13.3 内能（举一反三·讲义）物理新教材人教版九年级全一册

本讲义聚焦“内能”核心知识点，基于分子动理论（分子热运动、相互作用）引入，系统梳理内能概念（分子动能与势能总和，单位J，一切物体具有）、影响因素（温度、质量、状态、物质种类）及改变方式（热传递、做功），知识框架与归纳形成清晰学习支架。 资料以情景导入（分子能量设问）激发科学思维，例题变式选用多地期末真题（如陕西、宁夏考题）巩固物理观念，实验题（注射器压缩气体）和科普阅读（台风下沉气流）强化科学探究，课中辅助教学，课后作业分层训练，助力学生查漏补缺。

13.3 内能 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+4个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 前面我们学习了分子动理论，知道一切物体内部分子都在永不停息地做无规则热运动，分子之间还有相互作用力。运动的物体具有动能，存在相互作用的物体具有势能，那么做热运动的分子、存在相互作用 的分子，会不会也具有对应的能量？ 你想知道吗？ 知识归纳 【知识点1 内能的概念】 1.分子动能：构成物质的分子在永不停息地做无规则热运动，运动的分子具有 分子动能 ； 温度 越高，分子运动越剧烈，分子动能越大。 2.分子势能：分子间存在引力和斥力，分子间有间隙，存在相互作用，因此分子具有 分子势能 ；物体 体积 变化，分子间距改变，分子势能改变。 3.内能定义：物体内部所有分子热运动的 分子动能 与分子 势能 的总和，叫做物体的内能。 内能单位： 焦耳 ，符号 J 。 重要结论：一切物体，不论温度高低， 都 具有内能。 例：0℃冰块、零下冰山、高温岩浆，内部分子始终在运动，都有内能。 【例1】（25-26•九年级上·陕西咸阳·期末）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 【详解】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。 【变式1-1】（25-26•九年级上·宁夏固原·期末）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 【详解】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1-2】（25-26•九年级上·云南曲靖·期末）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。 【知识点2 影响内能大小的因素】 1.温度：物体质量、状态不变时，温度越高，分子动能越大，内能越 大 。 2.质量：温度、状态不变时，质量越大，分子数量越多，内能越 大 。 3.状态 / 体积：同种物质、温度质量相同时，状态不同，分子间距不同，分子势能不同，内能不同。 例：0℃的水内能大于 0℃的等质量冰。 4.物质种类：质量、温度相同时，不同物质内能一般不同。 【例2】（25-26•九年级上·西藏昌都·期末）关于内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体一定比温度低的物体具有的内能多 B．对于一个物体而言，温度越高，物体的内能越大 C．铁水变成铁块，内能减少 D．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，故而内能不变 【答案】BC 【详解】A．内能与物体的质量、温度以及状态有关，因此温度高的物体内能不一定多，故A错误； B．对于一个物体而言，温度越高，分子热运动越剧烈，物体的内能越大，故B正确； C．铁水变成铁块，属于凝固，需要放出热量，内能减少，故C正确； D．0℃的水变成0℃的冰，属于凝固现象，需要放出热量，内能减小，故D错误． 故选BC。 【变式2-1】（25-26•九年级上·海南三亚·期末）三个相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示，甲的内能比乙的______，原因是______；乙的内能比丙的______，原因是______。 【答案】 小 甲、乙的水量相等且甲的温度比乙的低 小 乙、丙的温度一样且乙的水量比丙的少 【详解】[1][2]内能的大小与物体的质量、温度等因素有关。甲和乙是相同规格的烧杯，装的都是水，水量相同，即质量相等，但甲的温度为20℃，乙的温度为40℃，甲的温度低于乙的温度，所以甲的内能比乙的小。 [3][4]乙和丙温度相同，都是40℃，但乙是半杯水，丙是一杯水，乙的水量比丙的少，即乙的质量比丙的小，在温度相同的情况下，质量越小，物体的内能越小，所以乙的内能比丙的小。 