第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒第5節(jié)物體的內(nèi)能第1課時內(nèi)能和改變內(nèi)能的方法【題型導(dǎo)航】TOC\o"13"\h\z\u【重難題型講解】 1題型1內(nèi)能 1題型2物體內(nèi)能的改變 3【能力培優(yōu)練】 6【鏈接中考】 11【重難題型講解】題型1內(nèi)能1.熱運(yùn)動(1)定義：構(gòu)成物質(zhì)的分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。(2)影響因素：物體的溫度。溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動就越。2.內(nèi)能(1)定義：物體內(nèi)部所有的動能和勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。(2)內(nèi)能的單位：焦耳，各種形式能量的單位都是焦耳。(3)影響內(nèi)能大小的因素：質(zhì)量、溫度、體積、狀態(tài)和種類。對同一個物體，溫度升高，分子熱運(yùn)動，內(nèi)能。物體溫度降低，分子熱運(yùn)動，內(nèi)能，由于物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，因此內(nèi)能也俗稱為。①由擴(kuò)散現(xiàn)象可知，粒子無規(guī)則運(yùn)動的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，粒子的無規(guī)則運(yùn)動越劇烈，因?yàn)槲矬w內(nèi)部大量粒子的無規(guī)則運(yùn)動與溫度直接相關(guān)，我們把這種運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。②內(nèi)能是指物體的內(nèi)能，不是分子的內(nèi)能，不能說內(nèi)能是個別分子和少數(shù)分子所具有的內(nèi)能。內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子共同具有的動能和勢能的總和，單純考慮一個分子的動能和勢能是沒有現(xiàn)實(shí)意義。③一切物體在任何狀態(tài)下、任何情況下都具有內(nèi)能。內(nèi)能具有不可測性，只能比較能量的大小，不能確定這個物體所具有的內(nèi)能究竟是多少，因?yàn)閮?nèi)能是物體的所有分子具有的總能量，宏觀量度比較困難。④物體溫度變化，內(nèi)能也一定改變，而物體內(nèi)能變化，溫度則不一定改變。即：物體存在狀態(tài)改變（熔化、汽化、升華），內(nèi)能也會改變，如0℃的冰融化成0℃的水，內(nèi)能增加，溫度不變。溫度是影響物體內(nèi)能最主要的因素，此外，物體的內(nèi)能還受質(zhì)量（分子數(shù)）、體積、材料、狀態(tài)等因素的影響。如一杯水和一大桶水，它們的溫度相同，但內(nèi)能是不同的，一大桶水的內(nèi)能大。【知識拓展】一般地，我們只去比較同一物體在溫度或狀態(tài)發(fā)生變化后內(nèi)能的變化情況，而對不同狀態(tài)和不同溫度下的不同物體，無法比較其內(nèi)能的大小?！镜淅?1】[2024浙江麗水調(diào)研]南極是世界上最冷的地方，常年平均氣溫為?30℃。一天，南極上的小企鵝豆豆和丁丁(如圖)之間發(fā)生了一次有趣的對話，它們的部分對話如下，其中正確的是（）A.豆豆：這里太冷了，冰山肯定沒有內(nèi)能了B.丁?。涸倮?，組成冰山的分子也在做熱運(yùn)動呀，所以冰山也有內(nèi)能C.豆豆：冰天雪地的，空氣中肯定沒有水蒸氣了D.丁?。罕饺刍伤?，質(zhì)量不變，內(nèi)能也不會變化【歸納總結(jié)】分子熱運(yùn)動：(1)構(gòu)成物質(zhì)的分子都在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動。(2)溫度越高，分子無規(guī)則熱運(yùn)動越劇烈?！镜淅?2】[2025陜西安康質(zhì)檢]如圖所示，四個完全相同的杯中各盛入一定溫度和一定質(zhì)量的水，則關(guān)于杯中水的內(nèi)能說法錯誤的是（）A.甲、乙兩杯中水的內(nèi)能無法比較B.