13.3 内能 同步课堂2025-2026学年人教版(2024)九年级物理全册
2025-07-11
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内容正文:
13.3 内能
知识点目录
【知识点1】内能 1
【知识点2】物体内能的改变 5
【知识点3】温度、热量和内能的关系 9
学习目标
1.理解内能的概念,知道影响物体内能大小的因素。(重点)
2.知道做功和热传递均可以改变物体的内能,能结合实例判断改变内能的方式是做功还是热传递。(重难点)
3.能判断热量、内能和温度之间的关系。(难点)
知识点1
知识点
【知识点1】内能
1.内能的概念
(1)概念和单位:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。内能的单位是焦耳,简称焦,符号J。
(2)分子动能:分子在永不停息地做着无规则的热运动。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,分子运动得越快,它们的动能越大。
(3)由于分子之间具有一定的距离,也具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能。分子间距发生变化时,物体的体积也会变,所以分子势能与物体的体积有关。
注意:内能是指物体的内能,不是分子的,所以,单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
2.影响内能大小的因素
(1)温度:温度是影响物体内能最主要的因素,同一个物体,温度越高,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,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大。
(3)体积:物体的内能还和物体的体积有关。物体质量一定时,物体的体积越大,分子间的势能越大,物体的内能就越大。
此外,物体的内能还与物质种类及物质状态有关。
3.内能与机械能的区别:内能与分子热运动和分子间相互作用有关,机械能与整个物体的机械运动情况有关,它们是两种不同形式的能量。一切物体都有内能,但不是所有的物体都具有机械能。
4.内能和机械能的转化:通过做功可以实现内能和机械能之间的转化。
(1)通过做功,机械能可以转化为内能。例如,打气筒打气时下压把手,压缩筒内气体,气体内能增大,机械能转化为内能。又如热机的压缩冲程。
(2)通过做功,内能可以转化为机械能。例如,在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。又如热机的做功冲程。
通过做功,可以实现内能与其他形式能的转化。
典型例题
例1:
【例1】(2025•大通县模拟)一杯水的温度由10℃升高到20℃,水的内能 (选填“增加”或“减少”);在阳光照射下的海边,沙子更烫,而海水更凉快,原因是海水的 更大。
【答案】增加;比热容。
【分析】内能的大小与温度、质量、状态等因素有关;水具有较大的比热容,在同样情况下,温度变化不明显。
【解答】解:一杯水的温度由10℃升高到20℃,温度升高,质量不变,内能增加;
海水的温度明显低于沙子的温度,是因为水具有较大的比热容,在吸收相同的热量的情况下,同质量的水和沙子,水升高的温度低。
故答案为:增加;比热容。
【例2】(2024秋•平果市期末)温度相同质量不同的铜块,使它们分别放出相同的热量后,将两铜块相互接触,接触过程中它们的内能变化正确的是( )
A.大铜块的内能减小,小铜块的内能增大
B.两铜块的内能不变
C.两铜块的内能都变大
D.小铜块的内能减小,大铜块的内能增大
【答案】A
【分析】解决此题要知道热传递发生的条件是要有温度差,结合热量的公式Q=cmΔt进行分析解答。
【解答】解:由公式Q=cmΔt可知,Δt,已知两个都是铜块,所以比热容相同;当它们放出相同的热量后,质量大的温度变化小,因他们初温相同,故大铜块的温度高于小铜块的温度,因此热量会从大铜块传递给小铜块,所以大铜块的内能减小,小铜块的内能增大。
故选:A。
【点评】本题主要考查学生对:热传递的条件及热量公式的了解和掌握。
【例3】(2025•玉林三模)茶是中华民族的传统饮品,泡茶时向杯里加开水,茶叶的内能会 (选填“增大”、“减小”或“不变”),打开杯盖茶香四溢,说明分子在不停地做 。
【答案】增大;无规则运动。
【分析】物体的内能与温度有关,温度升高,内能增加。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
【解答】解:当向杯里加开水泡茶时,茶叶吸收热量,温度升高,其内能会增大。因为物体的内能与温度有关,温度升高,内能增加。
打开杯盖茶香四溢,这是因为茶叶中的香气分子在不停地做无规则运动,扩散到了空气中,使人能闻到茶香,该现象说明了分子在不停地做无规则运动。
故答案为:增大;无规则运动。
【点评】本题考查内能大小的变化及扩散现象。
【例4】(2024秋•龙南市期末)如图所示,把一块金属镓放在手心,它很快就变成了液滴,像雨后荷叶上的水珠,可以在手心里滚来滚去。此过程中,金属镓的内能是 (选填“不变”“增加”或“减小”)的。
【答案】增加。
【分析】物质由固态变为液态的过程叫熔化,熔化需要吸热。
