第2节 内能（高效培优讲义）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第2节 内能 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 分子的热运动 1 题型2 内能的概念 5 题型3 热传递改变物体的内能 8 题型4 做功改变物体的内能 10 题型5 温度、热量与内能的关系 13 【能力培优练】 16 【链接中考】 24 【重难题型讲解】 题型1 分子的热运动 1、物质的构成：常见物质是由大量极其微小的粒子——分子、原子构成的。 2、分子的大小：分子的直径很小，人们通常以10-10m 来量度分子；人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。只有电子显微镜可以让我们观察到这些微小的粒子。 ★特别提醒 分子的直径很小，用肉眼和光学显微镜不能直接观察到,只能用电子显微镜才能观察到。因此用肉眼直接观察到的一定不是分子。 3、扩散现象 （1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。 （2）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。 （3）影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。 4、分子热运动 （1）探究实验：物质的扩散 现象 如图所示，取两个相同的烧杯，分别装入质量相等的适量冷水和热水，分别向两杯水中滴入一滴红墨水 现象分析 红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈，在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢 探究归纳 分子热运动的快慢与温度有关：温度越高，物质扩散得越快，分子运动月剧烈 ★特别提醒 分子的热运动是永不停息的，物体的温度低时，分子的热运动缓慢，但并没有停止，不要误以为温度低时，分子的热运动就停止。 5、分子间存在引力和斥力：邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力；分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。 （1）固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力。 （2）分子间的斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。 （3）当分子距离很小时，分子间作用力表现为斥力。 （4）当分子间距离稍大时，分子间作用力表现为引力，如果分子相距很远，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略。 ★特别提醒 （1）通常情况下分子引力和分子斥力是同时存在的，它们大小相等，故不表现斥力，也不表现引力； （2）当分子间的距离减小时，分子引力和斥力同时增大，但分子斥力增大得快，这时分子斥力大于分子引力，作用力表现为斥力；当分子间的距离增大时，分子引力和斥力同时减小，但分子斥力减小得快，这时分子引力大于分子斥力，作用力表现为引力。 6、分子动理论的基本观点 （1）常见的物质是由大量的分子、原子构成的。  （2）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。 （3）分子之间存在着相互作用的引力和斥力。  （4）温度越高分子运动得越剧烈。 【典例1-1】以下事例中，能体现“分子不停地做无规则运动”的是（　　） A．大风刮起时，山谷中尘土飞扬 B．阳光下雪水从高处流向低处 C．静谧的林间弥漫着的朦胧雾气 D．站在山脚下，闻到的花草香气 【答案】D 【详解】A．大风刮起时山谷中尘土飞扬，尘土是宏观的固体颗粒，其飞扬是在风力作用下的机械运动，不是分子的运动。分子是肉眼无法直接看到的，这种宏观物体的运动不能体现分子不停地做无规则运动，故A不符合题意； B．阳光下雪水从高处流向低处，雪水作为宏观的液体整体发生的机械运动，与分子的无规则运动无关，故B不符合题意； C．静谧的林间弥漫着的朦胧雾气，雾气是由小水滴组成的，属于宏观的物体，其弥漫是宏观物体的运动，不是分子的无规则运动，故C不符合题意； D．站在山脚下，闻到花草的香气，是因为花草中的香气分子在不停地做无规则运动，扩散到了空气中，被人闻到，这是典型的扩散现象，能体现分子不停地做无规则运动，故D符合题意。 故选D。 【典例1-2】电饭煲、水壶是厨房里的必备设备。 (1)用电饭煲煮粽子时，过了一会儿，粽子的香味扑鼻而来，这说明分子在不停地做 运动。电饭煲气孔上方有“白气”出现，这是水蒸气 形成的（填写物态变化名称）。 (2)用水壶倒水时，利用了 的原理。如图所示，水壶的壶盖上有一个小孔，小孔的作用是使壶内液面上方的压强 大气压强（选填“大于”“等于”或“小于”），便于倒出液体。 【答案】(1) 无规则 液化 (2) 连通器 等于 【详解】（1）[1]煮粽子时，粽子中带有香味的分子在空气中不停地做无规则运动，引起人们的嗅觉，所以会有粽子的香味扑鼻而来的感觉。 [2]电饭煲中的水蒸气进入空气中后遇冷液化成小液滴，形成“白气”。 （2）[1]水壶的壶身和壶嘴上端开口，下端连通，是一个连通器，它里面装的都是水时，静止时壶身和壶嘴中的液面总是相平的，故水壶倒水时利用了连通器原理。 [2]水壶的壶盖上有一个小孔，小孔的作用是使壶内液面上方的压强等于大气压强，倒液体时，液体在大气压作用下很容易就倒出来了。 跟踪训练1分子在不停地做无规则运动，能体现此规律的现象是（　　） A．春天柳絮飞舞 B．夏天荷花飘香 C．秋天红叶飘落 D．冬天雪花飞舞 【答案】B 【详解】分子在不停地做无规则运动是微观层面的现象，通常通过扩散现象来体现，这种运动用肉眼是无法直接观察到的。荷花飘香是因为花香分子在空气中不断地做无规则运动，使得人们能够闻到香味，这体现了分子的热运动。而柳絮飞舞、红叶飘落、雪花飞舞都是宏观物体的机械运动，是由外力（如风力、重力等）作用引起的，不是分子的无规则运动，它们的运动轨迹和规律可以用宏观的力学原理来解释，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 跟踪训练2如图是我们在学习分子动理论时做过的一些实验。 (1)说明分子间存在间隙的是( )； (2)（多选）说明分子在不停地做无规则运动的是( )。 【答案】(1)B (2)AC 【详解】（1）A．图中清水和硫酸铜溶液界面静止几天后，两种液体相互混合为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动，故A不符合题意； B．图中酒精和水混合后体积变小，说明分子间存在间隙，分子补足对方的分子间隙，因此体积减小，故B符合题意； C．图中红墨水滴入水中后扩散，均为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动，故C不符合题意； D．图中两个铅块压紧后粘在一起，说明分子间存在引力，即使在下方铅块受到重力也不分开，故D不符合题意。 故选B。 （2）A．图中清水和硫酸铜溶液界面静止几天后，两种液体相互混合为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动，故A符合题意； B．图中酒精和水混合后体积变小，说明分子间存在间隙，分子补足对方的分子间隙，因此体积减小，故B不符合题意； C．图中红墨水滴入水中后扩散，均为扩散现象，说明构成物质的分子不停地做无规则运动，故C符合题意； D．图中两个铅块压紧后粘在一起，说明分子间存在引力，即使在下方铅块受到重力也不分开， 故D不符合题意。 故选AC。 题型2 内能的概念 1、分子动能和分子势能 (1)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。 （2）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。 2、内能：物体内部所有分子的分子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。 3、对内能的理解：内能是物质分子的热运动能量，是由物质内部状况决定的能量。物质由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。 4、影响物体内能大小的因素 （1）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，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。 （2）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）物体的内能还和物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。 （4）同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。 ★特别提醒 任何温度下物体的内能都不可能为0，温度越高，物体的内能越大，不要以为温度为0的时候物体就没有内能了。 【归纳总结】物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能；内能的大小最主要的影响因素是温度，此外内能大小跟物体的质量、材料、状态等因素有关。 5、内能与机械能的区别与联系 内能 机械能 区别 定义 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 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、物质的种类 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度 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 永远存在 物体运动时，被举高时，发生弹性形变时 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互相转化 2、内能的利用和意义 （1）利用内能来加热——热传递：内能一个重要应用就是直接用它来加热物体，物体在获得内能以后，温度会升高；实质是利用热传递，将内能从高温物体转移到低温物体； （2）利用内能来做功：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；实质是内能转化为其他形式能的过程。 【归纳总结】 （1）内能是与分子运动相对应的能量，机械能是与整个物体的机械运动相对应的能量。 （2）物体总是具有内能，但不一定总是具有机械能。 【典例2-1】关于“内能”的概念，正确的说法是（　　） A．大量做无规则运动的分子的能量称为内能 B．热的物体具有的能称为内能 C．温度高的物体内能多 D．每个做无规则运动的分子的能量称为内能 【答案】A 【详解】A．内能是指构成物体的所有分子的分子动能和分子势能之和，故A正确； B．内能，是指物体内部所有分子的分子动能和分子势能之和，物体是由分子组成，故任何物体都具有内能，故B错误； C．物体的内能的大小和物体的温度以及质量有关，对于同一个物体质量是一定的，内能的大小就取决于物体的温度，温度越高，内能越多，该选项没有强调质量一定，故C错误； D．内能指的是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的和，不是指每个分子的能量，故D错误。 故选A。 【典例2-2】温度是表示物体 的物理量。摄氏温标规定：一个标准大气压下 的温度为100℃。物体的温度越 ，组成物体的分子热运动越激烈。温度为0℃的物体 内能（选填“具有”或“不具有”）。 【答案】 冷热程度 沸水 高 具有 【详解】[1][2]温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上讲是物体分子热运动的剧烈程度；摄氏温度规定：标准气压下，冰水混合物的温度是 0℃，沸水温度是 100℃。 [3]分子运动速度与温度有挂，温度越高，组成物体的分子热运动越激烈。 [4]任何物体在任何情况下都具有内能，温度为 0℃的物体同样具有内能。 跟踪训练1以下与机械能和内能的说法中正确的是（　　） A．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 B．物体的内能就是物体的机械能 C．物体的机械能可能为零，内能不可能为零 D．热传递一定是从能量的物体传向能量小的物体 【答案】C 【详解】A．物体的内能与物体的质量、温度以及状态有关，因此当物体的温度不变时，状态发生改变，内能将发生改变，比如冰块熔化时，温度不变，但内能增加，故A错误； B．物体的内能与物体的机械能是完全不同的两种能量形式，内能不是机械能，故B错误； C．内能是物体内部分子具有的能量总和，而分子在永不停息地做无规则运动，因此内能不可能为零；而物体的速度为零、高度为零、没有发生弹性形变时，物体的机械能为零，故C正确； D．热传递是热量从温度高的物体传向温度低物体，或者从高温部分传往低温部分，故D错误。 故选C。 跟踪训练2物体内所有分子的分子动能和分子 的总和叫做内能，的冰块 （选填“具有”或“没有”）内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水，温度 大，内能 大（后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”）。 【答案】 势能 具有 一样 水蒸气 【详解】[1] 分子热运动具有分子动能，分子间存在相互作用力，凭借其相对位置而具有能叫分子势能，物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能。 [2] 任何物体都具有内能，故的冰块具有内能。 [3] 质量相同的100℃水蒸气和100℃水，温度都是100℃，温度一样大。 [4] 100℃水变成100℃水蒸气需要吸收热量，故质量相同的100℃水蒸气和100℃水，100℃水蒸气内能大。 题型3 热传递改变物体的内能 1、探究热传递改变物体内能 用暖袋暖手 给工件淬火 烧水 现象 现象分析 暖袋温度降低，内能减少；人体温度升高，内能增大；能量从热水袋传递给人 工件温度降低，内能减少；冷水温度升高，内能增大；能量从工件传递给水 烧水时，水的温度升高，内能增加，能量从火焰传递给锅和水 实验结论 温度不同的物体相互接触时，发生热传递，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少；即能量从高温物体传递给低温物体，所以热传递可以改变物体的内能 2、对热传递的理解 条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差 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 过程 最终状态 温度相同，没有温度差 实质 是能量的转移，能量的形式并未发生变化 3、热传递改变物体的内能 （1）条件：两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差。 （2）过程：高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。 （3）结果：温度相同。 （4）实质：内能的转移。能量的形式没有改变。 ★特别提醒 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。 【归纳总结】热传递是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的现象；热传递可以改变物体的内能，高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。 【典例3-1】一颗子弹射入沙袋的过程中，由于子弹与沙袋的摩擦（    ） A．子弹内能增加，沙袋内能减少 B．子弹内能减少，沙袋内能增加 C．子弹内能增加，沙袋内能增加 D．子弹内能减少，沙袋内能减少 【答案】C 【详解】子弹射入沙袋的过程中，由于摩擦力的作用，子弹和沙袋之间会产生热量，这些热量会使子弹和沙袋的内能都增加。因此，子弹和沙袋的内能都会增加。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【典例3-2】据中国载人航天工程办公室官网报道，完成使命的“天宫一号”在北京时间4月2日再入大气层，在奔向地球的过程中，化成一身绚烂，划过美丽星空，部分残骸坠入南太平洋中部无人区。天宫一号再入大气层后，其机械能 （填“增大”“减小”或“不变”），它能“化成一身绚烂，划过美丽星空”是因为摩擦使它的内能 （填“增大”或“减小”）了。 【答案】 减小 增大 【详解】[1][2]做功可以改变物体的内能，“天宫一号”坠落的过程中，要克服空气阻力做功，是机械能转化为内能，它的机械能减小，内能增大。 跟踪训练1如图所示，以下现象中通过做功改变物体内能的是（　　） A．搓手取暖 B．水被加热 C．勺子烫手 D．曝晒钢瓶 【答案】A 【详解】A．搓手取暖是通过做功改变物体内能，故A正确； B．水被加热是通过热传递改变物体内能，故B错误； C．勺子烫手是通过热传递改变物体内能，故C错误； D．曝晒钢瓶是通过热传递改变物体内能，故D错误。 故选A。 跟踪训练2在结冰的路面上行驶的汽车紧急刹车时，由于车轮受到的 摩擦力（选填“滑动”或“滚动”）比较小，容易造成事故。天气寒冷时，通过搓手可以使手暖和起来，这是通过 方式改变内能。 【答案】 滑动 做功 【详解】[1]紧急刹车时，车轮与路面产生相对滑动，故受到的摩擦是滑动摩擦。 [2]通过搓手摩擦生热，使手暖和，这是通过做功方式增大手的内能。 