Question

10．实验探究和推理都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）用放大镜观察素描炭笔的笔迹，观察到微小的颗粒；麦粒碾成面粉，面粉揉成面团…大量类似事实，为我们想象物质的结构模型提供了依据，终于认识到：物质是由大量分子构成的，向冷、热不同的清水中各滴一滴墨水，观察到墨水扩散的快慢不一样…大量类似现象使我们推想到：分子无规则运动的快慢与温度有关．
（2）物理学把“物体内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”，请你根据这个意思，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：
①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，
②物体内能的大小还可能与物体的质量有关．推理性结论：质量越大物体内能越大．
推理依据：物体质量越大，分子数目越多，所有分子动能，势能的总和就越大．
（3）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：如图，甲杯中水量较少，乙、丙、丁的水量相同．根据问题（2）中所得的推理性结论，比较各杯中水的内能的大小：
①丁杯中水的内能最大，因为丁的水量比甲多，与乙丙相同，且温度最高．
②甲、乙两杯中水的内能不好比较，因为甲的水量比乙少，但温度比乙高．

Answer 1

分析 （1）物体内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．
物体的内能和质量、温度、状态有关，质量影响分子的个数，温度影响分子的运动速度，
状态影响分子相对的距离，分子个数越多，速度越大、相对距离越大，内能越大．
（2）采用控制变量法研究内能和质量、温度、状态的关系．

解答 解：（1）物质是由大量分子构成的；温度越高，分子运动越剧烈，所以分子无规则运动的快慢与温度有关．
（2）物体的内能和质量、温度、状态有关，
②以物体的内能和质量为例，质量影响分子的个数，相同条件下，质量大，分子个数多，内能大．
例如温度相同的10kg的水比1kg的水含有的分子个数多，具有的内能大．
以物体的内能和状态为例，状态影响分子相对的距离，距离越大，分子势能越大．
例如晶体熔化，温度不变，内能增加．
（3）在状态相同时，质量越大，温度越高，内能越大．
所以，①丁杯中水的内能最大，因为丁的质量最大，温度最高；
②甲、乙两杯中水的内能不好比较，因为甲的质量小，温度高．乙的质量大，温度低．
故答案为：（1）物质；温度；
（2）②质量；质量越大物体内能越大；
物体质量越大，分子数目越多，所有分子动能、势能的总和就越大；
（3）①丁；丁的水量比甲多，与乙丙相同，且温度最高；
②甲、乙；甲的水量比乙少，但温度比乙高．

点评 本题考查的知识点比较多，主要考查（1）物体的内能和质量、温度、状态有关．（2）正确运用控制变量法探究内能大小的影响因素．