13.3 内能(知识解读)2026-2027学年九年级物理全一册(人教版)

2026-06-26
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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 -
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 4.86 MB
发布时间 2026-06-26
更新时间 2026-06-28
作者 理化课代表精品中心
品牌系列 -
审核时间 2026-06-26
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来源 学科网

摘要:

本初中物理讲义聚焦“内能”核心知识点,从分子动能与势能切入构建内能概念,系统梳理影响因素(温度、质量、体积、状态),深入解析热传递(条件、方向)与做功(能量转化)两种改变方式,最终厘清温度、热量与内能的区别及联系,形成递进式知识支架。 资料以“题型归纳+实验探究+生活实例”为特色,7类题型(含例题与变式)助力科学思维培养,热传递实验、做功改变内能等探究活动强化科学探究能力,结合泡茶、蒸馒头等实例深化物理观念。课中辅助教师分层教学,课后随堂巩固帮助学生查漏补缺。

内容正文:

13.3 内能(知识解读) 【新教材人教版】 题型归纳 【题型1 内能的概念】 2 【题型2 影响物体内能大小的因素】 3 【题型3 热传递的条件和方向】 5 【题型4 热传递改变物体的内能】 6 【题型5 做功改变物体的内能】 7 【题型6 通过做功改变物体内能时,能量的转化】 8 【题型7 温度、热量与内能的区别与联系】 10 【随堂巩固】 11 考点1 内能 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。 特别注意: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。 3、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。 特别注意: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。 5、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。 【题型1 内能的概念】 【例1】下列说法中正确的是(     ) A.炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能 B.温度越高的物体,放出的热量一定越多 C.做功和热传递对于改变物体的内能是等效的 D.物体的内能增大,温度一定升高 【变式1-1】关于内能的说法正确的是(    ) A.物体温度越低,内能越小,所以0℃的物体没有内能 B.改变物体内能的方式有做功和热传递 C.热传递时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体 D.一个物体被举的越高,内能越大 【变式1-2】(多选)下列关于内能的说法,正确的是(     ) A.0℃的冰块没有内能 B.物体温度升高,内能一定增大 C.做功和热传递都可以改变物体的内能 D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 【变式1-3】“2025北京国际茶业展”在北京展览馆举办,此次活动中,“陕西官茶大师典藏”“传承茯砖茶”2款咸阳茯茶产品获评“五星产品”。用热水泡茶时,茶叶的温度升高,内能______(选填“增大”“不变”或“减小”),这是通过______的方式改变内能的。 【题型2 影响物体内能大小的因素】 【例2】小梦利用几杯水进行简单的物理实验,如下图所示,四杯水中内能最大的是(     ) A. B. C. D. 【变式2-1】如图,是我国先秦时期的蒸食用具,分为上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、用于煮水;上半部是甑(zèng),底部有网眼、可通蒸汽,内部放置食物。下列说法中正确的是(     ) A.水沸腾后,甑中的食物的内能减小 B.鬲内的水沸腾后,继续加热,水的内能不变 C.停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的内能变大 D.停止加热后,鬲中的水凉得比较慢,是因为水的比热容较大 【变式2-2】(多选)(多选)关于内能及其利用,下列说法正确的是(  ) A.温度越高的物体,含有的内能越大 B.足球运动越慢,它的内能越小 C.烧开水时,壶嘴冒出的“白气”是液化现象 D.冬季取暖用水作为传热介质,是利用了水的比热容大的性质 【变式2-3】早上,一份“白粥+捞粉”端到面前,韭菜油香飘四溢,这说明分子在做___________运动;一勺热气腾腾的白粥进入口中,舌尖的温度升高,舌尖的内能___________(选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过___________改变了舌尖的内能。 考点2 改变内能的方式 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、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 4、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 【题型3 】 【例3】如图所示,小红为奶奶用热水泡脚表达自己对奶奶的感恩之情。下列说法正确的是(  ) A.热水泡脚是通过热传递的方式增大了脚的内能 B.洗脚时,水的温度降低且比热容减小 C.洗脚水的温度越高,含有的热量越多 D.热水泡脚时,热量从脚传递到水中 【变式3-1】下列说法正确的是(  ) A.夏天洒水可以降温,是因为比热容较大的缘故 B.蒸米糕,冒出的“白气”是液化形成的水蒸气,需要放热 C.在发生热传递时,热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体上 D.用活塞向瓶内打气,瓶塞飞起,其能量转化关系与汽油机的压缩冲程相同 【变式3-2】(多选)如图所示,是我国古代的一种取暖用具黑漆描金手炉,在手炉中装满热水后抱在怀中,便可取暖。下列说法正确的是(   ) A.将手炉抱在怀中取暖,利用了热传递的方式改变物体的内能 B.将手炉抱在怀中取暖,温度从高温物体传递给低温物体 C.手炉中装热水,说明温度高的物体含有的热量多 D.手炉中装热水,是利用了水的比热容较大的特点 【变式3-3】物质有许多重要的物理属性,在生产生活中有着广泛的应用。炒菜用的锅铲手柄用胶木做成,是因为胶木的______较差;我国科学家研制的一种新材料,这种新材料能承受极大的冲击力,还能在被挤压到原体积的5%后恢复到原来的形态,所以可作为缓冲垫,这是因为它的______好。 【题型4 】 【例4】将擀好的面条放入沸腾的汤锅后,面条很快变熟,下列分析正确的是(     ) A.高山上煮面时,需要用高压锅才能煮熟,是因为气压越高沸点越高 B.