13.2 内能
教学目标
1．知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
2．知道什么是内能，物体温度改变时内能也要随之改变
3．知道改变物体内能的方法
课前预习：
1、北方冬天天气寒冷，人们为了不让菜窖里 ( http: / / www.21cnjy.com )的菜冻坏，常常在菜窖里放几桶水，这是利用水凝固时会 热，使菜窖里的气温不致太 。
2、墙内开花墙外香，说明分子永不停息地做 ，固体和液体很难被压缩说明分子间存在 。
3、校门口新搬来了一个烤豆腐的小摊，同学们远远地就能闻到臭豆腐的味道，这属于 现象，臭豆腐经烧烤后，温度升高，分子无规则运动 （温馨提示：请注意食品卫生！）
4、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。
5、许多同学喜欢吃烤肉串，用炭火烤肉串的过程是利用 的方式增加肉的内能的，但科学表明，经常吃烧烤食品有害健康。
进行新课：
1、装着开水的暖水瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖的能量是
2、物体的内能是
3、影响内能大小的因素
4、比较内能与机械能的区别：内能是物体内部分子热运动和相互作用决定的能，与物体微观结构有关；机械能是宏观物体机械运动有关的能量
例题：甲、乙两块冰的质量相同，温度均为-10℃．甲冰块静止于地面，乙冰块静止在距地面10m高处，则这两个冰块相比较 （ ）
A．机械能一样大
B．乙的机械能大
C．内能一样大
D．乙的内能大
5、如何改变一根铁丝的内能呢？小组做实验然后交流讨论得出结论：
6、演示压缩空气引火仪实验分析过程得出结论
7、改变物体内能的方法有 和
讨论：热传递改变内能的实质是能量的 ，做功改变内能的实质是能量的 （选择“转移”、“转化”）
学生反思：
通过这堂课的学习，你收获了哪些知识？还有哪些不明白的知识？
当堂检测
1.物体的内能是（ ）
A．物体的动能和势能的总和
B．物体所含一切能量的总和
C．物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和
D．物体温度升高或降低时，吸收或放出的热量
2.下列说法中，正确的是（ ）
A．温度越高，物体内分子无规则运动越慢
B．对一个物体而言，温度越高，物体的内能越大
C．物体的内能跟物体的温度无关
D．温度为0℃时，物体没有内能
3.物体的内能增加了，则（ ）
A．一定是其他物体对它做了功
B．可能是物体吸收了热量，也可能是其他物体 对它做了功
C．物体一定吸收了热量
D．物体的机械能一定增加
4.如图所示，把烧红的工件放入冷水中，工件 ( http: / / www.21cnjy.com )会凉下来。这是利用 方法改变物体内能。在此过程中，烧红的工件 热量，温度 ，内能 。
5.用手反复弯折铁丝，铁丝的弯折处会 。这是由于弯折铁丝时手对铁丝 ，使它的内能 ，温度 ，在这个过程中 能转化为 能。
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用淬火方法冷却工件13.2 内能课时训练
5分钟训练 (预习类训练，可用于课前)
1.______________叫做动能， ( http: / / www.21cnjy.com )运动物体的______________越大，______________越大，动能就越大。一切______________的物体都具有动能。物质是由______________组成的，一切物质的分子都在不停地做______________的运动。综合以上知识，你猜想：分子应该____________填“具有”或“没有”）动能。
答案：物体由于运动而具有的能 速度 质量 运动 分子 无规则 具有
2.______________叫做重力势能，______________叫做弹性势能。分子之间既有_____________力又有______________力，这就好像被弹簧连着的小球，当分子间的距离很小时，作用力表现为______________力；分子间的距离稍大时，作用力表现为______________力。从能量的角度分析：物体发生弹性形变时具有______________能，类似地，互相吸引或排斥的分子由于运动会经常偏离其平衡位置，你猜想：分子应该______________（填“具有”或“没有”）势能。
解析：这是利用类比的方法推知分子具有分 ( http: / / www.21cnjy.com )子势能。物体由于受重力作用，当被举高时具有重力势能；当物体发生弹性形变时具有弹性势能。存在引力和斥力的分子像被弹簧连着的小球，由于分子不停地做无规则的运动会经常偏离平衡位置，所以分子可能具有势能。
答案：物体由于被举高而具有的能 物体由于发生形变而具有的能 引 斥 斥 引 弹性势 具有