乙杯中水的內(nèi)能比丙杯中水的內(nèi)能小C.甲杯中水的內(nèi)能最小D.丁杯中水的內(nèi)能最大跟蹤訓(xùn)練11[2025浙江杭州期中]下列說法中正確的是（）A.靜止在地面上的冰塊沒有內(nèi)能B.空中飛行的飛機(jī)比地面上靜止的火車的內(nèi)能大C.動能大的物體內(nèi)能一定大D.自然界中任何狀態(tài)下處于任何位置的物體都有內(nèi)能跟蹤訓(xùn)練12如圖是古代省油燈的示意圖。它下層盛水，能減慢上層油的消耗。點(diǎn)燈后，水在升溫的過程中（）A．吸熱，內(nèi)能增加 B．吸熱，內(nèi)能減少 C．放熱，內(nèi)能增加 D．放熱，內(nèi)能減少題型2物體內(nèi)能的改變1.可以改變物體的內(nèi)能。溫度不同的兩個物體之間會發(fā)生熱傳遞。（1）熱量：在熱傳遞過程中，物體吸收或放出熱的多少（或者傳遞內(nèi)能的多少）叫做熱量。熱量用符號Q表示，單位是焦耳。（2）熱傳遞：熱量從高溫物體向低溫物體或者從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象叫熱傳遞。熱傳遞的條件是有溫度差。熱傳遞的結(jié)果是直到溫度為止。（3）熱傳遞改變物體的內(nèi)能：物體吸收熱量，內(nèi)能；物體放出熱量，內(nèi)能。即：低溫物體從外界吸收多少熱量，內(nèi)能就增加多少；高溫物體向外界放出多少熱量，內(nèi)能就減少多少。（4）實(shí)質(zhì)：熱傳遞是能量（或內(nèi)能）的。2.可以改變物體的內(nèi)能。（1）對物體做功，可以使物體的內(nèi)能，如搓手取暖、打氣筒打氣時變熱等.（2），本身的內(nèi)能會。（3）實(shí)質(zhì)：從能的轉(zhuǎn)化看，通過做功改變物體的內(nèi)能實(shí)質(zhì)上是其他形式的能與物體內(nèi)能相互的過程。因此功可以用來度量。3.熱傳遞和做功在改變物體的內(nèi)能上是的。1.常見對物體做功的四種方法：①壓縮體積，物體內(nèi)能增加。例如，打氣筒打氣。②摩擦生熱，物體內(nèi)能增加。例如，鉆木取火。③鍛打物體，物體內(nèi)能增加。例如，鐵錘敲打鐵塊。④擰彎物體，物體內(nèi)能增加。例如，來回多次擰彎細(xì)金屬絲。2.熱傳遞傳遞的是內(nèi)能，而不是傳遞溫度，更不是傳遞某種熱的物質(zhì)。熱傳遞是把內(nèi)能由溫度高的物體傳遞給溫度低的物體，不是由內(nèi)能多的物體傳遞給內(nèi)能少的物體。3.做功可以改變物體內(nèi)能，但并不是做功就一定使物體的內(nèi)能發(fā)生變化。如舉高物體時，做功消化的能量轉(zhuǎn)化為物體的勢能，并未轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能，所以物體的內(nèi)能就沒有改變?！痉椒记伞繙囟?、內(nèi)能、熱量之間的區(qū)別①溫度表示物體的冷熱程度，它是一個狀態(tài)量。從分子運(yùn)動理論的觀點(diǎn)來看，溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志，是大量分子熱運(yùn)動的集中表現(xiàn)，對于單個分子來說，溫度是沒有意義的。②內(nèi)能是能量的一種形式，它是物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和，也是一個狀態(tài)量。由于分子的動能與溫度有關(guān)，分子間的相互作用跟分子間的距離有關(guān)，所以物體內(nèi)能的大小跟溫度、狀態(tài)、質(zhì)量等有關(guān)。③熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的數(shù)量，是內(nèi)能轉(zhuǎn)移多少的量度，是一個過程量，要用“吸收”或“放出”來表述，而不能像表述內(nèi)能那樣用“含有”或“具有”。熱量的多少與物體內(nèi)能的多少、物體溫度的高低沒有關(guān)系。在熱傳遞過程中，物體內(nèi)能的變化不能用功來量度，只能用熱量來量度?！鳒囟龋罕硎疚矬w的冷熱程度。狀態(tài)量，對應(yīng)的是某一個時刻。溫度升高—→內(nèi)能增加（同一物體分子個數(shù)是一定的，當(dāng)溫度升高時，分子的熱運(yùn)動越劇烈，則分子的動能就越大，從而物體的內(nèi)能增加）不一定吸熱，有可能是外界對物體做功。