煮面时,锅边冒出的“白气”是水蒸气,属于汽化现象 C.面条从锅中吸收热量,主要通过做功的方式增加内能 D.汤锅中的水沸腾后继续加热,水的温度持续升高 【变式4-1】下列所描述的现象中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是(  ) A.木工用锯子锯木头时,锯条发烫 B.用煤气炉给水加热,水的温度升高 C.发烧时,用冷毛巾给头部降温 D.天冷时对手“哈气”,手会感到暖和 【变式4-2】石子饼是河南特色面食。如图是将面饼放在烧热的石子上烙制的情景,面饼的内能增加是通过___________的方式实现的;空气中弥漫着面饼的香味,这是___________现象。 【变式4-3】中原传统民俗中,春节蒸馒头时如图,满屋飘起面香,这是___________现象;馒头出锅变凉过程中内能___________;蒸馒头利用水蒸气___________放热实现加热。 【题型5 】 【例5】下列生活实例中,利用做功改变物体内能的是(  ) A.暖手宝暖手 B.太阳晒热棉被 C.钻木取火 D.烧水使水升温 【变式5-1】《天工开物》中记载了我国的淬火工艺。如图是工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却的情景,下列改变内能的方式与其不同的是(     ) A.围炉取暖 B.钻木取火 C.热水袋焐手变暖 D.冷水倒入热水中变温 【变式5-2】热水钻探是一种利用加压的热水喷射并融化冰层,从而实现钻进的技术。在热水加压过程中,高压泵通过_________(选填“做功”或“热传递”)的方式使热水获得动能;在热水融冰过程中,冰由于吸热,___________(选填“内能”或“机械能”)增大。 【变式5-3】如图所示,用打气筒向装有少量水的瓶子打气,当瓶塞从瓶口跳出时,看到打气瓶内出现了白雾,说明水蒸气___________(填物态变化)成了可以看到的小水滴。在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【题型6 】 【例6】如图所示,神舟系列返回舱进入大气层,由于空气阻力的作用,一段时间后其速度不断减小,高度也不断降低,机械能不断__________。同时,返回舱表面与空气剧烈摩擦,温度急剧升高,这是通过________的方式使得返回舱________能增大。 【变式6-1】如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。下列说法正确的是(  ) A.水被加热的过程中,水的内能是通过做功的方式改变的 B.管口出现的“白气”是水蒸气 C.橡胶塞被推出的过程中,水蒸气含有的热量减少 D.橡胶塞被推出的过程中,橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的 【变式6-2】认真观察,用心思考,厨房中蕴含着很多物理知识。如图,用炖盅炖汤,在大煲内的水沸腾过程中,煲盖不断跳动,这是水蒸气的内能转化为煲盖的______能。揭开煲盖,香味扑鼻,这是______现象。 【变式6-3】如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃管筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去。 (1)这是因为向下压活塞,对筒内空气做功,空气内能______(填“增大”或“减小”),温度______(填“升高”或“降低”),达到硝化棉的着火点,就燃烧起来; (2)如图乙所示,烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,瓶内出现白雾。这是因为向烧瓶内打气,当瓶塞跳起时,瓶内气体内能______(填“增大”或“减小”),温度______(填“升高”或“降低”),瓶口出现“白气”。 考点3 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。 【题型7 】 【例7】关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(     ) A.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 B.物体温度不变,内能一定不变 C.物体温度升高,一定是外界对物体做了功 D.高温物体含有的热量一定比低温物体多 【变式7-1】下列关于内能、热量和温度的说法,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.物体吸收热量,温度一定升高 D.物体内能增加,一定吸收了热量 【变式7-2】(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,可能是吸收了热量 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 【变式7-3】“热”字在这一章中有着多种含义,有时表示热量,有时表示内能,有时表示温度。请说出下列几种现象中,“热”字所表示的含义。 (1)盛夏,我们感到天气很热。_______; (2)液化气燃烧时产生热。_______; (3)雪熔化成水时要吸热。_______。 随堂巩固 【随堂巩固】 1.能量的守恒与转化是自然界的普遍现象。下图所涉及的相关知识,错误的是(     ) A.图甲所示,过山车向下运动时是重力势能转化为动能 B.图乙所示,水电站将水的机械能转化为电能 C.图丙所示,自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分化学能转化为机械能 D.图丁所示,汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将内能转化为机械能 2.太空中的温度能达到﹣270℃左右,我国科技人员研制了一种特殊材料,可以用于制作宇航服,不仅能减轻质量,还能提高保暖性,且机洗后不易变形。关于该材料的特性,下列说法中正确的是(     ) A.密度大 B.隔热性好 C.硬度大 D.弹性差 3.小明在家做午餐时,联想到了相关的物理知识,下列说法错误的是(  ) A.红烧排骨香气四溢说明分子在做无规则运动 B.番茄炒蛋是通过热传递的方式使番茄和蛋的内能增加 C.蒸包子时看到的腾腾热气是液化现象 D.煲鸡汤时,当汤沸腾以后,把炖汤的火调小是为了降低汤的温度 4.如图所示,羊肉泡馍是陕西一道有名的地方传统小吃,它料重味醇,肉烂汤浓,营养丰富,食后回味无穷。下列有关说法正确的是(     ) A.在熬制羊肉汤时,汤汁沸腾后,温度不变,内能也不变 B.刚出锅的羊肉汤很烫是因为它含有很高的热量 C.将掰碎的饦饦馍放入羊肉汤中后,羊肉汤将温度传递给饦饦馍 D.刚出锅的羊肉泡馍香气特别浓,这是因为温度越高,分子的无规则运动越剧烈 5.关于生活中的四个情境,下列说法正确的是(     ) A.锅中的水烧开后,调大火焰能使锅中开水的温度升高 B.锅中的水烧开后,上方产生大量“白气”,这是汽化形成的水蒸气 C.刚出锅的馒头入口时感到很烫,这是因为刚出锅的馒头含有很高的热量 D.当风沿窗外的墙面吹过时,窗帘飘向窗外,这是由于窗外空气流速较大压强较小 6.