第3节 内能(举一反三讲义)物理新教材人教版九年级全一册
2025-11-03
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第3节 内能 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 内能基础 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 28.37 MB |
| 发布时间 | 2025-11-03 |
| 更新时间 | 2026-01-09 |
| 作者 | 小乔 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-11-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54689596.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第3节 内能
目 录
【学习目标】 1
【思维导图】 4
【知识梳理】 5
知识点一:内能 5
知识点二:热传递和内能的改变 10
知识点三:做功和内能的改变 14
【方法技巧】 19
方法技巧1 对内能概念的理解 19
方法技巧2 物体内能的改变 19
【巩固训练】 19
【学习目标】
(一)学习目标
核心素养
具体目标内容
物理观念:建立 “微观分子能量→宏观物体内能” 的关联认知,形成 “内能变化与温度、做功、热传递相关” 的知识体系;
科学思维:通过对比(内能 vs 机械能、温度 vs 热量 vs 内能),培养分类归纳、逻辑辨析能力。
1. 说出分子动能和分子势能的概念;准确表述内能定义; 明确 “一切物体在任何情况下都有内能”,否定“内能为零”的错误认知。
2.熟记同一物体内能与温度、质量、状态的关系;区分内能与机械能。
3.说出热传递的条件、实质及效果;说出做功改变内能的两种情况及实质;明确 “做功和热传递在改变内能上是等效的”。
4.区分温度、热量、内能三者概念;熟记表述规范;记住关键规律。
科学探究:通过解释实验与生活现象,提升 “用物理知识解决实际问题” 的应用能力;
逻辑思维:通过辨析易混概念,培养 “严谨判断、不主观臆断” 的思维习惯。
1.能用内能知识解释生活现象;能解释实验现象。
2. 能判断物体内能变化的原因;能辨析错误表述。
3. 能举例说明生活中改变内能的实例。
科学态度与责任:建立 “用科学规律解释自然现象” 的认知,形成 “关注生活中的物理” 的习惯;
微观宏观观念:初步建立 “微观分子运动决定宏观物体特性” 的物理视角。
1.从“压缩空气引火”“瓶塞跳出” 等实验中,体会“能量转化与守恒”的规律,养成“尊重实验事实”的科学态度;通过纠正“温度高=内能大”“内能增=吸热”等错误认知,培养“全面分析、不片面下结论”的思维。
2.认识到内能知识在生活中的广泛应用,感受“物理服务于生活”的价值;结合“晶体熔化时内能变化”,理解“微观能量变化与宏观温度表现的差异”,提升微观宏观关联的认知水平。
3.从“压缩气体做功升温” 等实验中,意识到“能量变化可能伴随温度升高”,树立 “实验操作规范、避免高温危险”的意识。
(二)难点
(二)重点难点
1.重点
(1)内能的概念及影响因素;
(2)改变内能的两种方式及其实质;
(3)温度、热量、内能的概念辨析与表述规范;
(4)“一切物体在任何情况下都有内能”及“做功和热传递改变内能等效” 的理解。
2.难点
(1)内能与机械能的区别;
(2)晶体熔化时 “内能增大但温度不变” 的原因;
(3)辨析 “特殊情况”(如物体内能增大不一定是吸热、温度升高不一定内能增大、内能增大不一定温度升高);
(4)理解 “热传递的方向由温度差决定,而非内能大小”。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一:内能
岩浆蕴含着巨大的能量,这种能量从微观层面看,与我们之前学过的动能、势能有怎样的联系呢?
推动瓶塞的能量来自哪里?它和热现象有什么关系?——内能
1.分子动能:
(1)概念:分子由于永不停息地做无规则运动而具有的能量,叫分子动能。
(2)影响因素:温度。温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大;反之,温度越低,分子运动越缓慢,分子动能越小。
2.分子势能:
(1)概念:分子由于相互之间的作用力及间距而具有的能量,叫分子势能。
(2)影响因素:分子间的相互作用力及间距(宏观上看物体的体积)。
3.内能:
(1)概念:构成物体的所有分子,其分子热运动的动能与分子勢能总和,叫作物体的内能。
(2)单位:焦耳,简称焦,符号J。
(3)理解:
①根据分子动理论可知,一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,且分子间存在相互作用力,因此一切物体在任何情况下都具有内能,内能不能为零。
②内能是物体具有的,单纯考虑一个分子或几个分子的内能是毫无意义的。
(4)影响内能大小的因素
①温度:同一物体,状态不变时,温度越高,分子热运动越剧烈,物体的内能越大;
②质量:温度、状态相同的同种物体,物体的质量越大,分子的个数就越多,内能就越大;
③状态:同种物体,温度、质量不变时,状态改变,内能改变;
④种类:物体的质量、温度、状态相同时,物质的种类不同,内能不同。
4.内能和机械能的区别与联系
(1)研究对象不同:内能的研究对象是分子;机械能的研究对象是宏观世界的所有物体;
(2)影响因素不同:内能的影响因素是物体的温度、质量、状态、体积和物质种类;机械能的影响因素是物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度;
(3) 二者的联系:具有机械能的物体一定具有内能,但是具有内能的物体不一定具有机械能;物体的内能和机械能之间可以相互转化。
5.应用内能解释晶体熔化(凝固)时温度不变的原因
(1)晶体熔化时,吸收热量,分子动能不变,温度不变;但分子势能增大,内能增大;
(2)液体凝固成晶体时,放出热量,分子动能不变,温度不变;但分子势能减小,内能减小。
【典例1】(2025·江苏连云港·中考真题)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
【解析】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。
【典例2】(2025·河北石家庄·二模)下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.物体的温度越高,内能越大,所以0℃的冰没有内能
B.温度越高的物体含有的热量越多
C.物体吸收热量,温度不一定升高
D.温度高的物体内能一定比温度低的物体大
【答案】C
【解析】A.一切物体都具有内能,所以0℃的冰有内能,故A错误;
B.热量是过程量,不能说物体含有的热量的多少,故B错误;
C.物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化过程中,不断吸收热量,温度保持熔点不变,故C正确;
D.物体的内能与物体种类、质量、状态、温度等有关,温度高的物体内能不一定比温度低的物体大,故D错误。
故选C。
【变式1】(2025·广东·三模)兴义杠子面是“贵州名点风味小吃”,小翠运用劳动课上学习到的烹饪技能为家人制作了美味的杠子面,如图所示。下列说法正确的是( )
A.滚烫的杠子面含有的热量多
B.随着杠子面的温度降低,其内能减小
C.当杠子面完全冷却后,其内能为零
D.刚出锅的杠子面“热”得烫嘴,其中的“热”表示的是内能
【答案】B
【解析】A.热量是过程量,不能用含有来描述,故A错误;
B.同一物体,温度越低,内能越小,随着杠子面的温度降低,其内能减小,故B正确;
C.一切物体都具有内能,当杠子面完全冷却后,其内能不为零,故C错误;
D.刚出锅的杠子面“热”得烫嘴,其中的“热”表示的是温度高,故D错误。
故选B。
【变式2】(2025·广东深圳·三模)在春晚《冰雪奇缘》的舞台上,演员们表演时,舞台上的冰雕在灯光照射下逐渐融化,周围还飘散着演员呼出的“白气”。下列说法正确的是( )
A.“白气”是水蒸气升华形成的,属于吸热过程
B.冰雕融化是熔化现象,需要吸收热量,内能增加
C.冰雕融化时温度持续升高,说明内能仅由温度决定
D.舞台上的冰雕未融化时,其内能为零
【答案】B
【解析】A.演员呼出的白气是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,是放热过程,故A错误;
BCD.冰是晶体,冰雕融化是熔化现象,需要吸收热量,内能增加,但温度保持不变;物体内所有分子无规则运动的动能,以及分子势能的总和叫做物体的内能,其大小与物体的质量、状态、种类和温度有关,并且一切物体都具有内能,故B正确,CD错误。
故选B。
【变式3】(2025·河南驻马店·三模)医用酒精常用于皮肤消毒和医疗器械消毒,以达到杀灭细菌和病毒的目的。如图所示,编号为①和②的瓶装酒精存放在医院的库房中,编号为③的瓶装酒精放在门诊。下列说法正确的是( )
A.①号瓶中酒精的内能最小
B.③号瓶中酒精的比热容最小
C.将①号瓶拿到门诊静置一段时间,瓶中的酒精的内能不变
D.打开③号瓶瓶盖后会闻到酒精味,是因为酒精分子在做机械运动
【答案】A
【解析】A.在状态和温度相同时,质量越大,内能越大,①②号瓶中酒精的温度相同,由于②号瓶中酒精的质量大,所以内能大,在状态和质量相同时,温度越高,内能越大,②③号瓶中酒精的质量相同,由于③号瓶中酒精的温度高,所以内能大,所以①号瓶中酒精的内能最小,故A正确;
B.比热容是物质的一种特性,物质的比热容只跟物质的种类和状态有关,与物体质量的大小、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关,所以③号瓶中酒精的比热容和①②号瓶中酒精的比热容相等,故B错误;
C.将①号瓶拿到门诊静置一段时间,酒精的质量不变,温度升高,瓶中的酒精的内能增大,故C错误;
D.机械运动是指物体的位置随时间发生变化,打开③号瓶瓶盖后会闻到酒精味,是发生了扩散现象,是分子无规则运动的结果,不是机械运动,故D错误。
故选A。
温度、热量、内能比较
项目
温度
热量
内能
区别
概念
表述物体的冷热程度,是内能大小大的宏观表现之一
在热传递过程中,传递能量的多少
构成物体的所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和
特点
状态量
过程量
状态量
表述
升高、降低、升高到、降低到等
吸收、放出等
具有、改变、增大、减小、变大、变小等
注意
(1)物体吸收热量(或放出热量)时,其内能一定增加(或减少),但温度不一定升高(或降低),比如晶体熔化(或凝固)过程温度不变
(2)物体温度升高(或降低)时,其内能一定增加(或降低),但不一定吸收(或放出)热量。
(3)物体内能增加(或减少)时,其温度不一定升高(或降低),不一定吸收(或放出)热量。
知识点二:热传递和内能的改变
冬天哈气 取暖湿毛巾降温 炉子烧水
以冷毛巾给发烧头部降温为例,分析其中的能量变化:
冷毛巾温度低,发烧的额头温度高,热量从额头传递到冷毛巾,额头温度降低,内能减少;冷毛巾温度升高,内能增加,这就是热传递改变物体内能的过程。
思考并讨论:“一滴热水掉入一桶冷水中,热传递的方向是怎样的?”
