二、内能 热传递 （高效培优讲义）物理苏科版2024九年级上册

二、内能 热传递 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 内能及其影响因素 1 题型2 热传递——改变内能的方式之一 4 题型3 温度、热量、内能的区别与联系 8 【能力培优练】 10 【链接中考】 13 【重难题型讲解】 题型1 内能及其影响因素 1． 分子动能与分子势能 知识回顾——分子动理论：分子处在永不停息的无规则运动中；分子间有空隙；分子间同时存在着引力和斥力。 分子动能：运动的物体具有动能，微观层面的分子也在热运动也应该具有动能，我们称之为分子动能。 分子势能：弹力和重力可以做功，分子间相互的引力和斥力也可以做功，也应该具有势能，我们称之为分子势能。 【注意】物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能，物体的温度越高，分子运动越剧烈，它们的动能越大；当分子间作用力做功时，分子间距发生变化，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。 2．内能。 在物理学中，物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体，不论温度高低，其内部的分子都处在永不停息的无规则运动中，且分子间存在相互作用，因此一切物体在任何情况下都具有内能。 内能的单位：与能量和功的单位相同，内能的单位也是焦耳，简称焦，符号为“J”。 ★特别提醒 ①内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，属于宏观统计量。单纯考虑一个分子的动能和势能没有实际意义； ②任何物体均有内能，无论温度高低，物体内部的分子运动不会停止，因此内能不可能为零； ③内能的大小无法直接测量，只能比较物体内能的大小。 3．影响内能大小的因素 （1）温度：温度是影响内能的主要因素，同一个物体，温度越高，分子运动越剧烈，它具有的内能就越大； （2）质量：物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，组成物体的分子就越多，它具有的内能就越大； （3）体积与状态：分子间存在相互作用力，当分子间作用力做功时，即分子间距离发生变化时，物体体积改变，分子势能也发生变化，而分子间距离的变化最直接影响的就是物体所处的状态。 ▲拓展培优 内能初略计算的方法 内能=分子数量×（单个分子动能+分子势能） 组成物体的分子数量越多，分子的质量越大；分子运动的剧烈程度受温度影响，温度越高，分子运动越快，分子动能越大；分子势能大小与分子间空隙有关，分子间空隙越大，分子势能越大，而分子间距离变化最明显的就是物体的状态发生改变，一般情况下，气态分子势能最大，固态分子势能最小。 这公式是帮助理解内能的影响因素及内能大小判断方法，并不能实际计算内能。 4．内能与机械能的区别 （1）本质属性不同：内能是微观粒子热运动及相互作用的统计性表现，由分子动能与分子势能共同组成；机械能是宏观物体机械运动的量度，由动能与势能组成。 （2）决定因素不同：内能由物体的质量、温度、体积和状态决定；机械能由物体的质量、速度、高度、弹性形变程度决定。 （3）内能不可能为0；机械能可以为0。 【归纳总结】 内能是物体内部分子动能与分子势能的总和；内能大小比较——质量定基数，温度调动能，体积改势能，状态定格局。 【典例1-1】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，它们在本质上是一样的 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 【跟踪训练1】关于内能，下列说法正确的是（　　） A．的物体没有内能 B．内能大小与温度无关 C．具有机械能的物体不一定有内能 D．物体具有内能，也可以同时具有机械能 【跟踪训练2】关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．物体被举高后，分子势能增大 B．海绵容易被压缩是因为分子间有空隙 C．原子、原子核、电子是按空间尺度由大到小排列的 D．质子、中子和电子像行星绕太阳一样绕原子核运动 【典例1-2】关于内能，下列说法中正确的是（　　） A．温度相同的同种物质，质量大的物体内能大 B．温度越高的物体，内能越大 C．机械能增大，物体的内能一定增大 D．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能 【跟踪训练1】关于生活中的物理现象，下列说法正确的是（　　） A．破镜不能重圆，主要是因为分子之间存在斥力 B．“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动 C．60℃的水与40℃的水相比，60℃的水内能更大 D．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力 【跟踪训练2】内能是物体内部所有的分子动能和分子势能的总和。压缩空气时，空气体积明显减小，内能中发生变化的主要是 ；物体温度升高时内能 （选填“增加”或“减少”）。 【典例1-3】下列说法正确的是（　　） A．气体和液体的流动性说明分子之间只有斥力 B．分子间有作用力，所以分子之间有分子势能 C．一个分子的动能和势能之和叫做分子的内能 D．由于内能和机械能都是动能和势能之和，所以它们是同一种能 【跟踪训练1】有科学家制造出了“超离子冰”，“超离子冰”是固态和液态的共存体，状态非常稳定，在压强为的条件下，它的熔点为2607℃。以下判断正确的是（　　） A．“超离子冰”在熔化的过程中，其内部所有分子动能和分子势能的总和增大 B．“超离子冰”状态非常稳定是因为它的分子静止不动 C．“超离子冰”状态非常稳定是因为它的内能为零 D．“超离子冰”熔点高是因为它的分子间只有引力 【跟踪训练2】0℃的冰在熔化过程中，其温度 ，内能 ；（均填变大，变小或不变），多出的这部分能量是以 （选填“分子动能”或“分子势能”）的形式存在的。 题型2 热传递——改变内能的方式之一 1． 热传递 不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差时，能量会从高温处传递到低温处，高温处温度降低，低温处温度升高，直至温度相同，这一现象叫做热传递。 【注意】发生热传递的条件是存在温度差，且一定是高温处传递到低温处，但温度并不是决定内能的唯一因素，温度高的物体内能不一定大，故热传递一定是内能大的传递给内能小的物体这种说法是错误的。 2． 改变物体的内能——热传递 放入冰箱的食品 暖手袋取暖 热汤中的汤勺 图示 现象分析 食品放入温度较低的冰箱后，温度降低，内能减小 手触摸温暖的暖手袋，温度升高，内能变大 汤勺放入温度较高的热汤后，温度升高，内能变大 结论探究 温度不同的物体在相互接触时，高温物体温度降低，内能减少，低温物体温度升高，内能增加；即能量从高温物体传递给低温物体，热传递可以改变物体的内能 ▲拓展培优 对热传递的理解 热传递的条件：相互接触的物体存在温度差； 热传递的方向：自发情况下只能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，在外界做功情况下可以从低温到高温—制冰机原理； 热传递的实质：是内能的传递，能量的形式没有发生变化，且能量的总量保持不变。 【归纳总结】 热传递的条件是系统之间存在温度差，且热量总是自发地从高温物体传向低温物体。 【典例2-1】把一块0℃的冰投入0℃的水中，周围的气温也是0℃，过了一段时间，情况如何（    ） A．冰的质量减少，所得冰水混合物的温度高于0℃ B．水的质量减少，所得冰水混合物的温度低于0℃ C．冰和水的质量都没变，所得冰水混合物的温度仍为0℃ D．以上三种情况都有可能 【跟踪训练1】如图是甲、乙两种质量相等的液体吸收的热量与温度变化的关系图像。若有质量相同、初温相同的甲、乙，放出了相同的热量后，将其混合在一起，则它们之间热量是由 传递到 。 【跟踪训练2】关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 A．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体 B．