人生是分階段行進的，任何一個階段，專注於那個階段的最要害命題，集中自己的全部心力、智力和體力，牢牢地扣死它，徹底地打穿它，壓倒性地完勝它，這幾乎可以升級為人生戰略戰術論。
- 點擊上方音樂，聆聽今日音樂推薦 -
【學習目標】
1.初步了解分子動理論的基本觀點，能用其解釋某些現象；
2.了解內能的概念，能簡單描述溫度與內能的關係，了解內能利用的重要意義；
3.從能量轉化的角度認識燃料的熱值；
4.了解熱量的概念；
5.嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象。
【知識網絡】
【要點梳理】
要點一、分子動理論
1.物質的組成：物質是由大量的分子組成的。
2.分子在永不停息地做無規則運動：
（1）不同的物質在互相接觸時，彼此進入對方的現象叫擴散。
（2）擴散現象表明，一切物質的分子都在不停地做無規則運動。
3.分子間存在相互作用力：分子間既有引力又有斥力，分子間的距離變小，表現為斥力；分子間的距離變大，表現為引力。
要點詮釋：
1.分子非常小，如果把分子看成小球，那麼一般分子的直徑大約只有10-10m。在放大上億倍的掃描隧道顯微鏡下，可以觀察到物質表面的分子。
2.氣體、液體、固體之間都能發生擴散現象，不同的物態之間的物體也能發生擴散。
3.分子間的引力和斥力是同時存在的，只是對外表現不同。
4.物體是由大量分子組成的，分子都在不停地做無規則運動，分子間存在著引力和斥力。這就是分子動理論的基本內容。
要點二、內能和熱量
1.溫度與熱運動：
（1）物體的溫度越高，擴散越快，說明構成物體的大量分子做無規則運動越劇烈。
（2）熱運動：物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動。
2.內能：
（1）定義：物體內所有分子的動能和分子間相互作用的勢能的總和，叫做物體的內能。
（2）單位：焦耳，符號J。
（3）影響內能大小的因素：溫度、物體內部分子的多少、種類、結構、狀態等因素有關。
（4）改變內能的方法：
①熱傳遞：以內能的形式從一個物體向另一個物體直接傳遞。
②做功：從其他形式的能量轉化為內能或內能轉化為其他形式的能量。
3.熱量：
（1）熱傳遞中轉移的熱量：
①定義：熱傳遞中，轉移的內能的多少叫熱量。
②即「熱量」是一個過程量，只能說「吸收」或「放出」了熱量，不能說物體含有熱量。熱量的單位是焦耳（J）。
（2）燃燒放出的熱量：
①熱值：燃料完全燃燒放出的熱量Q與燃料質量m的比，叫做這種燃料的熱值。
②公式：，q的單位：J/kg；Q的單位：J；m的單位：kg。
要點詮釋：
1.溫度反應了構成物體的大量分子做無規則運動的劇烈程度。
2.一切物體都有內能，同一個物體，它的溫度越高，內能越大。物體內能的大小，除與溫度有關外，還與物體的體積、狀態、質量等因素有關。
3.熱傳遞和做功改變內能是等效的。熱傳遞是內能的轉移，做功是能量的轉化。
4.內能與機械能的區別
⑴由於物體內部的無規則運動不會停止，因此物體的內能不可能為0；而機械能可能為0；（如一個靜止在水平地面的足球，機械能為0但內能不為0）
⑵機械能是宏觀的能量，和物體整體的運動速度與是否受力有關；內能是物體內部分子的能量，是微觀的能量，和物體的整體無關；⑶機械能和內能是不同形式的能，它們之間可以互相轉化。
要點三、比熱容
1.定義：如果質量為m的某種物質從外界吸收熱量Q，溫度升高了，則即是這種物質的比熱，用符號c表示。
