第02讲内能-2023年新九年级暑假课（人教版）

第02讲内能掌握并区分内能与机械能的差别；掌握物体内能大小的比较方法；3.掌握改变物体内能的两种方式；4.区分内能、温度和热量的差别。一、内能分子动能（1）定义：物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。（2）影响因素：温度。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。2.分子势能（1）定义：由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。（2）影响因素：分子间的距离。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。3.内能（1）定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。（2）内能的单位：焦耳，简称焦，符号J。4.对内能的理解内能是物质分子的热运动能量，是由物质内部状况决定的能量。物质由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能、等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。【特别提示】(1)内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，所以，单纯考虑单个分子或有限个数分子的动能和势能是没有现实意义的。(2)一切物体任何情况下都有内能。(3)内能大小不可计算，但可以比较大小。只能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少，因为内能是物体的所有分子具有的总能量，宏观量度比较困难。4.影响内能的因素①温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，它的温度越高，内能越大；②物体的内能跟质量有关。在温度一定是，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。③物体的内能还与物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能就越大，物体的内能就越大。④同一物质，在不同的状态下，所具有的内能就越大。内能与机械能的区别与联系内能机械能区别定义构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和物体所具有的动能和势能的总和影响因素物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度研究对象微观世界的大量分子宏观世界的所有物体存在条件永远存在物体运动时，被举高时，发生弹性形变时联系物体无论是否具有机械能，一定具有内能；物体的内能和机械能之间可以互相转化二、物体内能的改变1.热传递改变物体的内能（1）探究热传递改变物体内能电热毯取暖冰块降温烧水现象现象分析冬天利用电热毯取暖：电热毯将热量传递给人体，人体温度升高，内能增大；能量从电热毯传递给人炎热夏天教室里的冰块：周围空气将能量传递给冰块，教室里温度下降，能量从空气传递给冰块，冰块内能增大烧水时，水的温度升高，内能增加，能量从火焰传递给锅和水实验结论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（2）定义：温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。（3）传递的条件：物体之间存在温度差。（4）传递的方向：能量从高温物体传递给低温物体。（5）传递的结果：高温物体的内能减少，低温物体的内能增加，持续到物体的温度相同为止。特别提醒：（1）热传递传递的是内能，而不是传递温度，更不是某种热的物质；（2）热传递是把内能由高温物体传递给低温物体，不是由内能多的传递给内能少的物体。2.热量（1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。（2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。【特别提醒】对热量认识的三个误区（1）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，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量也就没有了意义。（2）热量只能有“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，不能说某物体含有或具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。（3）吸收或放出热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。3.做功改变物体的内能探究做功改变物体的内能做功的两种情况外界对物体做功物体对外界做功探究过程与现象分析与论证迅速压下活塞，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向瓶内打气，压缩瓶内的空气，不断对瓶内空气做功，瓶内空气内能增加，温度升高，随着打入空气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞，此时，瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，其中水蒸气液化成小水滴，形成白雾得出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，物体内能增加；物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少4.热传递和做功改变物体内能的区别与联系探究做功改变物体的内能区别联系实质方式举例热传递能量的转移高温物体放热，低温物体吸热生活中烧、烤、烙、炒，生产中的淬火等做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果相同。