13.3 内能 讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版

13.3 内能 【思维导图+知识讲解+例题讲解+巩固练习】 同学们，大家好！今天我们学习第三节内容——内能。在前面两节中，我们学习了热量、比热容以及分子动理论的初步知识。那么，由大量分子构成的物质，其内部具有什么样的能量呢？这就是我们今天要探讨的“内能”。 思维导图 知识讲解 知识点一、什么是内能？ 我们已经知道： 1.一切物质都是由大量分子构成的。 2.一切物质的分子都在不停地做无规则运动（热运动）。 3.分子之间存在相互作用力（引力和斥力）。 基于分子动理论的这些观点，我们来认识内能： 1. 内能的定义： 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。 （1）关键词解析： ①“所有分子”： 内能是针对物体内所有分子而言的，不是单个分子的能量。 ②“热运动的动能”： 由于分子在不停地做无规则运动（热运动）而具有的能量。温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大。 ③“分子势能”： 由于分子之间存在相互作用力（引力和斥力），分子之间具有一定的距离，因而具有的势能。分子势能与分子间的距离有关（即与物体的体积、状态有关）。、 2. 内能的单位： 内能的单位与热量、功的单位相同，都是 焦耳（J）。 知识点二、内能的普遍性 一切物体，不论温度高低，都具有内能。 （1）炽热的铁水：分子运动剧烈，内能很大。 （2）冰冷的冰块：分子也在不停地做无规则运动，分子间也存在作用力，所以也具有内能。 （3）一个物体，只要它的分子在运动，分子间有作用力，它就具有内能。 知识点三、影响物体内能大小的因素 物体的内能与多种因素有关，主要有： 1.温度： 同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，内能越大。（注意：是“同一物体”，且状态不变时） 2.质量（分子数量）： 温度相同的同种物质，质量越大（含有的分子数越多），内能越大。例如，一大桶80℃的水比一小杯80℃的水内能大。 3.状态： 同种物质，质量相同，温度相同，但状态不同时，内能也可能不同。例如，质量相同的0℃的冰和0℃的水，内能不同（水的内能更大，因为冰熔化成水需要吸热）。这是因为状态变化时，分子间的距离和作用力发生变化，导致分子势能变化。 4.物质种类： 不同物质，即使质量、温度、状态都相同，其内能也可能不同（因为分子质量、分子间作用力等可能不同）。 总结： 内能是物体内部所有分子的“集体能量”，是一个状态量，它取决于物体的质量、温度、状态和物质种类。 知识点四、内能与温度的关系 1.对于同一个物体（质量、状态一定时）： （1）温度升高，内能增大； （2）温度降低，内能减小。 2.注意： 内能增大，温度不一定升高；内能减小，温度不一定降低。（例如：晶体在熔化过程中吸热，内能增加，但温度保持不变；晶体在凝固过程中放热，内能减少，但温度保持不变。）这是因为此时内能的变化主要表现为分子势能的变化，而分子动能（温度）未变。 知识点五、改变物体内能的两种方式 物体的内能是可以改变的。改变物体内能的方式有两种：做功 和 热传递。 1. 做功可以改变物体的内能 （1）现象举例1（外界对物体做功，物体内能增加）： ①冬天搓手取暖：双手克服摩擦力做功，手的温度升高，内能增加。 ②用力压缩空气引火仪内的空气：活塞对空气做功，空气内能增加，温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧。 ③钻木取火：克服摩擦力做功，木头内能增加，温度升高。 （2）现象举例2（物体对外界做功，物体内能减少）： ①气体膨胀对外做功：如下图所示，给试管中的水加热，水沸腾产生水蒸气，水蒸气将软木塞冲出。水蒸气对软木塞做功，自身内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水珠（“白气”）。 2. 热传递可以改变物体的内能 （1）什么是热传递？ 温度不同的两个物体互相接触时，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程，叫做热传递。 （2）热传递的条件： 物体间存在 温度差。 （3）热传递的方向： 热量从 高温物体 向 低温物体 传递，或从同一物体的 高温部分 向 低温部分 传递。 （4）热传递的结果： 高温物体内能减少，低温物体内能增加，直到两物体温度 相同（达到热平衡）为止。 （5）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量（Q）。 （回顾第一节内容） ①高温物体放出热量，内能减少。 ②低温物体吸收热量，内能增加。 总结一下： 改变内能的方式 条 件 内能变化 做功 物体要对外做功或外界对物体做功 增加或减少 热传递 物体间或物体各部分间存在温度差 增加（吸热）或减少（放热） 知识点六、本节小结 1.