13.3 内能 预习导学案-2026-2027学年九年级全一册物理人教版

该初中物理导学案围绕“内能”展开，核心知识点包括内能的定义、单位、影响因素，改变内能的两种方式及温度、内能、热量的辨析。通过热水袋取暖、搓手发热等生活情境导入，引导学生思考冰块是否有内能等问题，搭建微观分子运动与宏观内能变化的学习支架。 资料特色在于以生活情境激发科学探究兴趣，通过合作探究对比内能与机械能、辨析温度内能热量关系培养科学思维，结合典例精讲和分层检测巩固物理观念，帮助学生建立微观与宏观的对应思维，提升分析解决实际问题的能力。

13.3 内能 一、学习目标 1、知道内能的定义、单位，理解一切物体在任何温度下都具有内能。 2、掌握内能大小的影响因素，能准确区分温度、内能、热量三个易混物理量。 3、熟练掌握做功、热传递两种改变物体内能的方式，理解二者的本质区别。 4、能用内能知识解释生活中的热现象，建立微观分子运动与宏观内能变化的对应思维。 二、学习重难点 重点：内能的概念、改变内能的两种方式（做功、热传递）。 难点：温度、内能、热量的辨析；做功改变内能的能量转化规律。 三、情景导入（生活探究） 秋冬季节我们常用热水袋取暖、双手互搓会发热；冬天室外的冰块放置一段时间依然不会消失，且冰块内部的分子仍在不停运动。 思考问题： 1、冰冷的冰块有没有内能？为什么？ 2、搓手和捂热水袋，两种 “变热” 的原理一样吗？ 3、物体温度不变时，内能是否一定不变？ 带着疑问进入本节课的学习，解锁物体内部隐藏的能量。 四、自主预习 1. 内能的概念 （1）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。 （2）内能的国际单位：焦耳（J）。 （3）核心结论：一切物体在任何情况下都具有内能（因为分子永不停息地做无规则热运动）。 2. 内能的影响因素 物体的内能与温度、质量、状态、物质种类有关。 ①同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大； ②温度相同的物体，质量越大，分子数量越多，内能越大； ③物体物态变化时（如冰熔化、水凝固），温度不变，内能发生改变。 3. 改变内能的两种方式 （1）热传递：温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高、高温物体温度降低的过程。 ①实质：内能的转移 ②条件：存在温度差 ③结果：最终温度相同 （2）做功：通过外力做功改变物体内能。 ①实质：机械能与内能的相互转化 4. 热量的定义 在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，单位也是焦耳（J）。 注意：热量只能用 “吸收”“放出” 描述，不能说物体含有、具有热量。 五、合作探究 探究一：内能与机械能的区别 1、机械能：与物体宏观运动、位置、形变有关，可以为 0。 2、内能：与物体微观分子热运动、分子相互作用有关，永远不为 0。 总结：静止在地面的物体机械能为 0，但内能不为 0。 探究二：温度、内能、热量三者辨析 核心易错总结 1、物体温度升高，内能一定增大；物体内能增大，温度不一定升高（晶体熔化吸热，内能增加，温度不变）。 2、物体吸收热量，内能增加，温度不一定升高。 3、温度高的物体，内能不一定大（内能还与质量、状态有关）。 4、热量是过程量，内能、温度是状态量。 探究三：两种方式改变内能的对比 1. 热传递改变内能 吸热→内能增加；放热→内能减少 实例：晒太阳、烧水、捂手、食物降温 2. 做功改变内能 对物体做功（压缩、摩擦、敲打）→内能增加（机械能→内能） 实例：搓手取暖、钻木取火、压缩空气引火 物体对外做功（气体膨胀）→内能减少（内能→机械能） 实例：开水顶起壶盖、气球放气变凉 小组讨论 冬天锯木头，锯条发热，是通过什么方式改变内能？为什么？ 六、典例精讲 例 1 概念辨析题 下列关于内能的说法正确的是（ ） A. 0℃的冰块内能为 0 B. 物体温度越高，含有的热量越多 C. 物体内能增加，温度一定升高 D. 一切物体都有内能 解析：一切物体都有内能；热量不能说 “含有”；晶体熔化内能增加温度不变。 答案：D 例 2 方式判断题 下列现象中，属于做功改变物体内能的是（ ） A. 炉火烧水 B. 棉被晒太阳 C. 搓手取暖 D. 温水降温 答案：C 例 3 逻辑分析题 晶体熔化过程中，持续吸热，温度 ，内能 。 答案：不变；增大 七、当堂检测 1、关于内能，下列说法正确的是（） A. 运动越快的物体内能越大 B. 物体静止时内能为 0 C. 温度相同的同种物质，质量越大内能越大 D. 温度高的物体内能一定大 2、下列通过热传递改变内能的是（） A. 钻木取火 B. 弯折铁丝发热 C. 烤火取暖 D. 