12.1 内能（分层作业）物理新教材沪粤版九年级上册

**基本信息** 本同步练习通过A、B、C三层设计，以物理观念为基础，科学思维为进阶，科学探究为拓展，构建从单一知识点巩固到综合应用的知识路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组|内能、改变内能的方式|基础概念辨析，如-5℃冰的分子动能判断，直接对应物理观念要素| |B组|内能与温度、物态变化关系|结合《天工开物》实例（炒蒸油料）及实验情境（铜制冰鉴），体现科学思维的分析推理| |C组|内能与机械能转化、实验探究|通过冰粒下落、火箭发射等综合场景分析，及露点测量实验，落实科学探究与质疑创新|

12.1 内能 目 录 A组 巩固过关 知识点1：内能 知识点2：改变内能的方式 B组 能力进阶 C组 思维拔高 内能知识点1 1．-5℃的冰________（选填“具有”或“不具有”）分子动能，冰吸热熔化前，具有的分子动能________（选填“增多”、“减少”或“不变”）。 2．炎热的夏天，小明将一瓶水放入冰箱的冷冻室，一段时间后放入冰箱的水已冻成了冰块，在结冰的过程中，温度___________。内能___________（均选填“增大”“减小”或“不变”）。 改变内能的方式知识点2 3．明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜，文火慢炒，透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于___________（选填“做功”或“热传递”）；“透出香气”属于___________现象。 4．用打气筒给自行车轮胎打气，打完后摸一摸打气筒的外壁，发现外壁变热了。小刚认为原因是在打气过程中，活塞与筒壁上下摩擦，通过________的方式使筒壁内能增大而变热；小红则认为原因是打气的过程中，活塞压缩空气做功，使空气的内能增大，温度升高，再通过________的方式使筒壁变热。根据小红的理由，打气筒的________（选填“上部”或“下部”）温度应该更高。 5．如图所示，《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景。下列改变内能的方式与其一致的是（   ） A．反复捶打铁片，铁片变热 B．钻木取火 C．冬天时搓手取暖 D．冰袋降温 6．如图所示是曾侯乙墓曾出土过的一种铜制冰鉴，这种冰鉴有内外两层，外为一方鉴，内装一方壶，盛夏之时方鉴盛冰，方壶就能保存食物或酒水。下列说法中正确的是（     ） A．方鉴中的冰温度很低，内能为零 B．冰块熔化成水的过程中，内能增大 C．热传递发生的方向是从冰块到食物 D．食物降温的过程中，食物内能增大 7．《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜，在此过程中，下列说法正确的是（     ） A．热量可能由温度较低的石勺传递给温度较高的铁水 B．盛铁水的石勺温度升高，这是通过做功改变石勺的内能 C．铁水凝固的过程中，温度不变，内能也不变 D．铁水冷却凝固成釜后，釜的内能不为零 8．端碗时很烫手，是通过________方式增加了手的内能。“钻木”能“取火”，说明________可以改变物体的内能，其中发生的能量转化是机械能转化为________能。 9．学习了“分子动理论”有关知识后，小林同学设计并完成了下面的实验。请你仔细分析，帮助他完成下面的问题。 (1)在瓶子里装有一些水，用力打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能将_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；继续打气，当瓶塞跳起时，你会看到瓶内出现了_________； (2)配有活塞的厚玻璃筒里放一小团棉花，迅速向下压活塞，可以看到棉花燃烧，这个实验说明活塞对空气_________，使瓶内空气的内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 10．如图所示，图A是汽油机的________冲程，与它改变内能方式相同的是_________图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到，则每秒钟做功的次数为_________次。 11．小华在学校科技节活动中展示的动力小船如图所示。