人教新課標(biāo)3內(nèi)能導(dǎo)學(xué)案 省賽獲獎

自主廣場我夯基我達(dá)標(biāo)1.下列對物體內(nèi)能的說法中，正確的有()A.0℃的水比0B.物體運(yùn)動的速度越大，則內(nèi)能越大C.水分子的內(nèi)能比冰分子的內(nèi)能大D.100g0℃的冰比100g0思路解析：內(nèi)能與分子個數(shù)有關(guān)，因不知道0℃的水與0℃的冰哪一個質(zhì)量大，所以無法比較其內(nèi)能，A錯.物體整體運(yùn)動的動能屬于機(jī)械能，與內(nèi)能無關(guān)，B錯.內(nèi)能也是統(tǒng)計(jì)概念，只對大量分子有意義，是對物體而言的，一個分子沒有內(nèi)能，C錯.冰熔化成水要吸收熱量，內(nèi)能增加，所以D正確.答案：D2.關(guān)于機(jī)械能和內(nèi)能，下列說法中正確的是()A.機(jī)械能大的物體，其內(nèi)能一定很大B.物體的機(jī)械能損失時，內(nèi)能卻可以增加C.物體的內(nèi)能損失時，機(jī)械能必然減小D.物體的內(nèi)能為零時，機(jī)械能可以不為零思路解析：內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能，對同一物體，不考慮形變時，機(jī)械能由其宏觀速度和相對地面的高度決定，內(nèi)能則與其內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動及其聚集狀態(tài)有關(guān)，它跟物體整體的宏觀速度和高度無直接聯(lián)系.答案：B3.關(guān)于分子的動能，下列說法中正確的是()A.物體運(yùn)動速度大，物體內(nèi)分子的動能一定大B.物體的溫度升高，物體內(nèi)每個分子的動能都增大C.物體的溫度降低，物體內(nèi)大量分子的平均動能一定減小D.物體內(nèi)分子的平均動能與物體做機(jī)械運(yùn)動的速度大小無關(guān)思路解析：分子的動能與機(jī)械運(yùn)動的速度無關(guān)，溫度升高，分子的平均動能一定增加，但對單個分子來講，其動能可能增加也可能減小.答案：CD4.氫氣和氧氣的質(zhì)量、溫度都相同，在不計(jì)分子勢能的情況下，下列說法正確的是()A.氧氣的內(nèi)能較大B.氫氣的內(nèi)能較大C.兩者的內(nèi)能相等D.氫氣分子的平均速率較大思路解析：氫氣和氧氣的溫度相同，分子的平均動能相同，由于氧分子質(zhì)量比氫分子質(zhì)量大，所以氫分子的平均速率更大.又因?yàn)閮煞N氣體的總質(zhì)量相等，氫分子質(zhì)量比氧分子質(zhì)量小，所以氫分子數(shù)大于氧分子數(shù)，氫氣的分子動能總和大于氧氣的分子動能總和，由于不計(jì)分子勢能，所以氫氣的內(nèi)能更大.答案：BD5.關(guān)于溫度的概念，下列說法正確的是()A.某物體的溫度為0℃，則其中每個分子的溫度都為B.溫度是物體分子熱運(yùn)動平均速率的標(biāo)志C.溫度是物體分子熱運(yùn)動平均動能的標(biāo)志D.溫度可從高溫物體傳遞到低溫物體，達(dá)到熱平衡時，兩物體溫度相等思路解析：溫度是大量分子熱運(yùn)動平均動能的量度，對單個分子無意義，所以A、B錯誤，C正確.不能說溫度從高溫物體傳遞到低溫物體，而是熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，D錯誤.答案：C6.關(guān)于物體內(nèi)能，下列說法正確的是()A.物體有內(nèi)能，必有機(jī)械能B.物體的機(jī)械能可以為零，內(nèi)能不能為零C.物體內(nèi)能永遠(yuǎn)不能為零D.溫度相同的物體，內(nèi)能必相等思路解析：物體的機(jī)械能可以為零，但由于分子做永不停息的熱運(yùn)動，所以內(nèi)能不可能為零，A錯，B、C正確.