暑假辅导讲义：12.2 内能 热传递-2023-2024学年苏科版物理九年级上册

12.2 内能 热传递 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 【知识讲解】 一、内能 1、定义：在物理学中，我们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。 2、单位：焦耳，符号J，各种形式能量的单位都是焦耳。 3、影响内能大小的因素 （1）物体内能与温度、物态、质量、材料有关，由于一切物体内分子的热运动永不停息，因此任何一个物体都具有内能。 （2）内能的主要影响因素 ①温度：温度在宏观上是指物体的冷热程度，温度越高，分子无规则运动的速度越大。温度的高低会影响分子运动速度的快慢，从而使分子动能发生变化。所以，物体的内能与温度有关。物体温度升高，内能一定增加；物体温度降低，内能一定减少。 ②物态：物态变化会引起分子间距离的变化，从而使分子间作用力发生变化，进而使分子势能发生变化。所以，物体的内能与物态有关。 例如：一块0℃的冰熔化成0℃的水，虽然温度没变，分子动能没变，但由于分子间距离变化，引起分子势能变化。熔化是一个吸热过程，吸收的能量用于增加分子势能。因此我们说，分子势能是增加的，内能是增加的，而温度不变。物体内能增加，温度不一定升高。 ③质量：温度相同的物体所具有的内能不一定相等。因为，物体的内能还跟分子的个数有关。由于物体的内能并不是指单个分子或部分分子所具有的能，而是物体内部所有分子所具有的能。分子个数越多，物体质量越大。因此，物体的内能与质量有关。 例如：同样温度的一桶水比一杯水所含分子个数多，一桶水的分子动能和分子势能都比一杯水的大，因此，一桶水的内能大于一杯水所具有的内能。 ④材料：构成物体材料不同，分子质量亦不同，同一物态下，分子间作用力也不同。因此，物体的内能与材料有关。 二、改变物体内能的方式 1、热传递 ①定义：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处。热传递可以改变物体内能，发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。 ②条件：发生热传递的物体之间存在温度差。 ③方向：能量从高温物体传递到低温物体或从同一物体的高温部分传递到低温部分，直到两物体或物体的两部分温度相同为止。 ④现象：暖手宝取暖、晒太阳、哈气取暖、烧水、做饭等。 2、做功 做功是改变物体内能的另一种方式。 ①对物体做功，物体内能增加，温度升高，机械能转化为内能； ②物体对外做功，物体内能减少，温度降低，内能转化为机械能。火箭就是利用内能转化为机械能冲出地球飞向浩瀚太空的。 ③实例：点火爆炸、打气筒发热、摩擦生热、钻木取火、搓手取暖等。 典型例题：汽车紧急刹车时，轮胎温度急剧升高，内能增大，图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是（　　） A．钻木取火 B．金属勺放在热汤中 C．食品放入冰箱内 D．物体放在取暖器旁 三、热量 1、定义：在物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量的多少叫做热量，用符号Q表示。 2、单位：热量的单位与能量的单位相同，也是焦耳，符号J。 3、与内能的关系：物体吸收热量时，内能增加；放出热量时，内能减少。物体吸收或放出的热量越多，物体的内能改变越大。 4、热量的解释 ①热量是一个过程量，伴随着热传递的产生而出现、随其终止而消失； ②物体本身并没有热量，不能说某个物体“具有”或“含有”热量，更不能说“比较”两物体热量的多少，只能说物体“吸收”或“放出”了热量。 5、温度、热量、内能的区别 ①物体温度升高，则内能增大是正确的。 ②物体温度升高，则物体吸收热量是错误的，有可能是外界对物体做功。 ③物体内能增大，温度一定会升高是错误的，若物体发生了物态变化温度不一定会升高。 ④物体内能增大，物体一定吸收了热量是错误的，物体内能增大可能是外界对物体做功。 ⑤物体吸收热量，温度一定会升高是错误的，吸收热量时若物体发生了物态变化，温度不一定升高。 ⑥物体吸收热量，物体的内能一定会增大是正确的。 典型例题：关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．物体温度越高，含有的热量越多 B．物体运动越快，内能越大 C．热传递能改变物体的内能 D．0℃的冰块，其内能为零 【同步练习】 1、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A．温度相同的物体内能一定相等 B．物体的温度越高，所含的热量越多 C．汽油机做功冲程燃气的内能增加 D．温度相同的物体接触时不发生热传递 2、下列用做功的方式使冰熔化的是（　　） A．太阳照射 B．相互摩擦 C．浸入热水 D．