第02講內(nèi)能（原卷版）-2023年新九年級暑假課（人教版）

第02講內(nèi)能掌握并區(qū)分內(nèi)能與機(jī)械能的差別；掌握物體內(nèi)能大小的比較方法；3.掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式；4.區(qū)分內(nèi)能、溫度和熱量的差別。一、內(nèi)能分子動(dòng)能（1）定義：物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)所具有的能量稱為分子動(dòng)能。（2）影響因素：溫度。物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)得越快，它們的動(dòng)能越大。2.分子勢能（1）定義：由于分子之間具有一定的距離，也具有一定的作用力，因而分子具有勢能，稱為分子勢能。（2）影響因素：分子間的距離。分子間距發(fā)生變化時(shí)，物體的體積也會(huì)變，所以分子勢能與物體的體積有關(guān)。3.內(nèi)能（1）定義：物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。（2）內(nèi)能的單位：焦耳，簡稱焦，符號J。4.對內(nèi)能的理解內(nèi)能是物質(zhì)分子的熱運(yùn)動(dòng)能量，是由物質(zhì)內(nèi)部狀況決定的能量。物質(zhì)由大量分子、原子組成，儲(chǔ)存在系統(tǒng)內(nèi)部的能量是全部微觀粒子各種能量的總和，即微觀粒子的動(dòng)能、勢能、等的總和。物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟溫度直接相關(guān)，物體內(nèi)部大量做熱運(yùn)動(dòng)的粒子之間也具有動(dòng)能和勢能，動(dòng)能和勢能的總和叫做內(nèi)能?！咎貏e提示】(1)內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子共同具有的動(dòng)能和勢能的總和，所以，單純考慮單個(gè)分子或有限個(gè)數(shù)分子的動(dòng)能和勢能是沒有現(xiàn)實(shí)意義的。(2)一切物體任何情況下都有內(nèi)能。(3)內(nèi)能大小不可計(jì)算，但可以比較大小。只能比較物體內(nèi)能的大小，不能確定這個(gè)物體具有的內(nèi)能究竟是多少，因?yàn)閮?nèi)能是物體的所有分子具有的總能量，宏觀量度比較困難。4.影響內(nèi)能的因素①溫度是影響物體內(nèi)能最主要的因素，同一個(gè)物體，它的溫度越高，內(nèi)能越大；②物體的內(nèi)能跟質(zhì)量有關(guān)。在溫度一定是，物體的質(zhì)量越大，也就是分子的數(shù)量越多，物體的內(nèi)能就越大。③物體的內(nèi)能還與物體的體積有關(guān)。在質(zhì)量一定時(shí)，物體的體積越大，分子間的勢能就越大，物體的內(nèi)能就越大。④同一物質(zhì)，在不同的狀態(tài)下，所具有的內(nèi)能就越大。內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別與聯(lián)系內(nèi)能機(jī)械能區(qū)別定義構(gòu)成物體的所有分子的分子動(dòng)能和分子勢能的總和物體所具有的動(dòng)能和勢能的總和影響因素物體的溫度、質(zhì)量、狀態(tài)、體積、物質(zhì)的種類物體的質(zhì)量、速度、高度和彈性形變的程度研究對象微觀世界的大量分子宏觀世界的所有物體存在條件永遠(yuǎn)存在物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，被舉高時(shí)，發(fā)生彈性形變時(shí)聯(lián)系物體無論是否具有機(jī)械能，一定具有內(nèi)能；物體的內(nèi)能和機(jī)械能之間可以互相轉(zhuǎn)化二、物體內(nèi)能的改變1.熱傳遞改變物體的內(nèi)能（1）探究熱傳遞改變物體內(nèi)能電熱毯取暖冰塊降溫?zé)F(xiàn)象現(xiàn)象分析冬天利用電熱毯取暖：電熱毯將熱量傳遞給人體，人體溫度升高，內(nèi)能增大；能量從電熱毯傳遞給人炎熱夏天教室里的冰塊：周圍空氣將能量傳遞給冰塊，教室里溫度下降，能量從空氣傳遞給冰塊，冰塊內(nèi)能增大燒水時(shí)，水的溫度升高，內(nèi)能增加，能量從火焰?zhèn)鬟f給鍋和水實(shí)驗(yàn)結(jié)論溫度不同的物體相互接觸時(shí)，發(fā)生熱傳遞，低溫物體溫度升高，內(nèi)能增加，高溫物體溫度降低，內(nèi)能減少；即能量從高溫物體傳遞給低溫物體，所以熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能（2）定義：溫度不同的物體相互接觸，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低的過程叫做熱傳遞。