10.2 内能 讲义-2026-2027学年沪科版(五四学制)物理九年级上学期
2026-08-31
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摘要:
本讲义聚焦“内能”核心知识点,系统梳理内能的概念(分子动能与势能总和)、影响因素(温度、质量、物态、体积),进而阐述热传递与热量、改变内能的两种方式(热传递和做功),最后通过对比辨析温度、热量、内能的区别及内能与机械能的转化,构建完整知识链条。
该资料以“考向导航”为特色,结合实验实例(如压缩气体做功使棉花燃烧)和方法技巧,帮助学生形成能量观念与科学思维。课中辅助教师通过实例解析突破难点,课后作业巩固助力学生查漏补缺,强化知识应用能力。
内容正文:
第二讲 内能
知识清单
知识精讲一 内能
1. 内能的概念
(1)内能: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。内能的单位:焦耳(J)。
(2)分子动能:构成物质的分子在不停地做无规则热运动,物体内大量分子做无规则热运动所具有的能称为分子动能。
(3)分子势能:由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力,所以分子具有势能,叫做分子势能。
2. 影响物体内能大小的因素
(1)温度:同一物体,温度越高,它具有的内能就越大。
(2)质量:在温度一定时,物体的质量越大,分子的数量越多,内能就越大。
(3)物态:物态不同,分子间的距离不同,相互作用力不同,分子势能不同,内能就会不同。例如0℃的冰吸热熔化成0℃的水时,体积变小,分子间的距离变小,作用力变大,水的内能变大。
(4)体积:物体的体积反映了分子间平均距离的大小,分子间距离的大小变化引起分子力大小的变化,从而影响到分子势能的大小,也就影响了物体内能的大小。
3. 理解物体的内能
(1)内能是指物体的内能,不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。内能是物体内部所有分子共同具有的分子动能和势能的总和,所以,单纯考虑一个分子的动能和势能是没有意义的。
(2)任何物体在任何情况下都具有内能。
知识精讲二 热传递及热量
1热传递:温度不同的物体相互接触时,发生热传递的现象。
2热量:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。在国际单位制中,热量单位是焦耳,符号是J。热量是能量转移多少的量度,是一个过程量,它存在于热传递的过程中,只有发生热传递,有能量的转移,才能讨论热量问题,离开热传递谈热量就没有意义。
考向导航
考向01 内能的概念
方法技巧 关于内能的概念,把握以下三点
1.物体内所有分子的分子动能和分子 的总和叫做内能, 的冰块(选填“具有”或“没有”)内能。质量相同的100℃水蒸气和100℃水,温度 大,内能 大(后两空均选填“水蒸气”、“水”或“一样”)。
2.把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中,实验过程及现象如图所示,分析可知物体的温度越高,分子的无规则运动越 。若将冷水倒掉一些,对比原来这杯冷水,杯中剩余冷水的内能 。
3.0℃的冰 (填“有”或“没有”)内能。0℃的冰吸收热量后熔化成0℃的水,其温度 ,内能 (选填“不变”、“增大”或“减小”)。
4.关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.物体运动的越快,其内能越大 B.0℃的冰块没有内能
C.物体的内能增加,一定是吸收了热量 D.一切物体都具有内能
5.下列说法正确的是( )
A.0℃的冰块没有内能 B.物体吸收热量后,温度一定会升高
C. 物体的内能增加,温度一定升高 D.物体的温度升高,内能一定增加
考向02 热量
16.从内能、热量和温度中选择一个恰当的意义填在下边的空线上:
(1)热水放热的“热”是指 .
(2)热水太热的“热”是指 .
(3)摩擦生热的“热”是指 .
