13.2 内能 导学案（含答案）

第13.2节《内能》导学案
学习目标
1.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
2.知道热传递可以改变内能。
3.知道在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
4.知道做功可以使物体内能增加和减少的-些事例。
自主探究
1.构成物体的所有分子，其热运动的 和 的总和叫做物体的内能。
2.物体的内能与物体的有关，物体温度越 ，内能越 。
3.改变内能的两种方式： 和 。
4.在热传递过程中，传递的多少叫做热量，热量的单位是 。
物体吸收热量时内能 ，放出热量时内能 。
合作探究
[知识回顾]
（1）物体由于 具有的能叫做动能。决定动能大小的因素：物体的 和 。
（2）物体由于 而具有的能叫做重力势能。决定重力势能大小的因素：物体的 和 。
（3）物体由于 而具有的能叫做弹性势能。决定弹性势能大小的因素 。
（4）-切物体的分子都不停地做 。分子运动的剧烈程度与温度有关，温度越，分子运动越 。
[思考讨论]
（1）运动的篮球具有动能，运动的分子具有动能吗？
（2）树上草果由于地球的吸引而具有势能，分子同的距离较大时，作用力表现为引力，分子具有势能吗？
（3）被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能，分子间的距离较小时，作用力表现为斥力，分子具有势能吗？
讨论交流：
（1）一块铁的温度由15℃升高到55℃.铁块的内能是否发生变化？0℃的冰是否具有内能？
（2）1 kg的铁块和10g的铁钉，温度都是15℃，它们的内能一样大吗？
（3）0℃的冰加热融化变成0℃的水.它的内能是否发生变化？
归纳总结：
1.机械能与整个物体的 情况有关，而内能与物体的内部分子热运动和分子之间的相互作用情况有关，机械能和内能是 的能。
2.一切物体，不论温度高低，都具有内能。物体的内能与物体温度有关，物体温度降低时内能 ，物体温度升高时内能 。
3.物体的内能还与物体的 、 和有关 。
（二）物体内能的改变
[活动体验]
每个小组拿出准备好的铁丝，尝试用多种方法使铁丝的温度升高，即增大铁丝的内能。
方法记录：A.用酒精灯直接加热 B.用力来回弯折
C.放在太阳下晒D.放在热水中烫E.在砂纸上打磨F.用锤子敲打
方法分类：
（1）做功：B.用力来回弯折；E.在砂纸上打磨；F.用锤子敲打。
（2）热传递：A.用酒精灯直接加热；C放在太阳下晒；D.放在热水中烫。
[演示实验]
在一个配有活塞的厚玻璃简里放一小团硝化棉，把活塞迅速地压下去，观察发生的现象。
空气被压缩时内能增大
（2）烧瓶内盛少量的水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。
空气推动塞子时内能减少
问题：
（1）我们观察到的实验现象是什么？
（2）根据实验现象，我们可以得出什么结论？
归纳总结：
1.热传递可以改变物体的内能。
（1）发生热传递的唯一条件是存在 ，与物体的状态无关。
（2）热传递的实质是内能从高温物体 到低温物体或从同一物体的高温部分 到低温部分。
2.做功可以改变物体的内能
（1）对物体做功，内能 ；
（2）物体对外做功，内能 。
课堂检测
一、单选题
1．下列实例中，属于做功改变物体内能的是（ ）
A．锯木头时的锯条温度升高
B．加入冰块的饮料温度降低
C．倒入热牛奶的杯子温度升高
D．放入冷水中的热鸡蛋温度降低
2．大功率电子元件工作时，会产生大量的热。科学家研发出一种由石墨烯制成的“排热被”，把它覆盖在电子元件上，能大幅度降低电子元件工作时的温度，“排热被”能排热是因为石墨烯 （ ）
A．熔点高 B．导热性好 C．导电性好 D．弹性好
3．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是
A．物体温度越低，分子运动越剧烈 B．物体温度越高，含有的热量越多
C．水沸腾时吸收热量，温度保持不变 D．物体的温度为0℃时，其内能为零
4．如图所示，在空可乐瓶内滴一滴酒精，用装有气门芯的橡皮塞塞紧瓶口，再用打气筒通过气门芯向瓶内打气．当瓶内气压达到足够大时，塞子将从瓶口冲出，且原来透明的瓶内充满了白雾，这一实验现象表明
