13.3 内能 同步讲义（含解析）2025-2026学年九年级全一册物理人教版

13.3 内能 同步讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版
知识梳理
一、内能的概念
1. 定义
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
分子动能：分子由于热运动而具有的能量，温度越高，分子动能越大
分子势能：分子间由于存在相互作用力和间隙而具有的能量，与物体体积、状态有关
2. 单位
国际单位：焦耳（J），与功、热量的单位相同
3. 普遍性
一切物体在任何情况下都具有内能，无论温度高低（如0℃的冰、炙热的铁水都有内能）。
注意：内能不可能为零，因为分子永不停息地做无规则运动
二、影响内能的因素
因素 影响规律 实例
温度 同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大 热水的内能大于冷水
质量 同种物质，温度相同时，质量越大，分子数量越多，内能越大 一桶水的内能大于一滴水
状态 物质状态变化时，分子势能变化，内能改变（与温度无关） 0℃的冰熔化为水，内能增加
体积 物体体积变化时，分子间距改变，分子势能变化 压缩气体时内能增加
关键辨析
内能与物体的运动状态、位置高度无关（如静止的汽车和行驶的汽车内能可能相同）
不同物质无法直接比较内能（如1kg的铁和1kg的水，温度相同时内能不同）
三、改变内能的两种方式
1. 热传递
（1）定义
热量从高温物体转移到低温物体（或同一物体的高温部分到低温部分）的过程。
（2）条件
存在温度差，直至物体温度相同（热平衡）。
（3）实质
内能的转移（能量形式不变）。
（4）热量（Q）
定义：热传递过程中传递能量的多少，单位为焦耳（J）
表述：只能说"吸收"或"放出"热量，不能说"含有"或"具有"热量
（5）三种方式
方式 特点 实例
传导 通过物质接触传递（固体为主） 铁锅烫手
对流 通过物质流动传递（液体、气体） 烧水时水的循环
辐射 通过电磁波传递（无需介质） 晒太阳取暖
2. 做功
（1）实质
内能与其他形式能的转化（如机械能→内能）。
（2）两种情况
做功方向 内能变化 实例
外界对物体做功 内能增加 压缩空气引火仪、钻木取火
物体对外做功 内能减少 水蒸气顶起瓶塞、气体膨胀做功
（3）关键实验
压缩空气引火：活塞压缩空气做功，内能增加，温度升高，点燃硝化棉
瓶塞跳飞实验：水蒸气对外做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成白雾
3. 两种方式的区别与联系
比较项目 热传递 做功
实质 内能的转移 内能与机械能的转化
能量形式 不变 改变
等效性 对物体内能的改变效果相同 对物体内能的改变效果相同
四、内能与机械能的区别
比较项目 内能 机械能
研究对象 微观分子 宏观物体
能量形式 分子动能+分子势能 动能+势能（重力势能、弹性势能）
影响因素 温度、质量、状态、体积 质量、速度、高度、形变程度
存在条件 一切物体在任何情况下都具有 物体做机械运动或发生形变时具有
单位 焦耳（J） 焦耳（J）
五、温度、热量、内能的关系
1. 三者区别
物理量 定义 性质 表述示例
温度 物体的冷热程度 状态量 "温度升高""温度是20℃"
热量 热传递过程中传递的能量 过程量 "吸收热量""放出热量"
内能 分子动能与势能的总和 状态量 "内能增加""内能较大"
2. 关键关系
温度与内能：温度升高，内能一定增加；内能增加，温度不一定升高（如晶体熔化）
热量与内能：吸收热量，内能一定增加；内能增加，不一定吸收热量（可能通过做功）
温度与热量：温度高的物体不一定含有的热量多；物体温度变化，不一定吸收或放出热量（可能通过做功）
六、典型例题解析
例1：下列说法正确的是（ ）
A. 0℃的冰块没有内能
B. 物体温度越高，含有的热量越多
C. 搓手取暖是通过做功改变内能
D. 热传递时，能量从内能大的物体传递到内能小的物体
答案：C
解析：
A. 一切物体都有内能，0℃的冰也有内能；
