13.3内能(课时分层作业)2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-09-10
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摘要:
**基本信息**
分层清晰,覆盖内能概念、改变方式等核心知识点,从基础辨析到实验探究、综合应用,梯度递进,适配新授课巩固与能力提升,培养物理观念与科学探究能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A基础达标|内能概念、改变方式、热量辨析、热传递条件|选择填空为主,聚焦概念辨析(如0℃冰块内能判断),夯实物理观念|
|B能力提升|温度/内能/热量关系、改变内能实验|进阶辨析题(易错题)、经典实验填空(压缩空气引火),培养科学推理|
|C扩展培优|图像分析(冰熔化)、热传递深入理解、综合应用|实验探究题(转换法)、综合应用题(神舟返回舱案例),强化科学探究与责任|
内容正文:
13.3 内能 (分层作业)
目录
【A基础达标题】····································································
知识点 01 内能的概念
知识点 02 改变物体内能的两种方式
知识点 03 热量的概念(温度、内能、热量辨析)
知识点 04 热传递的条件
【B能力提升题】····································································
【C 扩展培优题】····································································
【A基础达标题】
一、内能的概念
1. 下列关于物体内能的说法中,正确的是( )
A.炽热的铁水具有内能,0℃的冰块没有内能
B.物体只有运动起来才具有内能
C.一切物体在任何温度下都具有内能
D.物体宏观运动的速度越大,分子热运动就越剧烈,内能就越大
2. 教材在建立内能概念时运用了类比的方法:运动的篮球具有动能,与此类比,构
成物质的分子在永不停息地做无规则运动,所以分子具有______能;被拉伸的弹簧
具有弹性势能,与此类比,分子间存在着相互作用的引力和斥力,所以分子具有
______能。物理学中,把构成物体的所有分子,其热运动的______与______的总
和,叫做物体的内能。内能
的国际单位是______。
3.2025年2月哈尔滨亚冬会期间,工作人员用两把同样的水壶烧水,甲壶装满水,
乙壶只装半壶水。两壶水都沸腾时,关于两壶水的内能,下列说法正确的是
( )
A.甲壶水的内能较大,说明温度、状态相同时,物体的内能与质量有关
B.乙壶水的内能较大,因为水越少越容易沸腾
C.两壶水的温度相同,所以内能一样大
D.条件不足,无法比较两壶水内能的大小
二、改变物体内能的两种方式
4. “围炉煮茶”成为近年流行的休闲方式。下列实例中,与其他三项改变内能的方式
不同的是( )
A.炉火上的茶壶,水温不断升高
B.晒过太阳的棉被变得暖和
C.反复弯折铁丝,弯折处明显发烫
D.把冷饮放入冰箱,饮料温度降低
5. 我国神舟系列飞船的返回舱在再入大气层时,与空气发生剧烈摩擦,舱体表面温
度可达上千摄氏度,像一个“火球”。此过程中返回舱的内能是通过______的方式增
加的,能量转化情况是______能转化为______能。
三、热量的概念(温度、内能、热量辨析)
6. 关于热量,下列说法正确的是( )
A.热量可以用来表示物体含有热的多少
B.热量是在热传递过程中,物体之间转移能量的多少
C.物体的温度越高,它具有的热量越多
D.物体只有吸热之后,才具有热量
7. 下列生活实例:①冬天用热水袋焐手;②用打气筒给自行车胎打气,筒壁发热;
③放在阳光下的柏油路面温度升高;④火柴在火柴盒侧面的砂纸上擦燃。其中通过
做功改变物体内能的是( )
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
四、热传递的条件
8. 在温度为0℃的房间内,把一块0℃的冰块放入盛有0℃水的杯中,经过足够长
的时间后( )
