第13章 内能（知识清单）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理“内能”单元知识清单系统梳理了热量、比热容、分子动理论及内能改变等核心内容，通过分节整合概念定义、实验探究、公式应用与易错辨析，搭建从基础认知到综合应用的递进式学习支架。 清单以“知识点分层+实验方法标注+易错点突破”构建知识体系，如“比较物质吸热能力”实验明确控制变量法与转换法，培养科学思维。“特别提醒”区分热量与内能的过程量和状态量，“易错点分析”配对点训练，助力学生精准掌握，教师可据此优化教学，提升课堂实效。

第十三单元 内能 第1节 热量 比热容 知识点1、热量 1. 热传递 温度不同的物体相互接触，高温物体放热温度降低，低温物体吸热温度升高，直到两者温度相同，这个过程叫热传递。 热传递发生条件：存在温度差。 2. 热量 （1）定义：在热传递过程中，传递热的多少叫作热量，符号。 （2）单位：焦耳，简称焦，符号。 特别提醒：热量是过程量 只能说：物体吸收 / 放出热量； 不能说：物体 “含有、具有、拥有” 热量。 3. 影响物体吸热的因素 （1）同种物质：质量越大、升温越高，它吸收的热量就越多。 （2）不同物质：即使质量、升温相同，吸热多少一般不同。 知识点2：比较不同物质的吸热能力 1.实验方法：控制变量法、转换法。 转换法指通过相同规格的加热器加热相同时间，通过加热时间的长短来比较物体吸收热量的多少。 2.实验设计： （1）控制水和食用油的质量相等、初温相同，改变物体种类，比较升高相同温度时吸收热量的多少； （2）也可控制水和食用油的质量相等、初温相同，让物体吸收相同热量（即相同加热时间），比较升高的温度。 3.实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。说明物质的吸热能力和物质种类有关，体现了物质本身的一种特性。 特别提醒：实验中选用相同加热器的目的是：保证相同加热时间内，不同物质吸收的热量相同；酒精灯和电加热器都可使用，电加热器一般更容易保证相同放热功率，实验效果更好。 知识点3、比热容 1. 比热容 （1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时，吸收（或放出）的热量与它的质量和升高（或降低）的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 （2）公式及单位：；单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃） 2. 一些常见物质的比热容 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 水 4.2×10³ 铝 0.88×10³ 酒精 2.4×10³ 干泥土 约0.84×10³ 煤油 约2.1×10³ 铁、钢 0.46×10³ 冰 2.1×10³ 铜 0.39×10³ 色拉油 约1.97×10³ 水银 0.14×10³ 沙子 约0.92×10³ 铅 0.13×10³ 通过表格理解： （1）不同物质的比热容一般不同。 （2）常见的物质，水的比热容最大，是4.2×103J/(kg·℃)。 （3）物质的比热容与物质的种类有关，如水和冰的比热容不同。 （4）有个别的不同物质（例如：冰和煤油），其比热容相同。 易错提醒 （1）比热容是物质本身的特征，它的大小与物质的种类和物质存在的状态有关； （2）比热容与物体的质量大小、温度的变化以及物质吸热或放热的多少无关； （3）比热容大（小）表示物质吸热本领强（弱），物质温度难以改变（容易改变）。 3. 水的比热容 （1）大小： （2）物理意义：1kg 水，温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量。 （3）有关水比热容的利用 ①冷却和取暖。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。 ②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。 教材延伸：水比热容大的应用 （1）冷却和取暖。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。 （2）调节气温。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。 （3）冬季北方秧田，白天放水，夜晚灌水。 知识点4、热量的计算 1. 物质吸热时热量的计算 吸热：；t：表示末温，t0表示初温，△t表示末温减初温。 2. 物质放热时热量的计算 放热：。t：表示末温，t0表示初温，△t表示初温减末温。 特别提醒：进行热量计算时应注意的四个问题 （1）同一公式中各物理量的单位务必统一为国际单位：c→J/(kg·℃)，m→kg，△t→℃，Q→J。 （2）公式适用于物质状态不变时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。如果吸、放热过程中存在着物态变化，则不能使用这几个公式。例如冰熔化为水的过程，此时冰水混合物的温度没有变化，但需要从外界吸收热量。 （3）解题时要认真审题，注意文字叙述中升高t(℃)、升高了t(℃)、降低t(℃)、降低了t(℃)对应的是温度的改变量，而升高到t(℃)、降低到t(℃)对应的是物体的末温。 （4）计算液体的末温时，要考虑液体的沸点，末温不能超过沸点。 