【变式2-2】（25-26•九年级上·陕西宝鸡·期末）如图所示的是《天工开物》中关于用铜铸币的情景。下列说法正确的是（　　） A．铜在熔化的过程中，温度升高，内能增大 B．熔化的液态铜温度高，是因为其含有的热量多 C．将液态铜倒入钱币模具，凝固过程中其内能减小 D．在铜币冷却过程中，铜币的比热容不断变小 【答案】C 【详解】A．铜是晶体，铜在熔化过程中温度保持不变，吸收热量，内能增大。故A错误； B．热量指的是由于温差的存在而导致的能量转化过程中所转化的能量，是一个过程量，所以热量用“吸收”或“放出”来表述，不能用“具有”或“含有”表述，故B错误； C．熔化的液态铜倒入钱币模具，凝固过程中温度不变，放出热量，内能减小，故C正确； D．比热容是物质的一种特性，与物体的质量、体积和温度都无关，所以在铜币冷却过程中，铜币始终为固态，铜的比热容不变，故D错误。 故选C。 【知识点3 热传递与内能的改变】 1.条件：两个物体之间存在 温度差 。 2.方向：内能从 高温 物体转移到 低温 物体。 3.终止：两物体 温度 相同时，热传递停止。 4.实质：内能的 转移 ，能量形式不变。 5.热量：热传递过程中传递内能的多少叫 热量 ，单位 J；物体只能吸收 / 放出热量，不能说含有热量。 实例：烧水、晒太阳、热水袋取暖。 【例3】（25-26•九年级上·甘肃嘉峪关·期末）小安把冰块放在泡沫箱中制成简易“冰箱”，她把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在冰块和饮料达到相同温度之前，下列说法正确的是（    ） A．甲的内能减少，乙的内能增加 B．甲是冰块，放出热量 C．冰块和饮料的温度达到相同之后，将不再发生热传递 D．若不计热损失，甲放出的热量比乙吸收的热量多 【答案】AC 【详解】A．物体甲的温度是降低的，即物体甲放出热量，内能减小；物体乙的温度是升高的，即物体乙吸收热量，内能变大，故A正确； B．甲放热，乙吸热，故乙是冰块，吸收热量，故B错误； C．当温度相同时，不存在温度差，物体之间将不再发生热传递，故C正确； D．不计热损失，甲放出的热量等于乙吸收的热量，故D错误。 故选AC。 【变式3-1】（25-26•九年级上·四川南充·期末）用不锈钢水壶在天然气灶上烧水，在此过程中水的内能是通过__________的方式改变的，水的温度越高，水具有的__________（选填“内能”或“热量”）越多，水沸腾后，继续加热，水的__________（选填“温度”或“内能”）不变。 【答案】 热传递 内能 温度 【详解】[1]用不锈钢水壶在天然气灶上烧水，天然气燃烧放出热量，热量传递给了水，这是能量的转移，属于热传递的方式改变水的内能。 [2]内能与温度有关，同一物体，温度越高，内能越大。热量是过程量，不能说物体具有热量。所以水的温度越高，水具有的内能越多。 [3]水沸腾的特点是继续吸热，但温度保持不变。水沸腾后，继续加热，水吸收热量，内能增加，但温度不变。 【变式3-2】（25-26•九年级上·广西北海·期末）用稳定热源不断加热同一个物体，其由固体状态开始温度随时间变化的图像如图所示。 (1)该物体在0°C时，内能___________（选填“为”或“不为”）0，你的理由是___________。 (2)该物体的内能改变的方式是___________； (3)该物体在t3时刻的内能___________（选填“>”、“<”或“=”）在t2时刻的内能； 【答案】(1) 不为 构成物质的所有分子在不停地做无规则运动 (2)热传递 (3)> 【详解】（1）[1][2]构成物质的所有分子在不停地做无规则运动，所以存在分子热运动的动能，分子间有相互作用力，因此存在分子势能，故物体一定存在内能。 （2）用稳定热源加热，热量从热源传递到物体上，物体的内能增加，故是通过热传递的方式改变了该物体内能。 （3）如图所示，t1~t3 时间段内是熔化过程，吸收热量但温度不变，内能增加，t3在t2之后，所以t3时物体吸收的热量更多，内能更大。 【知识点4 做功与内能的改变】 1.实质：内能与其他形式能（机械能）相互 转化 。 2.规律： ①对物体做功，机械能转化为内能，物体内能 增大 ，温度升高； 例：下压活塞点燃棉花、搓手取暖、钻木取火。 ②物体对外做功，内能转化为机械能，物体内能 减小 ，温度降低； 例：瓶口冲开白雾、水蒸气顶起壶盖。 