画“糖人”是一种非物质文化遗产,其过程是先将固体糖放在热锅里熬,熬到可以牵丝时,再用小勺子将糖汁“画”在模板上(如图),并用竹筷粘在背面,冷却变硬,就制成了栩栩如生的“糖人”。下列说法正确的是(     )    A.熬糖是利用做功的方式增大糖的内能 B.熬糖是液化过程 C.糖汁牵丝连绵不断是因为分子之间存在引力 D.糖人冷却定型过程需要吸热 7.如图所示,小铁块的温度为70℃,大铁块的温度为30℃。现将两个铁块接触,过了一会,两个铁块的温度都为40℃。忽略两个铁块与周围环境的热传递,则(     ) A.小铁块的分子运动越来越剧烈 B.大铁块把热量传递给了小铁块 C.小铁块的内能不断减小 D.当温度都为40℃时,两个铁块的内能相等 8.图甲所示的是某物质熔化前后的图像,图乙所示的示意图形象地反映了该物质在两种物态下分子排列的特点。下列说法正确的是(  ) A.图甲中t=0min时,该物体的内能为零 B.该物质在第15min时的内能比第20min时的小些 C.该物质的凝固点是100℃ D.在第17min时该物质只存在如图乙a所示的分子排列 9.如图所示,试管内装适量水用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,“白气”对应的物态变化为__________。橡胶塞被推出的过程中,水蒸气的__________能转化为橡胶塞的机械能。 10.扬州特产绿杨春茶,以其卓越品质与深厚文化底蕴畅销海内外。泡茶前需要将水煮沸,这是通过________的方式改变了水的内能。缕缕茶香随着杯口的“白气”在室内升腾,“白气”的形成是________(填物态变化名称)现象;闻到茶香,这是________现象。    11.高原上人们习惯用高压锅煮食物,这是因为随着海拔增大,大气压____________(填“增大”或“减小”),液体的沸点降低,用高压锅容易将食物煮熟。食物被煮熟是通过____________的方式改变了内能。 12.在实验室通过加热制取氧气,用排水法收集时,当集气瓶中的水被排出到如图所示的位置时,集气瓶内的气体压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压强。实验通过_______的方式改变了的内能。 13.如图所示,为某物质温度随时间变化的图像,该物质为________体(选填“晶”“非晶”或“融”),其凝固点为________℃,该物质在5-10 min内该物质的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 14.电动车的电池散热是通过冷却液循环带走热量,这种方式主要是通过__________(选填“做功”或“热传递”)改变内能;冷却液通过电池后,其分子热运动的速率将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);某汽车冷却液在吸收的热量后,冷却液的温度升高了40℃,则冷却液的质量为__________kg。【已知冷却液的比热容约为】 15.在探究“做功是否能够改变物体内能”的实验中: (1)如图A在一个配有活塞的厚壁的玻璃筒里放一小团脱脂棉,然后迅速压下活塞,你观察到的现象是_________;对这一现象的解释是,活塞压缩玻璃筒内的空气,使空气的_________增加,温度_________,达到硝化棉着火点; (2)如图B所示玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳起来,同时,瓶口出现_________,瓶内气体发生的物态变化是_________; (3)上述的这两个现象都说明了_________是改变物体内能的一种方式。 16.图甲是长征系列火箭搭载梦天实验舱发射时的情景,火箭点火升空将实验舱送入到预定轨道后,末级火箭与实验舱分离,坠入大气层,与大气剧烈摩擦使末级火箭绝大部分烧蚀销毁。在预定轨道上实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现多次变轨,最终与“天宫号”空间站完成对接,如图乙所示。 (1)梦天实验舱加速升空过程中(忽略自身质量的变化),机械能总量__________。 (2)末级火箭与实验舱分离,掉入大气层与空气剧烈摩擦温度升高,是通过__________方式改变内能的;实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现变轨,说明力的作用是__________。靠近空间站过程中,以空间站为参照物,实验舱是__________的,实验舱和空间站对接后,实验舱是否有惯性?__________。 (3)在空间站,航天员能完成的实验是__________。 A.探究重力大小跟质量的关系 B.验证牛顿第一定律 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 13.3 内能(知识解读) 【新教材人教版】 题型归纳 【题型1 内能的概念】 2 【题型2 影响物体内能大小的因素】 4 【题型3 热传递的条件和方向】 7 【题型4 热传递改变物体的内能】 9 【题型5 做功改变物体的内能】 11 【题型6 通过做功改变物体内能时,能量的转化】 13 【题型7 温度、热量与内能的区别与联系】 16 【随堂巩固】 18 考点1 内能 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。 特别注意: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。 3、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。 特别注意: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。 5、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。 【题型1 内能的概念】 【例1】下列说法中正确的是(     ) A.炙热的铁水具有内能,冰冷的冰块没有内能 B.温度越高的物体,放出的热量一定越多 C.做功和热传递对于改变物体的内能是等效的 D.物体的内能增大,温度一定升高 【答案】C 【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,冰冷的冰块也有内能,故A错误; B.物体放出热量的多少和物质比热容、物体质量、温度的变化量有关,和物体自身温度高低没有必然关系,温度高的物体放出的热量不一定多,故B错误; C.改变物体内能的两种方式是做功和热传递,二者对改变物体的内能是等效的,故C正确; D.物体内能增大,温度不一定升高,例如晶体熔化时,吸热内能增加,但温度保持不变,故D错误。 故选C。 【变式1-1】关于内能的说法正确的是(    ) A.物体温度越低,内能越小,所以0℃的物体没有内能 B.改变物体内能的方式有做功和热传递 C.热传递时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体 D.一个物体被举的越高,内能越大 【答案】B 【详解】A.