第2节 分子动理论的初步知识 知识点1、物质的构成 1.物质组成：常见物质（固体、液体、气体）都是由极其微小的分子、原子构成。 2.分子的大小：分子直径约，肉眼、普通光学显微镜无法直接看见分子，需电子显微镜观察。 3.分子数量：物体内分子数目极其巨大，一杯水中含有上亿亿个分子。 4.分子间存在间隙 比如将100mL水和100mL酒精混合后，总体积小于200mL，就是分子间存在间隙的体现。 特别提醒： （1）在研究与热学有关的问题时，微观粒子可以不必区分，都看作分子。 （2）肉眼能看见的灰尘、水雾、花粉颗粒都不是分子，属于宏观微小物体。 知识点2、分子热运动（重点） 1. 扩散现象 （1）定义：不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散。 （2）三类扩散实例： ① 气体扩散：闻到花香、闻到饭菜香味、二氧化氮气体扩散实验； ② 液体扩散：清水滴入红墨水，整杯水变红； ③ 固体扩散：铅块与金块压紧，多年后互相渗透。 （3）扩散本质：直接证明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动。 2. 分子热运动 （1）概念：分子的无规则运动叫做分子热运动。 （2）温度影响：温度越高，分子热运动越剧烈，扩散速度越快。例如：热水比冷水更容易染色；夏天花香比冬天更浓郁。 易错提醒：机械运动与分子热运动的对比 （1）机械运动：宏观物体整体运动（扫地灰尘飞扬、水流、风沙），肉眼可见； （2）分子热运动：微观分子自发无规则运动，肉眼不可见，以扩散为标志。 知识点3、分子间的作用力 1.核心知识：分子之间同时存在引力和斥力。 2.实验证明： (1)分子引力：两块干净铅块压紧后结合在一起，能悬挂重物；固体、液体很难被拉伸。 (2)分子斥力：固体、液体很难被压缩，挤压物体产生反弹力。 3.分子间距对作用力的影响： （1）分子间距等于平衡距离：引力 = 斥力，分子力合力为 0； （2）分子间距：斥力＞引力，分子力表现为斥力（压缩物体受阻）； （3）分子间距：引力＞斥力，分子力表现为引力（拉伸物体受阻）； （4）分子间距远大于：引力、斥力都几乎消失（气体分子间作用力可忽略）。 教材延伸：三态分子特点 物态 分子间距 分子间作用力 宏观特征 固态 很小 很大 有固定形状、固定体积，难压缩、难拉伸 液态 较小 较大 无固定形状，有固定体积，难压缩，易流动 气态 很大 几乎为 0 无固定形状、无固定体积，极易压缩、自由扩散 4. 总结：分子动理论的内容 （1）物质是由大量的分子或原子组成的； （2）构成物质的分子在不停地做无规则热运动； （3）分子间存在着引力和斥力。 第3节 内能 知识点1、内能 1. 内能定义 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. 两点关键结论 （1）一切物体在任何情况下都具有内能。 0℃的冰、零下低温的铁块都有内能，分子永不停息运动，一定存在分子动能。 （2）内能≠机械能： 机械能与物体宏观机械运动、高度有关；内能与物体微观分子运动、分子间距有关；二者无必然联系。 3. 影响内能大小的因素 （1）温度：同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大； （2）质量：同种物质、温度相同，质量越大，分子数量越多，内能越大； （3）状态：质量、温度相同，状态不同内能不同（例：0℃水内能＞0℃冰）； （4）物质种类：质量、温度、状态相同，不同物质内能不同。 特别提醒：热量是过程量，内能是状态量： （1）内能：可以说 “物体具有、含有内能”“改变内能”和“内能增大或减小”； （2）热量：只能说 “吸收、放出热量”，不能说 “含有热量”。 知识点2、热传递和内能的改变 1.热传递发生条件：两物体之间存在温度差； 2.热传递方向：内能从高温物体转移到低温物体；直到温度相等，热传递停止； （1）实质：内能的转移，能量形式不变，只是从一个物体转移到另一个物体； （2）热量：热传递过程中转移热的多少，符号，单位焦耳（J）。 特别提醒 （1）热传递传递的是内能，而不是温度； （2）物体吸热，内能增加；物体放热，内能减少。 知识点3、做功和内能的改变 1.外界对物体做功 → 物体内能增加，机械能转化为内能实例：搓手取暖、钻木取火、压缩空气引火仪、弯折铁丝发烫； 2.物体对外界做功 → 物体内能减少，内能转化为机械能实例：水蒸气冲开瓶塞、汽车发动机做功冲程、气球放气变冷。 3. 做功改变内能的实质：机械能与内能之间的相互转化。 教材延伸：压缩空气引火仪实验 下压活塞，活塞对筒内空气做功，空气内能增大、温度升高，点燃硝化棉，证明外界做功内能增加。 4. 做功和热传递改变物体内能的本质上是一致的。 易错点 01 混淆分子热运动与机械运动 【错因辨析】 分子热运动是微观分子的无规则运动，一切物质的分子都在永不停息地运动，这种运动自发进行，肉眼无法直接观察到，通常通过扩散现象体现其存在；而机械运动是宏观物体整体发生的位置改变，属于宏观层面的运动，肉眼可以直接观察到。很多同学会把宏观物体的运动当成分子热运动，比如会误认为扫地时看到的灰尘飞扬、风中飘扬的柳絮、阳光下看到的空气里尘埃飞舞这些现象是扩散现象，实际上这些都是宏观小颗粒的机械运动，不是分子的运动，不属于扩散。只有我们闻到气味、红墨水在水中散开这类肉眼看不到颗粒的彼此进入现象，才是分子热运动导致的扩散现象。 【对点训练】 1．（25-26九年级上·河南周口·期末）下列现象中，属于扩散现象的是（　　） A．春天，柳絮飞扬 B．