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沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用）
第十四章 内能与热机
第一节 内能及其改变
物理观念：了解内能和热量的含义,知道做功和热传递是改变内能的两种途径,能将内能、热量等概念与相关的自然现象联系起来;了解热传递的三种形式。
科学思维：能用类比法建立内能的概念，在探究过程中能够用转换法处理问题。
科学探究:设计并实施实验,观察并分析实验现象,归纳改变物体内能的方法。在探究过程中,学会使用转换法显示不易被直接观察的物理量变化。
科学态度与责任：知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义;了解热量的概念,能在生活和相关的物理活动中正确使用其术语。
重点：内能、热量概念的建立,认识改变物体内能的两条途径。
难点：了解热传递的三种形式。
知识点1 物体的内能
1.对内能的理解
（1）类比法建立内能的概念
运动的物体具有动能，在一定高度或在发生形变还具有势能，这时把物体动能和势能之和称为物体的机械能。类比机械能的定义，可建立内能的概念。
运动着的分子所具有的能量称为分子的动能，温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能就越大。
由分子之间的相对位置所决定的能量称为分子的势能。物质状态不同，分子间隙和相互作用力不同，分子势能也不同。
内能概念：内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和。所以，单纯考虑单个分子或有限个数分子的动能和势能是没有现实意义的。
（2）内能的单位是焦耳，简称焦，符号J。一切能量单位都是焦耳。
（3）一切物体任何情况下都有内能。虽然物体内能的大小不容易计算，但可以间接的比较大小。
2. 影响物体内能大小的因素
影响因素 与内能的关系
温度 同一物体，温度越高，内能越大
质量 同种物质，在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大
体积 同种物质，在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能就越大，物体的内能就越大。
物态 同体重物质，物态不同，其分子间的距离不同，相互作用力也不同，则内能不同。
种类 在质量、体积、温度及状态相同时，物质的种类不同，则内能也不同
3. 内能和机械能的区别与联系
区别与联系 内能 机械能
区别 定义 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 物体所具有的动能和势能的总和
影响因素 物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类和状态 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度
研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体
存在条件 永远存在 物体运动时，被举高时，发生弹性形变时
联系 物体无论是否具有机械能，一定具有内能；物体的内能和机械能之间可以互相转化
【注意】内能和机械能是自然界中存在的两种截然不同的能量形式。
在讨论内能影响因素时，忽视控制变量法导致错误
因为温度、质量、体积、状态只是影响物体内能大小的因素,不是决定因素,故在描述内能大小跟某个因素关系时,一定要注意表述的严谨性,在其他情况相同时,其关系才能明确,如等质量的两杯水(即质量、体积、状态相同),热水比冷水内能大。
【例题1】（2025江苏连云港）关于内能，下列说法正确的是（　　）
A. 的物体没有内能 B. 内能大小与温度无关
C. 具有机械能的物体不一定有内能 D. 物体具有内能，也可以同时具有机械能
【答案】D
【解析】AC．内能是所有分子的动能和势能之和，故任何一个物体都有内能，具有机械能的物体也一定有内能，故AC错误；
B．物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关，故B错误；
D．任何一个物体都具有内能，当物体运动时，既具有内能，又具有机械能，所以物体具有内能，也可以同时具有机械能，故D正确。故选D。
（变式训练1）关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．运动的物体有内能，静止的物体没有内能
B．质量相同的的水和冰具有相同的内能
C．同一物体的温度越高，其内能越大
D．内能与温度有关，所以物体在以下时没有内能
（变式训练2）在“航天日”主题活动中，小明用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力，利用了物体间力的作用是 的；“水火箭”飞出后，瓶内气体温度降低，内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（变式训练3）关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．铁水内能大小与温度无关
C．风具有机械能，不一定具有内能
D．一块石头具有内能，也可以同时具有机械能
知识点2 改变物体内能的两种途径
1.做功可以改变物体的内能
（1）对物体做功物体内能增加。
①压缩空气引火仪：迅速压下活塞，看到棉花燃烧，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。
②钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。
（2）物体对外做功物体内能减少。
如图：当看到当塞子跳起来时，容器中出现了白雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气遇冷液化成小水滴。
（3）做功改变内能的实质是：内能和其他形式的能的相互转化。
2.热传递可以改变物体的内能
（1）定义：热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
（2）热传递的条件：物体间存在温度差。
（3）热传递的方向特征：由高温物体转移到低温物体。
（4）热传递方式有：传导、对流和辐射。
（5）热传递的实质：热传递传递的是内能（热量），而不是温度。实质是内能的转移。
（6）结果：温度相同。
（7）热传递的三种形式：热传导、热对流和热辐射。　热传导时（甲图）,物体的物体内各部分的物质不发生移动；　热对流时（乙图）,物体内各部分物质之间会流动,主要发生在气体或液体中；热辐射（丙图）不需要介质,如太阳的光和热就是以这种方式传到地球的。
甲：铁锅烫手（热传导） 乙：暖风机升高室温（热对流） 丙： 太阳光晒棉被（热辐射）
3.做功和热传递改变内能的区别
（1）相同点：它们在改变内能上效果相同，所以说做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
（2）不同点：实质不同，做功是内能和其它形式能的相互转化，热传递是内能的转移。
改变物体内能的两种方式的判断是易错点
1.热传递通过能量的转移来改变物体的内能。
热传递通过能量的转移来改变物体的内能，其本质是内能从高温物体向低温物体或同一物体的高温部分向低温部分转移的过程。当物体吸收热量时，内能增加；放出热量时，内能减少。这一过程不需要做功，而是依靠温度差驱动。具体来说：
发生条件 ：必须存在温度差。只有当两个物体或同一物体的不同部分之间有温差时，热传递才会发生。
传递方向 ：热量总是自发地从高温物体传向低温物体，直到两者温度相等，达到热平衡。
实质 ：热传递改变内能的本质是内能的转移，而非能量形式的转化。在整个过程中，能量的形式仍然是内能。
2. 做功是通过能量转化的方式来改变物体的内能。
做功改变内能的本质是 能量的转化过程 ，即其他形式的能（如机械能、电能）与内能之间的相互转化。
对物体做功→其他形式能→内能（增加）
物体对外做功→内能→其他形式能（减少）
这与热传递不同，热传递是内能在物体之间或同一物体不同部分之间的 转移 ，不涉及能量形式的改变。
【例题2】（2025河北）“更喜岷山千里雪，三军过后尽开颜。”诗句抒发了红军将士成功翻越雪山后的豪迈之情。岷山海拔高，山顶处的大气压比山脚下的大气压_______。当年红军将士过雪山时搓手取暖，这是通过______的方式改变手的内能。
【答案】低 做功
【解析】大气压随高度的升高而减小，山顶海拔高于山脚，气压更低，所以岷山的山顶处的大气压比山脚下的大气压低。
搓手取暖，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于通过做功改变物体内能。
