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第 2 章第 2 节 物体的内能 1
1．小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了热力学相关知识，关于温度、热量
和内能以下说法正确的是( )
A．热量总是自发地从温度高的物体向温度低的物体传递
B．60℃的水比 30℃的水所含有的热量多
C．物体的内能增加，温度一定升高
D．0℃的水内能为零
2．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．温度高的物体内能一定大
B．物体的温度越低，所含的热量越少
C．物体吸收了热量，其温度不一定升高
D．物体的内能增大，一定是外界对其做了功
3．如图 1 甲，“胜哥”将温度计插入装有碎冰的烧杯中，把这个装置放在室温
环境中，温度计读数随时间变化的图象如图 1 乙，下列说法正确的是 ( )
A．该物质在 t2 时刻的内能为零
B．在 t2~t4 过程中，物质的内能保持不变
C．该物质在 t1 时刻比在 t2 时刻的分子动能更大
D．该物质在 t1 时刻的分子排列如图 2b
第 3 题图 第 4 题图
4．如图为做功改变物体内能的改进实验，“胜哥”往内推活塞时，会看到温度显
示器上的温度发生变化。下列有关此过程的说法正确的是 ( )
A．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度降低
B．活塞对瓶内气体做功，温度显示器上的温度升高
C．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度降低
D．瓶内气体对活塞做功，温度显示器上的温度升高
5．炎热的夏天，“胜哥”将一瓶饮料放在一箱泡沫箱中的冰块上，两者的温度随
时间变化的曲线如图，下列说法正确的是（ ）
A．甲是饮料，降温到 0℃后不再具有内能
B．乙是冰块，升温到 0℃后不再从甲处吸热
C．甲降温到 0℃后，甲、乙之间不再发生热传递
D．两者最终的内能相同
6．如图所示为目前流行的一种自热火锅。自热火锅配有发热包，发热包的主要
成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包和冷水放到外盒中，生石
灰与水产生化学反应，放出大量的热，从而加热上层
食物。下列说法正确的是（ ）
A．加热过程中，温度从发热包传递给食物
B．加热过程中，食物所含的热量增加
C．食物内能的改变是通过热传递方式实现的
D．发热包的内能一定比食物的内能大
7．篆体中“煮”的写法如图所示，表示用火烧煮食物，下列实例与“煮”
在改变物体内能的方式上相同的是（ ）
A．钻木取火 B．弯折铁丝 C．水蒸气顶起壶盖 D．可乐中加冰
8．我国古人曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端，
其结构如图所示。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的
艾绒就会被点燃。在这一过程中（ ）
A．推杆对筒内气体做功，气体内能减小
B．筒内气体对推杆做功，气体内能增加
C．能量的转化与汽油机的压缩冲程相同
D．能量的转化与汽油机的做功冲程相同
9．如图所示，“胜哥”在一个玻璃筒内放一块浸有乙醚的棉花，快
速下压活塞，棉花会燃烧。该实验现象主要说明了（ ）
A．气体比液体更易被压缩
B．乙醚能降低棉花的着火点
C．外界对玻璃筒里的气体做功，气体的内能增加
D．玻璃筒里的气体液化放热，可使棉花燃烧
10．如图所示，“胜哥”取一个连接注射器的吸滤瓶，在吸滤瓶内装入少量的水，
并滴入几滴液体，盖上活塞。为使活塞更容易被弹出，关
于所选液体的沸点及对活塞的操作，正确的是（ ）
A．沸点低，快速下压
B．沸点高，快速下压
C．沸点低，缓慢下压
D．沸点高，缓慢下压
11．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了 20℃，又向容
器内倒入同样一杯热水，冷水温度又升高了 10℃，如果再向容器内倒入同样一
杯热水，则冷水温度可再升高(不计热损失，热水和冷水的比热容相同)（ ）
A．8℃ B．7℃ C．6℃ D．5℃
12．许多证据表明全球文明源于华夏！中医是中华医学的瑰宝，刮痧是我国古老
的中医技法。当刮痧板在身体上刮动时，身体会感觉到热，这是通过 的
方式增加身体内能的；刮痧时要在皮肤上涂一些药油，当体表温度升高后，药油
渗入人体的速度加快，这说明分子热运动的剧烈程度与 有关。