某物体的内能发生改变，可能是通过热传递改变的，也可能是通过做功改变的，或者两者都有。若不知道具体过程，则无法确定内能的改变方式做功其他形式能与内能之间的相互转化压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等体积膨胀等装开水的暖水瓶内的气体将瓶塞冲开灯【特别提醒】做功、热传递改变物体内能的实质（1）做功不一定能使物体的内能增加，关键是看物体消耗的能量能否转化为物体的内能。例如：举重。（2）通过做功和热传递这两种方法都可以改变物体的内能。5.温度、热量、内能三者之间的区别于联系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”的那个表述单位摄氏度（℃）焦耳（J）焦耳（J）联系（1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少；（2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固归纳总结一个一定物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少四个不一定（1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程；（2）一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做功或物体对外界做功；（3）一个物体吸收或放出热量时，内能增加或减少，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程；（4）一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做功，如摩擦生热或物体对外界做功考点一：内能的理解角度:1：概念理解例1.南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是25oC，一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁（见图）之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是（）A．豆豆：呵呵，我们这里太冷了，冰山肯定没有内能了B．丁丁：你说的太对了，这么冷的地方，组成冰山的分子也都停止运动了，哪会有内能呢！我们应该抱团取䁔，以便把我的温度传给你C．丁丁：呵呵，我们嘴里呼出了好多“白汽”，这“白汽”就是传说中的水蒸气吧D．豆豆：我听人说啊，嘴里呼出的“白汽”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠组成的【答案】D【详解】A．一切物体无论温度高低，都具有内能，所以冰山也有内能。故A错误；B．一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，温度越高，则分子运动越剧烈，但分子不会停止运动；企鹅抱团能取暖是热量由温度高的物体向温度低的物体传递，故B错误；CD．嘴里呼出的白汽，是空气中的水蒸气遇冷液体形成的小水珠，故C错误，D正确。故选D。角度2：内能的判断例2.下列说法中正确的是（）A．温度高的物体，所含热量多B．温度相等的1kg水和100g水内能相同C．物体温度为0℃，内能为零D．0℃的冰熔化成0℃的水时，内能增大【答案】D【详解】A．热量是热传递过程中传递能量的多少，不能用含有表示，故A错误；B．内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，温度相等的1kg水和100g水的内能不同，故B错误；C．任何物体都有内能，物体温度为0℃，内能不为零，故C错误；D．0℃的冰熔化成0℃的水时，吸收热量，内能增大，故D正确。故选D。角度3：大小比较例3.甲、乙两杯水温度各为40℃、80℃，下列说法正确的是(

)A．只有加热才能使水升温 B．甲杯中水的内能一定比乙杯中的小C．乙杯中水的温度降低，水的内能一定减小 D．甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈【答案】C【详解】A．水的温度升高，内能增加，使水内能增加的方法除了热传递还有做功，故A错误；B．内能的大小除了与物体的温度有关外，还和物体的质量有关，两个杯中水的质量未知，甲杯中水的内能不一定比乙杯中的小，故B错误；C．乙杯中水的温度降低，水分子的无规则运动减慢，水的内能一定减小，故C正确；D．温度越高，分子无规则运动越剧烈，乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈，故D错误。角度4：内能与机械能的区别例4.2022年12月4日，“神舟十四号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。如图是返回舱在进入大气层时要通过一段黑障区，这段时间飞船被烧成一个大火球，而舱内的航天员和设备却安然无恙。下列说法正确的是（）A．飞船“燃烧”是通过热传递的方式增加了内能B．飞船通过黑障区时克服摩擦做功，机械能转化为内能C．飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，放出了大量的热保护了飞船D．飞船通过黑障区过程是惯性造成的，所以飞船重力没有做功【答案】B【详解】A．飞船“燃烧”是因为飞船和大气层之间发生摩擦，所以是通过做功的方式增加了内能，故A错误；B．飞船通过黑障区时和大气层发生摩擦，需要克服摩擦做功，此时将机械能转化为内能，故B正确；C．飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，是为了吸收大量的热去保护飞船，故C错误；D．飞船通过黑障区的过程是因为受到重力，飞船在重力方向上移动了距离，所以重力做功了，故D错误；故选B。考点二：改变物体内能的方式角度5：做功改变物体的内能例2.