内能定义： 物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。单位：焦耳（J）。 2.普遍性： 一切物体在任何情况下都具有内能。 3.影响因素： 温度、质量（分子数）、状态、物质种类。 4.改变方式：（1）做功；（2）热传递。 例题讲解 考点一：内能的概念 【例题1】南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是-25℃。一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁（见下图）之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中不正确的是（　　） A．豆豆：如果太阳出来，冰山吸热，内能一定增加 B．丁丁：再冷，组成冰山的分子在做热运动呀，所以冰山也有内能 C．丁丁：呵呵，这里太冷了，冰山肯定没有内能了 D．豆豆：冰山的内能可能比100℃的沸水内能大 【答案】C 【解析】【解答】A．同一物体吸收热量，内能会增加，故A正确，不符合题意； BC．内能是分子动能和分子势能的总和，一切物体在任何温度下都会有内能，故C错误，符合题意；B正确，不符合题意； D．内能跟物体的温度、质量、状态有关，质量巨大的冰山的内能可能比质量很小的100℃的沸水的内能大，故D正确，不符合题意。 故选C。 【分析】一切物体都有内能；内能和物体的温度、质量、状态有关；物体吸收热量，内能变大。 【例题2】下列有关温度、内能和热量的说法中，正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．内能与质量无关 C．物体内能越大，热量越多 D．物体内能增大，温度可能不变 【答案】D 【解析】【解答】A．一切物体都具有内能，0℃的冰也有内能，故A错误； BD、内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关，所以内能增加时，可能状态发生变化，B错误，D正确 C．热量是一个过程量，不能用“含有”描述，故C错误； 故选D。 【分析】1、温度、内能、热量的关系中只有温度的改变会引起内能改变； 2、内能的大小和物体的质量、温度以及状态有关，一切物体均具有内能。 【例题3】构成物体的所有分子，其热运动的　 　和分子势能的总和，叫做物体的　 　。 【答案】动能；内能 【解析】【解答】构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 【分析】根据内能的定义解答。 【例题4】如图所示，甲杯中水量较少，乙、丙、丁杯中的水量相同，根据内能的知识，甲、乙两杯水的内能　 　（选填“甲大”“乙大”或“无法比较”），四杯水中，　 　杯中水的内能最大。 【答案】无法比较；丁 【解析】【解答】内能大小与物质种类、温度和质量大小有关。甲中水的质量虽然小，但是温度比乙高，因此无法比较二者内能大小。根据图片可知，丁中水的质量大且温度最高，因此内能最大。 【分析】根据内能大小的影响因素的知识分析解答。 考点二：温度、热量与内能的关系 【例题1】关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（　　） A．一块的铁块，可能不具有内能 B．铝块的内能增加，它一定吸收了热量 C．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 D．温度相同的两杯水，它们的内能可能不同 【答案】D 【解析】【解答】A．一切物体不论温度高低都具有内能，故A错误； B．铝块的内能增加，可能是是吸收了热量，也可能外界对其做功，故B错误； C．冰块熔化时，吸收热量，但温度不变，其内能增加，故C错误； D．温度相同的两杯水，由于质量未知，所以它们的内能可能不同，也可能相同，故D正确。 故选D。 【分析】1.一切物体不论温度高低都具有内能； 2.做功和热传递都可以改变物体的内能； 3.晶体熔化时的特点：吸收热量，温度不变； 4.物体的内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。 【例题2】生活中我们常常提到“热”，但从物理学的角度看，其含义各不相同。例如：①天气炎热、②摩擦生热、③铁锅传热，其中表示热量的是　 　，表示温度的是　 　，表示内能的是　 　 (均选填序号) 【答案】③；①；② 【解析】【解答】①天气炎热是反映天气的冷热程度，所以这个“热”指温度。 ②摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，所以这里的“热”指内能； ③铁锅传热是指铁锅放出热量，故指热量。 故答案为：③；①；②。 【分析】“热”有不同含义，有“温度”“内能”“热量”等多种含义，温度表示物体的冷热程度；内能表示物体具有内能；热量是热传递过程中吸收或放出热量的多少。 