题型4 做功改变物体的内能 1、做功改变物体的内能 做功的两种情况 外界对物体做功 物体对外界做功 探究过程与现象 分析与论证 迅速压下活塞，玻璃筒内的气体被压缩，活塞对筒内气体做功，从而使筒内气体的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉开始迅速燃烧 向瓶内打气，压缩瓶内的空气，不断对瓶内空气做功，瓶内空气内能增加，温度升高，随着打入空气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞，此时，瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，其中水蒸气液化成小水滴，形成白雾 得出结论 （1） 做功可以改变物体的内能； （2） 外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加； （3） 物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少 2、热传递和做功改变物体内能的区别与联系 区别 联系 实质 方式 举例 热传递 能量的转移 高温物体放热，低温物体吸热 生活中烧、烤、烙、炒，生产中的淬火等 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，或者两者都有。若不知道具体过程，则无法确定内能的改变方式 做功 其他形式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 打气筒打气、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灯 ★特别提醒 （1）做功和热传递在改变物体的内能上是等效的；   （2）做功和热传递在本质上是不同的：做功使物体的内能改变，是其他形式的能量和内能之间的转化（不同形式能量间的转化）；热传递使物体的内能改变，是物体间（或物体不同部分）内能的转移（同种形式能量的转移）。 【归纳总结】做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时， 物体的内能就会减小。 【典例4-1】在下列现象中，属于用热传递方式改变物体内能的是（　　） A．钻木能取火 B．锯木头锯子发烫 C．晒太阳可以取暖 D．两手摩擦能发热 【答案】C 【详解】A．钻木能取火是通过做功的方式改变物体内能，克服摩擦力做功，使木头的温度升高达到着火点从而取火。故A不符合题意； B．锯木头锯子发烫也是通过做功改变物体内能，锯木头时克服木头与锯子之间的摩擦力做功，使锯子的温度升高发烫。故B不符合题意； C．晒太阳可以取暖是通过热传递的方式改变物体内能，太阳的热量以热辐射的形式传递给人体，使人体温度升高，从而感到温暖。故C符合题意； D．两手摩擦能发热是通过做功改变物体内能，两手相互摩擦，克服摩擦力做功，使手的温度升高发热。故D不符合题意。 故选C。 【典例4-2】佩香囊、吃粽子、赛龙舟是端午节的传统习俗。我们闻到香囊的清香味，说明分子在不停地做 运动；煮粽子是通过 的方式增加了粽子的内能；在加速滑行时，龙舟的惯性将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 无规则 热传递 不变 【详解】[1]我们闻到香囊的清香味儿，这是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 [2] 煮粽子时，粽子吸收水的热量变熟，这是通过热传递的方式增加粽子内能的。 [3]惯性只与物体的质量有关，龙舟加速滑行时，质量不变，则惯性不变。 跟踪训练1下面四个实例中，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是（　　） A．炉火烧煮食物 B．锯木头时锯条发烫 C．滑滑梯时屁股“冒烟” D．冬天搓手取暖 【答案】A 【详解】A．烧煮食物时，食物吸收热量，是热传递改变物体内能； B．锯木头时锯条发烫，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能； C．滑滑梯时屁股“冒烟”，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能； D．搓手过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变内能； 所以，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是A，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 跟踪训练2端午时节，空气中弥漫着粽香，说明分子在不停地 ；在煮粽子水温升高的过程中，粽子的内能 （选填“增大”“不变”或“减小”），这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变了其内能。荷叶上的两滴水珠相遇时，能汇合成一滴较大的水珠，这是因为分子之间存在 （选填“引力”或“斥力”）。 【答案】 做无规则运动 增大 热传递 引力 【详解】[1] 能闻到粽子的清香味，这是扩散现象，说明分子不停地做无规则运动。 [2][3] 在煮粽子水温升高的过程中，粽子从热水中吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递的方式改变了其内能。 [4] 水珠相遇后之所以会合成一滴是因为当分子相互靠近时分子间存在着相互作用的引力，将两滴水珠合成了一滴。 题型5 温度、热量与内能的关系 1、内能和温度的关系  （1）物体内能的变化，不一定引起温度的变化，这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化； 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能变化，温度保持不变； （2）温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢， 因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大，反之，温度降低，物体内能减小，因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。  2、内能与热量的关系 （1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）； （2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。  3、热量与温度的关系  （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变； （2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。 （3）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；物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增加．三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别。 4、温度、热量、内能三者之间的区别于联系 温度 热量 内能 区别 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 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 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固 归纳总结 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 ★特别提醒 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；物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增加；三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别。 【归纳总结】热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。 【典例5-1】关于内能、热量、温度之间的关系，下列说法中正确的是（　　） A．物体放出了热量，温度一定会降低 B．物体的内能增加，一定吸收了热量 C．物体的温度升高，内能一定会增加 D．温度相同的不同物体，它们的内能一定相同 【答案】C 【详解】A．物体放出了热量，它的温度不一定降低，晶体在凝固的过程中放热，但温度不变，故A错误； B．做功和热传递都可以改变物体的内能，物体的内能增加了，可能是吸收了热量，也可能是对物体做了功，故B错误； C．物体温度升高了，它的内能一定增加，可能是吸收了热量，还可能是对物体做了功，故C正确。 D．温度相同的不同物体，它们的内能不一定相同，因为内能不仅与温度有关，还与物体的质量、状态等因素有关，例如，一杯热水的内能肯定比温度相同的一滴热水的内能大，故D错误。 故选C。 【典例5-2】0℃的冰 （填“有”或“没有”）内能。