（变式训练1）古代人们常用钻木取火，下列情况改变内能方式与其不同的是（　　）
A．甲图：冬天搓手取暖 B．乙图：小朋友溜滑梯臀部发热
C．丙图：热鸡蛋放在冷水中冷却 D．丁图：压缩空气使其内能增大
（变式训练2）下列事例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．古人钻木取火 B．冬天双手摩擦取暖
C．一杯热水慢慢变凉 D．人从滑梯滑下臀部发热
（变式训练3）以下事例中通过热传递方式改变物体内能的是（　　）
A．搓手变暖和 B．铁丝弯折变烫 C．烧水 D．滑梯滑下，臀部灼热
知识点3. 热量
1.定义：在热传递过程中，传递能量的多少。单位是焦耳（J），用Q表示热量这个物理量。
注意：功、能、热量的单位都是焦耳。
2.对热量的理解：
（1）热量是指热传递过程中所改变的内能，热量是一个过程量。我们不能说一个物体“具有多少热量”“含有多少热量”，而只能说一个物体“放出了多少热量”或“吸收了多少热量”
（2）热传递过程中，传递热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低无关而与热传递过程中传递内能的多少有关。
物理名词中“热”的含义理解错误
热传递中的“热”是指：热量。
热现象中的“热”是指：温度。
热膨胀中的“热”是指：温度。
摩擦生热中的“热”是指：内能。
【例题3】（2025黑龙江齐齐哈尔）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A. 温度为以下的物体不具有内能 B. 温度高的物体，含有的热量一定多
C. 物体的内能增加，可能是吸收了热量 D. 温度总是从高温物体传向低温物体
【答案】C
【解析】A．一切物体在任何情况下都具有内能，温度为以下的物体也具有内能，故A错误；
B．热量是热传递过程中传递的能量，不能说物体含有热量，故B错误；
C．做功和热传递都可以改变物体的内能，物体的内能增加，可能是吸收了热量，故C正确；
D．热量总是从高温物体传向低温物体，热传递过程传递的不是温度，故D错误。
故选C。
（变式训练1）关于做功、热量、热传递和内能，下列说法正确的是（　　）
①物体温度越低，内能越小，的物体没有内能
②做功和热传递都可以改变物体内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增大
⑤物体的温度越高，所含的热量越多，温度相同的物体内能一定相等
A．只有②④ B．只有②
C．只有①④ D．只有②④⑤
（变式训练2）某学校的美食节活动中，小张同学将冰冻食材放入清水中解冻，经过足够长的时间，食材和清水一定相同的物理量是 （选填“温度’、“内能”或“热量”）。在热传递的过程中，传递能量的多少叫做 。
（变式训练3）（23-24九年级上·山东德州·期中）小李喜欢喝咖啡，冲调咖啡时总能闻到浓浓的香味，以下关于咖啡的说法错误的是（　　）
A．咖啡在变冷的过程中，内能不断减少
B．咖啡在变冷的过程中，含有的热量变少了
C．咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在做无规则运动
D．咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈
方法技巧1 解决影响内能的因素问题思路
内能是储存在物体内部的能量，一切物体都有内能，同一物体，温度越高，物体内分子运动越快，分子动能越大，内能也越大 。即内能与温度有关；内能还和物体内部分子的多少、 种类 、 结构、状态等因素有关。 温度是内能改变的标志。
（1）内能和物体质量的关系：物体的质量越大，物体内部分子的个数就越多，所以物体内能也就越 大 。例如：温度相同的一大桶水比一小杯水内能大。
（2）内能和温度的关系：物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，温度越高，物体内分子运动速度越大，分子动能就越大 ，物体内能也就越 大 。例如：同一物体温度越高，内能越大。
（3）内能和物体状态的关系：物体的状态不同，分子间的距离不同，分子间的作用力大小也就不同，从而会改变分子的势能大小，所以内能也不同。例如：冰熔化过程中，温度虽然不变（即分子的动能不变），内能却在增加。
方法技巧2 辨析温度、热量、内能的区别的基本方法
1. 热量是过程量；温度、内能是状态量。
2.单位区别：热量、内能的单位是焦耳（J）,温度单位摄氏度（℃）。
3.表述区别：温度只能说“是、降低、升高”；
热量只能说“吸收、放出”（不能说含有，它只存在于热传递过程）；
内能只能说“有、具有、含有、改变了、传递了”。
表格辨析（见表格）
温度 热量 内能
区别 概念 宏观上，表示物体的冷热程度； 微观上，反映物体中分子热运动的剧烈程度 在热传递过程中传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
表述 用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述
单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固
归纳总结 一个一定 物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少
四个不一定 （1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （2）一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做功或物体对外界做功； （3）一个物体吸收或放出热量时，内能增加或减少，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （4）一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做功，如摩擦生热或物体对外界做功
方法技巧3 辨别生活中“热”的不同含义
温度、热量和内能是热学中三个基本的物理量，在日常生活中都用“热”来表示，但三者的实质又有不同，十分容易混淆。
1、“天气热”表示气温高，这里的“热”指温度高。
2、“摩擦生热”表示克服摩擦力做功消耗了机械能，增加了内能，这里的“热”指内能。
3、“液化放热”是指液化时放出热量，这里的“热”指热量。
一、内能的概念（3小题）
1．下列关于物体内能的说法中正确的是（　　）
A．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能
B．物体运动速度越大，内能越大
C．静止的物体没有动能，但有内能
D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
2.课间，几位热爱物理的同学，关于内能概念展开了激烈的讨论，他们说法正确的是（　　）
A．小美说：“分子的动能与势能的总和叫分子的内能”
B．大美说：“同一个物体温度越高，含有的内能越多”
C．小帅说：“构成物质的所有分子的分子动能与势能的总和叫物体的内能”
D．大帅说：“物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能”
3. 关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．铁水内能大小与温度无关
C．风具有机械能，不一定具有内能
D．一块石头具有内能，也可以同时具有机械能
二、影响物体内能的大小因素（5小题）
1. 如下图所示，四杯水中内能最大的是（ ）
A． B． C． D．
2. 关于内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．物体温度升高，内能一定增大
C．物体内能是所有分子动能的总和
D．的物体一定比5℃的物体的内能少
3．小明同学自制了一个简易的“喷雾降温风扇”，他在普通风扇的叶片上绑上了一些浸有乙醚的棉球。当风扇转动时，棉球上的乙醚迅速蒸发，使得周围空气温度急剧下降，人会感到凉爽。下列关于此过程的说法中，正确的是（　　）
A．乙醚蒸发时要吸收热量，内能减小，周围空气的内能减小
B．乙醚蒸发时要放出热量，内能增大，周围空气的内能增大
C．乙醚蒸发时要吸收热量，内能增大，周围空气的内能减小
D．乙醚蒸发时要吸收热量，内能增大，周围空气的内能增大
4. 把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，实验过程及现象如图所示，分析可知物体的温度越高，分子的无规则运动越______。若将冷水倒掉一些，对比原来这杯冷水，杯中剩余冷水的内能______。
5．（24-25九年级上·江苏徐州·期中）比较如图所示的三杯水的内能大小， 杯中水的内能最大，理由是 。冰山 （选填“具有”或“不具有”）内能。
三、改变物体内能的两种方式：做功和热传递（16小题）