如：鉆木取火，摩擦生熱?！鳠崃浚菏且粋€過程，表示在熱傳遞過程中傳遞能量的多少，不能說物體“具有”或“含有”熱量，更不能說“比較”兩物體熱量的多少，只能說物體“吸收”或“放出”了熱量。熱量的多少與物體內(nèi)能的多少、物體溫度的高低沒有關(guān)系。吸收熱量—→不一定升溫。如：晶體熔化，水沸騰。內(nèi)能不一定增加。如：吸收的熱量全都對外做功，內(nèi)能可能不變?！鲀?nèi)能：內(nèi)能增加—→不一定升溫。如：晶體熔化，水沸騰。不一定吸熱，有可能是外界對物體做功。如：鉆木取火，摩擦生熱【典例21】[2025浙江寧波調(diào)研]下列事例中，改變物體內(nèi)能的方式與其他三項(xiàng)不同的是（）A.柴火燒水B.壓縮空氣發(fā)熱C.冬天搓手取暖D.鉆木取火【關(guān)鍵點(diǎn)撥】內(nèi)能的大小與物質(zhì)的種類、溫度、質(zhì)量等有關(guān)。【典例22】[2025浙江寧波期末]關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能，以下說法正確的是（）A.0℃的冰沒有內(nèi)能B.冰熔化時雖然溫度保持不變，但它的內(nèi)能增加C.物體的溫度越高，所含的熱量越多D.只要物體的溫度不變，物體的內(nèi)能就一定不變【歸納總結(jié)】項(xiàng)目溫度熱量內(nèi)能定義宏觀上：表示物體的冷熱程度；微觀上：反映物體中大量分子無規(guī)則運(yùn)動的劇烈程度在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動的動能與勢能的總和量的性質(zhì)狀態(tài)量過程量狀態(tài)量表述“降低”或“升高”“放出”或“吸收”“有”“具有”“改變”“增加”“減少”單位攝氏度(℃)焦耳(J)焦耳(J)關(guān)系溫度的變化，可以改變一個物體的內(nèi)能，傳遞熱量的多少可以量度物體內(nèi)能改變的多少。物體吸收或放出熱量，它的內(nèi)能會發(fā)生改變，但它的溫度不一定改變，如晶體熔化時要吸收熱量，內(nèi)能增加，但溫度保持不變跟蹤訓(xùn)練21如圖是古代省油燈的示意圖。它下層盛水，能減慢上層油的消耗。將燈芯點(diǎn)燃后，水在升溫的過程中（）A.吸熱，內(nèi)能增加B.吸熱，內(nèi)能減少C.放熱，內(nèi)能增加D.放熱，內(nèi)能減少跟蹤訓(xùn)練22下列各項(xiàng)都能使圖中瓶內(nèi)鐵屑的內(nèi)能增加，其中屬于做功改變鐵屑內(nèi)能的是（）A.不斷晃動瓶子B.用酒精燈加熱C.用手捂瓶子D.在烈日下照射跟蹤訓(xùn)練23如圖所示，對于圖片中所描述的物理過程，下列分析中正確的是（）A．圖甲，厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時，空氣的內(nèi)能減少B．圖乙，瓶子內(nèi)的空氣推動塞子跳起時，空氣的內(nèi)能增大C．圖丙，試管內(nèi)的水蒸氣推動了塞子沖出時，水蒸氣的內(nèi)能減少D．圖丁，汽缸內(nèi)的氣體推動活塞向下運(yùn)動時，氣體的內(nèi)能增大【能力培優(yōu)練】1.[2025杭州觀成教育集團(tuán)期中]關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量，下列說法正確的是（）A.溫度高的物體含有的熱量多B.氣體膨脹對外做功，自身內(nèi)能會減少C.物體吸收熱量，溫度一定升高D.物體內(nèi)能增大，一定吸收了熱量2.下列關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能的說法中正確的是（）A．物體溫度降低，一定是對外做了功B．物體放出熱量時，溫度一定降低C．物體溫度升高，一定是吸收了熱量D．物體內(nèi)能增加時，溫度不一定升高3.[2024溫州龍灣中學(xué)月考]下列屬于通過做功途徑改變物體內(nèi)能的是（）A.在火爐上燒水，水溫升高B.感冒發(fā)燒，用冷毛巾敷額頭C.用氣筒給輪胎打氣，氣筒壁發(fā)熱D.炎熱的夏天，柏油路面溫度升高4.下列實(shí)例中，改變物體內(nèi)能的途徑與其他三個不同的是()A．用力搓手，手會發(fā)熱B．把冰冷的手放到嘴邊哈氣，手會變暖C．用鋸條鋸木頭，鋸條溫度升高D．用手反復(fù)彎折鐵絲，鐵絲彎折處會發(fā)熱5.成都正以新發(fā)展理念創(chuàng)建公園城市，讓市民可以出門見綠意，抬頭望雪山。