B. 热量是过程量，不能说"含有热量"；
C. 搓手时克服摩擦做功，机械能转化为内能；
D. 热传递的条件是温度差，与内能大小无关。
例2：用打气筒给自行车轮胎打气时，筒壁会发热。解释这一现象。
答案：
打气时，活塞压缩筒内空气做功，空气内能增加，温度升高；同时活塞与筒壁摩擦做功，机械能转化为内能，导致筒壁发热。
七、易错点警示
1. "热量"表述错误：不能说"物体的热量"，只能说"吸收/放出热量"
2. 内能与温度关系混淆：内能增加≠温度升高（如晶体熔化），温度不变≠内能不变
3. 做功与热传递的本质区别：做功是能量转化，热传递是能量转移
4. 内能与机械能无关：静止的物体可能具有较大内能，运动的物体可能内能较小
同步练习
一、单项选择题
1．下列说法中不正确的是（　　）
A．安宁桃花会上，游客能闻到桃花的香味，说明分子是运动的
B．铁丝很难被拉断，说明分子间有引力
C．四冲程汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
D．一杯水温度降低时，内能减小了
2．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　）
A．物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体的温度升高，内能增大
C．物体内能减少，它一定放出热量
D．物体的温度不变，其内能就一定不变
3．春节是中国传统节日，为了庆祝春节，每家每户都会做各种美食，如图所示。美食烹饪的过程中，蕴含了很多物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．红烧狮子头是通过做功的方式使其内能增加
B．清蒸鲈鱼是通过高温水蒸气汽化放热，使食物变熟
C．炖排骨汤时，在汤沸腾后把火调小，是为了降低汤的温度
D．口水鸡制作时，将佐料淋在鸡块上，过一会儿就入味了，说明分子不停地做无规则运动
4．小麓同学参加了学校组织的烹饪大赛（学生组），在烹饪美食的过程中所包含的物理知识，下列说法正确的是（　　）
A．煮菜时，阵阵飘香，说明了分子在不停地做无规则运动
B．炒菜时，主要是通过做功的方式增加菜的内能
C．炖菜时，在汤沸腾后继续加热，汤的温度不断升高
D．评委们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
5． 2023年10月31日神舟十六号返回舱进入大气层，与大气层摩擦产生高温形成火球进入黑障区（如图所示），下列改变内能的方式（　　）
A．敷冰降温 B．铁块放在火炉中烧红了
C．冬天，人们在阳光下取暖 D．用锯条锯木头时，锯条会变热
6．在平底烧瓶内装有少量的水，用打气筒向瓶内打气，当瓶塞跳起来时，可以看到瓶子中出现了雾，其中分析错误的是（　　）
A．往瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B．往瓶内打气时，机械能转化为内能
C．塞子跳出时，看到瓶内的白雾是水蒸气
D．塞子跳出时，瓶内空气推动瓶塞做功，气体温度降低
7．如图所示，在瓶里装有少量的水，盖紧瓶盖，使劲拧瓶的下部，使其严重变形，然后略松开瓶盖（对着没人的方向），瓶盖弹出数米远，观察到瓶口和瓶内有白雾产生。下列分析正确的是（　　）
A．用力拧瓶的下部时瓶内气体内能减少，温度升高
B．用力拧瓶的下部时瓶内气体内能增加，温度降低
C．瓶盖弹出时气体内能减小，温度降低，水蒸气液化
D．瓶盖弹出时气体内能增加，温度降低，水蒸气液化
8．一位同学用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，根据结果描绘温度一时间图像如图所示。下列说法中错误的是（　　）
A．甲物质比乙物质升温快
B．两种物质的内能增加是通过热传递的方式
C． 时间内，甲物质比乙物质吸收热量多
D．乙物质的比热容大于甲物质的比热容
二、填空题
9． 冬天手冷时，可以双手互相搓一搓，也可以向手上哈气，前者是用　 　 方法改变手的内能，后者是用　 　 方法改变手的内能，哈出来的“气”　 　选填“是”或“不是”水蒸气。