玻璃瓶中的水吸热产生的大量水蒸气从吸管中冲出时，小船就能向前运动。 (1)加热后，玻璃瓶中的水温度升高，改变水内能的方式是________________；玻璃瓶中的水吸收热量后变成水蒸气，这个过程属于__________（填物态变化名称）。 (2)当大量水蒸气从吸管冲出时，__________能转化为小船的机械能。 (3)当玻璃瓶中的水蒸气向后高速喷出时，小船会向前运动，这说明物体间力的作用是__________的；小船由静止变为运动，说明力可以改变物体的__________________。 12．小杰同学在家中制作简易热机模型如图所示，易拉罐中装有适量的水，点燃酒精灯，有蒸汽喷出时，风车就会转动起来。利用酒精灯加热，使水的________增大（填能量形式）；蒸汽膨胀喷出对风车________，蒸汽的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 13．请分析在以下过程中，冰粒、火箭箭体、子弹和图钉的内能是在增大还是减小？机械能在增大还是减小？ ①云中形成的冰粒在下落中，温度渐渐升高变成了雨滴。②火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高。③子弹击中一块木板，温度升高。④把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上匀速来回摩擦，温度升高。下列说法不正确的是（     ） A．冰粒的内能增大，机械能减小 B．火箭箭体的内能增大，机械能增大 C．子弹的内能增大，机械能减小 D．图钉的内能增大，机械能减小 14．小明查阅资料了解到：水蒸气遇到物体表面温度低于或等于某一温度值时才会液化成小水珠，该温度值称为露点。为了测量不同环境下的露点，小明往金属杯中加入适量的水，如图甲所示，逐步加入少量冰块并搅拌；当杯壁刚出现均匀细小水珠时，如图乙，立即读出温度计示数，此时水温近似等于露点，同时记录室温和相对湿度。经过一段时间的多次实验，记录数据如下表。 室温（） 相对湿度（%） 露点（） 25.0 73 20.0 25.0 82 22.1 25.0 93 24.0 30.0 77 25.0 30.0 91 28.1 (1)实验时，冰熔化会________（选填“吸收”“放出”）热量。由于发生热传递，金属杯的内能________（选填“变大”“不变”“变小”）； (2)某天小明家中的温度和湿度如图丙所示，若瓷砖温度为23.0℃，则瓷砖________（选填“会”“不会”）出现小水珠。 15．为了探究做功与物体内能变化的关系，某小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小风扇等进行实验，如图所示： (1)该实验通过____________来反映气体内能的变化，这里所用的研究方法是____________； (2)图乙中，用手按压活塞快速打气的目的是对气体___________； (3)图丙中，打开喷嘴处的阀门，喷雾器前的小风扇转动，此时气体的___________能转化为小风扇的___________能； (4)比较甲和乙图可知，外界对气体做功，气体内能____________，比较乙和丙两图可知，气体对外做功，气体内能___________。（增加、减少、不变） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.1 内能 目 录 A组 巩固过关 知识点1：内能 知识点2：改变内能的方式 B组 能力进阶 C组 思维拔高 内能知识点1 1．-5℃的冰________（选填“具有”或“不具有”）分子动能，冰吸热熔化前，具有的分子动能________（选填“增多”、“减少”或“不变”）。 【答案】 具有 增多 【详解】任何物质的分子都在做无规则运动，所以都具有分子动能，因此-5℃的冰具有分子动能。 冰吸热熔化前温度不断升高，分子无规则运动速度增大，所以分子动能增多。 2．炎热的夏天，小明将一瓶水放入冰箱的冷冻室，一段时间后放入冰箱的水已冻成了冰块，在结冰的过程中，温度___________。内能___________（均选填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 不变 减小 【详解】水结成冰属于晶体的凝固过程，冰是晶体，晶体在凝固的过程中，会持续向外放出热量，内能减小，但温度会保持在凝固点不变，因此结冰过程中温度不变。 改变内能的方式知识点2 3．明代《天工开物》中记载“取诸麻、菜子入釜，文火慢炒，透出香气”。