【解答】解:金属块“镓”变成了一颗液滴,这是由固态变化为液态的过程,属于熔化过程,熔化吸收热量,金属镓的内能是增加的。
故答案为:增加。
【点评】本题主要考查学生对熔化认识和了解,是一道基础题。
【例5】(2024秋•宜昌校级期中)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
【分析】(1)任何时候任何物体都有机械能。
(2)物体具有的机械能是指动能和势能的总和。
【解答】解:A、内能和机械能各自包含动能和势能,但内能是微观运动,机械能是宏观运动,故它们不同。故A错误。
B、运动物体的内能不为零,运动物体有动能,机械能不可能为零,故B正确。
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,故C正确。
D、物体的机械能变化时,如果物体的温度、质量、状态不变,内能就不变,故D正确。
故选:A。
【点评】本题考查了学生对机械能和内能的理解,属于基础题。
知识点2
知识点
【知识点2】物体内能的改变
1.热传递改变物体内能
(1)热传递具有方向性,热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。
(2)热传递使物体内能发生改变的实质是:同一种形式的能量(内能)发生了转移。其转移的规则是内能从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分。
(3)物体吸收热量,其内能增加;物体放出热量,其内能减少。可以用吸放热量的多少来量度物体内能的变化。
2.做功改变物体内能
(1)做功:对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功内能减少;
(2)做功使物体的内能改变的实质:其他形式的能量(如机械能)与内能之间的相互转化。
(3)外界对物体做功,物体内能增加,温度升高;物体对外界做功,物体的内能减少,温度降低。可以用做功来量度物体内能的变化。对气体是否做功是通过其体积变化来判断的。如气体体积增大或减小。
注意: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.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的
典型例题
例1:
【例1】(2025•石狮市模拟)以下成语或诗句中,与“通过做功改变物体内能”原理相关的是( )
A.钻木取火,星火燎原 B.釜底抽薪,止沸去源
C.炙手可热,抱团取暖 D.磨刀霍霍,削铁如泥
【答案】A
【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。
【解答】解:A、钻木取火是摩擦做功,属于做功改变物体的内能,故A正确;
B、釜底抽薪是停止给锅内提供热量,从而减小内能,是热传递改变物体的内能,故B错误;
C、炙手可热,抱团取暖,是热传递改变物体的内能,故C错误;
D、磨刀霍霍,削铁如泥,是在压力一定,通过减小受力面积增大压强,故D错误。
故选:A。
【点评】此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,难度不大。
【例2】(2025•北碚区校级模拟)捷龙三号火箭采用“一箭十星”的方式将卫星送入轨道。火箭加速升空时,卫星相对于火箭是 的,火箭外壳与大气摩擦后升温,这是通过 的方式改变内能。
【答案】静止;做功。
【分析】(1)在研究物体运动时,要选择参照的标准,即参照物,物体的位置相对于参照物发生变化,则运动,不发生变化,则静止。
(2)改变内能的方式包括做功和热传递。
【解答】解:火箭加速升空时,卫星相对于火箭的位置没有发生变化,是静止的;
火箭外壳与大气摩擦后升温,是通过做功的方式将机械能转化为内能。
故答案为:静止;做功。
【点评】此题主要考查了做功改变物体的内能、运动和静止的相对性,难度不大。在判断物体运动和静止时,关键看物体相对于参照物的位置是否发生了变化。
【例3】(2025•金凤区校级一模)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.甲图中,炉火烧水
B.乙图中,搓手取暖
C.丙图中,热鸡蛋放在冷水中冷却
D.丁图中,金属汤勺在热汤中变热
【答案】B
【分析】改变物体内能有两种方式:做功和热传递;做功实质是能量的转化;热传递是能量的转移。
【解答】解:A.炉火烧水,是通过热传递的方式,改变物体内能,故A不符合题意;
B.搓手取暖,是克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使手的内能增加,温度升高,属于做功改变物体内能,故B符合题意;
C.热鸡蛋放在冷水中冷却,是热鸡蛋的内能传递给冷水,通过热传递的方式改变了鸡蛋的内能,故C不符合题意;
D.金属汤勺在热汤中变热,是热汤的内能传递给汤勺,通过热传递的方式使汤勺内能增加,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】做功和热传递是改变物体内能的两种方法,是等效的,但有着本质的区别:做功是能量转化的过程,是其他形式能和内能的转化;热传递是能量的转移过程,是内能从一个物体转移到另一个物体上。
