第03讲 内能（培优讲义）新九年级物理新教材人教版

第03讲 内能（培优讲义） 课标要点 1.明确内能定义及影响因素。 2.掌握改变内能的两种方式。 3.区分温度、内能、热量三者关系 1.从分子动能、分子势能切入理解内能； 2.对比热传递、做功两种改变内能方式； 3.辨析温度、内能、热量易混知识点； 4.结合生活实例、中考题型巩固考点。 方法指导 考点01 内能 1. 内能 定义 微观 宏观 量值 分子的动能 运动着的分子所具有的能量 分子永不停息地做无规则运动 与温度有关 永远不等于0 分子的势能 由分子之间的相对位置所决定的能量 分子间存在相互作用的引力和斥力 与物体的体积有关 可能等于0 物体的内能 物体内所有分子动能和分子势能的总和 分子在永不停息地做无规则运动和分子间存在作用力 与质量、温度及体积等有关 永远不等于0 内能的理解 （1）内能的单位是焦耳，简称焦，符号J。一切能量单位都是焦耳。 （2）内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，所以，单纯考虑单个分子或有限个数分子的动能和势能是没有现实意义的。 （3）一切物体任何情况下都有内能。 （4）内能大小不可计算，但可以比较大小。 2. 影响物体内能大小的因素 影响因素 与内能的关系 温度 同一物体，温度越高，内能越大 质量 同种物质，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 体积 同种物质，在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能就越大，物体的内能就越大。 物态 同体重物质，物态不同，其分子间的距离不同，相互作用力也不同，则内能不同。 种类 在质量、体积、温度及状态相同时，物质的种类不同，则内能也不同 3. 内能和机械能的辨别 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、物质的种类和状态 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 物体无论是否具有机械能，一定具有内能；物体的内能和机械能之间可以互相转化 【例1】（24-25九年级上·河南许昌·期末）关于内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．一铁块，不对它进行加热也可以使它内能增加 C．同一物体，机械能越大，内能一定越大 D．同一物体，温度不变，内能就不变 【例2】物理学把物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能。在图中，甲杯中水量较少，乙、丙、丁杯中的水量相同，比较各杯中水的内能的大小： (1)______杯中水的内能最大，因为______。 (2)______两杯中水的内能不好比较，因为______。 【例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 考点02 物体内能的改变 1.热传递可以改变物体的内能 （1）条件：不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差。 （2）方向：由高温物体传递给低温物体，或由同一物体的高温部分传递给低温部分。 （3）过程： 高温物体：放出热量，内能减小；低温物体：吸收热量，内能增加。 2. 做功可以改变物体的内能 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 外界对气体做功，气体内能增加，温度升高 气体对外界做功，气体内能减小，温度降低 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 3. 改变内能的两种方式对比 热传递 做功 方式 生活中烧、烤、烙、炒，生产中的淬火等 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等 实质 内能的转移过程 内能和其他形式能之间的转化过程 方向 高温物体传递给低温物体 从物体的高温部分传递给低温部分 对物体做功，物体内恩能够可能增加； 物体对外做功，内能可能减小 共同点 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的 温度、热量、内能三者之间的区别与联系 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 【例4】（25-26九年级上·安徽合肥·期中）如图所示，试管内盛有甲液体，烧杯中盛有乙液体。在标准大气压下，用酒精灯对烧杯底部持续加热，一段时间后，发现试管内的甲液体沸腾。已知标准大气压下，酒精沸点是78°C，水沸点是100°C，煤油沸点是150°C，下列判断中符合题意的是（　　） A．甲液体为水，乙液体为水 B．甲液体为水，乙液体为煤油 C．甲液体为水，乙液体为酒精 D．甲液体为煤油，乙液体为煤油 【例5】在保温瓶中装有大量的0℃的小碎冰，然后放入一小块-5℃的大冰块，盖好瓶盖，则（     ） A．小碎冰温度升高，大冰块温度降低 B．小碎冰温度降低，大冰块温度升高 C．小碎冰温度降低，大冰块温度不变 D．一段时间后，瓶内所有冰的温度都会变为-5℃ 【例6】小明去冰雪乐园游玩，当他从高大的冰滑梯上滑下时，速度越来越快，但臀部却感到一阵灼热。在滑行过程中，他的机械能______，内能______，（前两空均选填“增大”“减小”或“不变”）这是通过______的方式改变了物体的内能。 【例7】实验如图所示，用酒精灯加热至水沸腾。 (1).现象：水沸腾后，软木塞________ ，管口有“_______ ”产生。 (2)结论：酒精燃烧，化学能转化为水和水蒸气的 _____ 能，水蒸气对软木塞 _______ ，又将 _____ 能转化为 _______ 能。 (3)热机的原理：燃料燃烧将化学能转化成 _____ 能，然后通过 _______ ，把 _____ 能转化成 _______ 能。 重难点01 内能及其改变 【拓展1】（24-25九年级上·云南德宏·期末）“好山好水好风光，昔马粑粑香又香”，盈江县昔马“红米粑粑”是当地一道特色美食，选用蒸煮好的高山红糙米进行舂制，食用时放在炭火中烘烤，蘸上特制酱料色香味俱全。下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸煮”“烘烤”过程相同的是（    ） A．弯折铁丝 B．暖水袋暖手 C．压缩空气 D．钻木取火 【拓展2】（2025·河南南阳·一模）拿一空铁皮罐，放少许水，罐口打开，放在火上将水烧开。当铁皮罐口密封时用冷水浇，铁皮罐被压扁了。这是因为当烧水时，罐内的空气受热膨胀，部分空气被排出铁皮罐，罐内气体的密度减小，盖上盖后，当用冷水浇铁皮罐时，罐内空气的温度下降、压强减小，铁皮罐在罐外 的作用下而塌陷。同时铁皮罐内空气的内能通过 的方式减小了。 重难点02 物体内能改变过程中的能量转化 【拓展3】（25-26九年级上·河南信阳·期末）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉、把活塞迅速压下去，观察发生的现象为_____，说明_____；如图乙所示，在烧瓶内盛少量水，并盖紧瓶塞。向瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察瓶内的变化是_____，说明_____。 【拓展4】（25-26九年级上·江西南昌·阶段检测）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。 重难点03 温度、热量和内能的区别及联系 【拓展5】（25-26九年级上·安徽合肥·期末）关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（    ） A．