12.2 内能、热传递（课件+讲义+练习）-2024-2025学年九年级物理上册同步备课包（苏科版）

12.2 内能 第十二章 机械能和内能 更多模板请关注：https://haosc.taobao.com 目录 1 内能 2 内能的改变 3 课堂练习 【PART.01】 01 内能 机械能 陨石划过天空时为什么会发热发光呢? 问题 4 内能 构成物质的所有分子，其热运动的分子动能和分子势能的总和，称为物体的内能。 单位是焦耳，简称焦，符号是J。 1.运动着的足球具有动能，运动着的分子具有什么能? 动能 分子动能 2.弹簧形变时具有势能，那么互相吸引或排斥的分子呢? 内能 (1)铁水具有内能，冰山具有内能吗? (2)空中运动的足球具有机械能，那它具有内能吗?静止的足球呢? 问题 (1)铁水和冰山无论温度高低，都具有内能。 (2)无论物体运动或静止，物体始终具有内能。 内能 影响内能大小的因素有哪些? 问题 问题 微观 宏观 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。 分子结构 分子数目 分子动能 分子势能 种类 质量 温度 体积 内能 (1)同样的黄金，当温度相同，质量不同时，内能一样吗? 问题 (2)同样多的水，当温度不同时，对应的水的内能一样吗? 不一样 不一样 内能 (3)0℃℃的水结成0℃的冰时，对应的内能发生改变吗? 问题 (4)质量相同的水和酒精，当温度相同时，内能一样吗? 不一样 不一样 【PART.02】 02 内能的改变 物体内能的改变 对钢制刀具进行淬火时，刀具的内能怎么变化？减小了！ 刀具的内能是怎样减小的呢？咖啡加冰的内能是怎样变化的呢？ 问题 温度差 物体内能的改变 对钢制刀具进行淬火时，刀具的内能怎么变化？减小了！ 刀具的内能是怎样减小的呢？咖啡加冰的内能是怎样变化的呢？ 问题 物体内能的改变 内能都增加了! 下列情况下，物体的内能怎么变化? 外界对物体做功，物体内能增加，温度升高。 物体内能的改变 物体对外做功时，物体的内能怎么变化? 问题 物体内能的改变 知识小结 1.内能 (1)定义：构成物质的所有分子，其热运动的________和________的总和。 (2)单位：________，符号：________ (3)注意：①一切物体，不论温度高低，都具有________。 ②内能是能量的一种形式，它不同于机械能、光能等能量。 (4)影响内能大小的因素 物体的________、________、________和________都会影响物体内能的大小。 2.物体内能的改变 (1)改变内能的两种方式！ ①做功，例如：________________________________________。 ②热传递，例如：________________________________________。 (2)热传递和做功在改变物体的内能上，是的________________。 分子动能 分子势能 焦耳 J 内能 钻木取火、搓手取暖、滑滑梯时屁股发热 体积 温度 质量 种类 烤火取暖、烧水、暖水袋取暖、冰袋冷敷 等效 【PART.03】 03 课堂练习 课堂练习 【典例1】下列关于物体内能的几种说法中正确的是（　　） A．水有内能，冰没有内能 B．水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大 C．一杯水放在高处比放在低处时具有的内能大 D．一杯水的温度越高，它具有的内能越大 【答案】D 【详解】A．任何物体都具有内能，冰当然也具有内能，故A错误； B．内能大小不仅与温度有关，还与物体的分子机构、质量等因素有关，故水蒸气的内能与水的内能无法比较，故B错误； C．一杯水放在高处比放在低处时具有的重力势能大，但内能不变，故C错误； D．物体的内能与温度有关，温度越高，内能越大，确定的一杯水，在温度变高时，内能会增大，故D正确。 故选D。 课堂练习 【变式1-1】物理学把“物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能”，请你结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想，并给出推理性结论。猜想： 物体内能的大小可能与物体的________有关。 推理性结论：________________________。 【答案】 质量 温度相同时，质量越大，内能越大 【详解】[1][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”。故内能的大小与分子运动剧烈程度和分子数目有关，而分子数目的不同表现在宏观上为物体的质量，故猜想物体内能的大小可能与物体的质量有关。推理性结论为：温度相同时，质量越大，内能越大。 课堂练习 【典例2】以下说法中，正确的是（  ） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．物体温度升高一定吸收热量 C．物体温度越高，所含热量越多 D．以上说法都不对 【答案】D 【详解】A．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化过程中，不断吸收热量，温度不变，故A错误； B．物体的温度升高，不一定是吸收了热量，也可能是别的物体对它做了功，故B错误； C．热量是过程量，不能说所含热量的多少，故C错误； D．由以上分析得，以上说法都不对，故D正确。故选D。 课堂练习 【变式2-1】下列有关热量与内能的说法正确的是（　　） A．100克的水比50克的水含有内能多 B．内能小的物体可以把热量传递给内能大的物体 C．高温物体放出的热量一定多 D．以上几种说法都是错误的 【答案】B 【详解】A．物体内能的多少除了和质量有关，还有温度有关，所以100克的水比50克的水含有内能不一定多，故A错误； B．物体之间存在温度差才会发生热传递，内能小的物体温度可能高，可以向内能大的低温传递热量，故B正确； C．物体在热传递过程中,放出热量的多少,不仅与温度的变化有关,还与质量和比热容有关，不知质量、比热容和温度变化，无法判断物体放出热量的多少，故C错误； D．AC选项说法错误，B选项说法正确，故D错误。故选B。 