1．（2026·广东一模）如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　）
A．吸热，内能增加 B．吸热，内能减少
C．放热，内能增加 D．放热，内能减少
2.（2025福建）如图，红茶加工包含“萎凋”“揉捻”“发酵”“烘干”等工序。下列说法错误的
是（　　）
A. “萎凋”时摊开茶叶可加快水分蒸发
B. “揉捻”使茶叶卷缩，说明力可改变物体的形状
C. “发酵”时闻到气味是因为分子在永不停息地运动
D. “烘干”是通过做功减小茶叶的内能
3. （2025辽宁）下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（　　）
A. 冰镇西瓜 B. 炭火烤肉
C. 围炉煮茶 D. 钻木取火
4. （2024湖北）如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中，过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是（　　）
A. 木材的导热性比金属好 B. 木筷不烫手其内能不变
C. 金属勺通过热传递变烫 D. “白气”是由汽化形成的
5．小丰用燃气灶烧水时，进行了如下思考，小丰的想法正确的是（　　）
A．烧水是通过做功的方式改变水的内能
B．壶内水温度升高的过程中，内能增大
C．水壶的壶嘴和壶身构成连通器
D．壶内水沸腾时，水吸收热量，温度升高
6．（24-25九年级上·江苏宿迁·期中）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．我们不敢大口喝开水，是因为开水含有的热量较多温度太高
B．一壶水温度升高，一定吸收了热量，内能一定增加
C．物体温度越低，内能越小，所以0℃的冰没有内能
D．热传递过程中，内能大的物体也可能将热量传递给内能小的物体
7．如图所示，将冰块放在室温下，冰块正在不断熔化，关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A．冰块的温度不变，其内能不变 B．空气和冰块之间在进行热传递
C．冰块的温度升高，所含的热量增加 D．冰块改变内能的方式与钻木取火是相同的
8．小明身边发生的下列实例中，属于利用热传递的方式使物体内能增加的是（　　）
A．地板被阳光照射后温度升高 B．向墙中钉钢钉时，钢钉会发热
C．使劲搓手，感觉到手掌发热 D．水沸腾时，水蒸气把壶盖顶起
9. 下列关于内能知识的描述正确的是（　　）
A. 物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B. 温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C. 摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D. 物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
10. 下列实例中属于做功改变物体内能的是（　　）
A．图甲中，炉火烧水 B．图乙中，搓手取暖
C．图丙中，用暖手宝暖手 D．图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却
11. （2024·山东威海）运动员拉开弓，拉力对弓的作用效果是改变了弓的 ；拉动几次后，弓弦温度升高，这是通过 的方式改变内能。
12. （2026山东菏泽一模）中医药是中华文化的瑰宝，中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识，如“拔火罐”时玻璃罐能被吸附在皮肤上利用了___________；“艾灸”时通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了穴位处的内能。
13. 图中的两名儿童正在取暖，其中女孩抱着热水杯通过 的方式取暖，男孩用力搓手通过 的方式取暖。
14．同学们爱吃的爆米花是通过如图所示的爆米花机制作出来的，玉米粒在密封的锅体内被炉火加热，这是通过 的方法改变了玉米粒的内能；开盖瞬间，锅内高压气体迅速爆出，内能 （选填“增大”“减小”或“不变”），玉米粒内的高压水蒸气对外做功，玉米粒膨胀，成了胖乎乎的爆米花。
15．如图所示，探究改变物体内能的实验：
(1)烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过 （选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。
(2)继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），瓶内气体中所含的水蒸气放热 成了小水珠。这一过程中，瓶内气体的内能化成了瓶塞的 能。
16. 请你根据材料，回答下列问题：
热传导
热可以从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分。这种现象叫做热传递。热传递的方式有三种：传导、对流、辐射。下面来介绍传导。如图所示，用凡士林在金属棒上粘几根火柴，然后用酒精灯给金属棒的端加热。可以看到，离端最近的火柴先掉下，然后其它几根火柴依次掉下，离端越远的火柴掉下得越迟。这表明，热是从金属棒温度高的一端沿着金属棒传到温度低的一端。热从物体温度高的部分沿着物体传到温度低的部分，叫做传导。各种物质都能够传导热，但是不同物质传导热的本领不同。善于传导热的物质叫做热的良导体。不善于传导热的物质叫做热的不良导体。金属都是热的良导体，陶瓷、塑料、木头、棉花、泡沫、橡胶等都是热的不良导体。
（1）只要物体之间或同一物体的不同部分存在着 差，就会有热传递现象发生；
（2）热传递的三种方式是 、对流和辐射；
（3）请你举例说明热的不良导体在生活中的应用： 。（举出一例即可）
四、热量的概念以及内能、温度和热量的区别与联系（5小题）
1．下列关于温度、热量和内能的说法中不正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度不一定升高
B．物体温度降低， 内能一定减小
C．在热传递过程中，传递的不是温度
D．外界对物体做功，物体内能一定增加
2. “火锅”一词始见于唐代杜佑撰写的《通典》一书中，清代火锅的烹食方法与现今非常相似，如图所示是古人围炉吃火锅的场景。下列关于火锅的相关说法错误的是（　　）
A．刚出锅的食材“热”得烫嘴，“热”表示的是温度高
B．随着火锅汤的温度升高，其内能增加
C．滚烫的火锅汤含有的热量多
D．食材被烫热，是通过热传递的方式改变内能
3. （2026黑龙江龙东一模）以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是（　　）
A. 物体内能增大，温度一定升高
B. 物体温度升高，一定吸收了热量
C. 物体温度升高，内能一定增大
D. 物体内能增大，一定吸收了热量
4．（24-25九年级上湖北期中）热现象与我们的生活息息相关，下面是某同学学习了热学知识后，归纳总结的四个结论，其中正确的是（　　）
A．物体发生物态变化时，内能一定变化、温度也一定变化
B．做功和热传递都可以使同一物体升高相同的温度
C．烧开水时，壶嘴冒出的“白气”能说明分子在不停地做无规则的运动
D．发生热传递时，热量一定从内能大的物体传递到内能小的物体
5．蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用，如图所示为蒸馏过程中的原理图，烧瓶内装有含酒精和水的酒糟，在蒸馏的过程中，涉及到的物理知识说法正确的是（　　）
A．在烧瓶内，酒精沸腾，瓶中的酒精升华需要吸热
B．在烧瓶内，仅酒精沸腾，瓶中的水不会发生汽化
C．在冷凝器处，管内酒精蒸汽遇冷液化，需要放热
D．在冷凝器处，管外的冷却水吸收热量，内能不变
内能概念的提出
内能概念的提出并非归功于单一科学家，而是通过多位科学家的研究逐步形成的。19世纪中期，J.P.焦耳等科学家通过系统实验研究，确定了热量和功之间的定量关系，从而建立了热力学第一定律，表明宏观机械运动的能量与内能能够互相转化。在此之前，人们通常称作热能，而内能这一术语的使用逐渐取代了热能，特别是在国家标准GB3102.8-1993《物理化学和分子物理学的量和单位》里优先使用了热力学能，但内能和热力学能被视为同一概念的不同名称。因此，内能概念的提出和发展是多位科学家共同努力的结果，而非单一科学家的贡献。
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule）是英国物理学家，出生于1818年12月24日，曼彻斯特近郊的索尔福德，逝于1889年10月11日。焦耳在热力学、电学等方面有着不俗的成绩，他通过实验发现了热和功之间的转换关系，为能量守恒定律和热力学第一定律奠定了基础，并因此被国际单位制命名为能量的单位“焦耳”（J）。