夏天，荷花飘香 C．秋天，落叶纷飞 D．冬天，雪花飘飘 【答案】B 【详解】A．柳絮是宏观物体，柳絮飞扬是宏观物体的机械运动，不属于扩散，故A不符合题意； B．荷花飘香是花香分子不停做无规则运动，扩散到空气中被人感知，属于扩散现象，故B符合题意； C．落叶是宏观物体，落叶纷飞是宏观物体的机械运动，不属于扩散，故C不符合题意； D．雪花是宏观物体，雪花飘飘是宏观物体的机械运动，不属于扩散，故D不符合题意。 故选B。 2．（25-26九年级上·湖南娄底·期末）物理来源于生活，下列生活情景中，不属于扩散现象的是（　　） A．离桌子很远都能闻到大盘鸡的香味 B．打开瓶盖，可以闻到陈醋的味道 C．牡丹花开了，阳台上香气四溢 D．扫地时，看到灰尘四处飞舞 【答案】D 【详解】A．离桌子很远都能闻到大盘鸡的香味，是香味分子做无规则运动进入空气中，属于扩散现象，故A不符合题意； B．打开瓶盖闻到陈醋的味道，是陈醋分子做无规则运动扩散到空气中，属于扩散现象，故B不符合题意； C．牡丹花开后阳台上香气四溢，是花香分子做无规则运动扩散到空气中，属于扩散现象，故C不符合题意； D．灰尘是宏观的固体小颗粒，它的运动是机械运动，不是分子的无规则运动，不属于扩散现象，故D符合题意。 故选D。 易错点 02 分不清分子引力、斥力的存在条件 错因辨析 分子间的引力和斥力是同时存在的，并不是当分子间表现为引力时就不存在斥力，表现为斥力时就不存在引力，只是因为分子间距不同，引力和斥力的大小不同，导致对外表现出的合力不同。当分子间距小于平衡距离时，斥力大于引力，合力表现为斥力；当分子间距大于平衡距离时，引力大于斥力，合力表现为引力；只有当分子间距远大于10倍平衡距离时，引力和斥力都变得十分微弱，才可以近似忽略分子力，但二者依然不是完全消失。很多同学会错误认为“分子间表现为斥力时只有斥力，表现为引力时只有引力”，这是对分子间作用力存在条件的典型误解。 【对点训练】 3．如图所示为分子间作用力与距离关系的图像，r0表示引力和斥力大小相等时分子间的距离，F斥表示斥力曲线，F引表示引力曲线，F表示合力曲线。当r＞r0时，分子间的作用力表现为______。固体和液体很难被压缩，说明分子之间存在______，分子间的F斥和F引，都随r的增大而______。 【答案】 引力 斥力 减小 【详解】[1]由图得，当时，分子引力大于斥力，分子力间的作用力表现为引力。 [2]分子间存在斥力，因此固体和液体很难被压缩。 [3]分子间同存在的引力与斥力，分子引力和斥力都随距离r增大而减小。 4．（24-25九年级上·云南德宏·期末）如图甲所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。如图乙所示，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板。发现弹簧测力计示数变大，说明了分子间有引力。分子间的引力大小与哪些因素有关呢？爱思考的小明同学马上想到分子间的引力大小可能与分子种类有关，小明又找来了花生油进行探究，接下来的实验操作是________，若观察到________的现象，则说明分子间的引力大小与分子种类有关。 【答案】 将水换成花生油重复甲乙两图的操作 两次弹簧测力计示数变大的程度不同 【详解】[1]如图乙所示，将水槽内水换成花生油，一块表面很干净的玻璃板再放到恰好与花生油面相接触，重复上述实验，记下此时的示数。 [2]比较一块表面很干净的玻璃板分别放到恰好与花生油面，水面相接触时，用力向上拉玻璃板，两次弹簧测力计示数变大的程度。若观察到两次弹簧测力计示数变大的程度不同的现象，则说明分子间的引力大小与分子种类有关；若观察到两次弹簧测力计示数变大的程度相同的现象，则说明分子间的引力大小与分子种类无关。 易错点 03 误认为 0℃物体内能为零 【错因辨析】 一切分子都在永不停息地做无规则运动，因此物体内始终存在分子动能，0℃物体的分子同样做无规则热运动，依然具有内能，内能是物体本身固有的属性，任何温度下的物体都具有内能，不会因为温度降到0℃内能就变为零。 【对点训练】 5．（25-26九年级上·河南许昌·期末）关于内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰块内能为零 B．物体温度越高，内能一定越大 C．物体的内能增加，温度一定升高 D．做功和热传递都可以改变物体的内能 【答案】D 【详解】A．一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的冰块内能不为零。故A错误； B．物体的内能不仅与温度有关，还与质量、状态、物质种类等因素有关。温度越高的物体，内能不一定越大，故B错误； C．物体内能增加时，温度不一定升高。例如晶体熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变。故C错误； D．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。做功是能量的转化，热传递是能量的转移，二者都可以改变物体的内能。故D正确。 故选D。 6．（25-26九年级上·山东聊城·期末）如图所示，青铜冰鉴是我国战国时期一种兼具祭祀礼器与实用冷藏功能的青铜器。它是一种双层容器，外层为鉴，内层为缶。夏季，在鉴缶之间装冰块，就可对缶内食物起到降温的作用。下列说法正确的是（　　） A．冰块的温度低于，所以内能为0 B．冰在熔化过程中温度不变，内能增加 C．冰块在熔化过程中，比热容不变 D．