课堂练习 【典例3】下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，内能越大，所以0℃的冰没有内能 B．温度越高的物体含有的热量越多 C．温度越高的物体内能一定越大 D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 【答案】D 【详解】A．一切物体都具有内能，0℃的冰也具有内能，故A错误； B．热量是过程量，不能用含有来描述，故B错误； C．内能的大小与物体的温度和质量都有关系，如果质量很小，温度高的物体具有的内能也不一定会大，故C错误； D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，例如说晶体熔化时，吸收热量，温度保持不变，故D正确。故选D。 课堂练习 【变式3-1】关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大 B．0℃水的内能为零 C．物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量 D．等质量的0℃冰比0℃的水内能少 【答案】D 【详解】A．内能的大小与物体的质量、温度和状态有关，不知道质量的情况下，温度高的物体内能不一定大，故A错误； B．一切物体都有内能，0℃水的内能不为零，故B错误； C．改变物体内能的方式有做功和热传递，物体的温度升高，不一定是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误； D．等质量的0℃冰熔化变成0℃的水需要吸收热量，内能增加，因此等质量的0℃冰比0℃的水内能少，故D正确。故选D。 课堂练习 【变式3-2】以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是（　　） A．物体内能增大，温度一定升高 B．对物体做功，物体的内能不一定增大 C．物体温度升高，内能不一定增大 D．物体内能增大，一定吸收了热量 【答案】B 【详解】A．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A错误； B．外界对物体做功，若物体同时放出热量，则物体的内能不一定增加，故B正确； C．同一物体，质量不变，物体温度升高，内能一定增大，故C错误； D．物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故D错误。 故选B。 课堂练习 【变式3-3】关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．物体温度升高，一定是吸收了热量 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【答案】B 【详解】 A．任何物体在任何温度下都具有内能，的冰也有内能，故A错误； B．冰是晶体，晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加，故B正确； C．物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做功，故C错误； D．两个物体间发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体的温度不一定高，故D错误。 故选B。 课堂练习 【典例4】热传递发生的条件是______；热传递的实质是______能从______物体转移到______。 【答案】 存在温差 内能 高温 低温 【详解】[1][2][3][4]热传递的条件是存在温差，发生热传递时，内能从高温物体转移到低温物体或物体的高温部分转移到低温物体；此时高温物体温度降低，低温物体温度升高，直到两者温度相等，热传递停止。 课堂练习 【变式4-1】电视片《舌尖上的中国》展现了博大精深的中国饮食文化。电视片中的厨师烹饪酱排骨时，排骨由生到熟，这是主要通过______（选填“热传递”或“做功”）的方式改变了排骨的内能，在以上过程中______从高温物体转移到低温物体。当一盘酱排骨端到餐桌时，酱排骨香飘四溢，这是因为______。 【答案】 热传递 热量 分子不停地做无规则运动 【详解】[1][2]在烹饪排骨过程中，排骨内能增加主要通过热传递方式实现的，发生热传递的条件是存在温度差，热量从高温物体转移到低温物体。 [3]当一盘色香味俱佳的酱排骨端到餐桌时，酱排骨的美味香飘四溢，这是扩散现象，是因为组成物质的分子不停地做无规则运动。 课堂练习 【变式4-2】如图1所示，将热汤发放在冷水中，图2反映了两者的温度变化情况。由图可知，0-5分钟过程中，汤的内能______（填写“增大”或“减小”），在第10分钟时，两者之间______发生热传递（填写“有”或“没有”）。 【答案】 减小 没有 【详解】[1]由图1知道，将热汤放在冷水中，在0～5分钟过程中，热汤的温度降低、内能减小。 [2]由图2知道，在10分钟时，水与汤的温度相同，所以两者之间没有发生热传递。 课堂练习 【典例5】如图，试管中装入30g干燥沙子，用软木塞将管口封住，在塞中间插入温度计，然后用手指捏住试管上部上下晃动，过一段时间发现温度计的示数______。（选填：“升高”或“降低”）则在这过程中，通过______的方法改变沙子内能。 【答案】 升高 做功 【详解】[1][2]用手指捏住试管上部上下晃动，沙子相互摩擦，机械能转化为内能，沙子内能增大，温度升高，所以温度计示数升高；沙子克服摩擦做功，所以是通过做功的方式改变沙子的内能。 课堂练习 【变式5-1】元旦节聚会，小敏给爸爸开啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是瓶内的气体冲出时，内能转化为 ______能，使气体得内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象。这个现象说明______可以改变物体的内能。突然，飘到电暖器上方的气球爆炸了，这是因为______ 。 【答案】 机械 做功 见解析 【详解】[1][2]启啤酒时，瓶内的气体冲出，内能转化为机械能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生“白雾”，说明做功可以改变物体的内能。 [3]飘到电暖器上方的气球，通过热传递的方式增大气球的内能，气球膨胀做功导致气球爆炸。 课堂练习 【变式5-2】如图所示是“探究改变物体内能”的实验，集气瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能_______（选填"增大"或“减小”），继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能_______（选填“增大”、 “减小”或“不变”），温度_______（选填“升高”、“降低”或“不变”）的缘故。 【答案】 增大 减小 降低 【详解】[1]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，对里面的气体做功，机械能转化为内能，瓶内气体的内能增大。 [2][3]继续打气，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，内能转化为瓶塞的机械能，使气体自身的内能减少，温度降低，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的“白雾”。 感谢您的观看 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $$ 12.1 内能 热传递 一、单选题 1．在国际单位制中，热量的单位是（　　） A．牛（N） B．瓦特（W） C．焦耳（J） D．安培（A） 2．物体的内能是指（　　） A．物体中个别分子所具有的能 B．物体内部大量分子热运动的分子动能和分子势能的总和 C．物体做机械运动所具有的能 D．物体做机械运动和热运动的能的总和 3．甲、乙两个物体相互接触后不发生热传递，这是因为它们具有相同的（　　） A．密度 B．温度 C．体积 D．热量 4．一切物体都具有内能，下列物体中内能最大的是（　　） A．一颗恒星 B．一杯开水 C．一座冰山 D．一根香蕉 5．下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　） A．两手互相摩擦时手发热 B．做饭时，用炉火对锅里水加热 C．勺子放热汤里，勺子变热 D．人晒太阳时，会感到暖和 6．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．高温的铁水内能大，0℃的冰块内能小 B．静止在地面上的物体，内能为零 C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 D．内能小的物体可以把热量传递给内能大的物体 7．人们用来取暖的一种热水袋如图所示。它的表面有很多长条状的橡胶突起部分，这些突起部分相互平行且突起的高度较大，做成这种外形的主要目的是（　　） A．使热水袋美观大方，起到装饰作用 B．使热水袋能同时具有传导、对流和辐射的传热功能 C．这种突起具有良好的弹性，在外界压力作用下容易发生弹性形变，以防止在某种重压下所灌热水将热水袋胀破 D．减小热水袋与人体的直接接触面积，以降低热水袋的放热速度，实现缓慢放热 8．春节期间，学校开展“寻根同源，记住年味”活动，同学们晒的“年味”照片如图所示。下列描述正确的是（    ） A．图甲中，玉润饱满的汤圆温度降低时，内能不变 B．图乙中，红糖糍粑入嘴时很烫，是因为糍粑含有的热量很高 C．图丙中，翻炒瓜子时，主要通过做功的方式增加瓜子的内能 D．图丁中，燃放“擦炮”时，可以闻到火药味，这是扩散现象 二、填空题 9．某物体具有的动能为a焦，内能为b焦，分子总动能为c焦，重力势能为d焦，弹性势能为e焦，则它的机械能为 焦，分子总势能 焦。 10．《天工开物》中记载了大量的物理知识。如图所示，在“炒蒸油料”的过程中，在热锅中翻炒油料是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变油料的内能；刚出锅的油料香飘四溢，油料温度越高，说明分子的热运动与 有关。 11．胡辣汤是很多河南人喜爱的早餐，如图所示。熬制胡辣汤是通过 的方式改变汤的内能。刚出锅的胡辣汤香气四溢，很远就能闻到它的香味，这是因为分子在不停地做 。 12．图甲中一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，这是通过 的方式使玻璃筒内空气的内能增加，温度升高。图乙是通过 的方式把试管里的水加热至沸腾。瓶口的白气是 现象。 13．2023年12月20日，青岛降大雪，而在S217朱诸线部分路段，却不见结冰。这是岛城在省内首次应用“地温自融冰技术”，路面下铺设无机热管，利用无机热管吸取地热并将热量传送到道路表面，从而融化道路上的积雪。积雪熔化过程要 热量，利用地热是靠 方式改变内能。 14．寒冷的冬天，小明进入室内后坐在火炉旁边的小凳子上取暖（如图所示），眼睫毛上的白霜很快就变成了水。火炉上放着两个红薯，搓过衣袖后去整理自己毛茸茸的围巾时发现围巾上的细纤维绒像被施了魔法一样吸在手上，小明往手上吹了口热气后这种情况就消失了。请你从上述情境中提出一个物理问题，不要与示例重复。 【示例】问题：为什么进入室内后眼睫毛上的霜变成了水？ 解释：进入室内后温度升高，固态的霜吸热熔化成液态的水。 问题： ？ 解释： 。 三、实验题 15．在做探究“水的沸腾规律”的实验时，实验小组的同学利用图甲实验装置完成实验。 (1)仪器组装的顺序是 （选填“自下而上”或“自上而下”）。 (2)当水温升到90℃时，每隔1min读一次温度计的示数，直到水沸腾3min后停止读数，水沸腾时，水中气泡情况如图 （选填“A”或“B”），根据收集的数据画出温度-时间图像a，由此可以判断出当地的大气压 1标准大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”），实验室中另一个实验小组的同学实验时选择质量较大且初温相同的水，进行实验后描绘的图像为乙图中的 （选填“b”或“c”或“d”）； (3)实验过程中小明不小心碰到了水沸腾时产生的水蒸气，感觉很烫，这是通过 方式改变手的内能。