焦耳的早期教育主要在家庭学校进行，由于身体原因未能接受正规教育，但他对物理学有着浓厚的兴趣，并自行动手进行实验。在青年时期，他受到化学家道尔顿的教导，激发了他对科学的兴趣。焦耳最初的研究方向是电磁机，试图用电动机代替蒸汽机以提高父亲酿酒厂的效率。在研究过程中，他注意到了热量的问题，并开始研究电流，最终发现了焦耳定律，即导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。
焦耳的贡献还包括测定热功当量、研究气体膨胀和压缩时的温度变化，以及与开尔文勋爵（威廉·汤姆森）合作发展温度的绝对尺度。他的工作在当时并未立即得到认可，但最终获得了科学界的广泛尊重。焦耳的实验方法和理论研究为热力学和电学的发展做出了重要贡献。
焦耳的个人生活也颇具波折，他与阿米莉亚·格兰姆斯结婚后，经历了家庭悲剧，包括孩子的夭折和妻子的去世。尽管如此，他仍然在科学领域持续贡献，直到晚年57。他的谦虚和坚持使他在科学史上留下了不可磨灭的印记。
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沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用）
第十四章 内能与热机
第一节 内能及其改变
物理观念：了解内能和热量的含义,知道做功和热传递是改变内能的两种途径,能将内能、热量等概念与相关的自然现象联系起来;了解热传递的三种形式。
科学思维：能用类比法建立内能的概念，在探究过程中能够用转换法处理问题。
科学探究:设计并实施实验,观察并分析实验现象,归纳改变物体内能的方法。在探究过程中,学会使用转换法显示不易被直接观察的物理量变化。
科学态度与责任：知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义;了解热量的概念,能在生活和相关的物理活动中正确使用其术语。
重点：内能、热量概念的建立,认识改变物体内能的两条途径。
难点：了解热传递的三种形式。
知识点1 物体的内能
1.对内能的理解
（1）类比法建立内能的概念
运动的物体具有动能，在一定高度或在发生形变还具有势能，这时把物体动能和势能之和称为物体的机械能。类比机械能的定义，可建立内能的概念。
运动着的分子所具有的能量称为分子的动能，温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能就越大。
由分子之间的相对位置所决定的能量称为分子的势能。物质状态不同，分子间隙和相互作用力不同，分子势能也不同。
内能概念：内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和。所以，单纯考虑单个分子或有限个数分子的动能和势能是没有现实意义的。
（2）内能的单位是焦耳，简称焦，符号J。一切能量单位都是焦耳。
（3）一切物体任何情况下都有内能。虽然物体内能的大小不容易计算，但可以间接的比较大小。
2. 影响物体内能大小的因素
影响因素 与内能的关系
温度 同一物体，温度越高，内能越大
质量 同种物质，在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大
体积 同种物质，在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能就越大，物体的内能就越大。
物态 同体重物质，物态不同，其分子间的距离不同，相互作用力也不同，则内能不同。
种类 在质量、体积、温度及状态相同时，物质的种类不同，则内能也不同
3. 内能和机械能的区别与联系
区别与联系 内能 机械能
区别 定义 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 物体所具有的动能和势能的总和
影响因素 物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类和状态 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度
研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体
存在条件 永远存在 物体运动时，被举高时，发生弹性形变时
联系 物体无论是否具有机械能，一定具有内能；物体的内能和机械能之间可以互相转化
【注意】内能和机械能是自然界中存在的两种截然不同的能量形式。
在讨论内能影响因素时，忽视控制变量法导致错误
因为温度、质量、体积、状态只是影响物体内能大小的因素,不是决定因素,故在描述内能大小跟某个因素关系时,一定要注意表述的严谨性,在其他情况相同时,其关系才能明确,如等质量的两杯水(即质量、体积、状态相同),热水比冷水内能大。
【例题1】（2025江苏连云港）关于内能，下列说法正确的是（　　）
A. 的物体没有内能 B. 内能大小与温度无关
C. 具有机械能的物体不一定有内能 D. 物体具有内能，也可以同时具有机械能
【答案】D
【解析】AC．内能是所有分子的动能和势能之和，故任何一个物体都有内能，具有机械能的物体也一定有内能，故AC错误；
B．物体的内能与温度、质量、物质的状态、种类都有关，故B错误；
D．任何一个物体都具有内能，当物体运动时，既具有内能，又具有机械能，所以物体具有内能，也可以同时具有机械能，故D正确。故选D。
（变式训练1）关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A．运动的物体有内能，静止的物体没有内能
B．质量相同的的水和冰具有相同的内能
C．同一物体的温度越高，其内能越大
D．内能与温度有关，所以物体在以下时没有内能
【答案】C
【解析】A．一切物体都具有内能，与物体的运动状态无关，故A错误；
B．冰熔化成水要吸热，质量相同的0℃的水的内能大于质量相同的0℃的冰的内能，故B错误；
C．同一物体的温度越高，分子热运动越剧烈，其内能越大，故C正确；
D．一切物体都具有内能，0℃以下的物体有内能，故D错误。故选C。
（变式训练2）在“航天日”主题活动中，小明用塑料瓶自制了“水火箭”（如图所示）。发射时，“水火箭”向下喷水从而获得升空的动力，利用了物体间力的作用是 的；“水火箭”飞出后，瓶内气体温度降低，内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】相互 减小
【解析】水火箭升空利用的是“反冲力”，即高压气体将水向下喷射出去，对水施加一个向下的力，物体间的力都是相互的，水对火箭施加一个向上的力，火箭就升空了。
质量不变的情况下，温度降低，内能一定减小。
（变式训练3）关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．铁水内能大小与温度无关
C．风具有机械能，不一定具有内能
D．一块石头具有内能，也可以同时具有机械能
【答案】D
【解析】A．任何物体在任何情况下都具有内能，0℃的冰也有内能，故A错误；
B．物体的内能与温度、质量和状态有关，则铁水内能大小与温度有关，故B错误；
C．具有机械能的物体一定具有内能，则风具有机械能，一定具有内能，故C错误；
D．一切物体具有内能，物体可以发生机械运动，则可以同时具有机械能，故D正确。故选D。
知识点2 改变物体内能的两种途径
1.做功可以改变物体的内能
（1）对物体做功物体内能增加。
①压缩空气引火仪：迅速压下活塞，看到棉花燃烧，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。
②钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。
（2）物体对外做功物体内能减少。
如图：当看到当塞子跳起来时，容器中出现了白雾，这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，使水蒸气遇冷液化成小水滴。
（3）做功改变内能的实质是：内能和其他形式的能的相互转化。
2.热传递可以改变物体的内能
（1）定义：热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
（2）热传递的条件：物体间存在温度差。
（3）热传递的方向特征：由高温物体转移到低温物体。
（4）热传递方式有：传导、对流和辐射。
（5）热传递的实质：热传递传递的是内能（热量），而不是温度。实质是内能的转移。
（6）结果：温度相同。
（7）热传递的三种形式：热传导、热对流和热辐射。　热传导时（甲图）,物体的物体内各部分的物质不发生移动；　热对流时（乙图）,物体内各部分物质之间会流动,主要发生在气体或液体中；热辐射（丙图）不需要介质,如太阳的光和热就是以这种方式传到地球的。