13．小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了热力学相关知识，对相关知识有了
深刻的理解。请你用热量、温度、内能三个物理量填空。
（1）今天天气很热，这里的热是指 。
（2）物体吸热温度升高，这里的热是指 。
（3）摩擦生热，这里的热是指 。
14．如图“胜哥”用酒精灯加热弯曲的钢棒，发现杯内水的温度会 （填
“升高”或“降低”），这一实验表明用 的方法可以使物体的内能发生改变．
第 14 题图 第 15 题图 第 16 题图
15．正在建设中的甬舟铁路不仅结束了舟山不通铁路的历史，还将宁波至舟山的
通行时间缩短到了 30 分钟。海底隧道采用两台盾构机(如图)从宁波和舟山两侧
同时始发、相向掘进，最终将在海底实现精准对接。城市地铁在挖隧道过程中，
也需使用盾构机挖掘隧道。
（1）锰钢主要成分是铁、锰、碳，主要用于制造钢轨等，从物质的类别角度
看，锰钢属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
（2）盾构机的前端安装了“削铁如泥”的刀盘，刀盘旋转工作时产生大量的热，
这是通过 的方式改变物体内能。
（3）盾构机体积极为庞大，需将其拆成多个部件吊装到施工现场。已知某部
件总质量 3×104 千克，吊着该部件用 10s 时间水平平移动 10m，再用 16s 时间竖
直匀速下降 20m，则下降时重力做功的功率为 W。
16． 如图是“胜哥”制作的简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒
精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。
（1）酒精灯加热水的过程中，酒精的化学能转化为 能。
（2）简易汽轮机工作过程中，蒸汽被喷出后内能 。
(填“增大”、“减小”或“不变”)
17．如图甲装置所示，探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感
器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒
向烧瓶内打气，根据传感器数据采集的数据，电脑处理得到如图乙所示图像。
（1）实验前，检查图甲装置的气密性：“胜哥”往外拉动注射器活塞，然后
松手，若活塞 (选填“仍能返回原来刻度处”或“静止不
动”)，则说明该装置气密性好。
（2）由乙图分析可知，打气筒打气 秒后，橡皮塞弹出，出现了白
雾现象，白雾主要是 (填“瓶内气体”或“瓶外气体”)液化形成的小液
滴。
（3）以下改变内能的方式中，与图乙中 AB 段相同的是____。
A．用锤子敲打钉子时，钉子变热
B．从滑梯上滑落，臀部变热
C．用燃气灶加热水，水温升高
D．手捂热水袋，手会变暖和
第 2章第 2 节 物体的内能 1 答案
1．A 2．C 3．D 4．B 5．C 6．C 7．D 8．C 9．C 10．A
11．C
12．做功；温度
13．（1）温度 （2）热量 （3）内能
14．升高；热传递
15．（1）混合物 （2）做功 （3）3.75 × 105
16．（1）内 （2）减小
17．（1）仍能返回原来刻度处 （2）5；瓶内气体 （3）A；B第2章第2节 物体的内能1教学设计
一、教学目标
科学观念
理解内能的概念，知道内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和；知道内能与温度的关系，了解热传递和做功是改变内能的两种方式；知道一切物体在任何温度下都具有内能。
科学思维
通过分析分子热运动与温度的关系，培养学生的抽象思维能力和模型建构能力；通过比较热传递和做功改变内能的本质，培养学生的比较分析能力和归纳概括能力；通过辨析内能与机械能的区别，发展学生的批判性思维。
探究实践
通过实验观察压缩空气做功使内能增大、气体对外做功使内能减小的现象，培养学生的实验观察能力和动手操作能力；通过分析实验现象并得出结论，培养学生的科学推理能力和实证意识。
态度责任
通过了解热动说的发展历史，感受科学探究的曲折与艰辛，培养学生尊重科学事实、勇于探索、实事求是的科学态度；通过分析生活中改变内能的现象，增强学生将物理知识应用于生活实际的意识，激发学习物理的兴趣。
二、教学重点与难点
教学重点
内能的概念；改变物体内能的两种方式——热传递和做功。
教学难点
内能与机械能的区别；做功与热传递在改变内能上的等效性。
三、教学准备
1. 300 mL透明塑料针筒、探针温度计、热塑胶。
2. 烧瓶、水、酒精、气筒、塞子。
3. 多媒体课件（含茶壶加热、陨石流星、搓手取暖等图片或视频）。
四、教学过程
（一）导入新课
