内容正文:
12.1 内能
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 内能的概念
考点02 影响内能大小的因素
考点03 改变物体内能的两种方式
03 避坑指南·解题通法
角度01 内能概念辨析
角度02 区分改变内能的两种方式
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.知道内能的微观构成,理解内能定义,明白一切物体任何情况下都具有内能;
2.掌握温度、质量、状态、体积、物质种类对内能大小的影响;
3.掌握改变内能的两种方式:做功、热传递,分清二者本质区别;
4.熟记热传递发生条件、方向、三种形式(传导、对流、辐射)。
1.学会用类比法区分内能与机械能;
2.能够辨析生活实例,判断改变内能的方式;
3.理清温度、内能之间的逻辑关系,规避常见逻辑误区;
4.能够区分能量转移(热传递)与能量转化(做功)。
考点01 内能的概念
1. 定义:物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
2. 微观构成
3. 单位:焦耳(J),与功、机械能单位相同。
4. 一切物体,无论温度高低,都具有内能;0℃冰块也有内能。
【深化点拨】
1. 内能是大量分子能量总和,不能说 “一个分子具有内能”;
2. 内能属于微观能量;机械能是宏观物体整体运动、位置决定的能量,二者相互独立。
内能
机械能
概念
分子动能+分子势能
动能+重力势能+弹性势能
研究对象
物体内部大量分子(微观)
整个物体(宏观)
产生原因
分子热运动、分子间相互作用
物体机械运动、高度、形变
存在条件
内能永远存在,一切物体永远具有内能
正在运动,或者在高处,或发生弹性形变的物体。机械能可以为 0(静止、在参考平面、无形变)
相互关系
物体的内能与物体的运动状态、所处的位置等因素无关,所有具有机械能的物体同时具有内能,但具有内能的物体不一定具有机械能。
1. 下列说法正确的是( )
A.运动的小球具有机械能,而不具有内能
B.铁块很难被压缩,说明分子间只存在斥力
C.内能和温度有关,0℃以上的物体才有内能
D.小强闻到饮料的味道,这是扩散现象
【答案】D
【解析】A.运动的小球具有机械能,还具有内能,A错误;
B.铁块很难被压缩,说明分子间存在斥力,B错误;
C.内能和温度有关,一切物体不论温度高低都有内能,故C错误;
D.闻到饮料的味道,是饮料分子在空气中不停地做无规则运动所致,属于扩散现象,故D正确;
2. 炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )
A.岩浆具有内能,白雪不具有内能
B.岩浆和白雪都具有内能
C.岩浆温度高,内能大
D.白雪温度低,内能小
【答案】B
【解析】AB.一切物体都有内能,故A错误,B正确;
CD. 内能的大小受温度、质量、状态等多种因素影响,白雪和岩浆的质量、状态等信息未知,无法比较二者内能大小, 故C、D错误。
考点02 影响内能大小的因素
影响因素
变化规律
温度
同一物体、状态不变时,温度越高,内能越多
质量
同种物质,温度、状态相同,质量越大,内能越多
状态
同种物质在质量、温度相同,状态不同时,分子间距离不同,分子势能不同,内能不同(晶体熔化吸热,温度不变,内能增大)
体积
同种物质,质量、温度不变,体积改变,分子间距改变,内能变化。但不一定是体积越大,内能越多。
物质种类
其余条件相同时,物质种类不同,内能不同
【深化点拨】
1. 温度升高 → 内能一定增大;
2. 内能增大 → 温度不一定升高
如:晶体熔化吸热,内能增加,温度不变;
液体沸腾,持续吸热,温度不变
3. 内能减少 → 温度不一定降低
如:水结冰时凝固放热,内能减少,温度不变
1.如图是古代省油灯示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
【答案】A
【解析】水升温,说明水吸收热量;物体吸收热量,温度升高,内能增加。
A、吸热,内能增加。故A正确。
B、吸热,内能减少,错误。
C、放热,内能增加,错误。
D、放热,内能减少,错误。
2. “失蜡法”是我国古代精密铸造青铜等金属器物的一种方法。原理是先用蜡做成铸件模型,再用其他耐火材料填充泥芯和敷成外范,加热烘烤后,蜡会全部 (填写物态变化名称)流出,在该物态变化过程中蜡的温度 (选填“逐渐升高”“逐渐降低”或“保持不变”),使整个铸件模型变成空壳,再向内浇灌金属溶液铸成器物。在金属溶液铸成器物的过程中,器物的内能 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】熔化;逐渐升高;减小;
【解析】(1)加热烘烤后,蜡会全部从固态变成液态发生熔化现象。由于蜡为非晶体,则它没有熔点,那么在该物态变化过程中蜡的温度逐渐升高。
(2) 在金属溶液铸成器物的过程中发生凝固现象,向外放热,则器物的内能减小。
考点03 改变物体内能的两种方式
1. 改变物体内能的方式有两种,一是做功,二是热传递。这两种方式对于改变物体的内能是等效的。
热传递
做功
定义/本质
内能从高温物体转移到低温物体(或同一物体的高温部分转移到低温部分)的过程。
通过外界对物体做功或物体对外做功,使内能发生变化的过程。
发生条件
物体之间(或同一物体不同部分)存在温度差。
有外力作用,且物体在力方向上发生位移(如压缩、膨胀、摩擦等)。
方向/过程
内能自发地由高温 → 低温(温度降低的物体放热,温度升高的物体吸热)。
① 外界对物体做功 → 物体内能增加(如压缩气体、摩擦生热);
② 物体对外做功 → 物体内能减少(如气体膨胀对外推活塞)。
具体形式
三种:热传导、热对流、热辐射。
常见形式:压缩体积、摩擦生热、气体膨胀等(无固定分类)。
实质
内能的转移(能量形式不发生改变,只是从一个物体转移到另一个物体)。
内能与其他形式能(如机械能、电能等)之间的相互转化(能量形式发生改变)。
能量变化
高温物体内能减少,低温物体内能增加;系统总内能(若与外界无热交换)保持不变。
外界对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体内能减少;功的多少等于内能变化量。
终止标志
达到温度相同(热平衡状态),热传递停止。
做功过程结束(停止压缩、停止摩擦、停止膨胀等),无特定的温度标志。
特别提醒
⚠️ 传递的是内能,不是温度;方向只取决于温度差,与物体内能总量多少无关。
⚠️ 做功改变内能是“转化”,与热传递的“转移”本质不同,但两者在改变物体内能的效果上是等效的。
2. 热传递的三种方式:热传导,热对流,热辐射
热传导
热对流
热辐射
定义
本质
物体各部分之间不发生相对运动,依靠微观粒子(分子、原子、自由电子)的热运动碰撞而传递热量。
流体(液体或气体)各部分之间发生宏观相对位移,将热量从一处带到另一处。
物体因自身温度而向外发射电磁波来传递能量,无需接触。
发生条件
物体内部或相互接触的物体间存在温度差,且必须相互接触。
流体内部存在温度差(引起密度差)或外力压差(如风机、泵),且必须是流体。
只要物体温度高于绝对零度(0K)就会发生,温度越高辐射越强。
是否需要介质
必须需要(不能在真空中进行)。
必须需要(只能在流体介质中进行,不能在真空中及固体中进行)。
不需要介质(可以在真空中传播,如太阳热传到地球)。
传递方向
沿着温度降低的方向,由高温端单向传向低温端(逐层传递)。
流体循环流动:温度高处密度小上升,温度低处密度大下沉,形成环流(自然对流);或受外力强制流动(强制对流)。
直线传播,不依赖中间媒介;高温物体辐射强,低温物体也辐射,但最终净结果是高温向低温传递。
常见生活实例
①炒菜时锅铲手柄变烫;
②冬天用手摸铁栏杆感觉比木头凉;
③熨烫衣服。
①烧水时壶底的水上升、表面的水下降(对流);
②空调/暖气制冷制热靠空气对流;
③烧开水。
①太阳将热量传递到地球;
②靠近篝火感到灼热;
③冬天晒太阳身体变暖(不靠空气传热)。
主要发生场景
固体中最重要的传热方式(金属传热最快)。
液体和气体中特有的传热方式。
不需要介质,真空中唯一的传热方式。