总结得出
1.发生热传递时,能量一定是从高温物体传向低温物体,或者从物体的高温部分传向低温部分,直到两者温度相等,达到热平衡状态。
2.热传递的条件:存在温度差,实质是能量的转移,在此过程中能量的形式并未发生变化。
3.结果:吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少。
4.实质:能量从高温物体(或高温部分)向低温物体(或低温部分)转移,能量的转移,能量的形式没有改变。不一定是由内能大的物体向内能小的物体转移。
【典例3】(2025·陕西西安·一模)油糕是我区比较常见的特色小吃,是用油炸的一种糕点,呈椭圆形状,馅一般是红糖或者白糖,吃起来既甜又软绵,如图所示是炸油糕的照片。下列说法正确的是( )
A.刚出锅的油糕很烫,是因为油糕含有的热量多
B.油糕刚入油锅时,油将温度传递给油糕
C.从油锅里捞出炸好的油糕后一段时间,油糕的内能减小
D.烧油时,油锅里的油在沸腾后温度不断上升
【答案】C
【解析】A.刚出锅的油糕很烫是因为其温度高,而热量是过程量,不能说明含有热量的多少,故A错误;
B.油糕刚入油锅时,油锅的温度比油糕的高,所以热量由油传递给油糕,故B错误;
C.从油锅里捞出的油糕,一段时间后,其温度降低,内能减小,故C正确;
D.烧油时,油锅里的油在沸腾时,需要不断吸收热量,但温度保持不变,故D错误。
故选C。
【典例4】下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是( )
A.双手摩擦能发热 B.烧水时水温升高
C.锯木材时锯子发烫 D.钻木取火
【答案】B
【解析】A.搓手取暖时两手相互摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功改变手的内能,故A不符合题意;
B.烧水时,火焰温度高,水的温度低,水通过水壶从火焰吸收热量,温度升高,这是热传递改变了水的内能,故B符合题意;
C.锯木头时锯子和木头相互摩擦做功,机械能转化为内能,锯条温度升高,所以锯子发热,此过程是通过做功改变了锯子的内能,故C不符合题意;
D.古人钻木取火是通过做功,摩擦生热,使机械能转化为内能,这是通过做功改变了木头的内能,故D不符合题意。
故选B。
【变式1】(2025·广西河池·模拟预测)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,是由于 (选填“木头”或“金属”)隔热性能更好。
【答案】 热传递 木头
【解析】[1]用高温熨平衣物时,衣物吸收热量,是通过热传递方式改变物体内能的。
[2]木头相比金属,导热性更差,隔热效果更好,使用带木把的熨斗,是由于木头具有隔热性好的物理属性。
【变式2】(2025·山东淄博·二模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块没有内能 B.物体的内能增加,一定吸收了热量
C.内能从热量多的物体传递到热量少的物体 D.温度相同的水,内能可能不同
【答案】D
【解析】A.一切物体都具有内能,0℃的冰块也具有内能,故A错误;
B.物体内能增加时,可能是从外界吸收了热,也可能是外界物体对它做了功,故B错误;
C.发生热传递的条件是存在温度差,和热量的多少无关,故C错误;
D.内能与物体的质量、温度、状态等因素有关,温度相同的水,内能可能不同,故D正确。
故选D。
【变式3】关于分子热运动和物体内能,下列说法正确的是( )
A.水结冰后分子运动的速度为零
B.0℃的冰含有的热量比0℃的水少
C.温度高的物体可能比温度低的物体内能小
D.热传递过程中,热量总是从内能多的物体向内能少的物体转移
【答案】C
【解析】A.一切物质的分子都在不停地做无规则运动,因此水结冰后分子运动的速度不为零,故A错误;
B.热量是发生热传递过程中存在的过程量,不能描述为含有或具有,故B错误;
C.内能的多少与温度、质量、物态等因素有关,因此温度高的物体可能比温度低的物体内能小,故C正确;
D.由热传递的方向可知,热传递过程中,热量总是从温度高的物体向温度低的物体转移,故D错误。
故选C。
知识点三:做功和内能的改变
演示实验:在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,让学生仔细观察现象。
现象:棉花瞬间燃烧起来
原因:活塞压缩气体做功,机械能转化为气体的内能,使空气的内能增大,温度急剧升高,达到了硝化棉的燃点。
生活中类似的例子:锯条锯木头,锯条克服摩擦力做功,内能增大,温度升高;搓手取暖,双手相互摩擦做功,将机械能转化为内能,双手的内能增加,温度升高。
归纳总结:
1.对物体做功,物体内能增大。
演示实验:在烧瓶(或可乐瓶)内盛少量水,给瓶内打气。
现象:当瓶塞跳出时,学生能看到瓶内出现白雾。
原因:瓶内气体膨胀对外做功,将自身的内能转化为瓶塞的机械能,气体内能减小,温度降低,瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴,形成白雾。
类似例子:内燃机的工作过程也是如此,在做功冲程中,燃气膨胀推动活塞对外做功,燃气的内能减小,转化为活塞的机械能,从而使机器运转起来。
归纳总结:
2.物体对外做功,物体内能减小。
3.做功改变内能的本质:其他形式的能量与内能之间的相互转化。
4.无论是对物体做功使内能增大,还是物体对外做功使内能减小,都伴随着能量形式的变化。
5.做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
热传递和做功的区别和联系
(1)实质:热传递实质是能量的转移;做功实质是其他形式的能量与内能之间的相互转化。
(2)改变过程及举例:热传递是高温物体放出热量,低温物体吸收热量,如生活中的烧、烤、烙、炒,成产中的“淬火”等;做功分为外界对物体压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等使物体内能增加,如打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等;物体体积膨胀等对外做功使物体内能减少,如装开水的暖水瓶内的气体将瓶塞冲开等。
(3)联系: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。
【典例5】(2025·山东泰安·中考真题)关于下列四个情景的说法中( )
①甲图,抽掉玻璃板,两瓶中气体会混合在一起,最后颜色变得均匀
②乙图,向瓶内打气,瓶塞跳起时,瓶内空气的内能减少
③丙图,夹核桃时,手越靠近核桃夹的转轴处越省力
④丁图,风筝升空是由于风筝不受重力作用
A.只有①③正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①②正确
【答案】D
【解析】①甲图,抽掉玻璃板,两瓶中的气体会混合在一起,最后颜色变得均匀,这是扩散现象,表明分子在不停地做无规则运动,①正确。
②乙图,向瓶内打气,瓶内气体压强增大,瓶塞跳起时,瓶内空气对瓶塞做功,根据物体对外做功内能减小的原理,瓶内空气的内能减少,②正确。
③丙图,夹核桃时,核桃夹可看作杠杆,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2,手越靠近核桃夹的转轴处,动力臂越小,在阻力和阻力臂不变的情况下,动力会越大,越费力,③错误。
④丁图风筝升空是因为风筝上方空气流速大压强小,下方空气流速小压强大,产生向上的升力,但风筝仍然受到重力作用,④错误。
A.③不正确,故A不符合题意;
B.③④不正确,故B不符合题意;
C.④不正确,故C不符合题意;
D.①②正确,故D符合题意;
故选D。
【典例6】(2023·江西吉安·模拟预测)关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
①物体温度越低,内能越小,0℃的物体没有内能
②改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④一切物体都具有内能,而不一定具有机械能
A.只有 B.只有 C.只有 D.只有
【答案】D
【解析】①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。一切物体在任何温度下都具有内能,因为分子在永不停息地做无规则运动,所以0℃的物体也具有内能,故①错误;
②改变物体内能的方法有很多,比如摩擦生热、锻打物体、热传递等,但从本质上来说,只有做功和热传递两种方式。做功是其他形式的能与内能之间的相互转化,热传递是内能从高温物体转移到低温物体。故②正确;
③两物体相互接触时,发生热传递的条件是存在温度差,热量总是自发地从温度高的物体转移到温度低的物体,而不是从内能大的物体转移到内能小的物体。例如,一小杯高温水的内能可能小于一大桶低温水的内能,但热量会从高温的小杯水传递到低温的大桶水。故③错误;
④一切物体都具有内能,因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动且分子间存在相互作用力。而机械能是物体由于机械运动而具有的能,与物体的机械运动情况有关,物体静止且处于参考平面时机械能可能为零,但内能不为零,故④正确。
综上,故D正确,ABC错误。
故选D。
【变式1】下列叙述中,不是通过做功来改变物体内能的是( )
A.一根铁丝反复弯折,弯折处会热得烫手 B.用锯锯木头,木头和锯条都变热
C.流星进入大气层由于摩擦而发光发热 D.冬天用暖水袋取暖
【答案】D
【解析】改变物体内能的方式有做功和热传递两种。一根铁丝反复弯折,弯折处会热得烫手是通过做功改变内能的;用锯锯木头,木头和锯条都变热是通过做功改变内能的;流星进入大气层由于摩擦而发光发热是通过做功改变内能的。冬天用暖水袋取暖是通过热传递改变内能的。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式2】如图所示,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,则( )
A.拉动绳子的过程中,绳子对金属管内的酒精做了功
B.拉动绳子的过程中,绳子通过做功改变了金属管的内能,使其温度上升
C.塞子跳起的过程中,管内气体温度进一步上升,内能增加
D.塞子跳起的过程中,管内气体对塞子做功,使塞子动能减小
【答案】B
【解析】A.拉动绳子时,绳子与金属管发生摩擦,直接对金属管做功,而非直接对管内酒精做功。酒精的能量来自金属管的热传递,故A不符合题意;
B.拉动绳子的摩擦过程中,通过做功的方式把机械能转化为金属管的内能,导致金属管温度上升,这是做功改变内能的典型表现,故B符合题意;
C.塞子跳起时,管内气体膨胀对塞子做功,气体内能转化为塞子的机械能,气体内能会减少,温度降低,故C不符合题意;