展示茶壶在燃气灶上加热的图片（或视频），教师设问：装有水的茶壶放在点燃的燃气灶上，壶中的水被加热，这个过程中水具有的能——内能增加了。那么，内能究竟是一种什么形式的能呢？我们如何改变物体的内能？由此引出本节课的学习内容。
（二）新课讲授
1. 内能
（1）分子热运动
分子永不停息地做无规则的热运动。温度越高，分子无规则运动越剧烈。
（2）分子势能
由于分子之间存在相互作用力，所以分子也具有势能，这种势能叫作分子势能。
（3）内能的定义
构成物质的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和，叫作物体的内能。
（4）内能与机械能的区别
在空中运动着的子弹具有机械能，同时还具有内能。内能是不同于机械能的另一种形式的能。
（5）一切物体都具有内能
一切物体，不论温度高低，都具有内能。炽热的岩浆具有内能，低温的干冰也具有内能。
（6）内能与温度的关系
对同一个物体，温度升高，分子热运动加快，内能增大。物体的内能与温度有关，因此内能也称热能。
思考与讨论：
1. 为什么说无论是高温物体还是低温物体，都具有内能？
答：分子总在做永不停息的无规则运动。无论高温物体或低温物体，物体内部分子的热运动总是存在的，因此都具有内能。
2. 为什么说内能是不同于机械能的一种形式的能？
答：机械能与物体的整体运动状态或位置有关（如动能、重力势能、弹性势能），而内能与物体内部分子的热运动和分子间相互作用有关，二者本质不同。
2. 物体内能的改变
（1）热传递改变内能
① 热传递的条件：温度不同。
② 热传递的方向：内能从高温物体传递到低温物体，或从同一物体的高温部分传递到低温部分。
③ 热传递的结果：温度高的物体放热，温度降低，内能减少；温度低的物体吸热，温度升高，内能增加。
④ 热量：热量是热传递过程中内能转移的量度。不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出多少热量。
（2）做功改变内能
实验一：压缩空气做功
如图甲所示，先在300 mL透明塑料针筒前端钻一个小孔，插入探针温度计，并用热塑胶密封。先向外拉动针筒活塞，使针筒内空气体积达到最大，再堵住针筒口，用力压缩针筒内的空气，观察探针温度计示数变化：升高，说明针筒活塞压缩空气做功，使空气内能增大。
实验二：气体对外做功
如图乙，在烧瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒给瓶内打气，当塞子跳出时，观察瓶内的变化：出现白雾。
结论：外界对物体做功，可以使物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能会减少。
做功改变内能的实质是能量转化（其他形式能 内能）。
功是量度内能变化多少的标尺——做了多少功，就转化了多少内能。
生活中的做功改变内能：
搓手，手发热；锯木头锯条发烫；陨石摩擦空气成流星。
摩擦生热：克服摩擦力做功使物体内能增加。
（3）热动说
对“热是什么”，历史上有两种观点：热的物质说（热质说）和热的运动说（热动说）。
热质说认为，热是一种流质，即热质，可以渗入一切物体，没有质量，不生不灭。一个物体是热的还是冷的，取决于其中所含的热质多少。热质说可以解释当时观察到的大部分现象。
热动说认为，热是粒子运动的表现，物体由于粒子的运动而发热。英国科学家伦福德在兵工厂钻孔时发现加工中的热似乎是取之不尽的。焦耳通过大量定量实验，探究了做功与热传递在改变物体内能上的等效关系，为热动说的建立奠定了坚实的实验基础。
3. 总结
一、热运动：分子永不停息地做无规则的运动。
二、内能：物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能。
三、物体内能的改变：
1. 热传递。
2. 做功。
物体的温度越高，内能越大。做功和热传递改变物体的内能是等效的。内能的单位与功、热量的单位一样，都是焦耳。
（三）课堂练习
1. 小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了内能的相关知识。下列说法正确的是（ ）
A. 0 ℃的冰块没有机械能
B. 0 ℃的冰块熔化成0 ℃的水，内能不变
C. 0 ℃的冰块被胜哥举高1米，如质量未变，冰块机械能增大，内能增大
D. 0 ℃冰块一定具有内能
答案：D
2. “胜哥”的下列操作中，属于通过热传递途径改变物体内能的是（ ）
A. 锯木头时锯条会变热
B. “胜哥”搓手使手变暖
C. “胜哥”热水袋取暖
D. “胜哥”反复弯折铁丝，弯折处会变热
答案：C
3. 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A. 物体吸收热量，温度一定升高