【深化点拨】
1. 功是能量转化的量度。
内能改变多少可以通过做功来度量,对物体做了多少功,物体的内能就增加多少;物体对外做了多少功,物体的内能就减少多少。
2. 热传递过程中,传递的是内能,不是温度。
3. 热传递的方向是从高温物体传递到低温物体,不是从内能多的物体传递到内能少的物体。
4. 改变物体的内能有做功和热传递两种方式,热传递的方式有热传导,热对流,热辐射三种
1.(2026·长春模拟)《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
【解析】将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却 ,冷水和铁器存在温度差,通过热传递改变物体内能,
ACD、均通过热传递改变物体内能,不符合题意
B、钻木取火,通过做功改变物体内能,故B符合题意。
2. (2026·广西)如图,一个厚壁简里放有一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉会燃烧,此过程中( )
A.活塞压缩空气做功 B.气体分子停止运动
C.硝化棉的温度降低 D.简内空气内能增加
【答案】A,D
【解析】A、迅速下压活塞,活塞对筒内空气施加压力并压缩空气体积,活塞压缩空气做功,故 A 正确;
B、一切物质的分子始终在永不停息地做无规则运动,压缩气体后分子也不会停止运动,故 B 错误;
C、压缩空气做功,空气内能增大、温度升高,热量传递给硝化棉,硝化棉温度升高达到着火点燃烧,温度不会降低,故 C 错误;
D、下压活塞压缩空气做功,机械能转化为空气的内能,筒内空气内能增加,故 D 正确;
角度01 内能概念辨析
1. 下列说法正确的是( )
A.物体内能增加,一定从外界吸收热量
B.夏天向教室内洒水降温是利用水的比热容大
C.物体内能减少时,温度可能不变
D.液体的温度升高,只有在表面的分子热运动才会变剧烈
【答案】C
【解析】A:改变物体内能有做功和热传递两种方式,因此物体内能增加,有可能是物体吸收了热量,也有可能是外界对物体做功,因此A错误。
B:水在蒸发过程中会吸收热量,从而降低周围环境的温度,夏天在地面洒水降温正是利用了蒸发吸热的特点,因此B错误。
C:当物体内能减少时,温度不一定发生改变,例如晶体在凝固过程中,会持续放出热量导致内能减小,但温度会保持不变,因此C正确。
D:当液体温度升高时,液体内部和表面的分子热运动都会变得更剧烈,因此D错误。
2. 下列关于能量的说法正确的是( )
A.做功的物体具有能量,不做功的物体没有能量
B.具有能量的物体,一定正在做功
C.具有能量的物体,一定能够对外做功
D.没有做功的物体,一定不具有能量
【答案】C
【解析】A、不做功的物体也可以具有能量,例如静止在高处的石块具有重力势能,故 A 错误;
B、具有能量的物体不一定正在做功,比如悬在高空的重物拥有重力势能,但此刻没有做功,故 B 错误;
C、一个物体能够对外做功,我们就说它具有能量,因此具有能量的物体一定能够对外做功,故 C 正确;
D、没有做功的物体依然可能具备能量,如高处静止的铅球有重力势能,故 D 错误;
3.青铜冰鉴是我国战国时期发明的“原始冰箱”,冰鉴是一件双层的器皿,鉴内有尊缶。如图所示,夏季,在鉴内放冰块,可使尊缶内的食物降温;冬季,在鉴内装热水,还可起到保温作用。下列说法正确的是( )
A.冰块的温度低,没有内能
B.冰块在熔化时,吸收热量,内能增大
C.利用热水保温,是因为热水含有的热量多
D.鉴内放冰块时,冰块将温度传递给食物
【答案】B
【解析】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具有内能,冰块即使温度很低,同样也具有内能,故A错误;
B.冰属于晶体,晶体熔化的特点是熔化过程中持续吸收热量,但温度保持不变,由于冰块持续吸收热量,因此它的内能会增大,故B正确;
C.热量是一个过程量,描述的是热传递过程中能量转移的多少,不能说物体“含有”多少热量,正确描述应为热水通过放出热量实现保温,故C错误;
D.热传递过程中转移的是热量,传递的不是温度,往鉴中放入冰块,是热量从食物传递给冰块,故D错误。
角度02 区分改变内能的两种方式
1. 寒冷的冬天,我们可以坐在电取暖器旁取暖,也可以跳绳使身体发热。前者是通过 的方式改变人体的内能,后者是通过 的方式改变人体的内能。
【答案】热传递;做功
【解析】【解答】 冬天坐在电火箱内取暖,是通过热传递的方式增加了身体的内能;
跳绳使身体发热,是通过做功的方式增加了身体的内能。
2.我国深地科学探井钻探的深度已突破万米。下列实例中与钻探过程中钻头内能改变方式相同的是( )
A.冰镇饮料 B.炭火烤肉 C.擦燃火柴 D.围炉煮茶
【答案】C
【解析】钻探过程中,钻头克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体内能。
ABD.冰镇饮料、炭火烤肉、围炉煮茶,都是吸收或放出热量,属于能量的转移,是通过热传递的方式改变内能,故ABD不合题意;
C.擦燃火柴是克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能,故C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
3.(2026·孝南模拟)“煮”的篆体写法如图所示,表示用火烧煮食物。下列与“煮”改变物体内能的方式不相同的是( )
A.给冷水加热 B.冰敷受伤部位
C.用暖手宝取暖 D.搓手取暖
【答案】D
【解析】“煮”食物的过程中,是通过热传递的方式改变食物的内能。
A.给冷水加热,热量从高温物体传递到冷水,是通过热传递改变内能,和“煮”改变内能的方式相同,故A不符合题意;
B.冰敷受伤部位,热量从受伤部位传递到冰袋,是通过热传递改变内能,和“煮”改变内能的方式相同,故B不符合题意;
C.用暖手宝取暖,热量从暖手宝传递到人体,是通过热传递改变内能,和“煮”改变内能的方式相同,故C不符合题意;
D.搓手取暖时,双手相互摩擦克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,是通过做功的方式改变内能,和“煮”改变内能的方式不同,故D符合题意。
1.(2026·武威)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
【解析】高压泵运转时对热水施加推力,消耗泵的机械能,转化为热水的动能,是通过做功的方式改变热水的机械能。
热水与冰块存在温度差,冰吸收热水传递的热量,分子热运动加剧,内能增大,此过程冰的机械能未发生变化。
2.(2026·河南)石子饼是河南特色面食。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
【解析】烧热的石子温度高于面饼,二者接触时高温石子将热量传递给低温面饼,面饼吸收热量、内能增加,这种改变内能的方式为热传递面饼的香味分子在空气中不停地做无规则运动,扩散到四周,使人能闻到香味,该现象属于扩散现象,说明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
3.(2026·云南) 普洱景迈山古茶林文化景观是世界文化遗产之一。制作某种茶时需将晾好的鲜叶倒入预热后的铁锅中,炒至叶软香出。加热鲜叶是通过 的方式改变鲜叶的内能,茶香传播到远处属于 现象。
【答案】热传递;扩散
【解析】加热鲜叶时,铁锅的热量传递给鲜叶,是通过热传递的方式改变鲜叶的内能;茶香传播到远处,是茶叶的香味分子自发扩散到空气中的过程,属于扩散现象。
4.(2026·河北)如图所示,壶身与 组成连通器,水被烧开时,水蒸气因推动壶盖跳起而内能减少,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变物体内能的。
【答案】壶嘴;做功
【解析】连通器是上端开口、底部相连通的容器,水壶的壶身和壶嘴底部连通、上端均与大气相通,因此壶身与壶嘴组成连通器;
水蒸气推动壶盖跳起,水蒸气对壶盖施加力并移动距离,水蒸气对外做功,自身内能减少,是通过做功的方式改变内能。