（3）傳遞的條件：物體之間存在溫度差。（4）傳遞的方向：能量從高溫物體傳遞給低溫物體。（5）傳遞的結(jié)果：高溫物體的內(nèi)能減少，低溫物體的內(nèi)能增加，持續(xù)到物體的溫度相同為止。特別提醒：（1）熱傳遞傳遞的是內(nèi)能，而不是傳遞溫度，更不是某種熱的物質(zhì)；（2）熱傳遞是把內(nèi)能由高溫物體傳遞給低溫物體，不是由內(nèi)能多的傳遞給內(nèi)能少的物體。2.熱量（1）熱量（Q）：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。用符號Q表示。（2）單位：在國際單位制中，熱量單位是焦耳，符號是J?！咎貏e提醒】對熱量認(rèn)識的三個(gè)誤區(qū)（1）熱量是能量轉(zhuǎn)移多少的量度，是一個(gè)過程量，它存在于熱傳遞的過程中，只有發(fā)生了熱傳遞，有了能量的轉(zhuǎn)移，才能討論熱量問題，離開熱傳遞談熱量也就沒有了意義。（2）熱量只能有“吸收”或“放出”來表述，而不能用“具有”或“含有”來表述，不能說某物體含有或具有多少熱量，只能說物體吸收或放出了多少熱量。（3）吸收或放出熱量的多少與物體內(nèi)能的多少、溫度的高低沒有關(guān)系。3.做功改變物體的內(nèi)能探究做功改變物體的內(nèi)能做功的兩種情況外界對物體做功物體對外界做功探究過程與現(xiàn)象分析與論證迅速壓下活塞，玻璃筒內(nèi)的氣體被壓縮，活塞對筒內(nèi)氣體做功，從而使筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，當(dāng)溫度達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)時(shí)，硝化棉開始迅速燃燒向瓶內(nèi)打氣，壓縮瓶內(nèi)的空氣，不斷對瓶內(nèi)空氣做功，瓶內(nèi)空氣內(nèi)能增加，溫度升高，隨著打入空氣的增加，氣壓越來越大，直至沖開瓶塞，此時(shí)，瓶內(nèi)的空氣推動(dòng)瓶塞做功，內(nèi)能減少，溫度降低，其中水蒸氣液化成小水滴，形成白霧得出結(jié)論做功可以改變物體的內(nèi)能；外界對物體做功，物體溫度升高，物體內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體溫度降低，物體內(nèi)能減少4.熱傳遞和做功改變物體內(nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系探究做功改變物體的內(nèi)能區(qū)別聯(lián)系實(shí)質(zhì)方式舉例熱傳遞能量的轉(zhuǎn)移高溫物體放熱，低溫物體吸熱生活中燒、烤、烙、炒，生產(chǎn)中的淬火等做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，且效果相同。某物體的內(nèi)能發(fā)生改變，可能是通過熱傳遞改變的，也可能是通過做功改變的，或者兩者都有。若不知道具體過程，則無法確定內(nèi)能的改變方式做功其他形式能與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化壓縮體積、摩擦生熱、鍛打物體、彎折物體等打氣筒打氣、鉆木取火、來回多次彎折鐵絲等體積膨脹等裝開水的暖水瓶內(nèi)的氣體將瓶塞沖開燈【特別提醒】做功、熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)（1）做功不一定能使物體的內(nèi)能增加，關(guān)鍵是看物體消耗的能量能否轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能。例如：舉重。（2）通過做功和熱傳遞這兩種方法都可以改變物體的內(nèi)能。5.溫度、熱量、內(nèi)能三者之間的區(qū)別于聯(lián)系溫度熱量內(nèi)能區(qū)別概念宏觀上，表示物體的冷熱程度；微觀上，反映物體中分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度在熱傳遞過程中傳遞能量的多少構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢能的總和表述用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述用“放出”或“吸收”表述用“有”、“具有”、“改變”、“增加”、“減少”的那個(gè)表述單位攝氏度（℃）焦耳（J）焦耳（J）聯(lián)系（1）溫度反映了內(nèi)能的大小，熱量反映了內(nèi)能變化了多少；（2）物吸收熱量，內(nèi)能會(huì)增加，