内能大的物体含有的热量一定比内能小的物体多 B．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体 C．一个物体的内能增大，其温度一定升高 D．一个物体的温度升高，其内能增大 【拓展6】下列关于内能的说法正确的是_________ A．物体温度越低，内能越小，0℃的物体没有内能 B．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 C．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 D．一切物体都具有内能，而不一定具有机械能 E．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 F．物体的温度降低，它的内能一定减少 G．正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能增加 H．刚出锅的刀削面“热”得烫嘴，“热”表示的是内能 I．南极附近的冰块不具有内能 重难点04 改变物体内能的现象解释 【拓展7】（25-26九年级上·内蒙古呼伦贝尔·期末）《天工开物·冶铁》中记载：“凡熟铁、钢铁已经炉锤，水火未济，其质未坚。乘其出火之时，入清水淬之，名曰健钢、健铁。”意思是在锻造好铁器后，要把烧红的铁器迅速放到冷水里降温，这样可以增加铁的硬度和韧性。请用所学物理知识解释用冷水“淬火”的原因。 【拓展8】（24-25九年级上·福建厦门·阶段检测）如图所示为我国民间传统的手摇式爆米花机，燃料为安全环保矿物油，某同学认真阅读说明书后，经过安全操作，崩出了一锅香喷喷的爆米花。试回答下列问题： (1)使玉米粒内能增加的方式是什么？请列举一条与之改变内能方式相同的生活实例； (2)打开阀门，将爆米花崩出的瞬间，锅内的水蒸气变成“白气”经历了什么物态变化过程？ 重难点05 跨学科实践：物理学与日常生活 【拓展9】（25-26九年级上·广东广州·期末）重庆某沿江小区采用“水空调”系统调节室内温度，其核心原理是通过管道将江水引入小区换热设备，实现室内环境与江水进行热量交换。夏季室内温度高达40℃，江水温度约28℃，江水吸收室内热量后温度会有所升高。已知江水的比热容为。该系统每小时循环江水质量为。 (1)夏季“水空调”工作时，江水的内能会________（选填“增大”、“减小”或“不变”），此过程主要通过________的方式改变了江水的内能； (2)若夏季每小时循环的江水吸收热量后温度升高了6℃，这个过程中江水吸收的热量是多少？ (3)该“水空调”系统在冬季运行时，通过江水能够给室内环境供热。请分析为什么用江水作为输送热量的介质，室内供暖的效果更好？________。 【拓展10】（25-26九年级上·内蒙古包头·期中）摩擦焊接是一种先进的金属焊接技术。如图所示，在摩擦焊接过程中，两个焊接接头高速旋转，相互摩擦使接头表面温度升高，接触面变软，形成塑性流动。请回答下列问题： (1)请用所学的物理知识解释相互摩擦使接头表面温度升高的原因； (2)“接触面变软，形成塑性流动”是熔化过程，金属接触面熔化过程中的温度不变，它的内能是否会发生变化呢？请进行判断； (3)当降温冷却后两金属块很难拉开是为什么？请从微观视角解释该现象。 考向01 内能基础 【训练1】（2025·四川南充·中考真题）如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B．木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 考向02 热传递可以改变物体的内能 【训练2】（2025·广东·中考真题）明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜，文火慢炒，透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于（选填“做功”或“热传递”）________；“透出香气”属于________现象；温度越高，分子热运动越________。 考向03 做功可以改变物体的内能 【训练3】（2025·山东东营·中考真题）如图是中国自主产权的盾构机工作时的模拟场景。盾构机前端安装了“削铁如泥”的刀盘，刀盘旋转工作时会产生大量的热，这是通过___________方式改变物体内能的。工作中需要用水给刀片降温，主要利用了水的___________较大的特性。 考向04 做功过程中的能量变化 【训练4】（2024·山东淄博·中考真题）如图，玻璃瓶内有少量水，用橡胶塞塞住瓶口，向瓶内打气，瓶塞跳起。下列说法正确的是（    ） A．向瓶内打气，通过热传递的方式改变瓶内空气的内能 B．瓶塞跳起时，瓶内空气温度降低，内能减少 C．瓶塞跳起时，瓶内出现“白雾”是汽化现象 D．瓶塞跳起过程与热机压缩冲程的能量转化相同 考向05 温度、内能、热量和功的区别 【训练5】（2024·黑龙江鸡西·中考真题）（多选）关于温度、内能、热量、功的说法正确的是（    ） 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，温度可能不变 一、单选题 1．（25-26九年级上·河南周口·期末）下列常见的自然现象中，属于做功改变物体内能的是（　　） A．春天，冰雪消融 B．夏天，把冰块放入果汁中，果汁变凉 C．秋天，搓手取暖 D．冬天，晒太阳身体变暖和 2．（25-26九年级上·江苏南京·期末）下列描写南京的词句与对应的物理知识叙述正确的是（　　） A．“金陵逢晓雪，撩乱逗云来”，雪的温度很低，它的内能为零 B．“沙石欲生烟”，砂石的温度高，说明砂石的比热容大 C．“雨花台下百花香”，温度越高，分子运动越剧烈 D．“煮钟山云沸，石城如炙”，大地温度升高时所含的热量增多 3．（25-26九年级上·湖北宜昌·期末）大课间活动中，小明同学从滑梯上滑下，对该过程描述正确的是（  ） A．该过程中小明内能增大 B．小明感觉屁股发烫，这是由于他从滑梯吸热所致 C．该滑梯越光滑，小明感觉屁股越烫 D．小明减少的机械能全部转化为小明的内能 4．（25-26九年级上·河南开封·期末）下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　） A．用热水袋暖手，手变暖和 B．将冰块放入饮料中，饮料变凉 C．在阳光照射下，路面温度升高 D．弯折铁丝多次，弯折处发热 5．（25-26九年级上·江苏宿迁·期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的物体没有内能 B．物体的内能与温度有关 C．物体的内能越大，含有的热量越多 D．物体温度升高，一定吸收了热量 6．（25-26九年级上·山东临沂·期末）利用某仪器观测质量相等的X、Y两个物体的放热情况，两物体的温度随时间变化的图像如图甲所示，用时41min，它们在这段时间内放出的热量如图乙所示，则（　　） A．物体X的比热容大于物体Y的比热容 B．物体X的温度变化大于物体Y的温度变化 C．物体X减少的内能比物体Y减少的内能更少 D．第16min时，物体X的分子比物体Y的分子运动更剧烈 7．（25-26九年级上·湖北孝感·期末）图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．该晶体材料的熔点为 B．在AB段，该晶体材料的分子热运动比BC段剧烈 C．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 D．该晶体材料的比热容为 8．（25-26九年级上·河南漯河·期末）如图所示，在一个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，硝化棉会燃烧起来。下列说法不正确的是（　　） A．硝化棉燃烧起来，说明管内空气温度达到了硝化棉的燃点 B．