【例4】（25-26•九年级上·辽宁沈阳·期末）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 【详解】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4-1】（25-26•九年级上·山东枣庄·期末）如图甲所示，我们常用打气筒来给自行车胎充气，如图乙所示为打气筒的结构原理图：当我们推动活塞向下运动时，活塞挤压筒内气体，使其充入轮胎。下压活塞过程中，下列说法正确的是（　　） A．打气筒底部筒壁内能增大 B．打气筒底部筒壁含有的热量增多 C．筒内空气分子运动得越来越缓慢 D．筒内气体温度升高的主要原因是热传递 【答案】A 【详解】AD．用打气筒给自行车胎充气时，活塞对筒内空气做功，筒内空气温度升高，内能增大，是通过做功增大筒内气体的内能；同时打气筒底部筒壁吸收热量，内能增大，温度升高，故A正确，D错误； B．打气筒底部筒壁的内能增大，热量是过程量，不能说含有热量的多少，故B错误； C．筒内空气温度升高，空气分子运动得越来越快，故C错误。 故选A。 【变式4-2】（25-26•九年级上·海南三亚·期末）4月全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气内能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】变大 【详解】由题意可知，在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，对空气做功，使空气内能变大。 模块三 课后作业 一、单选题(共7题) 1.（25-26•九年级上·安徽合肥·期末）下列说法中正确的是（　　） A．医生常用冰袋给病人降温，是利用了水的比热容较大的特性 B．冬天用热水袋取暖，说明做功可以改变物体的内能 C．火箭发射常用液态氢作燃料，说明液态氢含有的热量多 D．冰在熔化成水的过程中，温度不变，内能增加 【答案】D 【详解】A．医生用冰袋给病人降温，利用的是冰熔化时会吸收热量，从而带走人体的热量，达到降温目的；而水的比热容较大的特性，通常用于调节气温、制作热水袋保温等场景，并非冰袋降温的原理，故A错误； B．冬天用热水袋取暖，是因为热水袋温度较高，通过热传递的方式将热量转移到人体，使人体内能增加、温度升高，故B错误； C．火箭发射用液态氢作燃料，是因为液态氢的热值高，相同质量的液态氢完全燃烧时能放出更多的热量；热量是一个过程量，描述时只能说“吸收” 或“放出”热量，不能说“含有”热量，故C错误； D．冰是晶体，晶体在熔化过程中，虽然持续吸热，但温度保持不变；由于吸热，冰内部的分子势能增加，而温度不变则分子动能不变，所以整体内能会增加，故D正确。 故选D。 2.（25-26•九年级上·青海海北·期末）“煮”表示用火烧水加热食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上不同的是（　　） A．图甲中，炉火烧水 B．图乙中，搓手取暖 C．图丙中，用暖手宝暖手 D．图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却 【答案】B 【详解】“煮”表示用火烧煮食物，这是通过热传递改变内能。 ACD．炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却，这都是通过热传递改变内能，与“煮”在改变物体内能的方式上相同，故ACD不符合题意； B．搓手取暖是克服摩擦做功，使物体的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的内能，与“煮”在改变物体内能的方式上不相同，故B符合题意。 故选 B。 3.（25-26•九年级上·贵州安顺·期末）关于内能、热量、功的概念，下列说法中正确的是（　　） A．物体的内能增加，外界一定对其做了功 B．克服摩擦力做功可使物体的温度升高 C．物体的温度升高，一定吸收了热量 D．热量可以自发地由低温物体转移到高温物体 【答案】B 【详解】AC．热传递和做功都能改变物体的内能，物体的内能增加，温度升高，可能是外界对物体做了功，也可能是物体从外界吸收了热量，故AC错误； B．克服摩擦力做功时，机械能转化为内能，物体的内能增加，温度可能会升高，故B正确； D．发生热传递的必要条件是要有温度差，即热量可以自发地由高温物体转移到低温物体，故D错误。 故选B。 4.（25-26•九年级上·天津河西·期末）如图所示，将一注射器用橡皮管与一数显温度计相连，注射器内密封了一定质量的气体。小明快速向下推压活塞，关于此过程下列说法不正确的是（不考虑与外界的热交换）（　　） A．密封气体内能一定增加 B．数显温度计示数一定变大 C．密封气体分子的无规则运动可能减缓 D．此过程通过做功改变密封气体的内能 【答案】C 【详解】ABD．