D.塞子跳起时,管内气体对塞子做功,塞子由静止变为运动,动能增大,而非减小,故D不符合题意。
故选B。
【变式3】A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同。将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是( )
A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同
D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同
【答案】B
【解析】外界大气压力对水银做功,使水银进入试管内,大气压力对水银做的功一部分增加了管内水银的重力势能,另一部分增加了水银的内能;由于A管中的水银重心高,故A管中水银的重力势能增量大,则A管中水银内能的增量小,即B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量。故ACD错误,B正确。
故选B。
【方法技巧】
方法技巧1 对内能概念的理解
把握三点,轻松搞定物体的内能问题
(1)普遍性:任何物体在任何情况下都有内能;
(2)影响因素:比较物体的内能时应综合考虑物体的种类、质量、温度、体积、及状态。
(3)注意:物体吸收热量(或放出热量)时,其内能一定增加(或减少),但温度不一定升高(或降低);物体温度升高(或降低)时,其内能一定增加(或降低),但不一定吸收(或放出)热量;物体内能增加(或减少)时,其温度不一定升高(或降低),不一定吸收(或放出)热量。
方法技巧2 物体内能的改变
(1)抓一点,判断是否是热传递改变物体的内能
在分析各个实例时,看两物体间是否存在温度差,只要涉及了温度差(传递热量)存在的实例,都属于热传递改变物体的内能;
(2)抓一点,判断是否是做功改变物体的内能
在分析各个实例时,看有没有力做功或克服某个力做了功,只要涉及了有力做功的情况,都属于做功改变物体的内能;
【巩固训练】
1.(2025·江苏南京·中考真题)下列事例中改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.弯折铁丝发烫 B.压缩空气升温
C.点火后盒盖飞出 D.勺子在热汤中升温
【答案】D
【解析】A.弯折铁丝发烫,是对铁丝做功,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能;
B.压缩空气升温,是对空气做功,机械能转化为内能,属于做功改变物体的内能;
C .点火后盒盖飞出,是燃气的内能转化为机械能,属于做功改变物体的内能;
D.勺子在热汤中升温,是热汤的内能转移到勺子上,属于热传递改变物体的内能;
综上可知,改变物体内能的方式与其他三个不同的是D项。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(2025·江苏淮安·中考真题)图中是美食“油端子”,它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A.弯折铁丝 B.压缩空气
C.钻木取火 D.给水加热
【答案】D
【解析】将面糊装入模具放入热油锅内炸是通过热传递的方式改变物体的内能。
A.弯折铁丝时,铁丝温度升高主要是由于外力做功,属于通过做功改变内能,故A不符合题意;
B.压缩空气时,外力对空气做功使空气温度升高,属于通过做功改变内能,故B不符合题意;
C.钻木取火时,摩擦力对木头做功使其温度升高,属于通过做功改变内能,故C不符合题意;
D.给水加热是通过热传递吸收外界的热量而升温,属于通过热传递改变内能,与将面糊放入热油中炸制成美食所发生的能量转移方式相同,故D符合题意。
故选D。
3.(2025·黑龙江佳木斯·三模)下列关于内能的说法中,正确的是( )
A.物体的温度越高,内能越大 B.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
C.0℃的冰没有内能 D.物体的内能与物体的质量无关
【答案】A
【解析】AD.物体的内能是组成物体所有分子动能与分子势能的总和,与物体状态、质量、温度等有关,同一物体,温度越高,内能越大,综上分析知,故A正确,D错误;
B.改变物体的内能方式有两种:做功和热传递。外界对物体做功,物体内能增加;物体吸收热量内能也能增加,故B错误;
C.物体的内能是组成物体所有分子动能与分子势能的总和。因为物体的分子永不停息地做无规则的运动,组成物体的分子总动能不为零。所以任何物体任何温度下都有内能,0℃的冰仍具有内能,故C错误。
故选A。
4.(2025·陕西·一模)将绿豆汤倒入模具,放入冰箱冷冻室内冷冻一段时间后就变成了“绿豆雪糕”。小丽发现刚从冰箱取出来的雪糕周围冒“白气”,用舌头一舔,舌头被粘住了。下列说法正确的是( )
A.“白气”是雪糕的汽化现象 B.绿豆汤变成“绿豆雪糕”的过程会放出热量
C.“绿豆雪糕”粘舌头是凝华现象 D.刚从冰箱取出的“绿豆雪糕”没有内能
【答案】B
【解析】A.雪糕周围冒“白气”,是空气中的水蒸气遇冷液化形成的,故A错误;
B.绿豆汤变成“绿豆雪糕”的过程属于凝固,凝固过程会放出热量,故B正确;
C.物质由液态变为固态的过程叫凝固,“绿豆雪糕”粘舌头是凝固现象,故C错误;
D.一切物体都有内能,刚从冰箱取出的“绿豆雪糕”有内能,故D错误;
故选B。
5.(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
【解析】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.改变内能的方式有做功和热传递,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。
6.(2025·黑龙江佳木斯·三模)关于热现象,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.用做功的方法可以改变物体的内能
C.扩散现象不能在固体中发生 D.物体的内能与温度无关
【答案】B
【解析】A.物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体的熔化过程,故A错误;
B.做功和热传递都可以改变物体的内能,故B正确;
C.扩散现象在固体、液体、气体中都可以发生,只是在固体中扩散得最慢,故C错误;
D.物体的内能与温度、质量和状态等因素有关,对于同一个物体,温度越高,内能越大,故D错误。
故选B。
7.(2025·湖南长沙·二模)冬至是二十四节气之一,也是中华民族的一个传统节日,关于冬至节活动涉及的物理知识,以下说法合理的是( )
A.吃水饺:煮水饺时,通过做功的方式增加饺子的内能
B.吃汤圆:刚煮熟的汤圆很烫,是因为含有的热量多
C.腌制腊肉:一段时间后,鲜肉内部有了咸味,说明分子在永不停息地做无规则运动
D.喝羊肉汤:煮羊肉汤时,正在沸腾的汤温度不变,内能不变
【答案】C
【解析】A.煮水饺时,饺子吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递增加饺子的内能,故A不符合题意;
B.刚煮熟的汤圆很烫,是因为其温度高,热量是过程量,不能说“含有的热量”,故B不符合题意;
C.腌制腊肉:一段时间后,鲜肉内部有了咸味,说明分子在永不停息地做无规则运动,这是扩散现象,故C符合题意;
D.喝羊肉汤:煮羊肉汤时,正在沸腾的汤温度不变,但不断吸热,其内能变大,故D不符合题意。
故选C。
8.(2025·山西阳泉·模拟预测)“孝”是中华民族的传统美德。如图所示,关于小阳帮奶奶用热水洗脚的过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.热水泡脚是通过做功改变了脚的内能 B.洗脚水的温度越高,所含的热量越多
C.泡在热水中的脚温度升高,内能增大 D.洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
【答案】C
【解析】A.热水泡脚,脚吸收热量,内能增大,是通过热传递的方式改变了脚的内能,故A错误;
B.热量是过程量,不能说含有或具有热量的多少,故B错误;
C.泡在热水中的脚吸收热量,温度升高,内能增大,故C正确;
D.比热容是物质本身的一种特性,与温度高低无关,洗脚过程中水的温度降低,比热容不变,故D错误。
故选C。
9.(2025·安徽芜湖·三模)下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A.质量相同的0℃冰和0℃水,它们的内能不同
B.物体的温度升高时,其内部每个分子的动能都增大
C.发生热传递时,含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体
D.不发生热传递,对物体做功,物体的温度一定增加
【答案】A
【解析】A.物体的内能与物质的量、温度、体积以及物态有关,质量相同的冰和水的物质的量相同,但冰熔化时吸收热量,所以水的内能大,冰的内能小,即质量相同的冰和水,它们的内能不同,故A正确;
B.温度升高,分子平均动能增大,不一定每个分子的动能都增大,故B错误;
C.热量总是从高温物体传递到低温物体,热量是过程量,描述的是热传递过程中内能的转移量,不能用含有来描述,故C错误;
D.对物体做功,物体的内能变大,物体的温度不一定升高,例如摩擦的冰,冰的内能变大,冰化成水,温度保持不变,故D错误。
故选A。
10.关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量多
B.热水慢慢冷却时,向周围传递了温度
C.铁水很热,具有内能,冰块尽管很冷,也具有内能
D.物体吸收热量,温度一定升高
【答案】C
【解析】A.热量是一个过程量,只能说 “吸收” 或 “放出” 热量,不能说 “含有” 热量。我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤的温度高,而非 “含有的热量多”,故A错误;
B.热传递过程中传递的是热量,不是温度。热水慢慢冷却时,是向周围传递了热量,故B错误;
C.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,一切物体在任何温度下都具有内能。因此,铁水(高温)和冰块(低温)都具有内能,故C正确;
D.物体吸收热量时,温度不一定升高。例如,晶体熔化(如冰熔化成水)或液体沸腾(如水沸腾)时,物体吸收热量,但温度保持不变,故D错误。
故选C。
11.下图描述了我国古代科技著作《天工开物》中的四个情景,下列说法不正确的是( )
A.“试弓定力”中弯曲的弓弦具有弹性势能