为此，小明设计了如图丙所示的实验来探究“水蒸气液化过程中吸收还是放出热量”的问题，他将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入空试管A中，烧杯B中盛有冷水，过一段时间，看到的现象是：试管A中有小水珠出现，温度计C的示数升高，这个实验说明 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.1 内能 热传递 一、单选题 1．在国际单位制中，热量的单位是（　　） A．牛（N） B．瓦特（W） C．焦耳（J） D．安培（A） 【答案】C 【详解】在物理学中，热量与功的国际单位均为焦耳。故ABD错误，不符合题意；C正确，符合题意。 故选C。 2．物体的内能是指（　　） A．物体中个别分子所具有的能 B．物体内部大量分子热运动的分子动能和分子势能的总和 C．物体做机械运动所具有的能 D．物体做机械运动和热运动的能的总和 【答案】B 【详解】根据内能的定义可知，物体的内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，所以ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．甲、乙两个物体相互接触后不发生热传递，这是因为它们具有相同的（　　） A．密度 B．温度 C．体积 D．热量 【答案】B 【详解】热传递的发生需要存在温度差，‌即热量可以从高温物体传向低温物体。甲、‌乙两个物体相互接触后不发生热传递，这是因为它们具有相同的温度，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．一切物体都具有内能，下列物体中内能最大的是（　　） A．一颗恒星 B．一杯开水 C．一座冰山 D．一根香蕉 【答案】A 【详解】内能的大小与温度、质量、状态、结构等因素有关。恒星的温度能达到上千摄氏度，比开水、冰山、香蕉高得的，且质量巨大，远比一杯开水、一座冰山、一根香蕉的质量大得多，所以恒星的内能最大，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 5．下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　） A．两手互相摩擦时手发热 B．做饭时，用炉火对锅里水加热 C．勺子放热汤里，勺子变热 D．人晒太阳时，会感到暖和 【答案】A 【详解】A．两手互相摩擦时手发热，属于通过做功的方式改变内能，故A符合题意； B．做饭时，用炉火对锅里水加热，水吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变内能，故B不符合题意； C．勺子放热汤里，勺子吸收热汤中的热量，温度升高，是通过热传递的方式改变内能，故C不符合题意； D．人晒太阳时，人吸收阳光的热量，感到暖和，是通过热传递的方式改变内能，故D不符合题意。 故选A。 6．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．高温的铁水内能大，0℃的冰块内能小 B．静止在地面上的物体，内能为零 C．我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 D．内能小的物体可以把热量传递给内能大的物体 【答案】D 【详解】A．内能的大小与物体的质量、温度有关，故高温的铁水的内能不一定大于0℃的冰块的内能，故A错误； B．一切物体在任何情况下都具有内能，所以静止在地面上的物体，仍具有内能，故B错误； C．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为热汤的温度高，热量是过程量，不能说含有热量，故C错误； D．内能小的物体可能温度高，内能大的物体可能温度低，因此内能小的物体可能将热量传给内能大的物体，故D正确。 故选D。 7．人们用来取暖的一种热水袋如图所示。它的表面有很多长条状的橡胶突起部分，这些突起部分相互平行且突起的高度较大，做成这种外形的主要目的是（　　） A．使热水袋美观大方，起到装饰作用 B．使热水袋能同时具有传导、对流和辐射的传热功能 C．这种突起具有良好的弹性，在外界压力作用下容易发生弹性形变，以防止在某种重压下所灌热水将热水袋胀破 D．减小热水袋与人体的直接接触面积，以降低热水袋的放热速度，实现缓慢放热 【答案】D 【详解】热水袋是通过热传递改变手的内能，使手的内能增加、温度升高；表面有许多长条状的橡胶突起部分是为了减小热水袋与人体的接触面积，降低放热速度，使水缓慢降温；这种突起具有良好的弹性，在外界压力作用下容易发生弹性形变，增大受力面积，减小压强防止扎伤皮肤，综上分析知，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．春节期间，学校开展“寻根同源，记住年味”活动，同学们晒的“年味”照片如图所示。下列描述正确的是（    ） A．图甲中，玉润饱满的汤圆温度降低时，内能不变 B．图乙中，红糖糍粑入嘴时很烫，是因为糍粑含有的热量很高 C．图丙中，翻炒瓜子时，主要通过做功的方式增加瓜子的内能 D．图丁中，燃放“擦炮”时，可以闻到火药味，这是扩散现象 【答案】D 【详解】A．图甲中，玉润饱满的汤圆温度降低时，内能减少，故A错误； B．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故B错误； C．翻炒瓜子时，瓜子吸收热量，内能增大，主要通过热传递的方式增加瓜子的内能，故C错误； D．燃放“擦炮”时，附近的人能闻到火药味，是分子热运动导致的扩散现象，故D正确。 故选D。 二、填空题 9．某物体具有的动能为a焦，内能为b焦，分子总动能为c焦，重力势能为d焦，弹性势能为e焦，则它的机械能为 焦，分子总势能 焦。 【答案】 a+d+e b-c 【详解】[1]机械能是动能和势能的统称，势能又包括重力势能和弹性势能，因此物体的机械能为a+d+e焦。 [2]物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能，故分子总势能为b-c焦。 10．《天工开物》中记载了大量的物理知识。如图所示，在“炒蒸油料”的过程中，在热锅中翻炒油料是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变油料的内能；刚出锅的油料香飘四溢，油料温度越高，说明分子的热运动与 有关。 