5.(2026·凉山)如图所示是凉山特色美食“烤洋芋”,它是将土豆直接放在炭火上烘烤而成的,烘烤过程通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变土豆的内能,烤好的土豆冒着“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的小水珠。
【答案】热传递;液化
【解析】 炭火温度高于土豆,热量从炭火转移到土豆,是通过热传递改变内能,热土豆产生的高温水蒸气遇冷,由气态变为液态小水珠,该物态变化是液化。
6.(2026·内蒙古)小明一家在呼伦贝尔大草原游玩,傍晚天气变冷,他们采取下列方法取暖,属于做功改变内能的是
A.喝杯热水 B.抱热水袋 C.搓手搓脸 D.向手心哈气
【答案】C
【解析】A、喝杯热水,通过热传递增加人体内能,故A错误;
B、抱热水袋,通过热传递增加人体内能,故B错误;
C、搓手搓脸,双手摩擦克服摩擦力做功,机械能转化为内能,属于做功改变内能,故C正确;
D、向手心哈气,通过热传递增加手的内能,故D错误。
7.(2026·泸州)“风过泸州带酒香”,明代青铜麒麟温酒器是泸州酒文化的重要符号。它左右两侧的圆鼓与前胸、臀部内腔贯通,圆鼓内注水,中间空腔放炭火,将盛有酒的壶置于鼓中即可温酒,如图所示。关于麒麟温酒器温酒时涉及的物理知识,下列说法正确的是
A.水能从左侧圆鼓流入右侧圆鼓,是利用了连通器的原理
B.中间空腔放燃烧的木炭,木炭燃烧将内能转化为化学能
C.加热一段时间后,从麒麟嘴部喷出的“白气”是水蒸气
D.温酒过程,是通过做功的方式增加酒的内能
【答案】A
【解析】A、左右两侧圆鼓与内腔相互连通,上端开口、底部相连通,符合连通器的结构特点,水能自由流动,利用了连通器原理,故 A 正确;
B、木炭燃烧时,消耗化学能,释放内能,是化学能转化为内能,并非内能转化为化学能,故 B 错误;
C、水蒸气是无色透明肉眼不可见的,喷出的 “白气” 是高温水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故 C 错误;
D、温酒时,热水的热量传递给酒,是通过热传递的方式增加酒的内能,不是做功,故 D 错误。
8.(2026·成都)用酒精灯给试管加热至管内水沸腾,一段时间后橡皮塞被水蒸气冲出,如图所示。下列说法正确的是
A.酒精燃烧过程,化学能全部转化为水的内能
B.水的内能增加,是通过做功的方式来实现的
C.橡皮塞被冲出过程,水蒸气的温度升高
D.橡皮塞被冲出过程,内能转化为机械能
【答案】D
【解析】A、酒精燃烧的过程中,化学能转化为内能,但这些内能会有部分散失到空气中、被试管吸收,无法全部转化为水的内能,故A错误;
B、酒精灯加热试管内的水,是通过热传递的方式使水的内能增加,并非通过做功的方式,故B错误;
C、橡皮塞被水蒸气冲出的过程中,水蒸气对外做功,自身的内能会减小,温度会降低,故C错误;
D、橡皮塞被冲出的过程中,水蒸气对外做功,水蒸气内能转化为橡皮塞运动的机械能,故D正确。
⚡基础速刷
1. 如图,红茶加工包含“萎凋”“揉捻”“发酵”“烘干”等工序。下列说法错误的是( )
A.“萎凋”时摊开茶叶可加快水分蒸发
B.“揉捻”使茶叶卷缩,说明力可改变物体的形状
C.“发酵”时闻到气味是因为分子在永不停息地运动
D.“烘干”是通过做功减小茶叶的内能
【答案】D
【解析】A、“萎凋” 时摊开茶叶,增大液体表面积,能够加快水分蒸发,故 A 正确;
B、“揉捻” 使茶叶卷缩,茶叶形状发生改变,说明力可以改变物体的形状,故 B 正确;
C、“发酵” 时闻到气味属于扩散现象,是分子永不停息做无规则运动造成的,故 C 正确;
D、“烘干” 是茶叶吸收热量,通过热传递改变内能,并非做功,故 D 错误。
2. (2024九上·长春净月高新技术产业开发期末)农历五月初五,人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能
B.蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
C.蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象
D.茶叶蛋在汤中越泡越咸,说明分子运动剧烈程度与温度无关
【答案】C
【解析】A 煮熟鸡蛋是通过热传递增大鸡蛋内能,A错误;
B 鸡蛋壳能轻松被敲碎是因为鸡蛋壳硬度比较小,B错误;
C 蛋清由白色变成褐色是因为茶叶分子扩散到蛋清之中,C正确;
D 茶叶蛋在汤中越泡越咸是因为随着时间变长,盐的分子扩散进茶叶蛋更多,D错误。
3.小笼包(如图所示)是武汉传统早点的经典美食,深受市民喜爱。在做包子的过程中,下列说法正确的是( )
A.包包子时,能把包子皮捏在一起不分开,是因为分子间有斥力
B.包子放入笼屉蒸,包子温度逐渐升高,是通过做功改变内能的
C.包子熟了,打开锅盖锅内冒出大量“白汽”,“白汽”是蒸发形成的
D.包子出笼,将包子放入盘子里,盘子温度升高、内能增加
【答案】D
【解析】A.因为分子间有相互作用的引力,所以能把包子皮捏在一起不分开,故A错误;
B.包子放入笼屉后不断吸收吸收热量,属于能量的转移,是通过热传递改变内能的,故B错误;
C.打开锅盖锅内冒出大量“白汽”,“白汽”是水蒸气放热从气态变成液态发生液化形成的小水珠,故C错误;
D.将包子放入盘子里,由于包子的温度较高,所以盘子会吸收热量,导致盘子温度升高、内能增加,故D正确。
4.(2026·营山模拟)下面与“热”相关的物理现象,解释正确的是( )
A.扫地时,灰尘满屋,是由于分子做无规则运动的结果
B.白糖在温度高的水中化得快,是由于温度越高,分子的热运动越剧烈。
C.把冰放在手心,感到冷,是因为冰的内能为零
D.冬天搓手,手心感到热,是通过热传递的方式改变内能
【答案】B
【解析】A.分子很小,用肉眼看不到,而灰尘是看得见的,则灰尘满屋不是分子运动,故A错误;
B.白糖在水中溶解的过程其实就是分子运动的过程,且温度越高,分子的热运动越剧烈,因此白糖分子在水中扩散越快,则白糖化的快,故B正确;
C.一切物体都具有内能,自然界不存在内能为零的物体,故C错误;
D.冬天搓手,手心感到热,是通过摩擦做功的方式将机械能转化为内能,这是通过做功的方式改变内能,故D错误。
5.(2026·中江模拟)如图,中医是中国古代科学的瑰宝,下列说法正确的是( )
A.甲中“艾灸”时,闻到艾草药香是因为分子不停地做无规则运动
B.乙中“针灸”的针头做得尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.丙中“拔火罐”时,玻璃罐能“吸附”在皮肤上是由于惯性力作用
D.丁中“刮痧”时,皮肤温度升高是通过热传递方式改变了物体内能
【答案】A
【解析】A、艾灸时闻到药香属于扩散现象,本质是分子永不停息做无规则热运动,故 A 正确;
B、针头做得尖,压力不变时减小受力面积,目的是增大压强而非减小压强,故 B 错误;
C、拔火罐吸附在皮肤上是罐内气压小于外界大气压,大气压将罐压住,不存在 “惯性力” 这种力,惯性不是力,故 C 错误;
D、刮痧时刮板与皮肤摩擦生热,是通过做功的方式改变内能,不是热传递,故 D 错误。
6.(2026·高平模拟)咖啡香气馥郁,一杯咖啡的制作要经过生豆翻炒、研磨成粉、加水煮沸的过程。下列说法正确的是( )
A.咖啡豆研磨成粉,质量变大
B.咖啡沸腾过程中,液体吸热,温度持续升高
C.咖啡粉加水煮沸是通过做功的方式改变物体内能
D.闻到咖啡香味是因为分子在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】A.质量是物体本身固有的属性,和物体所处的状态没有关系,将咖啡豆研磨成粉末的过程中,咖啡的总质量不会发生变化,因此A错误;
B.液体在沸腾过程中会持续吸收热量,但温度会一直稳定在沸点温度,不会持续上升,因此B错误;
C.向咖啡粉加水后煮沸,是通过热传递的方式改变咖啡内能的,因此C错误;
D.能闻到咖啡的香气属于扩散现象,该现象说明分子在永不停息地做无规则运动,因此D正确。