2.單位：焦每千克攝氏度，符號是J/(㎏·℃）。
3.熱量的計算
（1）吸熱公式：
式中Q吸表示物體吸收的熱量，c表示物質的比熱容，m表示物體的質量，t0表示物體原來的溫度，t表示物體後來的溫度。（t-t0）表示溫度的升高量。
（2）放熱公式：
式中（t0-t）表示物體溫度的降低量。
要點詮釋：
1.比熱容是物質本身的一種性質，
（1）同種物質在同一狀態下的比熱容與其質量、吸收（或放出）熱量的多少及溫度的改變無關。
（2）同一種物質在不同的狀態下比熱容不同，如冰、水的比熱容是不同的。
2.水的比熱容比較大，是4.2×103J/(㎏·℃）。
主要表現：
（1）由於水的比熱容較大，一定質量的水升高（或降低）一定的溫度吸收（或放出）的熱量較多，我們用水作為冷卻劑和取暖用。
（2）由於水的比熱容較大，一定質量的水吸收（或放出）較多的熱量而自身的溫度卻改變不多，這一點有利於調節氣候。夏天，太陽曬到海面上，海水的溫度升高過程中吸收大量的熱，所以人們住在海邊並不覺得特別熱；冬天，氣溫低了，海水由於溫度降低而放出大量的熱，使沿海氣溫降得不是太低，所以住在海邊的人又不覺得特別冷。
3.1kg的某種物質溫度降低1℃放出的熱量和它溫度升高1℃吸收的熱量相等，因此，用比熱容描述物質的放熱能量。
【典型例題】
類型一、基礎知識
1、「花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新情。」這是南宋詩人陸遊《村居書喜》中的兩句詩，描寫春情天暖，鳥語花香的山村美景。對於前一句，從物理學的角度可以理解為花朵分泌出的芳香分子_____加快，說明當時周邊的氣溫突然_____。（生活中、詩歌中都蘊含著物理知識）
【答案】擴散；升高
【解析】從詩句中可知，「花香襲人」說明發生了擴散現象，而造成擴散加快的直接原因是「知驟暖」，即氣溫突然升高造成的。從物理學的角度看就是當周圍氣溫升高時，花香擴散加劇。
【總結升華】本題要求能從詩句中找出所描述的物理現象，結合物理知識進行分析。對一些文字描述的理解，體現了語文基本功的重要性。
舉一反三：
【變式】以下說法正確的是（ ）
A、破鏡難圓是因為固體分子間只存在斥力
B、宇宙大爆炸理論認為宇宙生於大爆炸--爆炸引起宇宙膨脹
C、在空調房間吸菸時，會看到煙霧在空中瀰漫，這是分子的無規則運動
D、微風襲來，聞到陣陣花香，這是擴散現象
【答案】B
2、下列說法中，正確的是（ ）
A、一杯煤油用去二分之一，它的比熱容減為原來的二分之一
B、吸收熱量多的物體，比熱容一定大
C、高溫物體放出的熱量一定多
D、質量相同的水和煤油，吸收了相同的熱量，煤油升高的溫度大於水升高的溫度
【思路點撥】
（1）比熱容是物質本身的一種性質，不隨物質質量和吸收熱量多少的改變而改變；
（2）根據放熱公式：可知，物體放熱的多少和物體比熱容、質量、溫度變化量有關；物體放出根據公式：可知，質量相同、吸收熱量相同的物體比熱容大的升高的溫度小。
【答案】D