10． 改变物体内能的方式有做功和热传递两种。在汽油机的压缩冲程中。活塞压缩燃料混合物使它的温度升高。是通过　 　 的方式增加了燃料混合物的内能。为了不让柴油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这样就可以通过　 　 的方式降低气缸的温度减少气缸的内能。
11． 永州电视台播出的永州美食通过永州美食的多个侧面展现了食物给永州人生活带来的变化，当一盘色香味俱佳的“东安鸡”端到餐桌时，香飘四溢，这是因为　 　选填“分子是运动的”或“分子之间有作用力”；一块热气腾腾的“东安鸡”放入口中，舌尖上除了感觉到美味外，舌尖的温度也升高了，舌尖的内能增大，这是通过　 　改变了舌尖的内能。
12．如图是神舟飞船的返回舱。返回舱进入地球大气层时与大气剧烈摩擦，通过　 　方式增加了返回舱表面的内能，该过程与内燃机的　 　冲程能量转化相同。
13．人们常用热水袋取暖，这是用　 　的方式改变物体的内能；热水袋里装水是因为水具有较大的　 　；用水取暖的过程中，水的内能不断　 　(选填“增大”“‘减小”或“不变”)。
14．汽车发动机的散热器用水做冷却剂，是由于水的　 　较大，发动机温度降低是通过　 　方式减少内能的；公共场所需要经常消毒，即使我们离得很远也会闻到消毒液的刺鼻气味，这是　 　现象，消毒液不易被压缩，说明分子间存在　 　。
15．因地球环境被破坏，全球气温上升，今年夏天印度某些区域气温高达50℃，沥青路面开始熔化，太阳暴晒后的沥青温度急升，沥青内能　 　（填“增大”“减小”或“不变”），这是通过　 　的方式改变了沥青的内能。
16．如图所示是现代高层中常见的双层通风幕墙，该幕墙由两层玻璃组成，中间是可供空气流通的胶体，且有隔音、隔热等功能。冬天，将两端的开口关闭，夹层中的空气不流通，当太阳光通过玻璃时，利用　 　的方式，使室内温度升高。
三、实验探究题
17．在学习热学知识的过程中，小明做了下面几个小实验，
（1）如图甲所示，在广口瓶中分别装入二氧化氮气体和空气，抽出玻璃板，二氧化氮气体应装入 　 　（选填“A”或“B”）瓶；
（2）图乙是探究液体扩散实验时，混合液在“实验开始时”、“静放10日后”和“静放30日后”所呈现的现象，其中 　 　（选填序号）图是静放30日后的实验现象；若在温度比较高的环境里进行，现象呈现将 　 　（选填“比较快”、“比较慢”或“一样”）；
（3）甲、乙两个实验说明：一切物体的分子都在永不停息的做 　 　。
（4）如图丙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，用力迅速向下压活塞　 　，说明 　 　可以改变内能。
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A、由于组成花的分子不停地做无规则的运动，使空气中充满花的芳香类物质，所以游客能闻到挑花的香味，这说明分子是运动的，故A正确；
B、由于分子间存在相互作用的引力，所以铁丝很难被拉断，故B正确；
C、四冲程汽油机的做功冲程是将内能转化成机械能，故C错误；
D、一杯水向外放出热量，温度降低，内能减小，故D正确；
本题选不正确的，故选C．
【分析】组成物质的分子不停地做无规则地热运动，分子间存在相互作用的引力与斥力；
内燃机的做功冲程把内能转化为机械能；做功与热传递可以改变物体的内能．
2．【答案】B
【解析】【解答】A.物体的温度越高，内能越多，故A错误
B.物体的温度升高，分子运动速度加快，动能增加，内能增大，故B正确
C.物体内能减小，可能是对外做功，也可能是放出热量，故C错误
D.物体的温度不变，内能有可能增加，例如冰在熔化的时候，故D错误
故选择B
【分析】A.热量不能含，是表示在热传递过程中内能的转移多少
B.物体的内能和质量温度有关
C.改变物体内能有两种方式
D.晶体在熔化的时候，温度不变，物质内部结构发生改变，内能改变，例如冰熔化水的过程
3．【答案】D
【解析】【解答】A、红烧狮子头是通过热传递的方式使其内能增加，故A错误；