7.如图所示是煮茶时的情景,下列说法中正确的是( )
A.喝茶时感觉身体变暖了,是通过热传递的方式改变了内能
B.从壶中刚倒入杯中的茶水烫口是因为其含有的热量多
C.空气中的“白气”是汽化形成的
D.壶中的茶水在沸腾后继续加热,茶水的温度和内能都不变
【答案】A
【解析】A.做功和热传递是改变物体内能的两种方式,由于茶水的温度高于人体温度,热量会从茶水传递到人的身体,因此是通过热传递的方式改变内能,故A正确;
B.热量是一个过程量,描述热量时只能说物体吸收或放出了多少热量,不能说物体“含有”热量,故B错误;
C.我们在空气中看到的“白气”,并非气态,是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,属于液化现象,故C错误;
D.水沸腾后持续加热,整体温度会保持不变,但水会持续吸热,部分水不断汽化变为水蒸气,整体内能仍然会增加,故D错误。
8.(2026九下·达州开学考)妈妈煮茶蛋时,小红闻到了浓浓的香味,这是 现象。煮茶叶蛋时,茶蛋温度升高是用 的方式改变的内能。
【答案】扩散;热传递
【解析】茶香分子在空气中不停做无规则运动,进入人的鼻腔,使人闻到香味,属于扩散现象。
煮茶蛋时,高温的热水将热量传递给茶蛋,茶蛋吸收热量、温度升高,是通过热传递改变内能。
9.我国古代的取火器的模型图。把推杆迅速推入套筒,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 的方式使套筒内空气的内能增大、温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)的。 艾绒的温度升到燃点是通过 的方式实现的。
【答案】做功;升高;热传递
【解析】把木制推杆迅速推入牛角套筒时,推杆对筒内空气施加作用力,压缩空气体积,将机械能转化为空气的内能,则空气的内能增大,温度升高,因此是通过做功的方式改变筒内空气的内能。
艾绒吸收空气的热量,温度达到着火点而燃烧起来,这是通过热传递的方式改变内能。
10.如图所示,向热水瓶中注入一定量的热水,迅速用软木塞塞紧,会看到软木塞被顶开。此过程中热水瓶内的水蒸气对软木塞 ,水蒸气的内能会 (选填“增加”或 “减少”)。
【答案】做功;减少
【解析】给试管中的水加热,水变成水蒸气,当水蒸气推动木塞时,水蒸气对木塞做功,将自身的内能转化为木塞的机械能,根据能量守恒的知识可知,此时水蒸气的内能会减少。
11.双手摩擦,温度 ,(升高/降低/不变)内能 (增大/减小/不变),但没有吸热。 物体温度升高, 要吸收热量。(一定/不一定)
【答案】升高;增大;不一定
【解析】(1)双手摩擦,将机械能转化为内能,则物体的温度升高,内能增大,但没有吸热。
(2) 物体温度升高, 内能增大,可能是吸收热量,也可能是外界对物体做功,因此不一定是吸收热量。
12.(2026九上·香洲期末)南翔小笼包制作技艺是国家级非物质文化遗产之一,如图所示,刚出锅的小笼包散发出浓浓香气,这是 现象;在蒸小笼包的过程中,通过 的方式使小笼包内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】扩散;热传递;增大
【解析】刚蒸熟的小笼包香气四溢,这是扩散现象,本质是食物中的香味分子在永不停息地做无规则运动,不断扩散到周围空气中,从而被我们闻到。
蒸制小笼包时,高温水蒸气将热量传递给小笼包,通过温度差实现了内能的转移,这种改变物体内能的方式叫做热传递。
小笼包持续吸收水蒸气释放的热量,在质量、状态不变的情况下,物体吸收热量,自身内能会增大,因此小笼包的内能不断变大。
13.(2026九下·驻马店期中)如图所示,用气筒向装有少量水的大玻璃瓶中用力打气,当瓶塞跳起时,瓶内出现白雾。瓶塞跳起时,瓶内气体内能 (填“增大”或“减小”或“不变”),温度降低使水蒸气发生 (填物态变化名称)从而产生了白雾,这种白雾通常会很快消失,这是 (填物态变化名称)现象。
【答案】减小;液化;汽化
【解析】【解答】瓶塞跳起时,瓶内气体对外做功,气体自身的内能减小,温度降低;瓶内高温水蒸气遇冷,由气态变为液态小水珠,该物态变化为液化,形成白雾;白雾是液态小水珠,很快消失是小水珠又变成水蒸气,由液态变为气态,属于汽化现象。
14.每座城市都有它特定的美食,这些美食也是一座城市的记忆。在沧州,无论是慕名而来的游客还是土生土长的本地人,想要品尝最地道的“沧州滋味”,火锅鸡是必选项。炖鸡肉是通过 的方式增大了鸡肉的内能;刚炖出来的鸡肉香味扑鼻,但炖好的鸡肉放凉后,香味变得非常淡,这说明分子无规则运动的剧烈程度与 有关。
【答案】热传递;温度
【解析】炖鸡肉的过程中,鸡肉会从锅中吸收热量,自身的内能增加,这个过程是通过热传递的方式来改变、增大鸡肉内能的。
刚炖好的鸡肉温度很高,香气扩散得更快,香味十分浓郁,等鸡肉放凉后温度降低,香味就会变淡,从这个现象可以得出结论:分子无规则运动的剧烈程度和温度有关,温度越高,分子的无规则运动就越剧烈。
15.如图,2026年春节假期,全国首列氢能源文旅观光列车“氢凇号”在吉林市载客试运行。列车刹车时,由于摩擦,铁轨温度会升高,这是通过 的方式使其内能增加,铁轨增加的内能不能再自动地用来驱动列车,说明能量的转化具有 性。
【答案】做功;方向
【解析】改变物体内能的方式分为做功和热传递两种,其中做功的本质是不同形式能量的相互转化,热传递是内能的转移。列车刹车时,需要克服列车与铁轨之间的摩擦力做功,将机械能转化为铁轨的内能,使铁轨温度升高、内能增加,因此该过程是通过做功的方式改变内能。
能量在转化和转移的过程中总量守恒,但能量转化具有方向性,即很多转化后的能量无法自动、无偿地重新转化为我们需要的能量。本题中铁轨增加的内能不能再次自动转化为驱动列车的机械能,正好说明能量的转化具有方向性。
16..明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。“文火慢炒”是采用 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能;慢炒后“透出香气”说明温度越高,分子无规则运动越 。
【答案】热传递;剧烈
【解析】改变物体内能的方式分为做功和热传递两种,其中做功是能量的转化过程,热传递是能量的转移过程。“文火慢炒”的过程中,麻、菜籽的温度低于火焰,从火焰处吸收热量,内能增加,这个过程只有能量的转移,因此是通过热传递的方式改变内能。
慢炒后“透出香气”属于扩散现象,本质是香气分子在不停地做无规则运动。分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散现象越明显,因此升温后香气更容易扩散被人闻到,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈。
🚀能力跃升
1. “晋城人晌午吃甚饭,清汤饸饹一大碗!”如图所示,清汤饸饹是晋城人钟爱的美食,小丹发现做一碗饸饹涉及很多物理知识。以下说法正确的是( )
A.炒菜时,用锅铲不停翻炒,主要是通过做功的方式增大内能的
B.炖肉时,常要用高压锅,主要是为了升高水的沸点
C.煮饸饹时,水的温度越高,含有的热量越多
D.端饸饹时,会不断向空气中释放热量,内能会减小
【答案】BD
【解析】A、炒菜时不断用锅铲翻炒,目的是让食物均匀受热,食物的内能是通过热传递的方式增加的,并非做功,因此A错误;
B、炖肉时使用高压锅,是通过提高锅内气压来升高水的沸点,让肉更快煮透,因此B正确;
C、热量属于过程量,不能描述为物体“含有”多少热量,只能说物体吸收或者放出多少热量,因此C错误;
D、端上桌的饸饹温度高于周围空气的温度,会不断向周围空气放出热量,因此饸饹的内能会减小,因此D正确。
2.(2026·宜都模拟)跨学科实践小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热至沸腾,而后,蒸汽从管口喷出使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧时,内能转化为化学能
B.管口喷出的“白气”是水蒸气