【例4】(2025春•鲤城区校级期中)下列实例中,与“用热水袋暖手”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.钻木取火 B.晒太阳取暖
C.搓手取暖 D.擦燃火柴
【答案】B
【分析】改变物体的内能的方式有:做功和热传递;热传递使物体内能发生改变的实质是内能发生了转移,做功使物体内能发生改变的实质是能量发生了转化。
【解答】解:“用热水袋暖手”是通过热传递改变内能;
A.钻木取火是通过做功改变物体的内能,故A不符合题意;
B.晒太阳取暖,身体吸收热量变暖,是热传递的方式,故B符合题意;
C.搓手取暖是通过做功改变物体的内能,故C不符合题意;
D.擦燃火柴是通过做功改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题,难度不大。
【例5】(2025•河西区一模)“蒸”是中国人发明的最早烹饪方法之一,其历史可以追溯到炎黄时代。在改变物体内能方式上,图中的实例与“蒸”相同的是( )
A.钻木取火 B.搓手取暖
C.围炉烤火 D.压缩空气
【答案】C
【分析】改变物体的内能的方式有:做功和热传递;热传递使物体内能发生改变的实质是内能发生了转移,做功使物体内能发生改变的实质是能量发生了转化。
【解答】解:在“蒸”中,食物是通过吸收热水或热汤的热量来变热,这是热传递的一种方式。
A、钻木取火是通过做功改变物体的内能,故A不符合题意;
B、搓手取暖是通过做功改变物体的内能,故B不符合题意;
C、围炉烤火是通过热传递改变物体的内能,故C符合题意;
D、压缩空气是通过做功改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查了改变物体内能有两种方式,结合生活实际解决问题,难度不大。
【例6】(2024秋•武胜县期末)学校栽了几棵桂花树,桂花盛开时飘来阵阵花香,这是 现象。上课期间小明为了能喝上水,带了一只水瓶,打好开水后放置一段时间,瓶内的水温降低,瓶内水温降低是因为开水与周围环境存在 (选填“内能差”“温度差”或“热量差”)。
【答案】扩散;温度差。
【分析】组成物质的分子在不停地做无规则运动;
热传递的一个条件就是存在温度差。
【解答】解:桂花盛开飘来阵阵花香,是花香分子发生的扩散现象,说明分子在不停息的做无规则运动;
水的温度降低,放出热量,内能减小,通过热传递的方式使瓶内水的内能减少的,热传递的一个条件就是存在温度差。
故答案为:扩散;温度差。
【点评】本题考查了扩散现象和热传递,属于基础题目。
知识点3
知识点
【知识点3】温度、热量和内能的关系
1.温度、热量、内能的概念、单位和表述
温度
热量
内能
概念
宏观上,表示物体的冷热程度;
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
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
表述
用“降低”、“升高”,“降低到”、“升高到”表述
用“放出”或“吸收”表述
用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述
2.温度、热量、内能的关系
(1)温度:表示物体的冷热程度。温度升高,内能一定增加,但不一定吸热(如钻木取火、摩擦生热)。
(2)热量:是一个过程量。吸收热量,不一定升温(如晶体熔化、水沸腾),内能不一定增加(如吸收的热量全部用来对外做功,内能可能不变)。
(3)内能:是一个状态量。内能增加,不一定升温,不一定吸热(通过做功使内能增加)。
3.牢记“一个一定”和“四个不一定”
一个一定:物体温度升高或降低时,其内能一定增加或减少。
四个不一定:
(1)一个物体的内能增加或降低时,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(2)一个物体的内能增加或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是外界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,内能增加或减少,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(4)一个物体温度升高或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是因为做功,如摩擦生热或物体对外界做功。
4.内能和温度是物体本身就具有的,而热量是伴随着热传递存在的,内能和温度都是状态物理量,而热量则是过程物理量;三个物理量之间既有密切联系,又有本质区别。
典型例题
例1:
【例1】(2025•安徽模拟)关于热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度越高的物体具有的内能越多
B.翻炒板栗时主要通过做功使板栗的内能增加
C.冰熔化为水的过程中,温度保持不变,内能也不变
D.热传递是内能从高温物体向低温物体转移的过程
【答案】D
【分析】(1)物体的内能与物体的温度、质量、状态等有关;
(2)热量是热传递过程中传递能力的多少,是过程量,不能说“有”“含有”热量;
(3)晶体在熔化过程中吸收热量、温度不变;
(4)热传递的条件是有温度差。
【解答】解:A、物体的内能不仅与温度有关,还与质量、状态等有关,只知道温度高低,不能判断内能大小,故A错误;