快速向下推压活塞，压缩气体做功，活塞的机械能迅速转化为密封气体的内能；则密封气体内能一定增加；不考虑与外界的热交换，气体温度一定升高，所以数显温度计示数一定升高，故ABD正确，不符合题意； C．由AB知，密封气体温度升高，则根据分子热运动的理论可知，密封气体的分子无规则运动一定越剧烈，故C错误，符合题意。 故选C。 5.（25-26•九年级上·重庆沙坪坝区·期末）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 【详解】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。 6.（25-26•九年级上·吉林辽源·期末）如图所示是唐代画家张萱的《捣练图》。图中仕女用“熨斗”熨烫布匹，此过程中，改变布匹内能的主要方式是（   ） A．摩擦 B．挤压 C．热传递 D．做功 【答案】C 【详解】用“熨斗”熨烫布匹过程中，布匹吸收了热量，是通过热传递的方式改变布匹内能，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 7.（25-26•九年级上·福建福州·期末）下列现象中，是通过热传递来使物体的内能发生改变的是（　　） A．火箭穿越大气层时，部分外壳被烧蚀 B．汽车下坡时，长时间刹车使刹车片发热 C．两手相搓手心变热 D．啤酒放进冰箱冷却 【答案】D 【详解】A．火箭穿越大气层时，外壳与空气之间存在摩擦，摩擦生热，这是通过做功的方式使外壳的内能增加，部分外壳被烧蚀，故A不符合题意； B．汽车下坡时，长时间刹车，刹车片与车轮之间存在摩擦，摩擦过程中克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使刹车片发热，这是通过做功改变物体的内能，故B不符合题意； C．两手相搓时，双手之间存在摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使手心的温度升高、内能增加，这是通过做功改变物体的内能，故C不符合题意； D．啤酒放进冰箱后，啤酒的温度高于冰箱内的温度，热量会从啤酒传递到冰箱内的空气中，啤酒的温度降低、内能减少，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故D符合题意。 故选D。 二、多项选择题(共2题) 8.（25-26•九年级上·黑龙江大庆·期末）如图所示，碳酸饮料易拉罐的拉环被拉断后，小明将A4纸反复对折出一个硬角并快速摩擦拉环附近的凹槽。一段时间后，易拉罐自动“炸开”。下列说法正确的是（　　） A．摩擦过程中，易拉罐所含热量增加 B．摩擦过程中，通过做功的方式增大了易拉罐拉环附近的内能 C．小明闻到饮料的味道，这是扩散现象 D．易拉罐自动“炸开”时，罐内饮料分子的热运动减慢 【答案】BCD 【详解】A．热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，摩擦过程中，易拉罐的内能增加，故A错误； B．摩擦过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，是通过做功的方式增大了易拉罐拉环附近的内能，故B正确； C．小明闻到饮料的味道，是因为饮料分子在不停地做无规则运动，进入到空气中，这是扩散现象，故C正确； D．易拉罐自动“炸开”时，罐内气体对外做功，内能减小，温度降低，罐内饮料分子的热运动随之减慢，故D正确。 故选BCD。 9.（25-26•九年级上·湖北孝感·期末）以下关于同一个物体的内能、热量、温度的说法，正确的是（　　） A．物体内能增大，温度一定升高 B．物体温度升高，一定吸收了热量 C．物体温度升高，内能一定增大 D．物体内能增大，可能吸收了热量 【答案】CD 【详解】A．物体内能增大，温度不一定升高，比如晶体熔化的过程中，吸收热量，内能增加，但温度不变，故A错误； B．物体温度升高，内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故B错误； C．同一个物体，质量不变，温度升高，内能一定增大，故C正确； D．物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故D正确； 故选 CD。 三、填空题(共5题) 10.（25-26•九年级上·浙江温州·期末）钻木取火是古人获取火种的重要途径，如图为科技小组模拟钻木取火的工具，取火过程是通过______的方式使物体内能增加，温度升高，达到引火麻丝的着火点，获取火种。 