溫度相同時，分子個數(shù)和體積不一定相同，所以內(nèi)能也不一定相同，D錯誤.答案：BC7.以下說法中正確的是()A.懸浮在液體中的小顆粒做無規(guī)則運(yùn)動就是分子的運(yùn)動B.溫度越高的物體，分子的平均速率就越大C.分子勢能一定隨著分子間距離的增大而增大D.物體受到拉伸時，分子間引力和斥力都減小，但斥力比引力減小得快，因而阻礙物體被拉伸思路解析：小顆粒是由大量分子組成的，它的無規(guī)則運(yùn)動應(yīng)屬于機(jī)械運(yùn)動，但它反映了分子的規(guī)則運(yùn)動，A錯.溫度越高的物體分子平均動能越大，但分子動能還和分子質(zhì)量有關(guān)，所以分子的平均速度不一定大，B錯.分子間距離增大時，如果分子力在斥力范圍內(nèi)，分子做正功，分子勢能要減小，如果分子力在引力范圍內(nèi)，分子力做負(fù)功，分子勢能會增大，C錯.根據(jù)分子間引力和斥力都隨分子間距離變化關(guān)系可知D對.答案：D8.重1000kg的氣錘從2.5m高處落下，打在質(zhì)量為200kg的鐵塊上，要使鐵塊的溫度升高40℃以上，氣錘至少應(yīng)落下多少次？設(shè)氣錘撞擊鐵塊時做的功有60%用來升高鐵塊的溫度.〔取g=10m/s2，鐵的比熱容c=×103J/(kg·℃思路解析：由機(jī)械能守恒得氣錘下落到剛撞擊鐵塊時刻的動能Ek=mgh=103×10×J=×104J由動能定理得，氣錘撞擊鐵塊所做的功為W=Ek-0=×104J使鐵塊溫度升高40℃所需的熱量Q=cmΔt=×103×200×40J=×106J設(shè)氣錘應(yīng)下落n次，才能使鐵塊溫度升高40℃，則由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得n·Wη=Q所以=(次).答案：約247次我綜合我發(fā)展9.下列說法中正確的是()A.只要溫度相同，任何分子的平均速率都相同B.不管分子間距離是否大于r0(r0是平衡位置分子距離)，只要分子力做正功，分子勢能就減小，反之分子勢能就增加個分子的動能和分子勢能的總和就是這10個分子的內(nèi)能D.溫度高的物體中的每一個分子的運(yùn)動速率，一定大于溫度低的物體中每一個分子的速率思路解析：溫度相同，物體分子平均動能相同，而平均速率不一定相同，故A錯.因?yàn)榉肿觿菽苁怯煞肿娱g相互作用才產(chǎn)生的，而分子力做負(fù)功，即外力對分子做正功，分子勢能增加，反之，分子勢能減小，故B對.物體內(nèi)能是對大量分子而言對于10個這樣少的分子無意義，故C錯.溫度高的物體分子的平均速率大(相同物質(zhì))，但具體到每一個分子的速率是不確定的，可能大于平均速率，也可能小于平均速率，故B錯.答案：B10.質(zhì)量相同的鐵塊和銅塊，它們的溫度相同，下列說法正確的是()A.鐵塊和銅塊內(nèi)所有分子熱運(yùn)動的速度都相同B.鐵塊和銅塊內(nèi)分子的平均速率相同C.鐵塊和銅塊內(nèi)分子的平均動能相同D.鐵塊和銅塊內(nèi)分子動能的總和相同思路解析：溫度相同，兩金屬塊的分子平均動能相同，并不是所有分子的速率都相同，即使在同一金屬塊中也是如此，A錯.由于鐵塊分子的質(zhì)量比銅塊中分子的質(zhì)量小，而它們的平均動能相等，所以鐵塊中分子的平均速率要比銅塊中分子的平均速率大，所以B錯，選項(xiàng)C對.鐵塊中的分子數(shù)比銅塊中的分子數(shù)多，而它們分子的平均動能相同，所以鐵塊分子的動能的總和大于銅塊中分子動能的總和，D錯.答案：C11.對于同一物體的內(nèi)能，下列說法正確的是()A.溫度升高時，內(nèi)能一定增大B.溫度不變時，內(nèi)能一定不變C.體積增大時，內(nèi)能一定增大D.