B、翻炒板栗时,板栗吸收热量,内能增加,主要通过热传递使板栗的内能增加,故B错误;
C、冰熔化为水的过程中,吸收热量,温度不变,但内能增加,故C错误;
D、热传递的条件是两个物体之间存在温度差,本质是内能的转移,即热传递是内能从高温物体向低温物体转移的过程,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了内能、热量、晶体熔化的特点、热传递等有关的基础知识。
【例2】(2025•利州区二模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动越快,内能越大
B.物体的温度越高,它所含热量就越多
C.物体吸收了热量,它的内能增加,温度一定升高
D.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
【答案】D
【分析】(1)内能的大小与物体的温度、物体的质量、状态有关,与物体的运动速度无关;
(2)根据热量的描述进行判断;
(3)晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变;
(4)热传递的条件是有温度差。
【解答】解:A、内能的大小与物体的温度、质量、状态有关,内能大小与物体的运动速度无关,故A错误;
B、热量是一过程量,描述它的术语是“吸收”和“放出”,不能用含有来描述,故B错误;
C、物体吸收了热量,温度不一定会升高,比如:晶体熔化过程中,吸收热量,温度不变,故C错误;
D、热传递的条件是:有温度差;热传递的特点是:高温物体放出热量,低温物体吸收热量,热量从高温物体传给低温物体,但内能小的物体温度可能比内能大的物体温度高,因此热量也可能由内能小的物体传给内能大的物体,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查了热量、温度和内能的关系以及内能的影响因素,是中考的热点,也是热学的难点。
【例3】(2024秋•威县期末)下列叙述中,正确的是( )
A.物体吸收的热量越多,温度升高的越多
B.内能越大的物体,温度越高
C.内能大的物体,把温度传给内能小的物体
D.物体的温度升高,内能一定增大
【答案】D
【分析】(1)物体吸收的热量的多少与物质的比热容、质量、升高的温度有关;
(2)内能的大小与温度、状态等因素有关;
(3)热传递的条件:物体之间存在温度差;
(4)物体的内能与温度有关,温度升高,内能增大,温度降低,内能减小。
【解答】解:A、物体吸收的热量的多少与物质的比热容、质量、升高的温度有关,物体吸收的热量越多,温度不一定升高的越多,故A错误;
B、内能越大的物体,温度不一定高,故B错误;
C、热传递的过程中传递的是热量,不是温度;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C错误;
D、物体温度升高,分子运动剧烈,内能增加,故D正确。
故选:D。
【点评】此题考查了热量、温度、内能的区别和联系,要正确区分它们的含义,并搞清它们之间的关系。
【例4】(2024秋•栾城区校级期末)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A.物体温度越低,所含热量越少
B.物体的内能增大,一定吸热,但温度不一定升高
C.物体的内能跟物体的运动速度、温度和物质状态都有关系
D.热传递过程中,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
【答案】D
【分析】(1)热量是过程量;
(2)改变内能的方式;做功和热传递;
(3)内能的大小与物体的质量、温度和状态有关;
(4)发生热传递的条件是存在温度差。
【解答】解:A.热量是过程量,不能说含有热量,故A错误;
B、物体的内能增大,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故B错误;
C、物体的内能与物体的质量、温度和状态有关,与物体的运动速度无关,故C错误;
D、热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了温度、热量、内能之间的关系以及热传递现象,难度不大。
【例5】(2025•济宁二模)关于温度、内能、热量的说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收了热量
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体内能增加,一定是外界对它做了功
D.物体吸收热量,温度一定升高
【答案】B
【分析】(1)做功和热传递都可以改变物体的内能,其温度都可能发生改变;
(2)同一物体温度升高、内能增加;
(3)物体内能增加,可以是吸收了热量,也可能是外界对它做了功;
(4)晶体熔化时,吸热温度不变。
【解答】解:A、物体温度升高,不一定吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故A错误;
B、同一物体温度升高,内能一定增加,故B正确;
C、物体内能增加,可能是外界对它做了功,也可能是吸收了热量,故C错误;
D、物体吸收热量,温度可能不变,如晶体熔化时,吸热温度不变,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了对温度、内能、热量、做功等的理解与应用,搞清它们之间的关系是关键。