【答案】做功 【详解】在钻木取火的过程中，人克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使得木头的内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变物体内能的。 11.（25-26•九年级上·山东青岛·期末）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 【详解】[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。 12.（25-26•九年级上·北京朝阳·期末）用打气筒往瓶内打几下后，看到的现象是__________，瓶中同时会出现白雾。这是因为瓶内空气推动瓶塞做功，内能__________，温度降低，水蒸气液化而形成的。 【答案】 瓶塞跳起 减小 【详解】[1][2]用打气筒往瓶内打几下后，外界对瓶内气体做功，瓶内气体内能增大，瓶内气体再对瓶塞做功，瓶塞跳起，瓶内气体由于对瓶塞做功，内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成小水滴，即白雾。 13.（25-26•九年级上·黑龙江鹤岗·期末）如图所示，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，可以观察到的现象是脱脂棉______。这是因为压下活塞时活塞对空气______，使空气的内能______（选填“增大”或“减小”），温度______（选填“升高”或“降低”），达到脱脂棉的燃点。 【答案】 燃烧起来 做功 增大 升高 【详解】[1]当把活塞迅速压下去时，筒内空气的内能增加，温度升高，当温度达到脱脂棉的燃点时，脱脂棉就会燃烧起来。 [2]压下活塞的过程中，活塞对筒内的空气施加了力，并且空气在力的方向上移动了一段距离，所以活塞对空气做了功。 [3]活塞对空气做功，将活塞的机械能转化为空气的内能，使得空气的内能增大。 [4]物体的内能增大时，其温度通常会升高，这里空气的内能增大，所以温度随之升高，当升高到脱脂棉的燃点时，脱脂棉便会燃烧。 14.（25-26•九年级上·四川攀枝花·期末）过年时市内禁放烟花爆竹，但是顽皮的孩子们会玩一种摔炮，彩色的包装纸内包有花岗石和火药等。如图所示，只要稍用力将摔炮摔向地面，就会发出爆破声。摔炮与地面发生碰撞，它的内能会________，使火药温度升高发生爆炸，这种改变火药内能的途径是________。 【答案】 增大 做功 【详解】[1][2]摔炮与地面发生碰撞时，对摔炮做功，摔炮的内能增加，温度升高，达到火药的着火点，内能迅速增大，短时间内不能释放，就会发生爆炸。 这种改变火药内能的途径是机械能转化为内能的过程，通过做功的方式改变火药的内能。 四、实验题(共2题) 15.（25-26•九年级上·江苏徐州·期末）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 【详解】（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。 16.（25-26•九年级上·辽宁葫芦岛·期末）《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代机械或工具。 (1)《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水”，以泥固纯铁柄勺“从嘴受注”这样的记载，如图甲所示。其中“铁化如水”描述的过程中铁的内能______。将“铁水”注入模具中使“铁水”凝固成“釜”，浇铸过程中，铁的内能______（前两空选填“增大”“减小”或“不变”），这都是通过______的方式改变物体的内能。 (2)如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过______的方式改变内能，使筒内空气内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），温度升高，达到艾绒的着火点。 【答案】(1) 增大 减小 热传递 (2) 做功 增大 【详解】（1）[1]“铁化如水”是铁从固态变为液态的熔化过程，熔化需要吸收热量，因此铁的内能增大。 [2][3]铁水凝固为釜的过程是液态变固态，凝固需要放出热量，因此铁的内能减小；这两个过程中，铁通过吸、放热改变内能，属于热传递的方式改变内能。 （2）猛推推杆时，推杆对筒内空气做功，将机械能转化为空气的内能，这是通过做功的方式改变内能；对物体做功，物体的内能增大，因此筒内空气内能增大，温度升高，达到艾绒着火点后艾绒燃烧。 