B、蒸是通过高温水蒸气液化放热，使食物蒸熟，故B错误；
C、炖排骨汤时，在汤沸腾后把炖汤的火调小，此时汤继续沸腾，汤的温度不会降低，故C错误；
D、口水鸡制作时，将佐料淋在鸡块上，过一会儿就入味了，说明了分子在做无规则运动，故D正确。
故选项为：D。
【分析】(1)改变内能的方式包括做功和热传递；
(2)水蒸气液化放热；
(3)水沸腾过程中，吸收热量，温度不变；
(4)分子在不停地做无规则运动。
4．【答案】A
【解析】【解答】A、煮菜时，阵阵飘香，这是扩散现象，说明菜的香分子在不停地做无规则运动，故A正确；
B、炒菜时，菜从锅中吸收热量，是通过热传递的方式使菜的内能增加，故B错误；
C、炖菜时，当汤沸腾以后，继续加热，此时汤继续沸腾，汤的温度不变，故C错误；
D、热量是过程量，不能说“含有”热量，故D错误。
故选：A
【分析】（1）物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动；
（2）改变物体内能有做功和热传递两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程；
（3）液体沸腾时吸热、温度不变；
（4）热量是热传递过程中传递能量的多少。
5．【答案】D
【解析】【解答】神舟飞船返回舱进入大气层，与大气层摩擦产生高温形成火球，是做功改变内能，
A.敷冰降温，是热传递改变内能，A不符合题意；
B.铁块放在火炉中烧红了，火炉温度高，通过热传递改变铁块的内能，B不符合题意；
C.人们在阳光下取暖，是热传递改变内能，C不符合题意；
D.用锯条锯木头时，锯条和木头相互摩擦，锯条会变热，是做功改变内能，D不符合题意。
故答案为：D.
【分析】物体间有温度差，通过热传递改变内能；物体间相互摩擦，是做功改变内能。
6．【答案】C
【解析】【解答】AB．用打气筒往瓶里打气时，对瓶内气体压缩做功，瓶内气体内能增大，机械能转化为内能，故AB正确，不符合题意；
CD．当瓶塞跳起来时，瓶内的气体对瓶塞做功，瓶内气体的内能减小，温度降低；空气中的水蒸气遇冷发生液化现象，液化成小水滴，形成了瓶子中的雾，故C错误，符合题意，D正确，不符合题意。
故选：C。
【分析】（1）做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能增大，其它形式的能转化为内能；物体对外界做功，物体本身的内能减小，内能转化为机械能。
（2）液化是由气态变成液态的过程。
7．【答案】C
【解析】【解答】AB．用力拧瓶的下部时，瓶子的体积变小，此时压缩瓶内气体做功，机械能转化为内能，瓶内气体内能增加，温度升高，AB不符合题意；
CD．当瓶盖弹出时瓶内及瓶口有白雾，这是因为瓶内气体对外做功，内能减小，水蒸气遇冷，液化形成了小水滴，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】物体对外做功，物体的内能减小；外界对物体做功，物体的内能增大。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．由图可知，相同时间，甲温度升高比乙快，A正确，不符合题意；
B．用酒精灯给的甲、乙两种物质加热时，是通过热传递的方式增加内能，B正确，不符合题意；
C． 时间内，时间相同，甲乙两物质吸收热量相同，C错误，符合题意；
D．由图可知，质量相等的甲乙两物质吸收相同热量，甲物质升温较快，比热容较小，乙物质的比热容较大，D正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】在质量和吸收热量相同时，温度变化越大，物体的比热容越小。
9．【答案】做功；热传递；不是
【解析】【解答】（1）冬天手冷时，可以双手互相搓一搓，也可以向手上哈气，前者是用做功方法改变手的内能，后者是用热传递方法改变手的内能；
（2）哈出来的“气”是白色的，不是水蒸气，是水蒸气液化而成的小水珠。
【分析】（1）做功改变物体内能的本质为能量的转化，热传递改变物体内能的本质为能量的转移；