【解析】比熱容是物質的一種特性，比熱容的大小與物體質量的大小無關，所以A選項是錯誤的。從比熱容的定義可知，比較兩種物質的比熱容大小，應該是在質量和升高的溫度相同的條件下，比較它們吸熱的多少，B選項中缺少條件，所以無法比較兩種物質的比熱容大小，因此B選項也是錯誤的。物體放熱的多少是跟它的比熱容、質量和降低的溫度的多少三個因素有關，例如：100克的水，溫度從90℃降低到80℃，放出的熱量是4200焦耳，若它從80℃降低到60℃，放出4800焦耳的熱量。可見，高溫物體放出的熱量不一定多。所以C選項是錯誤的。從熱量公式 得到 ，可以看到當吸熱和物體質量相同時，物體升高溫度的多少，跟它的比熱容成反比，由於煤油的比熱容小於水的比熱容，即 ，所以煤油升高的溫度大於水升高的溫度 。
【總結升華】比熱容是物質的一種特性，比熱容的大小與物體質量的大小無關。
舉一反三：
【變式】冬天，室內取暖的暖氣，很多都採用讓流動的熱水慢慢地流過散熱器，其原因是（ ）
A．水比較便宜
B．水的密度小
C．水的比熱容大
D．水的沸點高
【答案】 C
3、小陽家的熱水器內裝有質量為5kg的水，該熱水器中水的溫度從20°C升高到40°C。求這些水吸收的熱量。[水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)]
【答案與解析】
Q 吸=cm（t－t0）=4.2×103J/(kg ·℃)×5kg ×（40－20）℃=4.2×105J。
【總結升華】本題考查了學生對吸熱公式Q吸=cm△t的掌握和運用，因條件已給出，難度不大。
舉一反三：
【變式】質量為2kg的水，溫度由30℃升高了50℃，吸收多少熱量？
【答案】4.2×105J
【解析】由Q吸=cm(t-t0)可知。物體升高溫度t-t0=50℃，而原來的溫度30℃在本題中無實際意義。
類型二、知識運用
4、物體放出熱量，它的溫度（ ）
A．一定降低 B．一定升高
C．一定不變 D．可能降低也可能不變
【思路點撥】改變物體的內能有兩種方法，做功和熱傳遞，物體內能改變了，可能表現在溫度的變化，也可能表現在物態的變化。
【答案】D
【解析】物體放熱時內能減小，溫度不一定降低；如晶體在凝固的過程中，雖然繼續放熱，但溫度是不變的，故選D。
【總結升華】物體放出了熱量，內能一定減少；可能表現在溫度降低，也可以表現發生物態變化。
舉一反三：
【變式】下面各種現象，屬於熱傳遞改變物體內能的是（ ）
A、磨刀時，刀發熱
B、用電鑽鑽孔時，鑽頭髮燙
C、熱水的溫度逐漸降低
D、暖水瓶內的水蒸氣把瓶塞推出，水蒸氣溫度降低，內能減少
【答案】C
5、關於溫度、熱量和內能，下列說法正確的是（ ）
A．溫度高的物體內能一定大，溫度低的物體內能一定小
B．物體的內能與溫度有關，只要溫度不變，物體的內能就一定不變
C．內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體
D．物體的溫度越高，所含熱量越多
【思路點撥】
（1）一切物體都具有內能，內能的大小跟質量、溫度、狀態有關。
（2）熱傳遞的條件是物體之間有溫度差，高溫物體將能量向低溫物體傳遞，直至各物體溫度相同。
（3）熱量是物體通過熱傳遞方式改變的內能，是一個過程量。
【答案】C
【解析】內能的多少與物體的質量、溫度、狀態有關，溫度不是決定物體內能大小的唯一因素，故A、B不符合題意；
發生熱傳遞的條件是溫度的高低，不是內能的大小．內能小的物體也可能是溫度高的物體，所以，內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體，故C符合題意；
熱量是一個過程量，不能說「某物體含有或具有多少熱量」，故D不符合題意。
故選C。