五、科普阅读题(共1题) 17.（25-26•九年级上·天津和平·期末）今年第18号台风“椙加沙”（超强台风级）于24日在广东登陆。如图所示，台风本质上是一个低气压系统。其中心附近有强烈的螺旋上升气流，气流到达一定高度后向四周辐散，到了台风外围与周围空气混合并下沉至低层，形成所谓的外围下沉环流。 在下沉气流影响下，容易形成高温天气。因为下沉气流就像一个“锅盖”罩在城市上空，阻碍地面热量向外扩散。同时，空气在下沉过程中因气压增大被压缩而升温。因此在台风外围下沉气流影响时，不仅天气热，天空也显得不那么蓝。 阅读以上信息，回答下列问题： (1)文中的“罩”字体现了下沉气流不利于地面热量通过______（选填“做功”“热传递”）的方式流向外界； (2)题中横线处文字体现的是外界通过______（选填“做功”“热传递”）的方式______（选填“增加”“减小”）下沉空气的内能，从而使气温升高。 【答案】(1)热传递 (2) 做功 增加 【详解】（1）地面热量向外扩散是通过热传递的方式，下沉气流像 “锅盖” 阻碍了这种热传递。 （2）[1][2]空气在下沉过程中因气压增大被压缩，外界对空气做功，从而增加了下沉空气的内能，使气温升高。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 13.3 内能 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+4个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 前面我们学习了分子动理论，知道一切物体内部分子都在永不停息地做无规则热运动，分子之间还有相互作用力。运动的物体具有动能，存在相互作用的物体具有势能，那么做热运动的分子、存在相互作用 的分子，会不会也具有对应的能量？ 你想知道吗？ 知识归纳 【知识点1 内能的概念】 1.分子动能：构成物质的分子在永不停息地做无规则热运动，运动的分子具有 ； 越高，分子运动越剧烈，分子动能越大。 2.分子势能：分子间存在引力和斥力，分子间有间隙，存在相互作用，因此分子具有 ；物体 变化，分子间距改变，分子势能改变。 3.内能定义：物体内部所有分子热运动的 与分子 的总和，叫做物体的内能。 内能单位： ，符号 。 重要结论：一切物体，不论温度高低， 具有内能。 例：0℃冰块、零下冰山、高温岩浆，内部分子始终在运动，都有内能。 【例1】（25-26•九年级上·陕西咸阳·期末）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 【变式1-1】（25-26•九年级上·宁夏固原·期末）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1-2】（25-26•九年级上·云南曲靖·期末）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 【知识点2 影响内能大小的因素】 1.温度：物体质量、状态不变时，温度越高，分子动能越大，内能越 。 2.质量：温度、状态不变时，质量越大，分子数量越多，内能越 。 3.状态 / 体积：同种物质、温度质量相同时，状态不同，分子间距不同，分子势能不同，内能不同。 例：0℃的水内能大于 0℃的等质量冰。 4.物质种类：质量、温度相同时，不同物质内能一般不同。 【例2】（25-26•九年级上·西藏昌都·期末）关于内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体一定比温度低的物体具有的内能多 B．对于一个物体而言，温度越高，物体的内能越大 C．铁水变成铁块，内能减少 D．0℃的水变成0℃的冰，温度不变，故而内能不变 【变式2-1】（25-26•九年级上·海南三亚·期末）三个相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示，甲的内能比乙的______，原因是______；乙的内能比丙的______，原因是______。 【变式2-2】（25-26•九年级上·陕西宝鸡·期末）如图所示的是《天工开物》中关于用铜铸币的情景。下列说法正确的是（　　） A．铜在熔化的过程中，温度升高，内能增大 B．熔化的液态铜温度高，是因为其含有的热量多 C．将液态铜倒入钱币模具，凝固过程中其内能减小 D．在铜币冷却过程中，铜币的比热容不断变小 【知识点3 热传递与内能的改变】 1.条件：两个物体之间存在 。 2.方向：内能从 物体转移到 物体。 3.终止：两物体 相同时，热传递停止。 4.实质：内能的 ，能量形式不变。 5.