人教版九年级全册第2节 内能优秀课时训练

课时13.2 内能（帮课堂）（解析版）

【学习目标】

1.会用类比法建立内能的概念，能简单描述温度和内能的关系；

2.知道改变物体内能的两种方式；

3.知道热量的概念及单位；

4.知道生活中通过做功改变物体内能的实例。

【知识导图】

【基础知识】

知识点一、内能

1.分子动能和分子势能

(1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。

（2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。

2.内能

（1）内能：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。

（2）内能的单位：焦耳，简称焦，符号J。

3.对内能的理解

内能是物质分子的热运动能量，是由物质内部状况决定的能量。物质由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能、等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。

理解物体内能时，要注意以下三点：

(1)内能是指物体的内能，不是分子的，更不能说内能是个别分子和少数分子所具有的。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，单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。

(2)任何物体存任何情况下都有内能。

(3)内能具有不可测性。只能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少，因为内能是物体的所有分子具有的总能量，宏观量度比较困难。

4.影响物体内能大小的因素

（1）温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。

（2）物体的内能跟质量有关。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。

（3）物体的内能还和物体的体积有关。存质量一定时，物体的休积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。

（4）同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。

特别提醒：物体内能改变的宏观表现

（1）温度变化：物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小；

（2）物态变化：例如，晶体熔化时内能增加，晶体凝固时内能减小。

5.内能与机械能的区别与联系

温度表示物体的冷热程度，内能是物体内分子动能和势能的总和，下列说法正确的是（   ）。

A．0摄氏度的物体的内能为零；

B．温度高的物体内能一定大；

C．对物体做功时内能可能增加；

D．物体内能增加时温度一定升高

【答案】C。

【解析】A．一切物体在任何温度下都具有内能，所以0℃的物体仍然有内能，故A错误；

B．内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，所以温度高的物体内能不一定大，故B错误；

C、若对物体做功时没有放出热量，则物体的内能一定增加；若对物体做功同时放出热量，物体的内能可能增加、减小或不变，故C正确；

D、物体内能增加时，其温度不一定升高，如晶体熔化时吸收热量，内能增加，但温度不变，故D错误。

故选：C。

【点睛】（1）一切物体都具有内能。（2）物体的内能跟物体的质量、状态、温度有关。（3）改变物体内能的方式有做功和热传递。（4）内能增加时，可能是物体温度升高，也可能是物体的状态发生改变。

知识点二、物体内能的改变

1.热传递改变物体的内能

（1）探究热传递改变物体内能

（2）对热传递的理解

2.热量

（1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。

（2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。

特别提醒：对热量认识的三个误区

（1）热量是能量转移多少的量度，是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量也就没有了意义。

（2）热量只能有“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，不能说某物体含有或具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。

（3）吸收或放出热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。

3.做功改变物体的内能

探究做功改变物体的内能

4.热传递和做功改变物体内能的区别与联系

探究做功改变物体的内能

特别提醒：做功、热传递改变物体内能的实质

（1）做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能与其他形式的能的相互转化；

（2）热传递改变物体内能实质上是能量的转移，即能量从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分，无不同形式能量的相互转化；

