期中复习讲义 第十三章《内能》-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

第十三章《内能》复习讲义-2026-2027学年人教版物理九年级 适用年级：九年级 教材版本：人教版 章节定位：第十三章《内能》 一、复习目标 1.物理观念 （1）建立 “物质由微观粒子构成” 的物质观，明确内能是微观分子动能与势能的总和，形成能量可转化与转移的能量观。 （2）能用比热容概念解释生活中的热现象，完善对物质属性的认知体系。 2.科学思维 （1）能从扩散等宏观现象推理分子的微观运动，建立宏观与微观的关联思维。 （2）能对温度、内能、热量进行概念辨析与逻辑区分，提升科学论证与辨析能力。 3.科学探究 （1）能梳理“比较不同物质吸热能力”实验的设计思路，说明控制变量法与转换法的具体应用，能基于实验数据归纳结论。 （2）能针对实验误差提出改进建议，提升实验设计与证据分析能力。 4.科学态度与责任 （1）能用水的比热容大的特点解释气候调节、城市热岛效应等现实问题，认识物理知识在生产生活与生态保护中的应用价值。 （2）通过严谨的概念辨析与计算训练，养成实事求是的科学态度与规范的解题习惯。 二、知识体系框架 3、 核心知识点精讲 考点 1 分子热运动 1.物质的构成 常见物质由极其微小的粒子 ——分子、原子构成。分子直径通常以10-10为单位量度，肉眼与光学显微镜均无法直接分辨。 2.分子的热运动 扩散现象：不同物质互相接触时彼此进入对方的现象，可发生在气体、液体、固体之间。 扩散现象说明两个结论： ①一切物质的分子都在不停地做无规则运动； ②分子之间存在间隙。 热运动：分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散速度越快。 3.分子间的作用力 分子之间同时存在引力和斥力，二者均随分子间距增大而减小，且斥力变化速度快于引力。 分子间距等于平衡距离时，引力与斥力大小相等，对外不表现力的作用； 分子间距小于平衡距离时，斥力大于引力，对外表现为斥力（对应固体、液体难以压缩）； 分子间距大于平衡距离时，引力大于斥力，对外表现为引力（对应固体难以拉断、胶水粘合）； 分子间距大于分子直径 10 倍以上时，分子间作用力十分微弱，可忽略不计（对应气体分子间几乎无作用力）。 4.分子动理论基本内容 物质由大量分子、原子构成；物质内的分子在不停地做热运动；分子之间存在引力和斥力。 考点 2 内能 1.内能的定义 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，单位为焦耳（J）。 关键结论：一切物体，不论温度高低，都具有内能。0℃的冰、零下的冰块同样具有内能。 2.影响内能大小的因素 温度：同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大；温度降低，内能减少。 质量：温度相同时，物体质量越大，分子总数越多，内能越大。 状态与体积：同种物质状态不同，分子间距与分子势能不同，内能不同。例如 0℃的冰熔化成 0℃的水，温度不变，但内能增加。 3.改变物体内能的两种方式 （1）热传递 发生条件：物体间存在温度差。 规律：高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。 实质：内能的转移（能量形式不发生改变）。 热量：热传递过程中传递能量的多少叫做热量，单位为焦耳（J）。 易错提醒：热量是过程量，只能表述为 “吸收热量” 或 “放出热量”，不能说 “含有 / 具有热量”。 （2）做功 对物体做功，物体内能增加（如压缩气体、摩擦生热、反复弯折铁丝）； 物体对外做功，自身内能减少（如气体膨胀推动活塞）； 实质：内能与机械能等其他形式能量的相互转化。 （3）等效性 做功和热传递在改变物体内能上效果等效，仅从最终结果无法判断内能是通过哪种方式改变的。 考点 3 比热容 定义 一定质量的某种物质，温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 单位 焦每千克摄氏度，符号为J/(kg·℃)。 物理意义 比热容是反映物质吸热、放热能力的物理量。比热容越大，物质吸热或放热能力越强，温度越不容易发生改变。 特性 比热容是物质的一种固有特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、体积、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。 水的比热容及应用 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，物理意义是：1kg 的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J。 常见应用：作为冷却剂（汽车发动机水冷系统）；作为取暖介质（暖气水循环供热）；调节气候（沿海地区昼夜温差小，内陆沙漠地区昼夜温差大）。 热量计算公式 吸热公式：Q吸 = cm(t- t0) 放热公式：Q放 = cm(t0 - t) 四、易混概念辨析 1.温度、内能、热量的区别与联系 表格 物理量 本质 性质 规范表述 温度 物体的冷热程度 状态量 温度 “是多少”“升高 / 降低” 内能 分子动能与势能的总和 状态量 内能 “有、具有”“增加 / 减少” 热量 热传递中传递的能量 过程量 “吸收”“放出” 热量 核心联系与误区： （1）同一物体温度升高，内能一定增加；但内能增加，温度不一定升高（如晶体熔化、液体沸腾）。 （2）物体吸收热量，内能不一定增加（若同时对外做功，内能可能不变甚至减少）。 （3）物体温度升高，不一定是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功。 2.分子运动与机械运动的区分 （1）分子运动是微观粒子的无规则运动，肉眼不可见，扩散、闻到气味是分子运动的宏观体现； （2）灰尘飞舞、柳絮飘扬、大雪纷飞都是宏观物体的机械运动，不属于分子运动。 五、重点实验：比较不同物质的吸热能力研究方法：控制变量法、转换法 实验器材：相同规格的电加热器（或酒精灯）、相同烧杯、温度计、天平、停表、搅拌棒。 控制变量要求 （1）取用质量相同的不同物质（如水和食用油）； （2）使用相同的加热装置，保证相同时间内两种物质吸收的热量相等。 转换法的应用 （1）用加热时间的长短表示物质吸收热量的多少； （2）用升高温度的多少反映物质吸热能力的强弱。 实验结论 （1）质量相同的不同物质，吸收相同热量（加热时间相同），升高温度越少，吸热能力越强，比热容越大； （2）质量相同的不同物质，升高相同温度，加热时间越长，吸收热量越多，吸热能力越强，比热容越大。 注意事项：实验中持续搅拌，保证物质受热均匀。 六、典型例题解析 例题1：如图1所示，规格相同的甲、乙两个烧杯中分别装有3 kg和2 kg的纯净水，用不同的加热器加热，并测量水的温度。不计热损失，得到如图2所示的温度与时间之间的关系图像。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，g取10 N/kg。下列说法正确的是（     ） A．甲烧杯中的水每分钟吸收的热量为2.52×105 J B．加热器1和加热器2每分钟放出的热量之比为3∶2 C．加热相同的时间，甲、乙两烧杯中的水升高的温度之比为3∶2 D．将甲、乙两烧杯中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为4∶9 【答案】C 【详解】A．由图2可知，甲烧杯中的水2min内从20℃升高到40℃，，则甲2min吸收的热量 因此甲每分钟吸收的热量为，故A错误； B．不计热损失，加热器每分钟放出热量等于水每分钟吸收的热量。由图可知乙3min内水温升高20℃，乙每分钟吸收的热量 因此加热器每分钟放热之比，故B错误； C．加热相同时间，甲、乙吸收热量之比，根据，得温度升高之比，故C正确； D．从20℃加热到沸腾，水升高温度相同，所需时间之比，故D错误。 故选C。 例题2：如图所示，是我们在学习分子热运动时做过的一些实验，以下说法正确的是（　　） A．图甲，“破镜”不能“重圆”，说明分子之间存在斥力 B．图乙，在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入密度比水大的硫酸铜水溶液，静放几天，原来明显的界面就逐渐变得模糊不清了，说明扩散现象只能发生在液体之间 C．图丙，玻璃板下表面接触水面，发现拉力示数大于玻璃板重力，证明了大气压的存在 D．图丁，水和酒精混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子间存在间隙 【答案】D 【详解】A．图甲，“破镜”不能“重圆”，是因为裂缝处分子间距离过大，分子间几乎不存在作用力，不能说明分子之间存在斥力，故A错误； B．图乙，在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入密度比水大的硫酸铜水溶液，静放几天，原来明显的界面就逐渐变得模糊不清了，说明液体之间可以发生扩散现象，不能说明气体、固体间不能发生扩散现象，故B错误； C．图丙中，将干净的玻璃板下表面接触水面，向上提拉弹簧测力计时，示数会大于玻璃板的重力，这是因为玻璃板的分子和水分子之间存在引力，这个引力使得需要更大的力才能将它们分开。这个实验证明了分子间存在引力，而不是证明大气压的存在，故C错误； D．图丁中，将水和酒精混合，由于构成物质的分子之间存在间隙，水分子和酒精分子会相互进入对方的分子间隙中，导致混合后的总体积小于混合前水和酒精的体积之和，这个实验说明了分子间存在间隙，故D正确。 故选D。 例题3：用完全相同的酒精灯，完全相同的加热方式给质量都是0.2kg的水和沙子进行加热，它们温度随加热时间的关系如图a、b所示，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。 (1)求加热2分钟水吸收的热量。 (2)求沙子的比热容。 【答案】(1)2.52×104J (2)0.9×103J/（kg•℃） 【详解】（1）已知沙子和水的质量相等，吸收相同热量时，因沙子的比热容比水小，由t可知，沙子的温度升高得多，所以图a表示的是沙子吸热升温的过程，图b表示的是水吸热升温的过程。 由图b可知，加热2min水升高的温度t水=50℃﹣20℃=30℃ 加热2min时间内水吸收的热量Q水吸=c水m水t水=4.2×103J/（kg•℃）×0.2kg×30℃=2.52×104J （2）因为两酒精灯完全相同、加热方式也相同，所以相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量，则在2min的时间内，沙子吸收的热量Q沙吸=Q水吸=2.52×104J 由图a可知，加热2min沙子的温度从20℃上升到160℃，则沙子升高的温度t沙=160℃﹣20℃=140℃ m沙=0.2kg，沙子的比热容： 七、易错警示 （1）0℃的物体同样具有内能，一切物体在任何温度下都有内能。 （2）物体内能增加，温度不一定升高（晶体熔化、液体沸腾过程内能增加，温度不变）。 （3）温度高的物体内能不一定大，内能还受质量、状态等因素影响。 （4）比热容是物质的特性，不随质量、温度、吸收热量的多少改变。 （5）肉眼可见的颗粒运动属于机械运动，不是分子热运动。 八、巩固练习 1. 如图所示的实例中，通过热传递的方式使物体内能减少的是（　　） A．