甲：铁锅烫手（热传导） 乙：暖风机升高室温（热对流） 丙： 太阳光晒棉被（热辐射）
3.做功和热传递改变内能的区别
（1）相同点：它们在改变内能上效果相同，所以说做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
（2）不同点：实质不同，做功是内能和其它形式能的相互转化，热传递是内能的转移。
改变物体内能的两种方式的判断是易错点
1.热传递通过能量的转移来改变物体的内能。
热传递通过能量的转移来改变物体的内能，其本质是内能从高温物体向低温物体或同一物体的高温部分向低温部分转移的过程。当物体吸收热量时，内能增加；放出热量时，内能减少。这一过程不需要做功，而是依靠温度差驱动。具体来说：
发生条件 ：必须存在温度差。只有当两个物体或同一物体的不同部分之间有温差时，热传递才会发生。
传递方向 ：热量总是自发地从高温物体传向低温物体，直到两者温度相等，达到热平衡。
实质 ：热传递改变内能的本质是内能的转移，而非能量形式的转化。在整个过程中，能量的形式仍然是内能。
2. 做功是通过能量转化的方式来改变物体的内能。
做功改变内能的本质是 能量的转化过程 ，即其他形式的能（如机械能、电能）与内能之间的相互转化。
对物体做功→其他形式能→内能（增加）
物体对外做功→内能→其他形式能（减少）
这与热传递不同，热传递是内能在物体之间或同一物体不同部分之间的 转移 ，不涉及能量形式的改变。
【例题2】（2025河北）“更喜岷山千里雪，三军过后尽开颜。”诗句抒发了红军将士成功翻越雪山后的豪迈之情。岷山海拔高，山顶处的大气压比山脚下的大气压_______。当年红军将士过雪山时搓手取暖，这是通过______的方式改变手的内能。
【答案】低 做功
【解析】大气压随高度的升高而减小，山顶海拔高于山脚，气压更低，所以岷山的山顶处的大气压比山脚下的大气压低。
搓手取暖，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，属于通过做功改变物体内能。
（变式训练1）古代人们常用钻木取火，下列情况改变内能方式与其不同的是（　　）
A．甲图：冬天搓手取暖 B．乙图：小朋友溜滑梯臀部发热
C．丙图：热鸡蛋放在冷水中冷却 D．丁图：压缩空气使其内能增大
【答案】C
【解析】钻木取火实质是通过做功的方式改变物体的内能。
A．搓手取暖，双手克服摩擦做功，是通过做功的方式改变物体内能，故A不符合题意；
B．小朋友溜滑梯时，臀部克服滑梯摩擦做功，是通过做功的方式改变物体内能，故B不符合题意；
C．热鸡蛋放在冷水中，鸡蛋和水温度不同，内能从鸡蛋传给水，是通过热传递的方式改变物体内能，故C符合题意；
D．压缩空气时，对空气做功，使空气内能增大，故D不符合题意。
故选C。
（变式训练2）下列事例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．古人钻木取火 B．冬天双手摩擦取暖
C．一杯热水慢慢变凉 D．人从滑梯滑下臀部发热
【答案】C
【解析】A．古人钻木取火，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意；
B．冬天双手摩擦取暖，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故B不符合题意；
C．一杯热水慢慢变凉，热水放出热量，温度降低，通过热传递的方式改变物体的内能，故C符合题意；
D．人从滑梯滑下臀部发热，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故D不符合题意。
故选C。
（变式训练3）以下事例中通过热传递方式改变物体内能的是（　　）
A．搓手变暖和 B．铁丝弯折变烫 C．烧水 D．滑梯滑下，臀部灼热
【答案】C
【解析】A．搓手变暖和，是将机械能转化为内能，涉及能量转化，故是做功改变内能，故A不符合题意；
B．铁丝弯折变烫，是将机械能转化为内能，涉及能量转化，故是做功改变内能，故B不符合题意；
C．烧水仅仅涉及能量的转移，故是热传递改变内能，故C符合题意；
D．滑梯滑下，臀部灼热，是将机械能转化为内能，涉及能量转化，故是做功改变内能，故D不符合题意。故选C。
知识点3. 热量
1.定义：在热传递过程中，传递能量的多少。单位是焦耳（J），用Q表示热量这个物理量。
注意：功、能、热量的单位都是焦耳。
2.对热量的理解：
（1）热量是指热传递过程中所改变的内能，热量是一个过程量。我们不能说一个物体“具有多少热量”“含有多少热量”，而只能说一个物体“放出了多少热量”或“吸收了多少热量”
（2）热传递过程中，传递热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低无关而与热传递过程中传递内能的多少有关。
物理名词中“热”的含义理解错误
热传递中的“热”是指：热量。
热现象中的“热”是指：温度。
热膨胀中的“热”是指：温度。
摩擦生热中的“热”是指：内能。
【例题3】（2025黑龙江齐齐哈尔）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A. 温度为以下的物体不具有内能 B. 温度高的物体，含有的热量一定多
C. 物体的内能增加，可能是吸收了热量 D. 温度总是从高温物体传向低温物体
【答案】C
【解析】A．一切物体在任何情况下都具有内能，温度为以下的物体也具有内能，故A错误；
B．热量是热传递过程中传递的能量，不能说物体含有热量，故B错误；
C．做功和热传递都可以改变物体的内能，物体的内能增加，可能是吸收了热量，故C正确；
D．热量总是从高温物体传向低温物体，热传递过程传递的不是温度，故D错误。
故选C。
（变式训练1）关于做功、热量、热传递和内能，下列说法正确的是（　　）
①物体温度越低，内能越小，的物体没有内能
②做功和热传递都可以改变物体内能
③两物体相互接触时，热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体
④物体吸收热量，温度一定升高，内能一定增大
⑤物体的温度越高，所含的热量越多，温度相同的物体内能一定相等
A．只有②④ B．只有②
C．只有①④ D．只有②④⑤
【答案】B
【解析】①物体温度越低，内能越小，任何物体在任何情况下都有内能，的物体有内能，故①错误；
②做功和热传递都可以改变物体内能，且在改变内能时是等效的，故②正确；
③两物体相互接触时，热量总是从温度高的物体转移到温度低的物体，温度高的物体内能不一定大，因此两物体相互接触时，热量不总是从内能大的物体转移到内能小的物体，故③错误；
④物体吸收热量，温度不一定升高，比如晶体熔化，持续吸热，内能增大，温度不变，故④错误；
⑤热量是热传递过程中传递的能量，不能说物体含有热量，应该说吸收热量或放出热量；内能的大小不仅与温度有关，还与质量、状态、物质种类等有关，温度相同的物体内能不一定相等，故⑤错误；
综上所述，正确的只有②，故B正确，ACD错误。故选B。
（变式训练2）某学校的美食节活动中，小张同学将冰冻食材放入清水中解冻，经过足够长的时间，食材和清水一定相同的物理量是 （选填“温度’、“内能”或“热量”）。在热传递的过程中，传递能量的多少叫做 。
【答案】 温度 热量
【解析】冰冻食材放入清水中，食材温度低于水的温度，食材从水中吸收热量，食材温度升高，水的温度降低，经过足够长的时间，食材和水达到相同的温度，此时食材和水具有相同的温度。
在热传递过程中，传递的能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
（变式训练3）（23-24九年级上·山东德州·期中）小李喜欢喝咖啡，冲调咖啡时总能闻到浓浓的香味，以下关于咖啡的说法错误的是（　　）
A．咖啡在变冷的过程中，内能不断减少
B．咖啡在变冷的过程中，含有的热量变少了
C．咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在做无规则运动
D．咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈
【答案】B
【解析】A．咖啡在变冷的过程中，放出热量，温度降低，内能不断减少，故A正确，A不符合题意；
B．热量是一个过程量，不能用“含有”来修饰，故B错误，B符合题意；
C．咖啡香飘四溢，说明咖啡的香气分子在永不停息地做无规则运动，是属于扩散现象，故C正确，C不符合题意；
D．温度越高，分子的无规则运动越剧烈，故咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确，D不符合题意。故选B。
方法技巧1 解决影响内能的因素问题思路
内能是储存在物体内部的能量，一切物体都有内能，同一物体，温度越高，物体内分子运动越快，分子动能越大，内能也越大 。即内能与温度有关；内能还和物体内部分子的多少、 种类 、 结构、状态等因素有关。 温度是内能改变的标志。