下压活塞时，玻璃筒内空气分子运动变得更剧烈 C．该实验通过做功的方式使玻璃筒内的空气内能增大 D．活塞与厚玻璃筒之间的摩擦越大，实验效果越好 二、填空题 9．（25-26九年级上·福建三明·期末）寒冷的冬季，小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的取暖方式。从物理学的角度来看，小丽是通过__________的方式增加了手的内能；小军是通过__________的方式增加了手的内能。两种增加内能的方式是__________。 10．（24-25九年级下·河北邢台·期末）艾灸是我国古老医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，可以提升人体免疫力，达到防病治病的目的。艾灸时闻到浓浓的艾草药香是__________现象，艾灸的部位有温热感，这是通过__________（选填“做功”或“热传递”）的方式使其内能增加的。 11．（25-26九年级上·安徽合肥·期末）如图所示是一种“网红产品”——迷你型爆米花锅，将少量玉米放入锅内，扣紧锅盖，用火炉加热。待锅内达到一定气压后，打开锅盖，爆米花会瞬间爆出，同时锅内气体内能__________（选填“增多”、“减少”或“不变”），水蒸气__________产生许多“白气”。（填物态变化名称） 12．（25-26九年级上·河南郑州·期末）我国“深海一号”能源站可开采海底天然气，某海域开采的天然气经处理后，用于加热供暖系统中的水。用该天然气加热的水，可使水温升高50℃，这是通过______的方式改变水的内能。这个过程中水吸收的热量为______J。[] 13．（25-26九年级上·广东江门·期末）将装有热奶的奶瓶放入水中冷却，如图甲所示。 根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图像，如图乙所示。表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的___________；（选填“A”或“B”）；热奶的末温是___________；热奶和水会发生热传递，是因为它们具有不同的___________。 14．（25-26九年级上·福建漳州·期末）如图将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状基本不再变化时如图所示。由此可知这三块金属中，______的比热容最小，此时剩余冰块的温度_______（选填“大于”“小于”或“等于”）这三块金属的温度。 三、实验题 15．（25-26九年级上·广东梅州·期末）如图甲，小明注意到饭店厨师炒菜颠勺时，会用毛巾包裹住铁锅一侧的锅耳朵，防止烫伤。炒菜时铁锅温度会升高，小明对此现象深入思考，想要探究热传递的快慢是否与物体的材质有关。于是申请了学校的数字化实验室，与同学们一起进行探究。 （1）主要器材：铁架台、酒精灯、热传导实验器、温度传感器、数据采集器等； （2）实验步骤如下： ①安装酒精灯时，应该先固定图乙中______（选填“温度传感器”或“热传导实验器”）的位置，这样做是确保能够使用酒精灯的______加热； ②小明将粗细相同的铜条、铁条和铝条固定在热传导实验器上，控制三种金属上的温度传感器到热传导实验器的距离______（选填“相等”或“不相等”）；此实验中采用的研究方法是______（选填“类比法”“转换法”或“控制变量法”）；安装好实验器材后，点燃酒精灯加热一段时间后，计算机绘制出温度传感器上的温度随时间变化的图像（如图丙）； （3）分析图像可知，在其它条件一定时，相同时间内______（选填“铝”“铜”或“铁”）的温度变化得最慢，热传递速度最慢； （4）依据上述探究可知：在电子设备中，通常采用______（选填“铝”“铜”或“铁”）制作散热器，因为它能快速将热量从热源（如处理器）传导到散热片，并通过空气对流或风扇辅助散热，保持设备温度在可接受的范围内。 16．（25-26九年级上·四川宜宾·期末）蓄冷剂是食品运输过程中的重要降温试剂。如图甲，现有A、B两种蓄冷剂，强强同学和明海同学为了探究其蓄冷效果，进行了如下的实验探究：明海首先将质量相等的两种蓄冷剂分别装入完全相同的塑料袋中，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、温度均相同的水，再将装有蓄冷剂的塑料袋从冰箱中拿出放入水中，并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度，如图乙是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化曲线。 (1)0~t1，水和蓄冷剂之间发生热传递，其热传递方向是从______。 (2)0~t1，蓄冷剂______吸热更快。 (3)欢欢在宜宾市内配送蛋糕时，如果在以上两种蓄冷剂中选择一种，应该选______蓄冷剂更好，理由是______。 四、简答题 17．（25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测）如图1是一种切甘蔗用的铡刀示意图，铡刀用久了会变“钝”，我国劳动人民的一个传统手艺——磨刀，如图2所示，磨刀师傅磨刀时，手拿刀用力反复摩擦磨石，使刀刃变薄；磨刀时，手接触刀刃感觉有点“烫手”，有经验的磨刀师傅会洒一些冷水给刀冷却降温。 (1)如图1是一种切甘蔗用的铡刀示意图，切甘蔗时怎样切更省力，请说出你的方法并解释其中的道理。 (2)磨刀时，手接触刀刃感觉有点“烫手”，主要原因是什么？此过程中能量如何转化？ (3)请阐述磨刀师傅洒水降温的两个主要原因。 18．（25-26九年级上·贵州黔西南·期末）兴仁牛肉粉凭借浓郁的汤底和鲜美的口感成为当地名小吃，其制作与食用过程蕴含着丰富的物理知识。请分析下列两个场景并回答问题： ①熬制牛骨汤底时，店家会加入秘制香料包，炖煮一段时间后，整个厨房能闻到浓郁的香味； ②食用前，食客将酸萝卜、辣椒油等配料加入滚烫的粉汤中，原本温热的配料逐渐变烫，粉汤的温度则略有下降。 请回答： (1)场景①中，闻到浓郁香味，这种现象说明了什么？ (2)场景②中，配料变烫、粉汤降温的过程改变了物体内能，内能改变的本质是什么？ (3)若要让汤底的香味更快地扩散到整个厨房，你可以提出一条合理的建议。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 内能（培优讲义） 课标要点 1.明确内能定义及影响因素。 2.掌握改变内能的两种方式。 3.区分温度、内能、热量三者关系 1.从分子动能、分子势能切入理解内能； 2.对比热传递、做功两种改变内能方式； 3.辨析温度、内能、热量易混知识点； 4.结合生活实例、中考题型巩固考点。 方法指导 考点01 内能 1. 内能 定义 微观 宏观 量值 分子的动能 运动着的分子所具有的能量 分子永不停息地做无规则运动 与温度有关 永远不等于0 分子的势能 由分子之间的相对位置所决定的能量 分子间存在相互作用的引力和斥力 与物体的体积有关 可能等于0 物体的内能 物体内所有分子动能和分子势能的总和 分子在永不停息地做无规则运动和分子间存在作用力 与质量、温度及体积等有关 永远不等于0 内能的理解 （1）内能的单位是焦耳，简称焦，符号J。一切能量单位都是焦耳。 （2）内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，所以，单纯考虑单个分子或有限个数分子的动能和势能是没有现实意义的。 （3）一切物体任何情况下都有内能。 （4）内能大小不可计算，但可以比较大小。 2. 影响物体内能大小的因素 影响因素 与内能的关系 温度 同一物体，温度越高，内能越大 质量 同种物质，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 体积 同种物质，在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能就越大，物体的内能就越大。 