（3）不是任何情况下对物体做功都能改变物体的内能。例如，用手托起物理课本，虽然人对课本做了功，但课本的内能没有增加，增加的是课本的机械能。

5.温度、热量、内能三者之间的区别于联系

关于温度、热量、内能的关系，下列说法正确的是（　　）。

A.冰熔化时吸收热量，内能增加，分子的运动越来越剧烈；

B.物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量；

C.对物体做功，它的内能一定增加，温度不一定升高；

D.物体的温度升高，内能一定增加

【答案】D。

【解析】A.冰熔化时吸收热量，内能增加，温度不变，分子的运动与温度有关，所以分子运动剧烈程度不变，A错；

B.物体的温度升高，可是是外界对物体做了功，或者是从外界吸收了热量，B错；

C.对物体做功，如果同时向外传递热量，它的内能可能不变，C错；

D.物体的温度升高，内能一定增加，说法正确；故选D。

【方法帮】

题型一：内能及其大小

★易错警示不是“炙热”的物体才有内能

（1）任何物体在任何情况下都有内能，不只是“炙热”的物体才有内能；

（2）影响物体内能大小的因素有温度、质量、体积、状态、物质的种类，仅根据其中某一因素无法判断内能的大小。

【典例】小亮测得甲、乙两杯水的温度分别是45℃和75℃，下列判断正确的是（   ）。

A．甲杯中水的分子运动一定比乙杯中水的分子运动剧烈；

B．甲杯中水的内能一定比乙杯中水的内能小；

C．乙杯中水的热量一定比甲杯水的热量多；

D．乙杯中水的温度降低，水的内能一定减少

【答案】D。

【解析】A、温度越高，分子运动越激烈，乙的温度比甲的高，所乙杯中的水分子运动一定比甲杯中的剧烈，故A错误；

B、物体的内能与物体的温度和物质量和状态有关，两杯水质量关系不知，无法判断内能关系，故B错误；

C、热量是一个过程量，故不能比较热量的多少，故C错误；

D、乙杯中水的温度降低，分子运动速度减慢，内能变小，故D正确。故选：D。

题型二：内能与机械能辨析

内能与机械能完全不同：

（1）内能是微观和统计上的概念，而机械能是宏观上的概念；机械能与宏观物体的机械运动对应，内能与微观的热运动对应；

（2）机械能与物体的质量、速度、高度、弹性形变程度等有关；内能只与物体内分子热运动和分子间的相互作用有关。

【典例】机械能和内能之间有着密切的联系，下列关于机械能和内能的说法中正确的是（  ）。

A.质量相等的两个物体，速度大的那个物体内能一定大；

B.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转化为机械能；

C.物体具有内能，也可以同时具有机械能；

D.做功和热传递都可以实现内能和机械能的相互转化

【答案】C。

【解析】质量相等的两个物体，速度大的那个物体动能一定大，而物体的内能与物体运动的速度无关，故A错误；

坠落的陨石在空中划过一道亮光时，是陨石与空气摩擦，机械能转化为内能，故B错误；

物体在任何情况下都具有内能，所以物体具有内能的同时也可以具有机械能，故C正确；

做功改变物体内能的实质是机械能和内能之间的相互转化，而热传递改变内能的实质是内能的转移，所以做功可以实现机械能和内能之间的相互转化，而热传递不能实现机械能和内能之间的相互转化，故D错误。所以本题正确答案为C。

题型三：改变物体内能的两种方式

【角度1】做功改变物体的内能

做功可以改变物体的内能有两层含义：外界对物体做功，则机械能转化为物体的内能；若物体对外界做功，则物体的内能转化为机械能。

【典例】下列通过做功方式改变物体内能的是（  ）。

A.双手互搓手掌变热       B.烤火时手掌变热

C.用热水洗手时手掌变热   D.抱热水袋手掌变热

【答案】A。

【解析】A．双手互搓使手暖和是克服摩擦做功让手暖和的，属于做功改变物体的内能，选项符合题意；

B．烤火时手掌变热是利用热传递改变物体的内能的，选项不符合题意；

C．用热水洗手，使手变热是水通过热传递让手热的，选项不符合题意；

D．用热水袋焐手，使手暖和是通过热传递让手暖和的，选项不符合题意。故选A。

【角度2】热传递改变物体的内能

判断内能改变方式的关键

判断物体内能的改变方式的关键是看内能改变过程中能量形式是否发生了变化。热传递是能量的转移过程，在此过程中能的形式不发生变化；做功的实质是能的转化过程，能量从一种形式转化成另一种形式。

【典例】下列事例中，主要利用热传递的方式来改变物体内能的是（   ）。

A．双手摩擦能发热B．烧水时水温升高

C．钻木取火    D．锯木材锯子发烫

【答案】B。

【解析】A、双手相互摩擦做功，机械能转化为手的内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意；

B、烧水时，水从火焰吸收热量温度升高，属于热传递改变物体的内能，故B符合题意；

C、钻木取火是摩擦生热，属于做功改变物体内能，故C不符合题意；

D、在锯木料时，锯条的温度会升高，是摩擦生热，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能，故D不符合题意。

【点睛】解决此类题目的关键是能根据做功和热传递改变物体内能的区别正确判断改变物体内能的方式。改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程，而做功过程是能量的转化过程。

