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课题2　内能
1.会用类比的方法建立内能的概念。
2.能简单描述温度和内能的关系。
3.知道热传递可以改变物体的内能。
4.知道热量的概念及单位。
5.知道做功可以使物体内能增大或减小的事例。
课前一问
装着开水的暖水瓶,有时候瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里
答案:开水的内能转化为瓶塞的机械能。
知识点一　内能
重点整理
物体内部所有分子热运动的　 　与　 　的总和,叫做物体的内能。
1.分子动能:分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度　 　,分子运动得　 　,它们的动能越大。同一个物体(物态不变),温度越高,内能越大。
动能
分子势能
越高
越快
2.由于分子之间具有一定的距离,也具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能。分子间距发生变化时,物体的体积也会变,其内能会发生变化。所以分子势能与物体的　 　有关。
3.影响物体内能大小的因素:物体的内能与物体的状态、质量、体积及　 　有关。
【注意】一切物体中的分子都在永不停息地做无规则运动,分子间都有分子力的作用,无论物体处于何种状态,是何形状与体积、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。
体积
温度
典型例题
例　关于物体的内能,下列说法正确的是(　　)
A.同一物体温度越高,物体内能越大
B.物体运动得越快,物体的内能越大
C.高温的铁水具有内能,0 ℃的冰块没有内能
D.温度相等的1 kg水和100 g水内能相同
A
举一反三
下列关于内能的说法中正确的是(　　)
A.0 ℃的物体没有内能
B.物体具有内能,也可以同时具有机械能
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.物体内能大小与温度无关
B
知识点二　物体内能的改变
重点整理
改变物体内能的方法有热传递和做功;热传递是能量的转移,做功是能量的转化。这两种方法对改变物体内能是等效的。
1.做功:外界对物体做功,物体的内能会　 　(例如:摩擦生热);物体对外做功,物体内能会　 　(例如:通过活塞向盛有水的烧瓶里打气,当活塞从瓶口跳起时,烧瓶中出现“白雾”)。实质:能量从一种形式的能(其他形式的能)转化为另一种形式的能(内能)。
增大
减小
2.热传递:只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着温度差,就会发生热传递,直到温度变得相同(即没有温度差)为止。
物体吸收热量,内能　 　;物体放出热量,内能　 　。
3.热量(Q):在热传递过程中,传递能量的　 　叫做热量;在国际单位制中,热量单位是　 　,符号是J。
增大
减小
多少
焦耳
典型例题
例1　如图所示,用热传递方式改变物体内能的是(　　)
A
A.放大镜聚光使纸片着火 B.反复弯折后铁丝的温度升高
C.压缩空气, 空气内能增大 D.冬天户外搓手取暖
例2　下列实例中,通过做功方式改变物体内能的是(　　)
A.阳光晒热棉被 B.锯木头时锯条变热
C.用热水袋取暖 D.冷气使房间温度降低
例3　如图所示,将试管中的水加热一段时间后,木塞向外飞出,则在此过程中(　　)
A.木塞飞得越高,木塞的分子势能越大
B.酒精燃烧产生的内能小于木塞的机械能
C.水蒸气内能转化为木塞机械能
D.木塞向外飞出的过程中,水蒸气的内能增大
B
C
举一反三
1.烧红的铁块放到冷水中冷却的过程中,它具有的内能(　　)
A.减小 B.不变
C.增大 D.无法确定
2.如图所示,小明从滑梯下滑的过程中,他的重力势能　 　(选填“增大”“不变”或“减小”),在这过程中,小明感觉到臀部发热,这说明通过　 　(选填“做功”或“热传递”)的方式可以改变物体的内能。
A
减小
做功
3.如图所示,用塞子塞紧瓶口,再用打气筒向瓶内打气,当瓶内气压达到足够大时,塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内气体的说法正确的是
(　　)
A.向瓶内打气,外界对气体做功,气体温度降低
B.瓶塞从瓶口冲出,瓶口产生“白气”的原因是水蒸气汽化
C.塞子从瓶口冲出,气体对外界做功,气体内能减少
D.塞子从瓶口冲出,外界对气体做功,气体内能不变
C
知识点三　温度、内能和热量的辨析
重点整理
温度 状态量 物体温度升高,内能增加,不一定吸收热量 钻木取火、摩擦生热
热量 过程量 物体吸收热量,温度不一定升高 晶体熔化
内能 状态量 物体内能增加,温度不一定升高 晶体熔化
物体内能增加,不一定吸收热量 钻木取火、摩擦生热
说明 内能通常用“具有”等词来修饰; 热量要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述
典型例题
例1　关于热量下列说法正确的是(　　)
A.一桶水比一杯水含有的热量多
B.物体温度越高,它的热量就越多
C.物体内能越多,它具有的热量就越多
D.热量等于热传递过程中物体内能的改变量
D
例2　关于温度、热量和内能,下列说法正确的是(　　)
A.物体吸收热量,温度一定升高
B.80 ℃的水一定比30 ℃的水含有的热量多
C.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
D.温度相同的物体接触时不发生热传递
D
举一反三
1.下列说法正确的是(　　)
A.温度从高温物体传递到低温物体
B.温度为0 ℃的物体没有内能
C.温度高的物体含有热量多