内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,一切物体在任何温度下都有内能,故A错误; B.做功和热传递是改变物体内能的两种正确方式,故B正确; C.热传递的条件是物体间存在温度差,热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,和内能大小无关(内能大的物体温度不一定高),故C错误; D.物体被举得越高,重力势能越大;内能是和物体内部分子热运动、分子间相互作用有关的能量,举高物体不会改变物体的内能,故D错误。 故选 B。 【变式1-2】(多选)下列关于内能的说法,正确的是(     ) A.0℃的冰块没有内能 B.物体温度升高,内能一定增大 C.做功和热传递都可以改变物体的内能 D.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体 【答案】BC 【详解】A.内能是物体内所有分子动能与分子势能的总和,一切物体在任何温度下都具有内能,因此的冰块也有内能,故A错误; B.对于同一物体,当其温度升高时,内能一定增大,故B正确; C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式,二者在改变物体内能上是等效的,故C正确; D.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给温度低的物体,和内能大小无关,故D错误。 故选BC。 【变式1-3】“2025北京国际茶业展”在北京展览馆举办,此次活动中,“陕西官茶大师典藏”“传承茯砖茶”2款咸阳茯茶产品获评“五星产品”。用热水泡茶时,茶叶的温度升高,内能______(选填“增大”“不变”或“减小”),这是通过______的方式改变内能的。 【答案】 增大 热传递 【详解】用热水泡茶时,茶叶吸收热量,茶叶的温度升高,内能增大。 用热水泡茶时,仅仅涉及能量的转移,是通过热传递的方式改变茶叶的内能。 【题型2 影响物体内能大小的因素】 【例2】小梦利用几杯水进行简单的物理实验,如下图所示,四杯水中内能最大的是(     ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】对比A、B两杯水的内能​,A、B两杯水的质量都是100g,B杯水的温度为60℃,高于A杯水的30℃,因此B杯水的内能大于A杯水的内能; 对比C、D两杯水的内能​,C、D两杯水的质量都是200g,D杯水的温度为60℃,高于C杯水的30℃,因此D杯水的内能大于C杯水的内能; 对比B、D两杯水的内能​,B、D两杯水的温度都是60℃,D杯水的质量为200g,大于B杯水的100g,因此D杯水的内能大于B杯水的内能。 内能从大到小排序应为:D > B > C > A。 故选D。 【变式2-1】如图,是我国先秦时期的蒸食用具,分为上、下两部分:下半部是鬲(gé),样子像鼎、用于煮水;上半部是甑(zèng),底部有网眼、可通蒸汽,内部放置食物。下列说法中正确的是(     ) A.水沸腾后,甑中的食物的内能减小 B.鬲内的水沸腾后,继续加热,水的内能不变 C.停止加热后,鬲慢慢变凉,鬲里所盛水的内能变大 D.停止加热后,鬲中的水凉得比较慢,是因为水的比热容较大 【答案】D 【详解】A.水沸腾后,高温蒸汽通过热传递加热甑中的食物,食物吸热,内能增大,故A错误; B.水沸腾后继续加热,水持续吸热,不断汽化,温度不变但内能会发生改变,故B错误; C.停止加热后,鬲和水向外放热,温度降低,内能减小,故C错误; D.水的比热容较大,相同质量的水和其他物质相比,放出相同热量时,温度降低更慢,因此停止加热后鬲中的水凉得比较慢,故D正确。 故选D。 【变式2-2】(多选)(多选)关于内能及其利用,下列说法正确的是(  ) A.温度越高的物体,含有的内能越大 B.足球运动越慢,它的内能越小 C.烧开水时,壶嘴冒出的“白气”是液化现象 D.冬季取暖用水作为传热介质,是利用了水的比热容大的性质 【答案】CD 【详解】A.内能的大小与物体的温度、状态和质量有关,所以温度越高的物体,含有的内能不一定越大,故A错误; B.内能是由分子动能和分子势能组成的,而足球运动越慢,说明机械能在减小,与内能无关,故B错误; C.壶嘴冒出的“白气”是由于水沸腾过程中产生的大量水蒸气,释放到空气中遇到冷空气,发生的液化现象,故C正确; D.常用水作为传热介质,利用了水比热容较大的性质,这样在同等情况下可以吸收更多的热量,故D正确。 故选CD。 【变式2-3】早上,一份“白粥+捞粉”端到面前,韭菜油香飘四溢,这说明分子在做___________运动;一勺热气腾腾的白粥进入口中,舌尖的温度升高,舌尖的内能___________(选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过___________改变了舌尖的内能。 【答案】 无规则 增大 热传递 【详解】香飘四溢属于扩散现象,扩散现象说明分子在做永不停息的无规则运动;内能的大小与物体温度相关,舌尖温度升高时,分子热运动加剧,所以舌尖的内能增大;热气腾腾的白粥温度高于舌尖,热量从白粥传递到舌尖,这种依靠温度差传递热量改变内能的方式为热传递。 考点2 改变内能的方式 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、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 4、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 【题型3 】 【例3】如图所示,小红为奶奶用热水泡脚表达自己对奶奶的感恩之情。下列说法正确的是(  ) A.热水泡脚是通过热传递的方式增大了脚的内能 B.洗脚时,水的温度降低且比热容减小 C.洗脚水的温度越高,含有的热量越多 D.热水泡脚时,热量从脚传递到水中 【答案】A 【详解】A.低温的脚从高温的热水中吸收热量温度升高内能增大,通过热传递的方式增大了脚的内能,故A正确; B.比热容的大小只与物质的种类和状态有关,高温的洗脚水放出热量温度降低,但是比热容不变,故B错误; C.热量是一个过程量,描述热传递过程中,传递的能量多少,在表述时,不能说含有多少热量、具有多少热量,故C错误; D.热水泡脚时,热量从高温的热水传递给低温的脚,故D错误。 故选A。 【变式3-1】下列说法正确的是(  ) A.夏天洒水可以降温,是因为比热容较大的缘故 B.蒸米糕,冒出的“白气”是液化形成的水蒸气,需要放热 C.在发生热传递时,热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体上 D.用活塞向瓶内打气,瓶塞飞起,其能量转化关系与汽油机的压缩冲程相同 【答案】C 【详解】A.夏天洒水降温是因为水蒸发吸热有致冷作用,并非利用水的比热容大,故A错误; B.蒸米糕冒出的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水滴,水蒸气是无色不可见的,液化过程放出热量,故B错误; C.热传递的条件是两个物体存在温度差,而非内能大小。若内能小的物体温度高于内能大的物体,热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体上,故C正确; D.