题型四：对“热”的理解（易错）

★易错警示“热”不只是温度的高低

“热”在不同的语境中具有不同的含义：

（1）表示温度，如“今天很热”；

（2）表示“热量”，如“物体吸热”；

（3）表示内能，如“摩擦生热”，机械能转化为内能，这里的“热”指的是内能。

【典例】在物理学中常提到“热”字，但其含义各不相同，请将下列“热”的含义填入空格内。

（1）这盆水很热，这里的“热”是指____________；

（2）物体吸热升温，这里的“热”是指____________；

（3）摩擦生热，这里的“热”是指______________。

【答案】温度；热量；内能。

【解析】（1）这盆水很热是反映水的冷热程度，所以这个“热”指温度；

（2）物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高，故这里的“热”指热量；

（3）摩擦生热是通过克服摩擦做功，使物体的内能增加，所以这里的“热”指内能。

题型五：温度、内能、热量的区别与联系（易错）

★易错警示

（1）温度表示物体的冷热程度，同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大；

（2）热量和功一样，是过程量，只是用来衡量物体内能或机械能变化了多少，离开过程，谈热量毫无意义。就某一状态而言，只有内能，不存在热量。

【典例】关于温度、热量、内能的关系，下列说法正确的是（   ）。

A．冰熔化时吸收热量，内能增加，分子的运动越来越剧烈；

B．物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量；

C．对物体做功，它的内能一定增加，温度不一定升高；

D．物体的温度升高，内能一定增加

【答案】D。

【解析】A．冰熔化时吸收热量，内能增加，温度不变，分子的运动与温度有关，所以分子运动剧烈程度不变，A错；

B.物体的温度升高，可是是外界对物体做了功，或者是从外界吸收了热量，B错；

C．对物体做功，如果同时向外传递热量，它的内能可能不变，C错；

D．物体的温度升高，内能一定增加，说法正确；故选D。

【中考帮】

考点一：对温度、内能、热量三个概念的理解

【典例】（2022·江苏连云港）关于温度、热量和内能，下列说法正确是（　　）。

A. 0℃的冰块内能为0 B. 温度高的物体含有的热量多

C. 汽油机做功冲程气缸内燃气的内能增加 D. 两个发生热传递的物体之间一定存在温度差

【答案】D。

【解析】A．一切的物体都有内能，0℃的冰块内能不为0，故A错误；   

B．热量是一个过程量，不能说含有热量，故B错误；

C．汽油机做功冲程气缸内燃气的内能转化为机械能，内能减少，故C错误；

D．热量从高温物体传给低温物体，两个发生热传递的物体之间一定存在温度差，故D正确。

故选D。

从物理学能量观的视角理解温度、内能、热量的概念以及三者之间相互关系，并能从物理学视角解释生活中的一些现象，这是物理核心素养的物理观念的体现。

考点二：改变物体内能的方式

【典例】（2022·云南省）关于图所示的热现象，说法正确的是（　　）。

A. 图甲中炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块没有内能；

B. 图乙中冬天搓手取暖是将内能转化为机械能；

C. 图丙中用湿毛巾冷敷降温是通过热传递的方式减小人体的内能；

D. 图丁中能量转化与汽油机做功冲程能量转化都是机械能转化为内能

【答案】C。

【解析】A．不管物体温度高低，都具有内能，一切物体都具有内能，故A错误；

B．冬天搓手取暖是通过做功的方式改变手的内能，此过程中将机械能转化为内能，故B错误；

C．用湿毛巾冷敷降温，湿毛巾从人体吸收热量，使人体降温，内能减小，所以是通过热传递的方式减小人体的内能，故C正确；

D．向下压活塞，对筒内空气做功，空气内能增加，温度升高，将机械能转化为内能；汽油机做功冲程是将内能转化为机械能，二者能量转化不同，故D错误。故选C。

改变物体内能的方式是非常重要的考点。中考考题要求学生理解内能的概念，能区分做功和热传递这两种改变物体内能的方式，这是物理核心素养的物理观念的体现。

【作业帮】

一、基础练（知识巩固）

1.关于内能，下列说法中正确的是（   ）。

A．0℃的冰块没有内能；

B．物体内能大小与温度无关；

C．热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移；

D．金属汤勺放在热汤中，温度升高，这是通过热传递的方式改变内能

【答案】D。

【解析】A、一切物体在任何时候都具有内能，0℃的冰块也有内能，故A错误；

B、内能大小跟物体的质量、状态、温度有关，故B错误；

C、热量总是由温度高的物体传递给温度低的物体，与物体内能多少无关，故C错误；

D、金属汤勺放在热汤中，温度升高，是能量发生了转移，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故D正确。