B.“赶稻及菽”中石磙与地面摩擦时,内能减少
C.“透火焙干”是通过热传递的方式增加物体的内能
D.“炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸可提高能源利用率
【答案】B
【解析】A.“试弓定力”中的弓弦被拉弯,发生了弹性形变,具有弹性势能,故A正确,不符合题意;
B.“赶稻及菽”中石磙与地面摩擦时,石磙克服摩擦做功,内能增大,故B错误,符合题意;
C.“透火焙干”,是把湿纸贴在热的墙面上,湿纸从墙上吸收热量,是通过热传递的方式增加内能的,故C正确,不符合题意;
D.“炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸可以同时利用燃料放出的热量,从而提高能源的利用率,故D正确,不符合题意。
故选B。
12.如图所示,改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.弯折铁丝发烫 B.点火后盒盖飞出
C.压缩空气升温 D.勺子在热汤中升温
【答案】D
【解析】A.A选项中弯折铁丝时,人对铁丝做功,机械能转化为铁丝的内能,使其温度升高,内能增加。这是通过做功的方式改变内能;
B.B选项中点火后,盒内气体燃烧,产生高温高压气体,气体膨胀对盒盖做功,将气体的内能转化为盒盖的机械能,使盒盖飞出。这也是通过做功的方式改变内能;
C.C选项中压缩空气时,活塞对筒内空气做功,机械能转化为空气的内能,使其温度升高,内能增加。这同样是通过做功的方式改变内能;
D.D选项中勺子放在热汤中,由于热汤和勺子之间存在温度差,热量从热汤转移到勺子,勺子的内能增加,温度升高。这是通过热传递的方式改变内能。
综上所述,ABC都是通过做功的方式改变内能,而D是通过热传递的方式改变内能,与其他三个不同,故D符合题意。
故选D。
13.除了体验“下厨房”,同学们在暑假也发扬了尊老爱幼的优良传统。晚上睡觉前,小杰和爸爸一起给奶奶泡脚和搓脚。下列说法正确的是( )
A.泡脚和搓脚改变脚的内能的方式是相同的
B.泡脚时,水温下降比较慢,是因为水的比热容大
C.木桶保温性优于塑料桶,是因为的木头的导热性比塑料好
D.泡脚时,温度从水传给脚
【答案】B
【解析】A.泡脚是通过热传递改变脚的内能,搓脚是通过做功改变脚的内能,两者改变脚的内能的方式是不同,故A错误;
B.泡脚时,水的热量传递给脚,而在放出的热量一定时,温度降低值和比热容成反比,则水温下降比较慢,是因为水的比热容大,故B正确;
C.材料的导热性越好,保温性能越差,导热性越差,保温性能越好。木桶保温性优于塑料桶,是因为的木头的导热性比塑料差,故C错误;
D.泡脚时,是热量从水传给脚,温度不能传递,故D错误。
故选B。
14.在青海的高原生活与特色产业中,从湟鱼的冷藏保鲜到牧民家中的酥油茶加热,都与温度、热量和内能的变化密切相关。下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A.青海湖特产湟鱼在冷藏库中低温储存时,温度低的湟鱼比温度高的湟鱼含有的热量少
B.牧民将晒干的青稞炒熟时,青稞的内能增加,一定是从铁锅吸收了热量
C.牧民在帐篷内用铜壶煮酥油茶,热传递过程中,热量由内能大的铜壶传向内能小的酥油茶
D.青海东部农业区的农民将0℃的冰熔化成0℃的水灌溉农田时,冰熔化后温度不变,内能变大
【答案】D
【解析】A.热量是一个过程量,它是在热传递过程中传递内能的多少,不能说物体“含有”或“具有”多少热量,只能说“吸收”或“放出”多少热量。所以不能说温度低的湟鱼比温度高的湟鱼含有的热量少,故A错误;
B.青稞内能增加,可能是通过热传递(从铁锅吸热),也可能是通过做功(如搅拌等),并非一定是吸收热量,故B错误;
C.热传递的方向是由温度高的物体传向温度低的物体,而非由内能大的传向内能小的,故C错误;
D.0℃的冰熔化成0℃的水,需要吸收热量,温度不变,但内能变大,故D正确。
故选D。
15.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.物体内能增加,一定是通过外界对物体做功
C.正在沸腾的水吸收热量,温度不变,内能增加
D.在相同物态下,同一物体温度升高,它的内能会减少
【答案】C
【解析】A.一切物体都具有内能,所以0℃的物体也有内能,故A错误;
B.做功和热传递都可以改变物体的内能,物体内能增加,可能是通过外界对物体做功,也可能是物体从外界吸收了热量,故B错误;
C.热传递可以改变物体的内能,正在沸腾的水吸收热量,温度不变,内能增加,故C正确;
D.内能与温度有关,在相同物态下,同一物体温度升高,它的内能会增大,故D错误。
故选C。
16.过油肉,是山西地区的一道美食。关于烹制过油肉的过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.过油肉出锅时温度高,含有的热量多
B.向炒锅里加入食材,食材的温度升高,内能增大
C.炒锅一般用铁制造,是利用了铁的比热容较大的性质
D.爆炒过程中,主要是通过做功的方式增大肉片的内能
【答案】B
【解析】A.热量是过程量,描述热传递的多少,不能说物体“含有”热量。故A错误;
B.内能是物体内部所有分子动能和势能的总和,温度升高时,物体内部分子热运动加剧,则物体的内能增大。故B正确;
C.炒锅用铁主要利用其导热性好,而非比热容大。铁的比热容较小,升温快,适合快速传热。若比热容大,升温慢,反而不利于烹饪。故C错误;
D.爆炒时,火焰加热锅体,锅体通过热传导使肉片升温,肉片主要通过热传递增加内能。故D错误。
故选B。
17.小聚应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美味的刀削面。下列说法正确的是( )
A.汤汁在沸腾前温度不断升高,是通过热传递的方式增加内能
B.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.滚烫的刀削面含有的热量多
D.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
【答案】A
【解析】A.汤汁在沸腾前吸热,温度不断升高,内能增加,是通过热传递的方式增加内能的,故A正确;
B.发生热传递时,热量是从温度高的部位传递给温度低的部位,内能与温度、质量等多个因素都有关,内能大的物体温度不一定比内能小的物体温度高,所以热量不是总是从内能大的物体传递给内能小的物体,故B错误;
C.热量是过程量,不能用含有、具有等词描述,故C错误;
D.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴,这里的“热”表示的是温度,故D错误。
故选A。
18.(2025·山东济南·中考真题)(多选)下列诗词中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.绿树阴浓夏日长----树荫是光的折射现象
B.花气袭人知骤暖----闻到花香说明分子在不停地做无规则运动
C.会挽雕弓如满月----弓拉得越满,它具有的弹性势能越大
D.春江水暖鸭先知----江水温度升高是通过做功改变了江水的内能
【答案】BC
【解析】A.树荫是树的影子,是由于光的直线传播形成的,故A错误;
B.闻到花香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.弹性势能与弹性形变程度有关,弓拉得越满,它具有的弹性势能越大,故C正确;
D.天气回暖时,江水吸收热量,温度升高,内能增大,是通过热传递改变了江水的内能,故D错误。
故选BC。
19.(2025·山东潍坊·中考真题)(多选)如图所示,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒向瓶内打气。当打气到一定程度时,塞子会从瓶口跳起,同时瓶内出现大量的“白气”;这时再迅速将塞子塞上,并快速向瓶内再次打气,看到“白气”很快消失。下列分析正确的是( )
A.塞子从瓶口跳起前,瓶内气体的内能减小
B.塞子从瓶口跳起过程中,瓶内气体对外做功
C.瓶内出现的“白气”是水蒸气
D.再次打气时“白气”消失,发生的物态变化是汽化
【答案】BD
【解析】A.塞子从瓶口跳起前,用气筒向瓶内打气,对瓶内气体做功,瓶内气体的内能增大,故A错误;
BC.用气筒向瓶内打气,瓶内气压增大,当气压增大到某一程度时,把塞子从瓶口推出去,这个过程瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶内的水蒸气液化成小水滴,形成“白气”,故B正确,C错误;
D.将塞子塞上,并快速向瓶内再次打气,对瓶内气体做功,瓶内气体内能增大,温度升高,小水滴吸热汽化,会看到“白气”很快消失,故D正确。
故选BD。
20.(2025·黑龙江佳木斯·二模)(多选)关于热学知识,下列说法正确的是( )
A.寒冷的冬天,双手互搓会使手的温度升高,这是用做功的方式改变内能的
B.两个紧压在一起的铅柱很难被重物拉开,原因是铅柱分子之间没有空隙
C.南极附近的冰块不具有内能
D.冬天暖气里用水作为介质来取暖,是因为水的比热容较大
【答案】AD
【解析】A.改变内能方式有做功和热传递,双手互搓会使手的温度升高,是把机械能转化为内能,是用做功的方式改变内能,故A正确;
B.两个紧压在一起的铅柱没有被重物拉开,是因为铅柱的分子之间存在引力,故B错误;
C.一切物体在任何情况下都具有内能,所以南极附近的冰块具有内能,故C错误;
D.与其他物质相比,在质量相同、降低的温度相同时,水放出的热量多,冬天暖气里用水作为介质来取暖,是因为水的比热容较大,故D正确。
故选AD。
21.(2025·广西贺州·二模)(多选)小明在劳动技术课上学会了烹饪肉片炒粉。下列说法正确的是( )
A.解冻时冻肉向温水传递热量 B.磨刀可增大切肉时的受力面积
C.切肉时是力改变了物体形状 D.炒肉时闻到香味属于扩散现象
【答案】CD
【解析】A.解冻时,温水的温度较高,温水向冻肉传递热量,故A错误;
B.磨刀可以减小受力面积,增大切肉时的压强,故B错误;
C.力可以改变物体的形状和运动状态,切肉时是力改变了物体的形状,故C正确;
D.炒肉时闻到香味属于扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故D正确。
故选CD。
22.如图甲冬天用热水袋焐手,这是通过 的方式使手的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”),图乙搓手取暖的过程中, 能转化为内能。
【答案】热传递 增加 机械
【解析】[1][2]热水袋温度高,手温度低,手会吸收热量,冬天用热水袋焐手可以通过热传递的方式使手的内能增加。