3.物体内部所有分子____________的动能与___________能的总和叫做物体的内能。一切物体都具有内能，同一个物体，温度越高，分子热运动越____________，内能就越______________。
答案：热运动 分子势 剧烈 大
4.通过分析以上两道题，联系动能和势能以及分子热运动的有关知识，针对分子可能具有的分子动能和分子势能，你还能作出什么猜想？
答案：一切物体都具有分子动能和分子势能；
物体所具有的分子动能和分子势能是可以改变的；
分子动能和分子势能的大小可能与温度有关。
10分钟训练 (强化类训练，可用于课中)
1.(2010江苏无锡模拟，3) ( http: / / www.21cnjy.com )冬天在室外用双手互相摩擦或者用嘴对着手呵气均可使手发热，前者是通过的方式增加了手的内能；后者是通过______________的方式增加了手的内能。
答案：做功 热传递
2.在物理学中，“热”有热量、内能、温度等含义，请写出下面几种情形中“热”字的含义：
（1）这盆水很热：____________________________
（2）物体吸热升温：__________________________
（3）摩擦生热：____________________________
（4）温度不同的两个物体之间可以发生热传递：____________________________
（5）这杯水热得烫手：____________________________
答案：（1）温度 （2）热量 （3）内能 （4）热量 （5）温度
3.若一个物体放出热量，那么它的温度将（ ）
A.一定降低 B.一定升高
C.可能不变 D.一定不变
解析：本题可结合晶体的凝固过程来分析，晶体凝固时虽然放出热量，但温度却保持不变。
答案：C
4.下列说法正确的是（ ）
A.物体不吸收热量，温度也可以升高 B.物体内能增大时，温度一定升高
C.物体温度升高，一定是吸收了热量 D.物体的内能减少，一定是物体对外做功
解析：物体不吸收热量，如：对物体做功——两手来回搓，温度也可以升高，故A对。晶体熔化时内能增加，温度却保持不变，故B错。物体温度升高，也可能是对物体做功的结果，故C错。物体的内能减少，也可能是因为对外放出了热量，故D错。
答案：A
5.你有哪些方法可以使一个火柴头燃烧起来，列举你的方法，并将你的方法分类，归纳每类方法有什么共同特点。
解析：要使火柴头燃烧，必须使其内能增加，温度升高，达到其着火点。具体方法虽然很多，归纳起来不外乎两类：1.对火柴头做功；2.利用热传递的方法。
答案：第一类方法：（1）火柴头在某种物体上摩擦；（2）快速挤压火柴头；（3）撞击火柴头（类似的方法均可以）。这类方法的共同特点是：利用做功的方法使物体内能增加。
第二类方法：（1）放在火上烤；（2）放 ( http: / / www.21cnjy.com )在高温物体上加热；（3）放在太阳炉上晒（类似的方法均可以）。这类方法的共同特点是：利用热传递的方法使物体内能增加。
30分钟训练 (巩固类训练，可用于课后)
1.(2010山西太原模拟，6)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
思路解析:做功可以改变物体的内能,压缩机对空气做功，空气的内能会增加,温度升高。
答案:A
( http: / / www.21cnjy.com )答案：C
3.在下列过程中，属于通过热传递使物体内能减少的是（ ）
A.用天然气烧水，水温不断升高 B.用打气筒打气，气筒壁发热
C.装入暖水瓶内的开水过一段时间会变凉 D.用锯条锯木头时，锯条发热
解析：物体的内能减少，温度应降低。 ( http: / / www.21cnjy.com )所以选项A、B、D都不是。暖水瓶内的开水过一段时间会变凉，是因为水放出了热量，温度降低，内能减少，所以应选C。
答案：C
4.(2010广东广州模拟，9)下列现象中哪一个是通过做功让物体的内能增加的（ ）
A.两手相互摩擦，手的温度升高 B.用煤气炉给水加热
C.用灌了热水的热水袋取暖 D.冬天太阳下的人会觉得温暖
思路解析:做功和热传递都可以改变物体 ( http: / / www.21cnjy.com )的内能。选项A中的“两手相互摩擦”是克服摩擦做功改变手的内能的。选项B、C、D中的现象都是通过热传递改变物体内能的。
答案：A
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解析：热量是一个过程量，只有在热传递的 ( http: / / www.21cnjy.com )过程之中，才能谈热量，不能说物体的热量多或少，选项A错。物体内能的减少可能是物体对外做功，也可能是放出热量引起的，不能说一定是放出了热量，故B错。物体的温度越高，分子的热运动越剧烈，内能越大。所以物体的温度升高，内能增大，故C对。外界对物体做功，也可以使物体的内能增加，温度升高，故D错。
答案：C
6.写出以下物理量的国际单位：
功：______________动能：______________内能：______________热量：______________温度：______________