物体的温度越高，所含的热量越多 C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 D．温度相同的物体接触时不发生热传递 【典例2-2】如图甲所示，小明发现放在同一杯热水中的金属勺摸起来比塑料勺烫，他认为这是两种物质导热性不同造成的，那么，如何比较不同物质的导热性？小明设计了如图乙所示的实验装置，分别将铜丝和铝丝一端浸入装有沸水的烧杯A中，另一端浸入盛有20℃水的试管B中，每隔2min测一次试管中水的温度，记录两组实验数据并绘制了如图丙所示的“温度-时间”图像。已知实验环境气压为1标准大气压。 (1)由丙图推断： （选填“铜”或“铝”）的导热性能更好，依据是： 。 (2)为衡量物质的导热性能，小明类比所学的知识，将实验中“A、B中水的温差与时间的比值”定义为物理量：热导k。则当试管B中水温为30℃时，铜的热导值 。计算分析实验数据可知：导热物质两端温差越大，热导k的值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)小明进一步猜想，热导k可能还与导热物质的长度l和横截面积S有关。于是他又找来几根铜丝浸入图乙的装置中，每次将B中水加热至相同温度，记录加热时间t和铜丝的规格数据如表。 次数 1/m t/min 1 1 1 8 2 4 1 2 3 2 1 4 4 4 0.5 1 5 4 2 4 6 3 3 ①第 （写序号）三次实验是为了探究热导k与导热物质长度l的关系。 ②分析数据可知，当其他条件相同时，热导k与导热物质的横截面积S成 比，与导热物质的长度L成 比。 ③由规律推测：第6次加热时间 min。 【跟踪训练1】阅读短文，回答问题。 热阻 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。 物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比，与横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式，式中称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同，房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为t1；另一侧是低温环境，温度始终为t2，墙壁中形成稳定的热量流动，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比，不同材料叠加时，总的热阻等于不同材料的热阻之和。 （1）在其他因素不变的情况下，导热系数越小，热阻越 （选填“大”或“小”）； （2）铁锅等传热良好的炊具一般用热阻较 （选填“大”或“小”）的材料制成的； （3）如图甲所示，热量在墙壁中传导，t1、t2分别为40℃、10℃，则墙壁正中间（虚线处）的温度为 ℃； （4）如图乙所示，长方体实心铝块的长、宽、高分别为2L、L、3L，当热量从上向下流动时，铝块的热阻为R1，热量从左向右流动时，铝块的热阻为R2，则R1 R2（选填“＞”“＜”或“＝”）； （5）如图丙所示，热量在墙壁中传导，在传导方向上的长度为L1，横截面积为S，导热系数为；在墙壁一侧紧贴一层保温层，保温层与墙壁面积相同，在热传导方向上的长度为L2，导热系数为，则丙图中热量传导过程中的总热阻R= 。 【跟踪训练2】阅读材料，完成下列问题。 热阻 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式，式中λ称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为t1；另一侧是低温环境，温度始终为t2，墙壁中形成稳定的热量流动，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。    （1）铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手。由此可知铜和塑料的导热系数大小：λ铜 λ塑料（填“＞”“＜”或“＝”）； （2）如图甲所示，热量在墙壁中传导，虚线标出的墙壁正中间处的温度为 ； （3）夏天，一杯开水放在桌子上自然冷却，杯中水的温度t随时间变化的大致图像是 ； A．   B．   C．   D．   （4）如图乙所示，热量在墙壁中传导，在传导方向上的长度为L1，横截面积为S，导热系数为λ1；在墙壁一侧紧贴一层保温层，保温层与墙壁面积相同，在热传导方向上的长度为L2，导热系数为λ2，则乙图中热量传导过程中的总热阻R＝ 。 题型3 温度、热量、内能的区别与联系 1． 温度、热量、内能的区别 温度 热量 内能 定义 表示物体的冷热程度，反应分子热运动的剧烈程度 热传递过程中传递能量的多少—内能的变化量 物体内部所有分子动能与分子势能的总和 表述方法 升高、降低、升高到、降低到 吸收、放出 具有、改变、增加、减少 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 2． 温度、热量、内能的联系 （1）同一物体温度升高时，内能一定变大，温度降低时，内能一定减小，对于同一个物体，温度反应了内能的大小； （2）热量是内能的变化量，只有在发生热传递，内能改变时才有热量的说法，就某一状态而言，只有内能，不存在热量； （3）物体内能变化时，温度不一定改变，比如晶体吸热熔化或放热凝固时，内能改变但温度不变。 ★特别提醒 1.“热”在不同的语境下会有不同的含义。比如“今天天气很热”的“热”表示温度；“吸热、放热”的“热”表示“热量”；“摩擦生热”中的“热”表示内能。做题时需结合语境判断实际含义。 2.热传递只是改变内能的一种方式，物体内能变化，不一定是吸收或者放出了热量，还有其他方式改变内能。 【归纳总结】温度是分子运动的剧烈程度，热量是热传递的能量，内能是系统总能量；温度影响热量传递方向，内能变化可体现热量交换。 【典例3-1】关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体一定比温度低的物体含有的热量多 B．物体温度不变，它的内能也不变 C．物体只吸收热量时，它的内能一定增大，温度不一定升高 D．0摄氏度的物体没有内能 【跟踪训练1】关于热量、温度、内能，下列判断正确的是（　　） A．温度不变，内能一定不变 B．内能增加，温度可能不变 C．吸收热量，温度一定升高 D．放出热量，内能可能不变 【跟踪训练2】关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是 A．物体吸热温度一定升高 B．物体的温度越高，所含热量越多 C．内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体 D．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 【典例3-2】如图甲，把两实心铝块（质量mM＞mN）紧紧挨在一起，铝块N传递热量到铝块M，则（　　） A．铝块N的内能一定大于铝块M的内能 B．铝块N的分子热运动一定比铝块M的分子热运动更剧烈 C．这个过程中，铝块N的内能不断增大 D．若把铝块N、M的位置交换（如图乙），则热量将从铝块M传递热量到铝块N 【跟踪训练1】下面关于内能、温度、热量的说法中正确的是（　　） A．温度越高的物体，内能越多 B．物体的内能增加，一定从外界吸收了热量 C．物体的温度升高，内能一定增大 D．热传递过程中，高温物体的热量一定减少 【跟踪训练2】一顿热腾腾的火锅是春节聚餐的绝佳选择，关于火锅汤的说法正确的是（　　） A．滚烫的汤含有的热量多 B．滚烫的汤“热”得烫嘴，“热”表示内能 C．汤的温度升高，内能增加 D．沸腾时，汤吸收热量，温度不变，内能不变 【能力培优练】 1．早晨上学前，妈妈给小胡准备了如图所示的早餐，有煮熟的鸡蛋，蒸熟的馒头和冲好的热牛奶。下列说法正确的是（    ） A．馒头很容易被捏扁，说明分子间有间隙 B．刚煮熟的鸡蛋烫手，说明此时鸡蛋含有大量的热量 C．冲好的牛奶香味四溢，说明分子不停做无规则运动 D．鸡蛋壳一敲就碎，说明力可以改变物体的运动状态 2．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰块内能为0 B．温度高的物体含有的热量多 C．