用活塞向瓶内打气,瓶塞飞起时,是瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能,这与汽油机的做功冲程能量转化相同;而汽油机压缩冲程是机械能转化为内能,二者能量转化关系不同,故D错误。 故选C。 【变式3-2】(多选)如图所示,是我国古代的一种取暖用具黑漆描金手炉,在手炉中装满热水后抱在怀中,便可取暖。下列说法正确的是(   ) A.将手炉抱在怀中取暖,利用了热传递的方式改变物体的内能 B.将手炉抱在怀中取暖,温度从高温物体传递给低温物体 C.手炉中装热水,说明温度高的物体含有的热量多 D.手炉中装热水,是利用了水的比热容较大的特点 【答案】AD 【详解】A.将手炉抱在怀中取暖,利用了热传递的方式改变物体的内能,故A正确; B.热传递传递的不是温度,是热量从高温物体传递给低温物体,故B错误; C.热量是在热传递的过程中才存在的物理量,不能说含有热量,故C错误; D.手炉中装热水,是利用了水的比热容较大的特点,故D正确。 故选AD。 【变式3-3】物质有许多重要的物理属性,在生产生活中有着广泛的应用。炒菜用的锅铲手柄用胶木做成,是因为胶木的______较差;我国科学家研制的一种新材料,这种新材料能承受极大的冲击力,还能在被挤压到原体积的5%后恢复到原来的形态,所以可作为缓冲垫,这是因为它的______好。 【答案】 导热性 弹性 【详解】炒菜时锅铲会吸收热量,胶木的导热性较差,能减少热量向手部传递,避免烫手,因此适合制作锅铲手柄。 弹性是指物体在外力作用下发生形变,撤去外力后能恢复原状的性质,该新材料被挤压后可恢复原形态,说明它的弹性好,能够承受冲击力并起到缓冲作用,所以可作为缓冲垫。 【题型4 】 【例4】将擀好的面条放入沸腾的汤锅后,面条很快变熟,下列分析正确的是(     ) A.高山上煮面时,需要用高压锅才能煮熟,是因为气压越高沸点越高 B.煮面时,锅边冒出的“白气”是水蒸气,属于汽化现象 C.面条从锅中吸收热量,主要通过做功的方式增加内能 D.汤锅中的水沸腾后继续加热,水的温度持续升高 【答案】A 【详解】A.大气压强随海拔升高而降低,液体沸点随气压升高而升高。高山上海拔高、气压低,水的沸点低于100℃,高压锅可以增大锅内气压提高沸点,使面条能煮熟,故A正确; B.水蒸气是肉眼不可见的,锅边冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水滴,属于液化现象,不是汽化,故B错误; C.改变内能的方式有做功和热传递,面条从沸水中吸收热量增加内能,是通过热传递的方式改变内能,不是做功,故C错误; D.水沸腾的特点是持续吸热,但温度保持不变,因此沸腾后继续加热,水的温度不会持续升高,故D错误。 故选A。 【变式4-1】下列所描述的现象中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是(  ) A.木工用锯子锯木头时,锯条发烫 B.用煤气炉给水加热,水的温度升高 C.发烧时,用冷毛巾给头部降温 D.天冷时对手“哈气”,手会感到暖和 【答案】A 【详解】A.木工用锯子锯木头时,锯条与木头之间存在摩擦,克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使锯条温度升高、发烫。此过程是通过做功改变物体内能; B.用煤气炉给水加热时,煤气燃烧释放的热量通过热传递的方式转移到水中,使水的内能增加、温度升高。此过程是通过热传递改变物体内能; C.发烧时用冷毛巾给头部降温,头部温度高于冷毛巾,热量从头部通过热传递转移到冷毛巾,使头部内能减少、温度降低。此过程是通过热传递改变物体内能; D.天冷时对手“哈气”,口中呼出的较高温度的水蒸气在手上发生液化,放出大量的热,通过热传递的方式使手的内能增加、温度升高。此过程是通过热传递改变物体内能。 综上,A与其他三个选项不同,故选A。 【变式4-2】石子饼是河南特色面食。如图是将面饼放在烧热的石子上烙制的情景,面饼的内能增加是通过___________的方式实现的;空气中弥漫着面饼的香味,这是___________现象。 【答案】 热传递 扩散 【详解】改变内能的方法有两种:做功和热传递。将面饼放在烧热的石子上烙制,内能从石子转移到面饼上,这是通过热传递改变面饼的内能。由于分子在不停的做无规则运动,空气中弥漫着面饼的香味,这种现象叫做扩散。 【变式4-3】中原传统民俗中,春节蒸馒头时如图,满屋飘起面香,这是___________现象;馒头出锅变凉过程中内能___________;蒸馒头利用水蒸气___________放热实现加热。 【答案】 扩散 减小 液化 【详解】闻到面香属于扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动;馒头变凉,温度降低,放出热量,内能减小;高温水蒸气遇到冷的馒头,会由气态变为液态,发生液化现象,这个过程会放出大量的热,从而把馒头蒸熟。 【题型5 】 【例5】下列生活实例中,利用做功改变物体内能的是(  ) A.暖手宝暖手 B.太阳晒热棉被 C.钻木取火 D.烧水使水升温 【答案】C 【详解】A.暖手宝暖手,是暖手宝的热量转移到手上,属于通过热传递改变物体的内能,故A不符合题意; B.太阳晒热棉被,是太阳的热量传递给棉被,属于通过热传递改变物体的内能,故B不符合题意; C.钻木取火,是克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使木头的温度升高达到着火点,属于通过做功改变物体的内能,故C符合题意; D.烧水使水升温,是火焰的热量传递给水,属于通过热传递改变物体的内能,故D不符合题意。 故选C。 【变式5-1】《天工开物》中记载了我国的淬火工艺。如图是工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却的情景,下列改变内能的方式与其不同的是(     ) A.围炉取暖 B.钻木取火 C.热水袋焐手变暖 D.冷水倒入热水中变温 【答案】B 【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递两种,热传递是能量的转移过程,做功是其他形式能向内能的转化过程。题干中,将烧红的铁器放入冷水中冷却,是通过热传递改变物体内能。 A.围炉取暖是热量从火炉传递到人体,通过热传递改变内能,故A不符合题意; B.钻木取火是克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,通过做功改变内能,与题干改变内能的方式不同,故B符合题意; C.热水袋焐手变暖是热量从热水袋传递到手,通过热传递改变内能,故C不符合题意; D.冷水倒入热水中变温是冷水和热水之间发生热量转移,通过热传递改变内能,故D不符合题意。 故选 B。 【变式5-2】热水钻探是一种利用加压的热水喷射并融化冰层,从而实现钻进的技术。在热水加压过程中,高压泵通过_________(选填“做功”或“热传递”)的方式使热水获得动能;在热水融冰过程中,冰由于吸热,___________(选填“内能”或“机械能”)增大。 