A.有一部分冰熔化成水
B.有一部分水凝固成冰
C.冰和水的多少都不会改变
D.冰的内能会不断转移给水
【B 能力提升题】
一、温度、内能、热量三者辨析
9.(易错题)关于温度、内能和热量三者的关系,下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量
B.物体吸收了热量,温度一定会升高
C.同一物体的温度升高,它的内能一定增加
D.物体的温度越高,含有的热量越多
10.(进阶辨析)下列说法中正确的是( )
A.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
B.0℃的冰熔化成0℃的水,温度不变,内能也不变
C.热量总是从内能大的物体传给内能小的物体
D.同一物体的温度降低,它的内能一定减少
二、改变内能的两个经典实验
11. 在一个配有活塞的厚玻璃筒底部放一小团蘸了乙醚的硝化棉,把活塞迅速向下
压,可以观察到硝化棉燃烧起来。这是因为活塞压缩筒内空气,对空气______,使
空气的内能______、温度______,达到硝化棉的着火点。实验中要求“迅速”下压且
硝化棉只取一小团,是为了尽量减少______对实验现象的干扰。
12. 在烧瓶内盛少量水,用打气筒向瓶内打气,当瓶塞从瓶口跳出时,可以观察到
瓶内出现了白雾。下列分析正确的是( )
A.看到的白雾就是瓶内的水蒸气
B.瓶塞跳出时,瓶内气体对外做功,内能增加
C.白雾是水蒸气液化形成的小水滴,说明气体对外做功后内能减少、温度降低
D.打气过程中,瓶内气体的内能不断减少
【C 拓展培优题】
一、图像中的内能分析
13. 如图是冰熔化过程中温度随时间变化的图像(AB段为固态升温,BC段为熔化
过程,CD段为液态升温),用稳定热源持续加热。下列说法正确的是( )
A.BC段冰的温度不变,所以内能也不变
B.冰在C点时的内能大于在B点时的内能
C.熔化过程中冰不吸收热量,所以温度保持不变
D.CD段水的温度升高,是通过做功的方式改变内能的
二、热传递的深入理解
14. 把装有热牛奶的奶瓶放入盛有冷水的水盆中给牛奶降温,牛奶与水之间发生热
传递。热传递停止时,牛奶和水的______一定相等,而它们的______不一定相等
(前两空选填“温度”或“内能”);这说明发生热传递的条件是两个物体(或同一物
体的两部分)之间存在______。
主观题
15.(简答题,10分)冬天手冷时,同学们常用两种方式让手暖和:一是两手相互“搓一搓”,二是对手“哈气”。请运用本节知识回答:
(1)这两种方式分别是通过什么途径改变手的内能的?(4分)
(2)分别说明其中的能量转化或转移情况。(4分)
(3)由此你能归纳出改变物体内能的两种方式吗?(2分)
16.(实验探究题,25分)小明所在的物理小组开展了“探究做功与物体内能变化的关系”的实验。
实验一:在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放入一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧。
实验二:向装有少量水的烧瓶内打气,瓶塞跳出,瓶内出现白雾。
(1)实验中无法直接观察“空气的内能”,而是通过“硝化棉燃烧”“瓶内出现白雾”等现象来判断内能的变化,这种研究方法叫做______。(3分)
(2)实验一中,硝化棉燃烧说明筒内空气的温度______,由此得出:对物体做功,物体的内能会______。(6分)
(3)实验二中,瓶内出现白雾的原因是:瓶内气体膨胀,对______做功,自身内能______、温度降低,水蒸气______(填物态变化名称)成小水滴。(8分)
(4)实验一要求“迅速”压下活塞,若缓慢下压则很难看到明显现象,请说明原因。(4分)
(5)拓展设问:用打气筒给轮胎打气时筒壁发热,有同学认为是活塞与筒壁摩擦生热导致的。请你设计一个简单的对比实验,验证“筒壁发热主要是压缩气体做功造成的”。(4分)
17.(综合应用题,25分)阅读短文,回答问题。
我国神舟系列飞船返回舱在返回地球、再入大气层的过程中,速度可达数千米每秒。返回舱与大气剧烈摩擦,舱体表面温度高达上千摄氏度,外表的烧蚀材料会熔化、汽化,舱体周围形成高温等离子体层。与此同时,舱内温度却能保持在适宜范围,保障航天员安全。