冰吸热熔化时温度不变内能不变 D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差 3．一杯热水放在桌上，一段时间后它的温度降低了，下列分析不正确的是（　　） A．热水具有的内能减小了 B．热水具有的热量减小了 C．热水将部分内能转移给了空气 D．热水放出了热量 4．关于内能、温度、热量，下列说法：①物体内能增大，可能是从外界吸收热量；②物体具有的内能就是物体具有的热量；③0℃的冰块变为同温度的水，内能不变；④物体内能减少时，温度可能不变；⑤热量从高温物体传给低温物体，所以热传递具有方向性；⑥相同质量、相同温度的物体，内能一定相同；⑦物体的内能增大，含有的热量一定增加；⑧锯条锯木板时，锯条的内能增加，木板的内能减少。正确的是（　　） A．①③⑦ B．①④⑦ C．①④⑤ D．②④⑧ 5．下列物理现象或物理量，跟温度高低没有直接关系的是 A．热量 B．热运动 C．热能 D．热传递 6．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．机械能为零的物体，内能也一定为零 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．100℃的水的内能比0℃的水的内能大 D．内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体 7．某种晶体在熔化过程中温度随时间变化的图象如图所示，在第10min该物质处于 态。（选填：固/液/固液共存）；若此时停止加热该晶体。则它的温度将会 （升高、降慢、不变）。这是通过 的方式改变内能。 8．如图所示，某同学做了一个气体膨胀的小实验，他将瓶盖的平滑顶部沾水，翻转后放在可口可乐瓶的瓶口。双手搓热，轻轻地将可乐瓶握实，几秒钟后，将会看到瓶盖在瓶口一直跳动。请你根据所学的物理知识。 （1）分别在夏天和冬天做这个实验，在 （选填“夏天”或“冬天”）效果会更好； （2）分别用小瓶（750毫升）和大瓶（2000毫升）做此实验，选 （选填“小瓶”或“大瓶”）实验效果更好。 9．妈妈把牛奶放入热水中，一会就可以将牛奶温热，这是通过 的方法来增大牛奶的内能。细心的小军还发现吸管的一端都做得很尖，这是利用减小受力面积的方法来增大 。其实牛奶不是被我们吸到嘴里的，而是被 压到嘴里的。 10．把装有食物的碗放在锅里的水中蒸，是生活中常用的一种烹饪方式，如图所示。当锅里的水沸腾以后，碗中的水 达到沸点， 沸腾。（两空均选填“能”“不能”） 11．小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏，两人设计并做了一个实验，他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶，让它们自然冷却，利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。 （1）为保证实验的准确性，实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，还应考虑影响水温变化的其他因素，即保持烧瓶相同、环境因素相同、水的初温及质量相同； （2）按照计划操作，小明与小芳同学把实验测得的时间和温度数据填在下列表格中： 时间 t/min 0 10 20 30 40 … 150 180 泡沫塑料组水温 T1/℃ 90 74 65 60 57 … 21 20 棉絮组水温 T2/℃ 90 70 55 ▲ 33 … 20 20 分析上表数据可知：他们实验时的室内温度是 ℃。经过20min后，泡沫塑料包的烧瓶水温降低了 ℃；而棉絮包的烧瓶水温降低了 ℃。由此可以得出的实验结论是： 保温性能好； （3）除了采用“相同时间内水降低的温度”来比较这两种材料的保温性能外，根据上表数据你还可以采用“ ”方法来比较这两种材料的保温性能； （4）仔细分析水温变化规律则，时间为30min时，棉絮组的水温可能是下列选项中的哪一个？ 。 A．36℃ B．39℃ C．42℃ D．45℃ 【链接中考】 1．（2022·江苏泰州·中考真题）夏天，将饮料放入冰箱冷藏室，饮料温度降低，下列说法正确的是（　　） A．饮料将温度传递给冰箱中的空气 B．饮料放出热量后自身所含热量减少 C．饮料温度降低的过程伴随着内能的转移 D．饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多 2．（2025·江苏连云港·二模）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．0℃的冰块内能为0 B．物体放出热量，温度一定降低 C．物体的温度降低，它的内能一定减少 D．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 3.（2024·江苏徐州·中考真题）熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，用高温熨平衣物，是通过 方式改变物体内能的。宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有 的物理属性。 4．（2023·江苏无锡·三模）如图甲是中国自主研制的首列永磁动力单轨列车，列车安装有高压细水雾灭火系统和制动发电装置。 （1）若测得该列车从甲站出发到达乙站所用的时间为2min，甲、乙两站间的路程为2.4km，则该列车在这两站间行驶的平均速度为多大？ （2）高压细水雾灭火系统的灭火机理： ①窒息作用：细水雾喷入火场后，迅速汽化形成水蒸气，体积急剧膨胀1700~5800倍，在燃烧物周围形成一道屏障阻挡新鲜空气的吸入，火焰将被窒息。 ②高效冷却作用：由于细水雾的雾滴直径很小，在汽化的过程中，能从燃烧物表面或火灾区域吸收大量的热量。按100℃水的汽化热为2257kJ/kg计（汽化热是指在恒定温度下，使某物质由液态转变为气态所需要的热量。），每只喷头喷出的水雾（喷水速度0.133L/s）吸热功率约为多少kW？（不考虑水升温吸收的热量，结果保留整数） （3）列车制动减速的过程中，机械能转化为电能和内能．当列车在平直轨道上制动减速时，电能W1与内能W2之比为9∶16，如图乙是机械能的变化量ΔW与速度变化量Δv的关系图像。若列车从76km/h开始减速，转化成的电能大小为1kW·h，问列车在此过程中： ①产生的内能为多少J？ ②列车的速度将会减小到多少千米每小时？    1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 二、内能 热传递 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 内能及其影响因素 1 题型2 热传递——改变内能的方式之一 6 题型3 温度、热量、内能的区别与联系 14 【能力培优练】 17 【链接中考】 23 【重难题型讲解】 题型1 内能及其影响因素 1． 分子动能与分子势能 知识回顾——分子动理论：分子处在永不停息的无规则运动中；分子间有空隙；分子间同时存在着引力和斥力。 分子动能：运动的物体具有动能，微观层面的分子也在热运动也应该具有动能，我们称之为分子动能。 分子势能：弹力和重力可以做功，分子间相互的引力和斥力也可以做功，也应该具有势能，我们称之为分子势能。 【注意】物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能，物体的温度越高，分子运动越剧烈，它们的动能越大；当分子间作用力做功时，分子间距发生变化，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。 2．内能。 在物理学中，物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。一切物体，不论温度高低，其内部的分子都处在永不停息的无规则运动中，且分子间存在相互作用，因此一切物体在任何情况下都具有内能。 内能的单位：与能量和功的单位相同，内能的单位也是焦耳，简称焦，符号为“J”。 ★特别提醒 ①内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和，属于宏观统计量。单纯考虑一个分子的动能和势能没有实际意义； ②任何物体均有内能，无论温度高低，物体内部的分子运动不会停止，因此内能不可能为零； ③内能的大小无法直接测量，只能比较物体内能的大小。 