（1）内能和物体质量的关系：物体的质量越大，物体内部分子的个数就越多，所以物体内能也就越 大 。例如：温度相同的一大桶水比一小杯水内能大。
（2）内能和温度的关系：物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，温度越高，物体内分子运动速度越大，分子动能就越大 ，物体内能也就越 大 。例如：同一物体温度越高，内能越大。
（3）内能和物体状态的关系：物体的状态不同，分子间的距离不同，分子间的作用力大小也就不同，从而会改变分子的势能大小，所以内能也不同。例如：冰熔化过程中，温度虽然不变（即分子的动能不变），内能却在增加。
方法技巧2 辨析温度、热量、内能的区别的基本方法
1. 热量是过程量；温度、内能是状态量。
2.单位区别：热量、内能的单位是焦耳（J）,温度单位摄氏度（℃）。
3.表述区别：温度只能说“是、降低、升高”；
热量只能说“吸收、放出”（不能说含有，它只存在于热传递过程）；
内能只能说“有、具有、含有、改变了、传递了”。
表格辨析（见表格）
温度 热量 内能
区别 概念 宏观上，表示物体的冷热程度； 微观上，反映物体中分子热运动的剧烈程度 在热传递过程中传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
表述 用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述 用“放出”或“吸收”表述 用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述
单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
联系 （1）温度反映了内能的大小，热量反映了内能变化了多少； （2）物吸收热量，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物放出热量，内能会减少，但物体温度不一定降低，如晶体凝固
归纳总结 一个一定 物体温度升高或降低时，其内能一定增加或减少
四个不一定 （1）一个物体的内能增加或降低时，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （2）一个物体的内能增加或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是外界对物体做功或物体对外界做功； （3）一个物体吸收或放出热量时，内能增加或减少，其温度不一定升高或降低，如晶体熔化或凝固过程； （4）一个物体温度升高或降低时，不一定是吸收或放出了热量，也可能是因为做功，如摩擦生热或物体对外界做功
方法技巧3 辨别生活中“热”的不同含义
温度、热量和内能是热学中三个基本的物理量，在日常生活中都用“热”来表示，但三者的实质又有不同，十分容易混淆。
1、“天气热”表示气温高，这里的“热”指温度高。
2、“摩擦生热”表示克服摩擦力做功消耗了机械能，增加了内能，这里的“热”指内能。
3、“液化放热”是指液化时放出热量，这里的“热”指热量。
一、内能的概念（3小题）
1．下列关于物体内能的说法中正确的是（　　）
A．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能
B．物体运动速度越大，内能越大
C．静止的物体没有动能，但有内能
D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大
【答案】C
【解析】A．一切物体的分子都在不停地做无规则运动，所以物体温度再低也有内能，所以0℃的物体也有内能，故A错误；
B．物体运动的越快，物体的动能越大，物体内能不一定大，故B错误；
C．内能是指物体内所有分子动能和分子势能的总和，静止的物体没有动能，但有内能，故C正确；
D．内能的大小物体的温度和质量有关，只知道温度不能判断，故温度高的物体不一定比温度低的物体内能大，故D错误。故选C。
2.课间，几位热爱物理的同学，关于内能概念展开了激烈的讨论，他们说法正确的是（　　）
A．小美说：“分子的动能与势能的总和叫分子的内能”
B．大美说：“同一个物体温度越高，含有的内能越多”
C．小帅说：“构成物质的所有分子的分子动能与势能的总和叫物体的内能”
D．大帅说：“物体温度越低，内能越小，所以0℃的物体没有内能”
【答案】BC
【详解】A．构成物质的所有分子的分子动能与势能的总和叫物体的内能，故A错误；
B．物体的内能与质量、温度、状态等因素有关，同一个物体温度越高，含有的内能越多，故B正确
C．构成物质的所有分子的分子动能与势能的总和叫物体的内能，故C正确；
D．一切物体都有内能，所以0℃的物体具有内能，故D错误。
故选BC。
3. 关于物体的内能和机械能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．铁水内能大小与温度无关
C．风具有机械能，不一定具有内能
D．一块石头具有内能，也可以同时具有机械能
【答案】D
【解析】A．任何物体在任何情况下都具有内能，0℃的冰也有内能，故A错误；
B．物体的内能与温度、质量和状态有关，则铁水内能大小与温度有关，故B错误；
C．具有机械能的物体一定具有内能，则风具有机械能，一定具有内能，故C错误；
D．一切物体具有内能，物体可以发生机械运动，则可以同时具有机械能，故D正确。故选D。
二、影响物体内能的大小因素（5小题）
1. 如下图所示，四杯水中内能最大的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】物体的内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能之和，物体的质量越大，温度越高，内能越大；对比各图，质量最大为200g,温度最高为60℃。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
2. 关于内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．物体温度升高，内能一定增大
C．物体内能是所有分子动能的总和
D．的物体一定比5℃的物体的内能少
【答案】B
【解析】A．一切物体都具有内能，所以0℃的冰仍具有内能，故A错误；
B．物体的内能与温度有关，同一物体温度越高，内能越大，故B正确；
C．内能是物体所有分子动能和分子势能的总和，故C错误；
D．影响内能大小的因素是质量、温度和状态，-5℃的物体虽然比5℃的物体的温度低，但它们的质量大小，状态均未知，不能确定-5℃的的物体内能一定比5℃的物体内能少，故D错误。
故选B。
3．小明同学自制了一个简易的“喷雾降温风扇”，他在普通风扇的叶片上绑上了一些浸有乙醚的棉球。当风扇转动时，棉球上的乙醚迅速蒸发，使得周围空气温度急剧下降，人会感到凉爽。下列关于此过程的说法中，正确的是（　　）
A．乙醚蒸发时要吸收热量，内能减小，周围空气的内能减小
B．乙醚蒸发时要放出热量，内能增大，周围空气的内能增大
C．乙醚蒸发时要吸收热量，内能增大，周围空气的内能减小
D．乙醚蒸发时要吸收热量，内能增大，周围空气的内能增大
【答案】C
【解析】当风扇转动时，棉球上的乙醚迅速蒸发，乙醚蒸发时从周围环境吸收热量，其自身内能增大，导致周围空气温度下降，周围空气的内能减小，故C正确，ABD错误。故选C。
4. 把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个玻璃杯中，实验过程及现象如图所示，分析可知物体的温度越高，分子的无规则运动越______。若将冷水倒掉一些，对比原来这杯冷水，杯中剩余冷水的内能______。
【答案】 剧烈（快） 减小（变小）
【解析】由于热水的温度高，所以墨水在热水中扩散的快，这表明分子的无规则运动与温度有关，且温度越高，分子的无规则运动越剧烈。
内能与质量、温度和状态有关，若将冷水倒掉一些，冷水的质量减小，对比原来这杯冷水，杯中剩余冷水的内能减小。
5．（24-25九年级上·江苏徐州·期中）比较如图所示的三杯水的内能大小， 杯中水的内能最大，理由是 。冰山 （选填“具有”或“不具有”）内能。
【答案】 丙 见解析 具有
【解析】内能与物质的种类、质量、温度等因素有关，图中三杯都是水，物质种类相同，甲和乙杯中水的温度相同，都是40℃，乙杯中水的质量大于甲杯水的质量，所以乙杯水的内能大于甲杯水的内能；由于乙杯和丙杯中水的质量相同，丙杯中水的温度是90℃大于丙杯水的温度，所以丙杯的内能大于乙杯的内能。由于质量越大，温度越高，内能越大，因此丙杯中水的内能最大。
一切物体在任何状态、任何温度下都具有内能，所以北极的冰山也具有内能。
三、改变物体内能的两种方式：做功和热传递（16小题）
1．（2026·广东一模）如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　）
A．吸热，内能增加 B．吸热，内能减少
