教科版初中物理九年级上册教学讲义，同步练习，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：03内能和热量(提高)

内能和热量（提高）

【学习目标】
1.了解内能的概念，能简单描述温度和热运动、内能的关系；
2.知道热传递和做功可以改变物体的内能；
3. 从能量转化的角度认识燃料的热值；
【典型例题】
类型一、基础知识
1、（2019?昌平区一模）下列关于内能的说法，正确的是（ ）
A.0℃的冰块内能为零
B.温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C.运动的物体一定比静止的物体内能大
D.0℃的冰化成0℃的水，内能增加
【思路点拨】内能是指构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。内能的大小跟物体的温度和物体的质量大小有关。同一物体温度升高，物体的内能增大；对不同物体来说，内能大小还与物体的质量有关。热传递可以改变物体的内能，物体吸收热量，内能增加。
【答案】D
【解析】0℃的冰块内的分子也有动能和分子势能，因此它也有内能，故A错误；不同物体内能大小还与物体的质量有关，温度高的物体内能不一定就大，故B错误；物体的内能和物体的运动状况无关，故C错误；冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但是温度不变，故D正确。
【总结升华】本题考查了内能的概念和影响内能的因素：温度、质量、状态、材料。
举一反三：
【变式】同一物体的内能取决于（　　）
A.物体的温度 B.物体体积的大小
C.物体运动的速度 D.物体离地面的高度
【答案】A
2、关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　）
A．0℃的冰内能为零
B．两个物体温度相同，它们不发生热传递
C．物体温度越高，所含热量越多
D．对物体做功，物体的温度一定升高
【答案】B
【解析】A、因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，所以一切物体都具有内能，故A不正确；
B、发生热传递的条件是：有温度差，所以两个温度相同的物体不发生热传递，故B正确；
C、热量是一过程量，描述它的术语是“吸收”和“放出”，不能用含有，故C不正确；
D、因为改变物体内能的方法有：做功和热传递，如果在对它做功的同时它也向外放热，物体的温度就不一定升高，故D不正确。
【总结升华】本题是一道热学综合题，主要考查学生对内能、热传递的条件及改变物体内能方法的理解，是中招的热点，热学的难点。
举一反三：
【变式】（多选） 关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的运动速度越大，具有的内能越多
B．静止的物体没有动能也没有内能
C．静止的物体没有动能但有内能
D．火红的铁块具有内能，冰冷的冰块也具有内能，一切物体都具有内能
【答案】CD
3、质量是500g的铁壶内装有2kg 15℃的水，把这壶水加热到100℃，共需要吸收多少焦耳的热量？如果这些热量全部由木炭的燃烧来提供，需要完全燃烧多少kg的木炭？（ ，木炭的燃烧值）
【思路点拨】（1）知道水和铁的质量、比热容、初温和末温，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量和铁壶吸收的热量；
（2）由题知Q吸=Q放，根据公式Q放=mq求出需要燃烧木炭的质量。
【答案与解析】
先求出铁壶吸收的热量，然后再求出水吸收的热量，两部分热量加起来，就是总共吸收的热量，那么这些热量就是木炭完全燃烧所放出的热量，然后再求木炭的质量，解法如下：
　　
　　
　　 　
　　
　　答：这壶水共吸收的热量为733550J，需完全燃烧木炭约21.6g。
【总结升华】本题考查学生对吸热公式Q吸=cm△t和Q放=qm的掌握和运用，属于必会题。
举一反三：
【变式】无烟煤的热值大于干木柴的热值，则（ ）
A、烧无烟煤比烧干木柴产生的热量多
B、要使它们放出同样多的热量，完全燃烧的无烟煤的质量小于完全燃烧的干木柴的质量
C、烧无烟煤比烧干木柴产生的烟尘多
D、煤比木柴含有的热量多
【答案】B
类型二、知识应用
502920019113500
4、（多选）将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来，如图所示则（ ）
A．拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加
B．拉动绳子过程，管内酒精温度不变
C．塞子跳起时，管内气体温度降低，内能减少
D．塞子跳起时，管内气体内能全部转化为塞子的机械能
【思路点拨】知道做功和热传递都可以改变物体的内能；对于做功改变内能时，若对物体做功时，机械能转化为内能，当物体对外做功时，内能转化为机械能。
【答案】AC
【解析】A、拉动绕在管上的绳子，绳子会对管子做功，管子温度会升高，内能会增大，故A正确；
B、因管子与酒精会有温度差，所以管子会把热传递给酒精，酒精的温度也会升高，蒸发加快，故B错；
C、管内气体膨胀做功，将内能转化为机械能，将塞子顶起，管内气体的温度降低，内能减小，故C正确；
D、塞子跳起时，有热损失，管内气体内能不能全部转化为塞子的机械能，故D错。
【总结升华】对于做功和热传递都可以改变物体的内能，做功改变内能的过程实质是能量的转化的过程；而热传递改变物体内能的过程是能量转移的过程，二者是等效的。
举一反三：
【变式1】下列物理现象中，利用做功改变物体内能的是______，利用热传递改变物体内能的是______。