【答案】 做功 内能 【详解】高压泵对热水施加力,使热水获得动能,这是通过做功的方式实现能量的转化(将高压泵的机械能转化为热水的动能); 内能是物体内所有分子动能和势能的总和,冰吸热熔化时,吸收的热量使冰的内部分子能量增加,因此冰的内能增大。 【变式5-3】如图所示,用打气筒向装有少量水的瓶子打气,当瓶塞从瓶口跳出时,看到打气瓶内出现了白雾,说明水蒸气___________(填物态变化)成了可以看到的小水滴。在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能___________(填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】 液化 减小 【详解】白雾是肉眼可见的小水滴,由原本气态的水蒸气变为液态小水滴,这个物态变化是液化。 该过程中瓶内气体膨胀推动瓶塞跳起,气体对外做功,将自身内能转化为瓶塞的机械能,因此气体的内能减小,温度降低,水蒸气才会遇冷液化成小水滴形成白雾。 【题型6 】 【例6】如图所示,神舟系列返回舱进入大气层,由于空气阻力的作用,一段时间后其速度不断减小,高度也不断降低,机械能不断__________。同时,返回舱表面与空气剧烈摩擦,温度急剧升高,这是通过________的方式使得返回舱________能增大。 【答案】 减小 做功 内 【详解】机械能是动能与势能的总和:返回舱速度减小,动能减小;高度降低,重力势能减小,因此机械能不断减小。 返回舱与空气剧烈摩擦,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,因此是通过做功的方式,使返回舱的内能增大、温度升高。 【变式6-1】如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。下列说法正确的是(  ) A.水被加热的过程中,水的内能是通过做功的方式改变的 B.管口出现的“白气”是水蒸气 C.橡胶塞被推出的过程中,水蒸气含有的热量减少 D.橡胶塞被推出的过程中,橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的 【答案】D 【详解】A.水被加热的过程中,是通过热传递的方式改变水的内能,不是做功。故A错误。 B.管口出现的“白气”不是水蒸气,而是水蒸气遇冷液化形成的小水滴。故B错误。 C.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”,故C错误。 D.橡胶塞被推出的过程中,水蒸气膨胀对外做功,将自身的内能转化为橡胶塞的机械能(动能)。故D正确。 故选D。 【变式6-2】认真观察,用心思考,厨房中蕴含着很多物理知识。如图,用炖盅炖汤,在大煲内的水沸腾过程中,煲盖不断跳动,这是水蒸气的内能转化为煲盖的______能。揭开煲盖,香味扑鼻,这是______现象。 【答案】 机械 扩散 【详解】大煲内的水沸腾时,产生大量水蒸气,水蒸气推动煲盖跳动,对煲盖做功。这个过程中,水蒸气的内能转化为煲盖的机械能。 揭开煲盖后,香味分子在空气中扩散,被我们闻到,这是扩散现象,说明分子在永不停息地做无规则运动。 【变式6-3】如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃管筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去。 (1)这是因为向下压活塞,对筒内空气做功,空气内能______(填“增大”或“减小”),温度______(填“升高”或“降低”),达到硝化棉的着火点,就燃烧起来; (2)如图乙所示,烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,瓶内出现白雾。这是因为向烧瓶内打气,当瓶塞跳起时,瓶内气体内能______(填“增大”或“减小”),温度______(填“升高”或“降低”),瓶口出现“白气”。 【答案】(1) 增大 升高 (2) 减小 降低 【详解】(1)[1][2]向下压活塞,压缩对筒内空气做功,将机械能转化为内能,空气内能增大,温度升高,达到硝化棉的着火点,就燃烧起来。 (2)向烧瓶内打气,当瓶塞跳起时,瓶内气体对外做功,内能转化为瓶塞的机械能,瓶内气体内能减小,温度降低,瓶内水蒸气遇冷液化,瓶口出现“白气”。 考点3 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。 【题型7 】 【例7】关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(     ) A.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 B.物体温度不变,内能一定不变 C.物体温度升高,一定是外界对物体做了功 D.高温物体含有的热量一定比低温物体多 【答案】A 【详解】A.热传递的条件是存在温度差,而不是内能大小,内能小的物体可能温度更高,比如一小杯高温的热水,内能比一大桶温水小,但温度更高,所以可以将热量传递给内能大的物体,故A正确; B.物体温度不变,内能可能改变,比如晶体熔化时,吸收热量,温度不变,但内能增加,故B错误; C.物体温度升高,可能是外界对物体做功,也可能是吸收了热量(热传递),故C错误; D.热量是过程量,只能说“吸收或放出热量”,不能说“含有热量”,故D错误。 故选A。 【变式7-1】下列关于内能、热量和温度的说法,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.物体吸收热量,温度一定升高 D.物体内能增加,一定吸收了热量 【答案】B 【详解】ABD.物体温度升高,分子热运动加剧,分子热运动动能增加,内能一定增加,改变物体内能的方式有做功和热传递两种,即物体温度升高,内能增加,可能是吸收了热量,也可能是外界对物体做了功,故AD错误,B正确; C.物体吸收热量,温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中,吸收热量,但温度保持不变,故C错误。 故选B。 【变式7-2】(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,可能是吸收了热量 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】ABD 【详解】A.物体温度升高,可能是从外界吸收了热量,也可能是外界对物体做功,故A正确; 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,也可能是吸收了热量,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 ABD。 【变式7-3】“热”字在这一章中有着多种含义,有时表示热量,有时表示内能,有时表示温度。请说出下列几种现象中,“热”字所表示的含义。 (1)盛夏,我们感到天气很热。_______; (2)液化气燃烧时产生热。_______; (3)雪熔化成水时要吸热。_______。 【答案】(1)温度 (2)热量 (3)热量 【详解】(1)温度是表示物体冷热程度的物理量,我们感到天气很热,说明温度很高。 (2)液化气燃烧时产生热,该过程是燃气燃烧时将化学能转化为内能,并以热量的形式对外传递能量,所以这里的“热”指的是热量。 (3)热量是在热传递过程中传递的能量的多少,雪熔化成水时要吸收热量,温度保持不变,所以这里的“热”表示热量。 随堂巩固 【随堂巩固】 1.能量的守恒与转化是自然界的普遍现象。下图所涉及的相关知识,错误的是(     ) A.图甲所示,过山车向下运动时是重力势能转化为动能 B.图乙所示,水电站将水的机械能转化为电能 C.图丙所示,自行车运动员奋力蹬车时,人体内的一部分化学能转化为机械能 D.图丁所示,汽车在刹车过程中,刹车片会发热,将内能转化为机械能 【答案】D 【详解】A.过山车向下运动,高度降低、速度变大,重力势能转化为动能,故A正确,不符合题意; B.水电站利用水流冲击发电机,将水的机械能转化为电能,故B正确,不符合题意; C.人蹬车消耗体内化学能,转化为自行车运动的机械能,故C正确,不符合题意; D.汽车刹车时,刹车片发热,将机械能转化为内能,故D错误,符合题意。 故选D。 2.太空中的温度能达到﹣270℃左右,我国科技人员研制了一种特殊材料,可以用于制作宇航服,不仅能减轻质量,还能提高保暖性,且机洗后不易变形。关于该材料的特性,下列说法中正确的是(     ) A.密度大 B.隔热性好 C.硬度大 D.弹性差 【答案】B 【详解】A.“能减轻质量”:在体积相同的情况下,质量小意味着密度小,故A错误; B.“能提高保暖性”:太空环境温度极低,保暖性好说明材料隔热性好,可以减少人体热量散失,故B正确; C.“机洗后不易变形”:体现材料的形状稳定性,与硬度无关,且宇航服材料通常需要具备一定柔韧性,并非硬度大,故C错误; D.“机洗后不易变形”说明材料具有较好的形状保持能力,但不能直接推断弹性差,实际上宇航服需要一定弹性来贴合人体活动,故D错误。 故选B。 3.小明在家做午餐时,联想到了相关的物理知识,下列说法错误的是(  ) A.红烧排骨香气四溢说明分子在做无规则运动 B.番茄炒蛋是通过热传递的方式使番茄和蛋的内能增加 C.蒸包子时看到的腾腾热气是液化现象 D.煲鸡汤时,当汤沸腾以后,把炖汤的火调小是为了降低汤的温度 【答案】D 【详解】A.红烧排骨香气四溢,说明香气分子在不停地做无规则运动,故A正确; B.番茄炒蛋是通过热传递的方式使番茄和蛋的内能增加,锅从火焰中吸收了热量,菜品从锅中吸收了热量,故B正确; C.蒸包子时看到的腾腾热气是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故C正确; D.汤沸腾后,把炖汤的火调小,此时汤继续吸收热量,保持沸腾状态,汤的温度不变,故D错误。 本题选择错误的描述,故选D。 4.如图所示,羊肉泡馍是陕西一道有名的地方传统小吃,它料重味醇,肉烂汤浓,营养丰富,食后回味无穷。下列有关说法正确的是(     ) A.在熬制羊肉汤时,汤汁沸腾后,温度不变,内能也不变 B.刚出锅的羊肉汤很烫是因为它含有很高的热量 C.将掰碎的饦饦馍放入羊肉汤中后,羊肉汤将温度传递给饦饦馍 D.刚出锅的羊肉泡馍香气特别浓,这是因为温度越高,分子的无规则运动越剧烈 【答案】D 【详解】A.汤汁沸腾后,虽然温度不变,但会持续吸收热量,内能会增加,故A错误; B.刚出锅的羊肉汤很烫是因为其温度高,且热量不能用“含有”形容,故B错误; C.热传递过程中传递的是热量,不是温度,故C错误; D.扩散现象是分子无规则运动的结果,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快,所以刚出锅的羊肉泡馍香气更浓,故D正确。 故选D。 5.关于生活中的四个情境,下列说法正确的是(     ) A.锅中的水烧开后,调大火焰能使锅中开水的温度升高 B.锅中的水烧开后,上方产生大量“白气”,这是汽化形成的水蒸气 C.刚出锅的馒头入口时感到很烫,这是因为刚出锅的馒头含有很高的热量 D.当风沿窗外的墙面吹过时,窗帘飘向窗外,这是由于窗外空气流速较大压强较小 【答案】D 【详解】A.水沸腾时温度保持不变,加大火焰只会加快水汽化,无法提升水温,故A错误; B.开水上方大量的“白气”是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故B错误; C.热量是过程量,只能说“吸收或者放出热量”,不能说物体“含有热量”;馒头烫手是因为温度高,故C错误; D.流体流速越大,压强越小;窗外空气流速大、气压小,室内气压大于室外气压,将窗帘压向窗外,故D正确。 故选 D。 6.画“糖人”是一种非物质文化遗产,其过程是先将固体糖放在热锅里熬,熬到可以牵丝时,再用小勺子将糖汁“画”在模板上(如图),并用竹筷粘在背面,冷却变硬,就制成了栩栩如生的“糖人”。下列说法正确的是(     )    A.熬糖是利用做功的方式增大糖的内能 B.熬糖是液化过程 C.糖汁牵丝连绵不断是因为分子之间存在引力 D.糖人冷却定型过程需要吸热 【答案】C 【详解】A.熬糖时,糖从热锅中吸收热量,温度升高,内能增加。这个过程是通过热传递的方式实现的,故A错误; B.熬糖是将固态的糖加热变成液态的糖汁,这属于熔化过程,故B错误; C.糖汁是液态,液体分子之间存在相互作用的引力。当糖汁被拉伸时,分子间的引力使得糖丝能够保持连接而不易断裂,从而出现“牵丝连绵不断”的现象,故C正确; D.糖人冷却定型是液态的糖汁变成固态的糖人,这个过程是凝固。物态变化中的凝固过程是放热的,故D错误。 故选 C。 7.如图所示,小铁块的温度为70℃,大铁块的温度为30℃。现将两个铁块接触,过了一会,两个铁块的温度都为40℃。忽略两个铁块与周围环境的热传递,则(     ) A.小铁块的分子运动越来越剧烈 B.大铁块把热量传递给了小铁块 C.小铁块的内能不断减小 D.当温度都为40℃时,两个铁块的内能相等 【答案】C 【详解】A.小铁块的温度降低了,则小铁块的分子运动剧烈程度减弱,故A不符合题意; B.两物体接触时,热量会从高温物体传递给低温物体,则小铁块把热量传递给了大铁块,故B不符合题意; C.内能与质量和温度有关,小铁块质量不变,但温度降低,则小铁块的内能减小,故C符合题意; D.因为大铁块和小铁块的质量不相同,故当温度都为40℃时,两个铁块的内能不相等,故D不符合题意。 故选 C。 8.图甲所示的是某物质熔化前后的图像,图乙所示的示意图形象地反映了该物质在两种物态下分子排列的特点。下列说法正确的是(  ) A.图甲中t=0min时,该物体的内能为零 B.该物质在第15min时的内能比第20min时的小些 C.该物质的凝固点是100℃ D.在第17min时该物质只存在如图乙a所示的分子排列 【答案】B 【详解】A.一切物体在任何温度下都具有内能,分子永不停息做无规则运动,因此时该物质内能不为零,故A错误; B.由图甲可知,该物质是晶体,是熔化过程,熔化过程持续吸热,温度不变,内能不断增加;在之前,吸收热量更少,因此内能更小,故B正确; C.晶体的熔点等于凝固点,由图甲可知该物质熔化时温度保持不变,即熔点为,因此凝固点也为,故C错误; D.乙图中,是固态晶体的分子排列(规则整齐),是液态的分子排列(松散无规则);该物质处于熔化过程中,是固液共存态,同时存在固态和液态的分子排列,故D错误。 故选B。 9.如图所示,试管内装适量水用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”,“白气”对应的物态变化为__________。