浙教版科学2021-2022学年上学期九年级“培优提高”讲义（二十三）：内能1【word，含答案】

物体的内能
下图中运动着子弹具有什么能？
物体由于运动而具有的能叫做动能，所以运动着子弹具有动能。
运动着的分子也具有动能
同一切运动着的物体一样，运动着的分子也具有动能。物体的温度越高分子运动得越快，它们具有的动能就越大。
形变的弹簧具有势能
当弹簧被拉伸或压缩时发生形变，且要恢复回原来的形状，弹簧各部分之间具有相互作用的引力和斥力。因此被拉伸或压缩的弹簧具有弹性势能。
相互作用的分子具有势能
分子存在吸引与排斥的相互作用力，因此相互作用的分子具有势能。
物体的内能
（1）概念：物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能。
（2）特征：一切物体都具有内能，一切物体，不论温度高低，都具有内能。
炽热的钢水和寒冷的冰雪它们的内能一样多吗，内能大小与什么因素有关呢？
①对同一个物体，温度升高，分子热运动加快，内能增大。
物体温度降低，分子热运动减慢，内能减少。
由于物体的内能与温度有关，因此内能也俗称为热能。
②物体的内能还与物体内所含的分子数，即物质多少有关。
所以高温物体的内能未必比低温物体的多，炽热的钢水不一定比寒冷的冰雪的内能多。
③与物体的体积与形状有关。
物体的体积与形状改变时，使物体内部分子间的相互作用力及相对位置发生变化，从而使分子势能变化，也就引起内能的变化。
④与物体状态和种类有关
当物质的状态发生变化，分子间距也会发生变化，则分子间相互作用力的强弱也会变化，所以分子间势能发生变化，内能也变化。
不同种类的物质分子的质量不同所以会影响物体的内能。
二、物体内能的改变
物体的温度发生变化，它的内能也发生变化。那么，要改变一个物体的内能，有哪些方法？
由于内能的大小跟物体的温度有关。所以通过改变物体的温度来改变物体的内能。
改变物体的内能的方法：热传递和做功。
热传递
（1）热传递可以改变物体的内能。
温度不同的两个物体之间会发生热传递。在热传递过程中，温度高的物体放出热，温度降低，内能就减少；温度低的物体吸收热，温度升高，内能就增加。因此，热传递可以改变物体的内能。
热传递有3种方式：热传导、热对流、热辐射
（2）热传递实质
从能的转化看，热传递实质上是内能从高温物体传递到低温物体，或从同一物体的高温部分传递到低温部分的过程。
在热传递中，传递的能量的多少叫做热量，用Q表示。
（4）物体从外界吸收多少热量，内能就增加多少；物体向外界放出多少热量，内能就减少多少，热量是物体内能转移的量度。
如图 所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花。快速压下活塞，观察棉花能否燃烧起来。
现象：活塞迅速下压，可以看到棉花燃烧起来了。
原因：这是由于活塞对筒内空气做了功，空气内能增大，温度升高，达到了乙醚的着火点，棉花就燃烧起来。
结论：大量实验表明外界对物体做功，可以使物体的内能增加。
如图所示，在吸滤瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时，观察瓶内变化。
当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现。
当瓶内气体把塞子弹出时，内能转化为机械能；瓶口出现白雾说明水蒸气遇冷液化为小水珠，可以证明气体对外做功温度降低．
打气过程中，外界对瓶内酒精做功，酒精内能增加，温度升高汽化，当瓶内气压达到一定程度，酒精气体对外做功，内能转化为机械能，塞子获得了机械能，向上跳起；与此同时酒精气体的内能减少，温度降低，瓶内的一部分酒精蒸气液化而出现白雾。
实验结论：大量实验表明，做功是改变物体内能的一种途径。外界对物体做功，物体的内能就增大，表明机械能转化成了内能；物体对外界做功，物体的内能就减少， 表明内能转化为机械能。
2、做功改变物体的内能实质
（1）从能量的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能量与物体内能相互转化的过程。
（2）外界对物体做了多少功，就有多少其他形式的能量转化为内能；物体对外做了多少功，就有多少内能转化为其他形式的能量。因此，功可以用来量度内能改变的多少。
例1、下列都是教材中的实验，其中为了说明“对物体做功，物体内能增加”的是（?? ）
图甲：手帕摩擦塑料丝后，塑料丝散开?????
图乙：缝衣针与磁铁摩擦后，有了磁性
C.图丙：加热后，水蒸气把木塞冲出试管?????
D.图丁：迅速下压活塞后，浸过乙醚的棉花燃烧
例2、在“探究改变内能方式的实验”中根据实验现象，回答以下问题：
（1）实验现象：当活塞迅速下压时，棉花会燃烧。
（2）现象分析：因为活塞对空气　 　，使空气的　 　增加，　 　升高，达到棉花的着火点，从而使棉花燃烧起来。
（3）实验结论：　 　。
例3、如图所示，甲气球装入少量的水，将甲、乙两个气球吹成一样大小，用细绳把它们挂在横杆上，烛焰靠近气球的底部加热，发现乙气球“啪”的一声破了，而甲气球加热很长时间仍安然无恙。这是由于甲气球装有水，水的比热容较________，且水蒸发过程需要________热，所以甲气球的温度升高得慢。在加热过程中，乙气球内气体内能增大，是用________的方法改变气体的内能。

