专题13.2 内能--九年级物理人教版.doc

第十三章 内能 第2节 内能 一、内能 1．物体的内能 构成物体的分子，其热运动的______与分子______的总和，叫做物体的内能。内能的单位是_______，各种形式能量的单位都是焦耳。 2．一切物体，不论温度高低，都具有_______。 3．物体温度降低时内能_______，温度升高时内能______。 二、物体内能的改变 1．_______可以改变物体的内能。在热传递过程中，传递能量的多少叫做_______。 2．______也可以改变物体的内能。气体对外做功，温度降低，内能_______；外界对气体做功，温度升高，内能_______。（均不与外界发生热传递） 动能 势能 焦耳（J） 内能 减少 增加 热传递 热量 做功 减小 增加 一、对内能的理解 微观解释 宏观影响因素 量值 分子动能 物体内含有大量分子，分子由于做热运动而具有的能 温度——温度越高，分子无规则运动越激烈，分子平均动能越大 永远不等于零 分子势能 分子间由于存在着相互作用而具有的能 物态和体积——反映在分子间作用力大小和分子间距离上。当体积变化不显著时，从物态去判断分子势能，例如：0 ℃的冰融化成0 ℃的水，分子势能是增加的 学科，网 可能等于零 物体的内能 物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和 温度、物态（体积）和质量 永远不等于零 注意： 内能与机械能不同，机械能是宏观的，它的大小与物体运动和位置的整体情况有关。内能是微观的，内能大小与分子做无规则运动的快慢及分子间作用力、分子间距有关，这些具体特点与物体的运动没有直接关系。所以物体的内能大小与机械能没有直接关系，但内能可以和机械能相互转化。 【例题1】（2018·自贡卷）关于分子热运动及热现象，下列说法正确的是 A．扩散现象只能发生在气体与液体中 B．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．0 ℃的冰块内没有内能 参考答案：B 试题解析：A、一切气体、液体和固体都能发生扩散现象，故A错误；B、固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故B正确；C、物体吸收热量，温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸热但温度保持不变，故C错误；D、一切物体在任何情况下都有内能，所以0 ℃的冰块也有内能，故D错误。故选B。 二、改变内能的两种方式 注意： 做功不一定都使物体的内能发生改变。做功是否会引起内能的改变，要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。如举高物体，做功所消耗的能量改成了物体的势能，并未转化为物体的内能，所以物体的内能就没有改变。学.科.网 【例题2】（2018·扬州卷）下列用做功的方式使冰熔化的是 A．太阳照射 B．相互摩擦 C．浸入热水 D．炉火加热 参考答案：B 试题解析：太阳辐射、浸入热水、炉火加热，都是通过热传递的方式改变冰的内能的；相互摩擦时克服摩擦做功，使冰的内能变大，故B正确。故选B。 三、温度、内能、热量三者的区别和联系 区别 从分子动理论的观点 概念辨别 表达方式 存在形式 单位 温度 分子热运动的剧烈程度的标志 物体的冷热程度 不能说“传递”和“转移”，只能说“是多少” 状态量 ℃ 内能 物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 能量的一种形式 “具有” 状态量 J 热量 在热传递过程中内能转移的数量 在热传递过程中，传递内能的多少 “吸收”或“放出” 过程量 J 联系 温度的变化，可以改变一个物体的内能。传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体只吸收或放出热量，它的内能发生改变，但它的温度不一定改变。如冰熔化时吸收热量，内能增加，但温度却保持在0 ℃不变，同样，物体放出热量时，温度不一定降低 学，科网 【例题3】（2018·邵阳卷）关于温度、内能、热量说法正确的是 A．物体温度升高一定是吸收了热量 B．正在沸腾的水的温度一定是100 ℃ C．冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大 D．热胀冷缩中的“热”“冷”是指内能 参考答案：C 试题解析：A、物体的内能增大，可能是吸收了热量，也可能是外界物体对它做了功，故A错误；B．在一个标准大气压下，正在沸腾的水的温度是100 ℃，故B错误；C．冬天搓手变暖是通过做功使手的内能增大，说法正确；D．热胀冷缩中的“热”“冷”是指温度；故D错误；故选C。 1．关于分子热运动及热现象，下列说法正确的是 A．固体很难被压缩，说明分子间存在斥力 B．扩散现象只能发生在气体与液体中 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．﹣20 ℃的冰块内没有内能 2．如图所示的四个事例中，用做功的方式改变物体内能的是 ①冬天，搓手会让手变暖和 ②冬天，嘴对手哈气取暖 ③炒菜时，铁铲热得烫手 ④水蒸气把软木塞冲开时，温度会降低 A．①② B．①④ C．②③ D．③④ 3．下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是 A．0 ℃的冰没有内能 B．冬天搓手取暖是利用做功来改变内能 C．物体温度越高，所含热量越多 D．物体的机械能越多，其内能就越多 4．下列有关热量和能量的说法中，正确的是 A．物质向外放出热量，内能一定减少 B．物体的温度越高，所含的热量越多 C．机械能为零的物体，内能一定也为零 D．花香四溢，表明分子在不停地做无规则运动，具有分子动能 5．下列各图所列举的事例中，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．迅速压下活塞，筒内气温升高 6．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不正确的是 A．咖啡在变冷的过程中，内能不断增加 B．咖啡在变冷的过程中，以热传递的方式改变了内能 C．咖啡香飘四溢是扩散现象，说明分子在运动 D．咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈 7．如图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是 A．煤气的燃烧过程是内能转化为化学能 B．壶口喷出来的白气是水蒸气 C．水的温度越高，水分子运动的越剧烈 D．烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能 8．元宵节吃元宵有团圆美满之意，如图所示。下列与元宵相关说法正确的是 A．煮元宵时冒的腾腾热气是升华现象 B．油能把元宵炸得金黄是因为油的沸点高 C．蒸元宵是通过做功的方式增加了元宵的内能 D．露出馅的元宵香气四溢是因为分子间有力的作用 9．水烧开后，壶盖被顶起来，是将水蒸气的_______能转化成壶盖的_______能。 10．两手相互搓一搓会发热，这是通过_______的方式改变手的内能的。 11．如图所示，在烧瓶内装入少量水，用气筒往瓶里打气，在瓶塞跳出的瞬间，瓶内出现白雾。该白雾是水蒸气_______（填物态变化的名称）形成的，该实验说明，_______是改变物体内能的一种方式。 12．下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是 A．公园中的石凳被太阳晒热 B．快速弯折铁条，铁条弯折处变热 C．两手互相摩擦时手发热 D．刀具在砂轮上磨得发烫 13．母亲节，小秦为妈妈煮了一锅热气腾腾的面条，下列分析正确的是 A．面条入锅后温度升高，内能增加 B．煮面条时，主要通过做功的方式改变了面条的内能 C．闻到了面条的香味，表明扩散只在气体中发生 D．面条没有粘在一起，表明分子间有斥力 14．爆米花是将玉米放入铁锅内，边加热边翻动，一段时间后，“砰”的一声变成玉米花。下列说法正确的是 A．玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功，使其内能增加 B．玉米粒主要通过与铁锅间的热传递，使其内能增加 C．玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，内能不变 D．玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开，内能增加 15．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 16．如图所示是研究做功与内能改变的一个实验装置。玻璃瓶内装入少量的水，用塞子把瓶口塞紧，并用打气筒往瓶内打气，瓶内压强大到一定程度时，瓶塞子会从瓶口跳起来。 （1）在这一实验中，你应该注意观察的是 A．打气过程 B．打气过程中瓶中水的情况 C．瓶塞跳起的高度 D．瓶塞跳起瞬间，瓶内发生的情况 （2）在你认为应该观察的一项中，你所观察到的现象是什么？这一现象说明的问题是什么？ 17．如图所示，一辆汽车在行驶途中遇突发情况，紧急刹车时，司机身体前倾，车身向前滑行一段距离，在路面上留下轮胎滑过的痕迹，轮胎温度急剧升高。请根据以上情境简要回答下列问题： （1）刹车时司机身体前倾的原因。 （2）从能量转化的角度解释轮胎温度升高的原因。 18．（2018·深圳卷）端午节，妈妈蒸制粽子的过程中，涉及到的有关物理现象表述正确的是 A．蒸粽子时，冒出的“白气”是汽化现象 B．粽子香味扑面而来，说明分子不停地做无规则运动 C．水沸腾时吸收热量，温度升高 学/科网 D．蒸粽子主要是通过做功的方式改变物体的内能 19．（2018·宁波卷）下列事例中，改变物体内能的途径与其他三项不同的是 A． B． C． D． 20．（2018·枣庄卷）以下几条摘录是出自某同学在学习“内能”一章时的课堂笔记，其中不正确的是 A．扩散现象不能在固体之间发生 B．分子间的引力和斥力是同时存在的 C．物体吸收热量，温度不一定升高 D．摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能 21．（2018·广东卷）如图所示，70 kg的消防员沿着钢管匀速下滑时感到手心发烫，此时受到钢管对他的摩擦力大小和导致手心内能改变的方式是（g=10 N/kg） A．70 N 热传递 B．70 N 做功 C．700 N 热传递 D．700 N 做功 22．（2018·张掖卷）下列所描述的场景中，属于利用热传递改变物体内能的是 A．冬天人们搓手取暖 B．从滑梯上滑下时臀部感觉到热 C．温室效应使得多年的积雪熔化了 D．古代的人钻木取火 23．（2018·荆州卷）游乐园的小朋友从滑梯上匀速下滑过程中，动能______（选填“增大”、“减小”或“不变”），同时臀部有灼热感，这是通过________方式来改变内能的。 24．（2018·甘肃三市卷）常用液体温度计是根据液体_____的原理制成的。小华在测量室外温度时发现温度在升高，对于温度计内的水银而言，它的_____（选填“密度”、“质量”或“内能”）在增大。 25．（2018·温州卷）如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 （1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过_________的方式改变水的内能。 （2）当管向右喷落汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了_____________________________________________。 26．（2018·河北卷）如图所示，在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速下压，压缩空气__________，使筒内空气的内能增大，温度升高，观察到硝化棉___________。上述改变物体内能的方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式_____________（选填“相同”或“不相同”）。 27．（2018·南充卷）生活中许多现象都可以用我们所学的物理知识解释，例如腌制鸭蛋使盐进入鸭蛋中是一种_________现象，烧水煮鸭蛋是利用____________的方式改变鸭蛋的内能。 28．（2018·铁岭卷）小红家里装修时，她看到工人用电热熔器将两个PVC管套在热熔器的加热盘上加热，热熔后再将两个PVC管对接，这样就把两个管子连接在一起。请问： （1）改变PVC管内能的方式。 （2）工作时将两个PVC管套在加热盘上热熔时PVC管的内能有什么变化？ （3）用分子动理论的观点解释，连接在一起的PVC管冷却后很难被拉开的原因。 （4）电热熔器工作时小红闻到刺鼻的气味，这是什么现象？ 29．（2017·河南卷）烩面是河南的特色名吃。图中，厨师将面坯拉成长长的面条，表明力可以使物体发生_________；在锅里煮面时，通过_________的方式改变了面条的内能；面出锅时香飘四溢，这是由于分子的__________________产生的。 30．（2017·襄阳卷）海南黎族钻木取火技艺被列入国家级非物质文化遗产名录。钻木取火是通过_________（填“做功”或“热传递”）的方式把机械能转化为内能的。阳春三月，襄阳万亩桃花香气袭人、飘香万里，这属于_________现象。 1．A【解析】固体很难被压缩，说明分子间存在斥力，故A正确；一切气体、液体和固体都能发生扩散现象，故B错误；晶体熔化过程中，吸热但温度保持不变，故C错误；一切物体在任何情况下都有内能，所以﹣20 ℃的冰块也有内能，故D错误；故应选A。 3．B【解析】任何物体都有内能，0 ℃的冰也有内能，故A错误；冬天搓手，克服摩擦做功，是利用做功来改变内能，故B正确；热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故C错误；机械能是物体由于机械运动而具有的能，内能的大小与机械能的大小没有必然联系，故D错误；故应选B。 4．D【解析】物质向外放出热量的同时，若伴随有外界做功，内能不一定减少，故A错误；热量是一个过程量，不能说物体含有多少热量，故B错误；一切物体都有内能，所以物体的机械能为零时，内能一定不为零，故C错误；花香四溢，是扩散现象，表明分子在不停地做无规则运动，具有分子动能，故D正确。 5．A【解析】对试管加热，管内水从酒精灯火焰上吸收热量水温升高，是通过热传递的方式改变水的内能，故A正确；冬天搓手，手会变暖，是克服摩擦做功机械能转化为内能的，是通过做功的方式改变物体内能，故B错误；从滑梯滑下，臀部与滑梯摩擦，机械能转化为内能，臀部发热，摩擦生热这是利用做功来改变物体内能的，故C错误；迅速压下活塞时，对筒内气体做功，机械能转化为内能，筒内气温升高，因此是通过做功改变物体的内能，故D错误；故应选A。 6．A【解析】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错误；咖啡在变冷的过程中，向周围空气放出热量，属于热传递改变物体的内能，故B正确；咖啡香飘四溢是因为咖啡的香味分子不停地做无规则的运动，扩散到空气中，故C正确；物体温度越高分子的无规则运动越剧烈，所以咖啡温度越高，分子的热运动越剧烈，故D正确。 7．C【解析】煤气燃烧是将化学能转化为内能；壶口的白气是高温的水蒸气遇到低温的空气液化成的小水珠；烧水是通过热传递的方式改变水的内能的；温度升高，分子运动的越剧烈，故ABD错误，C正确。 10．做功 【解析】双手对搓后感觉发热，这是摩擦生热现象，是通过做功的方式改变手的内能。 11．液化 做功 【解析】用气筒向装有少量水的瓶里打气，瓶内气压增大，当气压把瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，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雾，该现象表明，物体对外做功，物体的内能会减小。 12．A【解析】改变物体内能的方式有做功和热传递两种；A选项是热传递的方式；其他三项都是通过做功的方式改变内能的，故应选A。 13．A【解析】面条入锅后吸热，温度升高，内能增加，选项A正确；煮面条时，主要通过热传递的方式改变了面条的内能，选项B错误；扩散可在气体、固体、液体中发生，选项C错误；面条没有粘在一起，并不能表明分子间有斥力，选项D错误。故选A。 14．B【解析】玉米爆开前通过热传递增加内能，不是做功改变内能，A错误，B正确；玉米膨胀对外做功，玉米粒内能会减少，CD错误。 15．C【解析】进行热传递可以使两杯水升温，热传递不一定是加热，A错误；内能与温度和质量有关，质量未知，因此B错误；乙杯中水的温度降低，水的内能一定减小，C正确；温度越高，分子运动越剧烈，乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈，D错误；故选C。 