第十三章 内能 第3节 内能--讲义 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第十三章 内能 第3节 内能--讲义 【课堂导入】物体的动能与势能，引入到分子之间的动能和分子的势能 一、内能 1. 定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。 2. 单位：焦耳，简称焦，符号是J. 3. 对内能的理解： （1）指物体的内能，是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，属于宏观概念； （2）一切物体在任何情况下都具有内能，根据分子动理论可知，一切物体的分子都在不停地做无规则运动，且分子间存在着相互作用的引力和斥力，无论物体处于何种状态、何种形状、温度高低都是如此.因此，一切物体在任何情况下都具有内能. 4. 影响因素： （1）质量：质量越大，分子数目趟多，分子动能和势能总和越大，物体的内能越大； （2）温度：温度越高，分子热运动越剧烈，其内能越大； （3）状态：同种物质，温度、质量不变时，状态改变，分子间距离改变，分子势能改变，内能改变； （4）体积：物体体积变化，分子间距离变化，分子势能变化，内能变化； （5）物质种类：不同物质的分子，分子间作用力不同，温度、质量相同时，它们的分子势能不同，内能不同； 5. 物体内能改变的宏观表现： （1）温度变化：物体温度升高，内能增大;温度降低，内能减小； （2）物态变化：例如，晶体熔化内能增加，凝固形成晶体内能减小； 6. 内能和机械能的区别与联系： 名称 内能 机械能 区别 定义 物体所有分子的动能与势能的总和 物体所具有的动能和势能的总和 影响因素 物体的温度、质量、状态、体 积、物质种类 物体的质量、速度、高度、材料 与弹性形变的程度 研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体 存在条件 （1）永远存在; （2）永不为零 （1）物体运动时、被举高时、发生弹性形变时; （2）可以为零 联系 （1）物体无论是否具有机械能，一定具有内能; （2）物体的内能和机械能之间可以相互转化 【例题】1. 关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ） A.一切物体都具有内能 B.物体的内能增加，温度一定升高 C.0℃时物体没有内能 D.物体的温度不变，它的内能一定不变 【答案】A 2. 下列关于内能的说法中，正确的是（ ） A.热水中每个水分子都具有较大的内能 B.南极的冰没有内能 C.一杯水的温度升高时，内能增加 D.温度高的水的内能比温度低的水的内能大 【答案】C 3. 关于内能和机械能的下列说法中，不正确的是（ ） A.内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们是一样的 B.运动物体的内能和机械能均不为零 C.一个物体的机械能可以为零，但它的内能永远不可能为零 D.物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变 【答案】A 2、 物体内能的改变（重点考查） 1. 热传递改变物体的内能 【课堂导入】冬天用暖水袋、发烧时用毛巾降温、喝热水时杯臂会烫； 【归纳】温度不同的物体相互接触时发生热传递，能量从高温物体转移到低温物体，即热传递可以改变物体的内能； （1） 定义：温度不同的物体相互接触时能量从高温物体转移到低温物体的能量传递； （2） 条件：不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差 （3） 方向：由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分，直至温度相同，即没有温度差 （4） 本质：能量的转移，能量的形式未发生改变 【拓展】热传递的三种方式： · 传导：传导是指热量由固体物体的高温区域传递到低温区域的过程。传导的机制是通过固体物质内部的分子或原子之间的碰撞和运动来传递热量。传导的速度取决于物质的热导率和温度梯度。 · 对流：对流是指流体（液体或气体）中的热量传递过程。对流的机制是通过流体的流动来传递热量，它分为自然对流和强制对流两种类型。自然对流是指流体在温度和密度差异作用下自发产生的对流现象，而强制对流是通过外力（如泵或风扇）来推动流体流动实现热量传递。 · 辐射：辐射是指热量通过电磁波的方式传递。辐射的机制是物体因温度而发射出来的电磁波，这些波长在太阳光谱的红外区域。辐射传热对于真空和非金属材料来说是主要的热传递方式。 2. 