C.蒸汽被喷出时,内能转化为机械能
D.蒸汽的内能可以全部转化为风车的机械能
【答案】C
【解析】A.酒精燃烧前有化学能,燃烧后得到内能,则将酒精储存的化学能转化为内能,故A错误;
B.“白气”是水蒸气从气态变成液态发生液化形成的小水滴,故B错误;
C.蒸汽喷出时推动风车转动,将蒸汽的内能转化为风车的机械能,故C正确;
D.任何能量转化过程中都存在能量损耗,因此蒸汽的内能不可以全部转化为风车的机械能,故D错误。
3.二氧化碳(CO2)爆破技术是一种环保的爆破技术。起爆前,高压泵压缩 CO2 使其液化,这是通过 的方式改变 CO2 的内能的;爆破时,如图所示,电加热管加热筒内的液态 CO2 使其汽化,这是通过 的方式改变 CO2 的内能的。最后,高压 CO2 气体喷出,实现爆破。
【答案】做功;热传递
【解析】(1)起爆前,高压泵压缩CO2使其液化,将机械能转化为内能,气体的内能增大,这是通过做功的方式改变 CO2 的内能的;
(2) 爆破时,电加热管加热筒内的液态CO2使其汽化,此时液体吸收热量内能增大,这是通过热传递的方式改变 CO2 的内能。
4.湘西土家族制作糍粑时,将蒸熟的糯米放入石臼中快速反复捶打,这主要是通过 方式减慢糯米内能散失、减慢降温速度;闻到糍粑裹上蜂蜡油的香味,本质是 。
【答案】做功;分子在不停地做无规则运动
【解析】物体散失内能主要依靠热传递。捶打糯米,糯米被压实,是通过做功的方式将空隙里的空气挤出,使空气隔热效果增强。空气变少后,糯米内部热量很难向外传导、对流,大幅减少热量向外散失,从而减慢降温。
蜂蜡油的香味分子没有固定位置,会自发向四周空气运动,布满周围空间,人鼻子能捕捉到这些分子从而闻到香味,该现象为扩散现象,根本原因是一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。
5.(2026·武威)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
【解析】高压泵运转时对热水施加推力,消耗泵的机械能,转化为热水的动能,是通过做功的方式改变热水的机械能。
热水与冰块存在温度差,冰吸收热水传递的热量,分子热运动加剧,内能增大,此过程冰的机械能未发生变化。
6.(2026·茂名模拟)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
【解析】韭菜油香飘四溢,是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动;
一勺热气腾腾的白粥进入口中,舌尖温度升高,内能增大;
这是通过热传递的方式改变了舌尖的内能。
故答案:无规则;增大;热传递。
7.小明发现用打气筒给篮球打气时,打气筒的外壁有些发热。这是什么原因导致的呢?小明结合所学物理知识,提出了以下两个猜想:
猜想 1:活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热。
猜想 2:活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热。
于是他设计了实验进行探究:用打气筒给气压不足的篮球打气,10 s 内使活塞在筒内往复运动 20 次,立即测出图 7 中 A、B 两个测温点的温度;待打气筒外壁温度降至室温(25 ℃)后,放出篮球中的部分气体,使其内部气压与打气前相同,
重复上述操作,实验数据记录如下表。
实验次数
时间 /s
活塞往复次数 / 次
A 点的温度 /℃
B 点的温度 /℃
1
10
20
30.7
36.6
2
10
20
30.2
36.2
3
10
20
30.5
36.3
(1)分析数据可知,A、B 两点间存在温度差,因此猜想 一定是正确的。
(2)为了验证另一猜想,小明使打气筒与篮球 (选填“连接”或“不连接”),测出打气之前A、B 两点的温度,然后让活塞在相同时间内往复运动一定次数,测出 A、B 两点的温度;当观察到 A、B 两点的温度 (选填“相同”或“不同”)且 (选填“高于”“低于”或“等于”)
打气前的温度时,就说明另一猜想是正确
(3)打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁的;活塞在打气筒内向下运动时,
能转化为 能。
【答案】(1)2;(2)不连接;相同;高于;(3)热传递;机械能;内能
【解析】(1)由表中数据可知,打气筒下部温度高于上部温度,说明活塞在打气筒内向下运动时,活塞对筒内的空气做功,空气内能增加,温度升高,造成下部温度高于上部温度,故导致打气筒外壁发热的原因是活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热;故猜想2正确。
(2)为了排除气体压缩对筒壁温度的影响,需要敞开气嘴,即打气筒与篮球不连接。当活塞反复摩擦筒壁时,筒壁的温度升高。由于筒壁是金属的,导热能力强,因此筒壁温度升高的幅度是均匀的,即A、B两点的温度相同,且温度高于打气前的温度。
(3) 打气筒内壁的热量从内部到达外壁,属于能量的转移,则是通过热传递的方式改变内能。 活塞在打气筒内向下运动时, 通过做功的方式将机械能转化为内能。
🌟思维挑战
1.2024 年 4 月 30 日,全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电,工作原理如图所示。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机将空气压入储能室进行储能;在用电高
峰时段高压空气被释放,使膨胀机转动,带动发电机产生电能输送至电网。下列说法正确的是 ( )
A.压缩空气是通过热传递的方式增加了空气的内能
B.用电低谷时段,空气被压缩机压缩,压缩机将机械能转化为电能
C.用电高峰时段,高压空气膨胀使膨胀机转动,将内能转化为机械能
D.改进技术和设备后,该装置可以成为永动机
【答案】C
【解析】AB. 用电低谷时段,空气被压缩机压缩,压缩机将机械能转化为内能,属于能量的转化,是通过做功的方式增加物体内能,故A、B错误;
C. 用电高峰时段,高压空气膨胀使膨胀机转动,将内能转化为机械能,故C正确;
D. 改进技术和设备后,可以提高能量转化的效率,但是肯定会存在能量的损耗,因此该装置不能成为永动机,故D错误。
2.中医是中国古代科学的瑰宝,对于下列情境的描述,正确的是( )
A.图甲:“艾灸”时,闻到艾草药香是因为分子不停地做无规则运动
B.图乙:“针灸”的针头做得尖是为了减小受力面积,从而增大压力
C.图丙:“拔火罐”时,玻璃罐能“吸附”在皮肤上是大气压的作用
D.图丁:“刮痧”时,皮肤温度升高是通过做功的方式改变物体内能
【答案】A,C,D
【解析】A. 图甲: 闻到艾草药香属于扩散现象,本质上是分子在永不停息地做无规则运动,故A正确;
B. 图乙: “针灸”的针头做得尖,在通过减小受力面积增大压强,而不是增大压力,故B错误;
C. 图丙: “拔火罐”时,罐内气压小于外界大气压,在大气压的作用下玻璃罐能“吸附”在皮肤上,故C正确;
D. 图丁: 刮痧时,刮板与皮肤不断摩擦,将机械能转化为内能,即通过做功的方式改变物体内能,故D正确。
3.(2025九上·丰台期中)如图所示是小强做的四个实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图中试管中的水沸腾后,水蒸气将塞子崩出,水蒸气的内能转化为塞子的机械能
B.乙图抽去玻璃板,两瓶气体混合,颜色变均匀,能说明分子永不停息地做无规则运动
C.丙图迅速下压活塞对筒内空气做功,使筒内空气内能增大,温度升高,硝化棉被点燃
D.丁图,当瓶塞跳起,瓶内出现白雾的过程,是因为瓶内水蒸气对瓶塞做功而内能增大
【答案】A,C
【解析】A.试管中的水沸腾后,水蒸气将塞子崩出,此过程消耗水蒸气的内能并转化为塞子的机械能,实现了内能向机械能的转化,因此选项A正确。
B.分子永不停息地做无规则运动,其运动是无方向性的。实验中若将密度较大的二氧化氮气体置于上方,由于重力作用会导致气体向下扩散,这与分子无规则运动的本质不符,因此该实验设计不能有效证明分子运动理论,故B错误。