缶内食物通过做功的方式改变内能 【答案】B 【详解】A．内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和，任何物体的分子都在不停地做无规则运动，都具有内能，冰块的温度即使低于0℃，其内能也不为0，故A错误； B．冰是晶体，在熔化过程中需要持续吸收热量，但温度保持在熔点0℃不变，吸收的热量使得物质的内能增加（主要表现为分子势能增加），从而由固态变为液态，故B正确； C．比热容是物质的一种特性，冰和水是同一种物质的不同状态，它们的比热容不同（冰的比热容约为，水的比热容为），冰在熔化成水的过程中，物质的状态发生改变，比热容也随之改变，故C错误； D．改变物体内能的方式有做功和热传递两种，缶内食物的温度高于周围的冰，食物通过热传递的方式向冰块放出热量，导致自身温度降低，内能减少，这个过程属于热传递，而不是做功，故D错误。 故选B。 易错点 04 分不清做功、热传递改变内能的实质 【错因辨析】 做功改变内能的实质是机械能和内能之间的相互转化，能量形式发生了改变；热传递改变内能的实质是内能在不同物体之间的转移，能量形式不发生改变，二者在改变物体内能上是等效的，但本质并不相同。 【对点训练】 7．（25-26九年级上·云南昆明·期末）下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（    ） A．寒冷的冬天，同学们用力搓手取暖 B．原始人类用“钻木取火”的方法取得火种 C．“天宫二号”返回地球进入大气层发热、发光 D．烹饪鲜美的牛肉时，把牛肉等食材放入沸腾的汤中烫熟 【答案】D 【详解】A．天冷时，两手相互搓揉，手掌发热，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是做功改变物体内能，故A错误； B．原始人类用“钻木取火”的方法取得火种，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是做功改变物体内能，故B错误； C．天宫二号返回地球进入大气层发热、发光，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，是做功改变物体内能，故C错误； D．烹饪鲜美的牛肉时，把牛肉等食材放入沸腾的汤中，牛肉吸收热量，内能增加，通过热传递的方式改变内能，故D正确。 故选D。 8．（25-26九年级上·广东梅州·期末）过春节时，同学们喜欢燃放鞭炮，一定要注意安全！有一种鞭炮，不需用火去点燃，只要稍用力将它甩向地面，鞭炮就可以爆响。鞭炮与地面发生碰撞时，通过_______的方式，使它的内能增大，这是______能转化为内能。爆燃后周围很快充满了火药的气味，这是一种_______现象。 【答案】 做功 机械 扩散 【详解】[1][2]鞭炮与地面发生碰撞时，对鞭炮做功，在此过程中，机械能转化为内能，鞭炮的内能增加，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。 [3]爆炸后能闻到火药的气味，这是由于分子在永不停息地做无规则运动，是扩散现象。 易错点 05 混淆温度、内能、热量三者关系 【错因辨析】 1. 温度升高，内能一定增加，但不一定是吸收了热量，还可能是做功改变了内能； 2. 物体吸热，温度不一定升高，比如晶体熔化过程、液体沸腾过程，吸热但温度保持不变；物体放热，温度也不一定降低，比如晶体凝固过程，放热温度不变； 3. 温度是状态量，只能说“温度是多少、升高或降低温度”，不能说“含有温度”；内能是状态量，只能说“具有、含有内能”“改变内能”；热量是过程量，只能说“吸收或放出热量”，不能说“含有、具有热量”。 【对点训练】 9．（25-26九年级上·甘肃天水·期末）关于内能，温度，热量的说法正确的是（     ） A．物体内能增加，温度一定升高 B．在热传递的过程中，热量从内能多的物体传递到内能少的物体 C．搓手手暖和是把机械能转化成内能 D．的冰水混合物内能为零 【答案】C 【详解】A．物体内能增加，温度不一定升高，例如晶体在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度保持不变，故A错误； B．在热传递的过程中，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，内能多的物体温度不一定高，所以热量不一定会从内能多的物体传递到内能少的物体，故B错误； C．搓手时两手克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使手的温度升高，内能增加，故C正确； D．一切物体在任何温度下都具有内能，所以0 ℃的冰水混合物也具有内能，故D错误。 故选C。 10．（25-26九年级上·山东烟台·期末）“热”字有多种含义，在物理学中有时表示温度、有时表示热量、有时表示内能。请写出下面几种情形中“热”字的含义：“物体吸热”中“热”是指________；“水被烧热”中“热”是指________；“摩擦生热”中“热”是指________。 【答案】 热量 温度 内能 【详解】[1]“物体吸热”是指物体在热传递过程中吸收热量，因此“热”表示热量。 [2]“水被烧热”是指水被加热后温度升高，物体冷热程度的改变，因此“热”表示温度。 [3]“摩擦生热”是指摩擦过程中物体的温度升高，内能增大，将机械能转化为内能，因此“热”表示内能。 