做功改变物体的内能 【课堂导入】搓手，挤压矿泉水瓶使瓶盖蹦出 （1） 物体对外做功：物体温度降低，内能减少； （2） 外界对物体做功：物体温度上升，内能增加； （3） 实质：其他形式的能与内能之间的相互转化； 【特别提醒】对物体做功≠物体内能增加 不是任何情况下对物体做功都能改变物体的内能.例如，用手托起物理课本，虽然人对课本做了功，但课本的内能没有增加，增加的是课本的机械能. 3. 热传递和做功改变物体内能的区别与联系：【重点记】 改变内能的两种方式 区别 联系 实质 常见方式 举例 做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果相同.某物体的内能发生改变，可能是通过热传递改变的，也可能是通过做功改变的，或两者都有，若不知道具体过程则无法确定内能的改变方式 热传递 能量的转移 高温物体放热，低温物体吸热 生活中的烧、烤、烙、炒，生产中的“淬火"等 做功 其他形式的能与内能之间的相互转化 压缩体积、摩擦生 热、锻 打 物体、弯折物体等 打气简打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等 体积膨胀等 装开水的暖水瓶内的气体将瓶塞冲开等 4. 温度、热量与内能三者之间的区别与联系【重点记】 温度 热量 内能 区别 概念 宏观上：表示物林的冷热程度；微观上：反映物体中分子热运动的剧烈程度 在热传递过程中，传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和 表述 用“降低”“升高”“降低到““升高到”“是”等表述，属于状态量 用“放出”“吸收"等表述，属于过程量 用“有”“具有!“改变”“增加’“减少”等表述，属于状态量 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 温度反映内能的大小，热量反映内能的变化量 归纳总结 一个一定 一个物体的温度升高（或降低）时，其内能一定增加（或减少） 五个不一定 （1）一个物体的内能增加（或减少）时，其温度不一定升高（或降低），如晶体的熔化（或凝固）过程； （2）一个物体的内能增加（或减少）时，不一定是因为吸收（或放出）热量，也可能是对物体做功（或物体对外界做功）； （3）一个物体吸收（或放出）热量时，其温度不一定升高（或降低），如晶体的熔化（或凝固）过程； （4）一个物体温度升高（或降低）时，不一定是因为吸收（或放出）热量，也可能是因为做功，如摩擦生热（或物体对外界做功）； （5）一个物体吸收（或放出）热量的过程中，如果同时对外做功（或外界对物体做功），物体的内能不一定增加（或减少）； 【例题】1. 下列事例中，主要利用做功的方式来改变物体内能的是（ ） A.把酒精擦在手背上，手背感觉到凉 B.冬天人们在室外晒太阳，感觉暖和 C.反复弯折铁丝，铁丝的温度升高 D.把水放进冰箱冷冻室，水变成冰块 【答案】C 2. 下列操作中利用热传递改变物体内能的是（ ） A.锯木板的锯条发热 B.划火柴使火柴棒燃烧 C.冬天用暖手宝取暖 D.暖水瓶瓶盖跳起 【答案】C 3. 学完热学知识后，小明提出的以下观点错误的是（ ） A.“水太热不能喝”，其中的“热”是指温度高 B.“水汽化时要吸热”，其中的“热”是指热量 C.“开水和冷水之间发生了热传递”，其中的“热”是指热量 D“壶中的水被烧热了”，其中的“热”是指内能 【答案】D 4. （多选）关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（ ） A.温度高的物体含有的热量多 B.物体吸收热量，温度一定升高 C.物体的温度不变，内能可能减小 D.内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体 【答案】CD 5. 二氧化碳爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术，起爆前高压泵将二氧化碳压缩成高压气体，液化后输人爆破筒内.如图所示，爆破时电加热管发热.使筒内的液态二氧化碳迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破.下列说法正确的是（ ） A.高压泵压缩二氧化碳，气体内能增大，温度降低 B.高压泵压缩二氧化碳，气体内能减小，温度升高 C.高压二氧化碳气体喷出时，内能增大，温度升高 D.高压二氧化碳气体喷出时，内能减小，温度降低 【答案】D 6. “煮"的篆体写法如图，表示用火烧煮食物.下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上相同的是（ ） A.热水暖手 B.钻木取火 C.搓手取暧 D.擦燃火柴 【答案】A 学科网（北京）股份有限公司 $$