第2節(jié)內(nèi)能

一、內(nèi)能

1.定義：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，叫作物體的______.一切物體，不論溫度高低，都具有內(nèi)能.內(nèi)能的單位是________.內(nèi)能焦耳(J)

2.產(chǎn)生原因：運(yùn)動(dòng)的分子具有分子動(dòng)能.物體的溫度越高，分子動(dòng)能越________.分子間有相互作用力，所以分子間還具有分子勢(shì)能.大關(guān)系關(guān)系變化內(nèi)能與溫度對(duì)于同一個(gè)物體，溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越______，所以內(nèi)能__________；而物體溫度降低時(shí)，其內(nèi)能會(huì)_________內(nèi)能與質(zhì)量同種物質(zhì)，溫度一定時(shí)，質(zhì)量越大，內(nèi)能越________劇烈越大減小大3.影響內(nèi)能的相關(guān)因素關(guān)系關(guān)系變化內(nèi)能與狀態(tài)晶體熔化時(shí)溫度不變，內(nèi)能變大.如0℃的冰熔化為0℃的水后，質(zhì)量不變，溫度不變，但吸收了熱量，內(nèi)能________(續(xù)表)變大項(xiàng)目熱傳遞做功改變________，內(nèi)能增加；放熱，內(nèi)能減少_______________，內(nèi)能增加；物體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少條件(1)發(fā)生條件：物體之間存在溫度差；(2)終止條件：物體之間的溫度相同任何情況二、物體內(nèi)能的改變做功熱傳遞吸熱1.改變物體內(nèi)能的方式有__________和__________.外界對(duì)物體做功項(xiàng)目熱傳遞做功聯(lián)系和區(qū)別熱傳遞改變物體的內(nèi)能，實(shí)質(zhì)上是發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)移.做功改變物體的內(nèi)能，實(shí)質(zhì)上是發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化.他們?cè)诟淖兾矬w的內(nèi)能上是等效的(續(xù)表)

2.熱傳遞是熱從高溫的物體傳到低溫的物體，或者從物體的高溫部分傳到低溫部分的過程.傳遞的能量叫________，單位為________.熱量焦耳(J)

走進(jìn)生活：一個(gè)湯勺溫度升高，內(nèi)能增大了，可能是因?yàn)榉旁跓崴铮部赡苁且驗(yàn)槟Σ?，前者是通過________改變內(nèi)能，后者是通過________改變內(nèi)能.可見，熱傳遞和做功對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的.熱傳遞做功知識(shí)點(diǎn)1內(nèi)能)典例1：關(guān)于物體內(nèi)能，下列說法正確的是(A.冰塊的溫度為0℃時(shí)，不具有內(nèi)能B.物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，內(nèi)能越大C.溫度相同的1kg水和1g水，內(nèi)能相同D.一個(gè)物體溫度升高，內(nèi)能一定增加

解析：一切物體都具有內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；物體運(yùn)動(dòng)速度影響的是機(jī)械能，和物體的內(nèi)能無關(guān)，故B錯(cuò)誤；溫度相等的1kg水的內(nèi)能大于1g水的內(nèi)能，故C錯(cuò)誤；同一物體的質(zhì)量和狀態(tài)一定時(shí)，溫度越高，內(nèi)能越大，故D正確.答案：D物理方法——類比法

用動(dòng)能類比分子動(dòng)能，用重力勢(shì)能類比分子勢(shì)能，用機(jī)械能類比內(nèi)能.通過宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及機(jī)械能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移，類比微觀世界大量微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)和熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的能量——內(nèi)能.知識(shí)點(diǎn)2改變物體內(nèi)能的兩種方式典例2：(2023年懷化市)古代人們常常鉆木取火，下列情況改變內(nèi)能的方式與其不同的是()甲乙丙丁A.圖甲：冬天搓手取暖B.圖乙：小朋友溜滑梯臀部發(fā)熱C.圖丙：熱雞蛋放在冷水中冷卻D.圖?。簤嚎s空氣使其內(nèi)能增大

解析：鉆木取火時(shí)，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功改變物體內(nèi)能.冬天搓手時(shí)，克服摩擦做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是通過做功改變物體內(nèi)能，故A不符合題意；小朋友溜滑梯臀部發(fā)熱，是通過做功改變物體內(nèi)能，故B不符合題意；將活塞迅速下壓，活塞對(duì)筒內(nèi)空氣做功，使其內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)，是通過做功改變物體內(nèi)能，故D不符合題意；熱雞蛋放在水中冷卻，是冷水從熱雞蛋吸收熱量，使熱雞蛋內(nèi)能減小，是通過熱傳遞改變物體內(nèi)能，故C符合題意.答案：C

變式：(2023年大連市)2023年5月30日，我國(guó)搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射.火箭在大氣層中上升時(shí)，箭體表面的溫度升高，這是由于火箭()A.從周圍的空氣吸熱B.表面保護(hù)材料熔化吸熱C.克服空氣摩擦做功D.周圍空氣中水蒸氣液化放熱答案：C項(xiàng)目溫度內(nèi)能熱量概念物體的冷熱程度能量的一種形式熱傳遞內(nèi)能的多少分子角度分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度的標(biāo)志分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和內(nèi)能通過熱傳遞轉(zhuǎn)移的多少知識(shí)點(diǎn)3溫度、熱量、內(nèi)能的區(qū)別和聯(lián)系方法技巧：項(xiàng)目溫度內(nèi)能熱量表述詞“是”多少“具有”多少“吸收”或“放出”多少單位℃JJ聯(lián)系(1)溫度變化，物體的內(nèi)能變化.(2)傳遞熱量的多少可量度物體內(nèi)能改變的多少.(3)物體吸收或放出熱量，內(nèi)能將改變，但溫度不一定改變，比如晶體熔化或凝固(續(xù)表)典例3：(2023年黑龍江省)下列關(guān)于同一物體的內(nèi)能、熱量和溫度說法正確的是()A.物體內(nèi)能增大，溫度一定升高B.物體溫度升高，一定吸收了熱量C.物體溫度升高，內(nèi)能一定增大D.物體內(nèi)能增大，一定吸收了熱量