考点三：做功和热传递改变物体内能 【例题1】下列事例中，改变物体内能的方式与其他三个事例不同的是（　　） A．通电后，电暖器会发热 B．汽车长时间高速行驶后，轮胎温度升高 C．拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却 D．点火使盒内酒精燃烧，盒盖飞出，燃气温度降低 【答案】C 【解析】【解答】A.通电后，电暖器会发热，将电能转换为内能，属于做功； B.汽车长时间高速行驶后，轮胎温度升高，将机械能转换为内能，属于做功； C.拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却，属于热传递改变内能； D.点火使盒内酒精燃烧，盒盖飞出，燃气温度降低，将内能转换为机械能，属于做功。 故C符合题意，而A、B、D不合题意。 故选C。 【分析】改变物体内能的方法：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移。 【例题2】冬天，人们通常将牛奶在热水中浸泡一会在饮用，浸泡后的牛奶内能　 　填“增加”或“减少”；人们还喜欢搓手取暖，这是通过　 　 的方式改变物体的内能 【答案】增加；做功 【解析】【解答】（1）牛奶从热水里吸收热量，温度升高，内能增加，是通过热传递的方式改变牛奶的内能。 （2）冬天搓手取暖是通过做功的方法把机械能转化为手的内能，手的内能增加，温度升高。 【分析】做功和热传递改变物体的内能的特点：热传递改变物体的内能是能量的转移，做功改变物体的内能是能量的转化。 【例题3】如图所示，这是我国古老的医疗技法刮痧和艾灸。当刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过　 　方式增加身体的内能；艾灸时用艾条熏烤患者的穴位，局部有温热感，这是通过　 　的方式使其内能增加的。 【答案】做功；热传递 【解析】【解答】刮痧板在身体上刮动时，相互摩擦，是做功方式增加身体的内能，身体会感觉到热；艾灸时用艾条熏烤患者的穴位，由于温度不同，通过热传递的方式使其内能增加，局部有温热感。 【分析】物体间相互摩擦，是做功改变内能，物体的温度不同，是热传递改变内能。 巩固练习 一、选择题 1．俗话说：“只要功夫深，铁棒磨成针。”关于磨铁棒这一过程，下列说法正确的是（　　） A．铁棒的体积变大 B．铁棒的密度不变 C．铁棒的质量增大 D．铁棒的内能不变 【答案】B 【解析】【解答】ABC、磨铁棒过程中，铁棒所含的铁减少，体积减小，所以铁棒的质量减小，物质没有变，所以密度不变，故AC不符合题意，B符合题意； D．磨铁棒的过程中，对铁棒做功，铁棒的内能增加，故D不符合题意。 故选B。 【分析】1、密度的性质：密度是物质的基本属性，不随质量和体积的变化而变化；至于材料本身以及材料状态有关； 2、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。 2．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 【答案】B 【解析】【解答】 解：A、内能和机械能是不同形式的能，内能的研究对象是分子，机械能的研究对象是物体，故A叙述正确； B、一切物体在任何时候都具有内能。所以0℃度以下的物体也有内能，故B叙述错误； C、内能大小跟物体的质量、状态、温度有关，高温物体的内能不一定比低温物体的内能大，故C叙述正确； D、物体内能大小跟物体的质量、状态、温度有关，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，故D叙述正确。 故选：B。 【分析】（1）内能和机械能是不同形式的能，内能的研究对象是分子，它是物体所有分子的分子动能、分子势能的总和；机械能的研究对象是物体。 （2）一切物体在任何时候都具有内能； （3）内能大小跟物体的质量、状态、温度有关。在状态和温度相同时，质量越大，内能越大；在质量和状态相同时，温度越高，内能越大；在质量和温度相同时，气态内能大于液态内能，液态内能大于固态内能。 3．下列事例中，属于热传递改变物体内能的是（　　） A． 冰镇饮料 B． 锯木材锯子发烫 C． 钻木取火 D． 搓手取暖 【答案】A 【解析】【解答】A．饮料和冰块存在温度差，通过热传递改变物体内能，故A符合题意； BCD．锯木材锯子发烫、钻木取火、搓手取暖均是间动能转换为内能，通过做功改变物体的内能，故BCD不符合题意。 故选A。 【分析】改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能。 4．下列关于温度、内能、热量说法正确的是（　　） A．物体机械能越大，内能越大 B．物体温度越高，所含热量越多 C．物体内能增加，温度不一定升高 D．物体吸收热量，内能不一定增加，温度一定升高 【答案】C 【解析】【解答】A.物体的内能和机械能的大小无关，A不符合题意； B.物体的温度对内能有影响，与热量无关，B不符合题意； C.