【總結升華】熱量是物體通過熱傳遞方式改變的內能，是一個過程量，要用「吸收」或「放出」來表達，而不能用「具有」或「含有」來修飾。
舉一反三：
【變式】關於溫度、內能和熱量，下列說法正確的是（ ）
A.物體的內能越多，放熱一定越多
B.溫度相同的物體，其內能一定相等
C.物體的內能增加，一定要吸收熱量
D.晶體熔化時溫度不變，其內能一定增加
【答案】D
6、某小組的同學做「比較不同物質的吸熱能力」的實驗，他們使用了如圖所示的裝置。
（1）在設計實驗方案時，需要確定以下控制的變量，你認為其中多餘的是 。
A．採用完全相同的加熱方式
B．酒精燈裡所加酒精量相同
C．取相同質量的水和另一種液體
D．盛放水和另一種液體的容器相同
（2）加熱到一定時刻，水開始沸騰，此時的溫度如圖丙所示，則水的沸點是 ℃，這表明實驗時的大氣壓強 （選填「大於」「小於」或「等於」）一個標準大氣壓。
（3）而另一種液體相應時刻並沒有沸騰，但是溫度計的示數比水溫要高的多。請你就此現象進行分析，本實驗的初步結論為：不同物質的吸熱能力 （選填「相同」或「不同」）。
【思路點撥】
（1）探究物質比熱容的大小需要控制的變量包括：吸收的熱量，不同物質的質量，加熱的時間和加熱的方式。
（2）液體沸騰時的溫度叫沸點．讀取溫度計示數時，要明確溫度計的分度值，視線與液柱最高處的液面相垂直；液體的沸點與氣壓有關，氣壓越大沸點越高，氣壓越小，沸點越低。
（3）已知液體和水的質量相同，相同時間吸收的熱量相同，但溫度變化不同，說明它們的吸熱能力不同。
【答案】（1）B；（2）97；小於；（3）不同
【解析】
（1）用控制變量法進行探究，因為引起溫度變化的因素是吸熱的多少、物質的質量、加熱時間和方式，與酒精的多少無關，所以B選項多餘。
（2）在圖中，水的沸點為97℃；因為沸點低於100℃，所以實驗時的大氣壓小於一個標準大氣壓。
（3）在質量、吸收的熱量相同時，不同液體升高的溫度不同，說明不同物質的吸熱能力不同。
【總結升華】
比較不同物質的吸熱能力」的實驗是熱學最主要的實驗．此實驗不僅考查學生對基本過程的掌握情況，更進一步考查學生運用基本知識和方法分析問題、提出問題的能力。
第十三章《內能》專題練習
D.酒精和水混合後體積變小說明分子間有引力
D.組成物體的分子之間同時存在引力和斥力
A.抽去玻璃隔板後，兩瓶中的氣體逐漸混合，說明分子永不停息地運動
B.緩慢向上提拉與水面接觸的玻璃板，彈簧測力計示數變大，說明分子間存在引力D.試管內的水沸騰後，軟木塞從試管口飛出時，軟木塞的機械能轉化為內能
4.關於分子運動理論的知識，下列說法中不正確的是（ ）A.加鹽時，炒菜比醃菜鹹得快，說明分子運動的快慢與溫度有關C.50mL酒精和50mL水充分混合總體積小於100mLD.手中的筆桿不易被壓縮或拉伸，說明分子間既有斥力，又有引力
A.圖甲：將玻璃板放到水中，用彈簧測力計提出時示數增大，說明分子間有引力B.圖乙：密度較大的二氧化氮氣體擴散到空氣中，說明分子不停地做無規則運動C.圖丙：摩擦過的梳子能吸引紙屑，說明分子間存在引力D.圖丁：紅墨水在熱水中顏色變得快些，說明溫度越高分子運動越劇烈
6.下面是物理興趣小組做的幾個課外實驗，請幫助他們完成下面的填空：（1）如圖甲所示，將紅墨水滴入水中，一會整杯水都變紅了，這說明 ；（2）如圖乙所示，將兩個鉛塊緊緊壓在一起，下面能吊起一個重物。這說明 ；（3）如圖丙所示，將玻璃板抽去後，上瓶中紅棕色逐漸變濃，這是 現象。D.物體溫度升高，一定是外界對它做了功
