人教版九年级物理上册 内能(篇)(Word版 含解析)

人教版九年级物理上册内能（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．铁板文蛤是南通的特色佳肴，由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成，在体积相同的条件下，餐馆会尽量选择热容量大的炊具．热容量的定义是：物体的温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量．查阅资料知道：物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关，由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想：

猜想1：物体的质量越大则物体的热容量越大；

猜想2：物质的比热容越大则物体的热容量越大．

同学们先用图甲所示装置，将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中，将水加热至沸腾，用温度计测出水的温度，示数如图乙；将四个金属块同时从水中取出，快速放入四个相同的保温杯中，杯中盛有质量和初温（约20℃）均相同的水，过一段时间后分别测出保温杯内水的末温，收集记录的数据如下表．

（1）安装装置时应先固定线夹_______（选填“A”或“B”）；图乙温度计示数为

_______℃．

（2）由表中数据可知：若金属块放出的热量完全被水吸收，则吸收热量最多的是放入了金属________的杯中的水；热容量最大的是_________金属块．

（3）分析数据可判断：猜想1、猜想2都是_______的．请选择猜想1或猜想2，说出你对该猜想作出上述判断的理由：______________________．

（4）请用热容量这个物理量，给比热容下定义：________________．

【答案】B 99 铁铁错误猜想1：铁的热容量最大，但是铁的质量不是很大，铁的比热容不是最大物体的热容量与质量之比

【解析】

【详解】

第一空．用酒精灯加热时，由于酒精灯的高度是固定的，所以安装装置时应先固定线夹B；

第二空．图乙中温度计的分度值是1℃，示数是99℃；

第三空．从表中数据可知，放入铁块的烧杯中水的末温最高，为48.1℃，

第四空．由于放入铁块的水的末温最高，说明铁块放出的热量最多，即热容量最大的是铁块；

第五空．分析数据可知，质量最大的铅块其热容量不是最大，比热容最大的铝块其热容量不是最大，故猜想1、猜想2都是错误的；

第六空．猜想1：由数据可知，铁块的热容量最大，但是铁块的质量不是最大的，故猜想1错误；猜想2：由数据可知，铁块的热容量最大，但是铁的比热容不是最大的，故猜想2错误；

第七空．物体的热容量与物体的质量之比叫做物质的比热容。

3．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

()()3340 1.810J /kg 2.410J /kg 30c =

??=?乙℃

℃℃℃

。

4．实验小组设计实验比较水和食用油吸热能力，使用相同的电加热器给水和食用油加热。 (1)实验前，小明同学应取初温和_____相等的水和食用油进行实验。

(2)小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，目的是使水和食用油_____相同，再通过比较水和食用油_____来判断吸热能力的强弱。

(3)而小丽同学使水和食用油升高相同的温度，通过比较_____来判断吸热能力的强弱。 (4)根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是_____（选填“a”或“b”），煤油的比热容为_____()J/kg ?℃

()34.210J/kg c ??水＝℃

(5)分析图像可推断，当水和食用油升高相同温度时，_____需要的时间短，_____的吸热能力更强。（均选填“水”或“食用油”）

(6)该实验是利用_____（选填“热传递”或“做功”）的方式来改变食用油的内能的。

【答案】质量 吸热 升高的温度 加热时间 a 2.1×103 煤油 水 热传递 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]

根据比较吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，实验前，小明同学应取初温和质量相等的水和食用油进行实验。

(2)[2][3]小明同学用相同的电加热器对水和食用油加热相同的时间，根据转换法，目的是使水和食用油吸热相同；再通过比较水和食用油升高的温度来判断吸热能力的强弱。 (3) [4]小丽同学使水和食用油升高相同的温度，通过比较比较加热时间来判断吸热能力的强弱；

(4)[5][6]根据实验数据，小明作出了水和食用油的温度随时间变化的图像，升高相同的温度，水加热时间长，由图像可知，水的温度随时间变化的图像是a ；由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像，升高30℃，b 用时3min ，a 用时6min ，根据Q ＝cm △t ，在质量和升高温度相同的情况下，吸热与比热容成成正比，煤油的比热容为

()()333min

=

4.210J/kg =2.110J/kg 6min

c ?????℃℃ 煤油的比热容为()3

2.110J/kg ??℃。

(5)[7][8] )分析图像可推断，当水和食用油升高相同温度时，煤油需要的时间短；水的吸热能力更强。

(6)[9]该实验是利用热传递的方式来改变食用油的内能的。

5．如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验．将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔1min 记录一次温度．实验记录如下表： 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃

沙子 20 25 29 34 38 水

20

21

22

23

24

（1）除了图示的器材外，本实验还需要的测量工具有天平和________．

（2）水和沙子吸热的多少是通过_____ 来反映的(选填“温度计示数的变化”或“加热时间”).