B. 物体温度升高，内能一定增加
C. 物体温度越高，所含的热量越多
D. 物体内能增加，一定是从外界吸收了热量
答案：B
4. “胜哥”发现一只鸟的双脚被冻结在栏杆上。于是慢慢接近，小鸟受惊拍动翅膀；为了避免小鸟双脚受伤，“胜哥”一把抓住，试图以手的温度让冰融化。由于效果不佳，马上进行吹气融冰。经过“胜哥”的不断努力，小鸟获得了自由。根据上述材料，下列分析不合理的是（ ）
A. “胜哥”以手的温度让冰熔化，是通过做功的方式实现
B. “胜哥”吹气融冰，是用热传递的方式让冰熔化
C. 小鸟双脚被冻结在铁栏杆上，与铁是热的良导体有关
D. 小鸟拍翅膀，消耗体内有机物，将化学能转化为机械能
答案：A
5. 气体推动塞子向上跳起，气体对外 ，塞子获得了 ，气体的 转化成塞子的 ，气体的内能 ，温度 ，瓶内的酒精气体 ，形成白雾。
答案：做功 机械能 内能 机械能 减少 降低 液化
（四）课堂小结
1. 内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
2. 一切物体都具有内能，内能与温度有关，温度升高，内能增大。
3. 改变物体内能的两种方式：热传递和做功。热传递是内能的转移，做功是能量的转化。
4. 做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
（五）布置作业
1. 完成课后练习题第1～4题。
2. 观察生活中的热传递和做功改变内能的现象，各举两个例子，并简要说明。
五、板书设计
第2节 物体的内能（第1课时 内能）
一、内能
1. 分子热运动：分子永不停息地做无规则运动
2. 分子势能：分子间相互作用力产生的势能
3. 内能：所有分子热运动的动能 + 分子势能
4. 一切物体都具有内能，内能与温度有关
二、改变内能的两种方式
1. 热传递：高温 → 低温（条件：温度不同）
结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加
2. 做功：外界对物体做功（内能增加）
物体对外做功（内能减少）
实质：能量转化
三、热动说
热是粒子运动的表现（伦福德、焦耳）
六、教学反思
本节课通过茶壶加热的情境导入，激发学生的学习兴趣。在讲授内能概念时，从分子热运动和分子势能两个角度出发，帮助学生建立内能的物理图景，并通过与机械能的对比，加深学生对内能本质的理解。
在探究改变内能的方式时，设计了压缩空气做功和气体对外做功两个实验，现象明显，有利于学生直观感受做功与内能变化的关系。教学中应注重引导学生观察实验现象、分析数据、归纳结论，培养学生的科学探究能力。
在热动说的教学中，通过介绍伦福德和焦耳的工作，让学生了解科学发展的历程，体会科学探究的艰辛与严谨，有助于培养学生的科学态度和责任感。
课堂练习环节，选取了贴近生活、具有辨析性的题目，有助于巩固所学知识。后续教学中，可进一步引导学生关注生活中改变内能的现象，增强知识应用意识。(共27张PPT)
第2章 能的转化与能量守恒
宇宙间的一切物质的运动和变化都需要能。没有能，我们就无法呼吸和行走，也无法思考。没有能，一切生命将不复存在。没有能，空气将不再流动，大海将不再有起伏的波浪，太阳也将失去灿烂的光辉。
能有多种形式，不同形式
的能是否会发生相互转化？能
是如何转化的？能转化时会遵
循什么规律？
第2节 物体的内能
装有水的茶壶放在点燃的燃气灶上，壶中的水会被加热，这个过程中水具有的能——内能增加了。那么，内能究竟是一种什么形式的能呢？我们如何改变物体的内能？
第一课时 内能
第2节 物体的内能
一、内能
分子永不停息地做无规则的热运动。温度越高，分子无运动越剧烈。
同一切运动着的物体一样，运动着的分子也具有动能。物体的温度越高，分子热运动越快，动能越大。
分子动能
由于分子之间存在相互作用力，所以分子也具有势能，这种势能叫作分子势能。
分子势能
构成物质的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和，叫作物体的内能。
在空中运动着的子弹具有机械能，同时还具有内能。内能是不同于机械能的另一种形式的能。
一切物体，不论温度高低，都具有内能。
炽热的岩浆具有内能
低温的干冰也具有内能
对同一个物体，温度升高，分子热运动加快，内能增大。物体的内能与温度有关，因此内能也称热能。
1.为什么说无论是高温物体还是低温物体，都具有内能？
答：分子总在做永不停息的无规则运动。无论高温物体或低温物体，物体内部分子的热运动总是存在的，因此都具有内能。
2.为什么说内能是不同于机械能的一种形式的能？
机械能 内 能
不 同 点 产生原因
含义大小