[3]搓手取暖的过程中,克服摩擦做功,将机械能转化为内能。
23.(2025·江苏镇江·中考真题)燃气热水器中,冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热,选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性,此过程中通过 的方式增加了水的内能,同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源,可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,此过程中烟气中的水蒸气 变成水,放出热量,用于预加热冷水。
【答案】导热 热传递 液化
【解析】[1]选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的导热性。导热性良好的物质能够快速地将热量从高温物体传递到低温物体,在燃气热水器中,铜质换热器可以有效地将高温烟气的热量传递给冷水。
[2]冷水经过铜质换热器时被高温烟气加热,此过程中由于高温烟气和冷水之间存在温度差,热量从高温烟气传递到冷水,是通过热传递的方式增加了水的内能。
[3]烟气的温度从进一步降到,此过程中烟气中的水蒸气遇冷由气态变成液态水,这种物态变化是液化,液化过程会放出热量,可用于预加热冷水。
24.(2025·山东济宁·中考真题)夏季,车内不要存放打火机、空气清新喷剂等物品,原因是:长时间暴晒,通过 (填改变内能的途径)增加液体、气体的内能,温度升高,易引发自燃或爆炸;也不要将装水的透明塑料瓶、玻璃杯等物品放在车内阳光照射处,原因是:其相当于 透镜,易引发火灾。
【答案】热传递 凸
【解析】[1]改变内能有热传递和做功两种方式;长时间暴晒,液体、气体吸收热量,温度升高,属于通过热传递来增加内能。
[2] 装水的透明塑料瓶、玻璃杯等形状是凸面的,放在车内阳光照射处,相当于凸透镜,凸透镜对光有会聚作用,容易引发火灾。
25.如图所示,这是我国古老的医疗技法——刮痧,当用刮痧板在身体上刮动时,身体会感觉到热,这是通过 的方式增加身体的内能;刮痧时要在皮肤上涂一些药油,当体表温度升高后,药油渗入人体的速度增大,这说明分子的运动与物体的 有关。
【答案】做功 温度
【解析】[1]用刮痧板在身体上刮动时,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,故身体会感觉到热,这是通过做功的方式增加身体的内能。
[2]刮痧时要在皮肤上涂一些药油,当体表温度升高后,药油分子扩散速度加快,药油渗入人体的速度增大,说明分子的运动与物体的温度有关。
26.如图所示,章丘铁锅是山东省济南市的非物质文化遗产,其制造需经十二道工序,十八遍火候,在一千度左右的高温锤炼,经受万次锻打,直到锅如明镜。在锻打的过程中,是通过 方式改变铁锅的内能的。
【答案】做功
【解析】改变内能的方法:做功和热传递。做功是能量的转化,热传递是能量的转移。在锻打的过程中,机械能转化为内能,通过做功的方式改变铁锅的内能。
27.中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识,刮痧时要在皮肤上涂一些药油,利用刮痧使皮肤温度升高,这是通过 的方式来改变物体的内能的;拔火罐时,要先将小罐内的空气加热,这是通过 (前两空选填“做功”或“热传递”)的方式来改变物体的内能的;这两种改变内能的方式是 的。
【答案】做功 热传递 等效
【解析】[1]刮痧时,通过刮痧板与皮肤的摩擦做功,使皮肤的内能增加,温度升高,这是通过做功的方式来改变物体的内能的。
[2]拔火罐时,将小罐内的空气加热,是利用火焰的热量传递给空气,使空气的内能增加,这是通过热传递的方式来改变物体的内能的。
[3]做功和热传递在改变物体内能上是等效的,它们都能使物体的内能发生变化。
28.如图,在试管里装一些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开,水蒸气的内能转化成木塞的 能,水蒸气的内能减少,温度 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
【答案】机械 降低
【解析】[1]用酒精灯加热水的过程中,水从酒精灯火焰上吸收热量,水的温度升高,这是用热传递方法增加水的内能。水的内能增加,汽化出大量的水蒸气,这些高温水蒸气膨胀对塞子做功,将塞子冲出,内能转化为机械能。
[2]水蒸气冲开木塞,水蒸气对木塞做功,自身的内能转化为木塞的机械能,水蒸气的内能减小,所以水蒸气的温度降低。
29.小明同学用餐时发现从热汤中取出的金属勺很烫手,这是通过 的方式改变物体的内能。若盆中热汤的质量是1kg,比热容是4.2×103J/(kg·℃),温度从70℃下降了30℃,则热汤放出的热量是
J。
【答案】热传递 1.26×105
【解析】[1]金属勺放入热汤之前,热汤温度高,金属勺温度低,热量从热汤传递到金属勺,金属勺的内能增大,温度升高,所以小明同学从热汤中取出的金属勺很烫手,这是通过热传递的方式改变物体的内能。
[2]热汤放出的热量
30.中医是中华瑰宝。熬制中药汤时:将草药浸水,装入陶罐慢慢煎熬制成药汁。在熬药的过程中是通过 的方式改变药汤的内能。药汤沸腾后,空气中弥漫着浓浓的中药味,这是 现象,冷却后空气中的中药味变淡,此现象说明温度越 ,分子热运动越剧烈。
【答案】热传递 扩散 高
【解析】[1]熬药时,药汤通过吸收热量来增加内能,所以是热传递的方式改变内能。
[2]中药味弥漫在空气中,是中药分子无规则运动到空气中,属于扩散现象。
[3]冷却后温度降低,中药味变淡,则温度高时,药味浓,说明温度越高,分子热运动越剧烈。
31.小明将瓷勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,瓷勺能点燃火柴,这是因为瓷勺勺头比火柴头 (选填“温度高”或“内能大”),火柴头 热量,温度 (选填“升高”或“降低”),达到着火点被点燃;这种改变物体内能的方式叫作 。
【答案】温度高 吸收 升高 热传递
【解析】[1][2][3][4]热传递和做功均可以改变物体的内能。将瓷勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,瓷勺能点燃火柴,这是因为瓷勺勺头比火柴头温度高,发生热传递,火柴头吸收热量,内能增大,温度升高,达到着火点被点燃。这种改变物体内能的方式叫作热传递。
32.将盛有250g凉牛奶的瓶子放在1kg热水中(如图甲),这是通过 方式改变牛奶的内能的。经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图像如图乙;加热过程中牛奶吸收的热量是 J;通过计算后还能发现水放出的热量大于牛奶吸收的热量,其主要原因是 。[已知:,]
【答案】热传递 在热传递过程中,部分热量散失在周围环境中,还有部分热量被奶瓶吸收
【解析】[1]给牛奶加热的过程中,牛奶吸收水的热量、内能增加,是通过热传递方式改变了牛奶的内能。
[2]由图乙可知,牛奶升高的温度
则牛奶吸收的热量
[3]计算发现水放出的热量大于牛奶吸收的热量,其主要原因是水放出的热量并没有全部被牛奶吸收,部分热量散失在周围环境中,还有部分热量被奶瓶吸收。
33.(2025·云南楚雄·二模)某同学煮菜时发现金属把手的厨具比木质把手的厨具更容易“烫手”。于是他想探究金属和木材导热性能的不同,现有器材:金属棒、木棒(粗细和长度相同)、石蜡、火柴、铁架台、电加热器。实验如下:
(1)将金属棒和木棒水平固定在铁架台上;
(2)接下来的操作是:在金属棒和木棒的一端等距离处用石蜡粘上相同的火柴,然后在 ,记录火柴掉落的先后顺序;
(3)比较实验结果,如果 ,则说明金属材料导热性能好。
【答案】金属棒和木棒的另一端用相同的电加热器同时进行加热 金属棒上的火柴先于木棒上的火柴掉落
【解析】[1][2]探究金属和木材导热性能时,应控制其他条件相同,故在金属棒和木棒的一端等距离处用石蜡粘上相同的火柴,然后在金属棒和木棒的另一端用相同的电加热器同时进行加热,记录火柴掉落的先后顺序。
比较实验结果,如果金属棒上的火柴先于木棒上的火柴掉落(石蜡熔化快),则说明金属材料导热性能好。
34.蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,为了探究其降温效果,进行了如下的实验探究:首先将质量均为的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标明A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为且温度相同的水,将冰袋从冰箱中取出放入水中,并用隔热材料密封。通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,图甲和图乙分别是记录的A、B两种蓄冷剂及容器1、2中水的温度随时间的变化图像。
(1),水和蓄冷剂之间发生热传递,其热传递方向为从 ;
(2)实验中通过比较 可以比较蓄冷剂吸收热量的多少,分析图像可知蓄冷剂 降温效果更好;
(3)图像甲中时间段蓄冷剂A比B温度升高得快,从而得出固体A比固体B的比热容小的结论.请判断这一结论是否正确,并说明理由:
【答案】(1)水到蓄冷剂 (2)水降低的温度 A (3)见解析
【解析】(1)热传递的条件是存在温度差,热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体。由图像可知,时间内,水的温度高于蓄冷剂的温度,所以热传递方向为水向蓄冷剂传递热量。
(2)[1][2]根据题图可知,时间内,容器①中水温下降更快,容器中水的质量和初温均相同,则在相同的时间内容器①中水放热更多,而水所放热被蓄冷剂吸收,说明蓄冷剂A吸热更快,即蓄冷剂A的降温效果更好,所以实验中是通过比较水降低的温度来反映蓄冷剂吸收热量的多少,采用了转换法。
(3)图像甲中时间段蓄冷剂A比B温度升高得快,说明了蓄冷剂A比B吸收的热量多,蓄冷剂A吸收热量多的原因是水放出的热量多导致的,因此不能得出固体A比固体B的比热容小的结论。
35.为了探究做功对物体内能的影响,小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示的探究。如图甲,在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数。
(1)如图乙,用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器的示数逐渐 (增大/不变/减小),说明活塞压缩筒内气体,使气体内能 (增大/不变/减小),这是通过 的方式改变了气体的内能,另一改变内能的方式为