物体的内能增加时，物体的温度不一定升高，可能状态在改变，C符合题意； D.物体吸收热量了，内能一定增加，但温度不一定升高，D不符合题意。 故答案为：C. 【分析】物体的内能和物体的温度、质量、状态有关，热量是热传递过程中能量的改变量。 5．仔细观察图中的甲、乙两杯水，下列说法正确的是（　　） A．甲杯中水的内能多 B．乙杯中水的内能多 C．甲杯和乙杯中水的内能一样多 D．无法判断 【答案】B 【解析】【解答】ABCD、由图可知，两杯水质量相等，因为乙杯水的温度高，所以乙杯水的内能多，故ACD错误，B正确。 故选项为：B。 【分析】内能大小与物体的质量和温度有关，质量一定时，温度越高内能越大。 6．在下列过程中，由于做功而使物体内能增加的是（　　） A．烧开水时蒸汽将壶盖顶起 B．把铁丝反复弯曲，弯曲处变热 C．山芋在炉膛内烤熟 D．用酒精灯对烧杯中的水加热 【答案】B 【解析】【解答】A．蒸气将壶盖顶起，其内能转化为壶盖的机械能，那么它的内能减小，故A不符合题意； B．把铁丝反复弯曲，将机械能转化为铁丝内能，此时铁丝的内能增加，故B符合题意； C．山芋在炉膛内内能增加，这是通过热传递使内能增加，故C不符合题意； D．用酒精灯对烧杯中的水加热，水的内能增加，这是通过热传递使内能增加，故D不符合题意。 故选B。 【分析】做功改变物体内能的本质为能量的转化，热传递改变物体内能的本质为能量的转移，据此分析。 7．如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　） A．吸热，内能增加 B．吸热，内能减少 C．放热，内能增加 D．放热，内能减少 【答案】A 【解析】【解答】水在升温时，水吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【分析】物体间温度不同时，通过热传递改变内能，物体温度升高，内能增加。 8．石墨烯散热膜是一种新型的“高导热”材料，智能手机常用它散热。关于智能手机及其利用石墨烯散热，下列说法正确的是（　　） A．手机处于关机的状态时，它的内能为0J B．石墨烯散热膜是利用做功的方式给手机降温 C．带着手机跑步，跑步的速度越大，手机的内能越大 D．石墨烯散热膜从温度较高的手机芯片吸收热量后，再传递给温度较低的手机外壳 【答案】D 【解析】【解答】任何物体的内能都不可能为0，故A错误； 石墨烯散热膜没有相对运动，不是做功的方式给手机降温，故B错误； 物体的内能与宏观的运动方式没有关系，故C错误； 从题目介绍来看，石墨烯散热膜是通过热传递的方式给手机降温，故D正确。 【分析】考查物体内能及做功跟热传递改变物体内能的相关内容。 二、填空题 9．在物理学中，把物体内所有分子动能与　 　的总和叫做物体的内能。质量相同的0℃的水内能　 　0℃的冰内能。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】势能；大于 【解析】【解答】 物体内所有分子动能与势能之和叫做内能， 质量相同的0℃的水分子势能大于冰，所以水的内能大于冰的内能。 综上 第1空、 势能；第2空、大于。 【分析】内能：定义是物体内部分子和势能的总和，与物质的质量、分子的运动速度、分子的温度等有关。 10．反复弯折铁丝，铁丝弯折处的温度升高，这是通过　 　的方式使铁丝的内能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】做功；增大 【解析】【解答】第1空：弯折铁丝，对铁丝做功，是通过做功的方式改变内能，故填“做功”； 第2空：由于铁丝弯折处温度升高，所以内能增大，故填“增大”。 答案：做功；增大 【分析】以下几种做功可以改变物体的内能：压缩、摩擦、弯折、锻打。可根据具体情境进行分析；而物体的温度升高，内能一定增大。 11．将踩瘪但是没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体的内能会　 　（选填“增加”或“减少”），这是通过　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。 【答案】增加；热传递 【解析】【解答】踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，热水温度高，通过热传递的方式，使球内气体的内能增加。 【分析】温度不同的物体间，通过热传递改变内能；物体吸收热量，内能变大。 12．秋冬季节，糖炒板栗很受人们欢迎。如图所示，在炒板栗时常要在锅中放入一些砂石，因为砂石的比热容　 　、升温快，与板栗充分接触，并通过　 　的方式使板栗内能增大。 【答案】小；热传递 【解析】【解答】在炒板栗时，由于锅底的温度较高，很容易把板栗炒煳，所以锅中总要放些沙子，由于沙子的比热容小，升温快，沙子很容易被炒热，这样沙子被炒热后可以均匀地把热量传递给板栗，这样炒出的板栗比较好吃；在炒板栗时，是通过热传递的方式使板栗内能增大。 故答案为：小；热传递。 