用“文火”改变内能的方式属于___________（选填“做功”或“热传递”）；“透出香气”属于___________现象。 【答案】 热传递 扩散 【详解】文火加热炒制，是火焰的热量传递给食材，通过热传递增大物体内能；因香气分子运动到空气中属于不同物质彼此进入对方的现象，故为扩散现象。 4．用打气筒给自行车轮胎打气，打完后摸一摸打气筒的外壁，发现外壁变热了。小刚认为原因是在打气过程中，活塞与筒壁上下摩擦，通过________的方式使筒壁内能增大而变热；小红则认为原因是打气的过程中，活塞压缩空气做功，使空气的内能增大，温度升高，再通过________的方式使筒壁变热。根据小红的理由，打气筒的________（选填“上部”或“下部”）温度应该更高。 【答案】 做功 热传递 下部 【详解】活塞与筒壁摩擦时，摩擦力对筒壁做功，这是通过做功的方式增大筒壁内能； 被活塞压缩后内能增大、温度升高的空气，和温度相对更低的筒壁存在温度差，会通过热传递的方式把热量传给筒壁，让筒壁升温； 打气时活塞压缩空气的区域是打气筒的下部，高温的空气集中在筒的下半部分，因此打气筒的下部温度会更高。 5．如图所示，《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景。下列改变内能的方式与其一致的是（   ） A．反复捶打铁片，铁片变热 B．钻木取火 C．冬天时搓手取暖 D．冰袋降温 【答案】D 【详解】ABC．反复捶打铁片、钻木取火和冬天时搓手取暖都是通过做功的方式改变物体内能的，故ABC不符合题意； D．冰袋降温是通过热传递的方式改变内能的，与“炒蒸油料”改变物体内能的方式一致，故D符合题意。 故选D。 6．如图所示是曾侯乙墓曾出土过的一种铜制冰鉴，这种冰鉴有内外两层，外为一方鉴，内装一方壶，盛夏之时方鉴盛冰，方壶就能保存食物或酒水。下列说法中正确的是（     ） A．方鉴中的冰温度很低，内能为零 B．冰块熔化成水的过程中，内能增大 C．热传递发生的方向是从冰块到食物 D．食物降温的过程中，食物内能增大 【答案】B 【详解】A．一切物体在任何温度下都具有内能，方鉴中的冰虽然温度较低，但内能不为零，故A错误； B．冰块熔化成水的过程中吸收热量，内能增大，故B正确； C．食物的温度高于冰块，热传递的方向是从食物到冰块，故C错误； D．食物降温的过程中放出热量，内能减小，故D错误。 故选B。 7．《天工开物》记录了我国古代的传统手工技术。如图所示是匠人正在将铁水凝固成釜，在此过程中，下列说法正确的是（     ） A．热量可能由温度较低的石勺传递给温度较高的铁水 B．盛铁水的石勺温度升高，这是通过做功改变石勺的内能 C．铁水凝固的过程中，温度不变，内能也不变 D．铁水冷却凝固成釜后，釜的内能不为零 【答案】D 【详解】A．热量只能自发地从高温物体传向低温物体，故A错误； B．盛铁水的石勺温度升高，是因为从铁水吸收热量，这是通过热传递改变石勺的内能，故B错误； C．铁水是晶体，凝固过程中温度不变，但会放出热量，内能减小，故C错误； D．任何物体在任何温度下都具有内能，铁釜冷却凝固后温度虽降低，但分子仍在运动，其内能不为零，故D正确。 故选D。 8．端碗时很烫手，是通过________方式增加了手的内能。“钻木”能“取火”，说明________可以改变物体的内能，其中发生的能量转化是机械能转化为________能。 【答案】 热传递 做功 内 【详解】端碗时碗的热量传递到手上，该过程是通过热传递增加手的内能；钻木过程中克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使木头温度升高达到着火点，说明做功可以改变物体的内能，对应能量转化是机械能转化为内能。 9．学习了“分子动理论”有关知识后，小林同学设计并完成了下面的实验。请你仔细分析，帮助他完成下面的问题。 (1)在瓶子里装有一些水，用力打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能将_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；继续打气，当瓶塞跳起时，你会看到瓶内出现了_________； (2)配有活塞的厚玻璃筒里放一小团棉花，迅速向下压活塞，可以看到棉花燃烧，这个实验说明活塞对空气_________，使瓶内空气的内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】(1) 增大 白气 (2) 做功 增大 【详解】（1）瓶塞未跳起前，用力打气是外界对瓶内气体做功，根据做功可以改变物体内能的规律，外界对物体做功，物体内能增大，因此瓶内气体内能增大。 