體積增大時，內(nèi)能可能不變思路解析：同一物體所含物質(zhì)的量不變，物體的內(nèi)能在宏觀上取決于物體的溫度，物體的體積和物體所處的狀態(tài)，只有一個因素的變化情況不能確定它的內(nèi)能變化情況，溫度升高時物體內(nèi)分子熱運(yùn)動的平均動能要增大，但分子勢能可能會由于體積的變化而減小，所以A錯.溫度不變時，分子平均動能不變，但可能由于物體的體積發(fā)生改變或由于狀態(tài)發(fā)生變化而使內(nèi)能發(fā)生變化，所以B錯.體積增大分子勢能可能增大，也可能減小，并且溫度也有可能發(fā)生變化，因此不能確定物體的內(nèi)能是否變化，怎樣變化，所以C錯，D對.答案：D12.放在光滑水平面上的物體，受到一個水平方向的作用力而做勻加速直線運(yùn)動，有人說：“隨著物體運(yùn)動加快，物體內(nèi)分子的運(yùn)動也加快，因此分子的平均動能增大，物體的溫度升高.”這種說法是否正確？為什么？思路解析：這種說法是錯誤的.熱運(yùn)動是物體內(nèi)分子的無規(guī)則運(yùn)動，這種無規(guī)則的運(yùn)動是相對于物體本身的運(yùn)動.物體運(yùn)動時，物體中所有分子在無規(guī)則運(yùn)動的基礎(chǔ)上又疊加了一個“整體有序”的運(yùn)動.這個“整體有序”的運(yùn)動就是物體的機(jī)械運(yùn)動.而物體的溫度跟無規(guī)則運(yùn)動有關(guān)，無規(guī)則運(yùn)動越激烈，物體的溫度越高，所以把這種運(yùn)動叫熱運(yùn)動，物體的機(jī)械運(yùn)動不會影響物體的溫度，所以物體的溫度不會因物體的運(yùn)動速度增大而升高.分子的熱運(yùn)動和物體的機(jī)械運(yùn)動是兩種不同形式的運(yùn)動，簡單說，熱運(yùn)動是物體內(nèi)大量分子的無序運(yùn)動，而機(jī)械運(yùn)動則是由于大量分子組成的整體的有序運(yùn)動，這兩種運(yùn)動形式可以相互轉(zhuǎn)化，這對應(yīng)與它們相聯(lián)系的兩種形式的能量之間的轉(zhuǎn)化，即內(nèi)能和機(jī)械能之間的轉(zhuǎn)化.13.用質(zhì)量為0.5kg的鐵錘去打擊質(zhì)量為50g的鐵釘，已知錘打擊鐵釘時的速率為12m/s，且每次打擊后鐵錘不再彈起，如果在打擊時有80%的能量變成內(nèi)能，并且這些熱量有50%被鐵釘吸收，現(xiàn)要使鐵釘溫度升高10℃，問要打多少次鐵釘？〔不計(jì)鐵釘?shù)捏w積變化，鐵的比熱容為460J/(kg·℃思路解析：鐵錘擊打鐵釘，要對鐵釘做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，鐵釘溫度升高，每次擊打后鐵錘不再彈起，意味著鐵錘的機(jī)械能全部損失掉，由轉(zhuǎn)化效率和吸收效率便可計(jì)算每一次打擊鐵釘內(nèi)能的增加量，而鐵釘?shù)捏w積不變，分子勢能不變，所以內(nèi)能的增加全部是分子動能的增加，也就是溫度升高.設(shè)鐵釘溫度升高Δt=10℃需要打擊n次，則有n×η1×η2×m1v2/2=cm2Δt代入已知數(shù)據(jù)可解得打擊次數(shù)為：n=2cm2Δt/(η1×η2×m1v2)=16次.答案：16次我創(chuàng)新我超越14.如圖7-5-4所示，在質(zhì)量為M的玻璃管中盛有少量的乙醚液體，用質(zhì)量為m的軟木塞將管口塞住，加熱玻璃管使軟木塞在乙醚蒸氣的壓力下水平飛出，玻璃管懸于長為L的輕桿上，輕桿可繞O端無摩擦地轉(zhuǎn)動，欲使玻璃管在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動，在忽略熱損失的情況下，乙醚最少要消耗多少內(nèi)能？(設(shè)飛出時木塞和玻璃管的速度分別為v1、v2,且有mv1=Mv2)7-5-4思路解析:軟木塞飛出時的動能和玻璃管反沖時的動能來源于玻璃管內(nèi)乙醚膨脹做功時消耗的內(nèi)