13.1 物体的内能 (要点讲解+当堂检测+答案)

沪科版物理九年级上册同步学案
第十三章　内能与热机
第一节　物体的内能
要 点 讲 解
要点一　物体的内能
1. 内能的概念
(1)定义：物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和叫做物体的内能。
(2)单位：内能的国际单位是焦耳(J)。
(3)三点透析内能的概念
①内能是物体的内能，不是分子的内能，更不能说是个别分子和少数分子所具有的，单纯分析一个分子的动能和势能是毫无意义的。
②一切物体在任何情况下都具有内能。根据分子动理论可知，一切物体中的分子都在永不停息地做无规则运动，分子之间都有引力和斥力，无论物体处于何种状态，是何形状，体积多大，温度是高是低，都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。
③内能具有不可测量性，即不能准确知道一个物体内能的具体数值。
2. 决定内能大小的因素
决定因素
关系
温度
同一物体在状态不变时，温度越高，内能越大
质量
相同温度的同种物质(状态不变)，质量越大，内能越大
物质种类
质量、温度、状态相同，物质不同，内能也不同
状态
同种物质、质量相同、温度相同，它的内能也不一定相同，处于气态时的内能大于处于液态时的内能，处于液态时的内能大于处于固态时的内能
要点二　改变物体内能的两种途径
1. 做功可以改变物体的内能
(1)对物体做功，物体的内能会增加；物体对外做功，物体的内能会减少。
(2)做功改变物体内能的实质：能量的转化。
2. 热传递可以改变物体的内能
(1)发生热传递的条件：两个物体之间或同一物体的不同部分之间存在着温度差。
(2)热传递改变物体内能的实质：内能的转移(内能由高温物体转移到低温物体)，即能量的形式没有改变。
(3)热传递的三种形式：热传导、对流和热辐射。
①热传导时，高温物体和低温物体必须接触，物体内各部分的物质不发生移动，如冬天，人们常用热水袋取暖，人感觉暖和，而热水袋的温度下降。
②对流时，物体内各部分物质之间会流动，主要发生在气体与液体中，如冬天，暖气使房间变暖。
③热辐射不需要介质，如太阳的光和热就是通过热辐射的形式传递到地球上的，在太阳照射下，热水器中的水的温度升高。
经典例题1　下列现象中，通过做功改变物体内能的是(　　　)
A. 两手互搓，手会发热 B. 晒太阳时，人觉得热
C. 对手哈气，手会变热 D. 在火炉旁，身体变热
解析：两手互搓，对手做功，手的内能会增大，温度会升高，A符合题意；晒太阳时，通过热传递改变人的内能，人因此会感觉热，B不符合题意；对手哈气，是通过热传递的方式改变手的内能，所以手会变热，C不符合题意；在火炉旁，火会以热辐射的方式使身体变热，D不符合题意。
答案：A
要点三　热量
1. 定义：在热传递过程中，物体间内能传递的多少叫做热量。热量常用字母Q表示。
2. 单位：焦耳，简称焦，符号用“J”表示。
3. 热量是内能改变的量度
在热传递过程中，高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。
4. 理解热量应注意的三个问题：
(1)不能说某个物体含有多少热量，更不能比较两个物体热量的大小。只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题。在热传递过程中，内能增大的物体，我们说它吸收了热量，内能减小的物体，我们说它放出了热量。
(2)热量是在热传递过程中内能转移的数量。热量存在于热传递过程中，即热量是一个过程量，离开热传递过程谈热量是没有意义的。
(3)热量的大小与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。
经典例题2　下列有关温度、热量、内能的说法，正确的是(　　　)
A. 物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高
B. 物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加
C. 物体温度升高，内能不一定增加，但一定吸收热量
D. 发生热传递时，热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
解析：物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，如晶体在熔化过程中不断吸热，内能增加，但温度保持不变，A选项错误；物体温度升高，内能一定增加，但不一定吸收热量，有可能是外界对物体做功，B选项正确，C选项错误；发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，D选项错误。
答案：B
易错易混警示　温度、热量、内能的区别与联系
经典例题3　关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是(　　　)
A. 物体吸收热量，温度一定升高
B. 物体温度升高，一定是吸收了热量
C. 物体温度不变，就没有吸热或放热
D. 物体温度升高，内能增加
解析：温度是分子热运动的宏观特征，一个物体吸收热量，内能不一定增加，温度也不一定升高，故A选项错误；物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B选项错误；物体温度不变，也可能吸热或放热，如晶体熔化过程中吸收热量，但温度不变，故C选项错误；物体的温度升高，分子热运动加剧，内能一定增加，故D选项正确。
答案：D
当 堂 检 测
1. 物理学中，把“物体内所有分子无规则运动的动能与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，分析下列判断正确的是(　　)
A. 同一物体温度越高，物体内能越小
B. 同一物体温度越低，物体内能越大
C. 温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越大
D. 温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越小
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，其内能大小一定相等
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，内能一定增加
3. 因地球环境破坏，全球气候普遍变得恶劣，夏天某些区域异常狂热，气温高达50℃，道路开始熔化，图中所示，太阳暴晒后的路面材料温度急升，材料内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)，这是通过 (选填“热传递”或“做功”)方式改变了材料的内能。
4. 上课时老师给同学们演示了“水也能使某些液体沸腾”的实验：将适量的乙醚倒入试管中，塞上木塞，然后浸入有热水的烧杯中，如图甲所示。一会儿，观察到试管中的乙醚沸腾起来，接着听到“砰”一声，木塞冲出了试管口。
甲 乙
(1)烧杯中温度计示数如图乙所示，则热水的温度为 ℃。
(2)从实验中可知乙醚的沸点 (选填“大于”“小于”或“等于”)热水的温度。
(3)木塞冲出试管口的瞬间，乙醚的温度降低，内能 (选填“增大”或“减小”)，这是通过 的方式改变乙醚的内能。
当堂检测参考答案
1. C 2. D
3. 增大 热传递