b)瓶比较,水的 (选填“分子动能”或 “分子势能”)变 (选填“大”或“小”)。 (3)(a)、(b)、(c)三瓶中的水内能最大的是 瓶。 【答案】(1) 数字式温度计示数变大 增大 (2) 物体对外做功 分子动能 小 (3)(b) 【详解】(1)[1][2]由图可知,手压活塞快速打气,对喷雾器内气体做功,由图中数据可知,观察到的实 验现象为:数字式温度计示数变大。由此可知喷雾器内气体温度上升,气体内能增大,所以外界对气体做 功,气体的内能增大。故这个实验说明:外界对物体做功,物体的内能增大。 (2)[1]打开喷嘴处的阀门,迅速放出喷雾器内的气体,气体对外做功,数字式温度计示数变小,由此可 知喷雾器内气体温度下降,气体内能减少,所以气体对外做功,气体的内能减少。故这个实验说明:物体对外做功,物体的内能减少。 [2][3](c)瓶与(b)瓶比较,(c)瓶中水的温度降低,水的分子动能变小。 (3)由图可知,(b)瓶中水的温度最高,(b)瓶中水的质量与(a)瓶中水的质量相等,大于(c)瓶 中水的质量,故(b)瓶中水的内能最大。 三、综合题 9.请阅读《分子力做功与分子势能》,并回答问题 分子力做功与分子势能 地面附近的物体所受的重力是G,由于重力做功具有跟路径无关的特点,所以存在重力势能。重力势能由 地球和物体的相对位置决定。分子间的作用力做功是否也具有这一特点呢? 分子间存在着相互作用力,可以证明分子间的作用力所做的功与路径无关,因此分子组成的系统具有分子 势能。那么分子力做功与分子势能的变化之间是怎样的关系呢?我们同样可以通过重力做功来类比理解。 首先,我们需要先了解正功和负功的概念。 功是有正负的。如果做功的力,对于物体来说,是推动支持物体的运动,力的方向与运动方向是同一方向, 或者两者之间夹角是小于90度的锐角,那么这个力做的功就是正功;同理,如果做功的力,是阻碍物体 的运动,力的方向与运动方向相反,或者两者之间夹角为大于90度的钝角,那么这个力做功就是负功。 如果我们把一个小球,竖直向上抛出,则重力会对小球做负功,小球的重力势能增大;如果把小球从空中 由静止释放,那么小球在重力作用下下落,则重力对小球做正功,小球的重力势能减少。重力做功是重力 势能变化的量度,这就是重力做功与重力势能变化的关系。 接下来,我们讨论一下分子力做功与分子势能变化之间的关系: 如图,设两个分子相距无穷远(两个分子相距无穷远是指它们之间几乎没有相互作用时的距离)。让一个 分子A不动,另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。在这个过程中,分子间的作用力(如图)做功,分子 势能的大小发生改变。 当分子B向分子A靠近,分子间距离r大于r 时,分子间的作用力表现为引力,力的方向与分子的位移方 0 向相同,分子间的作用力做正功,分子势能减小。 当分子间距离r减小到r 时,分子间的作用力为0,分子势能减到最小。 0 越过平衡位置r 后,分子B继续向分子A靠近,分子间的作用力表现为斥力,力的方向与分子的位移方向 0 相反,分子间的作用力做负功,分子势能增大。 可见,分子势能的大小是由分子间的相对位置决定的。由以上分析可知,分子势能随分子间距离r的变化 有最小值,即当r=r 时,分子势能最小。 0 物体的体积变化时,分子间距离将发生变化,因而分子势能随之改变。可见,分子势能与物体的体积有关。 不过,一般情况下的气体分子势能可以忽略。这是因为,一般情况下的气体之间距离约在10-9m,分子间 距大于平衡位置的间距r 的10倍以上。 0 请根据上述材料,回答下列问题: (1)当运动员登山时,重力对他做功是 (选填“正功”或“负功”);(2)下列说法正确的是( ); A.分子势能和重力势能是同一种能量 B.分子力做功,与路径有关 C.物体的重力势能增大,它的分子势能也会随着增大 D.分子距离在平衡距离处分子势能最小 (3)我们知道,物体的内能,是物体内部分子动能和分子势能之和。那么,如果我们对晶体加热,当晶 体还没熔化时,晶体温度升高,不断吸收热量,其内能增大,主要体现为分子动能增大还是分子势能增大 呢? 。 