(2)当橡皮帽被喷出时,注射口喷出“白气”,温度传感器示数 (变大/不变/变小),说明筒内气体对外做功后,内能 (增大/不变/减小),有“白气”喷出是因为筒内气体中的部分水蒸气发生了 (填物态变化名称)造成的。
【答案】(1)增大 增大 做功 热传递 (2)变小 减小 液化
【解析】(1)[1][2][3][4]用橡皮帽堵住注射口,推动活塞,气体被压缩,外界对气体做功,即活塞对气体做功,气体内能增大,温度升高,传感器示数将增大。这是通过做功的方式改变内能的。另一种改变内能的方式是热传递。
(2)[1][2]当橡皮帽被喷出时,气体对外做功,内能减小,温度降低,传感器示数变小。
[3]“白气”是水蒸气液化形成的小水滴。
36.如图是用注射器对密闭容器内气体做功的示意图,小明通过温度传感器监测密封注射器内气体的温度,注射器初始状态如图甲所示。(注射器内气体分子间的作用力忽略不计,可不考虑分子势能,筒内气体均未有液化现象)
(1)当他快速下压活塞,注射器末状态如图乙所示,则从甲到乙的过程中,注射器内密封的气体温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。注射器内的气体内能 (选填“增加”“减少”或“不变”),这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变气体的内能;
(2)当他缓慢推动活塞压缩注射器中的气体,注射器末状态如图丙所示,则从甲到丙的过程中,发现压缩过程中注射器内气体温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),活塞对气体做功5J。上述过程中,注射器内气体的内能 (选填“有”或“没有”)发生变化,注射器内气体 与外界有热传递(选填“一定没有”、“可能有”或“一定有”)。
【答案】(1)升高 增加 做功 (2)不变 没有 一定有
【解析】(1)[1]从甲到乙,温度计显示温度从升高到,因此气体温度升高。
[2]温度升高,气体内能增加,因为物体的内能大小与温度、质量、状态有关,质量、状态不变,不考虑分子势能,则温度越高,内能越大。
[3]快速下压活塞时,活塞对气体做功,气体内能增加,温度升高,属于做功改变气体内能。
(2)[1]从甲到丙,温度计显示温度保持不变,因此气体温度不变。
[2]气体质量、状态不变,不考虑分子势能,内能还与温度有关,温度不变则内能没有发生变化。
[3]活塞对气体做功,但内能不变,说明气体一定有与外界的热传递,做功增加的内能通过热传递向外散失,从而温度不变。
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第3节 内能
目 录
【学习目标】 1
【思维导图】 4
【知识梳理】 5
知识点一:内能 5
知识点二:热传递和内能的改变 8
知识点三:做功和内能的改变 11
【方法技巧】 14
方法技巧1 对内能概念的理解 14
方法技巧2 物体内能的改变 14
【巩固训练】 15
【学习目标】
(一)学习目标
核心素养
具体目标内容
物理观念:建立 “微观分子能量→宏观物体内能” 的关联认知,形成 “内能变化与温度、做功、热传递相关” 的知识体系;
科学思维:通过对比(内能 vs 机械能、温度 vs 热量 vs 内能),培养分类归纳、逻辑辨析能力。
1. 说出分子动能和分子势能的概念;准确表述内能定义; 明确 “一切物体在任何情况下都有内能”,否定“内能为零”的错误认知。
2.熟记同一物体内能与温度、质量、状态的关系;区分内能与机械能。
3.说出热传递的条件、实质及效果;说出做功改变内能的两种情况及实质;明确 “做功和热传递在改变内能上是等效的”。
4.区分温度、热量、内能三者概念;熟记表述规范;记住关键规律。
科学探究:通过解释实验与生活现象,提升 “用物理知识解决实际问题” 的应用能力;
逻辑思维:通过辨析易混概念,培养 “严谨判断、不主观臆断” 的思维习惯。
1.能用内能知识解释生活现象;能解释实验现象。
2. 能判断物体内能变化的原因;能辨析错误表述。
3. 能举例说明生活中改变内能的实例。
科学态度与责任:建立 “用科学规律解释自然现象” 的认知,形成 “关注生活中的物理” 的习惯;
微观宏观观念:初步建立 “微观分子运动决定宏观物体特性” 的物理视角。
1.从“压缩空气引火”“瓶塞跳出” 等实验中,体会“能量转化与守恒”的规律,养成“尊重实验事实”的科学态度;通过纠正“温度高=内能大”“内能增=吸热”等错误认知,培养“全面分析、不片面下结论”的思维。
2.认识到内能知识在生活中的广泛应用,感受“物理服务于生活”的价值;结合“晶体熔化时内能变化”,理解“微观能量变化与宏观温度表现的差异”,提升微观宏观关联的认知水平。
3.从“压缩气体做功升温” 等实验中,意识到“能量变化可能伴随温度升高”,树立 “实验操作规范、避免高温危险”的意识。
(二)难点
(二)重点难点
1.重点
(1)内能的概念及影响因素;
(2)改变内能的两种方式及其实质;
(3)温度、热量、内能的概念辨析与表述规范;
(4)“一切物体在任何情况下都有内能”及“做功和热传递改变内能等效” 的理解。
2.难点
(1)内能与机械能的区别;
(2)晶体熔化时 “内能增大但温度不变” 的原因;
(3)辨析 “特殊情况”(如物体内能增大不一定是吸热、温度升高不一定内能增大、内能增大不一定温度升高);
(4)理解 “热传递的方向由温度差决定,而非内能大小”。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一:内能
岩浆蕴含着巨大的能量,这种能量从微观层面看,与我们之前学过的动能、势能有怎样的联系呢?
推动瓶塞的能量来自哪里?它和热现象有什么关系?——内能
1.分子动能:
(1)概念:分子由于永不停息地做无规则运动而具有的能量,叫分子动能。
(2)影响因素:温度。温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大;反之,温度越低,分子运动越缓慢,分子动能越小。
2.分子势能:
(1)概念:分子由于相互之间的作用力及间距而具有的能量,叫分子势能。
(2)影响因素:分子间的相互作用力及间距(宏观上看物体的体积)。
3.内能:
(1)概念:构成物体的所有分子,其分子热运动的动能与分子勢能总和,叫作物体的内能。
(2)单位:焦耳,简称焦,符号J。
(3)理解:
①根据分子动理论可知,一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,且分子间存在相互作用力,因此一切物体在任何情况下都具有内能,内能不能为零。
②内能是物体具有的,单纯考虑一个分子或几个分子的内能是毫无意义的。
(4)影响内能大小的因素
①温度:同一物体,状态不变时,温度越高,分子热运动越剧烈,物体的内能越大;
②质量:温度、状态相同的同种物体,物体的质量越大,分子的个数就越多,内能就越大;
③状态:同种物体,温度、质量不变时,状态改变,内能改变;
④种类:物体的质量、温度、状态相同时,物质的种类不同,内能不同。
4.内能和机械能的区别与联系
(1)研究对象不同:内能的研究对象是分子;机械能的研究对象是宏观世界的所有物体;
(2)影响因素不同:内能的影响因素是物体的温度、质量、状态、体积和物质种类;机械能的影响因素是物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度;
(3) 二者的联系:具有机械能的物体一定具有内能,但是具有内能的物体不一定具有机械能;物体的内能和机械能之间可以相互转化。
5.应用内能解释晶体熔化(凝固)时温度不变的原因
(1)晶体熔化时,吸收热量,分子动能不变,温度不变;但分子势能增大,内能增大;
(2)液体凝固成晶体时,放出热量,分子动能不变,温度不变;但分子势能减小,内能减小。
【典例1】(2025·江苏连云港·中考真题)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
【典例2】(2025·河北石家庄·二模)下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.物体的温度越高,内能越大,所以0℃的冰没有内能
B.温度越高的物体含有的热量越多
C.物体吸收热量,温度不一定升高
D.温度高的物体内能一定比温度低的物体大
【变式1】(2025·广东·三模)兴义杠子面是“贵州名点风味小吃”,小翠运用劳动课上学习到的烹饪技能为家人制作了美味的杠子面,如图所示。下列说法正确的是( )
A.滚烫的杠子面含有的热量多
B.随着杠子面的温度降低,其内能减小
C.当杠子面完全冷却后,其内能为零
D.刚出锅的杠子面“热”得烫嘴,其中的“热”表示的是内能
【变式2】(2025·广东深圳·三模)在春晚《冰雪奇缘》的舞台上,演员们表演时,舞台上的冰雕在灯光照射下逐渐融化,周围还飘散着演员呼出的“白气”。下列说法正确的是( )
A.“白气”是水蒸气升华形成的,属于吸热过程
B.冰雕融化是熔化现象,需要吸收热量,内能增加
C.冰雕融化时温度持续升高,说明内能仅由温度决定
D.舞台上的冰雕未融化时,其内能为零
【变式3】(2025·河南驻马店·三模)医用酒精常用于皮肤消毒和医疗器械消毒,以达到杀灭细菌和病毒的目的。如图所示,编号为①和②的瓶装酒精存放在医院的库房中,编号为③的瓶装酒精放在门诊。下列说法正确的是( )
A.①号瓶中酒精的内能最小
B.③号瓶中酒精的比热容最小
C.将①号瓶拿到门诊静置一段时间,瓶中的酒精的内能不变
D.打开③号瓶瓶盖后会闻到酒精味,是因为酒精分子在做机械运动
温度、热量、内能比较
项目
温度
热量
内能
区别
概念
表述物体的冷热程度,是内能大小大的宏观表现之一
在热传递过程中,传递能量的多少
构成物体的所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和
特点
状态量
过程量
状态量
表述
升高、降低、升高到、降低到等
吸收、放出等
具有、改变、增大、减小、变大、变小等
注意
(1)物体吸收热量(或放出热量)时,其内能一定增加(或减少),但温度不一定升高(或降低),比如晶体熔化(或凝固)过程温度不变
(2)物体温度升高(或降低)时,其内能一定增加(或降低),但不一定吸收(或放出)热量。
(3)物体内能增加(或减少)时,其温度不一定升高(或降低),不一定吸收(或放出)热量。
知识点二:热传递和内能的改变
冬天哈气 取暖湿毛巾降温 炉子烧水
以冷毛巾给发烧头部降温为例,分析其中的能量变化:
冷毛巾温度低,发烧的额头温度高,热量从额头传递到冷毛巾,额头温度降低,内能减少;冷毛巾温度升高,内能增加,这就是热传递改变物体内能的过程。
思考并讨论:“一滴热水掉入一桶冷水中,热传递的方向是怎样的?”