17.冰块吸热会熔化这里的“热”表示 ;这杯水热得烫手这里的“热”表示 。(填“温度”、“热量”或“内能”)
18.物体在热传递过程中, 放出热量, 吸收热量,热量的符号可用 表示,它的国际单位与 的单位相同,均为 ,简称 。
知识精讲二 物体内能的改变两种方式
1. 热传递改变物体的内能
温度不同的物体相互接触时,发生热传递,低温物体温度升高,内能增加,高温物体温度降低,内能减少;即能量从高温物体传递给低温物体,所以热传递可以改变物体的内能。
(1)对热传递的理解
①发生热传递的条件:不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差。
②方向:由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分。
③过程:高温物体→放出热量一内能减少一温度降低;
低温物体一吸收热量一内能增加一温度升高。
④实质:热传递改变物体的内能,实质上是内能的转移,即内能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分,能的形式并没有发生转化。
2. 做功改变物体的内能
做功改变物体的内能,实质是能量的转化,是内能与其他形式的能发生了相互转化。
(1). 压缩气体做功:如图所示,迅速压下活塞,玻璃筒内的气体被压缩,活塞对筒内气体做功,从而使筒内气体的内能增加,温度升高,当温度达到硝化棉的燃点时,硝化棉开始迅速燃烧。
压缩气体做功 气体膨胀做功
(2) 结论:做功可以改变物体的内能。外界对物体做功,物体温度升高,内能增加;物体对外界做功,物体温度降低,内能减少。
考向03 改变内能的方式
方法技巧 判断是否是做功改变物体的内能的方法
在分析各个实例时,看有没有力做功或克服某个力做了功,只要涉及了有力做功的情况,都属于做功改变物体的内能。
6.如图所示的实例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A. 给水加热 B. 压缩空气
C.搓手取暖 D. 钻木取火
7.下列实例中,属于通过做功改变物体内能的是( )
A.夏天,烈日下的人会感觉很热 B.冬天,人们双手摩擦取暖
C.在食堂,用高温的水蒸气蒸饭 D.在野外,人们用篝火取暖
8.下列实例中属于做功改变物体内能的是( )
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
9.下列实例中,属于热传递方式增加物体内能的是( )
A.烈日下的路面变得很烫 B.相互摩擦后手掌发热
C.铁条经反复锤打后升温 D.流星陨落地面时燃烧
10.改变内能的方式有两种,在图中,能说明热传递改变物体内能的是其中的图 ,能说明做功改变物体内能的是其中的图 (均选填序号)。
11.在物体内能改变的过程中,不可能发生的是( )
A.温度没有改变 B.物体与外界未发生热传递
C.外力未对物体做功,物体也未对外做功 D.以上B、C两现象同时存在
知识精讲四 温度、热量、内能之间的区别
项目
温度
热量
内能
区别
概念
宏观上,表示物体的冷热程度;微观上,反映物体中分子热运动的剧烈程度
在热传递过程中传递能量的多少
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
量的性质
状态量
过程量
状态量
表述
用“降低”、“升高”,“降低到”、“升高到”表述
用“放出”或“吸收”表述
用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”等表述
单位
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
注意
(1)物体吸收(或放出)时,其内能一定增加(或减少),但温度不一定升高(或降低),比如晶体熔化(或凝固)过程温度不变;
(2)物体温度升高(或降低)时,其内能一定增加(或减少) 。
表述区别
考向04 温度、内能与热量辨析
方法技巧 把握四点,解决温度、热量、内能问题
1. 物体的温度改变,其内能一定改变;物体的温度不变,内能可能改变,例如晶体的熔化和凝固过程。
2. 物体的内能改变,温度可能不变,例如液体的沸腾过程。
3. 物体温度升高,内能一定增加,可能从外界吸收热量,也可能外界对其做功。
4. 在热传递过程中,物体从外界吸收热量,温度可能不变,但内能一定增加。
12.下列关于内能和热量的说法正确的是( )
A.0℃的物体没有内能 B.温度高的物体含有的热量一定多
C.内能小的物体也可以将热量传递给内能大的物体
D.将面条煮熟是通过做功的方式增大了面条的内能
13.关于内能、热量、温度之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体放出了热量,温度一定会降低 B.物体的内能增加,一定吸收了热量
C.物体的温度升高,内能一定会增加 D.温度相同的不同物体,它们的内能一定相同
14.下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.温度高的物体,分子无规则运动更剧烈 B.温度越高的物体具有的内能越多
C.做功改变物体内能的过程就是内能的转移过程
D.热量总是从内能多的物体向内能少的物体传递
15.在热传递过程中,关于热量、热能和温度变化的关系,下列说法中正确的有( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体温度降低,一定放出热量
C.物体的内能增加,一定吸收热量 D.物体放出热量,内能一定减小
考向05内能和机械能的转化
19.如图所示是空气压燃引火仪,玻璃筒内置有一小团棉花,将活塞迅速压下去,将会看到棉花 ,这是因为 做功使筒内空气内能 、温度 而达到棉花着火点的缘故,此过程中 能转化为 能。
20.下列图中,属于内能转化为机械能的是( )
A.冬天搓手取暖 B.压缩空气
C.下滑时臀部发热 D.加热时塞子飞出
21.改变内能的方式有两种.在如图 (a)(b)中,能说明做功改变物体内能的是图 ,其内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
22