A．锯条在石块上摩擦，锯条发热；
B．热铁块投入冷水中，铁块温度降低；
C．一壶开水放在地上，开水变为温水；
D．用锤子反复击打一个铁片，铁片温度升高；
E．用打气筒往车胎内打气，打气筒变热；
F．水从高山上落下，水温稍有升高。
【答案】ADEF；BC
【变式2】（2019?宜昌中考）如图，烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，可看到瓶塞跳起，在这个过程中，下列说法错误的是（　　）
A． 给瓶内打气时，外界对瓶内气体做功
B． 瓶塞跳起时，瓶内气体内能减少
C． 给瓶内打气时，瓶内气体内能减少
D． 瓶塞跳起时，瓶内气体温度降低
【答案】C
5、“热”字在这一章中有着多种含义，有时表示热量，有时表示内能，有时表示温度。请说出下列几种现象中，“热”字所表示的含义。
（1）盛夏，我们感到天气很热
（2）液化气燃烧时产生热
（3）雪熔化成水时要吸热
（4）摩擦生热
【答案与解析】
天气很热，是指温度高；
液化气燃烧时产生热，是指放出热量；
雪熔化成水时要吸热，是指要吸收热量；
摩擦生热，是指转化为内能。
故本题答案为：温度；热量；热量；内能。
【总结升华】本题考查了内能、温度、热量的概念。内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和；温度指物体的冷热程度；热量是指在热传递或做功的过程中，内能改变的多少。
【巩固练习】
一、填空题
1、（2019?黑龙江中考）小光同学在操场上练习爬杆，当他从竿的顶端滑下时，感到竿烫手，说明竿的内能　 　（填“增大”“不变”或“减少”），这是通过　 　的方法使竿的内能改变的
2、滚铁环是一项非常有益健康的活动，滚铁环时用手捏顶头是V字形的铁棍或铁丝，推一个铁环向前跑，发出哗啷哗啷的声音(如图所示)。如果把一个铁环滚一会儿，再马上用手摸一下V形铁棍(或铁环)，会感觉它有些________，原因是________。
3、用对物体做功的方法来改变物体的内能，实际上是________能转化为________能的过程。
4、如图所示，火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃，这是通过________的方式改变了物体的________能。火柴也可以放在火上点燃，这是通过________的方式改变了物体的________能。
5、如图所示，取一张白纸，把干燥的花岗石、火药包起来，就做成一只简易的甩炮。只要稍用力将它甩向地面，甩炮就可以爆响。甩炮与地面发生碰撞时，通过________的方式，使它的内能________(填“增大”或“减小”)。火药爆炸时产生的气体膨胀，对外________，同时自身的内能________，温度________。
二、选择题
6、（2019?盘锦二模）下列说法正确的是（　　）
A． 直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转移
B． 直接利用内能来加热物体，实际上是内能的转化
C． 利用内能来做功，实际上是内能的转移
D． 利用内能来做功，物体的内能会增加
7、关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．要使物体内能增加，必须使其吸收热量
C．温度高的物体内能一定大
D．物体的内能增加，它的温度不一定升高
8、下列现象中，哪些是由于热传递使物体的内能增加的？（　 ）
A．用毛巾反复擦时皮肤感到热　 　　　　
B．子弹打进墙里，子弹温度升高
C．将铁丝反复弯折几次，弯折处会发热　
D．把手伸到热水中手会感到热
9、在物体没有发生物态变化的前提下，下列各种说法正确的是（　 ）
A．温度较高的物体，所含的热量较多　
B．质量相同的物体，温度较高的，所含的热量较多
C．同一物体温度较高时，所含的热量较多
D．同一物体温度升高较大时，所吸收的热量较多
10、（多选）如果一个物体的温度升高，则（　 ）
A．它含有的热量增加　
B．它一定吸收了热量　
C．它的分子运动加快　
D．它的内能一定增加
11、下面各种现象，不能说明通过做功来实现内能改变的是（　 ）
A．锯木头时锯条会发烫　 　
B．酒精涂在手上会觉得发凉　
C．卫星坠入大气层时烧毁　
D．划火柴取火
12、（2019?玉林中考）下列实例中，通过热传递的方式来改变物体内能的是（　　）
A．晒太阳 B．钻木取火 C．搓手取暖 D．压缩空气
13、关于燃料的热值，下列说法正确的是（　 ）
A．燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高　
B．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
C．燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大　
D．燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关
14、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是 ( )
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．温度高的物体，内能一定大
C．0℃的冰块，内能一定为零
D．温度相同的两物体间不会发生热传递
三、简答题
15、小明在家里吃晚饭时，看到爸爸拿起一瓶已经在桌上放了两天的啤酒，用起瓶器(俗称瓶起子)打开瓶盖时，听到“砰”的一声，并看到从瓶口冒出了一股“白气”，还看到从瓶口冒出了一些啤酒沫。请用初中物理知识解释这股“白气”是怎样产生的?