【分析】对于比热容小的物质来讲，同样吸收热量，根据可知，其温度升高很快；改变物体内能的方式有：做功与热传递两种方式。 13．2023年10月31日8时12分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神十六任务圆满成功。返回舱在大气层中高速下降过程中，外壳与空气剧烈摩擦，导致返回舱外壳内能　 　（选填“增大”或“减小”），这种改变内能的方式是　 　（选填“做功”或“热传递”）。 【答案】增大；做功 【解析】【解答】返回舱高速下降时，外壳与空气摩擦，返回舱外壳内能增大，相互摩擦属于做功改变内能。 【分析】物体间相互摩擦，通过做功改变内能，对物体做功时，内能增大。 14．如图在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉， 小虎将活塞迅速下压， 空气的内能会　 　填“增加”或“减少”，筒内的硝化棉由于温度升高到着火点而燃烧，硝化棉的内能是通过　 　方式改变的。 【答案】增加；热传递 【解析】【解答】（1）如图在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉，小虎将活塞迅速下压，空气的内能会增加，筒内的硝化棉由于温度升高到着火点而燃烧. （2）硝化棉的内能是通过热传递方式改变的。 【分析】（1）外界对物体做功，物体的内能增大，则温度升高；物体对外界做功，则物体的内能减小，则温度降低。 （2）做功改变物体内能的本质为能量的转化，而热传递改变物体内能的本质为能量的转移。 15．如图所示，在3D打印笔中装入塑料条，接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条，该过程通过　 　的方式　 　（选填“增加”或“减少”）了塑料条的内能。 【答案】热传递；增加 【解析】【解答】热熔胶温度升高，是电热器温度高，通过热传递的方式增加了塑料条的内能。 【分析】温度不同时，通过热传递改变内能。 三、简答题 16．小明认为“当0℃的冰熔化为0℃的水时，它的内能没有发生改变”。请你判断他的观点是否正确，并说明你的理由。 【答案】小明的观点错误，理由：0℃的冰熔化为0℃的水时要吸收热量，故它的内能增加。 【解析】【分析】晶体熔化时吸收热量，温度保持不变。 四、实验探究题 17．如题图所示，探究改变物体内能的实验： （1）烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过　 　（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。 （2）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”），瓶内气体中所含的水蒸气放热　 　成了小水珠。这是通过　 　（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。 【答案】（1）增大；做功 （2）减小；降低；液化；做功 【解析】【解答】（1） 给瓶内打气，在瓶塞未跳起前 ，内能增大，通过做功增加物体内能； 综上 第1空、增大； 第2空、做功。 （2） 瓶内气体对外做功后 ，内能减小，温度降低，水蒸气液化放热形成水珠，通过做功降低的气体的内能。 综上 第1空、减小； 第2空、降低； 第3空、液化； 第4空、做功。 【分析】1、改变物体内能的方式有做功和热传递，如钻木取火、搓手取暖属于做功改变物体内能，用酒精灯热水属于热传递改变物体内能； 2、加热水使得瓶塞喷射，通过热传递使得水的温度升高，吸收热量，水不断汽化为水蒸气，水蒸气内能增加，水的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化为小水珠。 第 1 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 13.3 内能 【思维导图+知识讲解+例题讲解+巩固练习】 同学们，大家好！今天我们学习第三节内容——内能。在前面两节中，我们学习了热量、比热容以及分子动理论的初步知识。那么，由大量分子构成的物质，其内部具有什么样的能量呢？这就是我们今天要探讨的“内能”。 思维导图 知识讲解 知识点一、什么是内能？ 我们已经知道： 1.一切物质都是由大量分子构成的。 2.一切物质的分子都在不停地做无规则运动（热运动）。 3.分子之间存在相互作用力（引力和斥力）。 基于分子动理论的这些观点，我们来认识内能： 1. 内能的定义： 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。 （1）关键词解析： ①“所有分子”： 内能是针对物体内所有分子而言的，不是单个分子的能量。 ②“热运动的动能”： 由于分子在不停地做无规则运动（热运动）而具有的能量。温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大。 ③“分子势能”： 由于分子之间存在相互作用力（引力和斥力），分子之间具有一定的距离，因而具有的势能。