炉火加热 3、如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果。则高压空气膨胀过程中（　　） A．对外做功内能增加 B．分子热运动加剧 C．内能转化为机械能 D．向外界传递热量 4、关于温度、热量和内能的说法中正确的是（　　） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．0℃的冰的内能为零 C．温度高的物体，含有的热量多 D．物体的温度升高内能增大 5、如图所示，用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的干棉花冒烟燃烧，压缩过程能量的转化方式是  　能转化成  　能。 6、如图所示是冰的熔化实验，这是通过 的途径改变物体的内能。右图为冰由固态变为液态过程中温度随时间变化的图象，其中t2时刻物体的内能 （选填“等于”或“不等于”）零，t2时刻物体的内能_________t3时刻的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 7、比较图中所示三杯水的内能的大小，内能最大的是 ，因为 。 8、如图所示是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 （1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过　   　的方式改变水的内能。 （2）当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了　     　。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.2 内能 热传递 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 【知识讲解】 一、内能 1、定义：在物理学中，我们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。 2、单位：焦耳，符号J，各种形式能量的单位都是焦耳。 3、影响内能大小的因素 （1）物体内能与温度、物态、质量、材料有关，由于一切物体内分子的热运动永不停息，因此任何一个物体都具有内能。 （2）内能的主要影响因素 ①温度：温度在宏观上是指物体的冷热程度，温度越高，分子无规则运动的速度越大。温度的高低会影响分子运动速度的快慢，从而使分子动能发生变化。所以，物体的内能与温度有关。物体温度升高，内能一定增加；物体温度降低，内能一定减少。 ②物态：物态变化会引起分子间距离的变化，从而使分子间作用力发生变化，进而使分子势能发生变化。所以，物体的内能与物态有关。 例如：一块0℃的冰熔化成0℃的水，虽然温度没变，分子动能没变，但由于分子间距离变化，引起分子势能变化。熔化是一个吸热过程，吸收的能量用于增加分子势能。因此我们说，分子势能是增加的，内能是增加的，而温度不变。物体内能增加，温度不一定升高。 ③质量：温度相同的物体所具有的内能不一定相等。因为，物体的内能还跟分子的个数有关。由于物体的内能并不是指单个分子或部分分子所具有的能，而是物体内部所有分子所具有的能。分子个数越多，物体质量越大。因此，物体的内能与质量有关。 例如：同样温度的一桶水比一杯水所含分子个数多，一桶水的分子动能和分子势能都比一杯水的大，因此，一桶水的内能大于一杯水所具有的内能。 ④材料：构成物体材料不同，分子质量亦不同，同一物态下，分子间作用力也不同。因此，物体的内能与材料有关。 二、改变物体内能的方式 1、热传递 ①定义：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处。热传递可以改变物体内能，发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。 ②条件：发生热传递的物体之间存在温度差。 ③方向：能量从高温物体传递到低温物体或从同一物体的高温部分传递到低温部分，直到两物体或物体的两部分温度相同为止。 ④现象：暖手宝取暖、晒太阳、哈气取暖、烧水、做饭等。 2、做功 做功是改变物体内能的另一种方式。 ①对物体做功，物体内能增加，温度升高，机械能转化为内能； ②物体对外做功，物体内能减少，温度降低，内能转化为机械能。火箭就是利用内能转化为机械能冲出地球飞向浩瀚太空的。 ③实例：点火爆炸、打气筒发热、摩擦生热、钻木取火、搓手取暖等。 典型例题：汽车紧急刹车时，轮胎温度急剧升高，内能增大，图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是（　　） A．钻木取火 B．金属勺放在热汤中 C．食品放入冰箱内 D．物体放在取暖器旁 【分析】改变物体内能有两种方式：做功和热传递。做功主要有摩擦生热和压缩气体做功，做功实质是能量的转化；热传递是内能从一个物体转移到另一个物体，或者是从一个物体的高温部分传到低温部分，其实质是能的转移。 