溫度不一定升高，如晶體熔化；物放出熱量，內(nèi)能會(huì)減少，但物體溫度不一定降低，如晶體凝固歸納總結(jié)一個(gè)一定物體溫度升高或降低時(shí)，其內(nèi)能一定增加或減少四個(gè)不一定（1）一個(gè)物體的內(nèi)能增加或降低時(shí)，其溫度不一定升高或降低，如晶體熔化或凝固過程；（2）一個(gè)物體的內(nèi)能增加或降低時(shí)，不一定是吸收或放出了熱量，也可能是外界對物體做功或物體對外界做功；（3）一個(gè)物體吸收或放出熱量時(shí)，內(nèi)能增加或減少，其溫度不一定升高或降低，如晶體熔化或凝固過程；（4）一個(gè)物體溫度升高或降低時(shí)，不一定是吸收或放出了熱量，也可能是因?yàn)樽龉?，如摩擦生熱或物體對外界做功考點(diǎn)一：內(nèi)能的理解角度:1：概念理解例1.南極是世界上最冷的地方，常年平均氣溫是25oC，一天，南極上的小企鵝豆豆和丁?。ㄒ妶D）之間發(fā)生了一次有趣的對話，他們的部分說法如下，其中正確的是（）A．豆豆：呵呵，我們這里太冷了，冰山肯定沒有內(nèi)能了B．丁丁：你說的太對了，這么冷的地方，組成冰山的分子也都停止運(yùn)動(dòng)了，哪會(huì)有內(nèi)能呢！我們應(yīng)該抱團(tuán)取?，以便把我的溫度傳給你C．丁?。汉呛牵覀冏炖锖舫隽撕枚唷鞍灼?，這“白汽”就是傳說中的水蒸氣吧D．豆豆：我聽人說啊，嘴里呼出的“白汽”是由水蒸氣遇冷液化形成的小水珠組成的角度2：內(nèi)能的判斷例2.下列說法中正確的是（）A．溫度高的物體，所含熱量多B．溫度相等的1kg水和100g水內(nèi)能相同C．物體溫度為0℃，內(nèi)能為零D．0℃的冰熔化成0℃的水時(shí)，內(nèi)能增大角度3：大小比較例3.甲、乙兩杯水溫度各為40℃、80℃，下列說法正確的是(

)A．只有加熱才能使水升溫 B．甲杯中水的內(nèi)能一定比乙杯中的小C．乙杯中水的溫度降低，水的內(nèi)能一定減小 D．甲杯中的水分子運(yùn)動(dòng)一定比乙杯中的劇烈角度4：內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別例4.2022年12月4日，“神舟十四號”載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。如圖是返回艙在進(jìn)入大氣層時(shí)要通過一段黑障區(qū)，這段時(shí)間飛船被燒成一個(gè)大火球，而艙內(nèi)的航天員和設(shè)備卻安然無恙。下列說法正確的是（）A．飛船“燃燒”是通過熱傳遞的方式增加了內(nèi)能B．飛船通過黑障區(qū)時(shí)克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．飛船外殼上的燒蝕層先熔化后汽化，放出了大量的熱保護(hù)了飛船D．飛船通過黑障區(qū)過程是慣性造成的，所以飛船重力沒有做功考點(diǎn)二：改變物體內(nèi)能的方式角度1：做功改變物體的內(nèi)能例2.在現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)中，“熱融緊固”技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。如圖所示，使銅螺紋釘壓緊在金屬板材表面上高速旋轉(zhuǎn)，采用______（做功/熱傳遞）的方式使其瞬間達(dá)到上千攝氏度高溫，板材局部出現(xiàn)______（填物質(zhì)變化名稱）現(xiàn)象，銅螺紋釘完全擰入板材后停止轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)冷卻板材就牢牢套住螺紋釘。角度2：熱傳遞改變物體的內(nèi)能例6.下列過程中，屬于熱傳遞改變物體內(nèi)能的是（）A．用砂輪磨刀，有火星迸出 B．反復(fù)錘打鐵片，鐵片升溫C．通過熱、冷水混合，使冷水升溫 D．用打氣筒給輪胎打氣，筒壁會(huì)發(fā)熱角度3：區(qū)分內(nèi)能、溫度和熱量例7.關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量，下列說法正確的是（）A．物體的溫度越高，所含的熱量越多B．物體內(nèi)能增大，不一定從外界吸收熱量C．水凝固成冰的過程中，溫度不變，內(nèi)能也不變D．熱量總是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞1．（2022·江蘇鹽城）2022年4月16日，神舟十三號載人返回艙成功著陸，返回艙與大氣摩擦溫度升高，內(nèi)能增加。下列事例中物體內(nèi)能改變方式與它相同的是（）A．湯勺放在熱湯中溫度升高 B．燒水時(shí)水溫升高C．壓縮空氣溫度升高 D．取暖器旁的物體溫度升高2．