13.1物体的内能---2024-2025学年沪科版物理九年级上学期

13.1物体的内能 一、分子热运动 1.物质的构成： 宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的；分子是由原子组成的，原子是由原子核和核外电子组成的，原子核是由质子和中子组成的。 2.扩散现象： 不同物质相互接触，彼此进入对方的一种现象。 扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，而且分子之间有间隙。 3.分子间作用力： 分子间存在相互作用力，包括分子引力和分子斥力，且是同时存在的： 当压缩物体时，分子斥力大于分子引力，分子间作用力表现为斥力； 当拉伸物体时，分子引力大于分子斥力，分子间作用力表现为引力； 4.分子动理论内容： ①物质是由分子或原子构成的； ②一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 ③分子间存在相互作用的引力和斥力。 例题：如图甲，在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的冷水。同时滴入一滴红墨水，发现装热水的杯子变红的速度更快，这说明了分子的运动跟________有关。如图乙，将两个铅柱的底面削平，然后紧紧地压在一起，在下面吊一个重物都不能把它们拉开，这说明了分子之间存在________。 二、内能 由前边学习内容我们知道物体由于运动而具有的能量我们称为物体的动能，那么组成物质的分子无时无刻不在运动，那么分子有动能吗？有势能吗？类比可知，每个分子都有动能，又因为分子之间存在作用力，并有距离，因此分子还具有势能。 物体内所有分子无规则运动的动能，以及势能的总和叫做物体的内能。内能与机械能都是自然界能量存在的一种形式，内能的单位是焦耳，符号为：J。 理解：内能具有不可测性，物体具体的内能值无法测算。 内能永不为零，在任何情况下物体都具有内能，且大于零。 内能是描述物体宏观物理量的状态量。 1.影响内能大小的因素 ①温度：温度会影响物体无规则运动的剧烈程度 ②状态：状态不同，分子间的间隙、作用力有所不同 ③质量 ④体积 注意：其他条件不变，物体温度升高，内能变大，但是内能变大，温度不一定升高。 2.改变内能的方式 ①做功（本质：内能与其他形式能量之间的转换） 使用过的打气筒，筒壁会“发热”，反复弯折的铁丝会很烫。在这些过程中，物体的内能都发生了变化，他们都是通过什么方式改变物体的内能呢？ 外界对物体做功，使得物体的内能增大，温度升高，物体对外界做功，内能会减小，温度降低。 尝试描述下列几个实验的过程，能量是如何转换的呢？ 压燃实验 乙醚顶塞实验 ②热传递（本质：能量的转移，形式并没有发生变化） 冬天气温较低时，人们为了取暖会使用暖宝宝、电热毯等取暖设备，火加热物体，晒被子等这些现象我们发现物体的温度也升高了。 定义：内能由高温物体向低温物体或高温部分向低温部分传递的过程我们称为热传递。 条件：有温度差 方向：高温向低温 传递量：内能 方式：热传递、对流、热辐射 注意：做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，只是方式不同。 例题： 1.关于物体的内能，下列说法中错误的是（ ） A．内能和机械能是不同的能量形式 B．物体温度在0℃以下时没有内能 C．高温物体的内能不一定比低温物体的内能大 D．质量大且温度高的物体的内能一定比同状态质量小，温度低的物体的内能大 2.下列关于内能和机械能的说法中正确的是（ ） A．高温物体不一定比低温物体的内能大 B．物体的运动速度越大，具有的内能越大 C．静止的物体没有动能也没有内能 D．1kg0℃冰和1kg0℃水的内能相等 3.关于热传递，下列说法中正确的是（ ） A．热传递是温度的传递 B．物体间存在着温度差，才能发生热传递 C．热传递可以在任何情况下进行 D．物体的内能发生了改变，一定是吸收或放出了热量 4.下列实例中，属于通过做功改变物体内能的是（ ） A．夏天，烈日下的人会感觉很热 B．冬天，人们双手摩擦取暖 C．在食堂，用高温的水蒸气蒸饭 D．在野外，人们用篝火取暖 5.如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（ ） A．管口出现的“白气”是水蒸气 B．水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加 C．水蒸气推出橡胶塞的过程中，管口水蒸气的内能只是通过热传递的方式改变的 D．水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的 6.小萱常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚，都能使奶奶的身体感到暖和。搓背是通过______的方式改变内能的，泡脚是通过______的方式改变内能的。二者在改变物体的内能上是______的。 三、热量 在热传递过程中，物理间内能传递的多少称为热量。热量通常用字母Q表示，常用单位是焦耳，符号为J。 在热传递过程中，高温物体放出热量内能减小，低温物体吸收热量内能增加。所以，热量是一个过程量，与做功度量能量转换多少类似，热传递度量内能转移多少。 注意：因为热量是一个过程量，所以热量不能含有和包含。 思考：物体吸收热量的多少与哪些因素有关？ 例题： 1.关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（ ） A．温度为0℃的物体没有内能 B．高温物体一定比低温物体内能大 C．物体温度升高，所含有的热量可能增多 D．同一物体温度升高，内能一定增加 2.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A．一个物体温度升高，它的内能一定增加 B．温度高的物体含有的热量多 C．物体吸收热量温度一定升高 D．热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体 3.请将下列“热”字的含义填入空格内（选填“内能”、“温度”或“热量”）。 （1）今天天气很“热”的热是指___________； （2）物体吸热升温的“热”是指___________； （3）摩擦生热的“热” 是指___________。 课堂练习 1.小梦在母亲节为妈妈做了一桌美食，下列对美食制作过程说法正确的是（ ） A．煲汤时汤汁在沸腾过程中温度不变，内能不变 B．砂锅煲汤是通过热传递的方式改变内能的 C．刚出锅的饭菜很烫，是因为此时饭菜含有的热量多 D．锅中冒出“白气”说明分子在不停地做无规则运动 2.关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（ ） A．图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能 B．图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能 C．图丙中通过对空气做功使空气的内能减小，温度降低 D．图丁中墨水在热水中比在冷水中扩散快，说明分子热运动的剧烈程度与温度有关 3.下列事例中，通过做功使物体内能减少的是（　　） A．水烧开时，壶盖被顶起 B．衣服在阳光下晒得发烫 C．夏天，在饮料中加冰块 D．用锯子锯木头，锯条变得烫手 4.下列关于热量、内能、温度的说法中，正确的是(     ) A．物体吸收了热量，它的温度一定升高，内能一定增加 B．物体的温度升高，它的内能一定增加，一定是吸收了热量 C．物体内能增加，它的温度不一定升高，可能是吸收了热量 D．物体内能增加，它的温度一定升高，一定是吸收了热量 5.小明同学做探究改变物体内能的实验：如图所示，他用气筒向装有少量水的瓶内用力打气，瓶内气体的内能会_____。当他向瓶中继续打气，瓶塞从瓶口处跳出时，观察到瓶内有白雾产生，这是由于瓶内的气体对外做功使其内能_____，温度降低而_____。 6.我国研发一款以压缩空气为动力的环保车。汽车使用前需要压缩存储气体，压缩气体需要用较大的力，是因为分子间存在________力，开动时，释放的气体推动发动机，将气体的内能转化为________能，此车紧急刹车时，刹车片和轮胎都变热，汽车的机械能转化为________能。 7.构成物体的所有分子，其热运动的__________和__________的总和，叫做物体的内能；在热传递过程中，____________________叫做热量；在国际单位制中，热量的单位是__________，单位符号是__________。 学科网（北京）股份有限公司 $$