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13.3 内能
知识点目录
【知识点1】内能 1
【知识点2】物体内能的改变 3
【知识点3】温度、热量和内能的关系 5
学习目标
1.理解内能的概念,知道影响物体内能大小的因素。(重点)
2.知道做功和热传递均可以改变物体的内能,能结合实例判断改变内能的方式是做功还是热传递。(重难点)
3.能判断热量、内能和温度之间的关系。(难点)
知识点1
知识点
【知识点1】内能
1.内能的概念
(1)概念和单位:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。内能的单位是焦耳,简称焦,符号J。
(2)分子动能:分子在永不停息地做着无规则的热运动。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,分子运动得越快,它们的动能越大。
(3)由于分子之间具有一定的距离,也具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能。分子间距发生变化时,物体的体积也会变,所以分子势能与物体的体积有关。
注意:内能是指物体的内能,不是分子的,所以,单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
2.影响内能大小的因素
(1)温度:温度是影响物体内能最主要的因素,同一个物体,温度越高,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,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大。
(3)体积:物体的内能还和物体的体积有关。物体质量一定时,物体的体积越大,分子间的势能越大,物体的内能就越大。
此外,物体的内能还与物质种类及物质状态有关。
3.内能与机械能的区别:内能与分子热运动和分子间相互作用有关,机械能与整个物体的机械运动情况有关,它们是两种不同形式的能量。一切物体都有内能,但不是所有的物体都具有机械能。
4.内能和机械能的转化:通过做功可以实现内能和机械能之间的转化。
(1)通过做功,机械能可以转化为内能。例如,打气筒打气时下压把手,压缩筒内气体,气体内能增大,机械能转化为内能。又如热机的压缩冲程。
(2)通过做功,内能可以转化为机械能。例如,在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出。又如热机的做功冲程。
通过做功,可以实现内能与其他形式能的转化。
典型例题
例1:
【例1】(2025•大通县模拟)一杯水的温度由10℃升高到20℃,水的内能 (选填“增加”或“减少”);在阳光照射下的海边,沙子更烫,而海水更凉快,原因是海水的 更大。
【例2】(2024秋•平果市期末)温度相同质量不同的铜块,使它们分别放出相同的热量后,将两铜块相互接触,接触过程中它们的内能变化正确的是( )
A.大铜块的内能减小,小铜块的内能增大
B.两铜块的内能不变
C.两铜块的内能都变大
D.小铜块的内能减小,大铜块的内能增大
【例3】(2025•玉林三模)茶是中华民族的传统饮品,泡茶时向杯里加开水,茶叶的内能会 (选填“增大”、“减小”或“不变”),打开杯盖茶香四溢,说明分子在不停地做 。
【例4】(2024秋•龙南市期末)如图所示,把一块金属镓放在手心,它很快就变成了液滴,像雨后荷叶上的水珠,可以在手心里滚来滚去。此过程中,金属镓的内能是 (选填“不变”“增加”或“减小”)的。
【例5】(2024秋•宜昌校级期中)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
知识点2
知识点
【知识点2】物体内能的改变
1.热传递改变物体内能
(1)热传递具有方向性,热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。
(2)热传递使物体内能发生改变的实质是:同一种形式的能量(内能)发生了转移。其转移的规则是内能从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分。
(3)物体吸收热量,其内能增加;物体放出热量,其内能减少。可以用吸放热量的多少来量度物体内能的变化。
2.做功改变物体内能
(1)做功:对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功内能减少;
(2)做功使物体的内能改变的实质:其他形式的能量(如机械能)与内能之间的相互转化。
(3)外界对物体做功,物体内能增加,温度升高;物体对外界做功,物体的内能减少,温度降低。可以用做功来量度物体内能的变化。对气体是否做功是通过其体积变化来判断的。如气体体积增大或减小。
注意: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.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的
典型例题
例1:
【例1】(2025•石狮市模拟)以下成语或诗句中,与“通过做功改变物体内能”原理相关的是( )