在现代机械制造行业中，“热融紧固”技术得到广泛应用。如图所示，使铜螺纹钉压紧在金属板材表面上高速旋转，采用______（做功/热传递）的方式使其瞬间达到上千摄氏度高温，板材局部出现______（填物质变化名称）现象，铜螺纹钉完全拧入板材后停止转动，经冷却板材就牢牢套住螺纹钉。【答案】做功熔化【详解】[1]铜螺纹钉压紧在金属板材表面上高速旋转，是通过做功的方式使物体的内能增加。[2]板材吸热由固态变为液态，属于熔化。角度2：热传递改变物体的内能例6.下列过程中，属于热传递改变物体内能的是（）A．用砂轮磨刀，有火星迸出 B．反复锤打铁片，铁片升温C．通过热、冷水混合，使冷水升温 D．用打气筒给轮胎打气，筒壁会发热【答案】C【详解】A．用砂轮磨刀时，有火星迸出，是机械能转化成内能，是做功改变物体的内能，故A不符合题意；B．反复锤打铁片，铁片升温，是机械能转化成内能，是做功改变物体的内能，故B不符合题意；C．通过热、冷水混合，使冷水升温，是热、冷水之间热量发生了传递，导致冷水升温，属于热传递改变内能，故C符合题意；D．用打气筒给轮胎打气，是压缩空气做功，筒壁内能增加，属于做功改变物体的内能，故D不符合题意。故选C。角度3：区分内能、温度和热量例7.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（）A．物体的温度越高，所含的热量越多B．物体内能增大，不一定从外界吸收热量C．水凝固成冰的过程中，温度不变，内能也不变D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递【答案】B【详解】A．热量是一个过程量，不能说含有，故A错误；B．物体内能增大，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对此物体做了功，故B正确；C．水凝固成冰，温度保持不变，但放出热量，所以内能减少，故C错误；D．热量是从温度高的物体传递到温度低的物体物体，而不是从内能大的物体传递到内能小的物体，故D错误。故选B。1．（2022·江苏盐城）2022年4月16日，神舟十三号载人返回舱成功着陆，返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加。下列事例中物体内能改变方式与它相同的是（）A．汤勺放在热汤中温度升高 B．烧水时水温升高C．压缩空气温度升高 D．取暖器旁的物体温度升高【答案】C【详解】神舟十三号载人返回舱与大气摩擦温度升高，内能增加，是通过克服摩擦做功来改变内能的。A．汤勺放在热汤中温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故A不符合题意；B．烧水时水温升高，是通过热传递来改变物体内能的，故B不符合题意；C．压缩空气温度升高，是活塞对空气做功，使空气的内能增大、温度升高，故C符合题意；D．取暖器旁的物体温度升高，是通过热传递来改变物体内能的，故D不符合题意。故选C。2．（2022·江苏淮安）日常生活中，物体内能的改变，通过做功方式实现的是（）A．照晒取暖 B．摩擦生热 C．冰敷降温 D．炉火加热【答案】B【详解】改变内能有两种方式，一种是热传递，一种是通过做功的方式。照晒取暖、冰敷降温、炉火加热都属于热传递的方式增加内能，而摩擦生热是通过做功的方式增大内能，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。3．（2018·四川自贡）关于分子热运动及热现象，下列说法正确的是（）A．扩散现象只能发生在气体与液体中B．物体吸收热量，温度一定升高C．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力D．0℃的冰块内没有内能【答案】C【详解】A．一切气体、液体和固体都能发生扩散现象，故A错误；B．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸热但温度保持不变，故B错误；C．分子间同时存在引力和斥力，固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故C正确；D．一切物体在任何情况下都有内能，所以0℃的冰块也有内能，故D错误。故选C。4．（2022·山东威海）小明从冰箱里取出一盒牛奶，放入左右的热水中加热。下列说法正确的是（）A．热水冒出的“白气”，是水汽化形成的B．热水将温度传递给牛奶，使牛奶的温度升高C．随着牛奶温度升高，牛奶的内能保持不变D．加热后牛奶香气四溢，是因为牛奶分子的无规则运动更剧烈【答案】D【详解】A．热水冒出的“白气”，是水蒸气遇冷液化形成的，故A错误；B．温度高的热水将热量传递给牛奶，使牛奶的内能增加，温度升高；热传递过程中传递的是热量，不是温度，故B错误；C．温度低的牛奶吸收热量，随着牛奶温度升高，牛奶的内能增加，故C错误；D．温度越高，分子运动越剧烈，加热后牛奶香气四溢，是因为牛奶分子的无规则运动更剧烈，扩散到空气中引起嗅觉，故D正确。故选D。5．（2022·山东聊城）下列事例中，主要利用做功的方式来改变物体内能的是（）A．把酒精擦在手背上，手背感觉到凉 B．冬天人们在室外晒太阳，感觉暖和C．汽油机的压缩冲程，燃料温度升高 D．把水放进冰箱冷冻室，水变成冰块【答案】C【详解】A．把酒精擦在手背上，酒精汽化时从手上吸热，手背感觉到凉，属于利用热传递改变物体的内能，故A不符合题意；B．冬天人们在室外晒太阳，人体从太阳光中吸收热量，温度升高感觉暖和，属于利用热传递改变物体的内能，故B不符合题意；C．在汽油机的压缩冲程中，活塞对气体做功，内能增加，温度升高，属于利用做功改变物体的内能，故C符合题意；D．放进冰箱冷冻室的水变成冰块，水放出热量，内能减小，属于利用热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选C。6．（2022·湖南永州）关于热现象，下列说法正确的是（）A．八月苹岛，丹桂飘香，说明了分子之间存在引力B．“钻木取火”是通过热传递改变物体的内能C．暑假同学们在家学做菜，厨房里菜香四溢，说明了分子在不停地做无规则运动D．冬天用热水袋暖手，是通过做功改变物体的内能【答案】C【详解】A．