锻打铁 B．用暖手宝取暖 C．烧水 D．在饮料中加冰块 【答案】D 【详解】A．锻打铁，外界对铁做功，铁的内能增大，故A不符合题意； B．用暖手宝取暖，低温的手从高温的暖手宝吸收热量，通过热传递使手的内能增大，故B不符合题意； C．烧水时，水吸收燃料燃烧放出的热量，通过热传递使水的内能增大，故C不符合题意； D．在饮料中加冰块，温度更高的饮料向冰块放出热量，通过热传递使自身内能减少，故D符合题意。 故选D。 2.如图所示为某种物质三种状态下的微观模型，下列说法正确的是（　　） A．甲最容易被压缩 B．乙不具有流动性 C．丙的分子间作用力最大 D．从甲到丙，分子的体积变大 【答案】C 【详解】A．甲图分子运动比较自由，是液体分子的模型，分子间距较大，没有固定的形状，但不容易被压缩，故A错误； B．乙图分子间的距离最大，物质处于气态，气体具有流动性，故B错误； C．丙图分子排列紧密，有固定的位置，是固体分子的模型，分子间的作用力最大，不易被压缩，故C正确； D．物质由甲状态变为丙状态即液态变成固态，是凝固过程，分子间的距离减小，分子的大小不变，故D错误。 故选C。 3.在探究“比较不同物质吸热升温的属性”时，用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图。下列说法正确的是（       ） A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热较多 B．在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的 C．实验中，将沙子和水加热相同时间，水温变化比较多 D．实验中，将沙子和水加热到相同温度时，水吸收的热量多 【答案】D 【详解】A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子的比热容小，吸热能力弱，吸热多少要根据加热时间判断，故A错误； B．在本实验中，加热方式相同，物体吸收热量多少是由加热时间决定的，故B错误； C．水和沙子质量相等，加热相同的时间，吸收的热量相等，水的比热容大，所以水的温度变化较少，故C错误； D．沙子和水的质量和初温都相等，加热到相同温度时，由于水的比热容比沙子的大，根据知，水吸收的热量多，故D正确。 故选D。 4.如图所示，沿海地区的夏季，风有时吹向海洋，有时吹向陆地。已知水的比热容比泥土的比热容大，下列说法正确的是（     ） A．海洋的昼夜温差小于陆地 B．白天海洋比陆地升温更快 C．晚上海洋的温度低于陆地 D．晚上风向是从海洋到陆地 【答案】A 【详解】A. 由 ，代入相同质量 和吸放热 及 ，得 ，即海洋昼夜温差小于陆地，故A正确； BC. 由 ，代入相同质量 和吸放热 及 ，得 。白天海洋升温比陆地慢，晚上海洋降温比陆地慢，晚上海洋温度高于陆地，故BC错误； D. 晚上陆地温度低于海洋，陆地空气冷却下沉近地面气压高，海洋空气受热上升近地面气压低，风从陆地吹向海洋，故D错误。 故选A。 5.谷雨时节，菏泽牡丹园内繁花似锦，如图所示。游客能嗅到花香是因为（     ） A．分子间有空隙 B．分子的热运动 C．分子间有引力 D．分子间有斥力 【答案】B 【详解】游客能闻到花香是扩散现象，扩散现象说明，组成物质的分子在永不停息地做无规则运动，这种无规则运动叫做分子的热运动。故选B。 6.如图所示的实验中，浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触，但观察到纸花变红，这一现象表明（　　） A．分子间存在引力 B．分子间存在斥力 C．分子可以用肉眼观察 D．分子在不停地做无规则运动 【答案】D 【详解】浓氨水未接触含有酚酞溶液的纸花变红，说明分子在永不停息地做无规则运动（热运动），导致染料分子从源头扩散到纸花。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选 D。 7.我国古代炼铁工业长期领先于世界，在西汉初年就掌握了木炭与铁矿石混合冶炼生铁的技术，如图所示的场景反映了古代炼铁的过程。下列说法正确的是（　　） A．温度高的铁水含有的热量多 B．加热铁矿石的过程中，固态的铁液化为液态的铁水 C．炼铁过程中，以热传递的方式使铁矿石的内能增大 D．铁水倒入模具凝固过程中，放出热量，温度降低 【答案】C 【详解】A．热量是过程量，只有在热传递的过程中才能体现出“热量”，而且要说吸收热量或放出热量，不能说含有，故A错误； B．固态的铁熔化为液态的铁水，故B错误； C．炼铁过程中是通过热传递的方式使铁矿石内能增大的，故C正确； D．铁水倒入模具凝固过程中温度不变，放出热量，内能减小，故D错误。 故选C。 8.图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（    ） A．该晶体材料的熔点为 B．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 C．在AB段，该晶体材料的分子热运动变剧烈 D．该晶体材料的比热容为 【答案】CD 【详解】A．该晶体常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换，熔化过程温度不变，不变的温度即是熔点，由图丙可知，在BC段温度保持不变，则该晶体熔点为50℃，故A错误； B．由图丙可知，BC段是晶体的熔化过程，晶体熔化过程吸收热量，温度保持不变，物体吸收了热量，内能一定增加，则该晶体材料的内能增大，故B错误； C．分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动越剧烈；在AB段温度升高，所以该晶体材料的分子热运动变剧烈，故C正确； D．