人教版九年级物理第13章-第2节-内能(基础班)

第十三章第2节内能
辅导科目物理年级九年级教材版本人教版讲义类型基础版（适用于考试得分率低于60%的学员）
教学目的1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系.
2.知道热传递过程中,物体吸收(或放出)热量,物体温度升高(或降低),内能改变.
3.知道在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳.
4.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例.
重、难点
重点：内能的概念及改变物体内能的方法
难点：正确理解内能与温度的关系；热量的概念，做功和热传递的比较.授课时长建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
【新知讲解】
※知识点一：内能
1.内能：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。

(1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。

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。

物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。

同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。

（2）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。

分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。

所以分子势能与物体的体积有关。

（3）物体内能的大小：物体的内能与物体的质量、温度、体积及物态有关。

一切物体中的分子都在做永不停息的做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体处于何种状态，是何形状与体积、温度是高是低都是如此。

因此，一切物体在任何情况下都具有内能。

2.内能的改变：改变物体内能的方法有热传递和做功；热传递是能量的转移，做功是能量的转化。

这两种方法对改变物体内能是等效的。

（1）做功：外界对物体做功，物体的内能会增大（例如：摩擦生热）；物体对外做功，物体内能会减小（例如：通过活塞向盛有水的烧瓶里打气，当活塞从瓶口跳起时，烧瓶中出现“白雾”）。

实质：能量从一种形式的能（其它形式的能）转化为另一种形式的能（内能）。

（2）热传递：只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着温度差，就会发生热传递，直到温度变得相同(即没有温度差)为止。

物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小。

3.热量（Q）：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。

4.内能与机械能是两种不同形式的能量，它们之间是可以相互转化的。

整个物体可以处于静止状态，没有动能；整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能，但它一定具有内能。

物体可以同时具有内能和机械能。

5．热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。

（1）热量是一个过程量，只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题。

所以物体本身没有热量，不能说某个物体具有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。

（2）内能是一个状态量，但是它具有不可测量性，所以不能说物体具有多少的内能。

（3）在热传递过程中，热量从高温物体传到低温物体，而不能说将高温物体的温度传递给了低温物体。

◎例题
【例1】我们感到冷时,有时会搓手,有时会对着手哈气,前者是通过的方式取暖,后者是通过的方式取暖,两种方式都能增加物体的内能。

【答案】做功热传递
【解析】搓手时,两手相互摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体内能的;对着手哈气,手吸收热量、温度升高,是通过热传递的方式改变物体内能的。

【例2】如图所示,在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下压,压缩空气,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝化棉。

上述改变物体内能的
方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式(选填“相同”或“不相同”)。

【答案】做功燃烧不相同
【解析】当把活塞迅速压下去时,活塞对空气做功,空气的内能就会增加,空气的温度就会升高,达到硝化棉的燃点,硝化棉就燃烧起来;发烧时用冷毛巾给头部降温是通过热传递的方式改变人的内能的。

练习
1、下列关于内能的说法，正确的是（）
A.0℃的冰块内能为零
B.温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C.运动的物体一定比静止的物体内能大
D.0℃的冰化成0℃的水，内能增加
【思路点拨】内能是指构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。

内能的大小跟物体的温度和物体的质量大小有关。

同一物体温度升高，物体的内能增大；对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关。

热传递可以改变物体的内能，物体吸收热量，内能增加。

【答案】D
2、关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（）
A．0℃的冰内能为零
B．两个物体温度相同，它们不发生热传递
C．物体温度越高，所含热量越多
D．对物体做功，物体的温度一定升高
【答案】B
【解析】A、因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以一切物体都具有内能，故A 不正确；
B、发生热传递的条件是：有温度差，所以两个温度相同的物体不发生热传递，故B正确；
C、热量是一过程量，描述它的术语是“吸收”和“放出”，不能用含有，故C不正确；
D、因为改变物体内能的方法有：做功和热传递，如果在对它做功的同时它也向外放热，物体的温度就不一定升高，故D不正确。