16．（1）D （2）现象：瓶塞跳起瞬间，瓶内出现白雾；说明：瓶内气体对外做功，内能减少，温度减低，水蒸气遇冷液化成小水珠。 【解析】（1）对瓶中打气相当于对瓶子里的气体做功，使气体的内能增加，继续打气，瓶中压强增大，气体对瓶塞做功，能够看到瓶塞跳起的瞬间，瓶内由于气体内能对外做功，温度降低，水蒸气成为小液珠，有白雾出现； （2）现象是：瓶塞跳起瞬间，瓶内出现白雾；说明：这是气体对外做功的例子。瓶内气体对外做功，内能减少，温度减低，水蒸气遇冷液化成小水珠。 17．（1）车行驶时司机随车一起向前运动，急刹车时司机下半身随车停下，司机的上半身由于惯性仍保持向前运动的状态，所以司机会向前倾倒； （2）在紧急刹车时，车轮在地面上摩擦，克服摩擦做功，并将机械能转化为内能，因此轮胎表面温度急剧升高产生冒烟现象，这是通过做功的方法使内能增加的。 【解析】（1）此题考查了惯性的概念，惯性是指：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或者静止状态的性质就是惯性。车行驶时司机随车一起向前运动，急刹车时司机下半身随车停下，司机的上半身由于惯性仍保持向前运动的状态，所以司机会向前倾倒； （2）从改变内能的方式回答，做功和热传递都能改变物体的内能。紧急刹车时，车轮在地面上摩擦，克服摩擦做功，并将机械能转化为内能，因此轮胎表面温度急剧升高产生冒烟现象是通过做功的方法使内能增加的。 热但温度不变，故C正确；D、摩擦生热是通过做功的方法改变物体的内能，将机械能转化为内能，故D正确。故选A。 21．D【解析】70 kg的消防员受到的重力为：，当消防员沿着钢管匀速下滑时，受力平衡，摩擦力与重力相等，所以受到的摩擦力为：；人克服重力做功，机械能转化为内能，所以手心发烫，是通过做功的方式增加物体内能的。故D正确。 22．C【解析】冬天人们搓手取暖，从滑梯上滑下时臀部感觉到热，古代的人钻木取火都是通过做功改变物体的内能，故ABD都不符合题意；外界温度升高，热量从大气转移到积雪，使积雪熔化，是利用热传递改变物体内能，C符合题意。故选C。 23．不变 做功 【解析】匀速下滑，速度不变，所以动能不变；臀部有灼热感是通过摩擦做功，把机械能变为内能。 24．热胀冷缩 内能 【解析】实验室和家庭常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的；质量是物质本身的一种属性，质量大小与温度无关；内能的大小与物体的质量和温度有关，在质量一定时，温度越高，其内能越大；温度升高，水银质量不变，体积变大，由密度的公式可知其密度减小。 25．（1）热传递 （2）物体间力的作用是相互的 【解析】（1）蜡烛燃烧放出热量被水吸收而增大水的内能，这是通过热传递的方式改变水内能的； （2）由图可知，水沸腾时产生大量的水蒸气，水蒸气从铜管喷出时是内能转化为机械能，喷出时给空气一个力，由于物体间力的作用是相互的，空气给水蒸气一个大小相等，方向相反的力推动蒸汽船前行。 26．做功 燃烧 不相同 【解析】当把活塞迅速压下去时，活塞对空气做功，活塞的内能就会增加，空气的温度就会升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就燃烧起来。发烧时用冷毛巾给头部降温是通过热传递的方式改变人的内能的，故与上述实验时不同的。 【解析】（1）改变内能的方式有两种：一是热传递；二是做功；工人用电热熔器将两个PVC管套在热熔器的加热盘上加热，这是通过热传递的方式改变内能的； （2）PVC管吸收热量，温度升高，内能变大； （3）因为分子间存在引力，连接在一起的PVC管冷却后很难被拉开； （4）闻到刺鼻的气味，这是扩散现象。电热熔器工作时，温度升高，分子无规则运动加剧。 29．形变 热传递 无规则运动 【解析】厨师将面坯拉成长长的面条，面坯形状发生了变化，表明力可以使物体发生形变；在锅里煮面时，面条吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变了面条的内能；面出锅时香飘四溢，属于扩散现象，是由于分子的无规则运动产生的。 30．做功 扩散 【解析】海南黎族人钻木取火是通过做功方式将机械能转化为内能；阳春三月，襄阳万亩桃花香气袭人，是分子在永不停息地做无规则运动，属扩散现象。