解析：本题要求同学们掌握功和能的单位，知道功、热量和各种形式的能量的单位是一样的，都是焦耳。
答案：焦耳 焦耳 焦耳 焦耳 开尔文
7.(2010江苏南通模拟，17) ( http: / / www.21cnjy.com )炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低，是用______________的方法减少了气体的内能；食物放进冰箱后温度降低，是用______________的方法减少了食物的内能。
解析：本题考查改变物体内能的两个途径：做功和热传递。
答案：做功 热传递
8.高空中飞行的飞机具_ ( http: / / www.21cnjy.com )_____________有能、______________能、还具有______________能；飞机停在机场上时，仍然具有______________能。
解析：动能和势能与物体的运动状态有关，而内能与物体运动状态无关。本题就是考查这一知识点的。
答案：动 势 内 内
9.如图2所示，在一个配有活塞的厚 ( http: / / www.21cnjy.com )玻璃筒里放入一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下，可使棉花______________，这是因为______________，使______________的内能增加，温度升高，达到棉花的______________,使棉花燃烧。若将活塞缓慢压下去，______________ (填“能”或“不能”)看到此现象。
图2
解析：对物体做功，物体内能会增加 ( http: / / www.21cnjy.com )，温度升高，当温度高到一定程度达到棉花的着火点，棉花就会燃烧起来。如果缓慢对棉花做功，棉花的内能同样会增加，温度会升高，但同时高温的棉花会有更多时间与外界进行热传递，使它的内能减小，温度降低，这样一升一降，温度就不可能升得很高，达不到棉花的着火点，所以不可能看到棉花燃烧。
答案：燃烧 活塞对瓶内空气做功 瓶内空气 着火点 不能
10.找一段金属丝，把它弄弯再弄直，这样反复几次后，用手摸一下弯折的地方，你会感到被弯折的地方的温度发生了怎样的变化？请解释这一现象。
解析：本题来源于实际生活，当没有任 ( http: / / www.21cnjy.com )何工具又想把金属丝弄断时，往往采取这种方法，有时还可能把手烫伤。有的同学考虑过这其中的原因，而有的同学却对此熟视无睹。分析其原因，是由于手对金属丝做功，使金属丝内能增大，温度升高造成的。
答案：温度升高。手来回弯折金属丝的过程，实际上就是手对金属丝做功的过程，手对金属丝做功，使金属丝内能增大，温度升高。
11.在用起子打开啤酒瓶盖时，你会听到“砰”的一声，并看到有“白雾”产生。你知道“白雾”产生的原因吗？请解释。
解析：首先要搞清“白雾”是小水滴，其次弄清小水滴是水蒸气液化形成的，然后分析水蒸气为什么会液化。最后从根本原因出发，整理答案。
答案：在用起子打开啤酒瓶盖时，瓶内气体对外做功，使其内能减小，温度降低，使水蒸气液化成小水滴，形成“白雾”。
12.晴朗的夜空，我们常看见流星拖着一条长长的尾巴划过夜空，产生这种现象的原因是什么？
解析：太空中常常有一些小天 ( http: / / www.21cnjy.com )体进入地球的引力范围，被地球吸引，不断加速，以很高的速度穿过大气层，流星与大气之间发生摩擦，使流星的内能增大，温度升高，在高温下星体燃烧，发出耀眼的光芒，从而形成了我们看到的流星，若流星没有燃烧完，落到地面上就是陨石。
答案：这是因为流星与大气之间发生摩擦，使流星的内能增大，温度升高，发出的光。
13.小明学习内能的知识后认为 ( http: / / www.21cnjy.com )：“物体内部的分子由于运动而具有分子动能，由于存在相互作用的引力和斥力而具有分子势能。动能和势能又统称为机械能，所以物体内部分子具有的能量，实际上就是机械能。内能只是机械能的一种。”你认为他的这种观点对吗？请发表你的看法。
解析：解答本题首先弄清机械能与内能的区别。
答案：不对。因为内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，所以内能与分子热运动的情况和相互作用的情况有关。由于一切物体的分子都在不停地做无规则运动、分子之间存在相互作用的引力和斥力，所以，物体总具有分子动能和分子势能，即内能。而机械能是宏观物体具有的能量，与整个物体的机械运动情况有关。物体不一定都具有机械能，当物体的机械能为零时，它的内能不会为零。内能和机械能是两种不同形式的能，不能将其混为一谈。
14.在粗糙的水平地面上，一辆小车以200 J的动能开始运动，运动一段距离后停下来，动能变为零，试问这200 J的动能是否消失了？