§知识小结
【课堂检测】
1.（2019成都）关于分子和物体内能，下列说法正确的是（）
A.杯子里的水可以任意倒出.说明水分子间没有引力
B.固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的
C.把0℃的冰块加热熔化成0℃的水，其内能不变
D.用力搓手,手发热是通过热传递增加手的内能
2.(2019山东枣庄)下列各图所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是（）
A．B C D
A.从滑梯滑下，臀部发热B．冬天搓手，手会变暖
C．给试管加热，水温升高D．迅速压下活塞，筒内气温升高
3.(2019山东威海)关于内能、热量和温度，下列说法正确的是（）
A.温度高的物体，含有的热量一定多
B.物体内能增加，一定吸收了热量
C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D.物体吸收热量，温度不一定升高
4.(2019山东东营)下列说法，不正确的是（）
A．一切物体，不论温度高低，都具有内能B．钻木取火是利用做功来改变内能的C．物体温度不变，内能一定不变D．热传递可以改变物体的内能
5.（2019黄石市)如右图所示，向装有少量水的烧瓶缓慢打气，突然塞子跳起来，同时瓶内出现了“白雾”，关于该现象说法正确的是：（）
A．白雾是水蒸气B．瓶内气体膨胀对外做功
C．瓶内气体内能增加D．瓶内气体温度升高
6.（2019湖北宜昌）如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，看到棉花燃烧起来，活塞被向上顶起。

关于这个过程说法正确的是（）
A．活塞对棉花做功，使棉花温度升高
B．缓慢压下活塞也能看到同样的实验现象
C．压下活塞的过程中是内能转化为机械能
D．活塞被向上顶起相当于内燃机的做功冲程
7.（2019贵州毕节）下列现象中，利用热传递使物体的内能减小的是（）
A．来回弯折的铁丝温度会升高B．冬季用热水袋取暖
C．冬天手接触冰块会觉得很冷D．自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低
8.(2019福建)下列实例中，属于通过做功改变物体内能的是()
A.搓手会发热
B.川冷水冷却热鸡蛋
C.晒太阳取暖
D.给热咖啡加冰降温
9.(2019四川凉山)南极洲的冰川内能（选填“具有”或“不具有”），古人钻木取火是通过的方式来改变物体内能的。

10.(2019云南省)云南是爨氏文化的发源地，现存于云南某校的爨宝子碑被誉为“南碑瑰宝”•具有较高的书法艺术价值。

被很多书法爱好者临摹，临摹时闻到淡淡的“墨香”是
现象:寒冷的冬天临摹时，用热水袋捂手，是通过的方式改变手的内能
【答案】
1.B
【解析】A选项中，分子之间既有引力也有斥力故A错；
B选项中，固体间能扩散，表明固体物质分子是运动的，是对的故应选B；
C选项中，把0℃的冰块加热熔化成0℃的水需要吸热，内能增加，故C错；
D选项中，用力搓手，温度升高是做功改变了内能。

故D错。

2.C
【解析】A选项中，从滑梯滑下，臀部与滑梯摩擦，机械能转化为内能，臀部发热，摩擦生热这是利用做功来改变物体内能的，故A错误；
B选项中，冬天搓手，手会变暖，是克服摩擦做功机械能转化为内能的，是通过做功的方式改变物体内能，故B错误；
C选项中，对试管加热，管内水从酒精灯火焰上吸收热量水温升高，是通过热传递的方式改变水的内能，故C正确；
D选项中，迅速压下活塞时，对筒内气体做功，机械能转化为内能，筒内气温升高，因此是通过做功改变物体的内能，故D错误。

3.D
【解析】A选项中，热量是过程量，不能说含有或者具有热量，故A错误；
B选项中，物体内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B错误；C选项中，发生热传递的条件是存在温度差，不是存在内能差，故C错误；
D选项中，物体吸收热量，温度不一定升高；如：晶体熔化过程中吸收热量，但温度保持不变；故D正确。