由图丙可知，当0.3kg晶体材料，由30℃加热到50℃，其吸收的热量为5.28×103J，根据Q=cmΔt可得，其比热容为 故D正确。 故选CD。 9.用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热，它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失，以下分析正确的是（　　） A．时间内，a、c吸收热量相同 B．时间内，a的内能不变 C． b的比热容可能大于c的比热容 D．若a、b是同种物质，则b的质量小于a的质量 【答案】AC 【详解】A．用相同的加热装置分别对固态物质a、c加热，用加热时间表示吸热的多少，时间内，加热时间相同，所以a、c吸收热量相同，故A正确； B．在时间内，a吸收热量，内能变大，故B错误 C．根据得，b、c质量不确定，所以b的比热容可能大于c的比热容，故C正确； D．根据得， 若a、是同种物质，吸收相同热量，由图知，升高的温度小于a升高的温度，则的质量大于a的质量，故D错误。 故选AC。 10.常见物质由分子、___________构成；清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为更大的一颗水珠，表明分子间存在___________力；“花气袭人知骤暖”表明___________越高，分子无规则运动越剧烈。 【答案】 原子 引 温度 【详解】【小题1】[1]常见物质由大量的分子与原子构成。 [2]两颗露珠接触后合并成更大的水珠，这说明液态水的分子之间有吸引力，使得它们能够聚拢在一起。 [3]“花气袭人知骤暖”出自古诗，意思是：花香扑鼻而来，就知道天气突然变暖了，花香是由于花朵中的芳香分子扩散到空气中，温度升高，分子热运动加剧，扩散加快，所以香味更容易被察觉。 11.质量均为100g的四种物质，当温度升高1℃时所吸收的热量如图甲所示。请根据图中信息回答以下问题。 (1)煤油的比热容为____________J/（kg·℃）。 (2)质量相等的铝和铜放出相同的热量，它们降低的温度分别为、，则____________（选填“＞”“＜”或“=”），判断依据为________________________________________________ (3)将质量和初温相等的水分别装入A、B两个不同的保温杯内，在恒温的室内静置，每隔一段时间测出水温，得到的图像，如图乙所示，则A杯中水的比热容____________B杯中水的比热容（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】(1) (2) < 根据可知，Q、m相同，由图甲，所以 (3)等于 【详解】（1）图甲显示，当温度升高1℃时，100g 煤油吸收的热量为210J ，所以煤油的比热容 （2）由图甲可知，质量均为100g的铝和铜，温度升高1℃时，铝吸收88J热量，铜吸收39J 热量。这说明铝的比热容大于铜的比热容（ ），根据 可知，当质量相同的铝和铜放出相同热量时，降低的温度 。 （3）比热容是物质本身的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、体积、温度高低、吸放热多少等无关。A、B两个保温杯内装的都是水，比热容就是相同的。 12.某实验小组在进行酒精和水混合实验中，应先向一端封闭的玻璃管中注入一半体积的____，然后将另外一种液体注满玻璃管，封闭管口，再将玻璃管_____，使水和酒精充分混合，观察到混合后水和酒精总体积____，该现象说明_____。 【答案】 水 反复翻转 变小 分子间有空隙 【详解】实验时，应该先注入水，再注入酒精。 原因是水的密度大于酒精，如果先注酒精再倒水，水会迅速下沉，混合过早，不利于观察体积变化；先注水再缓慢加酒精，酒精浮在水面上，分层明显，便于后续混合。 注满另一种液体封闭管口后，需要反复颠倒翻转玻璃管，才能让水和酒精充分混合。 因为分子间存在空隙，混合后水分子和酒精分子会进入彼此的分子间隙中，因此混合后总体积变小，该现象直接说明分子之间存在间隙。 13.如图所示是浴室中常见的混水阀。冬天时，混水阀将冷水管中的冷水与热水管中的热水按照一定比例混合，可以使出水温度稳定在适宜洗澡的。某次洗澡过程中，混水阀冷水管出冷水25kg。不计热量损失，热水管出热水的质量为______kg。 【答案】30 【详解】设热水管出热水的质量为。不计热量损失，则有，即，则热水管出热水的质量为 14.有甲、乙两种不同的燃料，甲燃料的质量为2kg，乙燃料的质量为1kg，当甲、乙温度都升高1℃，吸收的热量如图所示；甲、乙燃料的比热容之比为________。 【答案】1:2 【详解】根据上图可知，甲、乙两种燃料吸收的热量相等，升高相同的温度时，根据可知，当吸收的热量相同，温度变化相同时，比热容与物体的质量成反比，甲的质量为，乙的质量为，所以，即甲和乙燃料的比热容之比为。 15. 如图所示是生活中常用的物理降温“退热贴”。在使用过程中，因为人体和退热贴的________不同，两者之间发生____________，人体的内能________（选填“增大”或“减小”），从而达到降温的效果。 【答案】 温度 热传递 减小 【详解】[1][2][3]“退热贴”的温度较低，在使用“退热贴”时，由于人体和退热贴的温度不同，两者之间发生热传递，在退热过程中，人体放出热量，人体的内能减小，从而达到降温的效果。 16.请在图中定性画出水的比热容与其质量的关系图象。 【答案】 【详解】比热容是水的一种特性，它和水的质量、吸收或放出热量的多少无关，所以水的比热容与其质量的关系图象是与质量平行的直线，如下图所示： 17.