易错点 06 对比热容概念理解错误 【错因辨析】 比热容是物质本身的一种固有属性，只和物质的种类、存在状态有关，和物体的质量大小、吸放热的多少、温度的变化量都没有关系，不会因为质量增加、吸收热量多或者温度升高就改变比热容的大小。很多同学会误认为物体质量越大、吸收热量越多，比热容就越大，这种理解是错误的。比如一桶水和一杯水，比热容大小是完全相同的；水降温凝固成冰后，存在状态改变，比热容才会发生变化。 【对点训练】 11．（25-26九年级上·山东烟台·期末）关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类有关 B．质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度变化大 C．水的比热容较大，因此用水作冷却剂利用了水吸热能力强的特点 D．1kg水的比热容比0.5kg水的比热容大 【答案】C 【详解】A．比热容是物质的特性，不仅与物质种类有关，还与物质的状态有关，故A错误； B．根据吸热公式，变形得，当质量相同、吸收热量相同时，比热容越大，温度变化越小，故B错误； C．水的比热容较大，说明水的吸热能力更强，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时能吸收更多热量，因此适合用作冷却剂，故C正确； D．比热容是物质的特性，与物体质量无关，因此1kg水和0.5kg水的比热容相等，故D错误。 故选C。 12．（25-26九年级上·安徽亳州·期中）根据表中的数据判断，下列说法中正确的是（　　） 不同物质的比热容 物质 比热容c/[J▪（kg·°C）-1] 水 4.2×103 煤油 2.1×103 沙石 约0.92×103 A．质量相同的水和沙石吸收相等的热量，沙石的温度升高得较多 B．将一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 C．煤油的比热容表示煤油的温度升高1°C吸收的热量是2.1×103 D．质量、温度均相等的水和煤油，升高相同的温度，煤油吸收的热量较多 【答案】A 【详解】A． 根据公式 可知，当质量 相同且吸收热量 相等时，比热容 较小的物质温度变化更大。沙石的比热容小于水的比热容，因此沙石温度升高得更多，故A正确； B． 比热容是物质的特性，与质量无关。倒出一半水后，剩余水的比热容仍为 ，故B错误； C． 煤油的比热容 表示1kg煤油在温度升高或降低1°C所吸收或放出的热量是 ，故C错误； D． 根据公式 ，当质量 、升高的温度 相同时，比热容 更大的物质吸收热量更多。水的比热容大于煤油，因此水吸收的热量更多，故D错误。 故选A。 易错点 07 热量计算忽略温度变化量 【错因辨析】 热量计算公式Q=cmΔt中，Δt代表物体的温度变化量，很多同学审题时会误把题目给出的末温或初温当作温度变化量代入计算，导致结果出错。在审题时要特别注意题干的文字描述：“升高t℃”“升高了t℃”“降低t℃”“降低了t℃”对应的才是温度变化量Δt=t；而“升高到t℃”“降低到t℃”给出的是末温，需要用末温减去初温才能得到温度变化量Δt，不能直接把给出的末温当作Δt代入计算。 13．（25-26九年级上·安徽马鞍山·期末）将2kg、80℃的热水与1kg、20℃的冷水混合，不计热量损失，达到热平衡时，混合液体的温度为_______℃。 【答案】60 【详解】不计热量损失，冷水吸收的热量等于热水放出的热量，即 根据热平衡方程，设混合后温度为，则 代入数据为 解得，因此，混合液体的温度为。 14．（25-26九年级上·安徽池州·期末）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。在标准大气压下，完全燃烧1.5kg的秸秆煤放出的热量若完全被质量为100kg，初温为30℃的水吸收，可使水温升高到______℃[已知，]。 【答案】100 【详解】秸秆煤的质量为，热值，水的质量为，比热容，初温。 秸秆煤完全燃烧放出的热量 这些热量完全被水吸收，故水吸收的热量 水吸收热量后升高的温度 理论末温 但在标准大气压下，水的沸点为 ，因此水温实际只能升高到。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十三单元 内能 第1节 热量 比热容 知识点1、热量 1. 热传递 温度不同的物体相互接触，高温物体 温度 ，低温物体 温度 ，直到两者温度 ，这个过程叫热传递。 热传递发生条件：存在 。 2. 热量 （1）定义：在热传递过程中，传递 叫作热量，符号 。 （2）单位： ，简称焦，符号 。 特别提醒：热量是过程量 只能说：物体吸收 / 放出热量； 不能说：物体 “含有、具有、拥有” 热量。 3. 影响物体吸热的因素 （1）同种物质：质量越 、升温越 ，它吸收的热量就越 。 （2）不同物质：即使质量、升温相同，吸热多少一般不同。 知识点2：比较不同物质的吸热能力 1.实验方法：控制变量法、转换法。 转换法指通过相同规格的加热器加热相同时间，通过加热时间的长短来比较物体 热量的多少。 2.实验设计： （1）控制水和食用油的质量相等、初温相同，改变物体种类，比较 时吸收热量的多少； （2）也可控制水和食用油的质量相等、初温相同，让物体 （即相同加热时间），比较升高的温度。 3.实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同。说明物质的吸热能力和物质 有关，体现了物质本身的一种特性。 特别提醒：实验中选用相同加热器的目的是：保证相同加热时间内，不同物质吸收的热量相同；酒精灯和电加热器都可使用，电加热器一般更容易保证相同放热功率，实验效果更好。 