D.晶体熔化吸热,熔化过程温度保持不变
2.关于内能、热量和温度,下列说法正确的是(　　)
A.温度高的物体,含有的热量一定多
B.物体内能增加,一定吸收了热量
C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D.物体吸收热量,温度不一定升高
D
D
基础题
1.关于物体的内能,下列说法中正确的是(　　)
A.水具有内能,冰块没有内能
B.一杯水的温度越高,它具有的内能越大
C.水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大
D.一杯水放在高处一定比放在低处具有的内能大
B
2.甲、乙两个冰块的质量相同,温度均为0 ℃。甲冰块位于地面静止,乙冰块静止在10米高处,这两个冰块(　　)
A.机械能一样大
B.甲的机械能大
C.内能一样大
D.乙的内能大
C
3.甲物体分子动能总和为E甲1,分子势能总和为E甲2;乙物体的分子动能总和为E乙1,分子势能总和为E乙2。各能量大小如图,甲、乙两物体相 比,则(　　)
A.两物体分子数相同
B.两物体所处物态相同
C.甲物体的内能较大
D.乙物体的温度较高
C
4.下列关于物体内能的说法中正确的是(　　)
A.质量大的物体一定比质量小的物体内能大
B.一切物体在任何情况下都有内能
C.内能和温度有关,所以0 ℃的水没有内能
D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
5.甲、乙两杯水温度各为40 ℃、80 ℃,下列说法正确的是(　　)
A.只有加热才能使水升温
B.甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小
D.甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
B
C
6.下列实例中,属于内能转化为机械能的是(　　)
C
A.弯折铁丝发烫 B.臀部摩擦发热
C.蒸汽顶起壶盖 D.压缩点燃棉花
7.如图所示,四个完全相同的杯中各盛入一定温度和一定质量的水,关于杯中水的内能说法正确的是(　　)
A.乙杯中水分子运动比甲杯中的剧烈
B.甲、乙两杯中水的内能无法比较
C.乙杯中水的内能比丙杯中大
D.丁杯中水的内能最小
B
8.如图所示,礼花筒利用筒内的高压空气膨胀,将彩带喷向空中,产生喜庆效果,在高压空气膨胀过程中(　　)
A.机械能转化为内能
B.分子热运动加剧
C.对外做功内能减少
D.筒内气体温度升高
C
9.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部,放入一小团干燥的棉花,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的空气温度升高,空气的内能　 　_
(选填“增加”或“减少”),空气的内能是通过　 　方式改变的;筒内的棉花由于温度升高达到着火点而燃烧,棉花的内能是通过
　 　方式改变的。
增加
做功
热传递
10.如图所示,B是一个被销钉锁住的活塞,容器A密封有少量空气,容器内气压小于外界大气压,C是一支温度计。若活塞与容器壁之间没有摩擦,当把销钉K拔出后,将观察到活塞向左移动,温度计的示数　 　(选填“变大”“变小”或“不变”),原因是　 _
　。
变大
外界空气对容器内气体做
功,容器内气体内能增大,温度升高
拓展题
1.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是(　　)
A.将一壶水由20 ℃加热到50 ℃,水的内能增加了
B.热传递的过程中,热量从内能多的物体传向内能少的物体
C.物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
D.物体的温度不变,其内能就一定不变
A
2.2022年2月7日,中国运动员任子威获得冬奥会短道速滑男子1000米冠军。比赛过程中,由于与冰面摩擦,冰刀的温度将　 　(选填“升高”或“降低”),这是通过　 　方式　 　(选填“增加”或“减小”)冰刀的内能。本届冬奥会冰壶混双比赛中,我们经常能看到中国运动员范苏圆掷出冰壶后大声吼“Hard!……”此时,队友凌智就会用冰刷快速用力刷冰,冰刷刷冰面时通过　 　方式　 　(选填“增加”或“减小”)冰面的内能,从而使冰面熔化,减小摩擦,使冰壶滑得更远。
升高
做功
增加
做功
增加
3.为了探究做功与物体内能变化的关系,某小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验,如图所示。
【提出问题】
做功与物体内能的变化存在
怎样的关系
【制定计划与设计实验】
(1)先用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度,如图甲所示。
(2)关闭喷嘴处的阀门,接着用手按压活塞快速打气,并用温度计测出喷雾器内部气体的温度,如图乙所示。
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体,并用温度计测出喷雾器内部气体的温度,如图丙所示。
【分析与论证】
(1)该实验通过　 　来反映气体内能的变化,这里所应用的物理研究方法是　 　。
(2)用手按压活塞快速打气的目的是　 　。
(3)打开喷嘴处的阀门,迅速放出壶内一部分气体时,内能　 　(选填“增加”“减少”或“不变”)。
【实验结论】
(1)比较甲和乙两图可知:　 　。
(2)比较甲和丙两图可知:　 　。
温度计示数的变化
转换法
对气体做功
减少
外界对气体做功,气体内能增加
气体对外界做功,气体内能减少

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