（3）根据实验数据，小明画出了沙子的温度随时间变化的图像（如图乙），请画出水的温度随时间变化的图像. （_______）

（4）分析图像可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是________；

若使两者升高相同的温度，则________吸收的热量较多．

【答案】秒表加热时间沙子水

【解析】

实验中需要记录不同时刻水和沙子的温度所以还需要温度计；因为酒精灯在相同时间放出热量的多少是一样的，加热时间越长表示物体吸热越多，所以水和沙子吸热的多少是通过加热时间来反映的；根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来即可得到水的温度随时间变化的图像：

（4）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是沙子；

若使两者升高相同的温度，水加热时间较长，说明吸收的热量较多．

点睛：（1）实验中通过加热时间来反映水和沙子吸收热量的多少；（2）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来；（3）分析图象分析水和沙子的温度变化情况，得出结论．

6．在比较“水和煤油吸热本领大小”的实验中，小明选取了两只相同的烧杯，且在烧杯里分别装入质量和初温都相同的水和煤油，他用两个完全相同的“热得快”给它们加热，并记录得到了表中的实验数据，请你回答下列问题：

加热时间

0 1 2 3 4 5 6 7

/min

水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32 34

煤油的温度

20 2428 32 36 40 44 48 /℃

（1）两种液体相比较，温度升高比较快的是_____；

（2）小明给水和煤油加热，选用两个同样的“热得快”的目的是什么？_____

（3）如图甲所示是小明根据实验数据画出的图象，其中_____（选填“A”或“B”）表示的是水吸热升温情况．

（4）比较方法：在质量相同的情况下，比较水和煤油吸热能力的方法：①吸收相同热量，比较_____；②升高相同温度，比较_____；

（5）如图乙所示是某一沿海城市和某一内陆城市年气温变化曲线，从图象可以看出，在一年中，曲线A所示的城市气温变化较_____（选填“大”或“小”），根据上面探究过程中所获得的只是可知，曲线C表示的是_____（“沿海”或“内陆”）城市的年气温变化曲线．（c砂＜c水）

【答案】煤油目的是使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同B升高的温度吸收的热量大内陆

【解析】（1）由热量计算公式Q=cm△t知道，由于水的比热容大于煤油的比热容，相同质量的水和煤油，吸收相同的热量，煤油升高的温度高；

（2）实验中用两只相同的烧杯和两个同样的“热得快”目的是在相同的时间内供给水和煤油相同的热量，使水和煤油在相同的时间内吸收的热量相同；

（3）在同样的加热时间内，两种物质吸热相等，由表中数据可知，温度升高比较快的是煤油，水升温慢，B表示水吸热升温情况；

（4）比较吸热能力的两种方法：①吸收相同热量，比较升高的温度；②升高相同温度，比较吸收的热量；

（5）由图2气温变化曲线得出，A所示的城市最高、最低气温差比B所示的城市的大；沙石的比热容比水小，在吸收或放出相同的热量时，温度变化值比较大，所以曲线A表示的是内陆城市的年气温变化曲线。

点睛：本题考查的是比较“水和煤油吸热本领大小”的实验，主要考查了控制变量法及转换法的运用、读图能力比较吸热能力的两种方法及用水的比热容大分析实际问题的能力，综合性较强，有一定的难度。

7．小明在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉。同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行探究。

小明在两个相同玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值。记录的数据如下所示。

（1）小明探究的物理问题是什么？（2分）

（2）小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像，如图所照射时间/min024681012

温度/℃

海水31.031.632.132.532.833.033.1

沙子31.032.533.834.835.836.036.3

示。请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像。（2分）

（3）分析小明探究中收集到的数据或根据数据画出的两个图像，你能得出什么探究结论？【答案】（1）相同质量的海水和沙子，吸收相同的热量，升温快慢是否相同

（2）

（3）相同的沙子和海水，吸收相同的热量后，沙子升温快

【解析】

试题分析：

（1）两个相同玻璃杯中分别装上相同质量的海水和沙子，用一个100W的白炽灯同时照射它们，并用温度计测出它们不同时刻的温度值是在探究相同质量的海水和沙子，吸收相同的热量，升温快慢是否相同；