影响因素
相同点 联 系 热运动
质量、速度、高度、弹性形变大小
温度、质量
都是能的形式，具有能的物体都能够对外做功。
机械能 = 动能+势能
机械运动
内能 = 分子动能
+分子势能
机械能可以为零
内能不可能为零
一个物体可以同时具有机械能和内能
机械能 内能
二、物体内能的改变
1.热传递可以改变物体的内能。
①热传递的条件：
温度不同
烧菜
暖手宝
热量的概念只有在涉及能的转移时才有意义。我们不能说物体具有多少热量，只能说物体吸收热量或放出多少热量。
②热传递的方向
③热传递的结果
温度高的物体放热，温度降低，内能就减少；放出多少热量，内能就减少多少。
温度低的物体吸热，温度升高，内能就增加。吸收多少热量，内能就增加多少；
内能从高温物体传递到低温物体。
或从同一物体的高温部分传递到低温部分。
除热传递外，还有什么方法可以改变物体的内能？
1.如图甲所示，先在300mL透明塑料针筒前端钻一个小孔，插入探针温度计，并用热塑胶密封。
2.先向外拉动针筒活塞，使针筒内空气体积达到最大，再堵住针筒口，用力压缩针筒内的空气，观察探针温度计示数变化： ，说明针筒活塞压缩空气做功，使空气内能 。
升高
增大
3.如图乙，在烧瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒给瓶内打气，当塞子跳出时，观察瓶内的变化。
4.实验中，通过什么途径改变了针筒和烧瓶内空气的内能？
出现 白雾
通过做功改变空气内能
外界对物体做功，可以使物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能会减少。
搓手，手发热； 锯木头锯条发烫； 陨石摩擦空气成流星。
摩擦生热：克服摩擦力做功使物体内能增加。
做功改变内能的实质是能量转化（其他形式能 内能）。
功是量度内能变化多少的标尺——做了多少功，就转化了多少内能。
热的本质
对“热是什么”，历史上有两种观点：热的物质说（热质说）和热的运动说（热动说）。
热质说认为，热是一种流质，即热质，可以渗入一切物体，没有质量，不生不灭。一个物体是热的还是冷的，取决于其中所含的热质多少。热质说可以解释当时观察到的大部分现象，如物体温度变化是因为吸收或放出了热质。
热动说认为，热是粒子运动的表现，物体由于粒子的运动而发热，但缺乏足够的实验证据。英国科学家伦福德在德国的兵工厂为炮筒修孔时，发现钻孔加工中的热似乎是取之不尽的。焦耳通过大量的定量实验，探究了做功与热传递在改变物体内能上的等效关系，为热动说的建立奠定了坚实的实验基础。
一、热运动
分子永不停息地做无规则的运动
二、内能
物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能。
三、物体内能的改变
1.热传递。
2.做功。
物体的温度越高，内能越大。
做功和热传递改变物体的内能是等效的
内能的单位与功、热量的单位一样，都是焦耳。
1.小科通过微信公众号“胜哥课程”学习了内能的相关知识。下列说法正确的是（ ）
A.0℃的冰块没有机械能
B.0℃的冰块熔化成0℃的水，内能不变
C.0℃的冰块被胜哥举高1米，如质量未变，冰块机械能增大，内能增大
D.0℃冰块一定具有内能
D
2．“胜哥”的下列操作中，属于通过热传递途径改变物体内能的是（　　 ）
A．锯木头时锯条会变热
B．“胜哥”搓手使手变暖
C．“胜哥”热水袋取暖
D．“胜哥”反复弯折铁丝，弯折处会变热
C
3． 关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，温度一定升高
B．物体温度升高，内能一定增加
C．物体温度越高，所含的热量越多
D．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量
B
4．“胜哥”发现一只鸟的双脚被冻结在栏杆上。于是慢慢接近，小鸟受惊拍动翅膀；为了避免小鸟双脚受伤，“胜哥”一把抓住，试图以手的温度让冰融化。由于效果不佳，马上进行吹气融冰。经过“胜哥”的不断努力，小鸟获得了自由。根据上述材料，下列分析不合理的是（　　）
A.“胜哥”以手的温度让冰熔化，是通过做功的方式实现
B.“胜哥”吹气融冰，是用热传递的方式让冰熔化
C.小鸟双脚被冻结在铁栏杆上，与铁是热的良导体有关
D.小鸟拍翅膀，消耗体内有机物,将化学能转化为机械能
A
5. 气体推动塞子向上跳起，气体对
外 ，塞子获得了 ，气体
的 转化成塞子的 ，气
体的内能 ，温度 ，瓶
内的酒精气体 ，形成白雾。
做功
机械能
内能
机械能
减少
降低
液化

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