物态 同体重物质，物态不同，其分子间的距离不同，相互作用力也不同，则内能不同。 种类 在质量、体积、温度及状态相同时，物质的种类不同，则内能也不同 3. 内能和机械能的辨别 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、物质的种类和状态 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 物体无论是否具有机械能，一定具有内能；物体的内能和机械能之间可以互相转化 【例1】（24-25九年级上·河南许昌·期末）关于内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．一铁块，不对它进行加热也可以使它内能增加 C．同一物体，机械能越大，内能一定越大 D．同一物体，温度不变，内能就不变 【答案】B 【详解】A．一切物体均有内能，0℃的冰也有内能，故A错误； B．一铁块，不对它进行加热，对它做功，也可以使它内能增加，故B正确； C．物体的内能与机械能无关，同一物体的机械能越大，内能不一定越大，故C错误； D．同一物体的内能与温度、状态有关，同一物体，温度不变，若其状态改变，其内能会改变，故D错误。 故选B。 【例2】物理学把物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫作物体的内能。在图中，甲杯中水量较少，乙、丙、丁杯中的水量相同，比较各杯中水的内能的大小： (1)______杯中水的内能最大，因为______。 (2)______两杯中水的内能不好比较，因为______。 【答案】(1) 丁 丁杯中水的质量大，温度最高 (2) 甲、乙 见解析 【详解】（1）[1][2]物体的内能和质量、温度、状态有关。在这几个杯子中，乙、丙、丁杯中的水量相同，且都大于甲杯中水的质量。丁杯温度最高，所以丁杯中水的内能最大。 （2）[1][2]物体的内能和质量、温度、状态有关。甲杯中水的质量小，但温度高；乙杯中水的质量大，但温度低。所以甲、乙两杯中水的内能不好比较。 【例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。 考点02 物体内能的改变 1.热传递可以改变物体的内能 （1）条件：不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差。 （2）方向：由高温物体传递给低温物体，或由同一物体的高温部分传递给低温部分。 （3）过程： 高温物体：放出热量，内能减小；低温物体：吸收热量，内能增加。 2. 做功可以改变物体的内能 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 外界对气体做功，气体内能增加，温度升高 气体对外界做功，气体内能减小，温度降低 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 3. 改变内能的两种方式对比 热传递 做功 方式 生活中烧、烤、烙、炒，生产中的淬火等 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等 实质 内能的转移过程 内能和其他形式能之间的转化过程 方向 高温物体传递给低温物体 从物体的高温部分传递给低温部分 对物体做功，物体内恩能够可能增加； 物体对外做功，内能可能减小 共同点 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的 温度、热量、内能三者之间的区别与联系 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 【例4】（25-26九年级上·安徽合肥·期中）如图所示，试管内盛有甲液体，烧杯中盛有乙液体。在标准大气压下，用酒精灯对烧杯底部持续加热，一段时间后，发现试管内的甲液体沸腾。已知标准大气压下，酒精沸点是78°C，水沸点是100°C，煤油沸点是150°C，下列判断中符合题意的是（　　） A．甲液体为水，乙液体为水 B．甲液体为水，乙液体为煤油 C．甲液体为水，乙液体为酒精 D．甲液体为煤油，乙液体为煤油 【答案】B 【详解】液体沸腾需要同时满足两个条件：一是温度达到沸点，二是继续吸热。 在本题的装置中，试管内的甲液体通过烧杯内的乙液体吸收热量。要使甲液体沸腾，必须满足以下条件：甲液体的温度能够达到其自身的沸点，甲液体达到沸点后，仍能从乙液体中继续吸收热量。已知标准大气压下，酒精沸点是78°C，水沸点是100°C，煤油沸点是150°C。 A． 甲液体为水，乙液体为水，试管内的水能达到沸点，但无法继续吸热，所以不能沸腾，故A不符合题意； B．甲液体为水，乙液体为煤油，试管内的水能达到沸点，能继续吸热，所以能沸腾，故B符合题意； C．甲液体为水，乙液体为酒精，试管内的水不能达到沸点，也无法继续吸热，故C不符合题意； D．甲液体为煤油，乙液体为煤油，试管内的煤油能达到沸点，但无法继续吸热，所以不能沸腾，故D不符合题意。 故选 B。 【例5】在保温瓶中装有大量的0℃的小碎冰，然后放入一小块-5℃的大冰块，盖好瓶盖，则（     ） A．小碎冰温度升高，大冰块温度降低 B．小碎冰温度降低，大冰块温度升高 C．小碎冰温度降低，大冰块温度不变 D．一段时间后，瓶内所有冰的温度都会变为-5℃ 【答案】B 【详解】0℃的小碎冰和-5℃的大冰块之间存在温度差，会发生热传递，热量会从温度高的0℃小碎冰，传递给温度低的-5℃大冰块。0℃是冰的熔点，小碎冰放出热量时，温度降低，大冰块吸收热量，温度会从-5℃逐渐升高。热平衡后温度在0℃与-5℃之间。 故选B。 【例6】小明去冰雪乐园游玩，当他从高大的冰滑梯上滑下时，速度越来越快，但臀部却感到一阵灼热。在滑行过程中，他的机械能______，内能______，（前两空均选填“增大”“减小”或“不变”）这是通过______的方式改变了物体的内能。 【答案】 减小 增大 做功 【详解】小明滑行过程中，臀部和滑梯之间存在摩擦，需要克服摩擦做功，一部分机械能会转化为内能，因此机械能总量减小，内能增大；该过程是通过做功的方式改变物体内能。 【例7】实验如图所示，用酒精灯加热至水沸腾。 (1).现象：水沸腾后，软木塞________ ，管口有“_______ ”产生。 (2)结论：酒精燃烧，化学能转化为水和水蒸气的 _____ 能，水蒸气对软木塞 _______ ，又将 _____ 能转化为 _______ 能。 (3)热机的原理：燃料燃烧将化学能转化成 _____ 能，然后通过 _______ ，把 _____ 能转化成 _______ 能。 【答案】(1) 被冲出 白气 (2) 内 做功 内 机械 (3) 内 做功 内 机械 【详解】（1）水沸腾后，水蒸气对软木塞做功，软木塞被冲出；水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气内能减小，温度降低，液化形成小水滴，所以管口有“白气”产生； （2）略 （3）略 重难点01 内能及其改变 【拓展1】（24-25九年级上·云南德宏·期末）“好山好水好风光，昔马粑粑香又香”，盈江县昔马“红米粑粑”是当地一道特色美食，选用蒸煮好的高山红糙米进行舂制，食用时放在炭火中烘烤，蘸上特制酱料色香味俱全。下列情境中，改变物体内能的方式与“蒸煮”“烘烤”过程相同的是（    ） A．弯折铁丝 B．暖水袋暖手 C．压缩空气 D．钻木取火 【答案】B 【详解】“蒸煮”“烘烤”是通过热传递的方式改变物体的内能。 A．弯折铁丝是通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B．暖水袋暖手是通过热传递的方式改变物体的内能，故B符合题意； C．压缩空气是通过做功的方式改变物体的内能，故C不符合题意； D．钻木取火是通过做功的方式改变物体的内能，故D不符合题意。 