【答案】 热传递 温度 【详解】[1]“炒蒸油料”的过程中，柴火对锅加热，锅再对料进行加热，所以是通过热传递的方法改变油料的内能。 [2]刚出锅的油料温度高，香飘四溢，说明分子的热运动与温度有关。 11．胡辣汤是很多河南人喜爱的早餐，如图所示。熬制胡辣汤是通过 的方式改变汤的内能。刚出锅的胡辣汤香气四溢，很远就能闻到它的香味，这是因为分子在不停地做 。 【答案】 热传递 运动 【详解】[1]熬制胡辣汤时，胡辣汤吸收热量，内能增加，温度升高，是通过热传递的方式改变了胡辣汤的内能。 [2]刚出锅的胡辣汤香气四溢，香味分子在做无规则运动，所以很远就能闻到它的香味，属于扩散现象。 12．图甲中一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，这是通过 的方式使玻璃筒内空气的内能增加，温度升高。图乙是通过 的方式把试管里的水加热至沸腾。瓶口的白气是 现象。 【答案】 做功 热传递 液化 【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程；物质由气态变成液态的过程叫液化。 【详解】[1]图甲中，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，这是通过压缩空气做功的方式使玻璃筒内空气的内能增加，温度升高。 [2]图乙中火焰的热量传递给水，是通过热传递的方式把试管里的水加热至沸腾。 [3]白气是水蒸气遇冷液化形成的。 【点评】本题主要考查了做功与热传递在改变物体内能方面的实际应用和液化现象，属基本的热学实验。 13．2023年12月20日，青岛降大雪，而在S217朱诸线部分路段，却不见结冰。这是岛城在省内首次应用“地温自融冰技术”，路面下铺设无机热管，利用无机热管吸取地热并将热量传送到道路表面，从而融化道路上的积雪。积雪熔化过程要 热量，利用地热是靠 方式改变内能。 【答案】 吸收 热传递 【详解】[1]积雪熔化，是固态变成液态，是熔化，这个过程要吸收热量， [2]做功和热传递都可以改变物体的内能，利用地热，这种改变内能的方式是热传递。 14．寒冷的冬天，小明进入室内后坐在火炉旁边的小凳子上取暖（如图所示），眼睫毛上的白霜很快就变成了水。火炉上放着两个红薯，搓过衣袖后去整理自己毛茸茸的围巾时发现围巾上的细纤维绒像被施了魔法一样吸在手上，小明往手上吹了口热气后这种情况就消失了。请你从上述情境中提出一个物理问题，不要与示例重复。 【示例】问题：为什么进入室内后眼睫毛上的霜变成了水？ 解释：进入室内后温度升高，固态的霜吸热熔化成液态的水。 问题： ？ 解释： 。 【答案】 见解析 见解析 【详解】[1][2]火炉上放着两个红薯，不一会儿就闻到了很香的烤红薯味儿，说明分子在不停地做无规则运动。可提出的问题是为什么烤红薯时闻到了很香的烤红薯味儿？解释是因为分子在不停地做无规则运动。 三、实验题 15．在做探究“水的沸腾规律”的实验时，实验小组的同学利用图甲实验装置完成实验。 (1)仪器组装的顺序是 （选填“自下而上”或“自上而下”）。 (2)当水温升到90℃时，每隔1min读一次温度计的示数，直到水沸腾3min后停止读数，水沸腾时，水中气泡情况如图 （选填“A”或“B”），根据收集的数据画出温度-时间图像a，由此可以判断出当地的大气压 1标准大气压（选填“大于”、“小于”或“等于”），实验室中另一个实验小组的同学实验时选择质量较大且初温相同的水，进行实验后描绘的图像为乙图中的 （选填“b”或“c”或“d”）； (3)实验过程中小明不小心碰到了水沸腾时产生的水蒸气，感觉很烫，这是通过 方式改变手的内能。为此，小明设计了如图丙所示的实验来探究“水蒸气液化过程中吸收还是放出热量”的问题，他将烧瓶内水沸腾时所产生的水蒸气通入空试管A中，烧杯B中盛有冷水，过一段时间，看到的现象是：试管A中有小水珠出现，温度计C的示数升高，这个实验说明 。 【答案】(1)自下而上 (2) A 小于 c (3) 热传递 水蒸气液化放热 【详解】（1）实验时需要用酒精灯的外焰加热，安装器材时要按照自下而上的顺序安装，最后安装的是温度计。 （2）[1]水沸腾时，产生的气泡由下往上运动，在上升的过程中逐渐变大，到水面破裂开来，故图A是水沸腾时气泡的变化情况。 [2]由图像a可知水的沸点低于100℃，标准大气压下水的沸点为100℃，大气压越低，水的沸点越低，所以当地的大气压小于一个标准大气压。 [3]同一个地方做实验，水沸腾后温度相同，水的质量越大，需要吸收的热量越多，即加热时间越长，所以图像为乙图中的c。 （3）[1]小明碰到了水沸腾时产生的水蒸气时感觉很烫手，这是通过热传递的方式来改变手的内能。 [2]通入试管A中的水蒸气液化成小水珠时，温度计示数会升高，说明液化会放出热量。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.2 内能 热传递 一、目标导航 课程标准 课标解读 1．了解什么是内能及其影响因素。 2．了解热传递的概念及方式。 3. 了解什么是热量及其与内能的关系。 1、通过阅读了解内能的概念，并知晓影响其大小的因素。 2、熟知热传递的概念及方式，并能充分理解。 3、理解热量的概念，及其产生的必要条件，并探究与内能的关系。 二、知识精讲 知识点01 内能 内能 (1) 概念：物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能。 (2) 分子动能：分子由于热运动而具有的能叫分子动能。 (3) 分子势能：分子间由于存在相互作用的引力和斥力而具有的能叫分子势能。 (4) 热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫热运动。 (5) 影响内能的因素： ①温度：同一物体温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能越大，物体的内能就越大。 ②质量：物体的质量越大，所含分子的数目就越多。同种物质在物体温度状态相同时，质量越大，内能越大。 ③物质的状态：同种物质在质量相同时，气态时的内内能大于液态时的内能，液态时的内能大于固态时的内能。 ④种类：物体的质量、温度、状态相同时，物质的种类不同，内能不同。 (6) 注：①一切物体都有内能，但不一定具有机械能。机械能和内能在一定条件下可以相互转化。 ②温度改变，内能一定改变；内能改变，温度不一定改变。（比如：晶体熔化时，要吸收热量，内能增大，但温度不变。） 知识点02 热传递 热传递 (1) 概念：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，能量从温度高的物体转移到温度低的物体，或者从物体的高温部分转移到低温部分，直至温度相同，这种现象叫做热传递。热传递是改变内能的一种方式。 (2) 热传递现象的理解： ①过程：高温物体---放热---内能减少 低温物体---吸热---内能增加 ②实质：能量发生转移，能的形式没有发生改变。热传递过程传递的能量而不是温度。 知识点03 热量 热量 (1) 概念：物体在热传递过程中转移的能量叫作热量。热量用符号Q表示，单位和能量单位一样都是焦（J）。 (2) 注：热量是相对热传递过程而言的，离开热传递谈热量没有意义。所以我们不能说某物体“含有”或“具有”热量。热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。 【典例1】下列关于物体内能的几种说法中正确的是（　　） A．水有内能，冰没有内能 B．水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大 C．一杯水放在高处比放在低处时具有的内能大 D．一杯水的温度越高，它具有的内能越大 【变式1-1】物理学把“物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能”，请你结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想，并给出推理性结论。猜想： 物体内能的大小可能与物体的 有关。 推理性结论： 。 【典例2】以下说法中，正确的是（  ） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．物体温度升高一定吸收热量 C．物体温度越高，所含热量越多 D．以上说法都不对 【变式2-1】下列有关热量与内能的说法正确的是（　　） A．100克的水比50克的水含有内能多 B．内能小的物体可以把热量传递给内能大的物体 C．高温物体放出的热量一定多 D．以上几种说法都是错误的 【典例3】下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，内能越大，所以0℃的冰没有内能 B．温度越高的物体含有的热量越多 C．温度越高的物体内能一定越大 D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 【变式3-1】关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大 B．0℃水的内能为零 C．物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量 D．等质量的0℃冰比0℃的水内能少 【变式3-2】以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是（　　） A．物体内能增大，温度一定升高 B．对物体做功，物体的内能不一定增大 C．物体温度升高，内能不一定增大 D．物体内能增大，一定吸收了热量 【变式3-3】关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．物体温度升高，一定是吸收了热量 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【典例4】热传递发生的条件是 ；热传递的实质是 能从 物体转移到 物体。 【变式4-1】电视片《舌尖上的中国》展现了博大精深的中国饮食文化。电视片中的厨师烹饪酱排骨时，排骨由生到熟，这是主要通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变了排骨的内能，在以上过程中 从高温物体转移到低温物体。当一盘酱排骨端到餐桌时，酱排骨香飘四溢，这是因为 。 【变式4-2】如图1所示，将热汤发放在冷水中，图2反映了两者的温度变化情况。由图可知，0-5分钟过程中，汤的内能 （填写“增大”或“减小”），在第10分钟时，两者之间 发生热传递（填写“有”或“没有”）。 【典例5】如图，试管中装入30g干燥沙子，用软木塞将管口封住，在塞中间插入温度计，然后用手指捏住试管上部上下晃动，过一段时间发现温度计的示数 。（选填：“升高”或“降低”）则在这过程中，通过 的方法改变沙子内能。 【变式5-1】元旦节聚会，小敏给爸爸开啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是瓶内的气体冲出时，内能转化为 能，使气体得内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象。这个现象说明 可以改变物体的内能。突然，飘到电暖器上方的气球爆炸了，这是因为 。 【变式5-2】如图所示是“探究改变物体内能”的实验，集气瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能 （选填"增大"或“减小”），继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能 （选填“增大”、 “减小”或“不变”），温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）的缘故。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 12.2 内能 热传递 一、目标导航 课程标准 课标解读 1．了解什么是内能及其影响因素。 2．了解热传递的概念及方式。 3. 了解什么是热量及其与内能的关系。 1、通过阅读了解内能的概念，并知晓影响其大小的因素。 2、熟知热传递的概念及方式，并能充分理解。 3、理解热量的概念，及其产生的必要条件，并探究与内能的关系。 