【答案与解析】
一、填空题
1、【答案】增大 做功
【解析】当小光同学从竿的顶端滑下时，感到竿烫手，说明竿的内能增大，这是通过做功的方法使竿的内能发生改变的。
2、【答案】热 外界对它做了功
【解析】对物体做功，物体的内能就会增加，滚铁环时，铁环和铁棍都克服摩擦做功。
3、【答案】机械 内
【解析】对物体做功，机械能转化成内能；若物体对外做功，则是内能转化成机械能。
4、【答案】做功 内 热传递 内
【解析】划火柴是克服摩擦做了功；点火柴则是把热从高温的火焰传递到低温的火柴。
5、【答案】做功 增大 做功 减小 降低
【解析】把甩炮甩到地面上，花岗石对火药做功，使火药的内能增大，温度升高，达到一定程度，点燃火药，发生爆炸；火药爆炸后产生高温高压的气体，气体膨胀对外做功。
二、选择题
6、【答案】A
【解析】我们可以利用内能：一是加热物体，将内能转移到被加热物体，实质是能量的转移，故A正确、B错；二是做功，消耗内能，转化为其他形式的能，物体的内能将减小，例如，水蒸气膨胀做功，将内能转化为机械能，水蒸气的内能减小，故C、D都错。故选A。
7、【答案】D
【解析】A、说法错误，物体的温度越低，内能越小，但0℃的物体也是具有内能的。
B、说法错误，物体的内能增大，可能是吸收了热量，也可能是对物体做功了。
C、说法错误，内能不仅与物体的温度有关，还与物体的质量有关，温度高但质量小的物体内能不一定比温度低但质量大的物体内能大。
D、说法正确，比如当晶体熔化时，需要吸收热量，内能增大，但温度不变。
8、【答案】D
【解析】做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但这两种方法有着本质上的不同，利用做功改变物体的内能实质上是机械能与内能的转化，而热传递改变物体的内能只是发生了内能的转移。此题中的A、B、C、三个选项都是通过做功的方式改变物体内能的。只有D选项是由于热传递使物体的内能增加的。
9、【答案】D
【解析】物体吸收或放出热的多少叫热量，也就是说，在热传递过程中，传递能的多少。可见热量是一个过程量，只有在热传递的过程中才能称为热量，由此判定，A、B、C三个选项中所讲温度较高的物体所含热量较多是错误的，因为温度是一个状态量，温度再高没有发生热传递，也就谈不上热量，而D选项中所说的温度升高较大时，说明温度这个状态量发生了变化，温度变化是个过程，因为有热传递发生，物体的温度才会发生变化，对于同一物体来说，温度升的越高，吸收的热量就越多。
10、【答案】CD
【解析】热量是表示在热传递的过程中，传递能量的多少，因此不能说物体含有热量，所以选项A是错误的。一个物体的温度升高，它的分子运动一定加快，内能一定增加。所以选项C和D是正确的。改变物体内能的方法有两种：做功和热传递，做功也可以使物体的内能增加，温度升高，例如：用锯条锯木头，锯条很热，所以一个物体的温度升高，不一定是吸收热量而使物体温度升高的，所以B选项也是不对的。
11、【答案】B
【解析】锯木头是克服摩擦做功，使锯条温度升高，内能增加；酒精涂在手上，吸收手上热量而蒸发，手的温度降低，因此会感觉发凉，这不是做功产生的后果；卫星坠入大气层后与空气发生剧烈摩擦，克服摩擦做功，温度急剧升高而烧毁；划火柴也是克服摩擦做功，火柴头温度急剧升高，达到燃点时火柴头就燃烧，从而达到取火的目的。
12、【答案】A
【解析】A、人晒太阳时，会感到很暖和，是通过热传递改变了物体的内能，符合题意；
B、钻木取火是通过做功的方式改变物体的内能，不符合题意；
C、两手掌相互摩擦，手掌发热，是利用做功来改变物体内能的，不符合题意；
D、压缩空气，空气温度升高，是利用做功来改变物体内能的，不符合题意。故选A。
13、【答案】D
【解析】燃料燃烧时可达到的温度与燃料的多少及燃烧条件、环境情况等有关，不能说热值越大达到的温度就越高，所以A不对；燃料燃烧时放出的热量多少不仅与热值有关，而且与燃料的质量、燃烧条件等有关，所以B不对；热值的概念是建立在“完全燃烧”的条件下，这只是一种理想情况，实际上不可能，一定种类、一定质量的燃料，燃烧越充分，只是放热越多，不能说热值越大，所以C不对；热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件等均无关，所以D正确。
14、【答案】D
【解析】选项A，热量是传递内能的多少，因此不能说一个物体含多少热量；选项B，不同物体内能多少不能比较；选项C，一切物体均具有内能，0℃的冰也具有内能；只有选项D是正确的。
三、简答题
15、【答案与解析】啤酒里的气体对外界做功，内能减少，温度降低，气体中的水蒸气液化产生的许多小水滴悬浮在空中形成了“白气”。