摩擦生火 3、打气筒打气时筒壁发热，是通过 的方式改变内能；热水晾凉，是通过 的方式改变内能。 4、辨析：“温度升高一定吸热” 这句话是否正确？说明理由。 八、课堂小结 1、内能：物体内所有分子动能和分子势能的总和，一切物体都有内能。 2、影响因素：温度、质量、状态、物质种类。 3、改变内能两种方式： ①热传递：内能转移，需要温度差 ②做功：能量转化（机械能⇋内能） 5、三量关系：温度、内能是状态量，热量是过程量。 九、课后作业 1、基础题：课后习题 2、提升题：列举生活中 3 个做功改变内能、3 个热传递改变内能的实例，并标注能量变化形式。 参考答案 当堂检测 1、C 2、C 3、做功；热传递 4、不正确。物体温度升高，可能是吸收热量（热传递），也可能是外界对物体做功（做功）。 同步作业 一．选择题 1．下列关于热的描述，属于内能的是（　　） A．摩擦生热 B．熔化吸热 C．天气炎热 D．暖气放热 2．下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．0℃的冰的分子是静止的 C．0℃的冰的内能比0℃的水的内能小 D．0℃的冰的分子之间既有引力也有斥力 3．下列实例中，属于做功改变物体内能的是（　　） A．加入冰块的饮料温度降低 B．锯木头时的锯条温度升高 C．倒入热牛奶的杯子温度升高 D．放入冷水中的热鸡蛋温度降低 4．下列关于内能和机械能的说法中，正确的是（　　） A．物体的机械能越大，它的内能也越大 B．物体内能的大小与机械能的大小无关 C．物体的温度升高时，内能增大，机械能也增大 D．物体的运动速度减小，则机械能减小，内能也减小 5．关于做功、热传递和内能，下列说法中正确的是（　　） A．做功只能把其他形式的能转化为内能 B．热传递过程实际上是内能的转移过程，热传递一定使物体的内能增加 C．做功实际上是能量的转化过程，做功可使物体的内能减少 D．做功和热传递没有区别 6．如图所示的四个示例中，使物体内能增大的方式与其他三个不同的是（　　） A．甲图，碎纸片点燃后，杯中水温升高 B．乙图，金属汤勺放在热汤中，温度升高 C．丙图，取暖器通电后，电热丝温度升高 D．丁图，太阳辐射后，热水器中水温升高 7．下列说法正确的是（　　） A．两物体温度相同，具有的内能一定相同 B．物体的温度越高，所含的热量越多 C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体内能大 D．扩散现象中，分子可以从低温物体运动到高温物体 8．中华美食享誉世界。厨师在烹饪美食的过程中，包含了许多物理知识，下列说法中正确的是（　　） A．砂锅煲汤是通过热传递的方式改变内能的 B．冰冻食物在解冻的过程中内能减少 C．刚出锅的饭菜很烫，是因为此时饭菜含有的热量多 D．用相同的炉灶加热质量相等的水和食用油，相同时间内食用油升温大，说明食用油比水吸收热量多 二．填空题 1．如图，用酒精灯加热试管内的水，是通过　 　 的方式改变水的内能；水吸热一段时间后会　 　 ，产生大量高温水蒸气；水蒸气推动软木塞飞出，其内能转化为木塞的　 　 。 2．用相同的装置给质量相等的甲、乙两种晶体加热，它们温度随时间变化情况的一部分如图所示。当加热至2min时，将甲和乙紧密接触在一起，它们之间　 　 （选填“会”、“不会”或“不一定会”）发生热传递。由图象还可以反映出它们的一些性质，请任意写出一点　 　 。 3．一壶水在炉火上加热，水温升高，其内能 　 　 （选填“增大”、“不变”或“减小”），改变物体内能有两种方式，这是通过 　 　 方式改变其内能的。2千克的水温度升高10℃，水吸收的热量为 　 　 焦。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 4．如图所示，将一根铁丝用手快速反复弯折，铁丝弯折处会发热，弯折越快、时间越长，铁丝弯折处分子运动越 　 　 ，温度越高，这个实验说明 　 　 可以改变物体的内能。 5．如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的空气温度升高，空气的内能 　 　 （填“增加”或“减少”），空气的内能是通过 　 　 方式改变的；筒内的棉花由于温度升高到着火点而燃烧，棉花的内能是通过 　 　 方式改变的。 三．实验探究题 1．蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。现有两种蓄冷剂，某同学为了探究其蓄冷效果，进行了如下实验：将质量相同的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中标为A、B，并放入冰箱中冷冻为固体。接着如图甲将它们同时放入装有相同质量的水的相同容器①、②中，并用隔热材料密封（不考虑热损失）。