3．影响内能大小的因素 （1）温度：温度是影响内能的主要因素，同一个物体，温度越高，分子运动越剧烈，它具有的内能就越大； （2）质量：物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，组成物体的分子就越多，它具有的内能就越大； （3）体积与状态：分子间存在相互作用力，当分子间作用力做功时，即分子间距离发生变化时，物体体积改变，分子势能也发生变化，而分子间距离的变化最直接影响的就是物体所处的状态。 ▲拓展培优 内能初略计算的方法 内能=分子数量×（单个分子动能+分子势能） 组成物体的分子数量越多，分子的质量越大；分子运动的剧烈程度受温度影响，温度越高，分子运动越快，分子动能越大；分子势能大小与分子间空隙有关，分子间空隙越大，分子势能越大，而分子间距离变化最明显的就是物体的状态发生改变，一般情况下，气态分子势能最大，固态分子势能最小。 这公式是帮助理解内能的影响因素及内能大小判断方法，并不能实际计算内能。 4．内能与机械能的区别 （1）本质属性不同：内能是微观粒子热运动及相互作用的统计性表现，由分子动能与分子势能共同组成；机械能是宏观物体机械运动的量度，由动能与势能组成。 （2）决定因素不同：内能由物体的质量、温度、体积和状态决定；机械能由物体的质量、速度、高度、弹性形变程度决定。 （3）内能不可能为0；机械能可以为0。 【归纳总结】 内能是物体内部分子动能与分子势能的总和；内能大小比较——质量定基数，温度调动能，体积改势能，状态定格局。 【典例1-1】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，它们在本质上是一样的 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 【详解】A．内能是物体内所有分子热运动的动能和势能之和，而机械能是物体的动能和势能之和，两者本质上不同，一个是宏观的，一个是微观的，故A错误，符合题意； B．运动物体的内能不为零，由于物体运动，故机械能不可能为零，故B正确，不符合题意； C．分子永不停息地运动，任何物体的内能都不为零，而机械能是相对的，与参考平面的选择有关，可以为零，故C正确，不符合题意； D．物体的内能与物体的体积、温度等因素有关，物体的机械能变化时，物体的速率或高度变化，但其体积和温度可能不变，则其内能可以不变，故D正确，不符合题意。 故选A。 【跟踪训练1】关于内能，下列说法正确的是（　　） A．的物体没有内能 B．内能大小与温度无关 C．具有机械能的物体不一定有内能 D．物体具有内能，也可以同时具有机械能 【答案】D 【详解】AC．内能是所有分子的动能和势能之和，故任何一个物体都有内能，具有机械能的物体也一定有内能，故AC错误； B．物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关，故B错误； D．任何一个物体都具有内能，当物体运动时，既具有内能，又具有机械能，所以物体具有内能，也可以同时具有机械能，故D正确。 故选D。 【跟踪训练2】关于粒子和宇宙，下列说法正确的是（　　） A．物体被举高后，分子势能增大 B．海绵容易被压缩是因为分子间有空隙 C．原子、原子核、电子是按空间尺度由大到小排列的 D．质子、中子和电子像行星绕太阳一样绕原子核运动 【答案】C 【详解】A．物体被举高后，物体的重力势能增大，分子间的作用力、距离不变，分子势能不变，故A错误； B．海绵容易被压缩，是因为海绵的多孔结构，不能说明分子间有空隙，故B错误； C．原子是由原子核和核外电子构成的，原子核内有质子，故原子、原子核、电子是按空间尺度由大到小排列的，故C正确； D．原子由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，原子核由带正电的质子和不带电的中子组成，电子就像行星绕太阳运动一样在绕原子核运动，故D错误。 故选C。 【典例1-2】关于内能，下列说法中正确的是（　　） A．温度相同的同种物质，质量大的物体内能大 B．温度越高的物体，内能越大 C．机械能增大，物体的内能一定增大 D．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能 【答案】A 【详解】A．温度相同，代表分子运动的快慢相同，质量越大，分子数越多，则分子动能就大，即内能大，故A正确； B．温度越高的物体，内能越大，这种说法是指不同的物体相互比较，内能是物质内部所有的分子动能和分子势能的总和，应该还与物质的分子数目、分子之间的相互作用力大小、分子间距等多个因素有关，因而在不同物体之间不易比较内能的大小，故B错误； C．内能指构成物体的所有分子的动能和势能之和，它与物体的宏观运动无关，故C错误； D．一切物质的分子都在不停的做无规则运动，所以物体温度再低也有内能，故D错误。 故选A。 【跟踪训练1】关于生活中的物理现象，下列说法正确的是（　　） A．破镜不能重圆，主要是因为分子之间存在斥力 B．“酒香不怕巷子深”说明分子在不停地做无规则运动 C．60℃的水与40℃的水相比，60℃的水内能更大 D．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间有引力 【答案】B 【详解】A．分子间作用力与分子间的距离有关，当分子间距离比较大时，作用力几乎为0。两块镜片之间的距离过大，两个镜片分子间几乎没有引力，无法在分子间作用力作用下聚合成为一个镜片。故A错误； B．酒的分子做无规则的运动，运动到空气中，离酒很远的人也能闻到酒味。故B正确； C．影响物体内能的因素很多，如质量、温度、状态等，无法凭温度一个因素就能比较两个物体内能的大小。故C错误； D．水和酒精混合后体积变小，说明分子间间隙，二者混合时分子填补了这个间隙，使总体积小于二者体积的和。故D错误。 故选B。 【跟踪训练2】内能是物体内部所有的分子动能和分子势能的总和。压缩空气时，空气体积明显减小，内能中发生变化的主要是 ；物体温度升高时内能 （选填“增加”或“减少”）。 【答案】 分子势能 增加 【详解】[1]压缩空气时，空气体积明显减小，分子间距离变化明显，内能中发生变化的主要是分子势能。 [2]一定质量的物体，温度越高，分子热运动越剧烈，物体具有的内能就越大，故选填增加。 【典例1-3】下列说法正确的是（　　） A．气体和液体的流动性说明分子之间只有斥力 B．分子间有作用力，所以分子之间有分子势能 C．一个分子的动能和势能之和叫做分子的内能 D．由于内能和机械能都是动能和势能之和，所以它们是同一种能 【答案】B 【详解】A．气体和液体的流动性主要是由于分子间的距离相对较大，分子间的相互作用力（包括引力和斥力）较弱，使得分子能够相对自由地移动。故A错误； B．分子势能是与分子间相对位置有关的能量。它是分子间由于存在相互作用力而具有的能量。当分子间的距离发生变化时，如果分子间的作用力做了功，那么分子的势能就会发生变化。故B正确； C．内能是物体内部大量分子的热运动的动能和分子势能的总和，而不是单个分子的动能和势能之和。故C错误； D．内能是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，与物体的温度、体积和质量有关。而机械能是物体由于位置或运动而具有的能量，包括动能和势能，与物体的宏观运动状态和相对位置有关。因此，内能和机械能不是同一种能。故D错误。 故选B。 【跟踪训练1】有科学家制造出了“超离子冰”，“超离子冰”是固态和液态的共存体，状态非常稳定，在压强为的条件下，它的熔点为2607℃。以下判断正确的是（　　） A．“超离子冰”在熔化的过程中，其内部所有分子动能和分子势能的总和增大 B．“超离子冰”状态非常稳定是因为它的分子静止不动 C．“超离子冰”状态非常稳定是因为它的内能为零 D．“超离子冰”熔点高是因为它的分子间只有引力 【答案】A 【详解】A．“超离子冰”在熔化的过程中，吸收热量，内能增加，所以其内部所有分子动能和分子势能的总和增大，故A正确； B．“超离子冰”状态非常稳定是指分子间保持紧密的固液共存态不变，每个分子还是会在“原地”进行无规则的振动的，故B错误； C．一切物体都具有内能，因此它的内能不为零，故C错误； D．任何物质的分子之间既存在引力，也存在斥力，故D错误。 故选A。 【跟踪训练2】0℃的冰在熔化过程中，其温度 ，内能 ；（均填变大，变小或不变），多出的这部分能量是以 （选填“分子动能”或“分子势能”）的形式存在的。 