热量：热传递过程中传递内能的多少叫 ，单位 J；物体只能吸收 / 放出热量，不能说含有热量。 实例：烧水、晒太阳、热水袋取暖。 【例3】（25-26•九年级上·甘肃嘉峪关·期末）小安把冰块放在泡沫箱中制成简易“冰箱”，她把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在冰块和饮料达到相同温度之前，下列说法正确的是（    ） A．甲的内能减少，乙的内能增加 B．甲是冰块，放出热量 C．冰块和饮料的温度达到相同之后，将不再发生热传递 D．若不计热损失，甲放出的热量比乙吸收的热量多 【变式3-1】（25-26•九年级上·四川南充·期末）用不锈钢水壶在天然气灶上烧水，在此过程中水的内能是通过__________的方式改变的，水的温度越高，水具有的__________（选填“内能”或“热量”）越多，水沸腾后，继续加热，水的__________（选填“温度”或“内能”）不变。 【变式3-2】（25-26•九年级上·广西北海·期末）用稳定热源不断加热同一个物体，其由固体状态开始温度随时间变化的图像如图所示。 (1)该物体在0°C时，内能___________（选填“为”或“不为”）0，你的理由是___________。 (2)该物体的内能改变的方式是___________； (3)该物体在t3时刻的内能___________（选填“>”、“<”或“=”）在t2时刻的内能； 【知识点4 做功与内能的改变】 1.实质：内能与其他形式能（机械能）相互 。 2.规律： ①对物体做功，机械能转化为内能，物体内能 ，温度升高； 例：下压活塞点燃棉花、搓手取暖、钻木取火。 ②物体对外做功，内能转化为机械能，物体内能 ，温度降低； 例：瓶口冲开白雾、水蒸气顶起壶盖。 【例4】（25-26•九年级上·辽宁沈阳·期末）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4-1】（25-26•九年级上·山东枣庄·期末）如图甲所示，我们常用打气筒来给自行车胎充气，如图乙所示为打气筒的结构原理图：当我们推动活塞向下运动时，活塞挤压筒内气体，使其充入轮胎。下压活塞过程中，下列说法正确的是（　　） A．打气筒底部筒壁内能增大 B．打气筒底部筒壁含有的热量增多 C．筒内空气分子运动得越来越缓慢 D．筒内气体温度升高的主要原因是热传递 【变式4-2】（25-26•九年级上·海南三亚·期末）4月全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电，工作原理如图。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机压缩空气，使空气内能___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 模块三 课后作业 一、单选题(共7题) 1.（25-26•九年级上·安徽合肥·期末）下列说法中正确的是（　　） A．医生常用冰袋给病人降温，是利用了水的比热容较大的特性 B．冬天用热水袋取暖，说明做功可以改变物体的内能 C．火箭发射常用液态氢作燃料，说明液态氢含有的热量多 D．冰在熔化成水的过程中，温度不变，内能增加 2.（25-26•九年级上·青海海北·期末）“煮”表示用火烧水加热食物。下列实例与“煮”在改变物体内能的方式上不同的是（　　） A．图甲中，炉火烧水 B．图乙中，搓手取暖 C．图丙中，用暖手宝暖手 D．图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却 3.（25-26•九年级上·贵州安顺·期末）关于内能、热量、功的概念，下列说法中正确的是（　　） A．物体的内能增加，外界一定对其做了功 B．克服摩擦力做功可使物体的温度升高 C．物体的温度升高，一定吸收了热量 D．热量可以自发地由低温物体转移到高温物体 4.（25-26•九年级上·天津河西·期末）如图所示，将一注射器用橡皮管与一数显温度计相连，注射器内密封了一定质量的气体。小明快速向下推压活塞，关于此过程下列说法不正确的是（不考虑与外界的热交换）（　　） A．密封气体内能一定增加 B．数显温度计示数一定变大 C．密封气体分子的无规则运动可能减缓 D．此过程通过做功改变密封气体的内能 5.（25-26•九年级上·重庆沙坪坝区·期末）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 6.（25-26•九年级上·吉林辽源·期末）如图所示是唐代画家张萱的《捣练图》。图中仕女用“熨斗”熨烫布匹，此过程中，改变布匹内能的主要方式是（   ） A．摩擦 B．挤压 C．热传递 D．