13.2 内能 导学案（知识清单+典型例题+巩固提升） ---2024-2025学年人教版物理九年级上学期

人教版九年级物理 13.2 内能 讲·学·练 知识结构 考点清单 1.内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。 2.内能与机械能的区别是： 机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动情况有关 3.一切物体都有内能。影响内能大小的因素有 （1）温度；（2）质量； （3）物态。 4.改变物体内能的方法有做功和热传递。这两种方法在改变物体内能上是等效的。 5.热量：在热传递过程中，传递能量（内能）的多少。 6.用热传递的方法改变内能，热量的大小量度内能的变化量；用做功的方法改变内能，做功的多少量度内能的变化量。 用做功的方法改变物体内能，常见的改变内能做功方式有压缩气体做功、克服摩擦做功、气体膨胀做功、锻打物体做功。 注意点一：①一切物体任何情况下都具有内能； ②内能是一个状态量，热量是一个过程量实质就是内能； ③热传递的必要条件：温度差。 ④热传递的方向：高温物体将内能传递给低温物体。 ⑤热传递传递的是能量而不是温度， 注意点二：温度、内能、热量之间的关系： ①同一物体温度升高，内能一定增大，不一定是吸收热量（可能是外界对物体做功）；同一物体温度降低，内能一定减小，不一定是放出热量（可能是物体对外界做功）。 ②同一物体内能增大，温度不一定升高（可能引起物态变化如晶体熔化、液体沸腾），不一定吸收热量（可能是外界对物体做功）。 ③同一物体内吸收热量，内能一定增大，温度不一定升高（可能引起物态变化如晶体熔化、液体沸腾）；同一物体内放出热量，内能一定减小，温度不一定降低（可能引起物态变化，如晶体物质凝固） 典例讲解 【例1】关于内能和热量，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度升高，内能增大 B．物体运动的越快，物体的内能越大 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．温度越高的物体，所含的热量越多 【答案】A 【详解】A．同一物体的温度升高，分子动能变大，内能增大，故A正确； B．内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和；物体由于运动而具有的能叫动能，物体运动的越快，物体的动能越大，内能的大小与物体的动能大小无关，故B错误； C．物体吸收热量，温度不一定升高，例如，晶体熔化时，吸收热量，温度不变，故C错误； D．热传递过程中，传递能量的多少叫热量，由于热量是过程量，所以不能说物体含有多少热量，故D错误。 故选A。 【例2】关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（　　） A． 物体温度升高，内能一定增大 B． 物体内能增大，温度一定升高 C． 热量一定是从内能大的物体传向内能小的物体 D．物体温度越高，含有的热量越多 【答案】A 【详解】A．物体温度升高，内能增大，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故A正确； B．物体内能增大，温度不一定升高，比如晶体熔化过程中，吸热内能增加，但温度不变，故B错误； C．热传递的定义可知，热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移，不能说是从内能大的物体传向内能小物体，故C错误； D．在热传递过程中传递内能的多少叫热量，热量是个过程量，不能说含有，故D错误。 故选A。 基础训练 1、 选择题 1．2022年卡塔尔世界杯是一场盛大的体育赛事，足球运动员在传球过程中，下列说法正确的是（　　） A．传球过程中如果所有外力突然消失，空中足球将保持静止 B．快速向前奔跑的接球运动员被绊住时向前倾倒，是由于受到了惯性力的作用 C．运动中的足球有内能，静止的足球没有内能 D．飞至运动轨迹最高点处的足球不处于平衡状态 2．下列说法正确的是（　　） A．一个小球的运动速度越快，它的分子动能越大 B．两个铅块被紧压在一起，此时两铅块的原子之间只存在斥力不存在引力 C．扩散现象就是分子热运动，分子热运动就是扩散现象 D．气体、液体和固体之间均能发生扩散现象 3．罗老师用加装了杠杆装置的压缩空气引火仪来演示实验，她将一小团硝化棉放入厚玻璃筒内，握住杠杆的A端迅速向下压，棉花被点燃，下列说法正确的是（　　） A．该杠杆是费力杠杆 B．该杠杆是省力杠杆 C．向下压活塞时，将内能转化为机械能 D．在B点竖直向下压比在A点竖直向下压省力 4．下列关于温度、热量、内能的说法中正确的是（　　） A．物体的温度升高时，它的内能一定增加 B．温度高的物体内能一定多 C．物体温度降低时，一定放出热量 D．物体吸热后，温度一定升高，内能也一定增加 5．关于温度、内能、热量和做功，下列说法正确的是（　　） A．温度越高的物体具有的内能就越多 B．物体内能减少，一定对外界做了功 C．物体的温度不变，内能可以增加 D．物体含有的热量越多，温度就越高 6．下列属于通过做功途径改变物体内能的是（　　） A．在阳光下晒被子 B．感冒发烧，用冷毛巾放在额头上 C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热 D．把凉牛奶放在开水中 7．2023年5月30日，我国搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭发射圆满成功。火箭在大气层中上升时，箭体表面的温度升高，这是由于火箭（    ） A．从周围的空气吸热 B．表面保护材料熔化吸热 C．克服空气摩擦做功 D．周围空气中水蒸气液化放热 8．物理学中，把“物体内所有分子热运动的动能与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，分析下列判断正确的是（　　） A．同一物体温度越高，物体内能越小 B．同一物体温度越低，物体内能越大 C．温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越大 D．温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越小 二、填空题 9．一般来说，冰水混合物的温度总保持在 ℃，冰水混合物的内能 （选填“为0”或“不为0”）。 10．吃火锅时，往火锅里加入食材，食材的温度升高，内能 （选填“增大”或“减小”）。小美夹起煮熟的粉丝，粉丝没有断开，说明分子间存在 。 11．热量是指在 过程中，物体吸收或者放出能量的多少，单位是 ，物体吸收的热量与物质种类、质量和 有关。 素养提升 三、简答题 12.在寒冷的冬天，有的同学将两手互搓使手变得暖和，有的同学将手放在嘴边哈气使手变得暖和。请从物理学角度简要解释这两种方法使手变暖和的本质区别。 4、 实验题 13．在“探究改变内能方式的实验”中，根据实验现象，回答以下问题：    （1）实验现象：如图所示，当活塞迅速下压时，棉花会燃烧； （2）现象分析：因为活塞对空气 ，使空气的 增加， 升高，达到棉花的着火点，从而使棉花燃烧起来； （3）实验结论：做功可以改变物体的 。 14．小明发现用打气筒给篮球打气时外壁有些发热，于是他想，是什么原因导致打气筒的外壁发热呢？小明就这个问题与同学小红进行了交流，联系所学物理知识，他们提出了以下两个猜想：    A．活塞在筒内往复运动时，与筒壁摩擦导致发热 B．活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热 于是他们设计了实验进行探究，选用的实验器材有：打气筒、测温枪、计时器、气压不足的篮球等，分别在打气筒的上部和下部标注两个测温点，如图所示。请回答下列问题： （1） 打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁； （2） 活塞在打气筒内向下运动时的能量转化过程，与四冲程内燃机的 冲程相同； （3） 小明的实验方案是：用打气筒往气压不足的篮球内打气，10秒内使活塞在筒内往复运动20次，立即用测温枪测出此时两个测温点的温度。待打气筒外壁温度降至室温（25℃）后，放出篮球中的部分气体，使其内部气压与打气前相同，重复上述操作，实验数据记录如表： 实验次数 时间t/s 活塞往复次数 上部温度t/℃ 下部温度t/℃ 1 10 20 30.7 36.6 2 10 20 30.2 36.2 3 10 20 30.5 36.3 小明分析表中实验数据可以验证猜想 （填字母）是导致打气筒外壁发热的原因； （4）小红回顾整个实验过程，分析实验数据，认为小明得出的结论不够严谨，理由是在实验过程中，活塞向下运动时既克服摩擦做功，又压缩空气做功，无法准确的确定外壁发热的原因。于是他们对实验进行改进，对猜想A再次进行探究，打气筒 （选填：“与”或“不与”）篮球连接，让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，用测温枪测出打气筒外壁的温度，若上部和下部温度 （选填：“相同”或“不同”），则说明猜想A是正确的。 反思总结 通过学习，请根据自己的理解，画出本节课的思维导图： 这节课我学会了： 这节课我的困惑： 参考答案 1．D 【详解】A．传球过程中，球是运动的，由牛顿第一定律可知，如果所有外力突然消失，空中足球将做匀速直线运动，故A错误； B．快速向前奔跑的接球运动员被绊住时向前倾倒，是由于运动员具有惯性，在下半身停止运动时，上半身由于惯性仍会向前运动。惯性不是力，不能水受到惯性力的作用。故B错误； C．一切物体在任何情况下都具有内能。运动中的足球有内能，静止的足球也具有内能，故C错误； D．飞至运动轨迹最高点处的足球，只受到重力和阻力的作用，且这两个力不是平衡力，所以飞至运动轨迹最高点处的足球不处于平衡状态，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．一个小球的运动速度大小是描述的机械运动情况，与分子动能无关，故A错误； B．两个铅块被紧压在一起，表明两铅块的原子之间的引力大于斥力，故B错误； C．不同物质的分子彼此进入对方的现象，称为扩散现象，扩散现象是分子的热运动形成的，分子热运动不一定形成扩散现象，故C错误； D．扩散现象可以在气体、液体和固体之间发生，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．图中动力作用在杠杆的A端，活塞对杠杆的力为阻力，该杠杆在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故A错误； B．图中动力作用在杠杆的A端，活塞对杠杆的力为阻力，该杠杆在使用时，动力臂大于阻力臂，属于省力杠杆，故B正确； C．向下压活塞时，消耗了机械能，将机械能转化为筒内空气的内能，故C错误； D．由图知，在B点竖直向下压与在A点竖直向下压相比，动力臂变小，而阻力、阻力臂不变，由杠杆平衡条件可得动力变大，即费力一些，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】A．影响内能大小的因素是质量、温度和状态，物体的温度升高，分子的无规则运动加剧，内能增大，故A正确； B．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，所以，温度高的物体内能不一定多，故B错误； C．物体温度降低时，内能减少，有可能是放出热量，也有可能是对外做功，故C错误； D．物体吸收热量后，内能增加，温度不一定升高，例如晶体的熔化过程，故D错误。 故选A。 5．C 【详解】A．内能的多少与物体的质量、温度、状态有关，温度不是决定物体内能大小的唯一因素，故A错误； B．物体内能减少，可能是发生了热传递使物体温度下降，不一定是对外界做了功，故B错误； C．物体的温度不变，内能可以增加，如晶体在熔化时，吸收热量，内能增加，但温度保持在熔点不变，故C正确； D．热量是出现在热传递过程中的一个过程量，不能说物体含有热量，可以说吸收或放出热量，故D错误。 故选C。 6．C 【详解】改变内能两种方式是做功和热传递，做功是发生了能量的转化，热传递是发生了内能的转移。 A．在阳光下晒被子，是通过热传递改变物体内能的，故A不符合题意； B．感冒发烧，用冷毛巾放在额头上，是通过热传递改变物体内能的，故B不符合题意； C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热，是通过做功改变物体内能的，故C符合题意； D．把凉牛奶放在开水中，是通过热传递改变物体内能的，故D不符合题意。 故选C。 7．C 【详解】火箭在大气层中上升时，箭体与空气发生摩擦，克服空气摩擦做功，内能增大，温度升高，故C符合题意，故ABD不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】AB．同一物体分子个数是一定的，当温度升高时，分子的热运动就越剧烈，则分子的动能就越大，从而可知物体的内能就越大，故AB错误； CD．温度相同的同种物质，分子个数越多，分子动能和分子势能的总和越大，则物体内能就越大，故C正确，D错误。 故选C。 9． 0 不为0 【详解】[1][2]一切物体都有内能，因此冰水混合物的温度为0℃，它的内能不为零。 10． 增大 引力 【详解】[1]食材的温度升高，分子热运动变剧烈，分子动能增大内能增大。 [2]分子间存在着引力和斥力，小美夹起煮熟的粉丝，粉丝没有断开，说明分子间存在引力。 11． 热传递 焦耳 温度的变化 【详解】[1][2]热量是指在热传递过程中，物体吸收或者放出能量的多少，单位是焦耳，符号为J。 [3] 物体吸收热量的多少与物质种类、质量和温度的变化有关。 12.见详解 【详解】两手互搓，克服摩擦做功，手的内能会增大，温度会升高，是通过做功的方式改变物体内能，属于能量的转化；对手哈气，是通过热传递方式改变手的内能，手会变热，属于能量的转移。 13. 做功 内能 温度 内能 【详解】（2）[1][2][3]当活塞迅速下压时，活塞压缩空气对空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，从而使棉花燃烧起来。 （3）[4]在上述实验过程中，压缩空气对空气做功，使其内能增加，所以得出的结论是做功可以改变物体的内能。 14． 热传递 压缩 B 不与 不同 【详解】（1）[1]改变物体内能的两种方法：做功、热传递。打气筒内壁的热量是通过热传递的方式传递到外壁。 （2）[2]活塞在打气筒内向下运动时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，能量转化情况与内燃机压缩冲程相同。 （3）[3]由表中数据知道，打气筒下部温度高于上部温度，说明活塞在打气筒内向下运动时，活塞对筒内的空气做功，空气内能增加，温度升高，造成下部温度高于上部温度，故导致打气筒外壁发热的原因是活塞在筒内往复运动时，不断压缩气体做功导致发热，故B符合题意。 （4）[4]在实验过程中，活塞向下运动时既克服摩擦做功，又压缩空气做功，无法准确的确定外壁发热的原因； [5]根据控制变量法，要探究猜想A，应让活塞只克服摩擦做功，而不压缩空气做功，故他们的改进方法是：打气筒不与篮球连接，直接让活塞在相同的时间内往复运动相同的次数，用测温枪测出打气筒外壁的温度，若上部和下部温度不同，说明猜想A是正确的。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$