瓶塞跳起时，瓶内气体对瓶塞做功，自身内能减小、温度降低，瓶内的水蒸气遇冷液化形成大量小水滴，也就是肉眼可见的白气。 （2）迅速向下压活塞时，活塞压缩筒内的空气，属于对空气做功的过程；外界对空气做功，空气的内能增大、温度升高，达到棉花的燃点后棉花就会燃烧。 10．如图所示，图A是汽油机的________冲程，与它改变内能方式相同的是_________图所示的演示实验；行驶时汽油机的飞轮的转数可以达到，则每秒钟做功的次数为_________次。 【答案】 做功 C 30 【详解】[1]图A中，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。 [2] 图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；C图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是C实验；且汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是B图。 [3]飞轮转速是 表示每秒飞轮转动60圈，要经过120个冲程，对外做功30次。 11．小华在学校科技节活动中展示的动力小船如图所示。玻璃瓶中的水吸热产生的大量水蒸气从吸管中冲出时，小船就能向前运动。 (1)加热后，玻璃瓶中的水温度升高，改变水内能的方式是________________；玻璃瓶中的水吸收热量后变成水蒸气，这个过程属于__________（填物态变化名称）。 (2)当大量水蒸气从吸管冲出时，__________能转化为小船的机械能。 (3)当玻璃瓶中的水蒸气向后高速喷出时，小船会向前运动，这说明物体间力的作用是__________的；小船由静止变为运动，说明力可以改变物体的__________________。 【答案】(1) 热传递 汽化 (2)内 (3) 相互 运动状态 【详解】（1）改变内能的方式分为做功和热传递，加热使水温度升高，是通过热传递改变水的内能。 物质由液态变为气态的物态变化是汽化，水变为水蒸气符合液态变气态的过程，因此属于汽化。 （2）水蒸气具有内能，从吸管冲出时，水蒸气的内能转化为小船的机械能。 （3）水蒸气向后喷出，小船获得向前的反作用力向前运动，说明物体间力的作用是相互的；小船由静止变为运动，运动速度发生改变，说明力可以改变物体的运动状态。 12．小杰同学在家中制作简易热机模型如图所示，易拉罐中装有适量的水，点燃酒精灯，有蒸汽喷出时，风车就会转动起来。利用酒精灯加热，使水的________增大（填能量形式）；蒸汽膨胀喷出对风车________，蒸汽的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 内能 做功 减小 【详解】利用酒精灯加热，水的温度升高，内能增大。 蒸汽膨胀喷出对风车做功，蒸汽的内能转化为风车的机械能，蒸汽的内能减小。 13．请分析在以下过程中，冰粒、火箭箭体、子弹和图钉的内能是在增大还是减小？机械能在增大还是减小？ ①云中形成的冰粒在下落中，温度渐渐升高变成了雨滴。②火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高。③子弹击中一块木板，温度升高。④把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上匀速来回摩擦，温度升高。下列说法不正确的是（     ） A．冰粒的内能增大，机械能减小 B．火箭箭体的内能增大，机械能增大 C．子弹的内能增大，机械能减小 D．图钉的内能增大，机械能减小 【答案】D 【详解】A．云中形成的冰粒在下落中，温度渐渐升高变成了雨滴，冰粒克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，内能增大，故A正确； B．火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高，火箭箭体的质量不变，所以内能增大；火箭质量不变，速度增大、高度增大，所以动能增大、重力势能增大，机械能也增大，故B正确； C．子弹击中一块木板，温度升高，子弹克服摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减小，内能增加，故C正确； D．