总结得出
1.发生热传递时,能量一定是从高温物体传向低温物体,或者从物体的高温部分传向低温部分,直到两者温度相等,达到热平衡状态。
2.热传递的条件:存在温度差,实质是能量的转移,在此过程中能量的形式并未发生变化。
3.结果:吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少。
4.实质:能量从高温物体(或高温部分)向低温物体(或低温部分)转移,能量的转移,能量的形式没有改变。不一定是由内能大的物体向内能小的物体转移。
【典例3】(2025·陕西西安·一模)油糕是我区比较常见的特色小吃,是用油炸的一种糕点,呈椭圆形状,馅一般是红糖或者白糖,吃起来既甜又软绵,如图所示是炸油糕的照片。下列说法正确的是( )
A.刚出锅的油糕很烫,是因为油糕含有的热量多
B.油糕刚入油锅时,油将温度传递给油糕
C.从油锅里捞出炸好的油糕后一段时间,油糕的内能减小
D.烧油时,油锅里的油在沸腾后温度不断上升
【典例4】下列四幅图中,属于利用热传递改变物体内能的是( )
A.双手摩擦能发热 B.烧水时水温升高
C.锯木材时锯子发烫 D.钻木取火
【变式1】(2025·广西河池·模拟预测)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,是由于 (选填“木头”或“金属”)隔热性能更好。
【变式2】(2025·山东淄博·二模)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块没有内能 B.物体的内能增加,一定吸收了热量
C.内能从热量多的物体传递到热量少的物体 D.温度相同的水,内能可能不同
【变式3】关于分子热运动和物体内能,下列说法正确的是( )
A.水结冰后分子运动的速度为零
B.0℃的冰含有的热量比0℃的水少
C.温度高的物体可能比温度低的物体内能小
D.热传递过程中,热量总是从内能多的物体向内能少的物体转移
知识点三:做功和内能的改变
演示实验:在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,让学生仔细观察现象。
现象:棉花瞬间燃烧起来
原因:活塞压缩气体做功,机械能转化为气体的内能,使空气的内能增大,温度急剧升高,达到了硝化棉的燃点。
生活中类似的例子:锯条锯木头,锯条克服摩擦力做功,内能增大,温度升高;搓手取暖,双手相互摩擦做功,将机械能转化为内能,双手的内能增加,温度升高。
归纳总结:
1.对物体做功,物体内能增大。
演示实验:在烧瓶(或可乐瓶)内盛少量水,给瓶内打气。
现象:当瓶塞跳出时,学生能看到瓶内出现白雾。
原因:瓶内气体膨胀对外做功,将自身的内能转化为瓶塞的机械能,气体内能减小,温度降低,瓶内的水蒸气遇冷液化成小水滴,形成白雾。
类似例子:内燃机的工作过程也是如此,在做功冲程中,燃气膨胀推动活塞对外做功,燃气的内能减小,转化为活塞的机械能,从而使机器运转起来。
归纳总结:
2.物体对外做功,物体内能减小。
3.做功改变内能的本质:其他形式的能量与内能之间的相互转化。
4.无论是对物体做功使内能增大,还是物体对外做功使内能减小,都伴随着能量形式的变化。
5.做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
热传递和做功的区别和联系
(1)实质:热传递实质是能量的转移;做功实质是其他形式的能量与内能之间的相互转化。
(2)改变过程及举例:热传递是高温物体放出热量,低温物体吸收热量,如生活中的烧、烤、烙、炒,成产中的“淬火”等;做功分为外界对物体压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等使物体内能增加,如打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等;物体体积膨胀等对外做功使物体内能减少,如装开水的暖水瓶内的气体将瓶塞冲开等。
(3)联系: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。
【典例5】(2025·山东泰安·中考真题)关于下列四个情景的说法中( )
①甲图,抽掉玻璃板,两瓶中气体会混合在一起,最后颜色变得均匀
②乙图,向瓶内打气,瓶塞跳起时,瓶内空气的内能减少
③丙图,夹核桃时,手越靠近核桃夹的转轴处越省力
④丁图,风筝升空是由于风筝不受重力作用
A.只有①③正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①②正确
【典例6】(2023·江西吉安·模拟预测)关于内能,有以下四个观点,你认为正确的是( )
①物体温度越低,内能越小,0℃的物体没有内能
②改变物体内能的方法有很多,但本质上只有做功和热传递两种方式
③两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④一切物体都具有内能,而不一定具有机械能
A.只有 B.只有 C.只有 D.只有
【变式1】下列叙述中,不是通过做功来改变物体内能的是( )
A.一根铁丝反复弯折,弯折处会热得烫手 B.用锯锯木头,木头和锯条都变热
C.流星进入大气层由于摩擦而发光发热 D.冬天用暖水袋取暖
【变式2】如图所示,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,则( )
A.拉动绳子的过程中,绳子对金属管内的酒精做了功
B.拉动绳子的过程中,绳子通过做功改变了金属管的内能,使其温度上升
C.塞子跳起的过程中,管内气体温度进一步上升,内能增加
D.塞子跳起的过程中,管内气体对塞子做功,使塞子动能减小
【变式3】A、B两装置,均由一支一端封闭、一端开口且带有玻璃泡的管状容器和水银槽组成,除玻璃泡在管上的位置不同外,其他条件都相同。将两管抽成真空后,开口向下竖直插入水银槽中(插入过程没有空气进入管内),水银柱上升至图示位置停止。假设这一过程水银与外界没有热交换,则下列说法正确的是( )
A.A中水银的内能增量大于B中水银的内能增量
B.B中水银的内能增量大于A中水银的内能增量
C.A和B中水银体积保持不变,故内能增量相同
D.A和B中水银温度始终相同,故内能增量相同
【方法技巧】
方法技巧1 对内能概念的理解
把握三点,轻松搞定物体的内能问题
(1)普遍性:任何物体在任何情况下都有内能;
(2)影响因素:比较物体的内能时应综合考虑物体的种类、质量、温度、体积、及状态。
(3)注意:物体吸收热量(或放出热量)时,其内能一定增加(或减少),但温度不一定升高(或降低);物体温度升高(或降低)时,其内能一定增加(或降低),但不一定吸收(或放出)热量;物体内能增加(或减少)时,其温度不一定升高(或降低),不一定吸收(或放出)热量。
方法技巧2 物体内能的改变
(1)抓一点,判断是否是热传递改变物体的内能
在分析各个实例时,看两物体间是否存在温度差,只要涉及了温度差(传递热量)存在的实例,都属于热传递改变物体的内能;
(2)抓一点,判断是否是做功改变物体的内能
在分析各个实例时,看有没有力做功或克服某个力做了功,只要涉及了有力做功的情况,都属于做功改变物体的内能;
【巩固训练】
1.(2025·江苏南京·中考真题)下列事例中改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.弯折铁丝发烫 B.压缩空气升温
C.点火后盒盖飞出 D.勺子在热汤中升温
2.(2025·江苏淮安·中考真题)图中是美食“油端子”,它是将面糊装入模具放入热油锅内炸出来的美食,下列情境在改变内能的方式上与之相同的是( )
A.弯折铁丝 B.压缩空气
C.钻木取火 D.给水加热
3.(2025·黑龙江佳木斯·三模)下列关于内能的说法中,正确的是( )
A.物体的温度越高,内能越大 B.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
C.0℃的冰没有内能 D.物体的内能与物体的质量无关
4.(2025·陕西·一模)将绿豆汤倒入模具,放入冰箱冷冻室内冷冻一段时间后就变成了“绿豆雪糕”。小丽发现刚从冰箱取出来的雪糕周围冒“白气”,用舌头一舔,舌头被粘住了。下列说法正确的是( )
A.“白气”是雪糕的汽化现象 B.绿豆汤变成“绿豆雪糕”的过程会放出热量
C.“绿豆雪糕”粘舌头是凝华现象 D.刚从冰箱取出的“绿豆雪糕”没有内能
5.(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
6.(2025·黑龙江佳木斯·三模)关于热现象,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.用做功的方法可以改变物体的内能
C.扩散现象不能在固体中发生 D.物体的内能与温度无关
7.(2025·湖南长沙·二模)冬至是二十四节气之一,也是中华民族的一个传统节日,关于冬至节活动涉及的物理知识,以下说法合理的是( )
A.吃水饺:煮水饺时,通过做功的方式增加饺子的内能
B.吃汤圆:刚煮熟的汤圆很烫,是因为含有的热量多
C.腌制腊肉:一段时间后,鲜肉内部有了咸味,说明分子在永不停息地做无规则运动
D.喝羊肉汤:煮羊肉汤时,正在沸腾的汤温度不变,内能不变
8.(2025·山西阳泉·模拟预测)“孝”是中华民族的传统美德。如图所示,关于小阳帮奶奶用热水洗脚的过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.热水泡脚是通过做功改变了脚的内能 B.洗脚水的温度越高,所含的热量越多
C.泡在热水中的脚温度升高,内能增大 D.洗脚过程中水的温度降低,比热容变小
9.(2025·安徽芜湖·三模)下列关于温度、内能和热量的说法中正确的是( )
A.质量相同的0℃冰和0℃水,它们的内能不同
B.物体的温度升高时,其内部每个分子的动能都增大
C.发生热传递时,含有热量多的物体将内能传给含有热量少的物体
D.不发生热传递,对物体做功,物体的温度一定增加
10.关于温度、热量、内能,下列说法正确的是( )
A.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量多
B.热水慢慢冷却时,向周围传递了温度
C.铁水很热,具有内能,冰块尽管很冷,也具有内能
D.物体吸收热量,温度一定升高
11.下图描述了我国古代科技著作《天工开物》中的四个情景,下列说法不正确的是( )
A.“试弓定力”中弯曲的弓弦具有弹性势能
B.“赶稻及菽”中石磙与地面摩擦时,内能减少
C.“透火焙干”是通过热传递的方式增加物体的内能
D.“炒蒸油料”中在同一灶台上同时炒和蒸可提高能源利用率
12.如图所示,改变内能的方式与其他三个不同的是( )
A.弯折铁丝发烫 B.点火后盒盖飞出
C.压缩空气升温 D.勺子在热汤中升温
13.除了体验“下厨房”,同学们在暑假也发扬了尊老爱幼的优良传统。晚上睡觉前,小杰和爸爸一起给奶奶泡脚和搓脚。下列说法正确的是( )
A.泡脚和搓脚改变脚的内能的方式是相同的