【解答】解：汽车紧急刹车时，轮胎与地面摩擦，克服摩擦做功，轮胎温度急剧升高，内能增大，是通过做功的方式改变内能的； A、钻木取火是克服摩擦做功，属于做功改变物体的内能。故A正确；B、金属勺放在热汤中，金属勺吸收热量，是通过热传递改变内能，故B错误；C、食品放入冰箱内，食品放出热量，属于热传递改变内能，故C错误；D、物体放在取暖器旁边，会吸收热量，属于热传递改变内能，故D错误；故选：A。 【点评】做功和热传递是改变物体内能的两种方法，是等效的，但有着本质的区别：做功是能量转化的过程，是其他形式能和内能的转化；热传递是能量的转移过程，是内能从一个物体转移到另一个物体上。 三、热量 1、定义：在物理学中，把物体在热传递过程中转移的能量的多少叫做热量，用符号Q表示。 2、单位：热量的单位与能量的单位相同，也是焦耳，符号J。 3、与内能的关系：物体吸收热量时，内能增加；放出热量时，内能减少。物体吸收或放出的热量越多，物体的内能改变越大。 4、热量的解释 ①热量是一个过程量，伴随着热传递的产生而出现、随其终止而消失； ②物体本身并没有热量，不能说某个物体“具有”或“含有”热量，更不能说“比较”两物体热量的多少，只能说物体“吸收”或“放出”了热量。 5、温度、热量、内能的区别 ①物体温度升高，则内能增大是正确的。 ②物体温度升高，则物体吸收热量是错误的，有可能是外界对物体做功。 ③物体内能增大，温度一定会升高是错误的，若物体发生了物态变化温度不一定会升高。 ④物体内能增大，物体一定吸收了热量是错误的，物体内能增大可能是外界对物体做功。 ⑤物体吸收热量，温度一定会升高是错误的，吸收热量时若物体发生了物态变化，温度不一定升高。 ⑥物体吸收热量，物体的内能一定会增大是正确的。 典型例题：关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（　　） A．物体温度越高，含有的热量越多 B．物体运动越快，内能越大 C．热传递能改变物体的内能 D．0℃的冰块，其内能为零 【分析】（1）热量是一个过程量，不能说含有多少热量；（2）内能大小与物体的运动状态无关；（3）做功和热传递都能改变内能；（4）一切物体在任何温度下都有内能； 【解答】解：A、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；B、内能大小与物体的运动速度无关，故B错误；C、做功和热传递都能改变内能，故C正确；D、一切物体在任何温度下都有内能，故D错误；故选：C。 【点评】此题考查了热传递的理解、热量的理解、内能的理解和改变内能方式的理解，是一道综合题。 【同步练习】 1、关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　） A．温度相同的物体内能一定相等 B．物体的温度越高，所含的热量越多 C．汽油机做功冲程燃气的内能增加 D．温度相同的物体接触时不发生热传递 2、下列用做功的方式使冰熔化的是（　　） A．太阳照射 B．相互摩擦 C．浸入热水 D．炉火加热 3、如图所示，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果。则高压空气膨胀过程中（　　） A．对外做功内能增加 B．分子热运动加剧 C．内能转化为机械能 D．向外界传递热量 4、关于温度、热量和内能的说法中正确的是（　　） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．0℃的冰的内能为零 C．温度高的物体，含有的热量多 D．物体的温度升高内能增大 5、如图所示，用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压，玻璃筒底部的干棉花冒烟燃烧，压缩过程能量的转化方式是  　能转化成  　能。 6、如图所示是冰的熔化实验，这是通过 的途径改变物体的内能。右图为冰由固态变为液态过程中温度随时间变化的图象，其中t2时刻物体的内能 （选填“等于”或“不等于”）零，t2时刻物体的内能_________t3时刻的内能（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 7、比较图中所示三杯水的内能的大小，内能最大的是 ，因为 。 8、如图所示是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 （1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过　   　的方式改变水的内能。 （2）当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了　     　。 参考答案： 1、D；2、B；3、C；4、D；5、机械；内；6、热传递；不等于；小于； 7、丙；丙杯水温度最高、质量最大；8、热传递；力的作用是相互的； 1 学科网（北京）股份有限公司 $$