初中物理笔记热学.doc

初中物理笔记热学
热学
知识点1：温度
1. 温度计的工作原理：液体的热胀冷缩
实验室用的温度计：分度值1◦C

体温计：分度值0.1◦C

2. 温度计的种类
寒暑表：分度值1◦C

实验室用的温度计不能甩，不能离开被测物体读数

体温计需要用力甩，可离开被测物体读数
3.温度计的正确使用
巩固：
1. 对于水银体温计的认识，下列说法正确的是（ ）
A. 其分度值为0.01▫C
B. 它利用了气体热胀冷缩的原理
C. 读数时可以离开人体
D. 可以不采取任何措施进行测量
2. 实验室里常用的液体温度计是根据___________的规律制成的。如图所示，用液体温度计测量液体温度计，操作正确的是____________图。

知识点2：物态的变化
1.物质的三种状态：气态、液态、固态
方式
物态变化
特点
熔化

凝固

汽化

液化

升华

凝华

2.物态变化
气态
液态
固态

3. 物态变化的例子——天气现象
雨、云、雾、露、霜、雪
【易错点】
①蒸发和沸腾的异同：蒸发只在液体表面发生，沸腾在液体表面和内部同时发生；蒸发和沸腾都属于汽化现象，都要吸热。
②达到沸点，继续吸收热量，但温度不再上升。是由于沸点与大气压达到平衡状态，沸点随外界压力变化而改变，压力低，沸点也低。
【易混淆点】辨别以下几种物态变化：
①水沸腾时壶口冒出的“白气”；
②盛夏，剥开包装纸后冰棒会冒“白气”
③将杯中的液态氮（沸点为-196▫C）倒入盛有奶浆的碗制作冰淇淋。观察到杯中液态氮沸腾，杯外壁出现白霜
③夏天，自来水常常会“出汗”
巩固：
1. 夏天天气炎热，为了防止食物腐烂，以下说法正确的是（ ）
A. 在运输车辆上放干冰，利用干冰汽化吸热给食品降温
B. 把食材放在冰块上，利用冰块熔化吸热给食材降温
C. 给放食材的盒子上盖上湿毛巾，利用水的升华吸热给食材降温
D. 把食物放入冰箱内，利用冷凝剂液化吸热，使冰箱内部温度降低
2. 对下列现象的成因解释正确的是（ ）
A. 早春，河中的冰逐渐消融——汽化
B. 盛夏，剥开包装纸后冰棒会冒“白气”——熔化
C. 深秋，清晨的雾在太阳出来后散去——液化
D. 严冬，堆起的雪人逐渐变小——升华
3.将杯中的液态氮（沸点为-196▫C）倒入盛有奶浆的碗制作冰淇淋。观察到杯中液态氮沸腾，杯外壁出现白霜，则（ ）
A. 杯中液态氮放热
B. 杯中液态氮温度不断上升
C. 杯中液态氮不断吸热，温度保持-196▫C
D. 白霜是空气中水蒸气液化形成的
4. 关于水的物态变化，下列说法不正确的是（ ）
A. 湿衣服晒干是蒸发现象
B. 冰化成水是熔化现象
C. 露珠的形成是凝固现象
D. 霜的形成是凝华现象
5. 小罗有幸在广州看到了2016年的第一场雪，雪花落在干燥的地面上很快就不见了，地面也变得湿滑。以下观点错误的是（ ）
A. 雪花是固态
B. 地面温度可能是2▫C
C. 雪花落到地面时，能量从地面向雪花传递
D. 根据地面上观察到的现象，小明判断：发生的物态变化是升华
6.小明用图甲所示的装置做“观察水的沸腾”实验。

（1） 如图乙所示，温度计的正确读数是__________▫C。
（2） 当水沸腾时，水中有一个气泡从A位置（体积为Vᴀ）上升至B位置（体积为Vв），则Vᴀ______Vв（选填“>”“<”“=”，下同）。气泡在A、B两位置受到水的压强分别是Pᴀ和Pв，则Pᴀ_________Pв。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
温度/▫C
90
92
94
96
98
98
98
98
98
（3） 以上表格中的内容是小明记录的实验数据，则水的沸点是_________▫C。
（4） 实验完成后，烧杯内的水的质量与实验前相比_________________（选填“变大”“变小”或“不变”）
6. 如图所示，是物质A从固态（初温-50▫C）到液态最后沸腾（沸点100▫C）时温度随时间变化的图象，下列分析正确的是（ ）
T/▫C

