13.3 内能 学案-2025-2026学年人教版九年级全一册物理
13.3 内能 学案
要点一、内能
①分子动能：分子在不停地作无规则的运动，同一切运动的物体一样，运动的分子也具有动能。分子由于运动而具有的能叫做分子动能。物体的温度越高分子热运动的速度越大，动能越大。
②分子势能：由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用，因而分子具有势能叫做分子势能。
③物体的内能：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。单位：焦耳（J），各种形式能量的单位都是焦耳。
要点诠释：
（1）从五个方面理解物体的内能
①内能是指物体的内能，不是分子的内能，更不能说是个别分子和少数分子所具有的能量，而是物体内部所有分子共同具有的分子动能和分子势能的总和。
②一切物体在任何情况下都具有内能。根据分子动理论可知，一切物体中的分子都在不停地做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体处于何种状态、是何形状、温度是高是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。例如，50℃的水具有内能，0℃的水具有内能，-10℃的冰仍然具有内能，只是对于同样的水，温度降低时其内能减少了而已。
③内能具有不可测量性，即不能准确知道一个物体的内能的具体数值。
④物体的内能可以发生改变，内能发生变化时，物体的表现方式有温度改变和物态改变两种。
⑤内能是不同于机械能的另一种形式的能，机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关。
（2）影响物体内能大小的因素
决定因素 | 物体内能大小的解释 |
物体的质量 | 它反映了物体内部分子数的多少。在其他条件相同的情况下，分子数目越多，分子动能和分子势能的总和越大。例如同样是20℃的一桶水和一杯水，一桶水的内能就比一杯水的内能大的多。所以，同温度、同物态、同一种物质组成的物体的内能与它的质量有关，质量越大，内能就越大；质量越小，内能就越小 |
物体的温度 | 它一方面反映了物体内部分子运动的剧烈程度，温度越高，分子平均速度越大，分子 |
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| 动能就越大。另一方面，对于固体和液体，分子平均速度越大，分子偏离平衡位置的距离也越大，也就是热胀冷缩现象，此时物体体积变大，分子势能也变大。所以物体的温度越高，内能越大。 |
物体的体积 | 它反映了分子间平均距离的大小，因此分子间距离的大小变化引起分子力大小的变化，从而影响到分子势能的大小，也影响了物体内能的大小。 |
物质的种类 | 因为不同物质的分子大小、结构不同，分子间作用力也不同，在温度相同时，它们的分子动能、分子势能也不相同。 |
物体的物态 | 物体的物态不同，其分子间的距离不同，相互作用力也不同，分子势能就会不同。因此，物体的物态不同，其内能也不同。例如，100g0℃的冰与100g0℃的水比较，冰熔化成水时需吸收热量，故水的内能更大 |
要点二、物体内能的改变
（1）热传递改变物体的内能
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同一物体的高温部分转移到低温部分 |
过程 | 高温物体→放出热量→内能减少→温度降低；低温物体→吸收热量→内能增加→温度升高 |
结果 | 不同物体或同一物体的不同部分温度升高 |
实质 | 内能发生了转移，能的形式并未发生改变 |
（2）做功改变物体的内能
做功可以改变物体内能，对物体做功，物体的内能会增加；物体对外界做功，物体内能会减少。
要点诠释：
（1）热传递和做功的区别
| 实质 | 条件 | 方式（方法） | 举例 |
热传递 | 内能的转移过程 | 不同的物体或物体的不同部分之间存在温度差 | 热传导、热对流、热辐射 | 烧红的铁块放入冷水中，内能从高温铁块转移到低温的水，铁块的内能减少，水的内能增加 |
做功 | 其他形式的能与内能之 | 外界对物体做功，物体的内能增加 | 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、拧弯物体 | 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折细金属丝 |
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| 间的相互转化过程 |
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物体对外界做功，物体的内能减少 | 体积膨胀等 | 装着开水的暖水瓶内的水蒸气将瓶盖顶起来，水蒸气的内能减少 |
（2）做功和热传递在改变物体内能上是等效的
改变物体内能的途径有两个：做功和热传递。一个物体内能的改变，可以通过做功的方式，也可以通过热传递的方式来实现，即做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
要点3、热量
（1）定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量用符号Q表示。
（2）单位：热量和功都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位相同，功的单位是焦耳，热量的单位也是焦耳，内能的单位也是焦耳，符号是J。
要点诠释：
（1）理解热量的概念应注意以下三点
①热量是内能转移多少的量度，是一个过程量，可以用“吸收”或“放出”来表述
②物体放出了多少热量，内能就减少多少；物体吸收了多少热量，内能就增加多少。但要注意，内能减少或增加并不只与放出或吸收热量有关，做功也可以改变物体的内能。
③热量的多少与物体能量（内能）的多少、物体温度的高低没有关系。
（2）温度、热量、内能是热学中的三个基本物理量，应正确理解三者之间的区别与联系。
| 温度 | 热量 | 内能 |
定义不同 | 宏观上：表示物体的冷热程度。微观上：反应物体内大量分子无规则运动的剧烈程度 | 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 |
量的性质 | 状态量 | 过程量 | 状态量 |
表述 | 可以用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述 | 可以用“吸收”或“放出”等表述 | 可以用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等表述 |
单位 | 摄氏度（℃） | 焦耳（J） | 焦耳（J） |
关系 | 热传递可以改变物体的内能，使其内能增加或减少，但温度不一定改变（如晶体的熔化、凝固过程），即物体吸热，内能会增加，物体放热，内能会减少，但物体的温度不一定发 | ||
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