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脱脂棉，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，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_________，瓶内气体发生的物态变化是_________； (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。 【答案】(1) 脱脂棉燃烧 内能 升高 (2) 白雾/白气 液化 (3)做功 【详解】（1）当迅速压下活塞时，活塞对玻璃筒内的空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到脱脂棉的着火点，所以观察到的现象是脱脂棉燃烧。 （2）用打气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时瓶塞跳起，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，瓶内的水蒸气遇冷液化形成小水滴，所以瓶口出现白雾，瓶内气体发生的物态变化是液化。 （3）上述两个实验，一个是对物体做功使物体内能增加，一个是物体对外做功内能减小，都说明了做功是改变物体内能的一种方式。 18.建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔（如图），为了使钻孔时钻头能快速降温，要不断地往钻头上浇水。根据所学物理知识解释。 （1）钻孔时钻头会发热的原因； （2）不断地往钻头上浇水能快速降温的原因。 【答案】（1）建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔，钻头和墙相互摩擦，机械能转化为内能，钻头内能增大，温度升高，故钻头会发烫。（2）水和其他物质比较，质量相同时，水的比热容大，升高相同的温度，水吸收的热量多，往钻头上浇水来降低钻头的温度，避免钻头烧坏。 【详解】略。 19.在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块，加热到570℃后，立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到70℃。求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容； (3)若这些热水继续吸收的热量，则水的末温是多少℃？ 【答案】(1) (2)0.21×103J/（kg·℃） (3)100℃ 【详解】（1）水吸收的热量 （2）由题意可知，金属块放出的热量等于水吸收的热量，即 根据可得，金属块的比热容 （3）这些热水继续吸收2.1×105J的热量后，水升高的温度 水的末温 由于在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以水的实际末温为100℃。 20. 暑假期间，小红回到郊区的老家，发现老家和城市里面的温度差很多，经过查询得知，这是城市“热岛效应”现象，于是小红与小组同学进行了关于“热岛效应”的实践活动，下面是该小组的调查报告。 【形成原因】由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，使得城市如同汪洋大海中的岛屿，因此人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。 【影响】在“热岛效应”的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体的作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)在相同的日照情况下，城市地区比郊区升温较快，其主要原因是城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和 ________ 。 【措施】 (2)减弱热岛效应的措施之一：保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树。城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。这主要是利用了水的 __________ 的特性。 (3)减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法。这是利用了水蒸发有 _______ （选填“吸热”或“放热”）的作用。 (4)减弱热岛效应的措施之三：绿色出行。只要是能降低出行中的能耗和污染，就叫做绿色出行。如：少开私家车，尽量多乘坐公共汽车、地铁等公共交通工具，或者 _______ 等。（写出一个即可） 【学以致用】 (5)（多选）日常生活中，“热”字出现的频率很高，但所含的物理意义不同，下列现象中，“热”字的含义为“温度”的是_____。 A．热胀冷缩 B．天气炎热 C．热岛效应 D．吸热升温 【答案】(1)更小的比热容 (2)比热容较大 (3)吸热 (4)步行 (5)ABC 【详解】（1）由短文内容可知，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容。 （2）水的比热容大，相同质量的水和其他物质相比，吸收相同热量时水的升温幅度更小，能有效调节环境温度，因此增大城区水体面积可以缓解热岛效应。 （3）蒸发属于汽化的一种形式，物态变化中汽化过程需要吸收周围环境的热量，因此喷雾系统可以通过水蒸发吸热降低周边温度。 （4）绿色出行的核心是降低出行能耗和污染，除了乘坐公共交通，步行、骑自行车都是符合要求的低碳出行方式。 （5）A．热胀冷缩是指物体温度升高，体积变大，温度降低，体积变小，这里的热指温度高，故A符合题意； B．天气炎热是指气温高，这里的热指温度高，故B符合题意； C．热岛效应是指城市区域比郊区气温高，这里的热指温度高，故C符合题意； D．吸热升温，这里的热指的是热量，故D不符合题意。 故选ABC。 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十三章《内能》复习讲义-2026-2027学年人教版物理九年级 适用年级：九年级 教材版本：人教版 章节定位：第十三章《内能》 一、复习目标 1.物理观念 （1）建立 “物质由微观粒子构成” 的物质观，明确内能是微观分子动能与势能的总和，形成能量可转化与转移的能量观。 （2）能用比热容概念解释生活中的热现象，完善对物质属性的认知体系。 2.科学思维 （1）能从扩散等宏观现象推理分子的微观运动，建立宏观与微观的关联思维。 （2）能对温度、内能、热量进行概念辨析与逻辑区分，提升科学论证与辨析能力。 3.科学探究 （1）能梳理“比较不同物质吸热能力”实验的设计思路，说明控制变量法与转换法的具体应用，能基于实验数据归纳结论。 （2）能针对实验误差提出改进建议，提升实验设计与证据分析能力。 4.科学态度与责任 （1）能用水的比热容大的特点解释气候调节、城市热岛效应等现实问题，认识物理知识在生产生活与生态保护中的应用价值。 （2）通过严谨的概念辨析与计算训练，养成实事求是的科学态度与规范的解题习惯。 二、知识体系框架 3、 核心知识点精讲 考点 1 分子热运动 1.物质的构成 常见物质由极其微小的粒子 ——分子、原子构成。分子直径通常以10-10为单位量度，肉眼与光学显微镜均无法直接分辨。 2.分子的热运动 扩散现象：不同物质互相接触时彼此进入对方的现象，可发生在气体、液体、固体之间。 扩散现象说明两个结论： ①一切物质的分子都在不停地做无规则运动； ②分子之间存在间隙。 热运动：分子的无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散速度越快。 3.分子间的作用力 分子之间同时存在引力和斥力，二者均随分子间距增大而减小，且斥力变化速度快于引力。 分子间距等于平衡距离时，引力与斥力大小相等，对外不表现力的作用； 分子间距小于平衡距离时，斥力大于引力，对外表现为斥力（对应固体、液体难以压缩）； 分子间距大于平衡距离时，引力大于斥力，对外表现为引力（对应固体难以拉断、胶水粘合）； 分子间距大于分子直径 10 倍以上时，分子间作用力十分微弱，可忽略不计（对应气体分子间几乎无作用力）。 4.分子动理论基本内容 物质由大量分子、原子构成；物质内的分子在不停地做热运动；分子之间存在引力和斥力。 考点 2 内能 1.内能的定义 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，单位为焦耳（J）。 关键结论：一切物体，不论温度高低，都具有内能。0℃的冰、零下的冰块同样具有内能。 2.影响内能大小的因素 温度：同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大；温度降低，内能减少。 质量：温度相同时，物体质量越大，分子总数越多，内能越大。 状态与体积：同种物质状态不同，分子间距与分子势能不同，内能不同。例如 0℃的冰熔化成 0℃的水，温度不变，但内能增加。 3.改变物体内能的两种方式 （1）热传递 发生条件：物体间存在温度差。 规律：高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。 实质：内能的转移（能量形式不发生改变）。 热量：热传递过程中传递能量的多少叫做热量，单位为焦耳（J）。 易错提醒：热量是过程量，只能表述为 “吸收热量” 或 “放出热量”，不能说 “含有 / 具有热量”。 （2）做功 对物体做功，物体内能增加（如压缩气体、摩擦生热、反复弯折铁丝）； 物体对外做功，自身内能减少（如气体膨胀推动活塞）； 实质：内能与机械能等其他形式能量的相互转化。 （3）等效性 做功和热传递在改变物体内能上效果等效，仅从最终结果无法判断内能是通过哪种方式改变的。 考点 3 比热容 定义 一定质量的某种物质，温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度的乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 单位 焦每千克摄氏度，符号为J/(kg·℃)。 物理意义 比热容是反映物质吸热、放热能力的物理量。比热容越大，物质吸热或放热能力越强，温度越不容易发生改变。 特性 比热容是物质的一种固有特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、体积、温度高低、吸收或放出热量的多少均无关。 水的比热容及应用 水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，物理意义是：1kg 的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2×103J。 常见应用：作为冷却剂（汽车发动机水冷系统）；作为取暖介质（暖气水循环供热）；调节气候（沿海地区昼夜温差小，内陆沙漠地区昼夜温差大）。 热量计算公式 吸热公式：Q吸 = cm(t- t0) 放热公式：Q放 = cm(t0 - t) 四、易混概念辨析 1.