把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上匀速来回摩擦，温度升高，图钉的质量不变，状态不变，温度升高，内能增大；图钉质量不变，速度不变，动能不变，不能确定图钉的高度变化，不能确定图钉的重力势能变化，不能确定机械能变化，故D错误。 故选D。 14．小明查阅资料了解到：水蒸气遇到物体表面温度低于或等于某一温度值时才会液化成小水珠，该温度值称为露点。为了测量不同环境下的露点，小明往金属杯中加入适量的水，如图甲所示，逐步加入少量冰块并搅拌；当杯壁刚出现均匀细小水珠时，如图乙，立即读出温度计示数，此时水温近似等于露点，同时记录室温和相对湿度。经过一段时间的多次实验，记录数据如下表。 室温（） 相对湿度（%） 露点（） 25.0 73 20.0 25.0 82 22.1 25.0 93 24.0 30.0 77 25.0 30.0 91 28.1 (1)实验时，冰熔化会________（选填“吸收”“放出”）热量。由于发生热传递，金属杯的内能________（选填“变大”“不变”“变小”）； (2)某天小明家中的温度和湿度如图丙所示，若瓷砖温度为23.0℃，则瓷砖________（选填“会”“不会”）出现小水珠。 【答案】(1) 吸收 变小 (2)不会 【详解】（1）冰是晶体，熔化过程需要吸收热量；冰熔化时，从周围的水中吸收热量，导致水和金属杯的温度降低。由于金属杯向外放热，其内能减小。 （2）图丙中，室温为25℃，相对湿度为80%。由表格数据可得：室温 25℃时，相对湿度越高，露点温度越高。湿度为80% 时，露点温度低于22.1℃。瓷砖温度为23.0℃，瓷砖温度高于该环境下的露点，则瓷砖不会出现小水珠。 15．为了探究做功与物体内能变化的关系，某小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小风扇等进行实验，如图所示： (1)该实验通过____________来反映气体内能的变化，这里所用的研究方法是____________； (2)图乙中，用手按压活塞快速打气的目的是对气体___________； (3)图丙中，打开喷嘴处的阀门，喷雾器前的小风扇转动，此时气体的___________能转化为小风扇的___________能； (4)比较甲和乙图可知，外界对气体做功，气体内能____________，比较乙和丙两图可知，气体对外做功，气体内能___________。（增加、减少、不变） 【答案】(1) 温度计示数的变化 转换法 (2)做功 (3) 内 机械 (4) 增加 减少 【详解】（1）在该实验中，由于气体的内能不易直接测量，因此通过温度计示数的变化来间接反映气体内能的变化，使用了转换法。 （2）做功可以改变物体的内能，所以用手按压活塞快速打气，此时活塞对气体做功，使气体的内能变大。 （3）打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体时，里面的气体对外做功，喷雾器前的小风扇转动，所以气体的内能转化为风扇的机械能。 （4）比较甲、乙两图，用手按压活塞，对喷雾器内气体做功，观察到气体温度上升，即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体的内能增大； 比较乙、丙两图，气体被放出，使得风扇转动，即气体对外界做功，此时，观察到喷雾器内气体温度下降，即气体内能减小，所以气体对外界做功，气体内能减小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 12.1 内能 A组 巩固过关 题型1 内能 1.【答案】具有 增多 2.【答案】不变 减小 题型2 改变内能的方式 3.【答案】热传递 扩散 4.【答案】做功 热传递 下部 5.【答案】D B组 能力进阶 6.【答案】B 7.【答案】D 8.【答案】热传递 做功 内 9.【答案】(1) 增大 白气 (2) 做功 增大 10.【答案】做功 C 30 11.【答案】(1) 热传递 汽化 (2)内 (3) 相互 运动状态 12.【答案】内能 做功 减小 1/2 函学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 C组 思维拔高 13.【答案】D 14.【答案】(1) 吸收 变小 (2)不会 15.【答案】(1) 温度计示数的变化 转换法 (2)做功 (3) 内 机械 (4) 增加 减少 2/2