【答案】 不变 变大 分子势能 【详解】[1][2]因为0℃的冰熔化成0℃的水需要吸收热量，则内能增大。 [3]因为内能是分子动能和分子势能和总和，由于温度不变，分子平均动能不变，因此多余部分能量应该是分子势能的大小。 题型2 热传递——改变内能的方式之一 1． 热传递 不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差时，能量会从高温处传递到低温处，高温处温度降低，低温处温度升高，直至温度相同，这一现象叫做热传递。 【注意】发生热传递的条件是存在温度差，且一定是高温处传递到低温处，但温度并不是决定内能的唯一因素，温度高的物体内能不一定大，故热传递一定是内能大的传递给内能小的物体这种说法是错误的。 2． 改变物体的内能——热传递 放入冰箱的食品 暖手袋取暖 热汤中的汤勺 图示 现象分析 食品放入温度较低的冰箱后，温度降低，内能减小 手触摸温暖的暖手袋，温度升高，内能变大 汤勺放入温度较高的热汤后，温度升高，内能变大 结论探究 温度不同的物体在相互接触时，高温物体温度降低，内能减少，低温物体温度升高，内能增加；即能量从高温物体传递给低温物体，热传递可以改变物体的内能 ▲拓展培优 对热传递的理解 热传递的条件：相互接触的物体存在温度差； 热传递的方向：自发情况下只能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，在外界做功情况下可以从低温到高温—制冰机原理； 热传递的实质：是内能的传递，能量的形式没有发生变化，且能量的总量保持不变。 【归纳总结】 热传递的条件是系统之间存在温度差，且热量总是自发地从高温物体传向低温物体。 【典例2-1】把一块0℃的冰投入0℃的水中，周围的气温也是0℃，过了一段时间，情况如何（    ） A．冰的质量减少，所得冰水混合物的温度高于0℃ B．水的质量减少，所得冰水混合物的温度低于0℃ C．冰和水的质量都没变，所得冰水混合物的温度仍为0℃ D．以上三种情况都有可能 【答案】C 【详解】把一块0℃的冰投入0℃的水中，周围的气温也是0℃，则温度相同，不会发生热传递，所以冰块不能吸热，水也不能放热，则冰块不会熔化，水也不会凝固。所以冰和水的质量都没变，所得冰水混合物的温度仍为0℃。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【跟踪训练1】如图是甲、乙两种质量相等的液体吸收的热量与温度变化的关系图像。若有质量相同、初温相同的甲、乙，放出了相同的热量后，将其混合在一起，则它们之间热量是由 传递到 。 【答案】 乙 甲 【详解】[1][2]由图像知，吸收的热量相同时，甲液体升高的温度多，由Q=cmΔt可知，当吸收的热量、质量相同时，比热容和温度的变化量成反比，因此c甲＜c乙，质量相同、初温相同的甲、乙两种液体，放出相同的热量，乙的比热容大，乙的温度变化小，故乙的末温高一些，而甲的末温低一些，所以它们之间热量是由乙传递到甲。 【跟踪训练2】关于温度、内能和热量,下列说法正确的是 A．热传递中温度总是从热的物体传给冷的物体 B．物体的温度越高，所含的热量越多 C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 D．温度相同的物体接触时不发生热传递 【答案】D 【详解】A、热传递中传递的是热量（能量），不能说传递温度；故A错误； B、热量是一个过程量，不能说“某物体含有或具有多少热量”；故B错误； C、内能大的物体温度不一定高，热传递中内能是从温度高的物体传递给温度低的物体；故C错误； D、发生热传递时，热量从是从温度高的物体传递给温度低的物体，温度相同的物体接触时不发生热传递；故D正确． 故选D． 【点睛】温度、热量、内能是不太容易理解，容易混淆的量，温度是一个状态量，实质是物体内分子运动的剧烈程度；热量是个过程量，表示热传递过程中内能改变多少的量度；内能是物体内部所有分子的动能与势能的总和，注意加深理解，多练习． 【典例2-2】如图甲所示，小明发现放在同一杯热水中的金属勺摸起来比塑料勺烫，他认为这是两种物质导热性不同造成的，那么，如何比较不同物质的导热性？小明设计了如图乙所示的实验装置，分别将铜丝和铝丝一端浸入装有沸水的烧杯A中，另一端浸入盛有20℃水的试管B中，每隔2min测一次试管中水的温度，记录两组实验数据并绘制了如图丙所示的“温度-时间”图像。已知实验环境气压为1标准大气压。 (1)由丙图推断： （选填“铜”或“铝”）的导热性能更好，依据是： 。 (2)为衡量物质的导热性能，小明类比所学的知识，将实验中“A、B中水的温差与时间的比值”定义为物理量：热导k。则当试管B中水温为30℃时，铜的热导值 。计算分析实验数据可知：导热物质两端温差越大，热导k的值 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (3)小明进一步猜想，热导k可能还与导热物质的长度l和横截面积S有关。于是他又找来几根铜丝浸入图乙的装置中，每次将B中水加热至相同温度，记录加热时间t和铜丝的规格数据如表。 次数 1/m t/min 1 1 1 8 2 4 1 2 3 2 1 4 4 4 0.5 1 5 4 2 4 6 3 3 ①第 （写序号）三次实验是为了探究热导k与导热物质长度l的关系。 ②分析数据可知，当其他条件相同时，热导k与导热物质的横截面积S成 比，与导热物质的长度L成 比。 ③由规律推测：第6次加热时间 min。 【答案】(1) 铜 相同时间内传递热量多的导热性能好 (2) 变大 (3) 2、4、5 正 反 8 【详解】（1）[1][2]相同时间内试管内水的温度升高大的，导热性能好，从图丙可知用铜丝时试管内水的温度高，说明铜丝的导热性能好，依据是：相同时间内传递热量多的导热性能好。 （2）由于A、B中水的温差与时间的比值为热导k，则当试管B中水温为30℃时，铜的热导值为 由图知同种物质，导热物质两端温差越大，时间越小，但A、B中水的温差与时间的比值变大，即热导k的值变大。 （3）①要探究热导k与导热物质长度l的关系，需要控制横截面积相同，改变导热物质长度l，实验2、4、5符合题意。 ②分析数据1、2、3的实验可知，导热物质的长度相同、横截面积不同，且横截面积变成2倍，加热时间变成原来的，热导k会变为原来的2倍，故可以得出：当其他条件相同时，热导k与导热物质的横截面积S成正比。 由2、4、5的实验可知，横截面积相同，导热物质的长度变成2倍，加热时间变成原来的2倍，热导k会变为原来的，故可以得出：当其他条件相同时，热导k与导热物质的长度l成反比。 ③由2、4、5的实验可知，横截面积相同，导热物质的长度变成2倍，加热时间变成原来的2倍，热导k会变为原来的，故可以得出：当其他条件相同时，热导k与导热物质的长度l成反比；由1、6的数据知横截面积变成原来的3倍，加热时间变成原来的，长度变成原来的3倍，加热时间变成原来的3倍，所以加热时间不变，仍为8min。 【跟踪训练1】阅读短文，回答问题。 热阻 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。 物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比，与横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式，式中称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同，房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为t1；另一侧是低温环境，温度始终为t2，墙壁中形成稳定的热量流动，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比，不同材料叠加时，总的热阻等于不同材料的热阻之和。 （1）在其他因素不变的情况下，导热系数越小，热阻越 （选填“大”或“小”）； （2）铁锅等传热良好的炊具一般用热阻较 （选填“大”或“小”）的材料制成的； （3）如图甲所示，热量在墙壁中传导，t1、t2分别为40℃、10℃，则墙壁正中间（虚线处）的温度为 ℃； （4）如图乙所示，长方体实心铝块的长、宽、高分别为2L、L、3L，当热量从上向下流动时，铝块的热阻为R1，热量从左向右流动时，铝块的热阻为R2，则R1 R2（选填“＞”“＜”或“＝”）； （5）如图丙所示，热量在墙壁中传导，在传导方向上的长度为L1，横截面积为S，导热系数为；在墙壁一侧紧贴一层保温层，保温层与墙壁面积相同，在热传导方向上的长度为L2，导热系数为，则丙图中热量传导过程中的总热阻R= 。 