【答案】 负功 D 分子动能 【详解】(1)[1]由题意可知,力的方向与分子的位移方向相反,作用力做负功;运动员登山时,重力方 向向下,运动员向上运动,所以重力对他做负功。 (2)[2]A.分子势能是内能的一种,重力势能是机械能的一种,所以不是同一种能量,故A错误; B.分子间的作用力表现为引力,力的方向与分子的位移方向相同,分子间的作用力做正功;分子间的作 用力表现为斥力,力的方向与分子的位移方向相反,分子间的作用力做负功;所以分子力做功,与路径无 关,故B错误; C.物体的重力势能是机械能,分子势能是内能,两者没有联系,故C错误; D.由题意可知,分子势能随分子间距离r的变化有最小值,即当r=r 时,分子势能最小,所以分子距离在 0 平衡距离处分子势能最小,故D正确。 故选D。 (3)[3]当晶体还没熔化时,晶体温度升高,分子运动剧烈,分子动能增大;分子间距离变化不大,所以 分子势能变化不明显,故主要体现为分子动能增大。 1.(2025·江苏连云港·中考真题)关于内能,下列说法正确的是( ) A. 的物体没有内能 B.内能大小与温度无关 C.具有机械能的物体不一定有内能 D.物体具有内能,也可以同时具有机械能 【答案】D 【详解】AC.内能是所有分子的动能和势能之和,故任何一个物体都有内能,具有机械能的物体也一定有 内能,故AC错误; B.物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关,故B错误; D.任何一个物体都具有内能,当物体运动时,既具有内能,又具有机械能,所以物体具有内能,也可以 同时具有机械能,故D正确。 故选D。 2.(2023·江苏连云港·中考真题)下列事例中,用热传递的方式来改变物体内能的是( )A.古人钻木取火 B.冬天双手摩擦取暖 C.一杯热水慢慢变凉 D.人从滑梯滑下臀部发热 【答案】C 【详解】A.古人钻木取火,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故A不符合题意; B.冬天双手摩擦取暖,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故B不符合题意; C.一杯热水慢慢变凉,热水放出热量,温度降低,通过热传递的方式改变物体的内能,故C符合题意; D.人从滑梯滑下臀部发热,克服摩擦做功,属于用做功的方式改变物体的内能,故D不符合题意。 故选C。 3.(2023·山东烟台·中考真题)如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( ) A. 给水加热 B. 压缩空气 C. 搓手取暖 D. 钻木取火 【答案】A 【详解】A.给水加热是内能从锅传递给水,是利用热传递方式改变物体内能; B.压缩空气做功,使内部空气内能增加,温度升高,机械能转化为内能,是利用做功的方式改变物体的 内能; CD.搓手取暖、钻木取火是克服摩擦力做功,由机械能转化为内能,是利用做功的方式改变物体的内能; 综上,A选项改变物体内能方式和其它不同,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 4.(2023·四川攀枝花·中考真题)下列情况中,物体内能减小的是( ) A.冰雪消融 B.钻木取火 C.压缩气体 D.开水冷却 【答案】D 【详解】A.冰雪消融,吸收热量,内能增大,故A不符合题意; B.钻木取火,克服摩擦做功,机械能转化为内能,内能增大,故B不符合题意; C.压缩气体做功,是对气体做功,可以使气体的内能增大,故C不符合题意; D.开水冷却,水放出热量,内能减小,故D符合题意。 故选D。 5.(2017·江苏宿迁·中考真题)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。 【答案】 增加 做功 热传递 【详解】[1][2]迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的内能增加,温度升高, 这是通过做功的方法增大空气内能。 [3]当温度达到棉花的燃点时,棉花就会燃烧,这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。