4.错C
【解析】A选项中，一切物体，不论温度高低，都具有内能，是对的。

不能选A；
B选项中，钻木取火是利用客服摩擦做功来改变内能的，是对的。

不能选B；
C选项中，晶体在熔化过程中，需要吸热，温度不变，但内能增加。

故C错。

应选C；
D选项中。

热传递可以改变物体的内能是对的，故不能选D。

5.B
【解析】A选项中，白雾是水蒸气液化成的小水滴，故A错；
B选项中，塞子跳起来是因为，瓶内气体膨胀对外做功是对的。

故应选B；
C选项中，瓶内气体膨胀对外做功之后，内能减少，故C错；
D选项中。

瓶内气体膨胀对外做功之后，内能减少，温度降低。

故D错。

6.D
【解析】AC选项中，把活塞迅速压下去，此时活塞对筒内的空气做功，空气的内能变大，温度升高，是机械能转化为内能，空气和棉花之间发生热传递，使得棉花的温度升高，故AC 错误，
B选项中，缓慢压下活塞，由于存在热损失，在慢慢下压的过程中，空气的内能增加的较小，温度升的不高，达不到棉花的燃点，棉花不会燃烧，故B错误；
D选项中，活塞被向上顶起是因为筒内的空气推动活塞做功，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，故D正确。

7.C
【解析】A选项中，来回弯折的铁丝是通过做功的方法使铁丝的内能增加。

不符合题意。

B选项中，热水袋取暖时手吸收热量内能增加。

不符合题意。

C选项中，冬天手接触冰块会觉得很冷，手放出热量内能减少。

符合题意。

D选项中，自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低是物体对外做功，物体的内能减少。

不符合题意。

8.A
【解析】A选项中，搓手会发热是通过做功的方式改变内能，其余选项均是通过热传递改变物体内能，所以选A。

9.具有做功
【解析】一切物体都是具有内能，所以南极洲的冰川也具有内能，钻木取火是克服摩擦做功，所以是通过做功的方式来改变内能的。

10.扩散热传递
【解析】闻到淡淡的“墨香”是分子热运动引起的扩散现象，用热水袋捂手是通过热传递的方式增加手的内能。

【课堂总结】
【家庭作业】
1．关于物体的内能，下列说法正确的是（）
A．内能是物体做机械运动时所具有的能
B．热传递可以改变物体的内能
C．物体的温度降低，内能减少，当降到0℃时物体就不具有内能了
D．物体运动得越快，举得越高，内能越大
答案：B
2．四只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图1所示。

关于四只烧杯中水的内能的大小，下列说法中正确的是（）
A．烧杯（a）中的水的内能大于烧杯（b）中水的内能
B．烧杯（c）中的水的内能大于烧杯（d）中水的内能
C．烧杯（a）中的水的内能大于烧杯（c）中水的内能
D．烧杯（d）中的水的内能大于烧杯（c）中水的内能
答案：D
3．关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是（）
A．温度低的物体可能比温度高的物体内能多
B．物体内能增加，温度一定升高
C．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
D．物体温度升高，它的热量一定增加
答案：A
4．关于物体内能的改变，下列说法正确的是（）
A．物体内能减少，可能是对外做了功
B．物体吸收热量，内能一定增加
C．对物体做功时，物体内能一定增加
D．物体放热时，内能一定减少
答案：A
5．将一铁块投入到装有水的烧杯中，它们之间没有发生热传递，这是因为（）A．它们具有相同的热量
B．它们具有相同的内能
C．它们具有相同的温度
D．它们具有相同的质量
答案：C
6．如图2的四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（）
答案：B
7．下列现象中，属于用热传递方法使物体的内能减少的是（）
A．灼热的铁水变成铁铸件
B．夏天从冰箱里取出的正在熔化的冰块
C．冲开热水瓶塞子的水蒸气
D．坠入大气层中的流星
答案：A
8．下列现象跟做功改变内能有关的是（）
A．盛夏，太阳把稻田里的水晒热
B．从滑梯上滑下的小朋友，裤子会发烫
C．严冬季节用热水袋取暖
D．用擦酒精的方法使发烧者降温
答案：B
9．如图3所示是一个空气压缩引火仪。