0℃的冰吸收热量后熔化成0℃的水，其温度 ，内能 （选填“不变”、“增大”或“减小”）。 【答案】 有 不变 增大 【详解】[1]因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能，0℃的物体也具有内能；所以0℃的冰有内能。 [2][3]冰是晶体，0℃的冰吸收热量后熔化成0℃的水，在整个熔化过程中其温度保持不变，但是由于吸收热量，内能增大。 跟踪训练1关于温度、热量、热能[内能]的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，它的温度一定升高，热能[内能]一定增加 B．物体的温度升高，它一定吸收了热量，热能[内能]一定增加 C．物体的热能[内能]减少，它有可能温度降低，但不放出热量 D．物体的热能[内能]减少，它不可能既放出热量，又降低温度 【答案】C 【详解】A．物体吸收热量，内能一定增加，但温度可能不变，比如晶体在熔化过程，吸热，内能增加但温度不变，故A错误； B．物体温度升高，也可能是外界对它做功，不一定是吸收了热量，故B错误； C．物体的温度降低，内能变小，但不一定放出热量，还可以对外做功，故C正确； D．物体放出热量，内能一定减少，温度可能降低，故D错误。 故选C。 跟踪训练2指出下列“热”字的含义，把温度、热量、内能三个物理分别填入空格中： （1）今天天气真热的“热”是指     （2）摩擦生热的“热”是指 （3）冰融化成水要吸热的“热”是指 【答案】 温度 内能 热量 【详解】（1）[1]今天天气真热的“热”指天气的温度比较高，所以这里的“热”表示温度高。 （2）[2]摩擦生“热”是机械能转化为内能的过程，这里的“热”是指内能。 （3）[3]晶体熔化要吸热的“热”是熔化过程中吸收热量的多少，这里的“热”是热量。 【能力培优练】 1．古诗词是我国传统文化瑰宝，许多优美词句还蕴含丰富的物理知识。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（　　） A．“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零 B．“沙暖睡鸳鸯”，同水相比，沙的比热容大一些 C．“夏荷轻摇，珠露合聚”，露珠聚在一起说明分子间存在引力 D．“松风自扫尘”，尘土飞扬说明分子在不停地做无规则运动 【答案】C 【详解】 A．任何情况下物体的内能都不为0，雪的温度很低，但它的内能不为零，故A错误； B．同水相比，沙的比热容小一些，故B错误； C．当两个小露珠靠近时，它们接触面的水分子相互吸引，导致液面融合，最终合并成一个更大的水滴，故C正确； D．尘土飞扬，尘土不是分子，不能说明分子在不停地做无规则运动，故D错误。 故选C。 2．小明同学自制了一个简易的“喷雾降温风扇”，他在普通风扇的叶片上绑上了一些浸有乙醚的棉球。当风扇转动时，棉球上的乙醚迅速蒸发，使得周围空气温度急剧下降，人会感到凉爽。下列关于此过程的说法中，正确的是（　　） A．乙醚蒸发时要吸收热量，内能减小，周围空气的内能减小 B．乙醚蒸发时要放出热量，内能增大，周围空气的内能增大 C．乙醚蒸发时要吸收热量，内能增大，周围空气的内能减小 D．乙醚蒸发时要吸收热量，内能增大，周围空气的内能增大 【答案】C 【详解】当风扇转动时，棉球上的乙醚迅速蒸发，乙醚蒸发时从周围环境吸收热量，其自身内能增大，导致周围空气温度下降，周围空气的内能减小，故C正确，ABD错误。 故选C。 3．对小企鹅的对话，同学们展开了热烈的讨论，其中正确的是（　　） A．企鹅只具有机械能，不具有内能 B．冰山温度低，企鹅体温高，企鹅的内能较大 C．一般情况下，企鹅行动迟缓，有利于维持体能，说明内能与物体的运动速度有关 D．一切物体都具有内能 【答案】D 【详解】A．一切物体在任何情况下都具有内能，企鹅也不例外，故A 不正确； B．内能的大小与物体的质量、温度、状态等因素有关。冰山虽然温度低，但质量很大，其内能不一定比企鹅小，故B 不正确； C．内能与物体的运动速度无关，企鹅行动迟缓有利于维持体能，是因为行动迟缓可以减少热量的产生，故C 不正确； D．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。一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体，不论温度高低，都具有内能。故D 正确。 故选D。 4．《天工开物》中记载的精密铸造法——“失蜡法”，可追溯至春秋时期，做法是：制模→结壳→浇铸→成型。下列有关说法中，正确的是（　　） A．打磨成型过程中，铸件的内能增加是通过热传递实现的 B．壳中包裹的蜡熔化过程中，由固体变为液体，分子间距离减小，分子间作用力变大 C．结壳过程中加热烘烤，温度越高，铸件内部分子的无规则运动越剧烈 D．当温度为0℃时，组成铸件的分子停止无规则运动 【答案】C 【详解】A．打磨成型过程中，通过摩擦生热使铸件的内能增加，是通过做功改变内能的，故A错误； B．壳中包裹的蜡熔化过程中，由固体变为液体，体积膨胀，分子间距离变大，分子间作用力变小，故B错误； C．分子热运动与温度有关，结壳过程中加热烘烤，温度越高，铸件内部分子的无规则运动越剧烈，故C正确； D．一切物质的分子都在不停地做无规则运动，温度为0℃时，分子也在不停地做无规则运动，故D错误。 故选C。 5．如图为解冻料理盘，它采用了铝合金复合材料和新型高效热管技术，导热性能非常好，能在室温下迅速解冻由冷冻室拿出的冻肉。下列分析正确的是（　　） A．解冻前，冻肉中的水分子不做热运动 B．解冻后，冻肉中的水分子之间的间距发生了变化，分子作用力大小也变化了 C．解冻时，温度从料理盘向冻肉传递 D．解冻时，使冻肉的内能增大的方式是做功 【答案】B 【详解】A．任何温度下，构成物质的分子都在不停地做热运动，故A错误； B．解冻后，冻肉中的冰熔化成了水，体积发生了变化，所以水分子之间的间距发生了变化，则分子间作用力也发生了变化，故B正确； C．温度是物体的冷热程度，是状态量，不能传递，故C错误； D．相对于冻肉，室温温度比较高，热量从空气传递到冻肉，使冻肉内能增大、温度升高、冻肉解冻，所以解冻时是通过热传递的方式使冻肉的内能增大，故D错误。 故选B。 6．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧，快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子会跳起来，如图所示，则（   ） A．拉动绳子的过程中，通过做功改变了金属管的内能，金属管温度上升 B．拉动绳子的过程中，通过对金属管内的酒精做功，使酒精温度上升 C．塞子跳起时，管内气体温度上升，内能增加 D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子内能增加 【答案】A 【详解】A．拉动绳子的过程中，克服摩擦力做功，将机械能转化为金属管的内能，金属管温度上升，故A正确； B．拉动绳子的过程中，是对金属管做功，而不是对金属管内的酒精做功，而且酒精的温度升高是因为从金属管吸收了热量，而不是对酒精做功，故B错误； C．塞子跳起是因为管内气体对塞子做功，将管内气体的内能转化为机械能，故管内气体内能减小，温度下降，故C错误； D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子的机械能增大，故D错误。 故选A。 7．中国的茶文化在宋朝时已名扬世界，反映出中华民族悠久的文明和礼仪。小明泡了一杯绿茶，用手捧起茶杯，闻到了一种独有的香味，迫不及待地喝了一口，发现烫嘴。下列说法正确的是（    ） A．茶杯上方冒出的“白气”是水蒸气液化而成 B．感觉烫嘴，说明茶水含有热量多 C．从茶杯上面看起来，茶叶看起来比实际的位置深 D．茶水变凉的过程中，茶水内能不变 【答案】A 【详解】A．茶杯上方冒出的“白气”是小水滴，是水蒸气遇冷后液化形成的，故A正确； B．热量是过程量，“含有”热量的说法是错误，故B错误； C．由光的折射可知，光从水中斜射入空气中，折射角大于入射角，从茶杯上面看起来，茶叶看起来比实际的浅，故C错误； D．对同一物体，温度降低，内能减少，茶水变凉的过程中，向外放出热量，茶水内能变小，故D错误。 故选A。 8．固态、液态和气态是自然界中物质最常见的三种状态，下列图片所示的是这三种状态的物质的分子结构排列模型。其中分子间引力最大的是 （选填“甲”“乙”或“丙”），物质由甲状态变为乙状态的过程叫作 （填物态变化名称）。 【答案】 甲 熔化 【详解】[1]甲状态的分子排列十分紧密，分子间有强大的相互作用力，是固体分子的排列模型；乙状态的分子排列没有固定的位置，比较松散，是液体分子的排列模型；丙状态的分子排列十分散乱，间距很大，是气体分子的排列模型。 [2]物质由甲状态（固态）变为乙状态（液态）的过程叫作熔化。 9．如图所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到的现象是 ；这是因为活塞压缩空气，对空气 、使空气的内能 ，温度升高 【答案】 硝化棉燃烧起来 做功 增大 【详解】[1][2][3]当把活塞迅速压下去时，活塞压缩空气做功，活塞的机械能转化为空气的内能，使空气内能增大，温度升高，当温度达到了硝化棉的燃点时，会看到硝化棉燃烧起来。 