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第16课时　内能
【第16～17课时知识结构】
过 基 础
1．热量
(1)定义：在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。
(2)单位：________________。
焦耳(焦、J)
知识点　 　热量　比热容
注意　1．热量是一个过程量，不能说某物体“具有”或“含有”热量，只能说物体“吸收”或“放出”热量。
2．热量只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能相反。
2．比热容
(1)定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的________与它的________和升高的________乘积之比。比热容用符号______表示。
(2)单位：____________________________。
(3)水的比热容：c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，其物理意义是__________ ____________________________________________________。
热量
质量
温度
c
焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]
1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J
(4)物质吸收、放出热量的计算公式：
变形式：求比热容c＝______；求质量m＝______；求温度的变化量Δt＝______。
注意　1．计算时单位要对应，质量m的单位一定要转化为kg。
2．文字表述“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的是物体温度的变化量，而“升高到”“降低到”对应的是物体的末温。
1．物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——________、________等构成的。
2．分子热运动
(1)扩散现象
①概念：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。
分子
知识点　 　分子动理论的初步知识
原子
无规则
间隙
(2)分子的热运动：构成物质的分子在不停地做无规则的运动。分子运动越剧烈，物体的温度越______。
高
注意　分子很小，肉眼看不见，所以我们直接看见的小颗粒的运动都不是分子热运动，如“尘土飞扬、烟雾缭绕”等。
3．分子间的作用力：分子间同时存在________和________。
引力
斥力
4．固态、液态和气态物质的微观特性和宏观特性
物态 分子示意图 微观特性 宏观特性
分子间距离 分子间作用力 有无固定 形状 有无固定体积
固态 ________ 很大 ______ ______
很小
有
有
物态 分子示意图 微观特性 宏观特性
分子间距离 分子间作用力 有无固定形状 有无固定体积
液态 较大 较大 无 ______
气态 很大 很小 ______ ______
有
无
无
1．定义：构成物体的所有分子，其热运动的_______与__________的总和，叫作物体的内能。
2．单位：焦耳(焦、J)。各种形式能量的单位都是焦耳。
动能
知识点　 　内能
分子势能
3．影响因素
增大
减小
越大
4．特点：一切物体，不论温度高低，都具有内能。0 ℃冰块中的分子仍在做热运动，所以也具有内能。
5．改变物体内能的方式
改变方式 热传递 做功
实质 能量的①________ 能量的②________
生活举例 晒太阳、烧水做饭、哈气取暖、烤火 钻木取火、摩擦生热、搓手取暖
转移
转化
改变方式 热传递 做功
说明 (1)条件：相互接触的两个物体存在③__________ (2)规律：高温物体放出热量，内能④________；低温物体吸收热量，内能⑤________；最终两者温度相同 (1)外界对物体做功，物体的内能⑥________
(2)物体对外界做功，物体的内能⑦________
联系 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的
温度差
减少
增加
增加
减少
过 易 错
易错点　 　温度、热量、内能、分子热运动之间的关系
例1　下列说法正确的是 (　　)
A．温度相同的两个物体，其内能一定相同
B．物体温度越高，其分子热运动越剧烈
C．分子动能越大的物体，其内能越大
D．甲物体能向乙物体传递热量，说明甲物体内能大
B
1．比较物体的内能时，需要同时考虑物体的质
量、温度和状态等因素。
2．分子热运动的剧烈程度只与温度有关。物体的温度升高时，分子的热运动变剧烈，分子的动能变大，物体的内能变大。
3．温度、热量、内能之间的关系中，只有“吸、放热量(不考虑做功)或温度变化时，内能一定变化”，其他的都“不一定”，即只有指向内能的变化(如右图中实线)是“一定的”。
易错点　 　物态变化与内能
