教科版九年级物理上册 1.2内能和热量学案(无答案)

2.内能和热量
一、认识“内能”
1、预习自学
（1）运动的物体因为有质量、有速度，所以具有 能；同理，构成物质的分子有质量，也在不停地运动，所以分子也有 能。
（2）物体因为有质量、有重力，所有具有 能；同理，构成物质的分子有质量、分子间有相互作用力，所以分子具有 能。
（3）你能从影响物体动能、势能大小的因素，类推影响分子平均动能、分子势能的因素吗
2、知识点
（1）内能的定义：物体内 分子做无规则运动的 能和 的总和，叫 的内能。
（2）对内能的理解：
①内能是物体的内能，不能说“分子内能” 。
②内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，不能说是某些分子的内能。
③ 物体，在 时候有内能。
（3）影响物体内能的因素有：
①在其他因素相同时，物体质量越大，物体内所含的分子数越 ，物体的内能越 。
②在其他因素相同时，物体的温度升高，分子热运动变 ，物体的内能变 。
③在其他因素相同时，晶体由固态变成液体，需要 热，即物体内能要 。
④除以上三个因素外，影响物体内能的因素还有物质的种类，物体的结构等。
（4）内能和机械能的区别：
①物理含义不同：内能是由于物体内所有分子运动而产生的能量；机械能是与物体机械运动相关的能量。
②影响因素不同：影响物体内能的因素有 、 、 等；
影响机械能的因素有： 、 、 等。
③产生条件不同：所有物体，任何时候均有内能，但并不是所有物体任何时候都有机械能。
典型试题
考查角度1：内能的概念、单位及影响因素
【例1】 学习了内能的知识后，小明同学总结了以下说法，其中正确的是( )
A．一杯水和一桶水，若它们的温度相同，则它们的内能相同
B．0℃的冰块没有内能
C．一个分子的动能就是内能
D．一个物体温度降低，它的内能会减少
1．请仔细阅读下文，按要求填空。
“内能”
内能是指物体内部所包含的总能量，包括分子的动能（即分子无规则热运动的动能）、分子的势能（即分子间相互作用能）、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等。在热学中，由于在热运动中上述后三项能量不发生变化，所以内能一般指前两项。由于分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系。
(1)内能是指 所包含的总能量。
(2)压缩针筒里的气体，气体内能中的 _能会变化。
(3)加热针筒里的气体，气体内能中的 能发生变化。
(4)金属块在受热膨胀时，金属块内能中 能发生变化。
考查角度2：内能与机械能的区别
【例1-2】关于内能和机械能的下列说法中，正确的是（　）
A．内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的
B．运动物体的内能和机械能均不为零
C．一个物体的机械能可以为零，但它的内能永远不可能为零
D．物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变
l-2-1．内能是不同于机械能的能量，机械能与整个物体的 情况有关；内能与物体内部所有分子的 情况有关。
1-2-2．下列关于物体内能的说法中正确的是( ）
A．物体运动速度越大，内能越大
B．静止的物体没有动能，但有内能
C．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能
D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
二、改变物体内能的方式及热量
1、预习自学
（1）试一试，你有哪些方法，让冰凉的双手变暖和？
（2）冰凉的双手变暖和，实际上是手的 能在发生变化？
2、知识点
（1）改变物体内能的方式有 和 。
（2）热传递改变物体内能：
①定义：热（内能）从 传到 或，从 传到 的过程，叫热传递。
②热传递的条件：两物体间或同一物体的不同部分间存在着
③内能传递的方向：从 温传向 低温。
④我们用 描述热传递过程中，所传递的那一部分内能的多少。所以， （选填“能”或“不能”）说“物体热量多（或少）”或“物体含有多少热量”。
（3）做功改变物体内能：
①对物体做功，是其他形式的能量转化为内能，物体内能 （选填“增加”或“减少”）；物体对外做功，是内能转化为其他形式的能，物体内能 （选填“增加”或“减少”）。
②做功改变物体内能的实质： 。
③对物体做功，物体的内能 （选填“一定”或“不一定”）改变。
（4）利用内能的方式：
①利用内能直接对物体加热。
②利用内能做功。
（5）利用热传递改变物体内能和利用做功改变物体内能是等效的。
典型试题
考查角度l；改变内能的两种方法
【例2-1】下面的各种情况中，属于做功改变物体内能的是 ，属于热传递改变物体内能的是____。（均填序号）