温度、内能、热量的区别与联系 表格 物理量 本质 性质 规范表述 温度 物体的冷热程度 状态量 温度 “是多少”“升高 / 降低” 内能 分子动能与势能的总和 状态量 内能 “有、具有”“增加 / 减少” 热量 热传递中传递的能量 过程量 “吸收”“放出” 热量 核心联系与误区： （1）同一物体温度升高，内能一定增加；但内能增加，温度不一定升高（如晶体熔化、液体沸腾）。 （2）物体吸收热量，内能不一定增加（若同时对外做功，内能可能不变甚至减少）。 （3）物体温度升高，不一定是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功。 2.分子运动与机械运动的区分 （1）分子运动是微观粒子的无规则运动，肉眼不可见，扩散、闻到气味是分子运动的宏观体现； （2）灰尘飞舞、柳絮飘扬、大雪纷飞都是宏观物体的机械运动，不属于分子运动。 五、重点实验：比较不同物质的吸热能力研究方法：控制变量法、转换法 实验器材：相同规格的电加热器（或酒精灯）、相同烧杯、温度计、天平、停表、搅拌棒。 控制变量要求 （1）取用质量相同的不同物质（如水和食用油）； （2）使用相同的加热装置，保证相同时间内两种物质吸收的热量相等。 转换法的应用 （1）用加热时间的长短表示物质吸收热量的多少； （2）用升高温度的多少反映物质吸热能力的强弱。 实验结论 （1）质量相同的不同物质，吸收相同热量（加热时间相同），升高温度越少，吸热能力越强，比热容越大； （2）质量相同的不同物质，升高相同温度，加热时间越长，吸收热量越多，吸热能力越强，比热容越大。 注意事项：实验中持续搅拌，保证物质受热均匀。 六、典型例题解析 例题1：如图1所示，规格相同的甲、乙两个烧杯中分别装有3 kg和2 kg的纯净水，用不同的加热器加热，并测量水的温度。不计热损失，得到如图2所示的温度与时间之间的关系图像。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，g取10 N/kg。下列说法正确的是（     ） A．甲烧杯中的水每分钟吸收的热量为2.52×105 J B．加热器1和加热器2每分钟放出的热量之比为3∶2 C．加热相同的时间，甲、乙两烧杯中的水升高的温度之比为3∶2 D．将甲、乙两烧杯中的水从20℃加热至沸腾所需要的时间之比为4∶9 例题2：如图所示，是我们在学习分子热运动时做过的一些实验，以下说法正确的是（　　） A．图甲，“破镜”不能“重圆”，说明分子之间存在斥力 B．图乙，在量筒里装一半清水，用细管在水的下面注入密度比水大的硫酸铜水溶液，静放几天，原来明显的界面就逐渐变得模糊不清了，说明扩散现象只能发生在液体之间 C．图丙，玻璃板下表面接触水面，发现拉力示数大于玻璃板重力，证明了大气压的存在 D．图丁，水和酒精混合后的总体积小于混合前水和酒精的总体积，说明分子间存在间隙 例题3：用完全相同的酒精灯，完全相同的加热方式给质量都是0.2kg的水和沙子进行加热，它们温度随加热时间的关系如图a、b所示，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）。 (1)求加热2分钟水吸收的热量。 (2)求沙子的比热容。 七、易错警示 （1）0℃的物体同样具有内能，一切物体在任何温度下都有内能。 （2）物体内能增加，温度不一定升高（晶体熔化、液体沸腾过程内能增加，温度不变）。 （3）温度高的物体内能不一定大，内能还受质量、状态等因素影响。 （4）比热容是物质的特性，不随质量、温度、吸收热量的多少改变。 （5）肉眼可见的颗粒运动属于机械运动，不是分子热运动。 八、巩固练习 1. 如图所示的实例中，通过热传递的方式使物体内能减少的是（　　） A．锻打铁 B．用暖手宝取暖 C．烧水 D．在饮料中加冰块 2.如图所示为某种物质三种状态下的微观模型，下列说法正确的是（　　） A．甲最容易被压缩 B．乙不具有流动性 C．丙的分子间作用力最大 D．从甲到丙，分子的体积变大 3.在探究“比较不同物质吸热升温的属性”时，用酒精灯同时开始均匀加热质量和初温都相等的沙子和水，装置如图。下列说法正确的是（       ） A．实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热较多 B．在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的 C．实验中，将沙子和水加热相同时间，水温变化比较多 D．实验中，将沙子和水加热到相同温度时，水吸收的热量多 4.如图所示，沿海地区的夏季，风有时吹向海洋，有时吹向陆地。已知水的比热容比泥土的比热容大，下列说法正确的是（     ） A．海洋的昼夜温差小于陆地 B．白天海洋比陆地升温更快 C．晚上海洋的温度低于陆地 D．晚上风向是从海洋到陆地 5.谷雨时节，菏泽牡丹园内繁花似锦，如图所示。游客能嗅到花香是因为（     ） A．分子间有空隙 B．分子的热运动 C．分子间有引力 D．分子间有斥力 6.如图所示的实验中，浓氨水和无色酚酞溶液没有直接接触，但观察到纸花变红，这一现象表明（　　） A．分子间存在引力 B．分子间存在斥力 C．分子可以用肉眼观察 D．分子在不停地做无规则运动 7.我国古代炼铁工业长期领先于世界，在西汉初年就掌握了木炭与铁矿石混合冶炼生铁的技术，如图所示的场景反映了古代炼铁的过程。下列说法正确的是（　　） A．温度高的铁水含有的热量多 B．加热铁矿石的过程中，固态的铁液化为液态的铁水 C．炼铁过程中，以热传递的方式使铁矿石的内能增大 D．铁水倒入模具凝固过程中，放出热量，温度降低 8.图甲所示为一款新型水杯，将沸水倒入杯中，轻摇几下后，水温便可降至左右，并能保温3小时。图乙为其内部结构图，杯壁的不锈钢夹层中有晶体传热材料，其在常温下是固态，会随着温度的变化发生可逆的固液转换。取0.3kg该晶体材料，对其进行加热，其温度与吸收的热量关系如图丙所示。下列分析正确的是（    ） A．该晶体材料的熔点为 B．