例2　图1是某物质熔化过程中温度随时间变化的图像，由图像可知，此物质 (　　)
A．在t＝0时刻是固态，其内能为0
B．在2～3 min内是固液共存态，其内能不变
C．在0～6 min内内能一直增大
D．在0～6 min内比热容一直不变
C
图1
晶体熔化、液体沸腾时虽然温度不变，但由于持续吸收热量，因此其内能持续增大。本质上是变成了同等条件下(质量、温度相同)内能更大的物态(气＞液＞固)，如下图：
易错点　 　比热容的比较
例3　如图2甲所示，用相同的加热器给初温均为20 ℃的A、B两液体加热(mA＜mB)，两种液体每秒吸收的热量相同。两杯液体的温度随加热时间变化的关系图像如图乙所示。
图2
(1)某时刻温度计的示数如图甲所示，此时B液体的温度为____ ℃。
(2)A液体第30 s的内能________(选填“大于”“小于”或“等于”)第35 s的内能。
58
小于
(3)小明根据图乙中0～30 s图线及题目所给信息得出：A液体的比热容比B液体的大。你认为小明的说法是________(选填“正确”或“错误”)的，判断的依据是__________________________________________
_____________________________________________________________________________。
正确
0～30 s内，A、B吸收相同的热量，升高相同的
例4　(2023广州)以下过程不发生物态变化。初温相同的两块金属甲、乙吸收了相同热量，甲的末温比乙的低；那么，初温相同的甲、乙放出相同热量 (　　)
A．甲的末温比乙的低，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
B．甲的末温比乙的高，但无法判断甲、乙比热容哪一个大
C．甲的末温比乙的高，且可以判断甲、乙比热容哪一个大
D．无法判断甲、乙的末温哪一个高，且无法判断甲、乙的比热容哪一个大
B
比较两物体比热容的大小(未发生物态变化)，可根据其定义比较分式的大小，必须明确两个相同的量，比较第三个变量：
如①热量为变量：质量相同的两个物体，Δt(温度变化量)相同时，吸、放热多的物体比热容大。
过 考 点
考点　 　热量　比热容
1．(2025花都区一模)以下过程不发生物态变化。初温相同的甲、乙两块金属吸收了相同的热量，已知甲的比热容大于乙的比热容，以下说法中正确的是 (　　)
A．甲的温度升高较多
B．乙的温度升高较多
C．甲和乙升高的温度一定不同
D．甲和乙升高的温度可能相同
D
2．(2025执信中学三模)两杯温度不同的同种液体，其质量和温度变化数据如下表，则它们放出的热量Q1与Q2的关系是 (　　)
A．Q1＞Q2　 B．Q1＜Q2
C．Q1＝Q2　 D．无法判断
质量 降低的温度 放出的热量
热液 300 g 10 ℃ Q1
冷液 600 g 7 ℃ Q2
B
3．图3是同一纬度某沿海城市和某内陆城市的日气温变化曲线，已知砂石的比热容小于海水的比热容，则表示沿海城市一天气温变化的曲线是______(选填“A”或“B”)。这是因为与砂石相比，海水吸收或放出相同的热量，温度变化更______(选填“大”或“小”)。
B
图3
小
考点　 　分子动理论的初步认识
4．(2024越秀区期末)下列说法正确的是 (　　)
A．物体温度降低，分子热运动不一定变慢
B．液体难以被压缩，是因为分子间只存在斥力
C．扩散现象中，分子可以从低温物体运动到高温物体
D．扩散现象可以发生在气体之间、液体之间，不能发生在固体之间
C
5．(2025广州六中二模)图4甲为真空罩装置，图乙表示真空罩中未抽气前气体分子的分布情况(“〇”表示气体分子)。用抽气泵抽出部分气体后，真空罩内气体分子的分布最合理的是(　　)
C
图4
6．(2025南沙区一模)截至2025年，我国航天员在空间站先后进行了四次“太空授课”，激发了青少年学习科学的热情。
图5
(1)如图5甲，航天员往一个水球中轻轻注入
适量的蓝色颜料，最后观察到整个水球都变蓝了，这属于________现象，说明____________________________。
(2)如图乙，在“液桥”实验中，将两块透明板上的水球接触后会合成一个整体，说明分子间存在________。
扩散
分子在不停地做无规则运动
引力
7．(2021广州)甲、乙液体分别置于两个不同的恒温封闭环境中，质量保持不变。测得甲、乙液体的温度随时间变化如图6所示。
图6
(1)______(选填“甲”或“乙”)液体的分子运动随时间越来越剧烈。
(2)甲液体所在环境的温度_____ _________(选填“小于1.7 ℃”“等于20 ℃”或“大于35 ℃”)。
甲
大于
35 ℃
(3)乙液体在“1～2 min”段、“8～9 min”段放出的热量分别为Q1、Q2，则Q1______Q2(选填“＞”“＜”或“＝”)，依据是_____________________________________________________________________________________________________。
＞
由Q放＝cmΔt可得，在c和m相同，乙液体在1～2 min段和8～9 min段的温度变化量Δt1＞Δt2，因此Q1＞Q2
考点　 　内能