10．飞机在万米高空飞行的时候，舱外气温往往在-50°C以下，由于高空的大气压比舱内气压低，要使舱内获得新鲜空气必须使用空气压缩机把空气从舱外压进来。在这个过程中，空气压缩机对气体 ，使空气的内能 ，温度 ，舱内总是温暖如春。 【答案】 做功 变大 升高 【详解】[1]空气压缩机将舱外低压空气压入舱内时，需要克服气体的阻力，对舱外吸入的气体施加作用力，并且使气体的体积被压缩。在物理学中，当物体受到力的作用且在力的方向上发生位移时，我们说力对物体做了功。因此，空气压缩机对气体的这一过程属于做功。 [2]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，而做功是改变物体内能的重要方式之一。当空气压缩机对气体做功时，压缩机的机械能转化为气体的内能，使气体内部分子的热运动更剧烈，同时分子间距离减小，最终导致气体的内能变大。 [3]温度是分子平均动能的宏观体现，分子平均动能越大，物体温度越高。由于空气压缩机对气体做功使气体内能增大，其内部分子的平均动能随之增加，反映在宏观上就是气体的温度升高。因此，即使舱外气温极低，经过压缩后的空气进入舱内时温度较高，能维持舱内温暖的环境。 11．“热”字有着多种含义，在物理学中有时表示温度，有时表示热量，有时表示内能。“物体吸热，温度会升高”中的“热”表示的是 ；“沸腾的水很热”中的“热”表示的是 ；“摩擦生热”中的“热”表示的是 ；“天气很热”中的“热”表示的是 。 【答案】 热量 温度 内能 温度 【详解】[1]“物体吸热”中的“热”指物体吸收的热量，属于热传递过程中转移的能量，对应“热量”。 [2]“沸腾的水很热”描述水的冷热程度，对应“温度”。 [3]“摩擦生热”是通过做功改变物体内能，此处的“热”指“内能”。 [4]“天气很热”描述环境的冷热程度，对应“温度”。 12．行驶的汽车刹车时轮胎温度会升高，它的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”），这是通过 的方式改变内能的，熄火后汽车停在地面上后，轮胎表面温度会降低，它的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”），这是通过 的方式改变内能的。 【答案】 增加 做功 减少 热传递 【详解】[1]行驶的汽车刹车时轮胎温度会升高，而质量不变，故其内能增加。 [2]汽车刹车时，要克服阻力做功，使得轮胎的温度升高，这是通过做功的方式改变内能的。 [3]熄火后汽车停在地面上后，轮胎表面温度会降低，而质量不变，故它的内能减少。 [4]这是通过热传递使得轮胎的内能减少。 13．古诗词中蕴含着丰富的物理知识。“潭清疑水浅”是由于光的 造成的；“大地阳和暖气生”是通过 方式增加大地的内能；“千朵万朵压枝低”是指繁花把枝条都压弯了，说明力可以改变物体的 。 【答案】 折射 热传递 形状 【详解】[1] “潭清疑水浅”是因为池底反射出的光线射到水面上发生折射，因为光从水中射向空气，所以折射角大于入射角，折射光线偏离法线，逆着折射光线看到池底的像比实际位置要浅。 [2]“大地阳和暖气生”，大地从太阳光中吸收热量，内能增加，这是通过热传递的方式实现的。 [3]繁花把枝条都压弯了，枝条在力的作用下形状发生改变，说明力可以改变物体的形状。 14．【提出问题】分子运动的快慢和温度有无关系? 【猜想与假设】 猜想1：分子运动的快慢与温度无关； 猜想2：分子运动的快慢与温度有关，且温度越高分子运动越快。 【进行实验】为了验证猜想，茗茗进行了如下实验：如图所示，取两只相同的烧杯，在其中倒入质量相同的冷水和热水，各滴入一小滴红墨水，观察两杯水的颜色变化的快慢。 【实验分析】 (1)实验中观察到的现象是热水杯中的颜色变化得快，得到的结果是 （选填“猜想1”或“猜想2”）正确，水杯中颜色的变化是红墨水在水中 的结果。 (2)实验过程中，选用两只相同的烧杯，倒入质量相同的冷水和热水，各滴入一小滴红墨水，这种研究问题的方法是 。 (3)实验过程中， （选填“能”或“不能”）用玻璃棒搅动杯中的水，原因是 。 【拓展】墨墨提出猜想：分子运动的快慢还可能与物质的种类有关。 (4)为了验证猜想是否正确，墨墨将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质的种类是否有关的实验。具体方法： ①取两只相同的烧杯，在其中倒入质量相同、 相同的水和酒精，各滴入一滴红墨水。 ② 。 【答案】(1)猜想2 扩散 (2)控制变量法 (3)不能 即使分子不运动，用玻璃棒搅动，也可使水的颜色发生变化，不能说明水颜色的变化是由于分子无规则运动所引起的 (4)温度 观察两杯液体中颜色变化的快慢 【详解】（1）[1]实验中看到热水杯中的颜色变化得快，这说明温度越高，红墨水扩散得越快，也就表明分子运动的快慢与温度有关且温度越高分子运动越快，所以猜想2正确。 [2]水杯中颜色的变化是红墨水在水中扩散的结果，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。 （2）在这个实验里，选用相同的烧杯、质量相同的冷水和热水、相同的一小滴红墨水，只改变温度这一个因素来研究其对分子运动快慢的影响，这种研究方法是控制变量法。 （3）[1][2]实验过程中不能用玻璃棒搅动杯中的水。因为即使分子不运动，用玻璃棒搅动，也可使水的颜色发生变化，不能说明水颜色的变化是由于分子无规则运动所引起的。 （4）[1]要研究分子运动的快慢与物质的种类是否有关，需要控制其他影响因素相同，这里取两只相同的烧杯，倒入质量相同、温度相同的水和酒精，各滴入一滴红墨水，控制温度相同是因为温度也会影响分子运动快慢。 [2]然后观察两杯液体中颜色变化的快慢，根据扩散快慢来判断分子运动的快慢与物质的种类是否有关。 15．如图所示，某同学探究物体对外做功时能量的转化情况。他利用酒精灯给试管和水加热，如图甲所示。当水沸腾后，水蒸气会把瓶塞“冲”出去，如图乙所示。在研究过程中发现，若将瓶塞塞得紧一些，酒精灯对试管和水的加热时间会长一些，瓶塞被“冲”出去的距离会远一些，如图丙所示。 (1)观察图甲和图乙（或图甲和图丙），在水蒸气把瓶塞“冲”出去的过程中，水蒸气对瓶塞 ，在此过程中，能量的转化情况是 。 (2)分析比较图乙和图丙的实验现象，可以得出初步结论： 。 【答案】(1) 做功 内能转化为机械能 (2)见解析 【详解】（1）[1][2]观察图甲和图乙（或图甲和图丙），塞子被试管内的水蒸气推出，是水蒸气对塞子做功，此过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 （2）实验中可以通过塞子被冲出去距离的远近反映水蒸气对塞子做功的多少；将瓶塞塞的紧一些，酒精灯对试管和水的加热时间会长一些，水蒸气的内能更大，瓶塞被“冲”出去的距离会远一些，可得出：物体对外做功时，内能越大，转化为的机械能就越大。 【链接中考】 1．（2025·上海杨浦·模拟预测）以下现象中，能说明“分子不停地做无规则运动”的是（　　） A．树叶飘落 B．水波荡漾 C．雪花纷飞 D．花香扑鼻 【答案】D 【详解】由于分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现。因此，雪花纷飞、树叶飘落、水波荡漾都不是扩散现象，不能说明分子在不停地做无规则运动，而花香扑鼻能说明分子在不停地做无规则运动。故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 2．（2025·上海普陀·二模）生活中处处有物理。行车时“保持安全车距”是为了防止车辆刹车后由于 造成的危害；“丹桂飘香”说明分子不停地在做 运动；锅炉液位计利用了 原理。 【答案】 惯性 无规则 连通器 【详解】[1]一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。车辆刹车后，由于惯性，车辆仍会保持原来的运动状态继续向前运动一段距离，所以行车时 “保持安全车距” 是为了防止车辆刹车后由于惯性造成的危害。 [2]不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散现象。扩散现象表明分子在不停地做无规则运动。“丹桂飘香” 是因为桂花分子不停地做无规则运动，扩散到空气中，人们才能闻到桂花香，所以 “丹桂飘香” 说明分子不停地在做无规则运动。 [3]锅炉液位计和锅炉构成了一个连通器，当连通器中装有同种液体，且液体不流动时，各容器中的液面总保持相平。通过观察液位计中液面的高度，就可以知道锅炉中液面的高度，所以锅炉液位计利用了连通器原理。 3．（2025·上海静安·二模）快速给气球充气时，气球表面会变热，这是通过 的方式改变其内能；当气球中充入 比空气小的氦气就能升空（选填“质量”“体积”或“密度”）；轻轻拍打升空的气球，气球会飘向别处，说明力可以改变物体的 。 【答案】 做功 密度 运动状态 【详解】[1]做功和热传递可以改变物体的内能。快速充气使气球内能增加是通过做功实现的。 [2]根据沉与浮的条件可知，气球升空是因为氦气密度小于空气密度，使其受到的浮力大于重力。 [3]轻轻拍打升空的气球,气球在力的作用下飘向别处，运动状态改变，说明力可以改变物体的运动状态。 4．（2023·上海·中考真题）天舟货运飞船在靠近空间站时，相对于空间站是 的，货运飞船在飞行过程中温度上升，是 改变了飞船的内能。 【答案】 运动 做功 【详解】[1]天舟货运飞船在靠近空间站时，相对于空间站，他们的位置发生了变化，则飞船相对于空间站是运动的。 [2]货运飞船在飞行过程中与大气摩擦，温度上升，是通过做功改变了飞船的内能。 5．（2025·上海·中考真题）“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有 能，0℃的水 （选填“具有”、“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做 运动。 【答案】 机械 具有 无规则 【详解】[1]江水由于运动而具有动能，由于存在一定的高度而具有重力势能，动能和势能统称为机械能，所以江水有机械能。 [2]内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子间势能的总和。一切物体都具有内能，即使在0℃，水分子仍在做热运动，因此具有内能。 [3]香气飘散，使人远处就能感知到。这体现了气体分子的扩散现象，原因是分子在不停地做无规则运动（也称为分子热运动）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节 内能 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 分子的热运动 1 题型2 内能的概念 3 题型3 热传递改变物体的内能 6 题型4 做功改变物体的内能 7 题型5 温度、热量与内能的关系 9 【能力培优练】 11 【链接中考】 15 【重难题型讲解】 题型1 分子的热运动 1、物质的构成：常见物质是由大量极其微小的粒子——分子、原子构成的。 2、分子的大小：分子的直径很小，人们通常以10-10m 来量度分子；人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。只有电子显微镜可以让我们观察到这些微小的粒子。 ★特别提醒 分子的直径很小，用肉眼和光学显微镜不能直接观察到,只能用电子显微镜才能观察到。因此用肉眼直接观察到的一定不是分子。 3、扩散现象 （1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。 （2）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。 （3）影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。 4、分子热运动 （1）探究实验：物质的扩散 现象 如图所示，取两个相同的烧杯，分别装入质量相等的适量冷水和热水，分别向两杯水中滴入一滴红墨水 现象分析 红墨水在热水扩散得快是因为热水中分子运动剧烈，在冷水中扩散慢是因为冷水分子运动较慢 探究归纳 分子热运动的快慢与温度有关：温度越高，物质扩散得越快，分子运动月剧烈 ★特别提醒 分子的热运动是永不停息的，物体的温度低时，分子的热运动缓慢，但并没有停止，不要误以为温度低时，分子的热运动就停止。 5、分子间存在引力和斥力：邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力；分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。 （1）固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力。 （2）分子间的斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。 （3）当分子距离很小时，分子间作用力表现为斥力。 （4）当分子间距离稍大时，分子间作用力表现为引力，如果分子相距很远，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略。 ★特别提醒 （1）通常情况下分子引力和分子斥力是同时存在的，它们大小相等，故不表现斥力，也不表现引力； （2）当分子间的距离减小时，分子引力和斥力同时增大，但分子斥力增大得快，这时分子斥力大于分子引力，作用力表现为斥力；当分子间的距离增大时，分子引力和斥力同时减小，但分子斥力减小得快，这时分子引力大于分子斥力，作用力表现为引力。 6、分子动理论的基本观点 （1）常见的物质是由大量的分子、原子构成的。  （2）一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。 （3）分子之间存在着相互作用的引力和斥力。  （4）温度越高分子运动得越剧烈。 【典例1-1】以下事例中，能体现“分子不停地做无规则运动”的是（　　） A．大风刮起时，山谷中尘土飞扬 B．阳光下雪水从高处流向低处 C．静谧的林间弥漫着的朦胧雾气 D．站在山脚下，闻到的花草香气 【典例1-2】电饭煲、水壶是厨房里的必备设备。 (1)用电饭煲煮粽子时，过了一会儿，粽子的香味扑鼻而来，这说明分子在不停地做 运动。电饭煲气孔上方有“白气”出现，这是水蒸气 形成的（填写物态变化名称）。 (2)用水壶倒水时，利用了 的原理。如图所示，水壶的壶盖上有一个小孔，小孔的作用是使壶内液面上方的压强 大气压强（选填“大于”“等于”或“小于”），便于倒出液体。 跟踪训练1分子在不停地做无规则运动，能体现此规律的现象是（　　） A．春天柳絮飞舞 B．夏天荷花飘香 C．秋天红叶飘落 D．冬天雪花飞舞 跟踪训练2如图是我们在学习分子动理论时做过的一些实验。 (1)说明分子间存在间隙的是( )； (2)（多选）说明分子在不停地做无规则运动的是( )。 题型2 内能的概念 1、分子动能和分子势能 (1)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。 （2）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。 2、内能：物体内部所有分子的分子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。 3、对内能的理解：内能是物质分子的热运动能量，是由物质内部状况决定的能量。物质由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。 4、影响物体内能大小的因素 （1）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，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。 （2）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）物体的内能还和物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。 （4）同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。 ★特别提醒 任何温度下物体的内能都不可能为0，温度越高，物体的内能越大，不要以为温度为0的时候物体就没有内能了。 【归纳总结】物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能；内能的大小最主要的影响因素是温度，此外内能大小跟物体的质量、材料、状态等因素有关。 5、内能与机械能的区别与联系 内能 机械能 区别 定义 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 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、物质的种类 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度 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 永远存在 物体运动时，被举高时，发生弹性形变时 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互相转化 2、内能的利用和意义 （1）利用内能来加热——热传递：内能一个重要应用就是直接用它来加热物体，物体在获得内能以后，温度会升高；实质是利用热传递，将内能从高温物体转移到低温物体； （2）利用内能来做功：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；实质是内能转化为其他形式能的过程。 【归纳总结】 （1）内能是与分子运动相对应的能量，机械能是与整个物体的机械运动相对应的能量。 （2）物体总是具有内能，但不一定总是具有机械能。 【典例2-1】关于“内能”的概念，正确的说法是（　　） A．大量做无规则运动的分子的能量称为内能 B．热的物体具有的能称为内能 C．温度高的物体内能多 D．每个做无规则运动的分子的能量称为内能 【典例2-2】温度是表示物体 的物理量。