解析：运动的小车会停下来，是因为受到地面摩擦 ( http: / / www.21cnjy.com )力的作用，因此小车在运动过程中要克服摩擦力做功而损失能量，做功会使地面和小车的内能增大，因此损失的能量并没有消失，而是转化为小车和地面的内能。
答案：没有消失，转化为小车和地面的内能了。
快乐时光
周恩来总理和一位美国记者谈话 ( http: / / www.21cnjy.com )时，记者看到总理办公桌上有一枝派克钢笔，便得意地问：“总理阁下也喜好我国的钢笔吗？”周总理风趣地答道：“这是一位朝鲜朋友送给我的。这位朋友说，‘这是美军在板门店投降签字仪式上用过的，你留下做个纪念吧！’我觉得这枝钢笔的来历很有意义，就留下了贵国的钢笔。”13.2 内能特色训练
『考点指津』
本专题为内能，知识掌握基本要求：
能解释与比热容大小有关的简单现象；知道热值，会进行简单计算；知道改变内能的方法。
中考命题热点：
联系比热、内能、热量计算等物理知识解决生活、社会、科技、环境等实际问题。
『练习测试』
一、填空题
1．火柴可以点燃，也可以擦燃 ( http: / / www.21cnjy.com )。前者是用 的方法使火柴燃烧起来，后者是用 的方法使火柴燃烧起来，这两种方法都可以用来改变物体的 。用热传递的方法来改变物体的内能，实际上是 从一个物体 到另一个物体的过程，热量表示热传递过程中物体内能的 。
2．目前，世界各国对控制污染、保护 ( http: / / www.21cnjy.com )环境非常重视，热机工作时对环境造成的主要污染是排出 和产生 。
3．如图10-1所示，在厚玻璃瓶内装入少量的水，然后再向密闭的瓶内打，当塞子跳起来时，瓶内会出现雾，这是因为瓶内的空气推动瓶塞 时，内能 ，温度降低，使水蒸气液化成小水珠。
( http: / / www.21cnjy.com )
4．有一台汽油机在一个工作循环 ( http: / / www.21cnjy.com )中消耗了10g汽油（热值为4．6×107J／kg），这些汽油完全燃烧产生的热量是 J。若这台汽油机的效率为30％，则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。
5．随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化．煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭。液化气与煤相比，热学方面突出的优点是 ；环需要燃烧 m3 的液化气。[水的比热容是4．2×103J/（kg ℃），液化气的热值是5．0×107J/ m3 ]
6．一太阳能热水器水箱内装有质量 ( http: / / www.21cnjy.com )为80kg的水，经太阳晒2h后，温度从20℃升高到50℃所吸收的热量是 J，这是用 的方法增加了水的内能。
7．我国许多城市中建有大 ( http: / / www.21cnjy.com )型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时节能大大减弱周围地区的“热岛效应”若某一人工湖湖水的质量为1．0×107kg，水温升高2℃，则湖水吸收的热量为 J．若这些热量被同等质量的砂石吸收（c砂石 8．火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中，能量转化的情况如下，请你在方框中填入相应的能量形式：
二、选择题
9．在图10-2的四种情景中，属于内能转化为机械能的是（ ）
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10．如图10-3所示，用热传递改变物体内能的是 （ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
11．在标准大气压下，1kg20℃的水吸收了3．78×105J的热量后，其温度为（ ）
A．80℃
B．90℃
C．100℃
D．110℃
12．将质量相同的三块金属甲、乙 ( http: / / www.21cnjy.com )、丙加热到相同的温度后，放到表面平整石蜡上。经过一定时间后，观察到的现象如图10-4所示，则三块金属的比热容（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
A．甲最大
B．乙最大
C．丙最大
D．一样大
13．有质量相同的两块金属铜和铝，已知铜的比热容小于铝的比热容，则（ ）
A．它们降低相同的温度，铝放出的热量一定大于铜放出的热量
B．它们升高相同的温度，铜吸收的热量一定大于铝吸收的热量
C．它们放出相同的热量后，铝降低的温度一定大于铜降低的温度
D．它们吸收相同的热量后，铜的末温一定高于铝的末温
14．单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成，只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是（ ）