C．放热，内能增加 D．放热，内能减少
【答案】A
【解析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。点灯后，水在升温的过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
2.（2025福建）如图，红茶加工包含“萎凋”“揉捻”“发酵”“烘干”等工序。下列说法错误的
是（　　）
A. “萎凋”时摊开茶叶可加快水分蒸发
B. “揉捻”使茶叶卷缩，说明力可改变物体的形状
C. “发酵”时闻到气味是因为分子在永不停息地运动
D. “烘干”是通过做功减小茶叶的内能
【答案】D
【解析】A．“萎凋”时将茶叶摊开，是通过增大液体的表面积加水分蒸发，故A正确，不符合题意；
B．“揉捻”使茶叶卷缩，则茶叶发生形变，说明力可改变物体的形状，故B正确，不符合题意；
C．“发酵”时能闻到茶叶的清香，这是扩散的现象，说明分子在不停地做无规则运动，故C正确，不符合题意；
D．“烘干”过程采用高温烘焙，是通过热传递减小茶叶的内能，故D错误，符合题意。
故选D。
3. （2025辽宁）下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（　　）
A. 冰镇西瓜 B. 炭火烤肉
C. 围炉煮茶 D. 钻木取火
【答案】D
【解析】A．冰镇西瓜是通过热传递的方式改变内能的，故A不符合题意；
B．炭火烤肉是通过热传递的方式改变内能的，故B不符合题意；
C．围炉煮茶是通过热传递的方式改变内能的，故C不符合题意；
D．钻木取火时，相互摩擦，机械能转化为内能，是通过做功的方式来改变内能的，故D符合题意。
故选D。
4. （2024湖北）如图是小明煮的一碗冒着“白气”的面条。他将木筷和金属勺同时放入其中，过一会感觉金属勺烫手而木筷不烫手。下列说法正确的是（　　）
A. 木材的导热性比金属好 B. 木筷不烫手其内能不变
C. 金属勺通过热传递变烫 D. “白气”是由汽化形成的
【答案】C
【解析】A．一般情况下，金属的导热性能比非金属的好，所以金属勺比木筷导热性好，故A错误；
B．木筷放入热水中也会吸收热量，内能增加，故B错误；
C．金属勺变烫，是因为面条的温度高于金属勺的温度，面条向金属勺传递热量，故C正确；
D．“白气”是面条中冒出的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故D错误。故选C。
5．小丰用燃气灶烧水时，进行了如下思考，小丰的想法正确的是（　　）
A．烧水是通过做功的方式改变水的内能
B．壶内水温度升高的过程中，内能增大
C．水壶的壶嘴和壶身构成连通器
D．壶内水沸腾时，水吸收热量，温度升高
【答案】BC
【解析】A.烧水的过程中，水吸收热量，是通过热传递的方式改变水的内能，故A错误；
B.在烧水的过程中，水的质量不变、状态不变，温度升高，内能增大，故B正确；
C.根据连通器定义可知壶嘴和壶身构成连通器，故C正确；
D.壶内水沸腾时，水会一直吸收热量，但水的温度不变，故D错误。
6．（24-25九年级上·江苏宿迁·期中）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．我们不敢大口喝开水，是因为开水含有的热量较多温度太高
B．一壶水温度升高，一定吸收了热量，内能一定增加
C．物体温度越低，内能越小，所以0℃的冰没有内能
D．热传递过程中，内能大的物体也可能将热量传递给内能小的物体
【答案】D
【解析】A．热量是过程量，不能说含有热量的多少，故A错误；
B．一壶水温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外物对它做了功，内能一定增加，故B错误；
C．一切物体都有内能，故C错误；
D．热传递过程中，热量从高温物体传递给低温物体，则内能大的物体也可能将热量传递给内能小的物体，故D正确。故选D。
7．如图所示，将冰块放在室温下，冰块正在不断熔化，关于此过程，下列说法正确的是（ ）
A．冰块的温度不变，其内能不变 B．空气和冰块之间在进行热传递
C．冰块的温度升高，所含的热量增加 D．冰块改变内能的方式与钻木取火是相同的
【答案】B
【解析】AB．冰块在熔化过程中不断从空气中吸热，温度不变，内能增加，所以空气和冰块之间在进行热传递，故A错误，B正确；
C．热量是过程量，不能用“含有”来描述，故C错误；
D．冰块是通过热传递改变内能的，钻木取火是通过做功改变内能的，改变内能的方式不相同，故D错误。
故选B。
8．小明身边发生的下列实例中，属于利用热传递的方式使物体内能增加的是（　　）
A．地板被阳光照射后温度升高 B．向墙中钉钢钉时，钢钉会发热
C．使劲搓手，感觉到手掌发热 D．水沸腾时，水蒸气把壶盖顶起
【答案】A
【解析】A．地板被阳光照射后温度升高，这是利用热传递的方式改变了地板的内能，故A符合题意；
B．向墙中钉钢钉时，对钢钉做功，钢钉会发热，这是利用做功的方式改变钢钉的内能，故B不符合题意；
C．使劲搓手，克服摩擦做功，使手掌内能增大时，温度升高，手掌发热，故C不符合题意；
D．水沸腾时，水蒸气把壶盖顶起，对壶盖做功，水蒸气内能降低，故D不符合题意。故选A。
9. 下列关于内能知识的描述正确的是（　　）
A. 物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能
B. 温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量
C. 摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能
D. 物体吸收热量，内能增加，温度一定升高
【答案】C
【解析】A．一切物体，无论温度高低，都具有内能，0℃的冰有内能，故A错误；
B．热量是过程量，不能说含有多少热量，故B错误；
C．摩擦生热，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故C正确；
D．物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高，例如晶体熔化时，吸热内能增加，但温度不变，故D错误。故选C。
10. 下列实例中属于做功改变物体内能的是（　　）
A．图甲中，炉火烧水 B．图乙中，搓手取暖
C．图丙中，用暖手宝暖手 D．图丁中，热鸡蛋放在冷水中冷却
【答案】B
【解析】ACD．炉火烧水、用暖手宝暖手、热鸡蛋放在冷水中冷却是通过热传递改变物体的内能；故ACD不符合题意；
B．搓手取暖是克服摩擦做功，使物体的内能增大，温度升高，是通过做功改变物体的内能，故B符合题意。故选B。
11. （2024·山东威海）运动员拉开弓，拉力对弓的作用效果是改变了弓的 ；拉动几次后，弓弦温度升高，这是通过 的方式改变内能。
【答案】 形状 做功
【解析】运动员拉开弓，弓的形状发生变化，说明力可以改变物体的形状。
拉动几次后，对弓弦做功，内能增大，弓弦温度升高，这是通过做功的方式改变物体的内能。
12. （2026山东菏泽一模）中医药是中华文化的瑰宝，中医的理疗方式中蕴含了许多物理知识，如“拔火罐”时玻璃罐能被吸附在皮肤上利用了___________；“艾灸”时通过___________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了穴位处的内能。
【答案】 大气压（强） 热传递
【解析】拔火罐时，先把酒精在罐内烧一下，罐内空气受热排出，此时迅速把罐扣在皮肤上，使罐内气体温度升高，等到罐内的空气冷却后压强降低，内部气压小于外面的大气压，外面的大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，所以玻璃罐吸附在皮肤上是由于大气压引起的。
“艾灸”时点燃的“艾棒”温度高，这是通过热传递的方式来改变穴位处的内能的。
13. 图中的两名儿童正在取暖，其中女孩抱着热水杯通过 的方式取暖，男孩用力搓手通过 的方式取暖。
【答案】热传递 做功
【解析】女孩手捧着热水杯通过热传递改变手的内能，男孩搓手通过做功改变手的内能
14．同学们爱吃的爆米花是通过如图所示的爆米花机制作出来的，玉米粒在密封的锅体内被炉火加热，这是通过 的方法改变了玉米粒的内能；开盖瞬间，锅内高压气体迅速爆出，内能 （选填“增大”“减小”或“不变”），玉米粒内的高压水蒸气对外做功，玉米粒膨胀，成了胖乎乎的爆米花。
【答案】热传递 减小
【解析】热传递是由于温度差引起的能量传递现象，玉米粒在密封锅体内被炉火加热，炉火温度高，玉米粒温度低，热量从炉火传递到玉米粒，这是通过热传递的方法改变了玉米粒的内能。
做功可以改变物体的内能，当物体对外做功时，内能减小。开盖瞬间，锅内高压气体迅速爆出，气体对外做功，所以其内能减小。
15．如图所示，探究改变物体内能的实验：
