第四讲 分子动理论、内能(教)

第四讲 分子动理论、内能

一、分子动理论及其应用：

-10

1、物质是由分子组成的。 分子若看成球型，其直径以10m（即1埃）来度量。 2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动

①扩散：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。

②扩散现象说明：A分子之间有间隙。B分子在做不停的无规则的运动。 ③课本P12图2-1装置下面放二氧化氮这样做的目的是：防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。实

验现象：两瓶气体混合在一起颜色变得均匀，结论：气体分子在不停地运动。 ④固、液、气都可扩散，扩散速度与温度有关。

⑤分子运动与物体运动要区分开：扩散、蒸发等是分子运动的结果，而飞扬的灰尘，液、气体对流是物体运动的

结果。

3、分子间有相互作用的引力和斥力。

①当分子间的距离ｄ＝分子间平衡距离 r ，引力＝斥力。

②ｄ＜ｒ时，引力＜斥力，斥力起主要作用，固体和液体很难被压缩是因为：分子之间的斥力起主要作用。

③ｄ＞ｒ时，引力＞斥力，引力起主要作用。图2-4说明：分子之间存在引力 固体很难被拉断，钢笔写字，

胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。

④当ｄ＞10ｒ时，分子之间作用力十分微弱，可忽略不计。

破镜不能重圆的原因是：镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一起。 二、内能的初步概念：

1、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。 2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。

3、影响物体内能大小的因素：①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。 4、内能与机械能不同：机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的

大小与机械运动有关 内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规

则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。

5、热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

课本P15图2-5现象：温度越高扩散越快。说明：温度越高，分子无规则运动的速度越

大。

三、内能的改变：

1、内能改变的外部表现：

物体温度升高（降低）——物体内能增大（减小）。

物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）——内能改变。 反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。（因为内能的变化有多种因素决定） 2、改变内能的方法：做功和热传递。 A、做功改变物体的内能：

①做功可以改变内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。 ②做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化

③如果仅通过做功改变内能，可以用做功多少度量内能的改变大小。（Ｗ＝△Ｅ）

1

初三物理春季讲义

④解释事例：P17图2-9看到棉花燃烧起来了，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。图2-11看到当塞子跳起来时，容器中出现了雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化凝成小水滴。

B、热传递可以改变物体的内能。

①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。

②热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、对流和辐射。热传递传递的是内能（热量），而不是温度。

③热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。

④热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。

C、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和

热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。 D、温度、热量、内能 区别：

△温度：表示物体的冷热程度。 温度升高——→内能增加

不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热。 △热量：是一个过程。

吸收热量——→不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。

内能不一定增加。如：吸收的热量全都对外做功，内能可能不变。 △内能：是一个状态量

内能增加——→不一定升温。如：晶体熔化，水沸腾。 不一定吸热。如：钻木取火，摩擦生热 ☆指出下列各物理名词中“热”的含义： 热传递中的“热”是指：热量 热现象中的“热”是指：温度 热膨胀中的“热”是指：温度 摩擦生热中的“热”是指：内能（热能） 四、热量： 1、比热容：

⑴ 定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃时吸收（放出）的热量。 ⑵ 物理意义：表示物体吸热或放热的本领的物理量。

⑶比热容是物质的一种特性，大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密

度、吸热放热、形状等无关。

3

⑷水的比热容为4.2×10J(kg·℃) 表示：1kg的水温度升高（降低）11℃吸收（放出）

3

的热量为4.2×10J

⑸水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大 2、计算公式：Ｑ吸＝Ｃm（t－t0），Ｑ放＝Ｃm（t0－t） 3、热平衡方程：不计热损失 Ｑ吸＝Ｑ放

练习

一、选择题

1于关于分子动理论的描述，下列说法中错误的是（ ）

A、物体是由分子构成的 B、温度越高，分子运动越快；0OC时分子运动停止了 C、物体里含有的分子数通常是很多的 D、分子间引力和斥力是同时存在的

2

初三物理春季讲义

2、下列事例中，哪一个事例不能表明物体的分子在不停地做无规则的运动（ ） A、衣箱中的卫生球变小了，衣服上充满了卫生球的气味 B、在皮肤上擦点酒精，立即就能闻到酒精的味道

C、在墙角堆煤，过一段时间，墙表面及其内部靠近表面的一浅层都变黑了 D、看到雪花在空中飞舞

3、下列说法中正确的是（ ）

A、物体的温度降低，它的热量就减少 B、物体吸收热量，温度一定升高

C、物体的温度升高，其内能一定增加 D、两个物体的温度相等，它们的内能相等 4、下列现象中能用分子论解释的是（ ）

A、春天，柳絮飞扬 B、夏天，槐花飘香 C、秋天，黄沙扑面 D、冬天，雪花飘飘 5、下面列举的现象中，由于做功使物体的内能发生改变的是（ ） A、酒精涂在手背上觉得凉 B、把铁钉钉进墙里，铁钉变热 C、水被太阳晒热 D、烧红的铁块放在冷水中温度降低 6、下列情况中，比热容会发生变化的是（ ）

A、水温从80O

C上升到90O

C B、把铁圆柱体拉成细铁丝 C、砖块的体积减少一半 D、水结成冰

7、质量相同的A、B两种液体分别用两个完全相同的酒精灯同时加热， 加热过程中，温度随时间变化的图象如图1-1所示，从图中可以看出（ ）

A、液体A的比热容大 B、液体B的比热容大

C、两种液体比容相等 D、无法比较 图1-1 8、如图1-2，右图中的矿泉水从20O

C加热到700

C，吸收的热量是

（ ）

A、5×105

J B、4.2×103

J C、9×103

J D、1.26×105

J

图1-2

9 、下图1-3是物理上的一些插图,对插图的下列说法中错误的是( )