8．将冰块放入饮料中后两者发生热传递，当热传递停止时说明冰块和饮料 (　　)
A．具有相同的比热容　 B．具有相同的热量
C．具有相同的温度　 D．具有相同的内能
C
9．(2025广州)如图7，从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手的过程，其内能 (　　)
A．逐渐增加
B．保持不变
C．通过做功改变
D．通过热传递改变
D
图7
10．(2024花都区期末)把装有热奶的奶瓶放入一盆水中冷却，经过较长的时间，热奶和水的温度随时间变化的图像如图8所示。下列说法中正确的是 (　　)
A．B是热奶的温度随时间变化的图线
D
图8
B．奶瓶和水接触后，热量从水传递给热奶
C．这瓶热奶的内能一定大于这盆水的内能
D．在10～12 min内，水和热奶之间没有发生热传递
11．《天工开物》记载了古代铸造铜币的工艺：将铜块加热至液态后倒入模具内，冷却凝固成铜币，等铜币彻底冷却后，再用竹条打磨铜币的表面和边缘。
(1)铜液凝固为固态铜币的过程中，其温度不变，内能________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)打磨过程中铜币的温度________(选填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)铜币温度改变__________(选填“一定”或“不一定”)是与外界发生了热传递。
变小
升高
不一定
12．如图9所示，在烧瓶内装入少量的水，塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气。
(1)瓶塞跳起前，外界对瓶内气体做功，使气体的内能________(选填“变大”“变小”或“不变”)，温度________(选填“升高”“降低”或“不变”)。
变大
图9
(2)在瓶塞跳起时，瓶口出现“白气”，这是因为瓶内气体通过________的方式使自身内能________，温度________，从而使水蒸气发生了________。
升高
做功
变小
降低
液化
13．(2024番禺区一模改编)桌子上有A、B、C、D四个质量均为0.1 kg的相同实心铁块。小明用红外成像测温仪拍摄铁块的温度如图10甲所示(四个铁块未按A、B、C、D顺序排列)。接着他在A铁块上放冰块，在B铁块上喷上温度为19.2 ℃的酒精，用手快速摩擦D铁块，再用红外成像测温仪拍得画面如图乙所示[冰块未画出，铁的比热容为0.46×103 J/(kg·℃)]。
图10
(1)放冰块之后，铁块A的内能________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)图乙中，温度为17.2 ℃的铁块________(选填“可能”或“不可能”)是B铁块，温度为________℃的铁块是D铁块。
(3)由图甲到图乙，左边第一块铁块放出的热量是多少焦？
解：左边第一块铁块放出的热量
Q＝cm(t0－t)＝0.46×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(19.2 ℃－17.2 ℃)＝92 J
变小
可能
20.1
【解析】(1)略；(2)B铁块上的酒精汽化时吸热，因此B铁块温度会下降，低于19.2 ℃，可能为17.2 ℃；D铁块被摩擦后通过做功改变了内能，温度上升，高于19.2 ℃，由题图乙可得，为20.1 ℃。
参考答案
过基础
知识点1　1．(2)焦耳(焦、J)
2．(1)热量　质量　温度　c
(2)焦每千克摄氏度[J/(kg·℃)]
(3)1 kg的水温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量是4.2×103 J
知识点2　1．分子　原子　2．(1)②无规则　间隙　(2)高
3．引力　斥力　4．很小　有　有　有　无　无
知识点3　1．动能　分子势能　3．①增大　减小　②越大
5．①转移　②转化　③温度差　④减少　⑤增加　⑥增加　⑦减少
过易错
例1　B　例2　C
例3　(1)58　(2)小于
例4　B
过考点
1．D　2．B　3．B　小　4．C　5．C
6．(1)扩散　分子在不停地做无规则运动　(2)引力
7．(1)甲　(2)大于35 ℃
(3)＞　由Q放＝cmΔt可得，在c和m相同，乙液体在1～2 min段和8～9 min段的温度变化量Δt1＞Δt2，因此Q1＞Q2
8．C　9．D　10．D
11．(1)变小　(2)升高　(3)不一定
12．(1)变大　升高　(2)做功　变小　降低　液化
13．解：(1)变小　(2)可能　20.1
(3)左边第一块铁块放出的热量
Q＝cm(t0－t)＝0.46×103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(19.2 ℃－17.2 ℃)＝92 J
【解析】(1)略；(2)B铁块上的酒精汽化时吸热，因此B铁块温度会下降，低于19.2 ℃，可能为17.2 ℃；D铁块被摩擦后通过做功改变了内能，温度上升，高于19.2 ℃，由题图乙可得，为20.1 ℃。

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