知识点3、比热容 1. 比热容 （1）定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时， （或放出）的 与它的 和升高（或降低）的 乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号 表示。 （2）公式及单位：；单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃） 2. 一些常见物质的比热容 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 物质 比热容c/[J·(kg·℃)-1] 水 4.2×10³ 铝 0.88×10³ 酒精 2.4×10³ 干泥土 约0.84×10³ 煤油 约2.1×10³ 铁、钢 0.46×10³ 冰 2.1×10³ 铜 0.39×10³ 色拉油 约1.97×10³ 水银 0.14×10³ 沙子 约0.92×10³ 铅 0.13×10³ 通过表格理解： （1）不同物质的比热容一般不同。 （2）常见的物质，水的比热容最大，是4.2×103J/(kg·℃)。 （3）物质的比热容与物质的种类有关，如水和冰的比热容不同。 （4）有个别的不同物质（例如：冰和煤油），其比热容相同。 易错提醒 （1）比热容是物质本身的特征，它的大小与物质的种类和物质存在的状态有关； （2）比热容与物体的质量大小、温度的变化以及物质吸热或放热的多少无关； （3）比热容大（小）表示物质吸热本领强（弱），物质温度难以改变（容易改变）。 3. 水的比热容 （1）大小： （2）物理意义：1kg 水，温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量。 （3）有关水比热容的利用 ① 。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。 ② 。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。 教材延伸：水比热容大的应用 （1）冷却和取暖。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。 （2）调节气温。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。 （3）冬季北方秧田，白天放水，夜晚灌水。 知识点4、热量的计算 1. 物质吸热时热量的计算 吸热：；t：表示末温，t0表示初温，△t表示末温减初温。 2. 物质放热时热量的计算 放热：。t：表示末温，t0表示初温，△t表示初温减末温。 特别提醒：进行热量计算时应注意的四个问题 （1）同一公式中各物理量的单位务必统一为国际单位：c→J/(kg·℃)，m→kg，△t→℃，Q→J。 （2）公式适用于物质状态不变时物体升温(或降温)过程中吸热(或放热)的计算。如果吸、放热过程中存在着物态变化，则不能使用这几个公式。例如冰熔化为水的过程，此时冰水混合物的温度没有变化，但需要从外界吸收热量。 （3）解题时要认真审题，注意文字叙述中升高t(℃)、升高了t(℃)、降低t(℃)、降低了t(℃)对应的是温度的改变量，而升高到t(℃)、降低到t(℃)对应的是物体的末温。 （4）计算液体的末温时，要考虑液体的沸点，末温不能超过沸点。 第2节 分子动理论的初步知识 知识点1、物质的构成 1.物质组成：常见物质（固体、液体、气体）都是由极其微小的 、 构成。 2.分子的大小：分子直径约，肉眼、普通光学显微镜无法直接看见分子，需电子显微镜观察。 3.分子数量：物体内分子数目极其巨大，一杯水中含有上亿亿个分子。 4.分子间存在间隙 比如将100mL水和100mL酒精混合后，总体积小于200mL，就是分子间存在间隙的体现。 特别提醒： （1）在研究与热学有关的问题时，微观粒子可以不必区分，都看作分子。 （2）肉眼能看见的灰尘、水雾、花粉颗粒都不是分子，属于宏观微小物体。 知识点2、分子热运动（重点） 1. 扩散现象 （1）定义： 相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散。 （2）三类扩散实例： ① 气体扩散：闻到花香、闻到饭菜香味、二氧化氮气体扩散实验； ② 液体扩散：清水滴入红墨水，整杯水变红； ③ 固体扩散：铅块与金块压紧，多年后互相渗透。 （3）扩散本质：直接证明一切物质的分子都在 做无规则运动。 2. 分子热运动 （1）概念：分子的 叫做分子热运动。 （2）温度影响：温度越 ，分子热运动越 ，扩散速度越 。例如：热水比冷水更容易染色；夏天花香比冬天更浓郁。 易错提醒：机械运动与分子热运动的对比 （1）机械运动：宏观物体整体运动（扫地灰尘飞扬、水流、风沙），肉眼可见； （2）分子热运动：微观分子自发无规则运动，肉眼不可见，以扩散为标志。 知识点3、分子间的作用力 1.核心知识：分子之间同时存在 和 。 2.实验证明： (1)分子引力：两块干净铅块压紧后结合在一起，能悬挂重物；固体、液体很难被拉伸。 (2)分子斥力：固体、液体很难被压缩，挤压物体产生反弹力。 3.分子间距对作用力的影响： （1）分子间距等于平衡距离：引力 = 斥力，分子力合力为 0； （2）分子间距：斥力＞引力，分子力表现为 （压缩物体受阻）； （3）分子间距：引力＞斥力，分子力表现为 （拉伸物体受阻）； （4）分子间距远大于：引力、斥力都几乎 （气体分子间作用力可忽略）。 