九年级上册物理 内能(培优篇)(Word版 含解析)

九年级上册物理内能（培优篇）（Word版含解析）

一、初三物理内能易错压轴题（难）

1．（提出问题）水和空气哪种物质的导热性能好？

（猜想与假设）小明进行了如下猜想：

猜想一：水的导热性能好；

猜想二：空气的导热性能好

（设计与进行实验）

小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如上图所示，实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：

（实验结论）

（1）分析表中数据，可得出结论：_____

（评估与交流）

（2）对甲、乙两个瓶中的牛奶，除了要控制它们的初温相同外，还要控制它们的_____相同

（3）热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____（选填“增加”或“减少”）内能（4）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越___的

（实验拓展）

（5）如果有一天，你要喝一杯奶茶，下列两种冷却方法中，效果较好的是_____

A．将滚烫的热茶冷却5分钟，然后加适量冷牛奶

B．先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中，然后冷却5min

（6）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢，若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，则“冷却速度”可定义为：质量为1千克的物体，_____叫做冷却速度

【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度【解析】

【详解】

（1）分析可知，在相同时间内水中冷却速度更快，所以在水中比空气中冷却效果更好；（2）在研究空气和水的导热性时，应该保证其它条件相同，除了水的初温外还要保证水的

质量相等；（3）由于水与牛奶瓶有温度差，所以要发生热传递，即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能；（4）这是由于随着牛奶温度下降，周围水的温度在升高，使牛奶冷却的速度变慢，因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响．所以当实验时间较长时，相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢，就是指冷却速率变慢．（5）根据（4）中的结论，物体冷却随时间推移是先快后慢，本质原因是温差逐渐缩小，奶茶热的时候温度下降得快，开始快后来越来越慢，开始先让它保持较高的温度，可以在五分钟内放出更多的热量，然后加入冷牛奶，利用热传递使其再次降温。故选A ；（6）根据题意可定义冷却速度为：质量为1千克的物体在单位时间内降低的温度。

2．为研究不同物质的吸热能力，某同学用两个完全相同的酒精灯，分别给质量和初温都相同的甲、乙两种液体同时加热，分别记录加热时间和升高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度随时间变化的图像，如图所示．

（1）根据图像，某同学认为：“加热相同的时间时，甲升高的温度高一些，这说明甲吸收的热量多一些．”这位同学的判断是否正确？________请说明理

由:______________________________；

（2）要使甲、乙升高相同的温度，应给__________加热更长的时间；

（3）如果已知甲的比热容是1.8×103J/（kg·℃），则乙的比热容是_________J/（kg·℃）。

【答案】不正确 因为完全相同的酒精灯，加热相同的时间，放出的热量相等，甲、乙液体吸收的热量相等 乙 2.4×103

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1][2]升高的温度大，不代表吸收的热量多，吸收热量的多少是一样的，因为是用两个完全相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量是相等，甲和乙吸收的热量也是相等的；

（2）[3]由图可知，甲和乙升高相同的温度，如都温度升到40℃，甲需要的时间是3min ，乙需要的时间是4min ，乙需要更长的加热时间，这说明乙的吸热能力强一些；

（3）[4]根据t=cm

Q 可知，在质量和吸收热量一定时，温度的变化值和比热容成反比， 我们可以取相同的加热时间4min ，用相同的酒精灯加热4min ，甲和乙吸收的热量就是相同的，甲的温度变化值为

50℃-10℃=40℃，

乙的温度变化值为

40℃-10℃=30℃，

乙的比热容

()()

33

40

1.810J/kg

2.410J/kg

30

c=⨯⨯=⨯

乙

℃

℃℃

℃

。

3．为了探究某物质在固态和液态时的吸热能力，小芳同学用酒精灯（火焰大小保持不变）均匀加热0.4kg该种固体，根据实验数据绘制出的图线如图所示．通过查阅资料已知该物质液态（BC阶段）时的比热容为3×103J/（kg•℃）．

（1）该物质在B点时的内能_____（大于/小于/等于）在A点时的内能；

（2）求该物质在BC段共吸收了多少热量__________？经测量BC阶段消耗热值为

3.0×107J/kg的酒精10g（酒精完全燃烧），求在BC阶段的热转化效率为多大_______？（3）该物质在固态（OA阶段）时的比热容为多大__________ ？

【答案】大于 4.8×104J 16% 1.5×103J/（kg•℃）

【解析】

(1) 如图该物质在AB段为熔化过程，吸热，温度不变，所以B点时的内能大于在A点时的内能；

⑵如图BC段温度升高了40℃，则该物质在BC段共吸收的热量为：

34

3100.440J 4.810J

Q cm t

=∆=⨯⨯⨯=⨯

吸

；

酒精10g放出的质量为：

75

0.01310J310J

Q m q

==⨯⨯=⨯

酒

放

，

在BC阶段的热转化效率为：

4

5

4.810

100%16%

310

Q

Q

η

⨯

==⨯=

⨯

吸

放

⑶该物质在固态（OA阶段）时吸热2min温度身高了40℃，吸热热量是BC段吸收热量的一半，故固态时的比热容为：

()

4

3

OA

4.810J

2

== 1.510J/kg

0.4kg40

Q

c

m t

⨯

=⨯

∆⨯

吸

固

℃

℃

4．小红在学习了“比热容”的有关知识后，知道单位质晕的不同物质在升高相同温度时，所吸收的热量不同，为了描述物质的这种性质，引入了一个新的物理量–比热容，于是她又想到晶体在熔化时，温度虽然保持不变，但需要吸收热量，那么单位质量的不同晶体熔化时