摄氏温标规定：一个标准大气压下 的温度为100℃。物体的温度越 ，组成物体的分子热运动越激烈。温度为0℃的物体 内能（选填“具有”或“不具有”）。 跟踪训练1以下与机械能和内能的说法中正确的是（　　） A．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 B．物体的内能就是物体的机械能 C．物体的机械能可能为零，内能不可能为零 D．热传递一定是从能量的物体传向能量小的物体 跟踪训练2物体内所有分子的分子动能和分子 的总和叫做内能，的冰块 （选填“具有”或“没有”）内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水，温度 大，内能 大（后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”）。 题型3 热传递改变物体的内能 1、探究热传递改变物体内能 用暖袋暖手 给工件淬火 烧水 现象 现象分析 暖袋温度降低，内能减少；人体温度升高，内能增大；能量从热水袋传递给人 工件温度降低，内能减少；冷水温度升高，内能增大；能量从工件传递给水 烧水时，水的温度升高，内能增加，能量从火焰传递给锅和水 实验结论 温度不同的物体相互接触时，发生热传递，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少；即能量从高温物体传递给低温物体，所以热传递可以改变物体的内能 2、对热传递的理解 条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差 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 过程 最终状态 温度相同，没有温度差 实质 是能量的转移，能量的形式并未发生变化 3、热传递改变物体的内能 （1）条件：两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差。 （2）过程：高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。 （3）结果：温度相同。 （4）实质：内能的转移。能量的形式没有改变。 ★特别提醒 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。 【归纳总结】热传递是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的现象；热传递可以改变物体的内能，高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。 【典例3-1】一颗子弹射入沙袋的过程中，由于子弹与沙袋的摩擦（    ） A．子弹内能增加，沙袋内能减少 B．子弹内能减少，沙袋内能增加 C．子弹内能增加，沙袋内能增加 D．子弹内能减少，沙袋内能减少 【典例3-2】据中国载人航天工程办公室官网报道，完成使命的“天宫一号”在北京时间4月2日再入大气层，在奔向地球的过程中，化成一身绚烂，划过美丽星空，部分残骸坠入南太平洋中部无人区。天宫一号再入大气层后，其机械能 （填“增大”“减小”或“不变”），它能“化成一身绚烂，划过美丽星空”是因为摩擦使它的内能 （填“增大”或“减小”）了。 跟踪训练1如图所示，以下现象中通过做功改变物体内能的是（　　） A．搓手取暖 B．水被加热 C．勺子烫手 D．曝晒钢瓶 跟踪训练2在结冰的路面上行驶的汽车紧急刹车时，由于车轮受到的 摩擦力（选填“滑动”或“滚动”）比较小，容易造成事故。天气寒冷时，通过搓手可以使手暖和起来，这是通过 方式改变内能。 题型4 做功改变物体的内能 1、做功改变物体的内能 做功的两种情况 外界对物体做功 物体对外界做功 探究过程与现象 分析与论证 迅速压下活塞，玻璃筒内的气体被压缩，活塞对筒内气体做功，从而使筒内气体的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉开始迅速燃烧 向瓶内打气，压缩瓶内的空气，不断对瓶内空气做功，瓶内空气内能增加，温度升高，随着打入空气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞，此时，瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，其中水蒸气液化成小水滴，形成白雾 得出结论 （1） 做功可以改变物体的内能； （2） 外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加； （3） 物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少 2、热传递和做功改变物体内能的区别与联系 区别 联系 实质 方式 举例 热传递 能量的转移 高温物体放热，低温物体吸热 生活中烧、烤、烙、炒，生产中的淬火等 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，或者两者都有。若不知道具体过程，则无法确定内能的改变方式 做功 其他形式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 打气筒打气、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灯 ★特别提醒 （1）做功和热传递在改变物体的内能上是等效的；   （2）做功和热传递在本质上是不同的：做功使物体的内能改变，是其他形式的能量和内能之间的转化（不同形式能量间的转化）；热传递使物体的内能改变，是物体间（或物体不同部分）内能的转移（同种形式能量的转移）。 【归纳总结】做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时， 物体的内能就会减小。 【典例4-1】在下列现象中，属于用热传递方式改变物体内能的是（　　） A．钻木能取火 B．锯木头锯子发烫 C．晒太阳可以取暖 D．两手摩擦能发热 【典例4-2】佩香囊、吃粽子、赛龙舟是端午节的传统习俗。我们闻到香囊的清香味，说明分子在不停地做 运动；煮粽子是通过 的方式增加了粽子的内能；在加速滑行时，龙舟的惯性将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 跟踪训练1下面四个实例中，在改变物体内能的方式上与其他三个实例不同的是（　　） A．炉火烧煮食物 B．锯木头时锯条发烫 C．滑滑梯时屁股“冒烟” D．冬天搓手取暖 跟踪训练2端午时节，空气中弥漫着粽香，说明分子在不停地 ；在煮粽子水温升高的过程中，粽子的内能 （选填“增大”“不变”或“减小”），这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变了其内能。荷叶上的两滴水珠相遇时，能汇合成一滴较大的水珠，这是因为分子之间存在 （选填“引力”或“斥力”）。 题型5 温度、热量与内能的关系 1、内能和温度的关系  （1）物体内能的变化，不一定引起温度的变化，这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化； 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能变化，温度保持不变； （2）温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢， 因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大，反之，温度降低，物体内能减小，因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。  2、内能与热量的关系 （1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）； （2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。  3、热量与温度的关系  （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变； （2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。 （3）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；物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增加．三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别。 