A．气体对外界做功，瓶内温度升高，内能减少
B．外界对气体做功，瓶内温度升高，内能增加
C．气体对外界做功，瓶内温度降低，内能减少
D．外界对气体做功，瓶内温度降低，内能增加
5．所示，酒精灯对烧杯中一定质量0℃的冰水混合物加热，至沸腾后继续加热一段时间．下列说法正确的是
A．冰水混合状态，冰和水的总内能不变
B．温度升高过程中，烧杯中水的机械能增加
C．温度升高过程中，烧杯中水的内能不变
D．沸腾过程中，烧杯中水的内能减少
6．如图所示，瓶内有一些水，用带孔的橡皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气一会儿后，瓶塞跳起，在瓶塞跳起的过程中，下列关于瓶内气体说法正确的是
A．气体对瓶塞做功，气体的内能减少
B．瓶塞对气体做功，气体的内能减少
C．气体对瓶塞做功，气体的内能增加
D．瓶塞对气体做功，气体的内能增加
7．下述现象中，由于做功改变物体内能的是
A．汽车轮胎放气时，气门嘴温度降低 B．从冰箱中拿出来的食物，温度较低
C．把烧热的工件放在冷水中，工件温度降低 D．水盆里的凉水在阳光照射下，温度升高
8．如图所示的事例中，通过热传递的方式改变物体内能的是
A．锯木头锯条发热 B．划火柴火柴燃烧
C．烧水时水温升高 D． 铁丝来回弯折处发热
9．关于物体的内能，下列说法正确的是
A．快速运动的物体一定比静止的物体内能大
B．物体的内能增加，它的温度一定升高
C．热传递的过程就是内能发生转移的过程
D．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
二、实验题
10．在做功改变内能的实验中，老师向装有少量水的瓶子内不断打气，使得瓶内的气压增大，水蒸气的内能_____（填“增加”或“减少”），温度_____（填“升高”或“降低”）．当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现白雾，这是因为水蒸气对瓶塞做功，内能_____（填“增加”或“较少”），温度_____（填“升高”或“降低”），水蒸气_____而成小液滴．
三、填空题
11．通常情况下，液化气是气体，人们用压缩体积方法将其变为液态．若液化气钢瓶放在烈日下曝晒，如图所示，将通过__________的方法使它的内能__________ ( 选填“减少”或“增加”)，具有一定的危险性，因此液化气钢瓶严禁曝晒．
12．科学家们近日在微观尺度下，拍下了世界上最强大的X射线激光器将液体瞬间蒸发的情景.在被X射线脉冲击中后，液滴会变成一团更加细碎的颗粒和蒸汽，然后向附近的其它液滴扩散，使它们也破碎开来.在这一过程中液体的内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”），这种改变内能的方式是_________.
13．妈妈带着晓晓去玩滑梯，晓晓很快就爬到了滑梯的顶端．就在她下滑的时候，晓晓突然大叫到：“妈妈，不好了，我的屁股着火了．”…从能量转化的角度来讲，晓晓有“着火”的感觉，是____能转化为内能的结果，这个内能的改变过程是通过_______的方式来实现的．
四、综合题
14．如图将一个烧瓶盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现”白雾“．回答下列问题：
（1）此过程中是用什么方法改变了物体内能？____________
（2）请从物态变化角度提出一个问题并回答．____________
参考答案
1．A
【解析】A. 锯木头时的锯条温度升高，机械能转化为内能，是通过做功的方法增加了物体的内能，故A符合题意；
B. 加入冰块的饮料温度降低，饮料放出热量，冰块吸收热量，通过热传递的方式改变了内能，故B不符合题意；
C. 倒入热牛奶的杯子温度升高，牛奶放出热量，杯子吸收热量，通过热传递的方式改变了内能，故C不符合题意；
D. 放入冷水中的热鸡蛋温度降低，鸡蛋放出热量，水吸收热量，通过热传递的方式改变了内能，故D不符合题意；
故选A．
2．B
【解析】“热排被”主要作用是为了向外良好的排放热量的，所以应具有良好的导热性，故应选B。
3．C
【解析】A．物体的温度越高，分子运动越剧烈，不符合题意．