通过温度计每隔一定时间测量蓄冷剂及水的温度。图丙、丁是记录蓄冷剂及水的温度随时间变化的曲线。 （1）某时刻蓄冷剂A的温度如图乙，该示数为　 　 ℃； （2）由图丙和丁可知，0～t1，水和蓄冷剂之间发生热传递，其热传递方向为　 　 （选填“从水到蓄冷剂”或“从蓄冷剂到水”）； （3）由图丙和丁可知，0～t1，两蓄冷剂吸收的热量　 　 （选填“相同”或“不同”）； （4）分析图丙和丁可知，在厦门市内配送蛋糕时，选择蓄冷剂　 　 更好，理由是　 　 。 2．阅读下面的材料，回答问题。 在研究热现象中： （1）如图1所示，将两个表面光滑的铅块相互紧压后，会黏在一起，这说明　 　 ，长时间挤压在一起的铅块和金块会相互渗透，说明分子　 　 。 （2）小明为了研究液体的扩散现象，先在量筒里装一半清水，再在水下面注入硫酸铜溶液。如图2所示，是小明观察到的溶液在“实验开始时”、“静放10日后”、“静放30日后”所呈现的现象，其中　 　 （选填标号）图是表示溶液静放30日后的实验现象。如果室温越高，达到丙图所示现象所用的时间将　 　 （选填“缩短”或“延长”）。原因是　 　 。 （3）如图3所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞，此实验可观察到浸有乙醚的棉花着火燃烧，说明对物体做功，物体内能变大，在这一过程中，棉花获得的内能　 　 人做的机械功（选填“大于”、“小于”、“等于”）。 参考答案与试题解析 一．选择题 1．【解答】解：A、摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，这里的“热”指内能，故A正确； B、熔化吸热是指物体熔化时吸收热量，这里的“热”指热量，故B错误； C、天气热的“热”，指的是气温高，这里的“热”指的就是温度，故C错误； D、暖气放热，这里的“热”指热量，故D错误。 故选：A。 2．【解答】解：A、一切物体在任何情况下都有内能，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，0℃的冰也有内能，故A错误。 B、分子在永不停息地做无规则运动，只有在绝对零度（﹣273.15℃）时分子才会静止，但绝对零度无法达到，所以 0℃的冰的分子是运动的，故B错误。 C、内能与物体的质量、温度和状态等有关，0℃的冰熔化成 0℃的水需要吸热，内能增大，但如果 0℃冰的质量比水大很多，其内能可能比水大，所以未说明质量关系时，无法比较 0℃的冰和 0℃的水的内能大小，故C错误。 D、分子之间同时存在引力和斥力，0℃的冰的分子之间也不例外，故D正确。 故选：D。 3．【解答】解：A、加入冰块的饮料会放出热量，温度降低，属于热传递改变内能，故A不符合题意； B、锯木头时，锯条和木头之间存在摩擦，克服摩擦做功，机械能减少，内能增加，属于做功改变内能，故B符合题意； C、倒入热牛奶的杯子温度升高，属于热传递改变内能，故C不符合题意； D、放入冷水中的热鸡蛋温度降低，属于热传递改变内能，故D不符合题意。 故选：B。 4．【解答】解：A、一个物体在水平面上运动速度大，机械能越大，但是物体的温度、质量、状态都不变，内能不变。机械能和内能没有必然的联系，故A错误。 B、内能和机械能之间没有必然的联系，所以物体的内能的大小与机械能大小无关，故B正确。 C、一个物体的温度升高，物体的内能增大，但是物体的速度、高度、弹性形变可能变化，所以机械能可能变化，故C错误。 D、物体的运动速度减小时，机械能减小，物体的质量、温度、状态不变时，内能不变，如果有一者变化，内能就发生变化，故D错误。 故选：B。 5．【解答】解： A、外界对物体做功，物体的内能增大，其它形式的能转化为内能；物体对外界做功，物体本身的内能减小，内能转化为机械能，故A错误； B、热量从温度高的物体传给温度低的物体，或从物体的高温部分传到低温部分，叫热传递，实质是内能的转移，热传递可以使物体的内能增加，也可以使物体内能减少，故B错误； C、做功实际上是能量的转化过程，做功可使物体的内能减少，也可使物体的内能增加，故C正确； D、做功和热传递是改变物体内能的两种方法，是等效的，但有着本质的区别，做功是能量转化的过程，是其他形式能和内能的转化，故D错误。 故选：C。 6．【解答】解：A、碎纸片点燃后，杯中水温升高，水吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变内能； B、金属汤勺放在热汤中，金属汤勺吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变内能； C、取暖器在工作过程中，将电能转化内能，使电热丝的内能增加，温度升高，这是通过电流做功改变电热丝内能的； D、太阳辐射后，热水器中水温升高，水吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变内能。 