（2022·江蘇淮安）日常生活中，物體內(nèi)能的改變，通過做功方式實(shí)現(xiàn)的是（）A．照曬取暖 B．摩擦生熱 C．冰敷降溫 D．爐火加熱3．（2018·四川自貢）關(guān)于分子熱運(yùn)動(dòng)及熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．?dāng)U散現(xiàn)象只能發(fā)生在氣體與液體中B．物體吸收熱量，溫度一定升高C．固體很難被壓縮，說明分子間存在斥力D．0℃的冰塊內(nèi)沒有內(nèi)能4．（2022·山東威海）小明從冰箱里取出一盒牛奶，放入左右的熱水中加熱。下列說法正確的是（）A．熱水冒出的“白氣”，是水汽化形成的B．熱水將溫度傳遞給牛奶，使牛奶的溫度升高C．隨著牛奶溫度升高，牛奶的內(nèi)能保持不變D．加熱后牛奶香氣四溢，是因?yàn)榕Ｄ谭肿拥臒o規(guī)則運(yùn)動(dòng)更劇烈5．（2022·山東聊城）下列事例中，主要利用做功的方式來改變物體內(nèi)能的是（）A．把酒精擦在手背上，手背感覺到?jīng)?B．冬天人們在室外曬太陽，感覺暖和C．汽油機(jī)的壓縮沖程，燃料溫度升高 D．把水放進(jìn)冰箱冷凍室，水變成冰塊6．（2022·湖南永州）關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．八月蘋島，丹桂飄香，說明了分子之間存在引力B．“鉆木取火”是通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能C．暑假同學(xué)們在家學(xué)做菜，廚房里菜香四溢，說明了分子在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)D．冬天用熱水袋暖手，是通過做功改變物體的內(nèi)能7．(2022·黑龍江）下列關(guān)于內(nèi)能知識的描述正確的是（）A．物體溫度越高內(nèi)能越大，所以0℃的冰沒有內(nèi)能B．溫度越高的物體含有的熱量越多，所以0℃的冰沒有熱量C．摩擦生熱是通過做功的方式改變了物體的內(nèi)能D．物體吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度一定升高8．（2022·湖北武漢）如圖所示，熾熱的巖漿從覆蓋著皚皚白雪的火山上噴涌而出。下列說法正確的是（）A．白雪溫度低，內(nèi)能小 B．巖漿溫度高，內(nèi)能大C．白雪溫度低，分子熱運(yùn)動(dòng)停止 D．巖漿溫度高，分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈1．下列實(shí)例中，通過做功改變物體內(nèi)能的是（）A．物體放在取暖器旁溫度升高B．反復(fù)彎折鐵絲，彎折處溫度升高C．食品放入電冰箱后溫度降低D．醫(yī)生用冰袋給發(fā)熱的病人降溫2．端午佳節(jié)，人們常食用鹽蛋。鹽蛋的一般制作方法：在洗凈的鴨蛋表面涂抹白酒，粘上鹽后用紙包起來，放置一段時(shí)間。下列說法正確的是（）A．鴨蛋變咸是一種擴(kuò)散現(xiàn)象B．鴨蛋變咸是因?yàn)閮?nèi)部產(chǎn)生了鹽C．煮鹽蛋升溫的過程中，鹽蛋內(nèi)能不變D．鹽蛋冷卻降溫的過程中，鹽蛋內(nèi)能增大3．關(guān)于生活中的熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（

）①衣柜中的樟腦球慢慢變小，這是一種升華現(xiàn)象②物體的溫度升高，它一定是吸收了熱量③測量液體溫度時(shí)，應(yīng)使溫度計(jì)的玻璃泡與被測液體充分接觸④0℃的水比0℃的冰的內(nèi)能大A．①③④ B．①② C．②④ D．①③4．關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量，下列說法正確的是（）A．物體溫度越高，含有的熱量越多B．物體運(yùn)動(dòng)越快，內(nèi)能越大C．熱傳遞能改變物體的內(nèi)能D．0℃的冰塊，其內(nèi)能為零5．下列說法正確的是（）A．“破鏡不能重圓”說明分子間沒有引力B．發(fā)生熱傳遞時(shí)，熱量總是從內(nèi)能大的物體傳遞到內(nèi)能小的物體C．把0oC的冰塊加熱熔化成0oC的水，若不考慮水的蒸發(fā)，其內(nèi)能不變D．同一物體溫度降低得越多，放出的熱量就越多6．下列生活實(shí)例中，通過做功改變物體內(nèi)能的是（）A．摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)一段時(shí)間后，排氣管熱得發(fā)燙B．把冰塊放在鮮榨的果汁里，喝時(shí)感覺很涼快C．利用太陽能熱水器“燒水”D．冬天人們常用雙手互相摩擦取暖7．神舟十四號載人飛船在空間站完成與神舟十五號乘組的任務(wù)交接后于2022年12月4日20時(shí)09分成功返回地面。返回艙在穿越大氣層下落的過