故选B。 【拓展2】（2025·河南南阳·一模）拿一空铁皮罐，放少许水，罐口打开，放在火上将水烧开。当铁皮罐口密封时用冷水浇，铁皮罐被压扁了。这是因为当烧水时，罐内的空气受热膨胀，部分空气被排出铁皮罐，罐内气体的密度减小，盖上盖后，当用冷水浇铁皮罐时，罐内空气的温度下降、压强减小，铁皮罐在罐外 的作用下而塌陷。同时铁皮罐内空气的内能通过 的方式减小了。 【答案】 大气压 热传递 【详解】[1][2]盖上盖后，当用冷水浇铁皮罐时，罐内空气的温度下降，压强减小，小于罐外大气压，所以铁皮罐在罐外大气压的作用下而塌陷；罐内空气的温度下降，内能减小，所以铁皮罐内空气的内能通过热传递的方式减小了。 重难点02 物体内能改变过程中的能量转化 【拓展3】（25-26九年级上·河南信阳·期末）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉、把活塞迅速压下去，观察发生的现象为_____，说明_____；如图乙所示，在烧瓶内盛少量水，并盖紧瓶塞。向瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察瓶内的变化是_____，说明_____。 【答案】 有火光 压缩气体做功，使空气内能增加 瓶内出现白雾 气体膨胀对外做功，内能减少 【详解】[1][2]活塞迅速压下去时，对玻璃筒内的空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到脱脂棉的着火点，所以观察到脱脂棉燃烧或有火光。这表明压缩气体做功，使空气内能增加。 [3][4]向瓶内打气，瓶内气压增大，当瓶塞跳起时，瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化成小水滴，形成白雾。这表明气体膨胀对外做功，内能减少。 【拓展4】（25-26九年级上·江西南昌·阶段检测）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 【详解】（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。 重难点03 温度、热量和内能的区别及联系 【拓展5】（25-26九年级上·安徽合肥·期末）关于温度、内能和热量，下列说法中正确的是（    ） A．内能大的物体含有的热量一定比内能小的物体多 B．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体 C．一个物体的内能增大，其温度一定升高 D．一个物体的温度升高，其内能增大 【答案】D 【详解】A．热量是一个过程量，表示内能的交换量的多少，不能说物体含有热量，故A错误； B．发生热传递的条件是存在温度差，热量由温度高的物体向温度低的物体传递，由于内能的大小与物体的质量、温度和状态有关，因此内能大的物体温度不一定高，故B错误； C．晶体熔化过程中，吸热内能增加，但温度不变，故C错误； D．一个物体的温度升高，分子无规则运动变快，分子动能变大，其内能将增大，故D正确。 故选D。 【拓展6】下列关于内能的说法正确的是_________ A．物体温度越低，内能越小，0℃的物体没有内能 B．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 C．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 D．一切物体都具有内能，而不一定具有机械能 E．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 F．物体的温度降低，它的内能一定减少 G．正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能增加 H．刚出锅的刀削面“热”得烫嘴，“热”表示的是内能 I．南极附近的冰块不具有内能 【答案】BDFG 【详解】AI．一切物体在任何温度下都具有内能，0℃的物体、南极冰块都有内能，故AI错误； B．改变物体内能的方法本质上只有做功和热传递两种，其他方式都可归为这两类，故B正确。 C．热传递过程中，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，不是从内能大的物体转移到内能小的物体，故C错误； D．内能是物体内部分子运动的能量总和，一切物体都有内能；机械能是物体整体机械运动具有的能量，可以为0，因此物体不一定具有机械能，故D正确； E．物体内能增加，有两种可能：从外界吸收热量，或外界对物体做功，故E错误； F．同一物体质量不变，温度降低，分子动能减小，内能一定减少，故F正确； G．水沸腾时持续吸热，温度保持沸点不变，吸收的热量用来增加分子势能，因此整体内能增加，故G正确； H．“热得烫嘴”的“热”指的是温度高，不是内能，故H错误。 故正确的是BDFG。 重难点04 改变物体内能的现象解释 【拓展7】（25-26九年级上·内蒙古呼伦贝尔·期末）《天工开物·冶铁》中记载：“凡熟铁、钢铁已经炉锤，水火未济，其质未坚。乘其出火之时，入清水淬之，名曰健钢、健铁。”意思是在锻造好铁器后，要把烧红的铁器迅速放到冷水里降温，这样可以增加铁的硬度和韧性。请用所学物理知识解释用冷水“淬火”的原因。 【答案】烧红的铁器温度极高，放入冷水后，水会迅速汽化并发生剧烈的对流换热，从而快速带走铁器内部的热量，使其温度急剧降低。这种快速冷却导致铁器内部的晶体结构发生转变，从而显著提高其硬度。同时，淬火后通常还需要进行回火处理，以在保持较高硬度的基础上，提高其韧性。 【详解】见答案 【拓展8】（24-25九年级上·福建厦门·阶段检测）如图所示为我国民间传统的手摇式爆米花机，燃料为安全环保矿物油，某同学认真阅读说明书后，经过安全操作，崩出了一锅香喷喷的爆米花。试回答下列问题： (1)使玉米粒内能增加的方式是什么？请列举一条与之改变内能方式相同的生活实例； (2)打开阀门，将爆米花崩出的瞬间，锅内的水蒸气变成“白气”经历了什么物态变化过程？ 【答案】(1)见解析 (2)液化 【详解】（1）玉米粒在爆米花机中吸收热量，内能增加，温度升高，通过热传递的方式改变玉米粒的内能，生活中例如：晒太阳、泡脚、热水袋等均通过这种方式改变内能。 （2）“白气”是液体的小水珠，由水蒸气液化形成的。 重难点05 跨学科实践：物理学与日常生活 【拓展9】（25-26九年级上·广东广州·期末）重庆某沿江小区采用“水空调”系统调节室内温度，其核心原理是通过管道将江水引入小区换热设备，实现室内环境与江水进行热量交换。夏季室内温度高达40℃，江水温度约28℃，江水吸收室内热量后温度会有所升高。已知江水的比热容为。该系统每小时循环江水质量为。 (1)夏季“水空调”工作时，江水的内能会________（选填“增大”、“减小”或“不变”），此过程主要通过________的方式改变了江水的内能； (2)若夏季每小时循环的江水吸收热量后温度升高了6℃，这个过程中江水吸收的热量是多少？ (3)该“水空调”系统在冬季运行时，通过江水能够给室内环境供热。请分析为什么用江水作为输送热量的介质，室内供暖的效果更好？________。 【答案】(1) 增大 热传递 (2) (3)见解析 【详解】（1）[1][2]由材料内容可知，夏季室内温度高达40℃，江水温度约28℃，江水吸收室内热量后温度会有所升高，因此江水吸收热量，内能增大，温度升高，此过程中，热量从高温物体转移到低温物体，主要通过热传递的方式增加了江水的内能。 （2）江水吸收的热量是 （3）因为江水的比热容大，用江水作为输送热量的介质，质量相同时，根据可知，降低相同温度，江水放出热量更多，室内供暖的效果更好。 【拓展10】（25-26九年级上·内蒙古包头·期中）摩擦焊接是一种先进的金属焊接技术。如图所示，在摩擦焊接过程中，两个焊接接头高速旋转，相互摩擦使接头表面温度升高，接触面变软，形成塑性流动。