【答案】 大 小 25 ＞ 【详解】（1）（2）[1][2]物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式为，式中λ称为材料的导热系数， 分析函数关系可知，在其他因素不变的情况下，导热系数越小，热阻越大，导热能力越差；导热系数越大，热阻越小，导热能力越强，所以铁锅等传热良好的炊具一般用热阻较小的材料制成的。 （3）[3]由题意：如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为t1；另一侧是低温环境，温度始终为t2，墙壁中形成稳定的热量流动，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。则可得如下关系式 热量在墙壁中传导时形成稳定的热量流动，则热量传递到中间和末端时的热量相等，设墙壁正中间处的温度为t中，由上公式可得 解得t中=25℃。 （4）[4]图乙中，当热量从上向下流动时，由知，铝块的热阻为 热量从左向右流动时，铝块的热阻为 比较可知R1＞R2。 （5）[5]由可得，传导长度为L1的墙壁的热阻为 传导长度为L2的保温层的热阻为 不同材料叠加时，总的热阻等于不同材料的热阻之和，则丙图中热量传导过程中的总热阻 【跟踪训练2】阅读材料，完成下列问题。 热阻 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用R表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式，式中λ称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为t1；另一侧是低温环境，温度始终为t2，墙壁中形成稳定的热量流动，则单位时间内从高温环境传导到低温环境的热量Q与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。    （1）铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手。由此可知铜和塑料的导热系数大小：λ铜 λ塑料（填“＞”“＜”或“＝”）； （2）如图甲所示，热量在墙壁中传导，虚线标出的墙壁正中间处的温度为 ； （3）夏天，一杯开水放在桌子上自然冷却，杯中水的温度t随时间变化的大致图像是 ； A．   B．   C．   D．   （4）如图乙所示，热量在墙壁中传导，在传导方向上的长度为L1，横截面积为S，导热系数为λ1；在墙壁一侧紧贴一层保温层，保温层与墙壁面积相同，在热传导方向上的长度为L2，导热系数为λ2，则乙图中热量传导过程中的总热阻R＝ 。 【答案】 ＞ B 【详解】（1）[1]铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手，说明塑料的传热性能差，根据题意知：导热系数越小，热阻越大，导热能力越差，所以铜导热系数大于塑料的导热系数，即 （2）[2]墙壁中形成稳定的热量流动，相同时间内，温度的减少相同，所以墙壁正中间处的温度为 （3）[3]由题意知，夏天，一杯开水放在桌子上自然冷却，杯中水的温度t随时间变化是逐渐降低，而且越来越慢，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）[4]根据“物体的热阻与物体在热传导方向上的长度L成正比、与横截面积S成反比，还与物体的材料有关，关系式，式中λ称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同”知，乙图中热量传导过程中的总热阻R为 题型3 温度、热量、内能的区别与联系 1． 温度、热量、内能的区别 温度 热量 内能 定义 表示物体的冷热程度，反应分子热运动的剧烈程度 热传递过程中传递能量的多少—内能的变化量 物体内部所有分子动能与分子势能的总和 表述方法 升高、降低、升高到、降低到 吸收、放出 具有、改变、增加、减少 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 2． 温度、热量、内能的联系 （1）同一物体温度升高时，内能一定变大，温度降低时，内能一定减小，对于同一个物体，温度反应了内能的大小； （2）热量是内能的变化量，只有在发生热传递，内能改变时才有热量的说法，就某一状态而言，只有内能，不存在热量； （3）物体内能变化时，温度不一定改变，比如晶体吸热熔化或放热凝固时，内能改变但温度不变。 ★特别提醒 1.“热”在不同的语境下会有不同的含义。比如“今天天气很热”的“热”表示温度；“吸热、放热”的“热”表示“热量”；“摩擦生热”中的“热”表示内能。做题时需结合语境判断实际含义。 2.热传递只是改变内能的一种方式，物体内能变化，不一定是吸收或者放出了热量，还有其他方式改变内能。 【归纳总结】温度是分子运动的剧烈程度，热量是热传递的能量，内能是系统总能量；温度影响热量传递方向，内能变化可体现热量交换。 【典例3-1】关于温度、热量、内能的关系，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的物体一定比温度低的物体含有的热量多 B．物体温度不变，它的内能也不变 C．物体只吸收热量时，它的内能一定增大，温度不一定升高 D．0摄氏度的物体没有内能 【答案】C 【详解】A．由于内能大小跟质量、温度、状态和物质的种类有关，所以只知道温度高低，不能判断物体内能的大小，热量是过程量，不能说物体含有热量，故A错误； B．晶体熔化时，不断吸收热量，晶体温度保持不变，但它的内能不断增大，故B错误，C正确； D．任何温度的物体都具有内能，所以0摄氏度的物体也有内能，故D错误。 故选C。 【跟踪训练1】关于热量、温度、内能，下列判断正确的是（　　） A．温度不变，内能一定不变 B．内能增加，温度可能不变 C．吸收热量，温度一定升高 D．放出热量，内能可能不变 【答案】B 【详解】AB．物体的温度不变，它的内能不一定不变，例如晶体的熔化过程，尽管温度不变，但是它的内能是增加的，故A错误；B正确； C．晶体熔化时，不断吸收热量，但是温度保持不变。故C错误； D．放出热量，内能减小。故D错误。 故选B。 【跟踪训练2】关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是 A．物体吸热温度一定升高 B．物体的温度越高，所含热量越多 C．内能小的物体也可能将热量传给内能大的物体 D．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 【答案】C 【分析】注意这些知识的理解和掌握：（1）热量是一个过程量，不能说含有多少热量； （2）内能的大小与物体的质量、温度有关； （3）物体的内能发生变化，可能表现在物体的温度变化，也可能是状态的变化； 【详解】A. 物体吸热温度不一定升高，如晶体熔化时吸热，但温度不变，故A错误； B. 热量是热传递过程中内能变化多少的量度，与温度高低没有关系，热量不能用含有来修饰，故B错误； C. 内能由质量、温度、状态等多个因素决定，内能小的物体也可能温度高，所以可能将热量传给内能大的物体，故C正确； D. 内能由质量、温度、状态等多个因素决定，所以温度高的物体内能不一定大，故D错误． 故选C． 【典例3-2】如图甲，把两实心铝块（质量mM＞mN）紧紧挨在一起，铝块N传递热量到铝块M，则（　　） A．铝块N的内能一定大于铝块M的内能 B．铝块N的分子热运动一定比铝块M的分子热运动更剧烈 C．这个过程中，铝块N的内能不断增大 D．若把铝块N、M的位置交换（如图乙），则热量将从铝块M传递热量到铝块N 【答案】B 【详解】热传递是物理学上的一个物理现象，是指由于温度差引起的热能传递现象。热传递中用热量量度物体内能的改变。只要在物体内部或物体间有温度差存在，热能就必然从高温到低温处传递。 A．内能的大小不仅与温度有关，还与分子数目、物质状态有关，M的质量大，但是温度低，故内能的大小无法判断， A错误； B．分子的热运动与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。