B．热量是热传递过程中传递的能量，它与热传递的过程相对应，物体含有热量这样的说法错误率，不符合题意．
C．水沸腾时，吸收热量但保持温度不变，符合题意．
D．当物体的温度为0℃时，物体内部的分子仍在不停地做无规则运动，物体的内能仍不为0，不符合题意．
4．C
【解析】雾是小水滴，它是由水蒸气的液化而形成的．其具体过程是：瓶内的气体压强增大到一定程度，对瓶塞做功，将瓶塞打出，气体对外做功，将内能转化为机械能，气体的内能减少，温度降低，瓶中的水蒸气遇冷液化而形成白雾．
5．D
【解析】A．酒精灯对烧杯中一定质量0℃的冰水混合物加热，至沸腾后继续加热一段时间，冰水混合状态过程，因酒精灯持续加热，故冰和水的总内能增加，选项A错误；
B．温度升高的过程中，烧杯中水的内能增加，机械能不变，选项B错误；
C．温度升高过程中，烧杯内水的内能增加，选项C错误；
D．沸腾过程中，烧杯中水的温度不发生变化，但水的质量减少，故烧杯中水的内能减少．选项D正确．
6．A
【解析】向瓶内打气一会儿后，瓶塞跳起，在瓶塞跳起的过程中，气体对瓶塞做功，内能转化为瓶塞的机械能，气体内能减小，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成小液滴，所以在瓶口会出现水雾。
7．A
【解析】解决此题要知道气体对外做功内能降低，温度下降．
解：A、气体膨胀对外做功，温度下降，吹出的气流温度比环境温度低，同时热传递带走了气门嘴的温度，所以温度下降，符合题意；
B、从冰箱中拿出来的食物，温度较低，是热传递改变物体的内能，不符合题意；
C、把烧热的工件放在冷水中，工件温度降低，是热传递改变物体的内能，不符合题意；
D、水盆里的凉水在阳光照射下，温度升高，是热传递改变物体的内能，不符合题意；
故选A．
8．C
【解析】A、锯条发热是锯木头时摩擦生热，是做功的方式改变物体内能的，故A错误；
B、划火柴点火，也是摩擦生热，是利用做功来改变物体内能的，故B错误；
C、烧水时水温升高，是水从火焰吸热，是通过热传递改变了物体的内能，故C正确．
D、铁丝来回弯折温度升高，是利用做功来改变物体内能的，故D错误．
故选C．
9．C
【解析】A、内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,而与整个物体的速度无关,故A错误;
B、物体的内能增加,温度不一定升高,如水沸腾时,内能增加,温度不变,故B错误;
C、热传递的实质就是能量的转移,所以C选项是正确的;
D、热量是一个过程量,不可以说含有热量,故D错误.
10．增加 升高 减少 降低 液化
【解析】
在做“向装有少量水的瓶子内打气”的实验过程中，不断的向瓶内打气，使得瓶内的水蒸气气压增大，内能增加，温度升高．当瓶塞跳起来时，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，水蒸气内能减少，温度降低．水蒸气发生液化形成小水珠，瓶口出现“白雾”．
故答案为增加；升高；减少；降低；液化．
11．热传递 增加．
【解析】在阳光下嗮东西使温度升高是通过热传递方式改变物体内能，因被晒物体温度升高故内能增加。
12．增大 做功
【解析】
使内能改变有做功和热传递两种方式，射线脉冲击中液滴是对液滴做功；外界对液滴做功，故液滴内能增加．故答案为(1). 增大 (2). 做功
13．机械能 做功
【解析】小明从滑梯上滑下，下滑的过程中，克服摩擦做功，机械能一部分转化为内能，改变了臀部的内能，感觉到有“着火”的感觉，属于做功改变物体内能。
14．做功 当塞子跳起时，瓶口出现白雾，是怎么形成的？塞子跳出时，瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，使瓶内水蒸气放热发生液化形成小水珠，瓶口出现“白雾”．
【解析】（1）通过塞子上方的开口向瓶里打气，瓶内气体把瓶塞冲出，对瓶塞做了功，瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能，内能减少，温度降低；（2）当塞子跳起时，瓶口出现白雾，是怎么形成的？塞子跳出时，瓶内气体对外做功，内能减少，温度降低，使瓶内水蒸气放热发生液化形成小水珠，瓶口出现“白雾”．