综上可知，改变物体内能的方式与其他三个不同的是C。 故选：C。 7. 【解答】解：A、物体的内能与质量、温度、状态等多个因素有关，不能只根据温度判定内能的大小，故A错误； B、热量是热传递过程中传递能量的多少，是过程量，不能说“含有”热量，故B错误； C、甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体的温度高，不能说明甲物体内能大，故C错误； D、扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动，所以分子可以从低温物体运动到在高温物体，故D正确。 故选：D。 8．【解答】解：A、砂锅煲汤时，汤吸热，是通过热传递的方式改变内能的，故A正确； B、冰冻食物在解冻的过程中吸热，内能变大，故B错误； C、热量是热传递过程中传递能量的多少，是一个过程量，不能说含有，故C错误； D、用相同的炉灶加热质量相等的水和食用油，相同时间内吸热相同，食用油升温大，说明食用油比热容小，故D错误。 故选：A。 二．填空题 1．【解答】解：酒精灯加热水的过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能。 水持续吸热达到沸点后，会发生沸腾，沸腾是剧烈的汽化现象，会产生大量的高温水蒸气。 水蒸气推动软木塞飞出时，水蒸气对木塞做功，将自身的内能转化为木塞的机械能。 故答案为：热传递；沸腾；机械能。 2．【解答】解：据图中的温度时间图象可知，当加热至2min时，两种物质的温度恰好相同，所以它们之间不能发生热传递； 据图象中的信息分析可知，乙晶体的熔点为60℃，甲的熔点没显示应该高于120℃等； 故答案为：不会；乙晶体的熔点为60℃。 3．【解答】解：当物体的状态和质量均不变时，温度升高，内能增加；因此一壶水在炉火上加热，水温升高，其内能增大；该过程是通过热传递改变水的内能的； 水吸收的热量：Q＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×2kg×10℃＝8.4×104J。 故答案为：增大；热传递；8.4×104。 4．【解答】解：反复折铁丝时，人对铁丝做功，机械能转化为铁丝的内能，内能增大，温度升高，是通过做功的方式改变物体的内能；由于温度升高，所以此时的分子运动变的更为剧烈； 故答案为：剧烈；做功。 5．【解答】解：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，这是通过做功的方法增大空气内能的；当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。 故答案为：增加；做功；热传递。 三．实验探究题 1．【解答】解： （1）①温度计的分度值是1℃，液柱指在0℃以上，所以温度计的示数是8℃； （2）热传递总是从温度高的物体向温度低的物体传递，0∼t1，水和蓄冷剂之间发生热传递方向为从水到蓄冷剂； （3）由图丁可知，①水温度降低的多，故蓄冷剂吸收的热量就多，故两者吸收热量不同； （4）由上图可知，在相同时间内容器①中水温降低得更多，说明蓄冷剂A的降温效果更好，能使物质长时间保持低温，所以在深圳市内配送蛋糕时选择蓄冷剂A更好。 故答案为：（1）8；（2）从水到蓄冷剂；（3）不同；（4）A；在相同时间内容器①中水温降低得更多，说明蓄冷剂A的降温效果更好，能使物质长时间保持低温。 2．【解答】解：（1）将两个表面光滑的铅块相互紧压后黏在一起说明分子之间存在引力；将磨得很光滑的铅块和金块长时间紧压在一起，再将它们切开，可以看到它们互相渗入，说明分子在不停地做无规则运动； （2）把硫酸铜溶液注入清水中，硫酸铜溶液和水之间发生扩散现象，因为分子始终不停地做无规则运动，随着时间的增加，扩散现象越明显，时间越久，硫酸铜溶液和水的界限越模糊，所以“实验开始时”是图乙，“静放10日后”是图丙，“静放30日后”是图甲； 温度越高，分子运动越剧烈，扩散越快，所以如果室温越高，达到丙图所示现象所用的时间将缩短； （3）下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，使空气温度升高，空气将热量传递给棉花，当棉花温度达到着火点时，会燃烧起来，这一现象说明：外界对物体做功，物体内能增加；在此过程中，人要克服活塞与玻璃筒的摩擦做功，压缩空气做功，所以棉花获得的内能小于人做的机械功。 故答案为：（1）分子间存在引力；在不停地做无规则运动；（2）甲；缩短；温度越高，分子的无规则运动越剧烈 （3）小于。 学科网（北京）股份有限公司 $