铝块N传递热量到铝块M，说明铝块N的温度比铝块M大，铝块N的分子的热运动更剧烈，故B正确； C．由题意可知，铝块N放出热量内能减小，而不是增大，故C错误； D．只要在物体内部或物体间有温度差存在，热能就必然从高温到低温处传递，与物体之间的位置无关，故D错误。 故选B。 【跟踪训练1】下面关于内能、温度、热量的说法中正确的是（　　） A．温度越高的物体，内能越多 B．物体的内能增加，一定从外界吸收了热量 C．物体的温度升高，内能一定增大 D．热传递过程中，高温物体的热量一定减少 【答案】C 【详解】A．内能的多少，除了与物体的温度有关，对于不同的物体，内能的多少还与质量有关，故A错误； B．改变内能的方法有做功和热传递两种，所以物体的内能增加，有可能是从外界吸收了热量，也有可能是外界对物体做了功，故B错误； C．物体的温度升高，有可能是外界对物体做了功，也有可能是从外界吸收了热量，但无论那种，温度升高，物体的内能一定会增大，故C正确； D．热量是热传递过程中传递能量的多少，它是一个过程量，只能说吸收或放出热量，不能说是哪个物体的热量，故D错误。 故选C。 【跟踪训练2】一顿热腾腾的火锅是春节聚餐的绝佳选择，关于火锅汤的说法正确的是（　　） A．滚烫的汤含有的热量多 B．滚烫的汤“热”得烫嘴，“热”表示内能 C．汤的温度升高，内能增加 D．沸腾时，汤吸收热量，温度不变，内能不变 【答案】C 【详解】A．热量是过程量，不能说“含有”热量，故A错误； B．刚出锅的食材“热”得烫嘴，“热”表示的是温度，故B错误； C．随着不断加热，火锅汤吸收热量，温度升高，内能增加，故C正确； D．火锅汤在沸腾过程中吸收热量，温度不变，内能增加，故D错误。 故选C。 【能力培优练】 1．早晨上学前，妈妈给小胡准备了如图所示的早餐，有煮熟的鸡蛋，蒸熟的馒头和冲好的热牛奶。下列说法正确的是（    ） A．馒头很容易被捏扁，说明分子间有间隙 B．刚煮熟的鸡蛋烫手，说明此时鸡蛋含有大量的热量 C．冲好的牛奶香味四溢，说明分子不停做无规则运动 D．鸡蛋壳一敲就碎，说明力可以改变物体的运动状态 【答案】C 【详解】A．馒头很容易被捏扁，是由于馒头质地松软，在外力作用下发生形变，不能说明分子间有间隙；分子间隙是微观现象，宏观形变不能直接证明分子间隙的存在，故A错误； B．刚煮熟的鸡蛋烫手，说明鸡蛋的温度较高，热量是过程量，不能说“含有热量”， 故B错误； C．冲好的牛奶香味四溢，是由于牛奶中的香味分子扩散到空气中，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确； D．鸡蛋壳一敲就碎，说明力可以改变物体的形状，故D错误。 故选C。 2．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰块内能为0 B．温度高的物体含有的热量多 C．冰吸热熔化时温度不变内能不变 D．两个发生热传递的物体之间一定存在温度差 【答案】D 【详解】A．一切物体都具有内能，温度为0℃的冰块也有内能，故A错误； B．热量是一个过程量，不能说含有或具有热量，故B错误； C．冰吸热熔化时温度不变，但内能增加，故C错误； D．两个物体之间发生热传递的条件是必须有温度差，则热量总是从高温物体传给低温物体，故D正确。 故选D。 3．一杯热水放在桌上，一段时间后它的温度降低了，下列分析不正确的是（　　） A．热水具有的内能减小了 B．热水具有的热量减小了 C．热水将部分内能转移给了空气 D．热水放出了热量 【答案】B 【详解】ACD．一杯热水放在桌上，一段时间后它的温度降低了，热水放出热量，空气吸收了热量，热水的内能减小，空气的内能增加，故ACD正确，不符合题意； B．热量是过程量，不能用含有、具有等词修饰，故B错误，符合题意。 故选B。 4．关于内能、温度、热量，下列说法：①物体内能增大，可能是从外界吸收热量；②物体具有的内能就是物体具有的热量；③0℃的冰块变为同温度的水，内能不变；④物体内能减少时，温度可能不变；⑤热量从高温物体传给低温物体，所以热传递具有方向性；⑥相同质量、相同温度的物体，内能一定相同；⑦物体的内能增大，含有的热量一定增加；⑧锯条锯木板时，锯条的内能增加，木板的内能减少。正确的是（　　） A．①③⑦ B．①④⑦ C．①④⑤ D．②④⑧ 【答案】C 【详解】①物体内能增大，可能是从外界吸收热量，也可能是外界对物体做功，故①正确； ②物体具有的内能是它所有分子动能和分子势能的总和，是状态量；热量是热传递过程中物体内能改变的多少，是过程量；故②错误； ③0℃的冰块变为同温度的水，是冰的熔化过程，需要吸收热量，内能增大，故③错误； ④物体内能减少时，温度可能不变，如晶体凝固，故④正确； ⑤热量总是自发地从高温物体传给低温物体，是因为热传递具有方向性，实质是能量的转移具有方向性，故⑤正确； ⑥相同质量、相同温度的物体，内能不一定相同，如冰熔化成水后，质量和温度均未变化，但是内能增大，故⑥错误； ⑦物体的内能增大，但是不能说含有热量，热量是指热传递过程中物体内能的改变量，故⑦错误； ⑧锯条锯木板时，由于摩擦生热，锯条和木板的温度都升高，锯条的内能增加，木板的内能也增加，故⑧错误。 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．下列物理现象或物理量，跟温度高低没有直接关系的是 A．热量 B．热运动 C．热能 D．热传递 【答案】A 【详解】热量是一个过程量，是指发生热传递时，传递内能的多少，而温度高低是一个状态量；故热量与温度没有直接关系；故A符合题意；物体的温度越高，分子的热运动越剧烈；可见热运动与温度有直接关系；故B不符题意；物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，具有的热能就越大；可见热能与温度有直接关系；故C不符题意；热传递是发生在温度不同的物体接触时产生的物理现象，与温度有直接关系；故D不符合题意；故选A． 6．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．机械能为零的物体，内能也一定为零 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．100℃的水的内能比0℃的水的内能大 D．内能小的物体不可能将热量传递给内能大的物体 【答案】B 【详解】A．内能和机械能是两种不同形式的能量，机械能为零的物体，内能不一定为零，故A错误； B．冰熔化时，吸收热量，温度保持不变，但它的内能增加，故B正确； C．内能的大小与物体的质量、温度、物态有关，在不明确水的质量时，100℃的水的内能不一定比0℃的水的内能大，故C错误； D．热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能小的物体可能温度高，因此内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体，故D错误。 故选B。 7．某种晶体在熔化过程中温度随时间变化的图象如图所示，在第10min该物质处于 态。（选填：固/液/固液共存）；若此时停止加热该晶体。则它的温度将会 （升高、降慢、不变）。这是通过 的方式改变内能。 【答案】 固液共存 不变 热传递 【详解】[1]读图象可知，该晶体从第6分钟开始熔化，到第14分钟熔化完毕。第10分钟，物质正在熔化，处于固液共存状态。 [2]当停止对物质加热后，正在熔化的物质停止熔化，此时物质温度为340摄氏度，会向外界放热。此时部分液体会凝固成为固体，但温度保持在凝固点不变。 [3]高温物体将内能传递给低温物体，本身内能减小。这是通过热传递的方式改变内能。 8．如图所示，某同学做了一个气体膨胀的小实验，他将瓶盖的平滑顶部沾水，翻转后放在可口可乐瓶的瓶口。双手搓热，轻轻地将可乐瓶握实，几秒钟后，将会看到瓶盖在瓶口一直跳动。请你根据所学的物理知识。 （1）分别在夏天和冬天做这个实验，在 （选填“夏天”或“冬天”）效果会更好； （2）分别用小瓶（750毫升）和大瓶（2000毫升）做此实验，选 （选填“小瓶”或“大瓶”）实验效果更好。 【答案】 冬天 小瓶 【详解】（1）[1]用搓热的手握住可乐瓶，瓶盖会跳动，是因为热量由手传递给瓶内空气，则空气受热体积膨胀，推动瓶盖。那么手与瓶的温度相差越多，瓶内空气得到的热量就越多，受热膨胀越明显，推动瓶盖的运动也越明显，所以在冬天，实验效果会更好。 （2）[2]为了让瓶内空气吸收相同热量时，体积膨胀更明显，应选择小瓶做实验，这样由于可乐吸收的热量减少，对实验效果的影响会更小。 