100

8
6
2
t/min
O

-50

A. 物质A的熔化时间持续了2min
B. 6min后物质A全部变成气态
C. 物质A是晶体
D. 加大火力可使物质A的沸点超过100▫C
7.如图甲是探究“冰熔化时温度变化规律”实验中某时刻温度计的示数，图乙是根据实验数据画出的图象。
温度t/▫C

10
0
10
-10

D

C
B

12
8
4
O

时间t/min

-10

A

乙
甲

（1） 温度计的示数是_________▫C。
（2） 由图乙可知，冰在熔化过程中吸热，温度_____________（选填“升高”、“降低”或“不变”），冰的熔点是_______▫C，第7min处于_____________态，冰在B点时内能_________（选填“大于”“小于”或“等于”）在C点时的内能。
（3） 实验中收集多组数据是为了___________（选填“A”或“B”）
A. 寻找普遍规律 B.减小实验误差
8. 在做“探究水的沸腾”实验时，小华使用的实验装置如甲图所示，根据实验数据作出的“温度-时间”图像如图乙所示。

（1） 本实验中用水银温度计在0-8min测量温度的过程中，温度计中水银的质量________，密度__________。（填“增大”“减小”或“不变”）
（2） 从图乙中可知实验测得水的沸点是__________◦C，可能是此时实验室中的大气压_______________（填“小于”“大于”或“等于”）1标准大气压。
（3） 水在沸腾过程中温度 ______________，第10min时水的内能比第12min时水的内能_________（填“大”“小”或“相等”）。
（4） 实验中看到有“白气”不断从烧杯中冒出，这些“白气”是由于水蒸气__________而产生的。（写物态变化）
【重点】知识点3：内能（热能）
1. 分子热运动
（1） 定义：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
（2） 影响因素：温度
（3） 因为分子热运动，导致不同物质间发生扩散现象。
2. 分子间的作用力
（1） 两种作用力：引力、斥力 【思考：什么时候哪个起主要作用？】
（2） 固态、液态、气态分子间作用力比较
物质具有内能
3.内能
（1）定义：
分子热运动——分子动能

分子间的作用力——分子势能

（2） 单位：焦耳（J）
（3） 影响内能大小的因素：温度、质量、材料、状态（固态>液态>气态）
（4） 内能的改变方式：热传递、做功
热传递：热量以某种形式从高温物体向低温物体转移，并使低温物体温度升高，高温物体温度降低过程
做功可以改变物体的内能，但做功不一定都使物体内能改变
【易错点】内能、热量、温度的关系

温度
热量
内能
性质
状态量
过程量
状态量
表述
“是”、“降低”、“升高”
“吸收”、“放出”
“有”、“改变”、“具有”
单位
◦C
J
J
内能增大
温度升高
吸收热量

【易混淆点】内能和化学能的区别：化学能是物体燃烧释放的能量，内能是物体本身具备的能量。
巩固：
1. 下列现象，能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A. 冬天，雪花纷飞
B. 八月，桂花飘香
C 扫地时，灰尘满天飞
D. 擦黑板时，粉笔空中飞舞
2. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A. 物体的温度升高，内能增大
B. 物体的温度升高，所含的热量越多
C. 物体内能增大，一定从外界吸收热量
D. 物体的温度不变，其内能就一定不变
3. 关于热学知识，下列说法错误的是（ ）
A. 所有物体的分子都在做无规则运动
B. 汽车的动力是由汽油机的做功冲程提供的
C. 热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体
D. 升高相同的温度，比热容大的物体，吸收的热量多
4. 把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是（ ）

A. 煤气的燃烧过程是内能转化为化学能
B. 煤气燃烧越充分，它的热值越大
C. 水的温度越高，水分子运动越剧烈
D. 烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能
5. 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
6. 物理课上，老师在装有红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子，两瓶口相对，中间用一块玻璃板隔开（如图）。抽出玻璃板后，下面瓶内气体颜色逐渐变________，这个现象说明了________________。小亮同学想进一步研究这一现象，课后他准备了水和酱油（水的密度小于酱油的密度），将它们倒入同一个玻璃杯中，他应该先向杯中倒入___________，再借助细玻璃棒缓慢倒入另一种液体，观察发生的现象。为了加快实验进程，请你提出一种改进的方法：____________________。