二、知识精讲 知识点01 内能 内能 (1) 概念：物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能。 (2) 分子动能：分子由于热运动而具有的能叫分子动能。 (3) 分子势能：分子间由于存在相互作用的引力和斥力而具有的能叫分子势能。 (4) 热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫热运动。 (5) 影响内能的因素： ①温度：同一物体温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能越大，物体的内能就越大。 ②质量：物体的质量越大，所含分子的数目就越多。同种物质在物体温度状态相同时，质量越大，内能越大。 ③物质的状态：同种物质在质量相同时，气态时的内内能大于液态时的内能，液态时的内能大于固态时的内能。 ④种类：物体的质量、温度、状态相同时，物质的种类不同，内能不同。 (6) 注：①一切物体都有内能，但不一定具有机械能。机械能和内能在一定条件下可以相互转化。 ②温度改变，内能一定改变；内能改变，温度不一定改变。（比如：晶体熔化时，要吸收热量，内能增大，但温度不变。） 知识点02 热传递 热传递 (1) 概念：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，能量从温度高的物体转移到温度低的物体，或者从物体的高温部分转移到低温部分，直至温度相同，这种现象叫做热传递。热传递是改变内能的一种方式。 (2) 热传递现象的理解： ①过程：高温物体---放热---内能减少 低温物体---吸热---内能增加 ②实质：能量发生转移，能的形式没有发生改变。热传递过程传递的能量而不是温度。 知识点03 热量 热量 (1) 概念：物体在热传递过程中转移的能量叫作热量。热量用符号Q表示，单位和能量单位一样都是焦（J）。 (2) 注：热量是相对热传递过程而言的，离开热传递谈热量没有意义。所以我们不能说某物体“含有”或“具有”热量。热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。 【典例1】下列关于物体内能的几种说法中正确的是（　　） A．水有内能，冰没有内能 B．水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大 C．一杯水放在高处比放在低处时具有的内能大 D．一杯水的温度越高，它具有的内能越大 【答案】D 【详解】A．任何物体都具有内能，冰当然也具有内能，故A错误； B．内能大小不仅与温度有关，还与物体的分子机构、质量等因素有关，故水蒸气的内能与水的内能无法比较，故B错误； C．一杯水放在高处比放在低处时具有的重力势能大，但内能不变，故C错误； D．物体的内能与温度有关，温度越高，内能越大，确定的一杯水，在温度变高时，内能会增大，故D正确。 故选D。 【变式1-1】物理学把“物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能”，请你结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想，并给出推理性结论。猜想： 物体内能的大小可能与物体的 有关。 推理性结论： 。 【答案】 质量 温度相同时，质量越大，内能越大 【详解】[1][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”。故内能的大小与分子运动剧烈程度和分子数目有关，而分子数目的不同表现在宏观上为物体的质量，故猜想物体内能的大小可能与物体的质量有关。推理性结论为：温度相同时，质量越大，内能越大。 【典例2】以下说法中，正确的是（  ） A．物体吸收热量，温度一定升高 B．物体温度升高一定吸收热量 C．物体温度越高，所含热量越多 D．以上说法都不对 【答案】D 【详解】A．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化过程中，不断吸收热量，温度不变，故A错误； B．物体的温度升高，不一定是吸收了热量，也可能是别的物体对它做了功，故B错误； C．热量是过程量，不能说所含热量的多少，故C错误； D．由以上分析得，以上说法都不对，故D正确。 故选D。 【变式2-1】下列有关热量与内能的说法正确的是（　　） A．100克的水比50克的水含有内能多 B．内能小的物体可以把热量传递给内能大的物体 C．高温物体放出的热量一定多 D．以上几种说法都是错误的 【答案】B 【详解】A．物体内能的多少除了和质量有关，还有温度有关，所以100克的水比50克的水含有内能不一定多，故A错误； B．物体之间存在温度差才会发生热传递，内能小的物体温度可能高，可以向内能大的低温传递热量，故B正确； C．物体在热传递过程中,放出热量的多少,不仅与温度的变化有关,还与质量和比热容有关，不知质量、比热容和温度变化，无法判断物体放出热量的多少，故C错误； D．AC选项说法错误，B选项说法正确，故D错误。 故选B。 【典例3】下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，内能越大，所以0℃的冰没有内能 B．温度越高的物体含有的热量越多 C．温度越高的物体内能一定越大 D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高 【答案】D 【详解】A．一切物体都具有内能，0℃的冰也具有内能，故A错误； B．热量是过程量，不能用含有来描述，故B错误； C．内能的大小与物体的温度和质量都有关系，如果质量很小，温度高的物体具有的内能也不一定会大，故C错误； D．物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高，例如说晶体熔化时，吸收热量，温度保持不变，故D正确。 故选D。 【变式3-1】关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大 B．0℃水的内能为零 C．物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量 D．