對下列美好生活場景的分析，正確的是()A．春天，蒲江品茗春茶暖；熱茶暖手，是通過做功改變手的內(nèi)能B．夏天，龍泉戲水浸心涼；水比岸邊石頭涼，說明水的比熱容小C．秋天，新都賞桂滿城香；花香襲人，是分子無規(guī)則運(yùn)動的結(jié)果D．冬天，郫都望雪西嶺上；山頂積雪常年不化，積雪的內(nèi)能為零6.[2024金華五中三校聯(lián)盟段考]小金測得甲、乙兩杯水的溫度分別是45℃和75℃，下列判斷正確的是（）A.甲杯中水的分子運(yùn)動比乙杯中水的分子運(yùn)動劇烈B.甲杯中水的內(nèi)能一定比乙杯中水的內(nèi)能小C.乙杯中水的溫度降低，水的內(nèi)能一定減少D.乙杯中水含有的熱量一定比甲杯中水含有的熱量多7.[2025杭州拱墅期末]如圖所示為小篆體的“煮”，意為把東西放在有水的鍋里加熱使其變熟。下列與“煮”在改變物體內(nèi)能的方式上相同的是（）A.熱水暖手B.搓手取暖C.鉆木取火D.擦燃火柴8.[2023杭州上城期末]小光和小亮就話題“用什么方法可以改變放在玻璃瓶中的鐵屑的內(nèi)能？”進(jìn)行了思考和討論。小光決定通過手捂玻璃瓶的方法增大鐵屑的內(nèi)能，小亮決定通過晃動玻璃瓶的方法增大鐵屑的內(nèi)能，下列分析正確的是（）A.小光所用的方法中溫度從手傳遞到了鐵屑B.當(dāng)小光的手和鐵屑所含內(nèi)能相同時，熱傳遞就會停止C.從能量轉(zhuǎn)化過程來看，小亮的方法和鉆木取火是相同的D.小光和小亮的方法對改變鐵屑的內(nèi)能是不等效的9.如圖所示為某種椅子的升降部分的結(jié)構(gòu)示意圖，M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動，設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，當(dāng)人坐上椅子，在M向下滑動的過程中（）DA.氣體對外界做功，氣體內(nèi)能增大B.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能減小C.氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減小D.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大10.[2024杭州臨平期中]二氧化碳(CO?)爆破技術(shù)是現(xiàn)代工程建設(shè)中非常環(huán)保的技術(shù)。起爆前高壓泵將CO?壓縮成高壓氣體，液化后輸入爆破筒內(nèi)。如圖所示，爆破時電加熱管發(fā)熱，使筒內(nèi)的液態(tài)CO?迅速汽化，形成的高壓氣體從泄氣孔中噴出，實(shí)施爆破。下列說法正確的是（）A.高壓泵壓縮CO?氣體內(nèi)能增大，溫度降低B.高壓泵壓縮CO?氣體內(nèi)能減小，溫度升高C.高壓CO?氣體噴出時，內(nèi)能增大，溫度升高D.高壓CO?氣體噴出時，內(nèi)能減小，溫度降低11.[2024杭州勇進(jìn)實(shí)驗(yàn)學(xué)校段考]科學(xué)課上，老師演示了“跳舞的瓶蓋”實(shí)驗(yàn)。操作過程：取一個空礦泉水瓶，將其瓶蓋倒置蘸水后放于瓶口，雙手快速摩擦后捂住瓶身，瓶蓋跳起。原理：快速摩擦雙手時，克服摩擦力做功，手的_____增大，溫度_______，此時雙手捂住瓶身，通過________的方式使瓶子及其內(nèi)部氣體的內(nèi)能增加，對外_______，使瓶蓋跳起。12.[2025甘肅定西安定期中]如圖所示，在氣缸A中密封有壓縮的氣體，B是一種被銷釘K鎖住的活塞，C是一個溫度計(jì)。若忽略活塞與氣缸壁間的摩擦，當(dāng)把銷釘拔出后:(1)活塞將向______(選填“左”或“右”)運(yùn)動。(2)溫度計(jì)的示數(shù)將_______(選填“增大”或“減小”)。(3)該實(shí)驗(yàn)說明氣體膨脹推動活塞對外做功時，_______減少，_______溫度(選填“升高”或“降低”)。13.人騎電動自行車下坡時重力勢能__________(選填“增大”“減小”或“不變”)。到達(dá)坡底后在水平路面上勻速騎行過程中，機(jī)械能________(選填“增大”“減小”或“不變”)。剎車后很快停了下來，發(fā)現(xiàn)剎車片很燙，這是通過_______的方式改變剎車片的內(nèi)能。