做功 7.（25-26•九年级上·福建福州·期末）下列现象中，是通过热传递来使物体的内能发生改变的是（　　） A．火箭穿越大气层时，部分外壳被烧蚀 B．汽车下坡时，长时间刹车使刹车片发热 C．两手相搓手心变热 D．啤酒放进冰箱冷却 二、多项选择题(共2题) 8.（25-26•九年级上·黑龙江大庆·期末）如图所示，碳酸饮料易拉罐的拉环被拉断后，小明将A4纸反复对折出一个硬角并快速摩擦拉环附近的凹槽。一段时间后，易拉罐自动“炸开”。下列说法正确的是（　　） A．摩擦过程中，易拉罐所含热量增加 B．摩擦过程中，通过做功的方式增大了易拉罐拉环附近的内能 C．小明闻到饮料的味道，这是扩散现象 D．易拉罐自动“炸开”时，罐内饮料分子的热运动减慢 9.（25-26•九年级上·湖北孝感·期末）以下关于同一个物体的内能、热量、温度的说法，正确的是（　　） A．物体内能增大，温度一定升高 B．物体温度升高，一定吸收了热量 C．物体温度升高，内能一定增大 D．物体内能增大，可能吸收了热量 三、填空题(共5题) 10.（25-26•九年级上·浙江温州·期末）钻木取火是古人获取火种的重要途径，如图为科技小组模拟钻木取火的工具，取火过程是通过______的方式使物体内能增加，温度升高，达到引火麻丝的着火点，获取火种。 11.（25-26•九年级上·山东青岛·期末）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。 12.（25-26•九年级上·北京朝阳·期末）用打气筒往瓶内打几下后，看到的现象是__________，瓶中同时会出现白雾。这是因为瓶内空气推动瓶塞做功，内能__________，温度降低，水蒸气液化而形成的。 13.（25-26•九年级上·黑龙江鹤岗·期末）如图所示，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，可以观察到的现象是脱脂棉______。这是因为压下活塞时活塞对空气______，使空气的内能______（选填“增大”或“减小”），温度______（选填“升高”或“降低”），达到脱脂棉的燃点。 14.（25-26•九年级上·四川攀枝花·期末）过年时市内禁放烟花爆竹，但是顽皮的孩子们会玩一种摔炮，彩色的包装纸内包有花岗石和火药等。如图所示，只要稍用力将摔炮摔向地面，就会发出爆破声。摔炮与地面发生碰撞，它的内能会________，使火药温度升高发生爆炸，这种改变火药内能的途径是________。 四、实验题(共2题) 15.（25-26•九年级上·江苏徐州·期末）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”）。 16.（25-26•九年级上·辽宁葫芦岛·期末）《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代机械或工具。 (1)《天工开物》中，对釜的铸造有“铁化如水”，以泥固纯铁柄勺“从嘴受注”这样的记载，如图甲所示。其中“铁化如水”描述的过程中铁的内能______。将“铁水”注入模具中使“铁水”凝固成“釜”，浇铸过程中，铁的内能______（前两空选填“增大”“减小”或“不变”），这都是通过______的方式改变物体的内能。 (2)如图乙是我国古代发明的取火器的模型图。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒立刻燃烧起来。其原理是通过______的方式改变内能，使筒内空气内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），温度升高，达到艾绒的着火点。 五、科普阅读题(共1题) 17.（25-26•九年级上·天津和平·期末）今年第18号台风“椙加沙”（超强台风级）于24日在广东登陆。如图所示，台风本质上是一个低气压系统。其中心附近有强烈的螺旋上升气流，气流到达一定高度后向四周辐散，到了台风外围与周围空气混合并下沉至低层，形成所谓的外围下沉环流。 在下沉气流影响下，容易形成高温天气。因为下沉气流就像一个“锅盖”罩在城市上空，阻碍地面热量向外扩散。同时，空气在下沉过程中因气压增大被压缩而升温。因此在台风外围下沉气流影响时，不仅天气热，天空也显得不那么蓝。 阅读以上信息，回答下列问题： (1)文中的“罩”字体现了下沉气流不利于地面热量通过______（选填“做功”“热传递”）的方式流向外界； (2)题中横线处文字体现的是外界通过______（选填“做功”“热传递”）的方式______（选填“增加”“减小”）下沉空气的内能，从而使气温升高。 10 / 11 学科网（北京）股份有限公司 $