橡胶塞被推出的过程中,水蒸气的__________能转化为橡胶塞的机械能。 【答案】 液化 内 【详解】试管内高温水蒸气冲出管口后遇冷,由气态变化为液态小水珠,形成肉眼可见的“白气”,该过程为液化。 水蒸气推动橡胶塞对外做功,自身内能减小,内能转化为橡胶塞的动能(机械能)。 10.扬州特产绿杨春茶,以其卓越品质与深厚文化底蕴畅销海内外。泡茶前需要将水煮沸,这是通过________的方式改变了水的内能。缕缕茶香随着杯口的“白气”在室内升腾,“白气”的形成是________(填物态变化名称)现象;闻到茶香,这是________现象。    【答案】 热传递 液化 扩散 【详解】泡茶前需要将水煮沸,水吸收热量,这是通过热传递的方式改变了水的内能。 “白气”是茶杯冒出的高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠。 闻到茶香,说明分子不停地做无规则运动,这是扩散现象。 11.高原上人们习惯用高压锅煮食物,这是因为随着海拔增大,大气压____________(填“增大”或“减小”),液体的沸点降低,用高压锅容易将食物煮熟。食物被煮熟是通过____________的方式改变了内能。 【答案】 减小 热传递 【详解】大气压随海拔高度的增大而减小,海拔越高,空气越稀薄,大气压越低。 改变物体内能的方式有做功和热传递两种,食物被煮熟是通过吸收高温环境的热量来获取内能,属于热传递的方式改变内能。 12.在实验室通过加热制取氧气,用排水法收集时,当集气瓶中的水被排出到如图所示的位置时,集气瓶内的气体压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压强。实验通过_______的方式改变了的内能。 【答案】 小于 热传递 【详解】集气瓶内气体压强加上瓶内高于水槽水面的水柱产生的压强,等于外界大气压强,所以集气瓶内气体压强小于外界大气压强;实验中用酒精灯加热高锰酸钾,是通过热传递的方式使其内能增加。 13.如图所示,为某物质温度随时间变化的图像,该物质为________体(选填“晶”“非晶”或“融”),其凝固点为________℃,该物质在5-10 min内该物质的内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】 晶 80 减小 【详解】图像中BC段温度保持不变,存在一段恒温凝固过程,这是晶体独有的特征(非晶体凝固时温度持续下降,无恒温段);晶体凝固时不变的温度就是凝固点,BC段对应温度为80℃,所以凝固点是80℃;5~10min 处于晶体凝固阶段,物质持续向外放出热量;温度不变,但分子势能降低,因此整体内能减小。 14.电动车的电池散热是通过冷却液循环带走热量,这种方式主要是通过__________(选填“做功”或“热传递”)改变内能;冷却液通过电池后,其分子热运动的速率将__________(选填“变大”、“变小”或“不变”);某汽车冷却液在吸收的热量后,冷却液的温度升高了40℃,则冷却液的质量为__________kg。【已知冷却液的比热容约为】 【答案】 热传递 变大 10 【详解】改变物体内能的方式有做功和热传递,冷却液循环带走热量是通过温度差传递热量,属于热传递改变内能;冷却液吸收热量后温度升高,分子热运动的速率会变大;冷却液的质量为 15.在探究“做功是否能够改变物体内能”的实验中: (1)如图A在一个配有活塞的厚壁的玻璃筒里放一小团脱脂棉,然后迅速压下活塞,你观察到的现象是_________;对这一现象的解释是,活塞压缩玻璃筒内的空气,使空气的_________增加,温度_________,达到硝化棉着火点; (2)如图B所示玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳起来,同时,瓶口出现_________,瓶内气体发生的物态变化是_________; (3)上述的这两个现象都说明了_________是改变物体内能的一种方式。 【答案】(1) 脱脂棉燃烧 内能 升高 (2) 白雾/白气 液化 (3)做功 【详解】(1)当迅速压下活塞时,活塞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,所以观察到的现象是脱脂棉燃烧。 (2)用打气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时瓶塞跳起,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶内的水蒸气遇冷液化形成小水滴,所以瓶口出现白雾,瓶内气体发生的物态变化是液化。 (3)上述两个实验,一个是对物体做功使物体内能增加,一个是物体对外做功内能减小,都说明了做功是改变物体内能的一种方式。 16.图甲是长征系列火箭搭载梦天实验舱发射时的情景,火箭点火升空将实验舱送入到预定轨道后,末级火箭与实验舱分离,坠入大气层,与大气剧烈摩擦使末级火箭绝大部分烧蚀销毁。在预定轨道上实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现多次变轨,最终与“天宫号”空间站完成对接,如图乙所示。 (1)梦天实验舱加速升空过程中(忽略自身质量的变化),机械能总量__________。 (2)末级火箭与实验舱分离,掉入大气层与空气剧烈摩擦温度升高,是通过__________方式改变内能的;实验舱使用电推系统向不同方向喷射气体实现变轨,说明力的作用是__________。靠近空间站过程中,以空间站为参照物,实验舱是__________的,实验舱和空间站对接后,实验舱是否有惯性?__________。 (3)在空间站,航天员能完成的实验是__________。 A.探究重力大小跟质量的关系 B.验证牛顿第一定律 【答案】(1)变大 (2) 做功 相互的 运动 有 (3)B 【详解】(1)梦天实验舱加速升空,忽略质量变化:速度增大,动能增大;高度升高,重力势能增大;机械能等于动能与势能之和,因此机械能总量增大。 (2)火箭与大气摩擦,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能。 实验舱喷射气体时,气体给实验舱反作用力改变运动状态,说明力的作用是相互的。 靠近空间站过程中,以空间站为参照物,实验舱的位置不断变化,因此实验舱是运动的。 惯性是一切物体的固有属性,只要有质量就有惯性,因此对接后实验舱仍有惯性。 (3)A.空间站处于失重环境:探究重力与质量的关系需要测量重力,失重环境中物体几乎不受重力,无法完成该实验,故A不符合题意; B.牛顿第一定律探究物体不受外力时的运动规律,失重环境下物体近似不受重力,可完成该实验,故B符合题意。 故选B。 2 / 30 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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13.3 内能(知识解读)2026-2027学年九年级物理全一册(人教版)
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