7. 关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（ ）
A. 温度为0◦C的物体没有内能
B. 物体温度升高时，一定是吸收了热量
C. 物体吸收了热量，温度可能不变
D. 物体内能减少时，一定对外做了功
8. 质量和初温都相同的水和铁块，当它们都吸收了相同热量后，再将铁块放入水中，这时（ ）
A 热量由水传递给铁块
B. 热量由铁块传递给水
C. 温度由铁块传递给水
D. 它们不发生热传递
9. 烧瓶内盛有少量水，然后用气筒给瓶内打气，当瓶塞跳出时，同时看到瓶内出现白雾。以下说法正确的是（ ）
A. 烧瓶内出现的白雾是水蒸气
B. 实验时，用气筒不断地抽出瓶内气体，效果更好
C. 瓶塞跳出前，可在烧瓶内观察到白雾的出现，而且越来越多
D. 瓶塞跳出前的瓶内气体温度高于瓶塞跳出后的瓶内白雾温度
10.初温相同的铁块，甲的质量是乙的2倍，使它们分别放出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
知识点4：比热容（常识、实验题、计算）
1. 意义：表示不同物质间的吸热能力
2. 公式：【重点】Q=cm△t
Q:热量；c：比热容；m：质量；△t：温度的变化
理解：（1）比热容是物质本身的一种特性，与其他因素无关
（2） C与Q、m、△t之间的关系是比值关系
（3） 上述公式只适用于没有发生状态变化时的情况
（4） 区别△t、t₀、t
（5） 释放热量：Q=cm（t₀-t）
吸收热量：Q=cm（t-t₀）
3.几种物质的比热容[J/（kg·◦C）]
水4.2×10³
冰2.1×10³
酒精2.4×10³
沙石0.92×10³
煤油2.1×10³
铝0.88×10³
水银0.14×10³
铜0.39×10³
巩固：
1. 探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强
B. 在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的
C. 实验中，将沙子和水吸热到相同温度时，它们吸收的热量相同
D. 实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强
2.如图所示的是甲、乙两种质量相等的非燃料液体吸收的热量和温度变化情况的图象，请根据图象中提供的信息判断，____________液体的比热容较大；如果要你在甲、乙两种液体中选择一种作为汽车的冷却液，你认为选择____________液体更好。
t/▫C
甲

乙

O
Q/J

3. 为了比较水和煤油的比热容，小明在家里做了下面的实验：在两个相同的塑料瓶内分别放入质量相同、初温都是室温的水和煤油。在瓶口扎上气球，将它们一同浸入热水中，如图所示。
（1） 观察到的现象是盛有煤油的瓶口的气球膨胀得大些
（2） 气球膨胀的大小决定于水和煤油的______________
（3） 要使两球膨胀的大小相同，应对_____________加热的时间长些
（4） 此实验表明___________比__________的比热容大些
4.烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却很凉快；傍晚，沙子很快凉了，但海水却暖暖的。同样的日照条件下，沙子和海水的温度不一样的原因是（ ）
A. 沙子的密度比海水的密度大
B. 沙子的比热容比海水的比热容大
C. 沙子的比热容比海水的比热容小
D. 沙子的质量比海水小
5. 汽车发动机常用水做冷却剂，主要是因为水的（ ）
A. 比热容较大 B.比热容较小
C.密度较大 D.密度较小
6. 小花和他爸爸住进一家宾馆，看见了一个电热水壶，爸爸拿出一瓶矿泉水说，我这里有1L（1L=10¯³m³）水，其温度为20◦C，你能帮我算出这瓶水的质量以及将其加热到100◦C所需要的热量吗？[水的比热容为4.2×10³J/(kg·◦C)]
7. 水的比热容是4.2×10³J/(kg·◦C)，将质量为10kg的水从30◦C加热到80◦C，需要吸收的热量是__________J，如果将水倒去四分之一，剩余水的比热容为___________J/(kg·◦C)。
8.小明在做“探究不同物质吸热升温特点”的实验时，在同一酒精灯分别给质量相等的水和食用油加热，可以认为单位时间内它们吸收热量___________（相等/不相等）。用实验测得的数据画出它们升高的温度△T随时间t变化的图象如图所示，它们都是过原点的直线，即△T=kt，温度升高△T₁过程中食用油吸收的热量_____________（小于/等于/大于）水；用m表示水的质量，c₁和c₂分别表示水和食用油的比热容，则两条直线k的比值k水：k食用油等于________________。
△T

食用油

△T₁

水

t
O

知识点5：机械能和内能的转化，能量守恒定律
1. 机械能=动能+势能（重力势能和弹性势能）
2. 能量在一定条件下，可以从一种形式转化为另一种形式，也可以从一个物体转移到另一个物体
【易错点】：功与能的关系：做功使相应的势能减少
巩固：
1. 电梯匀速上升过程中，电梯的（ ）
A. 动能保持不变
B. 机械能保持不变
C. 重力势能保持不变
D. 动能转化为重力势能
2. 游戏“愤怒的小鸟”是用“弹弓”把小鸟对准怪物打过去。下列说法正确的是（ ）
A. 弹弓受力伸长，说明力能使物体发生形变
B. 弹弓伸长过程中，弹性势能增大
C. 弹出“小鸟”时，弹弓的弹性势能转化为“小鸟”的动能
D. 被弹弓弹出的“小鸟”，受到弹力和重力的作用
3. 火箭加速升空过程中，对于火箭搭载的卫星来说，动能____________，重力势能______________，卫星的机械能是由火箭燃料的_____________能转化而来的。
1
2
4. 玩具猩猩手中的香蕉以相同大小的速度转动，图所示，香蕉（看成点）从最高位置1转到最低位置2的过程中，其动能______________、重力势能________________、机械能_____________（选填“增大”、“不变”、“减小”）。
5. 利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置，然后都由静止释放，当小球摆动到竖直位置时，将与静止在水平面上的木块C发生冲撞，木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。图中的摆长L都相同，θ₁<θ₂，球A、B的质量分别为mᴀ、mв（mᴀ填“大于”、“小于”或“等于”）图丙中小球B到达竖直位置时的速度。如图乙、丙所示，图丙中木块C滑行得更远些，由此可得出结论__________________________________________________________________
6. 下列设备在工作时，将电能转化为内能的是（ ）
A. 电饭锅 B.抽水机 C.核反应堆 D.太阳灶
7.用下列电器工作时，能量转化的主要形式与电饭锅相同的是（ ）
A.电烤箱 B.空调 C.电风扇 D.洗衣机
8.下列关于能量说法正确的是（ ）
A.水力发电——内能转化为电能
B.柴油机做功冲程——内能转化为机械能
C.手机充电——电能转化为机械能
D.下落的小球——动能转化为重力势能
9. 科学研究表明，能量是守恒的物理量，能量的转化和转化具有______________，热量_______自发地从低温物体传给高温物体。汽车制动时，由于摩擦，_____________能转化为内能，然而，这些内能不能自动地再次开动汽车。
10. 导弹上升过程中，重力势能将__________（选填“增大”不变”或“减小”），因与空气摩擦而生热，其内能将_____________（选填“增大”、“不变”或“减小”），这是用_______方式改变其内能的。
11. 如今电动车越来越受人们的欢迎，行驶中的电动车主要是将__________能转化为________能，若电动车在行驶过程中所受外力全部消失，根据_________________定律可知电动车将保持_____________状态。
12. 如图所示，是某同学制作的一个会跳的卡片。将卡片反过来，用手把它压平在桌面上，使橡皮筋伸长，迅速松开手，卡片会跳起来。关于它的能量转化正确的是（ ）

A. 橡皮筋恢复原状时弹性势能转化为动能
B. 橡皮筋恢复原状时动能转化为弹性势能
C. 橡皮筋恢复原状后卡片上升时重力势能转化为动能
D. 橡皮筋恢复原状后卡片上升时弹性势能转化为重力势能
b
13. 如甲图所示，小亮把小球以3m/s的初速度从a点抛向空中，忽略空气阻力。
E