在BC段，该晶体材料的内能保持不变 C．在AB段，该晶体材料的分子热运动变剧烈 D．该晶体材料的比热容为 9.用相同的加热装置分别对固态物质a、b、c加热，它们的温度随加热时间变化关系如图所示。不计热量损失，以下分析正确的是（　　） A．时间内，a、c吸收热量相同 B．时间内，a的内能不变 C． b的比热容可能大于c的比热容 D．若a、b是同种物质，则b的质量小于a的质量 10.常见物质由分子、___________构成；清晨荷叶上的两颗露珠接触后成为更大的一颗水珠，表明分子间存在___________力；“花气袭人知骤暖”表明___________越高，分子无规则运动越剧烈。 11.质量均为100g的四种物质，当温度升高1℃时所吸收的热量如图甲所示。请根据图中信息回答以下问题。 (1)煤油的比热容为____________J/（kg·℃）。 (2)质量相等的铝和铜放出相同的热量，它们降低的温度分别为、，则____________（选填“＞”“＜”或“=”），判断依据为________________________________________________ (3)将质量和初温相等的水分别装入A、B两个不同的保温杯内，在恒温的室内静置，每隔一段时间测出水温，得到的图像，如图乙所示，则A杯中水的比热容____________B杯中水的比热容（选填“大于”“小于”或“等于”）。 12.某实验小组在进行酒精和水混合实验中，应先向一端封闭的玻璃管中注入一半体积的____，然后将另外一种液体注满玻璃管，封闭管口，再将玻璃管_____，使水和酒精充分混合，观察到混合后水和酒精总体积____，该现象说明_____。 13.如图所示是浴室中常见的混水阀。冬天时，混水阀将冷水管中的冷水与热水管中的热水按照一定比例混合，可以使出水温度稳定在适宜洗澡的。某次洗澡过程中，混水阀冷水管出冷水25kg。不计热量损失，热水管出热水的质量为______kg。 14.有甲、乙两种不同的燃料，甲燃料的质量为2kg，乙燃料的质量为1kg，当甲、乙温度都升高1℃，吸收的热量如图所示；甲、乙燃料的比热容之比为________。 15. 如图所示是生活中常用的物理降温“退热贴”。在使用过程中，因为人体和退热贴的________不同，两者之间发生____________，人体的内能________（选填“增大”或“减小”），从而达到降温的效果。 16.请在图中定性画出水的比热容与其质量的关系图象。 17.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脱脂棉，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，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_________，瓶内气体发生的物态变化是_________； (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。 18.建筑及装修工程中经常需要用钻孔机钻孔（如图），为了使钻孔时钻头能快速降温，要不断地往钻头上浇水。根据所学物理知识解释。 （1）钻孔时钻头会发热的原因； （2）不断地往钻头上浇水能快速降温的原因。 19.在一个标准大气压下，将质量为2kg的金属块，加热到570℃后，立即投入质量为1kg、温度为20℃的冷水中，若金属块放出的热量全部被水吸收，最终水的温度升高到70℃。求： (1)水吸收的热量； (2)金属块的比热容； (3)若这些热水继续吸收的热量，则水的末温是多少℃？ 20. 暑假期间，小红回到郊区的老家，发现老家和城市里面的温度差很多，经过查询得知，这是城市“热岛效应”现象，于是小红与小组同学进行了关于“热岛效应”的实践活动，下面是该小组的调查报告。 【形成原因】由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和更小的比热容，使得相同的日照情况下，城市地区升温较快，并向四周和大气中大量辐射，造成了同一时间城区气温普遍高于周围的郊区气温，使得城市如同汪洋大海中的岛屿，因此人们把这种现象称之为城市“热岛效应”。 【影响】在“热岛效应”的作用下，城市中每个地方的温度并不一样，而是呈现出一个个闭合的高温中心。在这些高温区内，空气密度小，气压低，容易产生气旋式上升气流，使得周围各种废气和化学有害气体不断对高温区进行补充。在这些有害气体的作用下，高温区的居民极易患上呼吸系统或神经系统疾病。 请根据上述材料，回答下列问题： (1)在相同的日照情况下，城市地区比郊区升温较快，其主要原因是城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊区的土壤、植被具有更大的吸热率和 ________ 。 【措施】 (2)减弱热岛效应的措施之一：保护并增大城区的绿地、水体面积，多植树。城区的水体、绿地对减弱夏季城市热岛效应起着十分可观的作用。这主要是利用了水的 __________ 的特性。 (3)减弱热岛效应的措施之二：人工蒸发补偿。解决城市大气热污染的首要办法是增大蒸发量，受城市安装条件的限制，采用喷雾系统是一种高效且经济的办法。这是利用了水蒸发有 _______ （选填“吸热”或“放热”）的作用。 (4)减弱热岛效应的措施之三：绿色出行。只要是能降低出行中的能耗和污染，就叫做绿色出行。如：少开私家车，尽量多乘坐公共汽车、地铁等公共交通工具，或者 _______ 等。（写出一个即可） 【学以致用】 (5)（多选）日常生活中，“热”字出现的频率很高，但所含的物理意义不同，下列现象中，“热”字的含义为“温度”的是_____。 A．热胀冷缩 B．天气炎热 C．热岛效应 D．吸热升温 11 学科网（北京）股份有限公司 $