4、温度、热量、内能三者之间的区别于联系 温度 热量 内能 区别 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 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 单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J） 联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固 归纳总结 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 ★特别提醒 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；物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增加；三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别。 【归纳总结】热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。 【典例5-1】关于内能、热量、温度之间的关系，下列说法中正确的是（　　） A．物体放出了热量，温度一定会降低 B．物体的内能增加，一定吸收了热量 C．物体的温度升高，内能一定会增加 D．温度相同的不同物体，它们的内能一定相同 【典例5-2】0℃的冰 （填“有”或“没有”）内能。0℃的冰吸收热量后熔化成0℃的水，其温度 ，内能 （选填“不变”、“增大”或“减小”）。 跟踪训练1关于温度、热量、热能[内能]的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体吸收热量，它的温度一定升高，热能[内能]一定增加 B．物体的温度升高，它一定吸收了热量，热能[内能]一定增加 C．物体的热能[内能]减少，它有可能温度降低，但不放出热量 D．物体的热能[内能]减少，它不可能既放出热量，又降低温度 跟踪训练2指出下列“热”字的含义，把温度、热量、内能三个物理分别填入空格中： （1）今天天气真热的“热”是指     （2）摩擦生热的“热”是指 （3）冰融化成水要吸热的“热”是指 【能力培优练】 1．古诗词是我国传统文化瑰宝，许多优美词句还蕴含丰富的物理知识。下列词句与对应的物理知识叙述正确的是（　　） A．“清寒小雪前”，雪的温度很低，它的内能为零 B．“沙暖睡鸳鸯”，同水相比，沙的比热容大一些 C．“夏荷轻摇，珠露合聚”，露珠聚在一起说明分子间存在引力 D．“松风自扫尘”，尘土飞扬说明分子在不停地做无规则运动 2．小明同学自制了一个简易的“喷雾降温风扇”，他在普通风扇的叶片上绑上了一些浸有乙醚的棉球。当风扇转动时，棉球上的乙醚迅速蒸发，使得周围空气温度急剧下降，人会感到凉爽。下列关于此过程的说法中，正确的是（　　） A．乙醚蒸发时要吸收热量，内能减小，周围空气的内能减小 B．乙醚蒸发时要放出热量，内能增大，周围空气的内能增大 C．乙醚蒸发时要吸收热量，内能增大，周围空气的内能减小 D．乙醚蒸发时要吸收热量，内能增大，周围空气的内能增大 3．对小企鹅的对话，同学们展开了热烈的讨论，其中正确的是（　　） A．企鹅只具有机械能，不具有内能 B．冰山温度低，企鹅体温高，企鹅的内能较大 C．一般情况下，企鹅行动迟缓，有利于维持体能，说明内能与物体的运动速度有关 D．一切物体都具有内能 4．《天工开物》中记载的精密铸造法——“失蜡法”，可追溯至春秋时期，做法是：制模→结壳→浇铸→成型。下列有关说法中，正确的是（　　） A．打磨成型过程中，铸件的内能增加是通过热传递实现的 B．壳中包裹的蜡熔化过程中，由固体变为液体，分子间距离减小，分子间作用力变大 C．结壳过程中加热烘烤，温度越高，铸件内部分子的无规则运动越剧烈 D．当温度为0℃时，组成铸件的分子停止无规则运动 5．如图为解冻料理盘，它采用了铝合金复合材料和新型高效热管技术，导热性能非常好，能在室温下迅速解冻由冷冻室拿出的冻肉。下列分析正确的是（　　） A．解冻前，冻肉中的水分子不做热运动 B．解冻后，冻肉中的水分子之间的间距发生了变化，分子作用力大小也变化了 C．解冻时，温度从料理盘向冻肉传递 D．解冻时，使冻肉的内能增大的方式是做功 6．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧，快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子会跳起来，如图所示，则（   ） A．拉动绳子的过程中，通过做功改变了金属管的内能，金属管温度上升 B．拉动绳子的过程中，通过对金属管内的酒精做功，使酒精温度上升 C．塞子跳起时，管内气体温度上升，内能增加 D．塞子跳起时，管内气体对塞子做功，使塞子内能增加 7．中国的茶文化在宋朝时已名扬世界，反映出中华民族悠久的文明和礼仪。小明泡了一杯绿茶，用手捧起茶杯，闻到了一种独有的香味，迫不及待地喝了一口，发现烫嘴。下列说法正确的是（    ） A．茶杯上方冒出的“白气”是水蒸气液化而成 B．感觉烫嘴，说明茶水含有热量多 C．从茶杯上面看起来，茶叶看起来比实际的位置深 D．茶水变凉的过程中，茶水内能不变 8．固态、液态和气态是自然界中物质最常见的三种状态，下列图片所示的是这三种状态的物质的分子结构排列模型。其中分子间引力最大的是 （选填“甲”“乙”或“丙”），物质由甲状态变为乙状态的过程叫作 （填物态变化名称）。 9．如图所示，在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到的现象是 ；这是因为活塞压缩空气，对空气 、使空气的内能 ，温度升高 10．飞机在万米高空飞行的时候，舱外气温往往在-50°C以下，由于高空的大气压比舱内气压低，要使舱内获得新鲜空气必须使用空气压缩机把空气从舱外压进来。在这个过程中，空气压缩机对气体 ，使空气的内能 ，温度 ，舱内总是温暖如春。 11．“热”字有着多种含义，在物理学中有时表示温度，有时表示热量，有时表示内能。“物体吸热，温度会升高”中的“热”表示的是 ；“沸腾的水很热”中的“热”表示的是 ；“摩擦生热”中的“热”表示的是 ；“天气很热”中的“热”表示的是 。 12．行驶的汽车刹车时轮胎温度会升高，它的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”），这是通过 的方式改变内能的，熄火后汽车停在地面上后，轮胎表面温度会降低，它的内能 （选填“增加”、“减少”或“不变”），这是通过 的方式改变内能的。 13．古诗词中蕴含着丰富的物理知识。“潭清疑水浅”是由于光的 造成的；“大地阳和暖气生”是通过 方式增加大地的内能；“千朵万朵压枝低”是指繁花把枝条都压弯了，说明力可以改变物体的 。 14．【提出问题】分子运动的快慢和温度有无关系? 【猜想与假设】 猜想1：分子运动的快慢与温度无关； 猜想2：分子运动的快慢与温度有关，且温度越高分子运动越快。 【进行实验】为了验证猜想，茗茗进行了如下实验：如图所示，取两只相同的烧杯，在其中倒入质量相同的冷水和热水，各滴入一小滴红墨水，观察两杯水的颜色变化的快慢。 【实验分析】 (1)实验中观察到的现象是热水杯中的颜色变化得快，得到的结果是 （选填“猜想1”或“猜想2”）正确，水杯中颜色的变化是红墨水在水中 的结果。 (2)实验过程中，选用两只相同的烧杯，倒入质量相同的冷水和热水，各滴入一小滴红墨水，这种研究问题的方法是 。 (3)实验过程中， （选填“能”或“不能”）用玻璃棒搅动杯中的水，原因是 。 【拓展】墨墨提出猜想：分子运动的快慢还可能与物质的种类有关。 (4)为了验证猜想是否正确，墨墨将上述实验改成研究分子运动的快慢与物质的种类是否有关的实验。具体方法： ①取两只相同的烧杯，在其中倒入质量相同、 相同的水和酒精，各滴入一滴红墨水。 ② 。 15．如图所示，某同学探究物体对外做功时能量的转化情况。他利用酒精灯给试管和水加热，如图甲所示。当水沸腾后，水蒸气会把瓶塞“冲”出去，如图乙所示。在研究过程中发现，若将瓶塞塞得紧一些，酒精灯对试管和水的加热时间会长一些，瓶塞被“冲”出去的距离会远一些，如图丙所示。 (1)观察图甲和图乙（或图甲和图丙），在水蒸气把瓶塞“冲”出去的过程中，水蒸气对瓶塞 ，在此过程中，能量的转化情况是 。 (2)分析比较图乙和图丙的实验现象，可以得出初步结论： 。 【链接中考】 1．（2025·上海杨浦·模拟预测）以下现象中，能说明“分子不停地做无规则运动”的是（　　） A．树叶飘落 B．水波荡漾 C．雪花纷飞 D．花香扑鼻 2．（2025·上海普陀·二模）生活中处处有物理。行车时“保持安全车距”是为了防止车辆刹车后由于 造成的危害；“丹桂飘香”说明分子不停地在做 运动；锅炉液位计利用了 原理。 3．（2025·上海静安·二模）快速给气球充气时，气球表面会变热，这是通过 的方式改变其内能；当气球中充入 比空气小的氦气就能升空（选填“质量”“体积”或“密度”）；轻轻拍打升空的气球，气球会飘向别处，说明力可以改变物体的 。 4．（2023·上海·中考真题）天舟货运飞船在靠近空间站时，相对于空间站是 的，货运飞船在飞行过程中温度上升，是 改变了飞船的内能。 5．（2025·上海·中考真题）“滚滚长江东逝水，浪花淘尽英雄”，说明江水有 能，0℃的水 （选填“具有”、“不具有”）内能，“遥知不是雪，为有暗香来”，说明分子在做 运动。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$