在厚壁玻璃筒的底部放一小撮干燥的硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花会被点燃，下列分析正确的是（）
A．当活塞向下压时，玻璃筒内空气体积变小，压强变小
B．当活塞向下压时，对玻璃筒内棉花做功，温度升高
C．向下压活塞时，快压和慢压的效果相同，因为压缩气体做的功相同
D．硝化棉被点燃的原理与擦燃火柴的原理相似
答案：D
10．飞机在万米高空飞行时，舱外大气压比舱内气压低．要使舱内获得新鲜空气，必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。

在这个过程中，压缩机对空气做功，空气的（）
A．温度升高内能增加
B．温度降低内能减少
C．温度升高内能减少
D．温度降低内能增加
答案：A
11．下列关于温度与内能在实际中应用的实例，说法正确的是（）
A．在炒菜时，用铲子在锅内反复翻炒，是通过做功的方法来增加菜的内能的
B．用锤子敲打钉子时，钉子温度会升高，这是通过热传递的方法改变钉子内能的
C．松开用气筒打足气的气球进行放气，会发现气球口处有小水珠，这是物体对外做功内能减少造成的
D．旋开常温的可乐瓶盖，会在瓶口处看到“白气”，这是瓶内可乐汽化成的水蒸气
答案：C
12．下面现象中，属于内能转化为机械能的现象是（）
A．两冰块相互摩擦，冰块熔化
B．水烧开时壶盖会跳动
C．压缩气体，温度升高
D．用太阳灶烧水
答案：B
13．将静止在地面上的冰块从一楼移至三楼静止，则冰块的内能___________，机械能___________。

“嫦娥二号”卫星绕月飞行时会遇到月食，在此期间没有太阳光照射，卫星表面温度会下降，内能__________，这是通过_______的方式改变物体的内能的；当飞船的返回舱返回地球时，进入大气层，与大气摩擦发出耀眼的光芒，则返回舱的内能_________，这是通
过___________的方式改变物体内能的。

答案：不变增加减少热传递增加做功
14．物体内能的改变有两种方法，下列现象中内能的改变是哪一种方法。

（1）用打气筒给自行车打气时气筒会发热，是______使气体内能改变。

（2）古代人类钻木取火，是________使木头的内能改变。

（3）冰块在阳光下熔化成水是_______使冰块的内能改变。

答案：（1）做功（2）做功（3）热传递
15．火柴可以擦燃，也可以放在火上点燃，前者是用__________的方法使火柴燃烧，后
者是用__________的方法使火柴燃烧，两种方法都可以改变火柴的内能。

答案：做功热传递
16．在严寒的冬天，当觉得自己的手很冷时，常常会做以下两个动作：（1）用嘴对手心呵气；（2）把两只手合起来，反复摩擦。

试说明这样做的道理。

答案：用嘴呵气是利用了口腔内呼出的热气体通过热传递改变手的内能，同时呼出的热的水蒸气还会在手上液化放热，使手的温度升高。

两手摩擦是通过做功的方法来使手的内能增加，温度升高的。

【答案】
1．B2．D3．A4．A5．C6．B7．A8．B9．D10．A11．C12．B 13．不变增加减少热传递增加做功
14．（1）做功（2）做功（3）热传递
15．做功热传递
16．用嘴呵气是利用了口腔内呼出的热气体通过热传递改变手的内能，同时呼出的热的水蒸气还会在手上液化放热，使手的温度升高。

两手摩擦是通过做功的方法来使手的内能增加，
温度升高的。