八月苹岛，丹桂飘香，属于扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，故A错误；B．“钻木取火”是将机械能转化为内能，因此这是通过做功的方式改变物体的内能，故B错误；C．厨房里菜香四溢，属于扩散现象，说明分子不停地做无规则运动，故C正确；D．冬天用热水袋暖手，热水袋温度高，手吸收热量，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故D错误。故选C。7．(2022·黑龙江）下列关于内能知识的描述正确的是（）A．物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能B．温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量C．摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能D．物体吸收热量，内能增加，温度一定升高【答案】C【详解】A．一切物体，无论温度高低，都具有内能，0℃的冰有内能，故A错误；B．热量是过程量，不能说含有多少热量，故B错误；C．摩擦生热，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故C正确；D．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高，例如晶体熔化时，吸热内能增加，但温度不变，故D错误。故选C。8．（2022·湖北武汉）如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是（）A．白雪温度低，内能小 B．岩浆温度高，内能大C．白雪温度低，分子热运动停止 D．岩浆温度高，分子热运动剧烈【答案】D【详解】A．内能和质量温度都有关，白雪温度低，内能不一定小，故A错误；B．内能和质量温度都有关，岩浆温度高，内能不一定大，故B错误；C．白雪温度低，分子热运动的不剧烈，不是停止，故C错误；D．分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动的越剧烈，岩浆温度高，分子热运动剧烈，故D正确。故选D。1．下列实例中，通过做功改变物体内能的是（）A．物体放在取暖器旁温度升高B．反复弯折铁丝，弯折处温度升高C．食品放入电冰箱后温度降低D．医生用冰袋给发热的病人降温【答案】B【详解】A．在取暖器旁的物体，温度升高，属于热传递改变物体的内能，故A不符合题意；B．反复弯折铁丝，弯折处发烫，属于做功改变物体的内能，故B符合题意；C．食品放入电冰箱，温度降低，属于热传递改变物体的内能，故C不符合题意；D．医生用冰袋给发热的病人降温属于热传递改变物体的内能，故D不符合题意。故选B。2．端午佳节，人们常食用盐蛋。盐蛋的一般制作方法：在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间。下列说法正确的是（）A．鸭蛋变咸是一种扩散现象B．鸭蛋变咸是因为内部产生了盐C．煮盐蛋升温的过程中，盐蛋内能不变D．盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋内能增大【答案】A【详解】解：AB、在洗净的鸭蛋表面涂抹白酒，粘上盐后用纸包起来，放置一段时间，鸭蛋中不会产生盐，盐分子扩散到鸭蛋中，是一种扩散现象，故A正确、B错误。CD、煮盐蛋升温的过程中，盐蛋的质量不变，状态不变，温度升高，内能增加；盐蛋冷却降温的过程中，盐蛋的质量不变，状态不变，温度降低，内能减小，故C、D错误。故选：A。3．关于生活中的热现象，下列说法正确的是（

）①衣柜中的樟脑球慢慢变小，这是一种升华现象②物体的温度升高，它一定是吸收了热量③测量液体温度时，应使温度计的玻璃泡与被测液体充分接触④0℃的水比0℃的冰的内能大A．①③④ B．①② C．②④ D．①③【答案】D【详解】衣柜中的樟脑球慢慢变小，樟脑丸由固体直接变成气体，是升华现象，①正确；除了可以吸收热量使物体的温度升高外，还可以通过对物体做功,使它温度升高，②错误；测量液体温度时，应使温度计的玻璃泡与被测液体充分接触，这样测得的液体温度才更准确，③正确；物体内能由分子势能和分子动能决定，0℃的水比0℃的冰分子平均动能相同，0℃的冰到0℃的水，要吸收热量，因此0℃的水分子平均势能大，内能是分子总势能与分子分子总动能之和，这里没有明确冰和水的质量是否相同，即分子的数量不知道，因此无法判断，④错误；正确的是①③。故选D。4．关于温度、内能、热量，下列说法正确的是（）A．物体温度越高，含有的热量越多B．物体运动越快，内能越大C．热传递能改变物体的内能D．0℃的冰块，其内能为零【答案】C【详解】A、热量是一个过程量，不能说含有多少热量，故A错误；B、内能大小与物体的运动速度无关，故B错误；C、做功和热传递都能改变内能，故C正确；D、一切物体在任何温度下都有内能，故D错误；故选C．点睛：（1）热量是一个过程量，不能说含有多少热量；（2）内能大小与物体的运动状态无关；（3）做功和热传递都能改变内能；（4）一切物体在任何温度下都有内能；5．下列说法正确的是（）A．“破镜不能重圆”说明分子间没有引力B．发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体C．把0oC的冰块加热熔化成0oC的水，若不考虑水的蒸发，其内能不变D．同一物体温度降低得越多，放出的热量就越多【答案】D【详解】A．分子之间同时存在引力和斥力，这两个力要在分子间距一定范围内才能起作用，如果分子间距过大，这两个力都不起作用了，破镜不能重圆，是因为玻璃碎片间距太大，大于分子间发生相互吸引的距离，并不能说明分子间没有引力，A错误；B．发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，B错误；C．把0oC的冰块加热熔化成0oC的水，需要吸热，若不考虑水的蒸发，其内能增加，C错误；D．根据公式可知，同一物体温度降低得越多，放出的热量就越多，D正确。故选D。6．下列生活实例中，通过做功改变物体内能的是（）A．摩托车发