A．压缩冲程
B．做功冲程
C．吸气冲程
D．排气冲程
15．很多机器在工作时温度升高，为保护机器，往往用水来冷却，水冷却的最主要原因是（ ）
A．水的比热容大
B．水放出的热量多
C．水的温度低
D．水容易取，不需花钱买
16．铝比铜的比热容大，这说明（ ）
A．铝块一定比铜块具有的热量多
B．铝块一定比铜块具有的内能多
C．铝块的温度一定比铜块的温度高
D．质量相等的铜块和铝块升高相等的温度时，铝块比铜块吸收的热量多
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19．质量相等的铁块和水，吸收相等的热量后，把铁块投入水中，则（ ）
A．热从铁块传给水
B．热从水传给铁块
C．铁块与水间不发生热传递
D．无法确定是否发生热传递
三、实验与探究题
20．由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影 ( http: / / www.21cnjy.com )响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了。为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法。为此小明进行了如下的探究：
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小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上，如图10-5所示。实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间/min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
甲的示数/℃ 70 60 53 47 42 39 37 35 34 33
乙的示数/℃ 70 66 61 58 55 52 50 48 46 44
（1）对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们哪些量相同？ ；
（2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？ ；
（3）进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越 的。小明想用“冷却速度”（用字母V代表）来定量表示冷却的快慢程度，请你给物理量下个定义：_____________________________叫做冷却速率。
（4）小明又仔细分析了冷却速度变小的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到________的影响。
( http: / / www.21cnjy.com )
（5）根据（4）中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：① ；② 。
四、计算与应用题
21．杨洋同学家原来是 ( http: / / www.21cnjy.com )用液化石油气烧水的（每天至少用65℃的热水100kg），参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器．。这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃。
（1）若液化石油气的热值为8．0×107J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多少千克？[液化石油气燃烧放热的70%被水吸收、C水=4．2×103J/（kg·℃）]
（2）使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？（至少写出两点）
22．三峡水电站是世界上最大的水力发电站，年均发电量预计为8．5×1010kW·h，这些电能将送往江苏、上海等九省市，所以人们说“三峡可‘照亮’半个中国”。专家介绍：三峡水电站的年发电量，相当于一个每年消耗5×1010kg煤的火力发电站的年发电量，而且是廉价、清洁、可再生的能源。
（1）已知煤的热值为2．9×107J／kg，求5×1010kg煤完全燃烧将放出的热量。
（2）向大气中排放过量的二氧化碳 ( http: / / www.21cnjy.com )等温室气体是造成“温室效应”的主要原因。三峡水电站与同等供电量的火力发电站相比，每年将少排放二氧化碳1．2×1010kg，已知在通常情况下二氧化碳气体的密度为1．98kg/m3，求这些二氧化碳气体在通常情况下的体积约为多少m3。
（3）设火力发电站在单位时间内产生的电能为E，它在这段时间内所消耗的燃料完全燃烧所产生的热量为，求火力发电站的效率。
参考答案
( http: / / www.21cnjy.com )