A.钻木取火,星火燎原 B.釜底抽薪,止沸去源
C.炙手可热,抱团取暖 D.磨刀霍霍,削铁如泥
【例2】(2025•北碚区校级模拟)捷龙三号火箭采用“一箭十星”的方式将卫星送入轨道。火箭加速升空时,卫星相对于火箭是 的,火箭外壳与大气摩擦后升温,这是通过 的方式改变内能。
【例3】(2025•金凤区校级一模)下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
A.甲图中,炉火烧水
B.乙图中,搓手取暖
C.丙图中,热鸡蛋放在冷水中冷却
D.丁图中,金属汤勺在热汤中变热
【例4】(2025春•鲤城区校级期中)下列实例中,与“用热水袋暖手”在改变物体内能的方式上相同的是( )
A.钻木取火 B.晒太阳取暖
C.搓手取暖 D.擦燃火柴
【例5】(2025•河西区一模)“蒸”是中国人发明的最早烹饪方法之一,其历史可以追溯到炎黄时代。在改变物体内能方式上,图中的实例与“蒸”相同的是( )
A.钻木取火 B.搓手取暖
C.围炉烤火 D.压缩空气
【例6】(2024秋•武胜县期末)学校栽了几棵桂花树,桂花盛开时飘来阵阵花香,这是 现象。上课期间小明为了能喝上水,带了一只水瓶,打好开水后放置一段时间,瓶内的水温降低,瓶内水温降低是因为开水与周围环境存在 (选填“内能差”“温度差”或“热量差”)。
知识点3
知识点
【知识点3】温度、热量和内能的关系
1.温度、热量、内能的概念、单位和表述
温度
热量
内能
概念
宏观上,表示物体的冷热程度;
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
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
表述
用“降低”、“升高”,“降低到”、“升高到”表述
用“放出”或“吸收”表述
用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述
2.温度、热量、内能的关系
(1)温度:表示物体的冷热程度。温度升高,内能一定增加,但不一定吸热(如钻木取火、摩擦生热)。
(2)热量:是一个过程量。吸收热量,不一定升温(如晶体熔化、水沸腾),内能不一定增加(如吸收的热量全部用来对外做功,内能可能不变)。
(3)内能:是一个状态量。内能增加,不一定升温,不一定吸热(通过做功使内能增加)。
3.牢记“一个一定”和“四个不一定”
一个一定:物体温度升高或降低时,其内能一定增加或减少。
四个不一定:
(1)一个物体的内能增加或降低时,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(2)一个物体的内能增加或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是外界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,内能增加或减少,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(4)一个物体温度升高或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是因为做功,如摩擦生热或物体对外界做功。
4.内能和温度是物体本身就具有的,而热量是伴随着热传递存在的,内能和温度都是状态物理量,而热量则是过程物理量;三个物理量之间既有密切联系,又有本质区别。
典型例题
例1:
【例1】(2025•安徽模拟)关于热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度越高的物体具有的内能越多
B.翻炒板栗时主要通过做功使板栗的内能增加
C.冰熔化为水的过程中,温度保持不变,内能也不变
D.热传递是内能从高温物体向低温物体转移的过程
【例2】(2025•利州区二模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动越快,内能越大
B.物体的温度越高,它所含热量就越多
C.物体吸收了热量,它的内能增加,温度一定升高
D.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
【例3】(2024秋•威县期末)下列叙述中,正确的是( )
A.物体吸收的热量越多,温度升高的越多
B.内能越大的物体,温度越高
C.内能大的物体,把温度传给内能小的物体
D.物体的温度升高,内能一定增大
【例4】(2024秋•栾城区校级期末)关于内能、温度和热量,下列说法正确的是( )
A.物体温度越低,所含热量越少
B.物体的内能增大,一定吸热,但温度不一定升高
C.物体的内能跟物体的运动速度、温度和物质状态都有关系
D.热传递过程中,热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递
【例5】(2025•济宁二模)关于温度、内能、热量的说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收了热量
B.物体温度升高,内能一定增加
C.物体内能增加,一定是外界对它做了功
D.物体吸收热量,温度一定升高
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