14.如圖一只瓶子，內(nèi)裝一些鐵屑。我們既可以通過振蕩，也可以通過加熱，使鐵屑的溫度升高，內(nèi)能增大。從改變物體內(nèi)能的方法來看，前者是通過________方法，后者是通過__________方法來增大鐵屑的內(nèi)能。如果你沒有看到內(nèi)能改變的過程，僅憑鐵屑溫度的改變，能否確定采用了什么方法改變了鐵屑的內(nèi)能？________(選填“能”或“不能”)，這是因?yàn)開_______________________________________。15.[2024杭州新天地實(shí)驗(yàn)學(xué)校期中]火柴是實(shí)驗(yàn)室常用的點(diǎn)火工具。引燃過程：劃動火柴?擦火皮(含微量易燃物)產(chǎn)生火星?引發(fā)火柴頭燃燒。A、B為兩種常見的引燃方式，F(xiàn)?=F??；鸩竦囊际峭ㄟ^_______的方式來增大火柴頭的內(nèi)能。你認(rèn)為哪種方式更易引燃，并說明理由___________________________________。16.如圖甲所示是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)裝置，小華用兩個相同的容器分別裝入質(zhì)量為0.2kg水和食用油，用相同的裝置加熱：（1）兩種液體吸收熱量的多少可通過來比較；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度與時間的關(guān)系圖象如圖乙所示，分析圖象可知：質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在升高相同溫度時，（選填“A”或“B”）吸收的熱量較多；質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在吸收相同熱量時，（選填“A”或“B”）升溫較高；（3）冬天，小華想自制一個暖手袋，若只能從A或B中選一種液體裝入暖手袋中作為供熱物質(zhì)，則應(yīng)選擇（選填“A”或“B”）；（4）若電加熱器加熱兩分鐘，A物質(zhì)吸收的熱量是。17.[2024杭州中學(xué)期中]如圖甲所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)放一小團(tuán)浸有少量乙醚的棉花，反復(fù)快速用力壓下活塞，觀察棉花能否燃燒起來。該實(shí)驗(yàn)器材不僅攜帶乙醚非常不方便，而且不容易得到理想的實(shí)驗(yàn)效果。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示，硬棒OA可以繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，筒內(nèi)放一團(tuán)棉花，反復(fù)快速用較小的力F?作用于A點(diǎn)下壓活塞，比較容易觀察到理想的實(shí)驗(yàn)效果。(1)請?jiān)趫D乙中作出在A點(diǎn)施加的最小的力F?;(2)請你通過比較實(shí)驗(yàn)改進(jìn)前后，對圖乙裝置中棉花燃燒起來的現(xiàn)象加以解釋。________________________________________________________________________。【鏈接中考】1.[寧波中考]如圖都是教材中的實(shí)驗(yàn)，其中為了說明“對物體做功，物體內(nèi)能增加”的是()A．圖甲：手帕摩擦塑料絲后，塑料絲散開B．圖乙：縫衣針與磁鐵摩擦后，有了磁性C．圖丙：加熱后，水蒸氣把木塞沖出試管D．圖?。貉杆傧聣夯钊?，浸過乙醚的棉花燃燒2．[杭州中考]將一高溫物體與一低溫物體接觸達(dá)到相同溫度(兩物體與外界沒有熱量交換)，則有()A．高溫物體放出的熱量一定大于低溫物體吸收的熱量B．高溫物體放出的熱量一定等于低溫物體吸收的熱量C．高溫物體降低的溫度一定大于低溫物體升高的溫度D．高溫物體降低的溫度一定等于低溫物體升高的溫度3．[山東泰安中考]關(guān)于下列四幅圖的說法中，正確的是（）①如甲圖，試管中的水在升溫過程中是通過熱傳遞的方式增加內(nèi)能的②如乙圖，兩塊表面光滑的鉛塊緊壓后，下方可掛起重物，說明分子間有引力③如丙圖，燃?xì)馔苿踊钊蛳逻\(yùn)動，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能④如丁圖