c
a

d

O

甲
乙
h

（1） 画出b点处受到力的示意图。
（2） 小球在空中可以向前飞行一段距离的原因是_______________________。
（3） 小球在c点处（与a点高度相同）速度_________3m/s（选填“大于”、“小于”或“等于”）
（4） 从a点到b点过程中，小球的能量转化情况是___________________。
（5） 在a、b、c、d四个点中，小球动能最大的是_______________。
（6） 在图乙中画出反映小球离手后到落回地面之前，机械能E与小球高度h大致的关系图像。
14. 空中加油机正在给匀速水平飞行的战斗机加油，加油后战斗机仍以原来的高度和速度做匀速直线飞行，则战斗机的（ ）
A. 动能不变，势能不变，机械能不变
B. 动能不变，势能减少，机械能减少
C. 动能增加，势能不变，机械能增加
D. 动能增加，势能增加，机械能增加
15. 新型四轮沙滩卡丁车，其满载时的质量为600kg，车轮与沙滩接触的总面积为2000cm²。该四轮卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，10min行驶了6km，卡丁车的牵引力为2.3×10³N。
（1） 当卡丁车满载并静止在水平沙滩上时，它对沙滩的压强多大？（g取10N/kg）
（2） 该卡丁车行驶的功率为多少？
（3） 若该卡丁车以汽油为燃料，在这次行驶中需要燃烧1.2kg的汽油，则汽油完全燃烧产生的热量转化为卡丁车机械能的效率是多少？（q汽油=4.6×10⁷J/kg）
知识点6：内能的利用——热机
1. 热机的定义：把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置
2. 热机的效率：η=Q有用/Q总（η=W有用/Q总）
理解：（1）Q总是燃料完全燃烧时释放的能量，Q有用是指有效利用的能量，W有用是指热机对外所做的功；
（2）q=Q/m，q为物质的热值，热值为1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，同种燃料热值相同，不同燃料热值不同
能量转化过程：化学能 内能 机械能
3.热机的工作原理：在气缸内燃烧燃料，产生高温高压的燃气，使燃气推动活塞而做功。
（1）汽油机工作原理：（用于小汽车、飞机等）
冲程
进气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
特点
①进气门打开，汽油和空气混合物进入；
②活塞向下运动
①进气门，排气门都关闭；
②活塞向上运动，压缩汽油和空气混合物，压强增大，温度升高
①点火，汽油燃烧成燃气；
②推动活塞向下运动
①进气门关闭，排气门打开；
②活塞向上运动，推动废气排出
能量转化
无
机械能转化为内能
化学能转化为内能
内能转化为机械能
无
（2） 柴油机
巩固：
1. 关于四冲程汽油机的工作过程中有以下几种说法：①在做功冲程中，是机械能转化为内能；②在做功冲程中，是内能转化为机械能；③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机在一个工作循环中，只有一个冲程发生能量转化。以上说法中正确的是（ ）
A. 只有②③ B.只有①③ C.只有②④ D.只有②③④
2.汽油机在做功冲程中高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（ ）
A.温度降低，内能增大 B.温度不变，内能不变
C.温度升高，内能增大 D.温度降低，内能减小
3. 柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机气缸顶部有_____________,汽油机气缸顶部有_______________，在吸气冲程中不同是：汽油机吸入气缸里的是_______________，柴油机吸入气缸里的是______________。
4. 如图是四冲程汽油机工作的四个冲程示意图，其中使汽车获得动力的冲程是（ ）

5. 科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度_____________（选填“升高”“降低”或“不变”），其内能___________（选填“升高”“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是______________冲程。
6. 在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是____________冲程。如图所示汽油机正在进行的是________________冲程。已知汽油的热值是4.6×10⁷J/kg，则完全燃烧100g汽油放出的热量为____________J。
7. 小明家新买了一辆使用汽油为燃料的小汽车。细心的小明发现行驶的速度不同时，耗油量不同，当小汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油，此时发动机的有用功率为25kW。若小汽车以最省油的速度行驶135km，求在这过程中汽车
（1） 运动的时间
（2） 受到的阻力
（3） 消耗汽油的质量（汽油的热值q=4.5×10⁷J/kg，小汽车发动机的效率为30%）
8.如图是小轿车汽油机工作时的能量转化示意图，已知：汽油热值q=4.6×10⁷J/kg。
（1） 该热机的效率是____________
（2） 若该汽车完全燃烧2kg汽油，则释放的能量为___________J
9. 在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是_________冲程。如图所示汽油机正在进行的是______________冲程，若飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒内做功____________次。
10. 公交车是主要交通工具，也承担着低碳节能的重要任务。油电混合动力公交车、气电混合动力公交车、纯电动公交车等各式新能源公交车陆续投入示范运营，为我国公交车的发展增加了一抹绿色。下表是某燃油公交车与纯电动公交车进行测试时的部分数据：

燃油公交车
纯电动公交车
能源种类
汽油（q汽油=4.5×10⁷J/kg，ρ汽油0.7×10⁷kg/m³）
电能
牵引力
600N
600N
行驶100km消耗
8×10¯³m³
20kW·h
二氧化碳排放量
每消耗1kg汽油，排放2kg二氧化碳
0
（1） 汽油属于___________（填“可再生”或“不可再生”）
（2） 若燃油公交车与纯电动公交车正常行驶100km。则
①燃油公交车消耗___________kg汽油；排放二氧化碳_______________kg。
②燃油公交车与纯电动公交车的能量转化效率分别是_____________、________________。
（提示：燃油公交车能量转化率η等于公交车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量的比值；纯电动公交车能量转化率η等于公交车牵引力做的功与公交车消耗电能的比值。）