9．妈妈把牛奶放入热水中，一会就可以将牛奶温热，这是通过 的方法来增大牛奶的内能。细心的小军还发现吸管的一端都做得很尖，这是利用减小受力面积的方法来增大 。其实牛奶不是被我们吸到嘴里的，而是被 压到嘴里的。 【答案】 热传递 压强 大气压 【详解】[1]热牛奶时，热水的热量传递给牛奶，所以是通过热传递增大牛奶内能。 [2]吸管一端尖，是通过减小受力面积，在压力一定时，可以增大压强。 [3]用吸管吸牛奶时，先吸走管内空气，管内气压减小，外界大气压就把牛奶压入嘴里。 10．把装有食物的碗放在锅里的水中蒸，是生活中常用的一种烹饪方式，如图所示。当锅里的水沸腾以后，碗中的水 达到沸点， 沸腾。（两空均选填“能”“不能”） 【答案】 能 不能 【详解】[1]图示中，锅里的水沸腾后，碗中的水温度低于沸点，能吸收热量，最终温度能达到沸点。 [2]当碗中的水达到沸点后，锅里的和碗中的水温度相同，碗中的水不能继续吸热，所以不能沸腾。 11．小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏，两人设计并做了一个实验，他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶，让它们自然冷却，利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。 （1）为保证实验的准确性，实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，还应考虑影响水温变化的其他因素，即保持烧瓶相同、环境因素相同、水的初温及质量相同； （2）按照计划操作，小明与小芳同学把实验测得的时间和温度数据填在下列表格中： 时间 t/min 0 10 20 30 40 … 150 180 泡沫塑料组水温 T1/℃ 90 74 65 60 57 … 21 20 棉絮组水温 T2/℃ 90 70 55 ▲ 33 … 20 20 分析上表数据可知：他们实验时的室内温度是 ℃。经过20min后，泡沫塑料包的烧瓶水温降低了 ℃；而棉絮包的烧瓶水温降低了 ℃。由此可以得出的实验结论是： 保温性能好； （3）除了采用“相同时间内水降低的温度”来比较这两种材料的保温性能外，根据上表数据你还可以采用“ ”方法来比较这两种材料的保温性能； （4）仔细分析水温变化规律则，时间为30min时，棉絮组的水温可能是下列选项中的哪一个？ 。 A．36℃ B．39℃ C．42℃ D．45℃ 【答案】 20 25 35 泡沫塑料 让两瓶水降低相同的温度比较所用时间 C 【详解】（2）[1]当密闭烧瓶内水的温度达到室温时，水的温度不在发生变化，由表格中棉絮组第150min、180min的数据可知，实验时的室内温度是20℃。 [2][3]由表格数据可知，经过20分钟，泡沫塑料包的烧瓶温度从90℃降到65℃，降低了25℃；而棉絮包的烧瓶水从90℃降到55℃，降了35℃。 [4]由此可知，相同时间内，泡沫塑料包的烧瓶水温降低少，其保温性能好。 （3）[5]实验中采用的是相同时间内比较温度的方法来显示这两种材料的保温性能，另外还可以让两瓶水降低相同的温度比较所用时间的方法来显示这两种材料的保温性能。 （4）[6]根据表格数据可知温度较高时，水温下降较快，温度较低时，水温下降较慢，由表格数据知棉絮组0﹣10min内下降的温度为20℃，10min﹣20min内下降的温度为15℃，则20min﹣30min内下降的温度要小于15℃，由55℃﹣15℃＝40℃知30min时的温度必大于40℃，由于55℃和33℃的中间值为44℃，根据温度越低，水温下降越慢知30min时的温度必小于44℃，则30min时的温度为大于40℃且小于44℃，符合要求的选项为C。 故选C。 【链接中考】 1．（2022·江苏泰州·中考真题）夏天，将饮料放入冰箱冷藏室，饮料温度降低，下列说法正确的是（　　） A．饮料将温度传递给冰箱中的空气 B．饮料放出热量后自身所含热量减少 C．饮料温度降低的过程伴随着内能的转移 D．饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多 【答案】C 【详解】A．饮料和冰箱冷藏室里的空气温度不同，两者会发生热传递，温度高的饮料会放出热量，将热量传给冰箱中的空气，故A错误； B．饮料放出热量后温度降低，内能减少，热量是过程量，不能用含有、具有来描述，故B错误； C．发生热传递时，饮料放出热量，内 能减少，温度降低，冰箱冷藏室里的气体吸收热量，内能增加，温度升高，所以饮料温度降低的过程伴随着内能的转移，给C正确； D．饮料放热是因为饮料温度比冰箱中空气的温度高，温度高不一定内能多，内能还与物体的质量等因素有关，故D错误。 故选C。 2．（2025·江苏连云港·二模）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（    ） A．0℃的冰块内能为0 B．物体放出热量，温度一定降低 C．物体的温度降低，它的内能一定减少 D．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 【答案】C 【详解】A．一切物体都有内能，0℃冰块的分子仍在运动，内能不为0，故A错误； B．物体放出热量时，内能降低，温度可能不变，如晶体凝固时，放出热量，温度不变，故B错误； C．物体的温度降低，分子热运动减弱，分子动能减少，因此内能一定减少，故C正确； D．热传递只是改变内能的方法之一，物体的内能增加，不一定是吸收热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。 故选C。 3.（2024·江苏徐州·中考真题）熨斗古代亦称“火斗”，最早出现于西汉，以青铜质地为主，用高温熨平衣物，是通过 方式改变物体内能的。宋元时期，出现了如图所示带木把的熨斗，相比金属把，使用更安全，是由于木头具有 的物理属性。 【答案】 热传递 隔热性好/导热性差 【详解】[1]用高温熨平衣物，是通过热传递的方式改变物体内能的。 [2]木头具有导热性差的物理属性，所以相比金属把，使用更安全。 4．（2023·江苏无锡·三模）如图甲是中国自主研制的首列永磁动力单轨列车，列车安装有高压细水雾灭火系统和制动发电装置。 （1）若测得该列车从甲站出发到达乙站所用的时间为2min，甲、乙两站间的路程为2.4km，则该列车在这两站间行驶的平均速度为多大？ （2）高压细水雾灭火系统的灭火机理： ①窒息作用：细水雾喷入火场后，迅速汽化形成水蒸气，体积急剧膨胀1700~5800倍，在燃烧物周围形成一道屏障阻挡新鲜空气的吸入，火焰将被窒息。 ②高效冷却作用：由于细水雾的雾滴直径很小，在汽化的过程中，能从燃烧物表面或火灾区域吸收大量的热量。按100℃水的汽化热为2257kJ/kg计（汽化热是指在恒定温度下，使某物质由液态转变为气态所需要的热量。），每只喷头喷出的水雾（喷水速度0.133L/s）吸热功率约为多少kW？（不考虑水升温吸收的热量，结果保留整数） （3）列车制动减速的过程中，机械能转化为电能和内能．当列车在平直轨道上制动减速时，电能W1与内能W2之比为9∶16，如图乙是机械能的变化量ΔW与速度变化量Δv的关系图像。若列车从76km/h开始减速，转化成的电能大小为1kW·h，问列车在此过程中： ①产生的内能为多少J？ ②列车的速度将会减小到多少千米每小时？    【答案】（1）72km/h；（2）300kW；（3）①6.4×106J；②40km/h 【详解】解：（1）列车在这两站间行驶的平均速度 . （2）由于喷水速度0.133L/s，每只喷头1s喷出的质量为 m=ρV=1.0×103kg/m3×0.133×10-3m3=0.133kg 每只喷头喷出的水雾吸热功率为 （3）①由题意可得转化的内能为 ②此过程消耗的机械能为 ΔW=W1+W2=3.6×106J+6.4×106J=1×107J 查图乙可知 Δv=10m/s=36km/h 列车的速度将会减小到 v2=v1-Δv=76km/h-36km/h=40km/h 答：（1）该列车在这两站间行驶的平均速度为72km/h； （2）每只喷头喷出的水雾（喷水速度0.133L/s）吸热功率约为300kW； （3）①产生的内能为6.4×106J； ②列车的速度将会减小到40km/h。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$