(1)烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这是通过 （选填“热传递”或“做功”）改变了瓶内气体的内能。
(2)继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口有“白雾”出现。这是因为瓶内气体对外做功后，内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），瓶内气体中所含的水蒸气放热 成了小水珠。这一过程中，瓶内气体的内能化成了瓶塞的 能。
【答案】(1) 增大 做功 (2) 减小 降低 液化 机械
【解析】（1）瓶子里装有一些水，用力打气，在瓶塞未跳起前，压缩瓶内的气体做功，瓶内气体的内能增大，这是通过做功的方式改变物体内能的。
（2）继续打气，瓶内气压增大，当气体把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能，使气体自身的内能减少，温度降低，受温度降低的影响，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴，这些小水滴就是看到的白气，液化会放出热量。
16. 请你根据材料，回答下列问题：
热传导
热可以从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分。这种现象叫做热传递。热传递的方式有三种：传导、对流、辐射。下面来介绍传导。如图所示，用凡士林在金属棒上粘几根火柴，然后用酒精灯给金属棒的端加热。可以看到，离端最近的火柴先掉下，然后其它几根火柴依次掉下，离端越远的火柴掉下得越迟。这表明，热是从金属棒温度高的一端沿着金属棒传到温度低的一端。热从物体温度高的部分沿着物体传到温度低的部分，叫做传导。各种物质都能够传导热，但是不同物质传导热的本领不同。善于传导热的物质叫做热的良导体。不善于传导热的物质叫做热的不良导体。金属都是热的良导体，陶瓷、塑料、木头、棉花、泡沫、橡胶等都是热的不良导体。
（1）只要物体之间或同一物体的不同部分存在着 差，就会有热传递现象发生；
（2）热传递的三种方式是 、对流和辐射；
（3）请你举例说明热的不良导体在生活中的应用： 。（举出一例即可）
【答案】（1）温度 （2） 传导 （3） 泡沫是热的不良导体，建筑外墙的保温层中填充大量泡沫。
【详解】（1）发生热传递的条件是物体之间存在温度差。
（2）传导、对流、辐射是热传递的三种方式。
（3）泡沫是热的不良导体，建筑外墙的保温层中填充大量泡沫。
四、热量的概念以及内能、温度和热量的区别与联系（5小题）
1．下列关于温度、热量和内能的说法中不正确的是（ ）
A．物体吸收热量，温度不一定升高
B．物体温度降低， 内能一定减小
C．在热传递过程中，传递的不是温度
D．外界对物体做功，物体内能一定增加
【答案】D
【解析】A．物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体熔化过程中，吸收热量，温度保持不变，故A正确，不符合题意；
B．同一个物体质量不变，温度降低， 内能一定减小，故B正确，不符合题意；
C．在热传递过程中，传递的是热量，不是温度，故C正确，不符合题意；
D．外界对物体做功，物体内能不一定增加，还需要看外界对物体做功的同时，物体是否对外放出热量，如果对外放出热量大于外界对物体所做的功，物体的内能会减少，故D错误，符合题意。故选D。
2. “火锅”一词始见于唐代杜佑撰写的《通典》一书中，清代火锅的烹食方法与现今非常相似，如图所示是古人围炉吃火锅的场景。下列关于火锅的相关说法错误的是（　　）
A．刚出锅的食材“热”得烫嘴，“热”表示的是温度高
B．随着火锅汤的温度升高，其内能增加
C．滚烫的火锅汤含有的热量多
D．食材被烫热，是通过热传递的方式改变内能
【答案】C
【解析】A．刚出锅的食材“热”得烫嘴，“热”表示的是温度高，故A正确，不符合题意；
B．随着不断加热，火锅汤吸收热量，温度升高，内能增加，故B正确，不符合题意；
C．热量是过程量，不能说“含有”热量，故C错误，符合题意；
D．食材被烫热，吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变内能，故D正确，不符合题意；
故选C。
3. （2026黑龙江龙东一模）以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是（　　）
A. 物体内能增大，温度一定升高
B. 物体温度升高，一定吸收了热量
C. 物体温度升高，内能一定增大
D. 物体内能增大，一定吸收了热量
【答案】C
【解析】A．晶体熔化过程中，吸收热量，内能增大，温度不变，故A错误；
B．物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故B错误；
C．同一物体，质量不变，温度升高，内能增大，故C正确；
D．物体内能增大，可能是吸收了热量，也可能是由于外界物体对它做了功，故D错误。故选C。
4．（24-25九年级上湖北期中）热现象与我们的生活息息相关，下面是某同学学习了热学知识后，归纳总结的四个结论，其中正确的是（　　）
A．物体发生物态变化时，内能一定变化、温度也一定变化
B．做功和热传递都可以使同一物体升高相同的温度
C．烧开水时，壶嘴冒出的“白气”能说明分子在不停地做无规则的运动
D．发生热传递时，热量一定从内能大的物体传递到内能小的物体
【答案】B
【解析】A．物质发生物态变化时，有吸热和放热的现象，如晶体熔化吸热时温度不变，但内能一定增加，如晶体凝固放热时温度不变，但内能一定减少，故A错误；
B．做功和热传递都可以使物体的内能增加，做功和热传递也可以使同一物体升高相同的温度，故B正确；
C．烧开水时壶嘴冒出的“白气”是由水蒸气液化而形成的小水滴，是液化现象，故C错误；
D．热量是从温度高的物体向温度低的物体传递，或者从温度高的部分传到温度低的部分，内能少的物体温度不一定低，故内能少的物体也可能向内能多的物体传热，故D错误。
故选B。
5．蒸馏法在酿酒过程中得到广泛应用，如图所示为蒸馏过程中的原理图，烧瓶内装有含酒精和水的酒糟，在蒸馏的过程中，涉及到的物理知识说法正确的是（　　）
A．在烧瓶内，酒精沸腾，瓶中的酒精升华需要吸热
B．在烧瓶内，仅酒精沸腾，瓶中的水不会发生汽化
C．在冷凝器处，管内酒精蒸汽遇冷液化，需要放热
D．在冷凝器处，管外的冷却水吸收热量，内能不变
【答案】C
【解析】A．在烧瓶内，酒精沸腾，瓶中的酒精汽化吸热，故A错误；
B．汽化有蒸发和沸腾两种吸收，蒸发在任何温度下都可以发生，故B错误；
C．在冷凝器处，管内酒精蒸汽遇冷液化放热，故C正确；
D．在冷凝器处，管外的冷却水吸收热量，温度升高，内能增大，故D错误。故选C。
内能概念的提出
内能概念的提出并非归功于单一科学家，而是通过多位科学家的研究逐步形成的。19世纪中期，J.P.焦耳等科学家通过系统实验研究，确定了热量和功之间的定量关系，从而建立了热力学第一定律，表明宏观机械运动的能量与内能能够互相转化。在此之前，人们通常称作热能，而内能这一术语的使用逐渐取代了热能，特别是在国家标准GB3102.8-1993《物理化学和分子物理学的量和单位》里优先使用了热力学能，但内能和热力学能被视为同一概念的不同名称。因此，内能概念的提出和发展是多位科学家共同努力的结果，而非单一科学家的贡献。
詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule）是英国物理学家，出生于1818年12月24日，曼彻斯特近郊的索尔福德，逝于1889年10月11日。焦耳在热力学、电学等方面有着不俗的成绩，他通过实验发现了热和功之间的转换关系，为能量守恒定律和热力学第一定律奠定了基础，并因此被国际单位制命名为能量的单位“焦耳”（J）。
焦耳的早期教育主要在家庭学校进行，由于身体原因未能接受正规教育，但他对物理学有着浓厚的兴趣，并自行动手进行实验。在青年时期，他受到化学家道尔顿的教导，激发了他对科学的兴趣。焦耳最初的研究方向是电磁机，试图用电动机代替蒸汽机以提高父亲酿酒厂的效率。在研究过程中，他注意到了热量的问题，并开始研究电流，最终发现了焦耳定律，即导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。
焦耳的贡献还包括测定热功当量、研究气体膨胀和压缩时的温度变化，以及与开尔文勋爵（威廉·汤姆森）合作发展温度的绝对尺度。他的工作在当时并未立即得到认可，但最终获得了科学界的广泛尊重。焦耳的实验方法和理论研究为热力学和电学的发展做出了重要贡献。
焦耳的个人生活也颇具波折，他与阿米莉亚·格兰姆斯结婚后，经历了家庭悲剧，包括孩子的夭折和妻子的去世。尽管如此，他仍然在科学领域持续贡献，直到晚年57。他的谦虚和坚持使他在科学史上留下了不可磨灭的印记。
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