（2）根据表格数据描点然后作图如下；

（3）由图像可知：相同的沙子和海水，吸收相同的热量后，沙子升温快。

考点：比较吸热能力的实验

点评：这是比较吸热能力的实验，物理中用比热容表示物质的吸热能力。

8．如图甲所示，在探究“不同物质的吸热能力”实验时，选择水和煤油进行实验探究。(1)在两个完全相同的烧杯中分别装入__________(选填“质量”或“体积”)和初温都相同的a和b两种液体（水和煤油）；

(2)实验中选择相同规格的电加热器，可以认为在相同时间内水和煤油__________热量相同；电加热器工作时，将__________能转化为__________能；

(3)图乙是通过实验数据绘制的这两种液体的温度--加热时间的图象，则a液体第6min时的内能_________第3min时的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）；

(4)根据图象信息可以得出：____________液体是水（选填a或b），水的比热容是

4.2×103J/（kg?℃），则煤油的比热容是______________________；

(5)分析图乙的实验数据可得：__________吸热能力更强。

【答案】质量吸收电内大于a 2.1×103J/（kg?℃）水（或a）

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在比较不同物质的吸热能力的实验中，应在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量都相同的水和煤油。

(2)[2]用相同的电加热器加热，可以认为在相等时间内煤油和水吸收的热量相等，然后比较升高的温度，来比较不同物质吸热能力，升高温度越高，吸热能力越弱；或者升高相同的温度，比较加热时间，时间越长，吸热能力越强。

[3][4]电加热器工作时，电热器消耗电能，产生热量，将电能转化成内能。

(3)[5]实验时，液体一直被加热，温度一直上升，故第6min时的内能大于第3min时的内能。

(4)[6]由图乙可知，质量相等的煤油和水加热相同时间，升温较快的是煤油，升温较慢的是水，故a为水。

[7]由图乙可知，加热升温相同时，水的加热时间是煤油的2倍，即水吸收的热量是煤油的

2倍，根据Q=cm?t，可得煤油的比热容是水的比热容的1

2

，即煤油的比热容为：2.1×103J/

（kg?℃）。

(5)[8]在质量相同和升高相同温度时，水需要加热的时间长，说明水吸收的热量多，吸热能力更强。

9．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度（见表）。

（1）为保证实验的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有水的质量和_____。（2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_____。（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量并记录的数据，利用公式Q吸＝cm（t﹣t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗_____？为什么______？。

【答案】水的初温煤油不可靠燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失【解析】

【分析】

（1）探究两种燃料的热值时，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；

（2）由表格数据可知，在其它条件相同时，甲杯中水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；

（3）燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小。

【详解】

（1）为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，并且酒精灯的加热时间也要相同；

（2）分析表格数据可知，甲杯中水的温度升高的较快，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以其热值大；

（3）因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠；

故答案为：（1）水的初温；（2）煤油；（3）不可靠；燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失。

10．为了比较不同物质的吸热情况，实验小组的同学进行了实验探究．

（1）同学们选用如图甲所示的一套器材进行实验，在实验前要控制水和煤油的________和初温相同．

（2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中放入等量的水和煤油，通过加热分别使水和煤油升高相同的温度，比较水和煤油的________，得出结论．

（3）在对该实验进行评估时，他们认为原方案存在需要两次加热耗时较长等缺点，因此改进方案并设计了如图乙所示的装置．若使用改进后的装置按要求进行实验，会发现

________（选填“水”或“煤油”）中温度的示数较高．与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是________．（答出一个即可）

【答案】质量加热时间煤油在同一个烧杯中加热，保持加热时间相同（合理即可）【解析】

(1)为了比较不同物质的吸热情况时，应控制质量相同，在实验前要控制水和煤油的质量和初温相同；(2)等量的水和煤油，通过加热分别使水和煤油升高相同的温度，比较加热时间，即吸收热量的多少，则加热时间长的吸热能力强；(3)若使用改进后的装置按要求进行实验，则水和煤油吸热相同，根据Q cm△t可知，水的比热容大，水的温度升的较低，煤油的温度较高；图乙所示的装置与原方案相比：在同一个烧杯中加热，保持加热时间相同（合理即可）．

点睛：本题是控制变量法的应用，仔细分析题中有几个变量是解题的关键．