分子势能与分子间的距离有关（即与物体的体积、状态有关）。、 2. 内能的单位： 内能的单位与热量、功的单位相同，都是 焦耳（J）。 知识点二、内能的普遍性 一切物体，不论温度高低，都具有内能。 （1）炽热的铁水：分子运动剧烈，内能很大。 （2）冰冷的冰块：分子也在不停地做无规则运动，分子间也存在作用力，所以也具有内能。 （3）一个物体，只要它的分子在运动，分子间有作用力，它就具有内能。 知识点三、影响物体内能大小的因素 物体的内能与多种因素有关，主要有： 1.温度： 同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，内能越大。（注意：是“同一物体”，且状态不变时） 2.质量（分子数量）： 温度相同的同种物质，质量越大（含有的分子数越多），内能越大。例如，一大桶80℃的水比一小杯80℃的水内能大。 3.状态： 同种物质，质量相同，温度相同，但状态不同时，内能也可能不同。例如，质量相同的0℃的冰和0℃的水，内能不同（水的内能更大，因为冰熔化成水需要吸热）。这是因为状态变化时，分子间的距离和作用力发生变化，导致分子势能变化。 4.物质种类： 不同物质，即使质量、温度、状态都相同，其内能也可能不同（因为分子质量、分子间作用力等可能不同）。 总结： 内能是物体内部所有分子的“集体能量”，是一个状态量，它取决于物体的质量、温度、状态和物质种类。 知识点四、内能与温度的关系 1.对于同一个物体（质量、状态一定时）： （1）温度升高，内能增大； （2）温度降低，内能减小。 2.注意： 内能增大，温度不一定升高；内能减小，温度不一定降低。（例如：晶体在熔化过程中吸热，内能增加，但温度保持不变；晶体在凝固过程中放热，内能减少，但温度保持不变。）这是因为此时内能的变化主要表现为分子势能的变化，而分子动能（温度）未变。 知识点五、改变物体内能的两种方式 物体的内能是可以改变的。改变物体内能的方式有两种：做功 和 热传递。 1. 做功可以改变物体的内能 （1）现象举例1（外界对物体做功，物体内能增加）： ①冬天搓手取暖：双手克服摩擦力做功，手的温度升高，内能增加。 ②用力压缩空气引火仪内的空气：活塞对空气做功，空气内能增加，温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧。 ③钻木取火：克服摩擦力做功，木头内能增加，温度升高。 （2）现象举例2（物体对外界做功，物体内能减少）： ①气体膨胀对外做功：如下图所示，给试管中的水加热，水沸腾产生水蒸气，水蒸气将软木塞冲出。水蒸气对软木塞做功，自身内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水珠（“白气”）。 2. 热传递可以改变物体的内能 （1）什么是热传递？ 温度不同的两个物体互相接触时，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程，叫做热传递。 （2）热传递的条件： 物体间存在 温度差。 （3）热传递的方向： 热量从 高温物体 向 低温物体 传递，或从同一物体的 高温部分 向 低温部分 传递。 （4）热传递的结果： 高温物体内能减少，低温物体内能增加，直到两物体温度 相同（达到热平衡）为止。 （5）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量（Q）。 （回顾第一节内容） ①高温物体放出热量，内能减少。 ②低温物体吸收热量，内能增加。 总结一下： 改变内能的方式 条 件 内能变化 做功 物体要对外做功或外界对物体做功 增加或减少 热传递 物体间或物体各部分间存在温度差 增加（吸热）或减少（放热） 知识点六、本节小结 1.内能定义： 物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。单位：焦耳（J）。 2.普遍性： 一切物体在任何情况下都具有内能。 3.影响因素： 温度、质量（分子数）、状态、物质种类。 4.改变方式：（1）做功；（2）热传递。 例题讲解 考点一：内能的概念 【例题1】南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是-25℃。一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁（见下图）之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中不正确的是（　　） A．豆豆：如果太阳出来，冰山吸热，内能一定增加 B．丁丁：再冷，组成冰山的分子在做热运动呀，所以冰山也有内能 C．丁丁：呵呵，这里太冷了，冰山肯定没有内能了 D．豆豆：冰山的内能可能比100℃的沸水内能大 【答案】C 【解析】【解答】A．同一物体吸收热量，内能会增加，故A正确，不符合题意； BC．内能是分子动能和分子势能的总和，一切物体在任何温度下都会有内能，故C错误，符合题意；B正确，不符合题意； D．