请回答下列问题： (1)请用所学的物理知识解释相互摩擦使接头表面温度升高的原因； (2)“接触面变软，形成塑性流动”是熔化过程，金属接触面熔化过程中的温度不变，它的内能是否会发生变化呢？请进行判断； (3)当降温冷却后两金属块很难拉开是为什么？请从微观视角解释该现象。 【答案】（1）在摩擦焊接过程中，两个焊接接头高速旋转，相互摩擦，焊接面要克服摩擦做功，消耗的机械能转化为内能，使焊接面的内能增加、温度升高，这是通过做功的方式使物体发生内能的改变。 （2）金属是晶体，晶体在熔化过程中虽然温度保持不变，但是要持续吸收热量。根据内能的相关知识，物体吸收热量时，内能会增加。所以在金属接触面熔化过程中，虽然温度不变，但是由于吸收了热量，故其内能增加。 （3）分子间存在引力和斥力，当降温冷却后两金属块很难拉开是因为分子间存在相互作用的引力。 考向01 内能基础 【训练1】（2025·四川南充·中考真题）如图是学校举行消防演练灭火时的情景，对涉及的物理知识分析正确的是（　　） A．室外温度为0℃时，木柴的内能为零 B．木柴燃烧与未燃相比，含有的热量多 C．若未燃烧的木柴温度升高，内能增加 D．灭火器在使用过程中对外做功，内能不变 【答案】C 【详解】A．一切物体都具有内能，室外温度为0℃时，木柴的内能不为零，故A错误； B．热量是过程量，不能说“含有的热量”，故B错误； C．物体的内能与温度、质量有关。若未燃烧的木柴温度升高，内能增加，故C正确； D．做功可以改变内能，灭火器在使用过程中对外做功，内能减小，故D错误。 故选C。 考向02 热传递可以改变物体的内能 【训练2】（2025·广东·中考真题）明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜，文火慢炒，透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于（选填“做功”或“热传递”）________；“透出香气”属于________现象；温度越高，分子热运动越________。 【答案】 热传递 扩散 剧烈 【详解】[1]用“文火”时，火将热量传递给釜再传递给诸麻、菜子，改变内能的方式属于热传递。 [2]“透出香气”是由于分子不停地做无规则运动，属于扩散现象。 [3]分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈。 考向03 做功可以改变物体的内能 【训练3】（2025·山东东营·中考真题）如图是中国自主产权的盾构机工作时的模拟场景。盾构机前端安装了“削铁如泥”的刀盘，刀盘旋转工作时会产生大量的热，这是通过___________方式改变物体内能的。工作中需要用水给刀片降温，主要利用了水的___________较大的特性。 【答案】 做功 比热容 【详解】[1]盾构机的刀盘旋转击碎石料的过程中，刀盘与石料摩擦，使刀盘的温度升高，内能增大，将机械能转化为内能，是通过做功方式改变了刀盘的内能。 [2]质量相同的水和其他物质相比，由于水的比热容比较大，在升高相同温度时可以吸收更多的热量，用水给刀片降温，这是利用水的比热容较大的特点。 考向04 做功过程中的能量变化 【训练4】（2024·山东淄博·中考真题）如图，玻璃瓶内有少量水，用橡胶塞塞住瓶口，向瓶内打气，瓶塞跳起。下列说法正确的是（    ） A．向瓶内打气，通过热传递的方式改变瓶内空气的内能 B．瓶塞跳起时，瓶内空气温度降低，内能减少 C．瓶塞跳起时，瓶内出现“白雾”是汽化现象 D．瓶塞跳起过程与热机压缩冲程的能量转化相同 【答案】B 【详解】A．向瓶内打气，是通过压缩空气做功改变瓶内空气的内能，故A错误； B．瓶塞跳起时，空气对瓶塞做功，将内能转化为瓶塞的机械能，所用瓶内空气内能减少，温度降低，故B正确； C．瓶塞跳起时，烧瓶内出现的白雾是水蒸气液化形成的小水滴，故C错误； D．热机压缩冲程中把机械能转化成内能，瓶塞跳起过程内能转化为机械能，能量的转化不同，故D错误。 故选B。 考向05 温度、内能、热量和功的区别 【训练5】（2024·黑龙江鸡西·中考真题）（多选）关于温度、内能、热量、功的说法正确的是（    ） 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，温度可能不变 【答案】BD 【详解】A．物体温度升高，内能增大，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故A错误； B．物体温度升高，分子运动加剧，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，也有可能是热传递，故C错误； D．物体吸收热量，温度可能不变，比如晶体在熔化时，吸收热量，内能增大，温度不变，故D正确。 故选BD。 一、单选题 1．（25-26九年级上·河南周口·期末）下列常见的自然现象中，属于做功改变物体内能的是（　　） A．春天，冰雪消融 B．夏天，把冰块放入果汁中，果汁变凉 C．秋天，搓手取暖 D．冬天，晒太阳身体变暖和 【答案】C 【详解】A．冰雪消融是熔化吸热，内能从外界转移到冰雪，属于热传递改变内能，故A不符合题意； B．冰块放入果汁后，内能从果汁转移到冰块，果汁降温，属于热传递改变内能，故B不符合题意； C．搓手时双手克服摩擦力做功，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C符合题意； D．冬天，晒太阳身体变暖和：这是通过热传递（吸收太阳的热量）改变内能，故D不符合题意。 故选C。 2．（25-26九年级上·江苏南京·期末）下列描写南京的词句与对应的物理知识叙述正确的是（　　） A．“金陵逢晓雪，撩乱逗云来”，雪的温度很低，它的内能为零 B．“沙石欲生烟”，砂石的温度高，说明砂石的比热容大 C．“雨花台下百花香”，温度越高，分子运动越剧烈 D．“煮钟山云沸，石城如炙”，大地温度升高时所含的热量增多 【答案】C 【详解】A．一切物体在任何温度下都有内能，雪的温度虽然很低，但是仍然具有内能，故A错误； B．相同质量的水和砂石相比，吸收相同的热量，由于水的比热容较大，所以水温升高幅度较小，因此水温较低；而沙石比热容小于水，所以砂石升温幅度较大，因此砂石温度较高，导致“沙石欲生烟”，故B错误； C．花香扩散是由于分子热运动；温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快，这是分子动理论的基本观点。故C正确； D．大地吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式实现的，但“热量”是过程量，不能用“含有”表示，故D错误。 故选C。 【点睛】该题考查了内能的概念、水比热容大和改变物体内能的方式等知识，是一道综合题。 3．（25-26九年级上·湖北宜昌·期末）大课间活动中，小明同学从滑梯上滑下，对该过程描述正确的是（  ） A．该过程中小明内能增大 B．小明感觉屁股发烫，这是由于他从滑梯吸热所致 C．该滑梯越光滑，小明感觉屁股越烫 D．小明减少的机械能全部转化为小明的内能 【答案】A 【详解】A．小明同学从滑梯上滑下的过程中，他的重力势能转化成动能和内能，所以内能增加，故A正确； B．屁股发烫，是由于重力势能转化成内能，导致屁股的温度升高，故B错误； C．滑梯越光滑，小明受到的摩擦力越小，克服摩擦做功获得的内能越少，小明的屁股感觉到的温度越低，故C错误； D．小明下滑过程中会受到滑梯的摩擦力，需要克服摩擦力做功，减少的机械能会同时转化成小明和滑梯的内能，故D错误。 故选A。 4．（25-26九年级上·河南开封·期末）下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　） A．用热水袋暖手，手变暖和 B．将冰块放入饮料中，饮料变凉 C．在阳光照射下，路面温度升高 D．弯折铁丝多次，弯折处发热 【答案】D 【详解】A．用热水袋暖手时，热水袋温度高于手的温度，热量从热水袋转移到手上，使手的内能增加、温度升高，此过程是通过热传递改变物体内能，故A不符合题意； B．