等质量的0℃冰比0℃的水内能少 【答案】D 【详解】A．内能的大小与物体的质量、温度和状态有关，不知道质量的情况下，温度高的物体内能不一定大，故A错误； B．一切物体都有内能，0℃水的内能不为零，故B错误； C．改变物体内能的方式有做功和热传递，物体的温度升高，不一定是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故C错误； D．等质量的0℃冰熔化变成0℃的水需要吸收热量，内能增加，因此等质量的0℃冰比0℃的水内能少，故D正确。 故选D。 【变式3-2】以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是（　　） A．物体内能增大，温度一定升高 B．对物体做功，物体的内能不一定增大 C．物体温度升高，内能不一定增大 D．物体内能增大，一定吸收了热量 【答案】B 【详解】A．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A错误； B．外界对物体做功，若物体同时放出热量，则物体的内能不一定增加，故B正确； C．同一物体，质量不变，物体温度升高，内能一定增大，故C错误； D．物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故D错误。 故选B。 【变式3-3】关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．物体温度升高，一定是吸收了热量 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【答案】B 【详解】 A．任何物体在任何温度下都具有内能，的冰也有内能，故A错误； B．冰是晶体，晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加，故B正确； C．物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做功，故C错误； D．两个物体间发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体的温度不一定高，故D错误。 故选B。 【典例4】热传递发生的条件是 ；热传递的实质是 能从 物体转移到 物体。 【答案】 存在温差 内能 高温 低温 【详解】[1][2][3][4]热传递的条件是存在温差，发生热传递时，内能从高温物体转移到低温物体或物体的高温部分转移到低温物体；此时高温物体温度降低，低温物体温度升高，直到两者温度相等，热传递停止。 【变式4-1】电视片《舌尖上的中国》展现了博大精深的中国饮食文化。电视片中的厨师烹饪酱排骨时，排骨由生到熟，这是主要通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变了排骨的内能，在以上过程中 从高温物体转移到低温物体。当一盘酱排骨端到餐桌时，酱排骨香飘四溢，这是因为 。 【答案】 热传递 热量 分子不停地做无规则运动 【详解】[1][2]在烹饪排骨过程中，排骨内能增加主要通过热传递方式实现的，发生热传递的条件是存在温度差，热量从高温物体转移到低温物体。 [3]当一盘色香味俱佳的酱排骨端到餐桌时，酱排骨的美味香飘四溢，这是扩散现象，是因为组成物质的分子不停地做无规则运动。 【变式4-2】如图1所示，将热汤发放在冷水中，图2反映了两者的温度变化情况。由图可知，0-5分钟过程中，汤的内能 （填写“增大”或“减小”），在第10分钟时，两者之间 发生热传递（填写“有”或“没有”）。 【答案】 减小 没有 【详解】[1]由图1知道，将热汤放在冷水中，在0～5分钟过程中，热汤的温度降低、内能减小。 [2]由图2知道，在10分钟时，水与汤的温度相同，所以两者之间没有发生热传递。 【典例5】如图，试管中装入30g干燥沙子，用软木塞将管口封住，在塞中间插入温度计，然后用手指捏住试管上部上下晃动，过一段时间发现温度计的示数 。（选填：“升高”或“降低”）则在这过程中，通过 的方法改变沙子内能。 【答案】 升高 做功 【详解】[1][2]用手指捏住试管上部上下晃动，沙子相互摩擦，机械能转化为内能，沙子内能增大，温度升高，所以温度计示数升高；沙子克服摩擦做功，所以是通过做功的方式改变沙子的内能。 【变式5-1】元旦节聚会，小敏给爸爸开啤酒时，发现瓶口出现“白雾”，这是瓶内的气体冲出时，内能转化为 能，使气体得内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生的现象。这个现象说明 可以改变物体的内能。突然，飘到电暖器上方的气球爆炸了，这是因为 。 【答案】 机械 做功 见解析 【详解】[1][2]启啤酒时，瓶内的气体冲出，内能转化为机械能，使气体的内能减小，温度降低，水蒸气液化而产生“白雾”，说明做功可以改变物体的内能。 [3]飘到电暖器上方的气球，通过热传递的方式增大气球的内能，气球膨胀做功导致气球爆炸。 【变式5-2】如图所示是“探究改变物体内能”的实验，集气瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能 （选填"增大"或“减小”），继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能 （选填“增大”、 “减小”或“不变”），温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”）的缘故。 【答案】 增大 减小 降低 【详解】[1]用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，对里面的气体做功，机械能转化为内能，瓶内气体的内能增大。 [2][3]继续打气，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，内能转化为瓶塞的机械能，使气体自身的内能减少，温度降低，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的“白雾”。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$