（2）水蒸气是无色透明的气体，据此分析解答。
10．【答案】做功；热传递
【解析】【解答】汽油机的活塞压缩燃料混合物，温度升高，通过压缩体积，改变内能，属于改变内能方式中的做功；气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，水的温度较低，可以通过热传递的方式降低气缸的温度。
【分析】压缩体积，是做功的方式改变内能；物体间温度不同，可以通过热传递的方式改变内能。
11．【答案】分子是运动的；热传递
【解析】【解答】闻到香味，是因为带有香味的分子是运动的；热气腾腾的鸡肉温度高，放入口中，舌尖的温度升高，内能增大，由于鸡肉和舌头的温度不同，通过热传递改变了舌尖的内能。
【分析】闻到气味，说明分子在不停的无规则运动；物体间有温度差，通过热传递改变内能。
12．【答案】做功；压缩
【解析】【解答】如图是神舟飞船的返回舱。返回舱进入地球大气层时与大气剧烈摩擦，通过做功方式增加了返回舱表面的内能，该过程与内燃机的压缩冲程能量转化相同。
【分析】（1）改变物体内能的方式：① 做功，本质为能量的转化；②热传递，本质为能量的转移；
（2）内燃机的做功冲程，将内能转化为机械能；压缩冲程，将机械能转化为内能，据此分析判断。
13．【答案】热传递；比热容；减小
【解析】【解答】人们用热水袋取暖时，人从热水袋吸收热量，使人的内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变人的内能。因为水的比热容大，在质量相同、降低的温度相同时，水放出的热量多，取暖效果好。人们用热水袋取暖时，人从热水袋吸收热量，使水的内能不断减小。
【分析】温度不同的物体间通过热传递改变内能；水的比热容较大，便于对物体放热；物体向外放热后，内能减少。
14．【答案】比热容；热传递；扩散；斥力
【解析】【解答】汽车发动机工作过程中，不可避免地产生很多热量，这些热量如不及时带走会影响机器的正常工作。由公式 知，在质量和升高的温度相同时，与其它液体比较，因为水的比热最大，所以吸收的热量最多，冷却效果最好。发动机工作过程中会产生热量，热量传递到水，使水的内能增加，这是通过热传递的方式改变内能的。会闻到消毒液的刺鼻气味，这是扩散现象，是由于分子不停地做无规则运动引起的；消毒液不容易被压缩，说明分子间存在着斥力。
【分析】水的比热容较大，便于对物体降温；温度不同的物体间通过热传递改变内能；闻到气味说明分子在不停的无规则运动；分子间有斥力。
15．【答案】增大；热传递
【解析】【解答】太阳暴晒后的沥青温度急升，这是由于沥青路面吸收来自于太阳光的热量，内能增加；改变内能的方法有做功和热传递，吸收热量，内能增加，这是通过热传递的方式改变沥青的内能。
【分析】沥青路面吸收来自于太阳光的热量，内能增加；这是通过热传递的方式改变沥青的内能。
16．【答案】热传递
【解析】【解答】太阳的热以热辐射的形式通过玻璃传到室内，使室内空气的内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变物体的内能。
【分析】吸收热量，温度升高，这是通过热传递的方式改变物体的内能。
17．【答案】（1）B
（2）①；比较快
（3）无规则运动
（4）硝化棉燃烧；做功
【解析】【解答】（1）根据图甲，利用二氧化氮气体和空气探究分子运动时，密度大的二氧化氮气体在下方，装入B瓶，从上方瓶中看到二氧化氮，说明分子在运动；
（2）探究液体分子运动，形成扩散现象时，时间越长，不同物质混合现象越好，①图是静放30日后的实验现象；若在温度比较高的环境里进行，分子运动更快，现象呈现比较快；
（3）扩散现象实验说明：一切物体的分子都在永不停息的做无规则运动；
（4）根据图丙，用力迅速向下压活塞，筒内硝化棉燃烧，压缩时，机械能转化为内能，内能变大，温度升高，是做功可以改变内能。
【分析】（1）探究分子运动形成的扩散现象时，密度较大的气体在下方，可以反映分子的运动；
（2）分子运动时间越长，扩散现象越明显；温度越高，分子运动越剧烈；
（3）分子在不停息的做无规则运动；
（4）对物体做功，机械能转化为内能