B.泡脚时,水温下降比较慢,是因为水的比热容大
C.木桶保温性优于塑料桶,是因为的木头的导热性比塑料好
D.泡脚时,温度从水传给脚
14.在青海的高原生活与特色产业中,从湟鱼的冷藏保鲜到牧民家中的酥油茶加热,都与温度、热量和内能的变化密切相关。下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是( )
A.青海湖特产湟鱼在冷藏库中低温储存时,温度低的湟鱼比温度高的湟鱼含有的热量少
B.牧民将晒干的青稞炒熟时,青稞的内能增加,一定是从铁锅吸收了热量
C.牧民在帐篷内用铜壶煮酥油茶,热传递过程中,热量由内能大的铜壶传向内能小的酥油茶
D.青海东部农业区的农民将0℃的冰熔化成0℃的水灌溉农田时,冰熔化后温度不变,内能变大
15.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.温度为0℃的物体没有内能
B.物体内能增加,一定是通过外界对物体做功
C.正在沸腾的水吸收热量,温度不变,内能增加
D.在相同物态下,同一物体温度升高,它的内能会减少
16.过油肉,是山西地区的一道美食。关于烹制过油肉的过程中涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.过油肉出锅时温度高,含有的热量多
B.向炒锅里加入食材,食材的温度升高,内能增大
C.炒锅一般用铁制造,是利用了铁的比热容较大的性质
D.爆炒过程中,主要是通过做功的方式增大肉片的内能
17.小聚应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制作美味的刀削面。下列说法正确的是( )
A.汤汁在沸腾前温度不断升高,是通过热传递的方式增加内能
B.发生热传递时,热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
C.滚烫的刀削面含有的热量多
D.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴,“热”表示的是内能
18.(2025·山东济南·中考真题)(多选)下列诗词中涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.绿树阴浓夏日长----树荫是光的折射现象
B.花气袭人知骤暖----闻到花香说明分子在不停地做无规则运动
C.会挽雕弓如满月----弓拉得越满,它具有的弹性势能越大
D.春江水暖鸭先知----江水温度升高是通过做功改变了江水的内能
19.(2025·山东潍坊·中考真题)(多选)如图所示,玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用气筒向瓶内打气。当打气到一定程度时,塞子会从瓶口跳起,同时瓶内出现大量的“白气”;这时再迅速将塞子塞上,并快速向瓶内再次打气,看到“白气”很快消失。下列分析正确的是( )
A.塞子从瓶口跳起前,瓶内气体的内能减小
B.塞子从瓶口跳起过程中,瓶内气体对外做功
C.瓶内出现的“白气”是水蒸气
D.再次打气时“白气”消失,发生的物态变化是汽化
20.(2025·黑龙江佳木斯·二模)(多选)关于热学知识,下列说法正确的是( )
A.寒冷的冬天,双手互搓会使手的温度升高,这是用做功的方式改变内能的
B.两个紧压在一起的铅柱很难被重物拉开,原因是铅柱分子之间没有空隙
C.南极附近的冰块不具有内能
D.冬天暖气里用水作为介质来取暖,是因为水的比热容较大
21.(2025·广西贺州·二模)(多选)小明在劳动技术课上学会了烹饪肉片炒粉。下列说法正确的是( )
A.解冻时冻肉向温水传递热量 B.磨刀可增大切肉时的受力面积
C.切肉时是力改变了物体形状 D.炒肉时闻到香味属于扩散现象
22.如图甲冬天用热水袋焐手,这是通过 的方式使手的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”),图乙搓手取暖的过程中, 能转化为内能。
23.(2025·江苏镇江·中考真题)燃气热水器中,冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热,选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 性,此过程中通过 的方式增加了水的内能,同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源,可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃,此过程中烟气中的水蒸气 变成水,放出热量,用于预加热冷水。
24.(2025·山东济宁·中考真题)夏季,车内不要存放打火机、空气清新喷剂等物品,原因是:长时间暴晒,通过 (填改变内能的途径)增加液体、气体的内能,温度升高,易引发自燃或爆炸;也不要将装水的透明塑料瓶、玻璃杯等物品放在车内阳光照射处,原因是:其相当于 透镜,易引发火灾。
25.如图所示,这是我国古老的医疗技法——刮痧,当用刮痧板在身体上刮动时,身体会感觉到热,这是通过 的方式增加身体的内能;刮痧时要在皮肤上涂一些药油,当体表温度升高后,药油渗入人体的速度增大,这说明分子的运动与物体的 有关。
26.如图所示,章丘铁锅是山东省济南市的非物质文化遗产,其制造需经十二道工序,十八遍火候,在一千度左右的高温锤炼,经受万次锻打,直到锅如明镜。在锻打的过程中,是通过 方式改变铁锅的内能的。
27.中医药是中华文化的瑰宝,中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识,刮痧时要在皮肤上涂一些药油,利用刮痧使皮肤温度升高,这是通过 的方式来改变物体的内能的;拔火罐时,要先将小罐内的空气加热,这是通过 (前两空选填“做功”或“热传递”)的方式来改变物体的内能的;这两种改变内能的方式是 的。
28.如图,在试管里装一些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把木塞冲开,水蒸气的内能转化成木塞的 能,水蒸气的内能减少,温度 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
29.小明同学用餐时发现从热汤中取出的金属勺很烫手,这是通过 的方式改变物体的内能。若盆中热汤的质量是1kg,比热容是4.2×103J/(kg·℃),温度从70℃下降了30℃,则热汤放出的热量是
J。
30.中医是中华瑰宝。熬制中药汤时:将草药浸水,装入陶罐慢慢煎熬制成药汁。在熬药的过程中是通过 的方式改变药汤的内能。药汤沸腾后,空气中弥漫着浓浓的中药味,这是 现象,冷却后空气中的中药味变淡,此现象说明温度越 ,分子热运动越剧烈。
31.小明将瓷勺头放在酒精灯火焰上加热一段时间,然后与火柴头接触,瓷勺能点燃火柴,这是因为瓷勺勺头比火柴头 (选填“温度高”或“内能大”),火柴头 热量,温度 (选填“升高”或“降低”),达到着火点被点燃;这种改变物体内能的方式叫作 。
32.将盛有250g凉牛奶的瓶子放在1kg热水中(如图甲),这是通过 方式改变牛奶的内能的。经过一段较长时间,它们的温度随时间变化的图像如图乙;加热过程中牛奶吸收的热量是 J;通过计算后还能发现水放出的热量大于牛奶吸收的热量,其主要原因是 。[已知:,]
33.(2025·云南楚雄·二模)某同学煮菜时发现金属把手的厨具比木质把手的厨具更容易“烫手”。于是他想探究金属和木材导热性能的不同,现有器材:金属棒、木棒(粗细和长度相同)、石蜡、火柴、铁架台、电加热器。实验如下:
(1)将金属棒和木棒水平固定在铁架台上;
(2)接下来的操作是:在金属棒和木棒的一端等距离处用石蜡粘上相同的火柴,然后在 ,记录火柴掉落的先后顺序;
(3)比较实验结果,如果 ,则说明金属材料导热性能好。
34.蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有A、B两种蓄冷剂,为了探究其降温效果,进行了如下的实验探究:首先将质量均为的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,标明A、B,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。在容器1、2中分别加入质量为且温度相同的水,将冰袋从冰箱中取出放入水中,并用隔热材料密封。通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度,图甲和图乙分别是记录的A、B两种蓄冷剂及容器1、2中水的温度随时间的变化图像。
(1),水和蓄冷剂之间发生热传递,其热传递方向为从 ;
(2)实验中通过比较 可以比较蓄冷剂吸收热量的多少,分析图像可知蓄冷剂 降温效果更好;
(3)图像甲中时间段蓄冷剂A比B温度升高得快,从而得出固体A比固体B的比热容小的结论.请判断这一结论是否正确,并说明理由:
35.为了探究做功对物体内能的影响,小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示的探究。如图甲,在注射器前端筒壁上钻一个小孔,将温度传感器的探头插入注射器内,用密封胶将小孔密封,读出此时温度传感器的示数。
(1)如图乙,用橡皮帽将注射器的注射口堵住,用力向左推动活塞,传感器的示数逐渐 (增大/不变/减小),说明活塞压缩筒内气体,使气体内能 (增大/不变/减小),这是通过 的方式改变了气体的内能,另一改变内能的方式为
(2)当橡皮帽被喷出时,注射口喷出“白气”,温度传感器示数 (变大/不变/变小),说明筒内气体对外做功后,内能 (增大/不变/减小),有“白气”喷出是因为筒内气体中的部分水蒸气发生了 (填物态变化名称)造成的。
36.如图是用注射器对密闭容器内气体做功的示意图,小明通过温度传感器监测密封注射器内气体的温度,注射器初始状态如图甲所示。(注射器内气体分子间的作用力忽略不计,可不考虑分子势能,筒内气体均未有液化现象)
(1)当他快速下压活塞,注射器末状态如图乙所示,则从甲到乙的过程中,注射器内密封的气体温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)。注射器内的气体内能 (选填“增加”“减少”或“不变”),这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变气体的内能;
(2)当他缓慢推动活塞压缩注射器中的气体,注射器末状态如图丙所示,则从甲到丙的过程中,发现压缩过程中注射器内气体温度 (选填“升高”“降低”或“不变”),活塞对气体做功5J。上述过程中,注射器内气体的内能 (选填“有”或“没有”)发生变化,注射器内气体 与外界有热传递(选填“一定没有”、“可能有”或“一定有”)。
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