18. 实验探究和推理是科学研究的基本方法,比如科学猜想往往是以一定的事实和已有知识为依据,通过推理而提出来的。
(1)物理学把“物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能”,请你根据这个定义,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据(参照示例)。
【示例】猜想一:物体内能的大小可能与物体的温度有关。
推理性结论:一个物体的温度越高,内能越大。
推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大。
猜想二:物体内能的大小还可能与物体的
推理性结论:
推理依据:
(2)由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题。同学们也来尝试一下:在下图中,甲烧杯中水的质量较少,乙、丙、丁烧杯中水的质量相同。根据问题(1)中所得的推理性结论,比较各烧杯中水的内能的大小。
①
②

(1)物理学把“物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能”,请你根据这个定义,结合所学知识,就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论、说明推理依据(参照示例)。
【示例】猜想一:物体内能的大小可能与物体的温度有关。
推理性结论:一个物体的温度越高,内能越大。
推理依据:温度越高,分子运动越快,分子动能越大。
猜想二:物体内能的大小还可能与物体的
质量
有关。推理性结论:
温度相同时,质量越大,内能越大
。推理依据:
质量大的物体内分子数量多
。(2)由于推理性结论具有一定的事实和理论依据,所以在科学研究中,有时就运用它来初步解释相关问题。同学们也来尝试一下:在下图中,甲烧杯中水的质量较少,乙、丙、丁烧杯中水的质量相同。根据问题(1)中所得的推理性结论,比较各烧杯中水的内能的大小。
①
丁
烧杯中水的内能最大,因为丁烧杯中水的质量最大,温度最高
。②
甲、乙
两烧杯中水的内能不好比较,因为甲烧杯中水的质量小,温度高,乙烧杯中水的质量大,温度低
。答案
18.(1)质量 温度相同时,质量越大,内能越大 质量大的物体内分子数量多 (2)①丁 丁烧杯中水的质量最大,温度最高 ②甲、乙 甲烧杯中水的质量小,温度高,乙烧杯中水的质量大,温度低
解析
【分析】
根据内能的定义(物体内部所有分子动能与分子势能的总和),分子数量由质量决定,因此质量会影响内能大小;比较各烧杯水的内能时,需结合内能的影响因素(质量和温度),运用控制变量法分析:丁烧杯水的质量最大且温度最高,内能最大;甲和乙的水,质量与温度两个影响因素均不同,无法直接比较。
【解析】
(1)由内能的定义可知,物体内能与分子数量有关,分子数量由质量决定,因此猜想二填质量。推理性结论:温度相同时,质量越大,内能越大。推理依据:质量大的物体内分子数量更多,分子动能与势能的总和更大。
(2)① 丁烧杯中水的内能最大,因为丁烧杯中水的质量最大,且温度最高,内能受质量和温度共同影响,质量越大、温度越高,内能越大。② 甲、乙两烧杯中水的内能不好比较,因为甲烧杯中水的质量小但温度高,乙烧杯中水的质量大但温度低,两者的质量和温度两个影响因素都不同,无法直接比较内能大小。
【答案】
(1)质量;温度相同时,质量越大,内能越大;质量大的物体内分子数量多
(2)① 丁;丁烧杯中水的质量最大,温度最高
② 甲、乙;甲烧杯中水的质量小,温度高,乙烧杯中水的质量大,温度低
【知识点】
内能的影响因素;控制变量法
【点评】
本题考查内能的影响因素,结合控制变量法分析问题,需要学生理解内能与质量、温度的关系,学会根据变量差异判断内能大小,属于基础实验探究类题目。
【难度系数】
0.5
根据内能的定义(物体内部所有分子动能与分子势能的总和),分子数量由质量决定,因此质量会影响内能大小;比较各烧杯水的内能时,需结合内能的影响因素(质量和温度),运用控制变量法分析:丁烧杯水的质量最大且温度最高,内能最大;甲和乙的水,质量与温度两个影响因素均不同,无法直接比较。
【解析】
(1)由内能的定义可知,物体内能与分子数量有关,分子数量由质量决定,因此猜想二填质量。推理性结论:温度相同时,质量越大,内能越大。推理依据:质量大的物体内分子数量更多,分子动能与势能的总和更大。
(2)① 丁烧杯中水的内能最大,因为丁烧杯中水的质量最大,且温度最高,内能受质量和温度共同影响,质量越大、温度越高,内能越大。② 甲、乙两烧杯中水的内能不好比较,因为甲烧杯中水的质量小但温度高,乙烧杯中水的质量大但温度低,两者的质量和温度两个影响因素都不同,无法直接比较内能大小。
【答案】
(1)质量;温度相同时,质量越大,内能越大;质量大的物体内分子数量多
(2)① 丁;丁烧杯中水的质量最大,温度最高
② 甲、乙;甲烧杯中水的质量小,温度高,乙烧杯中水的质量大,温度低
【知识点】
内能的影响因素;控制变量法
【点评】
本题考查内能的影响因素,结合控制变量法分析问题,需要学生理解内能与质量、温度的关系,学会根据变量差异判断内能大小,属于基础实验探究类题目。
【难度系数】
0.5
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