C.当活塞快速下压时,对筒内空气做功,使空气内能增加导致温度上升。当温度达到硝化棉的燃点时,硝化棉便会燃烧,这个现象验证了做功改变内能的原理,故C正确。
D.气体膨胀推动瓶塞时,瓶内气体内能减少温度降低,致使水蒸气液化形成"白雾"。虽然现象描述正确,但题目要求选择"正确"选项,而D选项的结论是错误的,故D错误。
4.如图所示,气缸 A 内密封有压缩空气,活塞 B 被销钉 D 钉住,温度计 C 测量气缸内空气的温度。忽略活塞与气缸壁间的摩擦,把销钉 D 拔出后,将看到活塞B 向 (选填“左”或“右”)移动,温度计 C 的示数 (选填“升高”“降低”或“不变”),原因是 。
【答案】右;降低;把销钉 D 拔出后, 气缸A内的气体压强大于外界气压,从而推动活塞B向右移动做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,导致气体内能减小,温度降低。
【解析】根据图片可知,把销钉 D 拔出后, 气缸A内的气体压强大于外界气压,从而推动活塞B向左移动做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,导致气体内能减小,温度降低。
故填:右;降低;把销钉 D 拔出后, 气缸A内的气体压强大于外界气压,从而推动活塞B向左移动做功,将气体的内能转化为活塞的机械能,导致气体内能减小,温度降低。
5.物理课上老师演示了如下的实验:首先将含有少量水的矿泉水瓶用橡胶塞子塞紧,如图甲所示;接着两手分别握住瓶的上、下部分,使劲拧瓶的下部使其严重变形,如图乙所示;继续拧瓶可以看到瓶塞飞出数米远,同时瓶口和瓶内出现白气,如图丙所示。请你利用学过的知识分析上述过程并解释现象产生的原因。
【答案】瓶盖被弹出时,瓶内气体对外做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能;
当瓶盖飞出时瓶内及瓶口有白雾,这是因为瓶内气体对外做功,内能减小,水蒸气遇冷液化形成了小水滴。
【解析】 瓶盖被弹出时,瓶内气体对外做功,将自身的内能转化为瓶盖的机械能;
当瓶盖飞出时瓶内及瓶口有白雾,这是因为瓶内气体对外做功,内能减小,水蒸气遇冷液化形成了小水滴。
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12.1 内能
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 内能的概念
考点02 影响内能大小的因素
考点03 改变物体内能的两种方式
03 避坑指南·解题通法
角度01 内能概念辨析
角度02 区分改变内能的两种方式
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1.知道内能的微观构成,理解内能定义,明白一切物体任何情况下都具有内能;
2.掌握温度、质量、状态、体积、物质种类对内能大小的影响;
3.掌握改变内能的两种方式:做功、热传递,分清二者本质区别;
4.熟记热传递发生条件、方向、三种形式(传导、对流、辐射)。
1.学会用类比法区分内能与机械能;
2.能够辨析生活实例,判断改变内能的方式;
3.理清温度、内能之间的逻辑关系,规避常见逻辑误区;
4.能够区分能量转移(热传递)与能量转化(做功)。
考点01 内能的概念
1. 定义:物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
2. 微观构成
3. 单位:焦耳(J),与功、机械能单位相同。
4. 一切物体,无论温度高低,都具有内能;0℃冰块也有内能。
【深化点拨】
1. 内能是大量分子能量总和,不能说 “一个分子具有内能”;
2. 内能属于微观能量;机械能是宏观物体整体运动、位置决定的能量,二者相互独立。
内能
机械能
概念
分子动能+分子势能
动能+重力势能+弹性势能
研究对象
物体内部大量分子(微观)
整个物体(宏观)
产生原因
分子热运动、分子间相互作用
物体机械运动、高度、形变
存在条件
内能永远存在,一切物体永远具有内能
正在运动,或者在高处,或发生弹性形变的物体。机械能可以为 0(静止、在参考平面、无形变)
相互关系
物体的内能与物体的运动状态、所处的位置等因素无关,所有具有机械能的物体同时具有内能,但具有内能的物体不一定具有机械能。
1. 下列说法正确的是( )
A.运动的小球具有机械能,而不具有内能
B.铁块很难被压缩,说明分子间只存在斥力
C.内能和温度有关,0℃以上的物体才有内能
D.小强闻到饮料的味道,这是扩散现象
2. 炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是( )
A.岩浆具有内能,白雪不具有内能
B.岩浆和白雪都具有内能
C.岩浆温度高,内能大
D.白雪温度低,内能小
考点02 影响内能大小的因素
影响因素
变化规律
温度
同一物体、状态不变时,温度越高,内能越多
质量
同种物质,温度、状态相同,质量越大,内能越多
状态
同种物质在质量、温度相同,状态不同时,分子间距离不同,分子势能不同,内能不同(晶体熔化吸热,温度不变,内能增大)
体积
同种物质,质量、温度不变,体积改变,分子间距改变,内能变化。但不一定是体积越大,内能越多。
物质种类
其余条件相同时,物质种类不同,内能不同
【深化点拨】
1. 温度升高 → 内能一定增大;
2. 内能增大 → 温度不一定升高
如:晶体熔化吸热,内能增加,温度不变;
液体沸腾,持续吸热,温度不变
3. 内能减少 → 温度不一定降低
如:水结冰时凝固放热,内能减少,温度不变
1.如图是古代省油灯示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温过程中( )
A.吸热,内能增加 B.吸热,内能减少
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
2. “失蜡法”是我国古代精密铸造青铜等金属器物的一种方法。原理是先用蜡做成铸件模型,再用其他耐火材料填充泥芯和敷成外范,加热烘烤后,蜡会全部 (填写物态变化名称)流出,在该物态变化过程中蜡的温度 (选填“逐渐升高”“逐渐降低”或“保持不变”),使整个铸件模型变成空壳,再向内浇灌金属溶液铸成器物。在金属溶液铸成器物的过程中,器物的内能 (选填“增大”或“减小”)。
考点03 改变物体内能的两种方式
1. 改变物体内能的方式有两种,一是做功,二是热传递。这两种方式对于改变物体的内能是等效的。
热传递
做功
定义/本质
内能从高温物体转移到低温物体(或同一物体的高温部分转移到低温部分)的过程。
通过外界对物体做功或物体对外做功,使内能发生变化的过程。
发生条件
物体之间(或同一物体不同部分)存在温度差。
有外力作用,且物体在力方向上发生位移(如压缩、膨胀、摩擦等)。
方向/过程
内能自发地由高温 → 低温(温度降低的物体放热,温度升高的物体吸热)。
① 外界对物体做功 → 物体内能增加(如压缩气体、摩擦生热);
② 物体对外做功 → 物体内能减少(如气体膨胀对外推活塞)。
具体形式
三种:热传导、热对流、热辐射。
常见形式:压缩体积、摩擦生热、气体膨胀等(无固定分类)。
实质
内能的转移(能量形式不发生改变,只是从一个物体转移到另一个物体)。
内能与其他形式能(如机械能、电能等)之间的相互转化(能量形式发生改变)。
能量变化
高温物体内能减少,低温物体内能增加;系统总内能(若与外界无热交换)保持不变。
外界对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体内能减少;功的多少等于内能变化量。
终止标志
达到温度相同(热平衡状态),热传递停止。
做功过程结束(停止压缩、停止摩擦、停止膨胀等),无特定的温度标志。
特别提醒
⚠️ 传递的是内能,不是温度;方向只取决于温度差,与物体内能总量多少无关。
⚠️ 做功改变内能是“转化”,与热传递的“转移”本质不同,但两者在改变物体内能的效果上是等效的。
2. 热传递的三种方式:热传导,热对流,热辐射
热传导
热对流
热辐射
定义
本质