内能跟物体的温度、质量、状态有关，质量巨大的冰山的内能可能比质量很小的100℃的沸水的内能大，故D正确，不符合题意。 故选C。 【分析】一切物体都有内能；内能和物体的温度、质量、状态有关；物体吸收热量，内能变大。 【例题2】下列有关温度、内能和热量的说法中，正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．内能与质量无关 C．物体内能越大，热量越多 D．物体内能增大，温度可能不变 【答案】D 【解析】【解答】A．一切物体都具有内能，0℃的冰也有内能，故A错误； BD、内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关，所以内能增加时，可能状态发生变化，B错误，D正确 C．热量是一个过程量，不能用“含有”描述，故C错误； 故选D。 【分析】1、温度、内能、热量的关系中只有温度的改变会引起内能改变； 2、内能的大小和物体的质量、温度以及状态有关，一切物体均具有内能。 【例题3】构成物体的所有分子，其热运动的　 　和分子势能的总和，叫做物体的　 　。 【答案】动能；内能 【解析】【解答】构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 【分析】根据内能的定义解答。 【例题4】如图所示，甲杯中水量较少，乙、丙、丁杯中的水量相同，根据内能的知识，甲、乙两杯水的内能　 　（选填“甲大”“乙大”或“无法比较”），四杯水中，　 　杯中水的内能最大。 【答案】无法比较；丁 【解析】【解答】内能大小与物质种类、温度和质量大小有关。甲中水的质量虽然小，但是温度比乙高，因此无法比较二者内能大小。根据图片可知，丁中水的质量大且温度最高，因此内能最大。 【分析】根据内能大小的影响因素的知识分析解答。 考点二：温度、热量与内能的关系 【例题1】关于温度、内能、热量，下列说法中正确的是（　　） A．一块的铁块，可能不具有内能 B．铝块的内能增加，它一定吸收了热量 C．冰块熔化时温度不变，其内能一定不变 D．温度相同的两杯水，它们的内能可能不同 【答案】D 【解析】【解答】A．一切物体不论温度高低都具有内能，故A错误； B．铝块的内能增加，可能是是吸收了热量，也可能外界对其做功，故B错误； C．冰块熔化时，吸收热量，但温度不变，其内能增加，故C错误； D．温度相同的两杯水，由于质量未知，所以它们的内能可能不同，也可能相同，故D正确。 故选D。 【分析】1.一切物体不论温度高低都具有内能； 2.做功和热传递都可以改变物体的内能； 3.晶体熔化时的特点：吸收热量，温度不变； 4.物体的内能大小与物体的质量、温度、状态等有关。 【例题2】生活中我们常常提到“热”，但从物理学的角度看，其含义各不相同。例如：①天气炎热、②摩擦生热、③铁锅传热，其中表示热量的是　 　，表示温度的是　 　，表示内能的是　 　 (均选填序号) 【答案】③；①；② 【解析】【解答】①天气炎热是反映天气的冷热程度，所以这个“热”指温度。 ②摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，所以这里的“热”指内能； ③铁锅传热是指铁锅放出热量，故指热量。 故答案为：③；①；②。 【分析】“热”有不同含义，有“温度”“内能”“热量”等多种含义，温度表示物体的冷热程度；内能表示物体具有内能；热量是热传递过程中吸收或放出热量的多少。 考点三：做功和热传递改变物体内能 【例题1】下列事例中，改变物体内能的方式与其他三个事例不同的是（　　） A．通电后，电暖器会发热 B．汽车长时间高速行驶后，轮胎温度升高 C．拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却 D．点火使盒内酒精燃烧，盒盖飞出，燃气温度降低 【答案】C 【解析】【解答】A.通电后，电暖器会发热，将电能转换为内能，属于做功； B.汽车长时间高速行驶后，轮胎温度升高，将机械能转换为内能，属于做功； C.拖拉机发动机采用循环流动的水进行冷却，属于热传递改变内能； D.点火使盒内酒精燃烧，盒盖飞出，燃气温度降低，将内能转换为机械能，属于做功。 故C符合题意，而A、B、D不合题意。 故选C。 【分析】改变物体内能的方法：①做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移。 【例题2】冬天，人们通常将牛奶在热水中浸泡一会在饮用，浸泡后的牛奶内能　 　填“增加”或“减少”；人们还喜欢搓手取暖，这是通过　 　 的方式改变物体的内能 【答案】增加；做功 【解析】【解答】（1）牛奶从热水里吸收热量，温度升高，内能增加，是通过热传递的方式改变牛奶的内能。 （2）冬天搓手取暖是通过做功的方法把机械能转化为手的内能，手的内能增加，温度升高。 【分析】做功和热传递改变物体的内能的特点：热传递改变物体的内能是能量的转移，做功改变物体的内能是能量的转化。 