B.冬天，兩手互相摩擦時手會發熱，此過程中手的內能減少C.在熱傳遞過程中，一定是溫度高的物體向溫度低的物體傳遞溫度D.水壺裡的水沸騰時，水蒸氣會把壺蓋頂起，此過程中內能轉化為機械能
9.下列關於溫度、熱量和內能的說法中，正確的是（ ）D.物體不從外界吸收熱量，其內能也可能增加
10.如圖所示描述的物理過程，下列分析正確的是（ ） A.圖甲：厚玻璃筒內的空氣被壓縮時，空氣的溫度升高，內能不變B.圖乙：瓶子內的空氣推動塞子做功後，瓶子內空氣的內能增大C.圖丙：試管內的水蒸氣推動塞子衝出時，水蒸氣的內能增加D.圖丁：汽缸內的氣體推動活塞向下運動，內能轉化為機械能，氣體內能減少
D.擴散現象中，分子可以從低溫物體運動到高溫物體
13.用相同的電加熱器分別對體積相等的A和B兩種液體加熱（不計熱量損失），如圖所示是A和B的溫度隨加熱時間變化的圖象。已知液體A和B的密度之比為5：4，兩種液體末溫均未達到它們的沸點。下列說法正確的是（ ）D.要使A和B升高相同的溫度，B吸收的熱量更多
14.比熱容是質量為1kg的某種物質溫度升高或降低1°C所吸收或放出的熱量，比熱容表示的是不同物質的容熱能力。物理學中還有熱容的概念：一定質量的物體，溫度升高（或降低）1°C時吸收（或放出）的熱量稱為該物體的熱容，用C表示，某物體吸收的熱量與其升高的溫度之比即為該物體的熱容。熱容表示的是不同物體的容熱能力。用熱容除以質量，即得組成該物體的物質的比熱容。一個熱水袋內裝有2kg的水，水的溫度是90°C，已知水的比熱容為c水=4.2×103J/（kg.°C）。求：（1）熱水袋內的水放出1.68×105J的熱量後，水的末溫是多少？15.「東坡米線」的製作的第一步是熬湯：在鍋中放入水和雞，用大火將水煮至沸騰，然後轉用小火烹煮。食客先把肉片放進湯內，稍候再加入米線。現有以下資料：湯的質量1.4kg，初溫97℃，比熱容4.2×103J/（kg•℃）；肉的初溫22℃，比熱容3.5×103J/（kg•℃）。基於健康緣故，肉必須最少加熱至82℃.求：16.金屬塊和液體的質量、比熱容都不同，金屬塊的溫度高於液體的溫度。把金屬塊投入液體中足夠長的時間後，兩者之間不再發生熱傳遞（不計熱量散失）。最後（ ）D.液體的內能一定等於金屬塊的內能
17.小虎用兩個完全相同的電加熱器分別對初溫均為20℃的a、b兩種液體加熱（ma＜mb），如圖丙為a、b兩種液體的溫度隨加熱時間變化的關係圖象。（1）t1時刻，a液體分子運動劇烈程度 b液體分子運動劇烈程度。（2）當加熱到t2時刻，a液體吸收的熱量 b液體吸收的熱量。（3）a液體的比熱容 b液體的比熱容。（以上均選填「大於」、「等於」或「小於」）
（1）小明到海水浴場玩，他光著腳踩在沙灘上，感到沙子燙腳，當身體進入水中時，覺得水比較涼，這是因為：水的比熱容 ，海水和沙子相比，在同樣受熱時，沙子的溫度變化比海水 。（2）水的比熱容為4.2×103J/（kg•℃），煤油的比熱容為2.1×103J/（kg•℃）。在實驗室中用完全相同的兩個試管分別裝上質量相等的煤油和水，用相同熱源對試管均勻加熱。下列圖象正確的是 。（3）關於溫度、內能和熱量，下列說法正確的是 。（4）下列現象中，屬於機械能轉化為內能的是 。（5）對100g水加熱，水的沸騰圖象如圖，請你計算從開始計時到加熱3min內水吸收的熱量（請寫出計算過程）第十三章《內能》專題練習
答案