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第十二章 内能与热机
12.1 认 识 内 能
课程要求
1. 了解内能的概念。
2. 知道做功的过程就是能量转化或转移的过程。
知识点精讲
1. 在物理学中，把物体内所有的___________与_____________的总和叫做物体的内能。一切物体在_____________都有内能,内能的单位是__________。
2. 一般来说，物体的温度越高，分子的无规则运动越_____，内能就越_____。内能的大小还与物体的_____、体积有关。
知识点1：内能的概念
分子动能
分子势能
任何情况下
焦耳（J）
剧烈
多
质量
3. 【科学推理】根据“宏观世界中物体由于运动而具有的能量叫做动能”的知识，类比得出：微观世界中组成物体的分子具有分子动能。
（1）写出类比得出分子具有分子动能
的依据是________________________
_______________。
分子在永不停息地做
无规则运动
（2）类比宏观世界中物体的动能有大小，微观世界中的分子动能也有大小。①如图12-1-1表示不同时刻某物体内部分子运动情况（箭头越长代表分子运动越快），______（填“甲”或“乙”）图的分子动能较大；②如果要衡量某一物体中所有分子动能的大小，可以用宏观世界中的物理量______来反映。
乙
温度
4. 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. 物体温度升高，内能一定增大
D. 物体内能增大，温度一定升高
C
5. 关于内能，下列说法正确的是(　　）
A. 温度高的物体具有的内能不一定多
B. 当温度低到一定程度时，物体的内能会减小到零
C. 0 ℃的冰变成0 ℃的水，温度不变，所以内能不变
D. 一个分子做无规则运动所具有的能叫内能
A
6. 甲、乙、丙三个同规格容器内装有水，三杯水体积、温度的关系如图12-1-2所示，分析可知，______杯中水的内能是最大的，______杯中水的内能是最小的。（均填“甲”“乙”或“丙”）
丙
甲
思路点拨：内能是物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子势能的总和；温度升高，分子运动速度加快，所以分子动能会变大。同一物体，温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。一切物体都有内能。
易错辨析：不同物体的内能大小和物体的温度、质量、状态等因素有关。物体的内能与温度的关系，一定要强调“同一物体”这个前提条件，即同一物体，温度越高，内能越大。
7. 做功改变物体内能的实质是_____能与_____能的相互转化；外界对物体做功是将_____能转化为_____能，物体对外界做功是将_____能转化为_____能。
知识点2：用做功的方式改变物体的内能
内
机械
机械
内
内
机械
8. 如图12-1-3所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞______，水蒸气的一部分______能转化为软木塞的______能，利用这一原理，
可以制成热机。
做功
内
机械
9. 如图12-1-4所示，筒的底部放有硝化棉，手用力下压活塞，硝化棉烧着了，此过程（　　）
A. 手对硝化棉做功，硝化棉内能增大
B. 手对筒中的空气做功，使空气内能增大
C. 活塞对硝化棉做功，硝化棉内能增大
D. 活塞对筒中的空气做功，使空气内能增大
D
10. 萧敏同学用锅煮汤，过了一段时间听到“噗—噗—噗”的响声，走近一看，发现水蒸气冲起了锅盖。她用学过的物理知识解释了这一现象：水蒸气对锅盖______，水蒸气的内能______，内能转化为锅盖的__________。
做功
减小
机械能
11. 【科学素养】2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，内能______，这是通过______的方式改变内能。
增大
做功
思路点拨：做功是改变物体内能的方式之一，做功的实质是能量转化的过程，即内能和机械能的相互转化。当物体对外界做功时，内能转化为机械能；当外界对物体做功时，机械能转化为内能。
易错辨析：分析做功时要弄清楚是“物体对外界做功”还是“外界对物体做功”，两者能量的转化形式是不同的。
12. 热传递改变物体内能的实质是______能的相互转移；条件是两个物体存在_______，热传递的方向是将______从____________传到___________。
13. 改变物体的内能有两种方式：_____和______。 这两种方式改变物体的内能是_____的。
知识点3：用热传递的方式改变物体的内能
内
温度差
内能
高温物体
低温物体
做功
热传递
等效
14. 两个物体之间能发生热传递，它们之间一定有不同的 （　　）
A. 质量 B. 内能
C. 密度 D. 温度
D
15. 如图12-1-5所示，温度计的读数是______℃，在温度计示数上升的过程中，水银的内能______（填“增大”或“减小”），这是通过________（填“做功”或“热传递”）
方式使内能发生改变。
-16
增大
热传递
16. 在热传递过程中(　　）
A. 内能大的物体把内能传给内能小的物体
B. 内能大的物体把温度传给内能小的物体
C. 温度高的物体把内能传给温度低的物体
D. 温度高的物体把温度传给温度低的物体
C
17. 下列所列举的事例中，属于热传递改变物体内能的是(　　）
A. 对试管加热，管内水温升高
B. 冬天搓手，手会变暖
C. 从滑梯滑下，臀部发热
D. 用砂轮磨刀，有火花迸出
A
思路点拨：热传递是改变物体内能的方式之一，热传递的实质是能量转移的过程。热传递发生的条件是物体存在温度差；当物体温度相同时，热传递停止。热传递和做功在改变物体的内能上是等效的。热传递有传导、对流和辐射三种形式。
知识点4：内能与机械能(关联整合)
18. 在温度为0 ℃时，静止在桌面上的铁块(　　)
A. 只具有内能
B. 只具有机械能
C. 既具有机械能，又具有内能
D. 既没有机械能，又没有内能
C
19. 物体从粗糙的斜面滑下来，则(　 　)
A. 机械能不变，内能不变
B. 机械能增加，内能不变
C. 机械能减小，内能减小
D. 机械能减小，内能增加
D
思路点拨：内能与机械能的异同如下。(1)内能和机械能的物理本质是一样的,机械能是宏观的物体运动，内能是组成物体的分子（或原子）的运动的总和。
(2)机械能包括物体的动能和势能，内能是物体内所有分子由于热运动而具有的分子动能与分子势能之和。
(3)机械能与物体的质量、运动速度、物体的位置、弹性形变程度有关，内能与物体的温度、质量、体积有关。
课堂巩固
1. 下列关于内能的说法中正确的是（　　）
A. 0 ℃以下的物体没有内能
B. 静止的物体没有内能
C. 内能和机械能不能相互转化
D. 内能与物体的温度有关
D
2. 下列实例中，通过热传递改变物体内能的是
（　　）
A. 汽车刹车时轮胎发热
B. 搓手时双手温度会升高
C. 钻木取火
D. 用热水热牛奶
D
3. 关于温度和内能，以下说法正确的是（　　）
A. 物体的温度越高，所含的内能越多
B. 物体内能增大，它一定从外界吸收了热量
C. 物体温度升高了，它的内能一定增加
D. 温度相同的物体，内能一定相等
C
4. 如图12-1-6所示，用酒精灯给试管中的水加热，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是
（　　）
A. 水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大
B. 出现的白汽是水蒸气
C. 水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
D. 软木塞的机械能转化为水蒸气的内能
C
5. 如图12-1-7所示，探究物体内能的改变时，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，发现硝化棉燃烧起来了。
（1）此现象表明：______________________。
（2）硝化棉在此实验中的作用是
_____________________________
_____________________________。
做功可以改变物体的内能
通过燃烧的现象，反映内能与
温度的变化
谢 谢

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