将冰块放入饮料中，冰块温度低于饮料温度，热量从饮料转移到冰块，使饮料的内能减少、温度降低，此过程是通过热传递改变物体内能，故B不符合题意； C．阳光照射路面时，太阳的能量以热辐射的形式转移到路面，使路面的内能增加、温度升高，此过程是通过热传递改变物体内能，故C不符合题意； D．弯折铁丝时，人对铁丝施加力的作用，克服铁丝的形变做功，将机械能转化为铁丝的内能，使弯折处温度升高、内能增加，此过程是通过做功改变物体内能，故D符合题意。 故选D。 5．（25-26九年级上·江苏宿迁·期末）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的物体没有内能 B．物体的内能与温度有关 C．物体的内能越大，含有的热量越多 D．物体温度升高，一定吸收了热量 【答案】B 【详解】A．一切物体都有内能，0℃物体也不例外，故A错误； B．物体的内能与温度、质量、状态等因素有关；且温度是一个重要影响因素。故B正确； C．热量是过程量，不能说“含有热量”，故C错误； D．物体温度升高可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故D错误。 故选B。 6．（25-26九年级上·山东临沂·期末）利用某仪器观测质量相等的X、Y两个物体的放热情况，两物体的温度随时间变化的图像如图甲所示，用时41min，它们在这段时间内放出的热量如图乙所示，则（　　） A．物体X的比热容大于物体Y的比热容 B．物体X的温度变化大于物体Y的温度变化 C．物体X减少的内能比物体Y减少的内能更少 D．第16min时，物体X的分子比物体Y的分子运动更剧烈 【答案】A 【详解】A．由图甲可知，在内，物体和物体初温相同，末温也相同，所以两物体温度变化量相同。由图乙可知，在内，物体放出的热量比物体多。已知两物体质量相等，根据比热容公式，变形可得。因为、都相同，，所以物体的比热容大于物体的比热容，故A符合题意； B．从图甲能明显看出，在内，物体和物体温度变化量是相同的，故B不符合题意； C．因为物体放出热量，其内能会减少，且放出热量越多，内能减少得越多。由图乙知物体在内放出的热量比物体少，所以物体内能减少得比物体少，故C不符合题意； D．分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。在第时，从图甲能看出物体的温度较高，所以应该是物体的分子比物体的分子运动更剧烈，故D不符合题意。 故选A。 7．（25-26九年级上·湖北孝感·期末）图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（　　） A．该晶体材料的熔点为 B．在AB段，该晶体材料的分子热运动比BC段剧烈 C．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 D．该晶体材料的比热容为 【答案】D 【详解】A．晶体熔化时保持不变的温度是熔点，由丙图可知，该晶体熔化时（BC段）温度保持50℃不变，因此熔点为50℃，故A错误； B．分子热运动的剧烈程度和温度有关，温度越高分子热运动越剧烈；BC段温度为50℃，全程高于AB段的温度，因此BC段的分子热运动更剧烈，故B错误； C．BC段是晶体熔化过程，熔化过程持续吸热，内能会增加，故C错误； D．由图丙可知，该晶体由30℃升高到50℃吸收的热量为，则该晶体的比热容，故D正确。 故选D。 8．（25-26九年级上·河南漯河·期末）如图所示，在一个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，硝化棉会燃烧起来。下列说法不正确的是（　　） A．硝化棉燃烧起来，说明管内空气温度达到了硝化棉的燃点 B．下压活塞时，玻璃筒内空气分子运动变得更剧烈 C．该实验通过做功的方式使玻璃筒内的空气内能增大 D．活塞与厚玻璃筒之间的摩擦越大，实验效果越好 【答案】D 【详解】A．迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉就会燃烧，故A正确，不符合题意； B．迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，玻璃筒内空气分子运动变得更剧烈，故B正确，不符合题意； C．该实验通过做功的方式使玻璃筒内的空气内能增大，故C正确，不符合题意； D．摩擦过大会消耗更多的机械能，使转化为空气内能的能量减少，温度升高不明显，实验效果变差。故D错误，符合题意。 故选D。 二、填空题 9．（25-26九年级上·福建三明·期末）寒冷的冬季，小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的取暖方式。从物理学的角度来看，小丽是通过__________的方式增加了手的内能；小军是通过__________的方式增加了手的内能。两种增加内能的方式是__________。 【答案】 热传递 做功 等效 【详解】[1]小丽手捧热水杯取暖，这是利用热传递的方式获取内能，这一过程中热量发生了转移。 [2]用双手反复摩擦让手感到温暖，这是利用做功的方式增加了手的内能，使手的温度升高。 [3]二者在改变物体内能的效果上相同，所以两种改变内能的方式是等效的。 10．（24-25九年级下·河北邢台·期末）艾灸是我国古老医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位，可以提升人体免疫力，达到防病治病的目的。艾灸时闻到浓浓的艾草药香是__________现象，艾灸的部位有温热感，这是通过__________（选填“做功”或“热传递”）的方式使其内能增加的。 【答案】扩散 热传递 【详解】艾草的香气分子在永不停息地做无规则运动，会扩散到空气中被人闻到，这是扩散现象。 艾灸部位获得热量、内能增加，是内能从温度较高的艾条转移到人体部位，这种依靠内能转移改变物体内能的方式属于热传递。 11．（25-26九年级上·安徽合肥·期末）如图所示是一种“网红产品”——迷你型爆米花锅，将少量玉米放入锅内，扣紧锅盖，用火炉加热。待锅内达到一定气压后，打开锅盖，爆米花会瞬间爆出，同时锅内气体内能__________（选填“增多”、“减少”或“不变”），水蒸气__________产生许多“白气”。（填物态变化名称） 【答案】 减少 液化 【详解】[1]打开锅盖瞬间，高压气体迅速膨胀对外做功，锅内气体内能减少，温度降低。 [2]锅内气体温度降低，水蒸气遇冷液化成小水滴，形成“白气”。 12．（25-26九年级上·河南郑州·期末）我国“深海一号”能源站可开采海底天然气，某海域开采的天然气经处理后，用于加热供暖系统中的水。用该天然气加热的水，可使水温升高50℃，这是通过______的方式改变水的内能。这个过程中水吸收的热量为______J。[] 【答案】 热传递 【详解】[1]用天然气加热水，是通过热传递的方式将天然气的内能转移给了水，从而改变了水的内能。 [2]水吸收的热量为 13．（25-26九年级上·广东江门·期末）将装有热奶的奶瓶放入水中冷却，如图甲所示。 根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图像，如图乙所示。表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的___________；（选填“A”或“B”）；热奶的末温是___________；热奶和水会发生热传递，是因为它们具有不同的___________。 【答案】 A 40 温度 【详解】[1]将装有热奶的奶瓶放入水中冷却，热奶的温度会逐渐降低。观察图乙，曲线A的温度是逐渐降低的，所以表示热奶温度随时间变化的曲线是A。 [2]由图乙可知，热奶和水最终温度相同，此时对应的温度为40℃，即热奶的末温是40℃。 [3]热传递发生的条件是存在温度差，热奶和水会发生热传递，是因为它们具有不同的温度。 14．（25-26九年级上·福建漳州·期末）如图将质量相同、材料不同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整的冰块上。经过一段时间后，冰块形状基本不再变化时如图所示。由此可知这三块金属中，______的比热容最小，此时剩余冰块的温度_______（选填“大于”“小于”或“等于”）这三块金属的温度。 【答案】 甲 等于 【详解】[1][2]甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到冰块上，经过一段时间后，冰块形状基本不再变化时，说明金属块与冰之间的热传递停止，此时金属块的末温度等于冰的温度，所以三块金属的末温度相同均等于冰的温度。由于它们的初温度相同，则三块金属降低了相同的温度，由图可知金属甲熔化的冰最少，故其放出的热量最少。三块金属的质量相同，降低的温度相同，则由可知三块金属中甲的比热容最小。 三、实验题 15．（25-26九年级上·广东梅州·期末）如图甲，小明注意到饭店厨师炒菜颠勺时，会用毛巾包裹住铁锅一侧的锅耳朵，防止烫伤。炒菜时铁锅温度会升高，小明对此现象深入思考，想要探究热传递的快慢是否与物体的材质有关。于是申请了学校的数字化实验室，与同学们一起进行探究。 （1）主要器材：铁架台、酒精灯、热传导实验器、温度传感器、数据采集器等； （2）实验步骤如下： ①安装酒精灯时，应该先固定图乙中______（选填“温度传感器”或“热传导实验器”）的位置，这样做是确保能够使用酒精灯的______加热； ②小明将粗细相同的铜条、铁条和铝条固定在热传导实验器上，控制三种金属上的温度传感器到热传导实验器的距离______（选填“相等”或“不相等”）；此实验中采用的研究方法是______（选填“类比法”“转换法”或“控制变量法”）；安装好实验器材后，点燃酒精灯加热一段时间后，计算机绘制出温度传感器上的温度随时间变化的图像（如图丙）； （3）分析图像可知，在其它条件一定时，相同时间内______（选填“铝”“铜”或“铁”）的温度变化得最慢，热传递速度最慢； （4）依据上述探究可知：在电子设备中，通常采用______（选填“铝”“铜”或“铁”）制作散热器，因为它能快速将热量从热源（如处理器）传导到散热片，并通过空气对流或风扇辅助散热，保持设备温度在可接受的范围内。 【答案】 热传导实验器 外焰 相等 控制变量法 铁 铜 【详解】（2）[1][2]为确保能够使用酒精灯的外焰加热，应自下而上安装实验装置，所以安装酒精灯时，应该先固定图乙中热传导实验器的位置。 [3][4]探究热传递的快慢是否与物体的材质有关，根据控制变量法，实验中应控制三种金属上的温度传感器到热传导实验器的距离相等，只改变物体的材质。 （3）[5]由图丙可知，在其它条件一定时，相同时间内，吸收相同热量，铁升高的温度最少，即铁的温度变化得最慢，热传递速度最慢。 （4）[6]由图丙可知，在其它条件一定时，相同时间内铜的温度变化得最快，热传递速度最快，所以在电子设备中，通常采用铜制作散热器，因为它能快速将热量从热源（如处理器）传导到散热片，并通过空气对流或风扇辅助散热，保持设备温度在可接受的范围内。 16．（25-26九年级上·四川宜宾·期末）蓄冷剂是食品运输过程中的重要降温试剂。如图甲，现有A、B两种蓄冷剂，强强同学和明海同学为了探究其蓄冷效果，进行了如下的实验探究：明海首先将质量相等的两种蓄冷剂分别装入完全相同的塑料袋中，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、温度均相同的水，再将装有蓄冷剂的塑料袋从冰箱中拿出放入水中，并用隔热材料密封。明海同学通过温度传感器每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度，如图乙是明海记录的A、B两蓄冷剂及容器①、②中水的温度随时间的变化曲线。 (1)0~t1，水和蓄冷剂之间发生热传递，其热传递方向是从______。 (2)0~t1，蓄冷剂______吸热更快。 (3)欢欢在宜宾市内配送蛋糕时，如果在以上两种蓄冷剂中选择一种，应该选______蓄冷剂更好，理由是______。 【答案】(1)水到蓄冷剂 (2)A (3) A 因为A吸热更快，可以使蛋糕保持低温。 【详解】（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，0∼t1​，蓄冷剂温度升高，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）根据题图可知：0∼t1​，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。 （3） [1][2]由图像可知，在相同时间内，蓄冷剂A使水的温度降低得快，蓄冷剂B使水的温度降低得慢，所以在宜宾市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂A更好，理由是蓄冷剂A能更快降温，更好地保证蛋糕的品质。 四、简答题 17．（25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测）如图1是一种切甘蔗用的铡刀示意图，铡刀用久了会变“钝”，我国劳动人民的一个传统手艺——磨刀，如图2所示，磨刀师傅磨刀时，手拿刀用力反复摩擦磨石，使刀刃变薄；磨刀时，手接触刀刃感觉有点“烫手”，有经验的磨刀师傅会洒一些冷水给刀冷却降温。 (1)如图1是一种切甘蔗用的铡刀示意图，切甘蔗时怎样切更省力，请说出你的方法并解释其中的道理。 (2)磨刀时，手接触刀刃感觉有点“烫手”，主要原因是什么？此过程中能量如何转化？ (3)请阐述磨刀师傅洒水降温的两个主要原因。 【答案】（1）将甘蔗靠近a点，减小阻力臂。根据杠杆原理，在阻力、动力臂不变时，减小阻力臂，可减小动力；或沿的方向按铡刀，根据杠杆原理，在阻力、阻力臂不变时，增大动力臂，可减小动力。 （2）磨刀时，刀刃与磨石反复摩擦，对刀刃做功，使刀刃的内能增加，温度升高，所以手接触刀刃感觉有点“烫手”。能量转化：此过程中，机械能转化为内能。 （3）水的比热容较大，在升高相同温度时，水吸收的热量多，能有效吸收刀刃的热量，从而降低刀刃的温度。 水蒸发时会吸收热量，蒸发过程能带走刀刃的部分热量，起到降温的作用。 18．（25-26九年级上·贵州黔西南·期末）兴仁牛肉粉凭借浓郁的汤底和鲜美的口感成为当地名小吃，其制作与食用过程蕴含着丰富的物理知识。请分析下列两个场景并回答问题： ①熬制牛骨汤底时，店家会加入秘制香料包，炖煮一段时间后，整个厨房能闻到浓郁的香味； ②食用前，食客将酸萝卜、辣椒油等配料加入滚烫的粉汤中，原本温热的配料逐渐变烫，粉汤的温度则略有下降。 请回答： (1)场景①中，闻到浓郁香味，这种现象说明了什么？ (2)场景②中，配料变烫、粉汤降温的过程改变了物体内能，内能改变的本质是什么？ (3)若要让汤底的香味更快地扩散到整个厨房，你可以提出一条合理的建议。 【答案】(1)分子在不停地做无规则运动 (2)热传递的方式改变物体的内能 (3)提高汤底的温度 【详解】（1）场景①中，香料包在炖煮过程中释放出香味，整个厨房都能闻到，这种现象称为扩散现象。扩散现象说明分子在不停地做无规则运动，并且温度越高，分子运动越剧烈。因此，闻到香味说明了分子在不停地做无规则运动。 （2）场景②中，配料变烫、粉汤降温的过程，内能改变的本质是通过热传递的方式改变物体的内能。粉汤温度高，配料温度低，存在温度差，热量从粉汤传递到配料，导致粉汤内能减少、温度下降，配料内能增加、温度升高。 （3）香味的扩散是分子运动的结果，而温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快。因此，要加快香味的扩散，可以提高汤底的温度。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $