13.2 内能 习题课讲义-2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十三章 内能 第2节  内能 1．内能 【解题依据】 （1）概念：物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，叫物体的内能。 分子动能：物质内所有分子做无规则运动而具有的能量。温度越高，运动越快，动能越大。分子势能：由于分子间具有一定距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能。 ①内能是指物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和，不是指少数分子或单个分子所具有的能。一切物体在任何情况下都具有内能； ②影响内能的主要因素：物体的质量、温度、状态等。 （2）物体在任何情况下都具有内能，无论温度高低。（任何温度下物体的内能都不为零） （3）温度不变时，状态改变，内能也会改变，如：水结冰时，质量不变，温度不变，状态发生改变，放出热量，导致内能减小。晶体熔化时，吸收热量，温度不变，但状态发生改变，导致内能增大。 （4）内能与分子动能和势能（微观）有关，机械能与物体运动的速度和位置（宏观）有关。 内能与机械能的区别：一切物体都具有内能，但有些物体可以说没有机械能；内能和机械能可以通过做功相互转化。 （5）物体的内能与温度有关，同一物体，温度升高，它的内能增加，温度降低，内能减少。 题目一  下列关于内能的说法正确的是（    ） A．具有机械能的物体一定具有内能 B．物体温度升高，内能一定不变 C．温度低的物体一定比温度高的物体内能小 D．在温度、状态和物质种类均相同的情况下，物体的质量越大，内能不一定越大 【解题思路】解：运动的物体有机械能，也有内能，故A正确；同一物体，物体温度升高，它的内能一定增加，故B错误。温度是影响内能大小的一个因素，高温物体不一定比低温物体的内能大，故C错误；在温度、状态和物质种类均相同的情况下，物体的质量越大，内能越大，故D错误。 答案：A 【点评】要特别注意：物体温度升高、内能一定增加，但是物体内能增加、温度不一定升高；物体吸热、温度不一定升高，物体温度升高、不一定吸热。 练习题1  如下左图所示，用甲、乙、丙三个相同的烧杯盛水。甲杯中水的质量为200g、温度为30℃，乙杯中水的质量为300g、温度为30℃，丙杯中水的质量为300g、温度为60℃，则    杯中水的内能最大，      杯中水的内能最小。 练习题2  如上右图所示是某物质有液态变为固态的过程中温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻物体内能为零 B．t2时刻物体内能比t3时刻小 C．t1时刻物体分子动能比t3时刻大 D．t2、t3时刻物体内能相等 2．物体内能的改变 【解题依据】改变物体内能的两种方法：做功与热传递 （1）做功：①对物体做功，物体内能增加，如：钻木取火（机械能转化为内能）；物体对外做功，物体的内能减少，如：压缩的气体膨胀对外做功（内能转化为机械能）。 ②实质：机械能和内能之间相互转化。 （2）热传递：温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高、高温物体温度降低的过程。 ①发生条件：物体之间存在温度差。 终止条件：物体之间的温度相同。 ②实质：内能从高温物体转移到低温物体。 ③热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫热量用字母Q表示。 单位：焦耳（简称焦），符号：J ④高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。 注意：①做功和热传递都能改变物体内能，即做功和热传递改变物体内能是等效的。 ②热量是一个过程量，物体本身没有热量，不能说一个物体“有多少”热量，不能比较物体的热量大小。只有热传递能讨论热量问题，才说“吸收或放出多少”热量。热量是热传递过程中，能量（内能）转移的数量，热量的多少与物体能量的多少、物体温度的高低没有关系。 题目二  寒冷的冬天，人们的手常常会感到冷。如图所示是人民网上发的两幅军队官兵冬天取暖的方法。从物理学的角度看，左右图片改变手内能的途径分别是（　　） A．做功、做功 B．做功、热传递 C．热传递、热传递 D．热传递、做功 【解题思路】解：要知道属于哪种改变物体内能的方法，应该知道热传递和做功的特点，热传递是能量的转移，做功是能量由一种形式转化成另外一种形式；“呵气”是能的转移，“搓手”是做功。左图为哈气使手变暖，热量会从水蒸气转移到手上，是通过热传递的方式改变手的内能，故该过程是能的转移；右图是双手搓擦克服摩擦做功，机械能会转化为手的内能，此过程是靠做功改变手的内能，故该过程是能的转化。 答案：D 【点评】能从能量的转化和转移的角度来理解改变内能的这两种方式是解决该题的关键。 题目三  如图所示，烧杯内盛少量的水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现白雾。在瓶塞跳出的过程中，下列描述错误的是（　　） A．瓶内气体膨胀对外界做功 B．瓶内气体的内能减小 C．瓶内气体的温度降低 D．瓶内的水发生了剧烈的汽化现象 【解题思路】解：给瓶内打气，当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了小水滴，在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减少。故A、B、C正确，D错误。 答案：D 【点评】本题考查了液化、改变内能的方法等，是一道热学综合题目，知道白雾形成过程是本题的关键。 练习题3  如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放入少许硝化棉，把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧。这是因内活塞     ，使其内能增大温度升高的结果。迅速按压活塞是为了防止由于     而使温度达不到硝化棉的着火点不能燃烧。 练习题4  爆米花是将玉米粒放入铁锅内，边加热边翻动一段时间后，“砰”的一声变成了玉米花。下列说法正确的是（　　） A．玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，水份内能不变 B．玉米粒内水份受热膨胀，粒壳爆开，对外做功，玉米粒内能增加 C．玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加 D．玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加 练习题5  对于内能、做功和热传递，下列说法正确的是（　　） A．只有做功才能使物体的内能增加 B．只有热传递才能使物体的内能增加 C．做功和热传递都可使物体的内能增加 D．热传递一定能使物体的内能增加 3．温度、热量、内能的区别和联系 【解题依据】 物理量 温度 内能 热量 区 别 概念 物体的冷热程度 能量的一种形式 传递内能的多少 分子角度 分子热运动剧烈程度的标志 分子热运动动能和分子间势能的总和 内能通过热传递转移的量值 形式 状态量 状态量 过程量 表述词 “是”多少 “具有”多少 “吸收”或“放出”多少 单位 ℃ J J 联 系 ①温度变化，物体的内能变化； ②传递热量的多少可量度物体内能改变的多少； ③物体吸收或放出热量，内能将改变，但温度不一定改变，比如 0 ℃的冰变成 0 ℃的水。 题目四  关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 B．物体温度升高，一定吸收了热量 C．物体吸收热量，温度不一定升高 D．盛夏，地面温度升高，地面含有的热量增多 【解题思路】解：发生热传递的条件是存在温度差，不是存在内能差，故A错误；物体温度升高，可能吸收了热量，也可能外界对它做功，故B错误；晶体熔化过程中，吸热内能增加，但温度不变，故C正确；热量是一个过程量，不能说物体含有热量，故D错误。 答案：C 【点评】此题考查了热量的理解、热传递的条件、晶体熔化特点的理解，是一道综合题。 练习题6  在物理学中常提到“热”字，但其含义各不相同，下列关于“热”字的含义说法正确的是（　　） A．这杯水很热，这里的“热”字是指温度 B．摩擦生热，这里的“热”字是指内能 C．物体放热降温，这里的“热”字是指热量 D．我热死了，这里的“热”指热量太多 练习题答案 1．丙；甲；2．C；3．压缩气体（空气）做功；发生热传递；4．D；5．C；6．ABC； 1 学科网（北京）股份有限公司 $$