1.小金测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃，下列判断正确的是(??? )
A.甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈??
B.甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小
C.乙杯中水的温度降低，水的内能一定减少???????
D.乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多
2.如图所示，在点火爆炸的实验中，电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸汽，产生的燃气将塑料盒盖弹出。关于此过程，下列说法中正确的是（　　）
A．酒精燃烧时将内能转化为机械能
B．此过程中能量的转化方式与汽油机的做功冲程相似
C．燃气将塑料盒盖弹出时，燃气的内能增大
D．燃气将塑料盒盖弹出时，盒盖对燃气做了功
3.南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是-25℃．一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁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，这里太冷了，冰山肯定没有内能了
B．丁丁：不对，冰山的温度低，所含热量少
C．丁丁：唉，反正我现在一点温度也没有了，冻死喽
D．豆豆：呵呵，我们一起跳舞吧，这样暖和一些
4.将冰块放在泡沫箱中可制成简易“冰箱”，把一瓶饮料放入“冰箱”后，冰块和饮料的温度随时间变化的曲线如图所示，在两物体温度达到相同之前，下列说法正确的是（ ?）
A.甲是冰块 B.乙吸收热量 C.甲内能增加 D.乙内能减少
5.关于内能，有以下四个观点，你认为正确的是（　　）
①热机在做功冲程中内能转化为机械能
②物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④改变物体内能的方法有很多，但本质上只有做功和热传递两种方式
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
6.城市中到处可见的违章“小广告”，严重影响着城市市容市貌，被称为“城市牛皮癣”，已成为城市管理中的一大“顽症”。在创建“宜居港城”活动中，小敏和同学们一起到街头巷尾用砂纸清除哪些违章“小广告”；砂纸表面很粗糙，是为了　 　摩擦力（填“增大”或“减小”），过了一会儿，小敏感觉砂纸发热，是因为机械能转化为　 　能，这是通过　 　方式改变的。
7.如图一只瓶子，内装一些铁屑。我们既可以通过振荡，也可以通过加热，使铁屑的温度升高，内能增大。从改变物体内能的方法来看，前者是通过________方法，后者是通过________方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程，仅凭铁屑温度的改变能否确定釆用了什么方法改变了铁屑的内能?________(选填“能”或“不能”)，这是因为________。

8．如图是对A、B两种品牌保温杯的保温效果进行测试所获得的图象信息。利用该信息和你具有的科学知识回答以下问题：
（1）从该实验中你能得出的结论是　 　
A．A品牌的保温效果更好 B．B品牌的保温效果更好
C．A和B两种品牌的保温效果相同D．保温杯在水温较低时能自动加热
（2）测试过程热水降温的快慢是不同的，热水与周围空气的温差越大，降温越　 　。

9.载重汽车在连续下坡的时候为控制车速需要经常刹车，这样就会使刹车片的温度急剧升高，如果不采取一定的降温措施，刹车片会因过热而失效，从而造成严重的车祸。所以在汽车连续下坡时，司机会打开水箱开关，这时就会有水经水管流到刹车片处使刹车片的温度得到控制，从而保证行车安全。请你从科学角度解释刹车片会过热的原因及司机控制其过热措施的合理性。
1.下列关于温度、内能、热量说法正确的是（　　）
A．物体温度越低，含有的热量越少 B．做功和热传递都可以改变物体内能
C．物体内能增加，温度一定升高 D．物体机械能越大，内能越大
2.下列说法正确的是（　　）
A．石凳被太阳晒热，属于用热传递的方式改变了石凳的内能
B．物体的内能就是物体动能与势能的总和
C．在“摩擦生热”的过程中，内能转化为机械能
D．锯木板时锯片变热，是因为木板向锯片传递了热量
3.四只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示。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b中水的内能
4.如图所示是用气球做的两个小实验，试回答相关问题。

（1）如图甲，松开气球的口子，快速放气后会感到气球变凉，这是因为气体________，导致内能减小；
（2）如图乙，松开气球的口子，气球向后喷出气体的同时，气球会沿着绳子快速向前飞去，这说明________?。
5.如图所示是演示内能做功的实验装置。在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，在此实验中：
（1）酒精燃烧，水的温度升高，水汽化产生高温高压的水蒸气；水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞　 　，水蒸气的温度　 　，内能　 　。（后一空选填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）该实验装置能表明　 　的基本原理，即它是把　 能转化成　 　能的。
6.将一个底部封闭的薄壁金属管固定在支架上，管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动，很快会观察到塞子被酒精蒸气顶出（如图所示）。回答下列问题：
（1）问题：采用　 　方式使金属管壁的温度升高，内能　 　。
（2）从能量转化的角度分析：是将　 　转化为　 　。
参考答案
例1、D
例2、（2）做功； 内能；温度；（3）做功可以改变物体的内能。
例3、大；吸；热传递
1.C 2.B 3.D 4.B 5.C
6.增大；内；做功。
7.做功；热传递；不能；做功与热传递两种方法对改变物体内能是等效的
8．（1）A；（2）快。
9.汽车连续下坡时刹车片温度升高，是因为刹车片与车轮摩擦做功，使刹车片的内能增大。司机打开水箱开关，让水经水管流到刹车片处，使水与刹车片之间发生热传递，水吸收了刹车片上的热量，从而降低刹车片的温度。
1.B 2.A 3.D
4.（1）对外做功（2）力的作用是相互的
5.（1）做功；降低；减小；（2）热机；内；机械。
6.（1）做功；增加；（2）内；机械。