物体各部分之间不发生相对运动,依靠微观粒子(分子、原子、自由电子)的热运动碰撞而传递热量。
流体(液体或气体)各部分之间发生宏观相对位移,将热量从一处带到另一处。
物体因自身温度而向外发射电磁波来传递能量,无需接触。
发生条件
物体内部或相互接触的物体间存在温度差,且必须相互接触。
流体内部存在温度差(引起密度差)或外力压差(如风机、泵),且必须是流体。
只要物体温度高于绝对零度(0K)就会发生,温度越高辐射越强。
是否需要介质
必须需要(不能在真空中进行)。
必须需要(只能在流体介质中进行,不能在真空中及固体中进行)。
不需要介质(可以在真空中传播,如太阳热传到地球)。
传递方向
沿着温度降低的方向,由高温端单向传向低温端(逐层传递)。
流体循环流动:温度高处密度小上升,温度低处密度大下沉,形成环流(自然对流);或受外力强制流动(强制对流)。
直线传播,不依赖中间媒介;高温物体辐射强,低温物体也辐射,但最终净结果是高温向低温传递。
常见生活实例
①炒菜时锅铲手柄变烫;
②冬天用手摸铁栏杆感觉比木头凉;
③熨烫衣服。
①烧水时壶底的水上升、表面的水下降(对流);
②空调/暖气制冷制热靠空气对流;
③烧开水。
①太阳将热量传递到地球;
②靠近篝火感到灼热;
③冬天晒太阳身体变暖(不靠空气传热)。
发生场景
固体中最重要的传热方式(金属传热最快)。
液体和气体中特有的传热方式。
不需要介质,真空中唯一的传热方式。
【深化点拨】
1. 功是能量转化的量度。
内能改变多少可以通过做功来度量,对物体做了多少功,物体的内能就增加多少;物体对外做了多少功,物体的内能就减少多少。
2. 热传递过程中,传递的是内能,不是温度。
3. 热传递的方向是从高温物体传递到低温物体,不是从内能多的物体传递到内能少的物体。
4. 改变物体的内能有做功和热传递两种方式,热传递的方式有热传导,热对流,热辐射三种
1.(2026·长春模拟)《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
2. (2026·广西)如图,一个厚壁简里放有一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉会燃烧,此过程中( )
A.活塞压缩空气做功 B.气体分子停止运动
C.硝化棉的温度降低 D.简内空气内能增加
角度01 内能概念辨析
1. 下列说法正确的是( )
A.物体内能增加,一定从外界吸收热量
B.夏天向教室内洒水降温是利用水的比热容大
C.物体内能减少时,温度可能不变
D.液体的温度升高,只有在表面的分子热运动才会变剧烈
2. 下列关于能量的说法正确的是( )
A.做功的物体具有能量,不做功的物体没有能量
B.具有能量的物体,一定正在做功
C.具有能量的物体,一定能够对外做功
D.没有做功的物体,一定不具有能量
3.青铜冰鉴是我国战国时期发明的“原始冰箱”,冰鉴是一件双层的器皿,鉴内有尊缶。如图所示,夏季,在鉴内放冰块,可使尊缶内的食物降温;冬季,在鉴内装热水,还可起到保温作用。下列说法正确的是( )
A.冰块的温度低,没有内能
B.冰块在熔化时,吸收热量,内能增大
C.利用热水保温,是因为热水含有的热量多
D.鉴内放冰块时,冰块将温度传递给食物
角度02 区分改变内能的两种方式
1. 寒冷的冬天,我们可以坐在电取暖器旁取暖,也可以跳绳使身体发热。前者是通过 的方式改变人体的内能,后者是通过 的方式改变人体的内能。
2.我国深地科学探井钻探的深度已突破万米。下列实例中与钻探过程中钻头内能改变方式相同的是( )
A.冰镇饮料 B.炭火烤肉 C.擦燃火柴 D.围炉煮茶
3.(2026·孝南模拟)“煮”的篆体写法如图所示,表示用火烧煮食物。下列与“煮”改变物体内能的方式不相同的是( )
A.给冷水加热 B.冰敷受伤部位
C.用暖手宝取暖 D.搓手取暖
1.(2026·武威)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。
2.(2026·河南)石子饼是河南特色面食。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。
3.(2026·云南) 普洱景迈山古茶林文化景观是世界文化遗产之一。制作某种茶时需将晾好的鲜叶倒入预热后的铁锅中,炒至叶软香出。加热鲜叶是通过 的方式改变鲜叶的内能,茶香传播到远处属于 现象。
4.(2026·河北)如图所示,壶身与 组成连通器,水被烧开时,水蒸气因推动壶盖跳起而内能减少,这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变物体内能的。
5.(2026·凉山)如图所示是凉山特色美食“烤洋芋”,它是将土豆直接放在炭火上烘烤而成的,烘烤过程通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变土豆的内能,烤好的土豆冒着“白气”是水蒸气 (填物态变化名称)形成的小水珠。
6.(2026·内蒙古)小明一家在呼伦贝尔大草原游玩,傍晚天气变冷,他们采取下列方法取暖,属于做功改变内能的是( )
A.喝杯热水 B.抱热水袋 C.搓手搓脸 D.向手心哈气
7.(2026·泸州)“风过泸州带酒香”,明代青铜麒麟温酒器是泸州酒文化的重要符号。它左右两侧的圆鼓与前胸、臀部内腔贯通,圆鼓内注水,中间空腔放炭火,将盛有酒的壶置于鼓中即可温酒,如图所示。关于麒麟温酒器温酒时涉及的物理知识,下列说法正确的是( )
A.水能从左侧圆鼓流入右侧圆鼓,是利用了连通器的原理
B.中间空腔放燃烧的木炭,木炭燃烧将内能转化为化学能
C.加热一段时间后,从麒麟嘴部喷出的“白气”是水蒸气
D.温酒过程,是通过做功的方式增加酒的内能
8.(2026·成都)用酒精灯给试管加热至管内水沸腾,一段时间后橡皮塞被水蒸气冲出,如图所示。下列说法正确的是( )
A.酒精燃烧过程,化学能全部转化为水的内能
B.水的内能增加,是通过做功的方式来实现的
C.橡皮塞被冲出过程,水蒸气的温度升高
D.橡皮塞被冲出过程,内能转化为机械能
⚡基础速刷
1. 如图,红茶加工包含“萎凋”“揉捻”“发酵”“烘干”等工序。下列说法错误的是( )
A.“萎凋”时摊开茶叶可加快水分蒸发
B.“揉捻”使茶叶卷缩,说明力可改变物体的形状
C.“发酵”时闻到气味是因为分子在永不停息地运动
D.“烘干”是通过做功减小茶叶的内能
2. (2024九上·长春净月高新技术产业开发期末)农历五月初五,人们喜爱煮茶叶蛋为节日增添一道美食。下列关于制作茶叶蛋所涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.煮熟鸡蛋是通过做功增大鸡蛋内能
B.蛋壳能轻松被敲碎,说明蛋壳分子间不存在引力
C.蛋清从白色变成褐色的原因是发生了扩散现象
D.茶叶蛋在汤中越泡越咸,说明分子运动剧烈程度与温度无关
3.小笼包(如图所示)是武汉传统早点的经典美食,深受市民喜爱。在做包子的过程中,下列说法正确的是( )
A.包包子时,能把包子皮捏在一起不分开,是因为分子间有斥力
B.包子放入笼屉蒸,包子温度逐渐升高,是通过做功改变内能的
C.包子熟了,打开锅盖锅内冒出大量“白汽”,“白汽”是蒸发形成的
D.包子出笼,将包子放入盘子里,盘子温度升高、内能增加
4.(2026·营山模拟)下面与“热”相关的物理现象,解释正确的是( )
A.扫地时,灰尘满屋,是由于分子做无规则运动的结果
B.白糖在温度高的水中化得快,是由于温度越高,分子的热运动越剧烈。
C.把冰放在手心,感到冷,是因为冰的内能为零
D.冬天搓手,手心感到热,是通过热传递的方式改变内能
5.(2026·中江模拟)如图,中医是中国古代科学的瑰宝,下列说法正确的是( )
A.甲中“艾灸”时,闻到艾草药香是因为分子不停地做无规则运动
B.乙中“针灸”的针头做得尖是为了减小受力面积,从而减小压强
C.丙中“拔火罐”时,玻璃罐能“吸附”在皮肤上是由于惯性力作用
D.丁中“刮痧”时,皮肤温度升高是通过热传递方式改变了物体内能
6.(2026·高平模拟)咖啡香气馥郁,一杯咖啡的制作要经过生豆翻炒、研磨成粉、加水煮沸的过程。下列说法正确的是( )
A.咖啡豆研磨成粉,质量变大