【例题3】如图所示，这是我国古老的医疗技法刮痧和艾灸。当刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过　 　方式增加身体的内能；艾灸时用艾条熏烤患者的穴位，局部有温热感，这是通过　 　的方式使其内能增加的。 【答案】做功；热传递 【解析】【解答】刮痧板在身体上刮动时，相互摩擦，是做功方式增加身体的内能，身体会感觉到热；艾灸时用艾条熏烤患者的穴位，由于温度不同，通过热传递的方式使其内能增加，局部有温热感。 【分析】物体间相互摩擦，是做功改变内能，物体的温度不同，是热传递改变内能。 巩固练习 一、选择题 1．俗话说：“只要功夫深，铁棒磨成针。”关于磨铁棒这一过程，下列说法正确的是（　　） A．铁棒的体积变大 B．铁棒的密度不变 C．铁棒的质量增大 D．铁棒的内能不变 2．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 3．下列事例中，属于热传递改变物体内能的是（　　） A． 冰镇饮料 B． 锯木材锯子发烫 C． 钻木取火 D． 搓手取暖 4．下列关于温度、内能、热量说法正确的是（　　） A．物体机械能越大，内能越大 B．物体温度越高，所含热量越多 C．物体内能增加，温度不一定升高 D．物体吸收热量，内能不一定增加，温度一定升高 5．仔细观察图中的甲、乙两杯水，下列说法正确的是（　　） A．甲杯中水的内能多 B．乙杯中水的内能多 C．甲杯和乙杯中水的内能一样多 D．无法判断 6．在下列过程中，由于做功而使物体内能增加的是（　　） A．烧开水时蒸汽将壶盖顶起 B．把铁丝反复弯曲，弯曲处变热 C．山芋在炉膛内烤熟 D．用酒精灯对烧杯中的水加热 7．如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　） A．吸热，内能增加 B．吸热，内能减少 C．放热，内能增加 D．放热，内能减少 8．石墨烯散热膜是一种新型的“高导热”材料，智能手机常用它散热。关于智能手机及其利用石墨烯散热，下列说法正确的是（　　） A．手机处于关机的状态时，它的内能为0J B．石墨烯散热膜是利用做功的方式给手机降温 C．带着手机跑步，跑步的速度越大，手机的内能越大 D．石墨烯散热膜从温度较高的手机芯片吸收热量后，再传递给温度较低的手机外壳 二、填空题 9．在物理学中，把物体内所有分子动能与　 　的总和叫做物体的内能。质量相同的0℃的水内能　 　0℃的冰内能。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 10．反复弯折铁丝，铁丝弯折处的温度升高，这是通过　 　的方式使铁丝的内能　 　（选填“增大”“减小”或“不变”）。 11．将踩瘪但是没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体的内能会　 　（选填“增加”或“减少”），这是通过　 　（选填“做功”或“热传递”）的方式改变的。 12．秋冬季节，糖炒板栗很受人们欢迎。如图所示，在炒板栗时常要在锅中放入一些砂石，因为砂石的比热容　 　、升温快，与板栗充分接触，并通过　 　的方式使板栗内能增大。 13．2023年10月31日8时12分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，神十六任务圆满成功。返回舱在大气层中高速下降过程中，外壳与空气剧烈摩擦，导致返回舱外壳内能　 　（选填“增大”或“减小”），这种改变内能的方式是　 　（选填“做功”或“热传递”）。 14．如图在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一团硝化棉， 小虎将活塞迅速下压， 空气的内能会　 　填“增加”或“减少”，筒内的硝化棉由于温度升高到着火点而燃烧，硝化棉的内能是通过　 　方式改变的。 15．如图所示，在3D打印笔中装入塑料条，接通电源加热一段时间后即可挤出热熔的胶条，该过程通过　 　的方式　 　（选填“增加”或“减少”）了塑料条的内能。 三、简答题 16．小明认为“当0℃的冰熔化为0℃的水时，它的内能没有发生改变”。请你判断他的观点是否正确，并说明你的理由。 四、实验探究题 17．如题图所示，探究改变物体内能的实验： （1）烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过　 　（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。 （2）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”），瓶内气体中所含的水蒸气放热　 　成了小水珠。这是通过　 　（选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。 第 1 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 $$