A．擦火柴点火
B．暖水袋使身体变暖
C．用凸透镜在阳光下点火
D．磨刀时刀发热
E．用电钻打孔时钻头发热
F．电锯切割金属时火花飞溅
G．用太阳灶做饭
H．晚上看到流星雨
2-1-1.以下哪个现象说明了做功可以改变物体的内能( )
A．把冰块加进果汁中喝感到很凉爽
B．把红薯烤熟
C．小孩从滑梯上滑下时臀部有灼热感
D．汽车尾气使环境温度升高
2-1-2．改变内能有不同的方式，如图所示是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速下压活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过____的方式使玻璃筒内的空气 增加，温度升高，达到乙醚的燃点，使蘸了己醚的棉花燃烧。
考查角度2：热量、内能、温度的区别与联系（拓展点）
【例2-2】关于温度、内能和热量，下列说法正确的是( )
A．物体的内能越多，放热一定越多
B．温度相同的物体，其内能一定相等
C．物体的内能增加，一定要吸收热量
D．晶体熔化时温度不变，其内能一定增加
2-2.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是( )
A．温度越高的物体所含的热量一定越多
B．温度相同的两个物体间不会发生热传递
C．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
D.任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能
培优拓展
拔尖角度1：分析生活中内能改变的实例（拓展点）
【例1】如图所示，将一根铁丝用手快速反复弯折数十次，铁丝弯折处会发热，铁丝的内能将____。这个实验说明____可以改变物体的内能。
1-1.夏季，在高速公路服务区内，一些重型汽车停在有水的坑里，这是因为汽车在高速行驶过程中，通过____方式增加轮胎的内能，使轮胎的温度________；轮胎停在水中，通过____方式减少内能，降低温度，以保行车安全。
1-2．冬天，路上的行人一边搓手，—边对手哈气，从而使手感到暖和。“搓手”和“哈气”在改变内能的方式上分别属于( )
A．做功、热传递 B．热传递、做功 C．做功、做功 D．热传递、热传递
拓展角度2：比较内能的大小（拓展点）
【例2】实验探究和推理是科学研究的基本方法，比如科学猜想往往是以一定的事实和已有知识为依据，通过推理而提出来的。
(l)物理学把“物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能”，请你根据这个意思，结合所学知识，就“影响物体内能大小的因素”提出合理猜想、给出推理性结论。说明推理依据(参照示例)
示例：猜想一：物体内能的大小可能与物体的温度有关。
推理性结论：一个物体的温度越高，内能越大。
推理依据：温度越高，分子运动越快，分手动能越大。
猜想二：物体内能的大小还可能与物体的____有关。
推理性结论：__________________________。
推理依据：________________________。
(2) 由于推理性结论具有一定的事实和理论依据，所以在科学研究中，有时就用它来初步解释相关问题-----同学们也来尝试一下，在下图中，(a)杯中水的质量较小，(b)(c)(d)杯中水的质量相同。根据问题(1)中所得的推理性结论，比较各杯中水的内能大小。
①____杯中水的内能最大，因为________________。
②____两杯中水的内能不好比较，因为__________。
2.四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，下列判断正确的是( )
A．a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能
B．c烧杯申水的内能大于d烧杯中水的内能
C．a烧杯中水的内能大于C烧杯中水的内能
D．d烧杯中水的内能大于C烧杯中水的内能
拔尖角度3:有关物体内能改变的实验探究（拓展点）
【例3】如图甲所示：小明将装有热奶的奶瓶放入室温的水中，容器中的水温约为20℃，热奶温度约为90℃，同时，他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况，并作出热奶和水的温度随时间变化的曲线，如图乙所示，其中____曲线是表示热奶的温度随时间的变化情况，大约经过l0min的时间，奶和水温刚好一致。从图象分析可以看出，热奶温度随时间变化的特点是： 。
(1)热奶和水终止热传递时的温度约为 。
(2)热奶的温度降低了 ，水的温度升高了 。
(3)在此过程中，内能增加的是 ，内能减少的是 _。