A

3

初三物理春季讲义

A、（a）图所示装置是演示液体的扩散的 B、(b)图所示装置是演示固体的扩散的 C、(c) 图所示装置是演示空气被压缩时内能增大的

D、(d)图所示装置是演示内能转化机械能的

10、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，下图1-4不属于做功改变物体内能的是（ ）

图1-4 二、填空题

11、在每年的“八月桂花遍地开”的旅游季节，游人很远就能闻到桂花芳香。这是一 种 现象，说明花粉分子___________________。

12、木工师傅用木胶粘木制构件，当木胶干了（凝固）才粘牢，这是因为液体变成固体后，分子间距离 ，而分子间引力 的缘故。

13、质量相等，温度不同的两个铁块，温度 的具有的内能大；温度相等，质量不等两个铁块，质量 的内能大。

14、夏天中午天气真热，这个“热”字表示 ；摩擦生热，这个“热”字表示 煤燃烧时，向外放热，这个“热”字表示

图1-5

15、下图1-5是用两个相同的瓶子，分别装有空气和有颜色的二氧化氮气体，中间用玻璃隔开，然后轻轻抽去玻璃片，待一段时间后观察两个瓶子都充有颜色，这实验说明 。

16、如图1-6是一个同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热

时，根据测量结果描绘的温度--时间图像，由图可知，甲物质的比热容 乙物质的比热容（选填“大于”、“等于”、或“小于”）

17、将一壶水置于炉火上加热，水的温度会升高，它的内能将 ，这是通过 的方法改变水的内能。

18、如图1-7所示的实验中，薄壁金属管固定在桌面上，里面倒入少量乙醚，用塞子塞紧，拿一根绳子绕在金属管上迅速来回拉绳子，我们看

图1-7

4

图1-6

初三物理春季讲义

到的现象是，塞子 ，这是 使金属管的内能 温

度 ，通过 把金属管子的一部内能转移给乙 醚，使乙醚的 增加，温度

19、“城市尚余三伏热，秋光先到野人家”，说明在陆游那个时代，人们就已觉察到城市暖于郊区。分析其中的主要原因：一是工厂、交通工具排放大量的 ；二是建筑群、马路中的砂石、水泥的 小，在相同日照条件下湿度上升更明显；三是城市水面小，水的 ；四是楼群难于形成对流。

20、人类对内能的大量利用，好处是给人类文明 ，其缺点是由于燃料在燃烧时会产生 和 等，会造成 ，大气污染不但直接有害人体健康，而且会影响植物的 甚至影响全球的 。

21、1克水温度升高1C，吸收热量为 ；1焦耳热量可使1克水升高温度 C 三、简答实验题

22、如图1-8所示图（a）是一个铁丝圈，中间松松地系一根棉线，图（b）是浸过肥皂水并附着肥皂薄膜的铁丝圈。图（c）表示手指轻轻地碰一下棉线的任意一侧。图（d）表示一侧的有肥皂液薄膜破了，棉线被拉向了另一侧。这说明分子间存在着 。

23、为什么腌的菜要隔很多天才能咸，而炒菜时，菜中放了盐很快就有了咸味？

24、如图1-9所示，拿一个广口玻璃瓶，瓶内装入少量的水，用塞子塞紧，水上方的空气中由于有水的蒸发而产生的水蒸气，通过塞子上的开口往瓶里打气。 （1）分析说明可能出现的现象。

（2）打气筒壁会期发热的主要原因是什么？

四、探究与计算题

25、如图1-10所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机原理你用连线反映出他联想创新的思维过程。

0

0

5

初三物理春季讲义

酒精燃烧 坚固气缸 高温高压水蒸气 活塞运动做功 玻璃管 油料燃烧

木塞冲出 高温高压燃气 图1-10 26、有四位同学，为了研究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热，下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：

（1）比较1、2两烧杯的实验记录，得出的结论是 （2）比较3、4两烧杯的实验记录，得出的结论是 （3）比较1、3两烧杯的实验记录，得出的结论是 （4）综合上述结论，物体温度升高时吸收热量的多少与 有关 烧杯号 1 2 3 4 液体 水 水 煤油 煤油 质量（克） 200 100 200 200 初温（C） 未温（C） 加温时间（分） 20 20 20 20 28 28 28 14 8 4 4 2 0027、刘方学习了分子动理论的知识后,知道了分子动理论的内容为:

A、物体是由大量的分子组成 B、分子都在不停地做无规则运动C、分子间存在着引力和后斥力。于是他准备了一个实验如图1-11所示：把一块表面很干净的玻璃板挂在弹簧测力计下面，使玻璃板刚好和水面接触，再慢慢地提起弹簧测力计，那

么你看到这里时，请提出你的猜想。刘方可能是要验证上述分子动理论的内容 _______________________（填序号）。

图1-11 可能看到的现象是： 结论是： 28、天然气是当今家庭中使用较普遍的一种能源，现用天然气（甲烷）来加热水。 （1）为使2Kg的水温度从20C加热到100C，水需要吸收多少热量？ （2）天然气完全燃烧生成什么物质？

（3）如果加热过程中，天然气放出的热量只有50%被水吸收，则需要完全燃烧多少m的天然气？[天然气的热值为8.3×10J／m,水的比热容为4.2×10J／(KgC)]

6

7

3

3

0

3

0

0