教材延伸：三态分子特点 物态 分子间距 分子间作用力 宏观特征 固态 很小 很大 有固定形状、固定体积，难压缩、难拉伸 液态 较小 较大 无固定形状，有固定体积，难压缩，易流动 气态 很大 几乎为 0 无固定形状、无固定体积，极易压缩、自由扩散 4. 总结：分子动理论的内容 （1）物质是由大量的 或 组成的； （2）构成物质的分子在 ； （3）分子间存在着 和 。 第3节 内能 知识点1、内能 1. 内能定义 构成物体的 ，其热运动的 与 的总和，叫做物体的内能。 2. 两点关键结论 （1）一切物体在任何情况下都具有 。 0℃的冰、零下低温的铁块都有内能，分子永不停息运动，一定存在分子动能。 （2）内能≠机械能： 机械能与物体宏观机械运动、高度有关；内能与物体微观分子运动、分子间距有关；二者无必然联系。 3. 影响内能大小的因素 （1）温度：同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越 ； （2）质量：同种物质、温度相同，质量越大，分子数量越多，内能越 ； （3）状态：质量、温度相同，状态不同内能 （例：0℃水内能＞0℃冰）； （4）物质种类：质量、温度、状态相同，不同物质内能不同。 特别提醒：热量是过程量，内能是状态量： （1）内能：可以说 “物体具有、含有内能”“改变内能”和“内能增大或减小”； （2）热量：只能说 “吸收、放出热量”，不能说 “含有热量”。 知识点2、热传递和内能的改变 1.热传递发生条件：两物体之间存在 ； 2.热传递方向：内能从 物体转移到 物体；直到温度相等，热传递停止； （1）实质：内能的转移，能量形式不变，只是从一个物体转移到另一个物体； （2）热量：热传递过程中转移 的多少，符号 ，单位 。 特别提醒 （1）热传递传递的是内能，而不是温度； （2）物体吸热，内能增加；物体放热，内能减少。 知识点3、做功和内能的改变 1.外界对物体做功 → 物体内能 ，机械能转化为内能实例：搓手取暖、钻木取火、压缩空气引火仪、弯折铁丝发烫； 2.物体对外界做功 → 物体内能 ，内能转化为机械能实例：水蒸气冲开瓶塞、汽车发动机做功冲程、气球放气变冷。 3. 做功改变内能的实质： 与 之间的相互转化。 教材延伸：压缩空气引火仪实验 下压活塞，活塞对筒内空气做功，空气内能增大、温度升高，点燃硝化棉，证明外界做功内能增加。 4. 做功和热传递改变物体内能的本质上是一致的。 易错点 01 混淆分子热运动与机械运动 【错因辨析】 分子热运动是微观分子的无规则运动，一切物质的分子都在永不停息地运动，这种运动自发进行，肉眼无法直接观察到，通常通过扩散现象体现其存在；而机械运动是宏观物体整体发生的位置改变，属于宏观层面的运动，肉眼可以直接观察到。很多同学会把宏观物体的运动当成分子热运动，比如会误认为扫地时看到的灰尘飞扬、风中飘扬的柳絮、阳光下看到的空气里尘埃飞舞这些现象是扩散现象，实际上这些都是宏观小颗粒的机械运动，不是分子的运动，不属于扩散。只有我们闻到气味、红墨水在水中散开这类肉眼看不到颗粒的彼此进入现象，才是分子热运动导致的扩散现象。 【对点训练】 1．（25-26九年级上·河南周口·期末）下列现象中，属于扩散现象的是（　　） A．春天，柳絮飞扬 B．夏天，荷花飘香 C．秋天，落叶纷飞 D．冬天，雪花飘飘 2．（25-26九年级上·湖南娄底·期末）物理来源于生活，下列生活情景中，不属于扩散现象的是（　　） A．离桌子很远都能闻到大盘鸡的香味 B．打开瓶盖，可以闻到陈醋的味道 C．牡丹花开了，阳台上香气四溢 D．扫地时，看到灰尘四处飞舞 易错点 02 分不清分子引力、斥力的存在条件 错因辨析 分子间的引力和斥力是同时存在的，并不是当分子间表现为引力时就不存在斥力，表现为斥力时就不存在引力，只是因为分子间距不同，引力和斥力的大小不同，导致对外表现出的合力不同。当分子间距小于平衡距离时，斥力大于引力，合力表现为斥力；当分子间距大于平衡距离时，引力大于斥力，合力表现为引力；只有当分子间距远大于10倍平衡距离时，引力和斥力都变得十分微弱，才可以近似忽略分子力，但二者依然不是完全消失。很多同学会错误认为“分子间表现为斥力时只有斥力，表现为引力时只有引力”，这是对分子间作用力存在条件的典型误解。 【对点训练】 3．如图所示为分子间作用力与距离关系的图像，r0表示引力和斥力大小相等时分子间的距离，F斥表示斥力曲线，F引表示引力曲线，F表示合力曲线。当r＞r0时，分子间的作用力表现为______。固体和液体很难被压缩，说明分子之间存在______，分子间的F斥和F引，都随r的增大而______。 4．（24-25九年级上·云南德宏·期末）如图甲所示，把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，读出测力计的示数。如图乙所示，使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板。发现弹簧测力计示数变大，说明了分子间有引力。分子间的引力大小与哪些因素有关呢？爱思考的小明同学马上想到分子间的引力大小可能与分子种类有关，小明又找来了花生油进行探究，接下来的实验操作是________，若观察到________的现象，则说明分子间的引力大小与分子种类有关。 易错点 03 误认为 0℃物体内能为零 【错因辨析】 一切分子都在永不停息地做无规则运动，因此物体内始终存在分子动能，0℃物体的分子同样做无规则热运动，依然具有内能，内能是物体本身固有的属性，任何温度下的物体都具有内能，不会因为温度降到0℃内能就变为零。 