(4)参考这位同学实验的图象，你认为沸水放在房间里，温度自然降低的规律是( )
A．先快后慢 B．先慢后快 C．均匀降低
(5)参考这位同学记录的数据，如果你要喝一杯奶咖啡，可以有两种方式供你选择：
①先将烧开的热咖啡倒入杯中，冷却5min。然后加一匙冷牛奶；
②先将烧开的热咖啡倒入杯中，立即将一匙冷牛奶加进杯中，然后冷却5min。
你认为方式____的冷却效果较好。
3.用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，会发现气筒的上部筒壁只是略有发热，而气筒下部筒壁，特别是底部附近筒壁的温度较高，甚至烫手。对于筒壁发热现象，有两个方面的原因。
a．打气时活塞压缩气体做功使气体的内能增加，升温的气体通过热传递使筒壁温度升高；
b．打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热使筒壁的内能增加，温度升高。
但这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因。根据上述筒壁发热现象的描述。
(l)你猜想____（填“a”或“b”）是主要原因。
(2)你猜想的依据是 。
A组：基础巩固训练
1．关于物体的内能，下列说法正确的是( )
A．在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少
B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
C．温度为0℃的物体没有内能
D．温度相等的1kg水和100g水内能相同
2．（湖南岳阳）改变物体内能的两种途径是做功和热传递，在图中属于做功改变物体内能的是( )
3．如图所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴人几滴酒精。塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气，当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现，下列关于该实验的分析错误的是( )
A．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功 B．往瓶内打气时，瓶内气体内能变小
C．瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低 D．瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功
4．木工师傅在加工木头做家具时，以下说法正确的有( )
A．我们能闻到木料的清香味是因为分子在不停地做无规则运动
B．锯木头时，锯条温度升高是机械能转化为内能
C．锯条很烫手，所以锯条的内能一定比木头大
D．锯断的木头不能重新连到一起，说明组成物质的分手间根本就没有引力
5．火柴可以擦燃，也可以放在火上点燃，这两种方法都可以改变火柴的________。前者是利用______的途径，后者是利用________的途径。
6．在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些，请你用所学的物理知识写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由。
B组：能力提升训练
7．下列说法正确的是( )
A．对物体做功，物体的内能一定增大
B．质量相等的两个物体，速度大的那个物体内能一定大
C．1000℃的铁块具有内能，0℃的冰块不具有内能
D．晶体在熔化过程中，继续吸热，温度不变，内能增大
8．生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的“热”是指 ，“摩擦生热”中的“热”是指____增加。
9．莫斯科时间2013年2月l5日早晨，一块陨石划过天空在俄罗斯里雅宾斯克州上空爆炸，导致大片区域内降下火球，这是陨石在穿越大气层时通过____的方式改变了内能，在陨石下落过程中它的机械能____（填“增大或“减小”或“不变”）。
10．一块500g的0℃的冰具有的内能____（填“大于”“小于”或“等于”）它熔化成0℃的水时的内能，这表明物体的内能与物体的状态 （填“有关”或“无关”）。
11．汽车急刹车时，车轮停止转动，在地面上滑动，轮胎表面温度急剧升高，产生冒烟现象，并在地面上留下黑色痕迹。请用所学知识解释轮胎为什么会冒烟？
12.民航客机在飞行过程中，飞行高度可达10km左右，在这种情况下，飞机外部的气温可达-60℃左右，气压也低至26-28 kPa。但是座舱内却是温暖如春，气压和地面大气压相近。请应用物理知识分析飞机座舱内是如何获得如此舒适环境的。