22.如图所示,试管中的水加热一段时间后,管口的橡皮塞被水蒸气“推”出并能看到“白气”,此时试管内水蒸气的 能转化为了橡皮塞的 能。随后,橡皮塞在空中下落的过程中, 力对橡皮塞做功,橡皮塞的动能 (选填“变大”或“变小”)。
23.在探究做功是否能够改变物体内能的实验中:
(1)如图A在一个配有活塞的厚壁的玻璃筒里放一小团硝化棉,然后迅速压下活塞,你观察到的现象是 ;对这一现象的解释是,活塞压缩玻璃筒内的空气,对筒内空气 ,使空气的 增加,温度 ,达到硝化棉着火点;
(2)如图B所示玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳起来,同时,瓶口出现 ,瓶内气体 减少;
(3)上述的这两个现象都说明了 是改变物体内能的一种方式。用能量的观点来分析,用这种方法改变物体的内能时,能量是在 能和 能之间相互转化的。
课后作业巩固点1
24.一杯水的温度由10℃上升到30℃,那么这杯水的( )
A.比热增加 B.内能增加
C.质量增加 D.分子无规则运动减慢
25.下列说法中正确的是( )
A.物体吸收热量后温度不一定升高 B.物体温度升高一定吸收了热量
C.物体吸收热量后温度—定升高 D.物体放出热量后温度一定降低
26.下列关于温度、热量、内能的说法中正确的是( )
A.物体的温度升高,内能一定增加 B.物体的内能增加,温度一定升高
C.同一物体,温度越高,所含热量越多 D.物体的内能增加,一定吸收热量
27.甲、乙、丙为同种物质,已知甲的温度为10℃,乙的温度为0℃,丙的温度为-10℃。以下说法中正确的是( )
A.乙的内能为零 B.丙的内能有可能大于甲的内能
C.甲的内能最大 D.若甲和乙的内能相同,则它们之间不会发生热传递
28.关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( )
A.某个物体温度不变,内能一定不变 B.某个物体温度升高,一定是吸收了热量
C.某个物体温度升高,物体含有的热量增加 D.某个物体吸收热量,内能一定会增大
29.关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体含有的热量多
B.物体吸收热量,温度一定升高
C.气体膨胀对外做功,自身内能会减少
D.热传递过程中,温度从高温物体传递给低温物体
30.如图所示,下列对实验的描述正确的是( )
A.抽去玻璃板,两瓶中的气体都会变成红棕色。
不能说明分子在不停地做无规则运动
B.用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大。说明分子间只有引力没有斥力
C.用力压活塞,棉花被点燃。说明外界对物体做功,物体的内能减小
D.向瓶内打气,当塞子跳起时瓶内出现白雾。
说明物体对外界做功,物体内能减小,温度降低
31.下列说法中,错误的说法是( )
A.一个物体的温度升高,它的内能增加
B.内能是物体中大量的做无规则运动的分子具有的能
C.做功和热传递对改变物体的内能是等效的
D.物体内能增大,一定吸收了热量
32.关于温度、内能、热量、功的说法正确的是( )
A.物体温度升高,一定吸收了热量
B.物体内能增加,物体的温度一定升高
C.物体内能增加,一定是外界对它做了功
D.物体吸收热量,温度可能不变
33.物体的内能是指物体内所有 的总和,-20℃的冰块 内能(选填“具有”或“不具有”);饮料放进冰箱后温度降低,其内能 (选填“增大”、“不变”或“减小”);锯条锯木板时会发热,这是通过 的方式改变了它的内能。
34.改变内能的方式有两种.在图(a)、(b)中,图(a)能说明的是 方式可以改变物体内能,图(b)能说明的是 方式可以改变物体内能.
a.烘手时,手变暖 b.锯木条时,锯条发烫
35.100克0℃的冰熔化成0℃水的过程中,分子动能 ;内能 (以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。刚出炉的烤红薯浓香扑鼻,等一会儿烤红薯变凉后香气变淡,说明分子运动的剧烈程度与 有关;温度为0℃的物体 (选填“有”或“没有”)内能;如果相互接触的两个物体之间发生了热传递,是因为它们之间具有不同的 。
36.如图所示,是我们在学习热学知识时做过的一些实验。
图甲:玻璃板的下表面接触水面,向上提起玻璃板时发现拉力大于玻璃板的重力。
图乙:大口玻璃瓶内装有一些水,用瓶塞将瓶口塞紧用打气筒给瓶中打气,瓶塞跳起。
图丙:将两个底面干净,平整的铅块紧压在一起,网个铅块就会结合在一起,下面吊一个较重的物体也不会将它们拉开。
图丁:在厚壁玻璃筒中放入一小团硝化棉,用力迅速压下活塞,可以观察到小棉团燃烧。请回答:
(1)图甲和图 两个实验现象产生的原因相同;
(2)图乙所示实验,当瓶塞跳起时,可以观察到瓶内出现了 ;
(3)图乙和图丁两个实验均可说明 可以改变物体的内能。
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第二讲 内能
题号
4
5
6
7
8
9
11
12
13
14
答案
D
D
A
B
B
A
D
C
C
A
题号
15
20
24
25
26
27
28
29
30
31
答案
D
D
B
A
A
B
D
C
D
D
题号
32
答案
D
1. 势能 具有 一样 水蒸气 2. 剧烈(快) 减小(变小)
3. 有 不变 增大 4.D 5.D 6.A 7.B 8.B 9.A
10. (b)、(d) (a)、(c) 11.D 12.C 13.C 14.A 15.D
16. 热量 温度 内能 17. 热量 温度
18. 高温物体 低温物体 Q 能量 焦耳 焦
19. 燃烧 活塞 增加 升高 机械 内
20.D 21. b 减小 22. 内 机械 重 变大
23. 棉花燃烧 做功 内能 升高 白雾 内能 做功 机械 内
24.B 25.A 26.A 27.B 28.D 29.D 30.C 31.D 32.D
33. 分子动能和分子势能 具有 减小 做功 34. 热传递 做功
35. 不变 变大 温度 有 温度 36. 丙 大量的白雾 做功
37. 温度计示数的变化 转换 使气体的内能变大 气体对外界做功 甲、乙 增大 减小
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