(1)返回舱再入大气层时,其内能是通过______方式改变的;此过程中的能量转化是______。(6分)
(2)烧蚀材料在高温下熔化、汽化时需要______(选填“吸热”或“放热”),这一设计是如何起到保护返回舱作用的?(7分)
(3)舱内航天员处于上千摄氏度的“火球”包围中却感觉温度适宜。请从热传递条件的角度,说明返回舱的隔热层起到了什么作用。(6分)
(4)有同学认为:“返回舱表面温度很高,所以它含有的热量很多。”请判断这句话是否正确并说明理由。(6分)
参考答案与解析
1. C 【解析】一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,任何物体在任何温度下都具有内能,A、B错误;内能大小取决于分子热运动和分子间作用,与物体整体的宏观运动速度无关,D错误。
2. 动;势;动能;分子势能;焦耳(J) 【解析】本题考查用类比法建立内能概念的过程。
3. A 【解析】两壶水都沸腾,温度相同、状态相同,甲壶水质量大,所含分子多,内能更大,说明内能与质量有关。
4. C 【解析】A、B、D都是通过热传递改变内能;C弯折铁丝是克服阻力做功,属于做功改变内能,故选C。
5. 做功;机械;内 【解析】返回舱克服空气摩擦做功,机械能转化为内能。
6. B 【解析】热量是过程量,只表示热传递过程中转移能量的多少;不能说物体“含有”或“具有”热量,A、C、D错误。
7. B 【解析】①③通过热传递改变内能;②压缩气体做功、④摩擦做功,均通过做功改变内能。
8. C 【解析】冰、水、环境温度均为0℃,不存在温度差,不发生热传递,冰不会熔化、水不会凝固,冰和水的多少都不变。
9. C 【解析】A错误:温度升高也可能是外界对物体做功;B错误:晶体熔化吸热但温度不变;D错误:“含有热量”的表述本身错误;C正确:同一物体质量、状态不变,温度升高则分子热运动加剧,内能一定增加。
10. D 【解析】A错误:内能增加也可能是外界对物体做功;B错误:熔化过程吸热,内能增加;C错误:热量从温度高的物体传向温度低的物体,与内能大小无必然关系;D正确。
11. 做功;增大;升高;热量散失(空气向外界的热传递) 【解析】迅速下压可使过程近似绝热,避免筒内空气向外散热,确保温度升高到硝化棉的着火点。
12. C 【解析】水蒸气无色透明、不可见,白雾是小水滴,A错误;瓶塞跳出时气体对外做功,内能减少、温度降低,水蒸气液化成小水滴,B错误、C正确;打气时压缩气体,气体内能增加,D错误。
13. B 【解析】BC段为熔化过程,温度不变但持续吸热,分子势能增大,内能增加,A、C错误;从B到C持续吸热,C点内能大于B点内能,B正确;CD段水从热源吸热升温,属于热传递改变内能,D错误。
14. 温度;内能;温度差 【解析】热传递停止的标志是温度相等;牛奶与水的质量、种类不同,末温相同而内能一般不相等;热传递的条件是存在温度差。
15.(1)搓手:通过做功改变内能;哈气:通过热传递改变内能。(2)搓手时克服摩擦做功,机械能转化为内能;哈气时口中呼出的高温水蒸气向手放热(水蒸气液化也放热),内能从水蒸气转移到手。(3)做功和热传递是改变物体内能的两种方式,二者在改变内能上是等效的。
16.(1)转换法 (2)升高;增大 (3)瓶塞;减少;液化 (4)缓慢下压时压缩过程时间长,筒内气体通过筒壁向外散热多,温度难以升高到硝化棉的着火点,故现象不明显。 (5)将打气筒不接轮胎(活塞不压缩空气),以相同速度推拉相同次数,用手感觉筒壁温度;再正常给轮胎打气相同次数,比较筒壁温度。若前者筒壁几乎不热而后者明显发热,则说明筒壁发热主要是压缩气体做功造成的。
17.(1)做功;机械能转化为内能 (2)吸热;烧蚀材料熔化、汽化时吸收大量的热,把摩擦产生的热量带走,阻止热量传向舱内,从而保护返回舱。 (3)热传递的条件是存在温度差;隔热层导热性能极差,大大减缓舱外高温向舱内的热传递,使舱内保持适宜温度。 (4)不正确。热量是过程量,只表示热传递过程中转移能量的多少,不能说物体“含有热量”;可以说返回舱表面的温度很高、内能很大。
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