【对点训练】 5．（25-26九年级上·河南许昌·期末）关于内能，下列说法正确的是（　　） A．0℃的冰块内能为零 B．物体温度越高，内能一定越大 C．物体的内能增加，温度一定升高 D．做功和热传递都可以改变物体的内能 6．（25-26九年级上·山东聊城·期末）如图所示，青铜冰鉴是我国战国时期一种兼具祭祀礼器与实用冷藏功能的青铜器。它是一种双层容器，外层为鉴，内层为缶。夏季，在鉴缶之间装冰块，就可对缶内食物起到降温的作用。下列说法正确的是（　　） A．冰块的温度低于，所以内能为0 B．冰在熔化过程中温度不变，内能增加 C．冰块在熔化过程中，比热容不变 D．缶内食物通过做功的方式改变内能 易错点 04 分不清做功、热传递改变内能的实质 【错因辨析】 做功改变内能的实质是机械能和内能之间的相互转化，能量形式发生了改变；热传递改变内能的实质是内能在不同物体之间的转移，能量形式不发生改变，二者在改变物体内能上是等效的，但本质并不相同。 【对点训练】 7．（25-26九年级上·云南昆明·期末）下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（    ） A．寒冷的冬天，同学们用力搓手取暖 B．原始人类用“钻木取火”的方法取得火种 C．“天宫二号”返回地球进入大气层发热、发光 D．烹饪鲜美的牛肉时，把牛肉等食材放入沸腾的汤中烫熟 8．（25-26九年级上·广东梅州·期末）过春节时，同学们喜欢燃放鞭炮，一定要注意安全！有一种鞭炮，不需用火去点燃，只要稍用力将它甩向地面，鞭炮就可以爆响。鞭炮与地面发生碰撞时，通过_______的方式，使它的内能增大，这是______能转化为内能。爆燃后周围很快充满了火药的气味，这是一种_______现象。 易错点 05 混淆温度、内能、热量三者关系 【错因辨析】 1. 温度升高，内能一定增加，但不一定是吸收了热量，还可能是做功改变了内能； 2. 物体吸热，温度不一定升高，比如晶体熔化过程、液体沸腾过程，吸热但温度保持不变；物体放热，温度也不一定降低，比如晶体凝固过程，放热温度不变； 3. 温度是状态量，只能说“温度是多少、升高或降低温度”，不能说“含有温度”；内能是状态量，只能说“具有、含有内能”“改变内能”；热量是过程量，只能说“吸收或放出热量”，不能说“含有、具有热量”。 【对点训练】 9．（25-26九年级上·甘肃天水·期末）关于内能，温度，热量的说法正确的是（     ） A．物体内能增加，温度一定升高 B．在热传递的过程中，热量从内能多的物体传递到内能少的物体 C．搓手手暖和是把机械能转化成内能 D．的冰水混合物内能为零 10．（25-26九年级上·山东烟台·期末）“热”字有多种含义，在物理学中有时表示温度、有时表示热量、有时表示内能。请写出下面几种情形中“热”字的含义：“物体吸热”中“热”是指________；“水被烧热”中“热”是指________；“摩擦生热”中“热”是指________。 易错点 06 对比热容概念理解错误 【错因辨析】 比热容是物质本身的一种固有属性，只和物质的种类、存在状态有关，和物体的质量大小、吸放热的多少、温度的变化量都没有关系，不会因为质量增加、吸收热量多或者温度升高就改变比热容的大小。很多同学会误认为物体质量越大、吸收热量越多，比热容就越大，这种理解是错误的。比如一桶水和一杯水，比热容大小是完全相同的；水降温凝固成冰后，存在状态改变，比热容才会发生变化。 【对点训练】 11．（25-26九年级上·山东烟台·期末）关于比热容，下列说法正确的是（　　） A．比热容是物质的一种特性，只与物质的种类有关 B．质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度变化大 C．水的比热容较大，因此用水作冷却剂利用了水吸热能力强的特点 D．1kg水的比热容比0.5kg水的比热容大 12．（25-26九年级上·安徽亳州·期中）根据表中的数据判断，下列说法中正确的是（　　） 不同物质的比热容 物质 比热容c/[J▪（kg·°C）-1] 水 4.2×103 煤油 2.1×103 沙石 约0.92×103 A．质量相同的水和沙石吸收相等的热量，沙石的温度升高得较多 B．将一杯水倒出一半，杯内剩余水的比热容变小 C．煤油的比热容表示煤油的温度升高1°C吸收的热量是2.1×103 D．质量、温度均相等的水和煤油，升高相同的温度，煤油吸收的热量较多 易错点 07 热量计算忽略温度变化量 【错因辨析】 热量计算公式Q=cmΔt中，Δt代表物体的温度变化量，很多同学审题时会误把题目给出的末温或初温当作温度变化量代入计算，导致结果出错。在审题时要特别注意题干的文字描述：“升高t℃”“升高了t℃”“降低t℃”“降低了t℃”对应的才是温度变化量Δt=t；而“升高到t℃”“降低到t℃”给出的是末温，需要用末温减去初温才能得到温度变化量Δt，不能直接把给出的末温当作Δt代入计算。 13．（25-26九年级上·安徽马鞍山·期末）将2kg、80℃的热水与1kg、20℃的冷水混合，不计热量损失，达到热平衡时，混合液体的温度为_______℃。 14．（25-26九年级上·安徽池州·期末）农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤。在标准大气压下，完全燃烧1.5kg的秸秆煤放出的热量若完全被质量为100kg，初温为30℃的水吸收，可使水温升高到______℃[已知，]。 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