B.咖啡沸腾过程中,液体吸热,温度持续升高
C.咖啡粉加水煮沸是通过做功的方式改变物体内能
D.闻到咖啡香味是因为分子在不停地做无规则运动
7.如图所示是煮茶时的情景,下列说法中正确的是( )
A.喝茶时感觉身体变暖了,是通过热传递的方式改变了内能
B.从壶中刚倒入杯中的茶水烫口是因为其含有的热量多
C.空气中的“白气”是汽化形成的
D.壶中的茶水在沸腾后继续加热,茶水的温度和内能都不变
8.(2026九下·达州开学考)妈妈煮茶蛋时,小红闻到了浓浓的香味,这是 现象。煮茶叶蛋时,茶蛋温度升高是用 的方式改变的内能。
9.我国古代的取火器的模型图。把推杆迅速推入套筒,推杆前端的艾绒立刻燃烧起来,这是通过 的方式使套筒内空气的内能增大、温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)的。 艾绒的温度升到燃点是通过 的方式实现的。
10.如图所示,向热水瓶中注入一定量的热水,迅速用软木塞塞紧,会看到软木塞被顶开。此过程中热水瓶内的水蒸气对软木塞 ,水蒸气的内能会 (选填“增加”或 “减少”)。
11.双手摩擦,温度 ,(升高/降低/不变)内能 (增大/减小/不变),但没有吸热。 物体温度升高, 要吸收热量。(一定/不一定)
12.(2026九上·香洲期末)南翔小笼包制作技艺是国家级非物质文化遗产之一,如图所示,刚出锅的小笼包散发出浓浓香气,这是 现象;在蒸小笼包的过程中,通过 的方式使小笼包内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)
13.(2026九下·驻马店期中)如图所示,用气筒向装有少量水的大玻璃瓶中用力打气,当瓶塞跳起时,瓶内出现白雾。瓶塞跳起时,瓶内气体内能 (填“增大”或“减小”或“不变”),温度降低使水蒸气发生 (填物态变化名称)从而产生了白雾,这种白雾通常会很快消失,这是 (填物态变化名称)现象。
14.每座城市都有它特定的美食,这些美食也是一座城市的记忆。在沧州,无论是慕名而来的游客还是土生土长的本地人,想要品尝最地道的“沧州滋味”,火锅鸡是必选项。炖鸡肉是通过 的方式增大了鸡肉的内能;刚炖出来的鸡肉香味扑鼻,但炖好的鸡肉放凉后,香味变得非常淡,这说明分子无规则运动的剧烈程度与 有关。
15.如图,2026年春节假期,全国首列氢能源文旅观光列车“氢凇号”在吉林市载客试运行。列车刹车时,由于摩擦,铁轨温度会升高,这是通过 的方式使其内能增加,铁轨增加的内能不能再自动地用来驱动列车,说明能量的转化具有 性。
16..明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜,文火慢炒,透出香气”。“文火慢炒”是采用 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变内能;慢炒后“透出香气”说明温度越高,分子无规则运动越 。
🚀能力跃升
1. “晋城人晌午吃甚饭,清汤饸饹一大碗!”如图所示,清汤饸饹是晋城人钟爱的美食,小丹发现做一碗饸饹涉及很多物理知识。以下说法正确的是( )
A.炒菜时,用锅铲不停翻炒,主要是通过做功的方式增大内能的
B.炖肉时,常要用高压锅,主要是为了升高水的沸点
C.煮饸饹时,水的温度越高,含有的热量越多
D.端饸饹时,会不断向空气中释放热量,内能会减小
2.(2026·宜都模拟)跨学科实践小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水,用酒精灯加热至沸腾,而后,蒸汽从管口喷出使风车转动。简易汽轮机工作过程中( )
A.酒精燃烧时,内能转化为化学能
B.管口喷出的“白气”是水蒸气
C.蒸汽被喷出时,内能转化为机械能
D.蒸汽的内能可以全部转化为风车的机械能
3.二氧化碳(CO2)爆破技术是一种环保的爆破技术。起爆前,高压泵压缩 CO2 使其液化,这是通过 的方式改变 CO2 的内能的;爆破时,如图所示,电加热管加热筒内的液态 CO2 使其汽化,这是通过 的方式改变 CO2 的内能的。最后,高压 CO2 气体喷出,实现爆破。
4.湘西土家族制作糍粑时,将蒸熟的糯米放入石臼中快速反复捶打,这主要是通过 方式减慢糯米内能散失、减慢降温速度;闻到糍粑裹上蜂蜡油的香味,本质是 。
5.(2026·武威)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。
6.(2026·茂名模拟)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。
7.小明发现用打气筒给篮球打气时,打气筒的外壁有些发热。这是什么原因导致的呢?小明结合所学物理知识,提出了以下两个猜想:
猜想 1:活塞在筒内往复运动时,与筒壁摩擦导致发热。
猜想 2:活塞在筒内往复运动时,不断压缩气体做功导致发热。
于是他设计了实验进行探究:用打气筒给气压不足的篮球打气,10 s 内使活塞在筒内往复运动 20 次,立即测出图 7 中 A、B 两个测温点的温度;待打气筒外壁温度降至室温(25 ℃)后,放出篮球中的部分气体,使其内部气压与打气前相同,
重复上述操作,实验数据记录如下表。
实验次数
时间 /s
活塞往复次数 / 次
A 点的温度 /℃
B 点的温度 /℃
1
10
20
30.7
36.6
2
10
20
30.2
36.2
3
10
20
30.5
36.3
(1)分析数据可知,A、B 两点间存在温度差,因此猜想 一定是正确的。
(2)为了验证另一猜想,小明使打气筒与篮球 (选填“连接”或“不连接”),测出打气之前A、B 两点的温度,然后让活塞在相同时间内往复运动一定次数,测出 A、B 两点的温度;当观察到 A、B 两点的温度 (选填“相同”或“不同”)且 (选填“高于”“低于”或“等于”)
打气前的温度时,就说明另一猜想是正确
(3)打气筒内壁的热量是通过 的方式传递到外壁的;活塞在打气筒内向下运动时,
能转化为 能。
🌟思维挑战
1.2024 年 4 月 30 日,全球最大的压缩空气储能项目在我国并网发电,工作原理如图所示。在用电低谷时段利用电网多余电能驱动压缩机将空气压入储能室进行储能;在用电高峰时段高压空气被释放,使膨胀机转动,带动发电机产生电能输送至电网。下列说法正确的是( )
A.压缩空气是通过热传递的方式增加了空气的内能
B.用电低谷时段,空气被压缩机压缩,压缩机将机械能转化为电能
C.用电高峰时段,高压空气膨胀使膨胀机转动,将内能转化为机械能
D.改进技术和设备后,该装置可以成为永动机
2.中医是中国古代科学的瑰宝,对于下列情境的描述,正确的是( )
A.图甲:“艾灸”时,闻到艾草药香是因为分子不停地做无规则运动
B.图乙:“针灸”的针头做得尖是为了减小受力面积,从而增大压力
C.图丙:“拔火罐”时,玻璃罐能“吸附”在皮肤上是大气压的作用
D.图丁:“刮痧”时,皮肤温度升高是通过做功的方式改变物体内能
3.(2025九上·丰台期中)如图所示是小强做的四个实验,下列说法中正确的是( )
A.甲图中试管中的水沸腾后,水蒸气将塞子崩出,水蒸气的内能转化为塞子的机械能
B.乙图抽去玻璃板,两瓶气体混合,颜色变均匀,能说明分子永不停息地做无规则运动
C.丙图迅速下压活塞对筒内空气做功,使筒内空气内能增大,温度升高,硝化棉被点燃
D.丁图,当瓶塞跳起,瓶内出现白雾的过程,是因为瓶内水蒸气对瓶塞做功而内能增大
4.如图所示,气缸 A 内密封有压缩空气,活塞 B 被销钉 D 钉住,温度计 C 测量气缸内空气的温度。忽略活塞与气缸壁间的摩擦,把销钉 D 拔出后,将看到活塞B 向 (选填“左”或“右”)移动,温度计 C 的示数 (选填“升高”“降低”或“不变”),原因是 。
5.物理课上老师演示了如下的实验:首先将含有少量水的矿泉水瓶用橡胶塞子塞紧,如图甲所示;接着两手分别握住瓶的上、下部分,使劲拧瓶的下部使其严重变形,如图乙所示;继续拧瓶可以看到瓶塞飞出数米远,同时瓶口和瓶内出现白气,如图丙所示。请你利用学过的知识分析上述过程并解释现象产生的原因。
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