解析：物體內(nèi)能增大，溫度不一定升高，比如晶體熔化過程中，吸熱內(nèi)能增加，但溫度不變，故A錯(cuò)誤；物體溫度升高，內(nèi)能增發(fā)，可能是吸收了熱量，也可能是由于外界對(duì)它做了功，故B錯(cuò)誤；物體內(nèi)能增大，可能是吸收了熱量，也可能是由于外界對(duì)它做了功，故D錯(cuò)誤；同一物體，質(zhì)量不變，物體溫度升高，內(nèi)能一定增大，故C正確.答案：C易錯(cuò)原因(1)誤認(rèn)為內(nèi)能改變時(shí)溫度一定變化.(2)誤認(rèn)為溫度越高的物體內(nèi)能一定大.(3)誤認(rèn)為物體溫度升高一定是因?yàn)槲樟藷崃空_理解(1)物體溫度升高時(shí)，內(nèi)能增大；物體內(nèi)能增大時(shí)，溫度不一定升高，也可能狀態(tài)發(fā)生改變.(2)溫度高的物體內(nèi)能不一定大，內(nèi)能還與物體的質(zhì)量、狀態(tài)等有關(guān).(3)物體溫度的變化可能是因?yàn)榘l(fā)生了熱傳遞，也可能是因?yàn)樽龉σ族e(cuò)點(diǎn)對(duì)內(nèi)能與溫度的關(guān)系的理解有誤易錯(cuò)訓(xùn)練：(2022年黑龍江省)下列關(guān)于內(nèi)能知識(shí)的描述正確的是()A.物體溫度越高內(nèi)能越大，所以0℃的冰沒有內(nèi)能B.溫度越高的物體含有的熱量越多，所以0℃的冰沒有熱量C.摩擦生熱是通過做功的方式改變物體的內(nèi)能D.物體吸收熱量，內(nèi)能增加，溫度一定升高答案：C1.[物理觀念](2023年攀枝花市)下列情況中，物體內(nèi)能減小的是()

B.鉆木取火D.開水冷卻A.冰雪消融C.壓縮氣體答案：D2.[生活應(yīng)用](2023年青海省)“起火燒水”是利用熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的，下列改變物體內(nèi)能的方式與之相同的是()

B.圍爐烤火D.搓手取暖A.擦燃火柴C.鉆木取火答案：B3.[物理觀念](2023年?duì)I口市)關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量，下列說法正確的是()A.溫度高的物體含有的熱量多B.物體吸收熱量，溫度一定升高C.氣體膨脹對(duì)外做功，自身內(nèi)能會(huì)減少D.熱傳遞過程中，溫度從高溫物體傳遞給低溫物體答案：C

4.[生活應(yīng)用]艾灸是中華醫(yī)學(xué)的瑰寶，利用艾條燃燒產(chǎn)生的熱量刺激人體穴位，從而達(dá)到防病治病的目的(如圖所示).艾灸的過程中是通過____________的方式改變?nèi)梭w內(nèi)能的.有時(shí)在艾灸前，我們還可以先按摩特殊穴位使人緩解放松，用手來回按摩穴位的過程中是通過_____________的方式改變?nèi)梭w內(nèi)能的，這兩種方法改變物體內(nèi)能的效果________(填“相同”或“不同”).答案：熱傳遞做功相同

5.[生活應(yīng)用](2023年綿陽市)新材料為人們帶來了神奇的55℃恒溫水杯，這種水杯在夾層中有一種傳熱材料，把沸水倒入恒溫水杯中，傳熱材料快速吸收沸水熱量并貯存起來，使水溫快速降到55℃左右.當(dāng)水溫低于55℃時(shí)，傳熱材料緩慢釋放熱量，水溫保持基本不變.下列說法正確的是()A.在快速降溫過程中，傳熱材料吸熱，內(nèi)能減少B.在快速降溫過程中，水放熱，內(nèi)能減少C.在溫度保持不變時(shí)間內(nèi)，傳熱材料放熱，內(nèi)能增加D.在溫度保持不變時(shí)間內(nèi)，水吸熱，內(nèi)能減少答案：B

6.[科學(xué)思維]小軍利用身邊物品進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)：他將裝有少量水的薄礦泉水瓶的瓶蓋擰緊，然后握住瓶子中部不動(dòng)，將瓶子下部向一個(gè)方向扭轉(zhuǎn)幾圈，最后用手指輕旋瓶蓋，“砰”的一聲，瓶蓋快速飛出，瓶口出現(xiàn)大量“白霧”.下列說法正確的是()A.瓶口出現(xiàn)的大量“白霧”是水蒸氣B.扭轉(zhuǎn)瓶身的過程中瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能減少C.瓶蓋被沖出的過程中瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能減少D.瓶蓋被沖出是通過熱傳遞改變了氣體的內(nèi)能答案：C

7.[科學(xué)探究]如圖所示，某同學(xué)做了一個(gè)氣體膨脹的小實(shí)驗(yàn)，他將瓶蓋的平滑頂部沾水，翻轉(zhuǎn)后放在水瓶的瓶口.雙手搓熱，輕輕地將水瓶握實(shí)，幾秒鐘后，將會(huì)看到瓶蓋在瓶口一直跳動(dòng).請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí)，回答下列問題