【点睛】此题考查了内能的概念、内能大小的影响因素、热传递的条件和改变内能的方式，属于基本概念和规律的考查，正确、全面理解内能的概念是解答的基础。

①一切物体在任何时候都具有内能；②内能大小跟物体的质量、状态、温度有关；③发生热传递的条件是物体之间具有温差，热量总是从高温物体传向低温物体；④改变物体内能有两种方式：做功和热传递；做功是能量的转化，热传递是能量的转移。

2.下列实例中，改变物体内能的途径与其他三个不同的是（   ）。

A．用力搓手，手会发热；

B．把冰冷的手放到嘴边哈气，手会变暖；

C．用锯条锯木头，锯条温度升高；

D．用手反复弯折铁丝，铁丝弯折处会发热

【答案】B。

【解析】A、用力搓手，手会发热，这是通过做功的方式增加内能的；

B、把冰冷的手放到嘴边哈气，手会变暖，这是通过热传递的方式增加内能的；

C、锯木头时锯条发烫，是摩擦生热，属于做功改变物体的内能；

D、反复弯折铁丝，人对铁丝做功，铁丝的内能增加，温度升高，是通过做功改变物体的内能；

ACD都是通过做功的方式改变内能的，B是通过热传递的方式改变内能的，故B符合题意。

【点睛】本题考查了改变物体内能有两种方式，结合生活实际解决问题。

改变物体内能有两种方式：做功和热传递，做功改变内能的实质是能量的转化，热传递改变内能的实质是能的转移。

3.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（   ）。

A．冰熔化时吸收热量，温度升高；

B．0℃的冰没有内能；

C．发生热传递时，两个物体的温度一定不同；

D．15℃水一定比25℃水的内能小

【答案】C。

【解析】A、冰熔化时吸收热量，内能增加，温度不变，故A错误；

B、因为物体的分子永不停息地做无规则的运动，所以任何物体都有内能，0℃的冰仍具有内能，故B错误；

C、在热传递中，热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，温度相同时不发生热传递，故C正确；

D、内能的大小与温度，质量都有关，故D错误。

【点睛】本题考查晶体熔化的特点、内能概念、热传递的条件，难度不大。

（1）晶体熔化，吸收热量，温度不变；（2）一切物体都有内能；（3）热传递的条件：存在温度差；（4）内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的和，内能与物体得质量、温度、体积有关。

4.下列关于内能、热量、温度和做功的说法中不正确的是（   ）。

A．温度高的物体把温度传给温度低的物体；

B．某铁块温度降低，内能一定减小；

C．物体吸热，温度不一定升高；

D．一个物体温度升高，可能是外界对物体做功

【答案】A。

【解析】A、在热传递过程中，传递的是热量，而不是温度，故A错误；

B、铁块的温度降低，铁分子无规则运动减慢，分子动能减小，内能减小，故B正确；

C、物体吸热，温度不一定升高，如晶体熔化时虽然继续吸热，但温度是不变的，故C正确；

D、一个物体的温度升高，可能是外界对物体做了功，也可能是其他物体对它传递了热量，故D正确。

本题选错误的；故选：A。

【点睛】此题考查温度、内能、热量的关系，以及改变内能的两种方式，属于基础知识，要掌握。

（1）温度不能传递，热传递中传递的是热量；（2）温度降低，分子的运动就会减慢，内能就会减小；（3）物体吸热，温度不一定升高，可以根据晶体的熔化和液体的沸腾来说明；（4）物体温度升高、内能增大有两种方式：一是做功，二是热传递。

5.关于热现象，下列说法正确的（  ）。

A.温度高的物体比温度低的物体内能多；

B.热量只能由内能多的物体转移到内能少的物体；

C.物体内所有分子都在不停地做无规则运动；

D.分子间相互作用的引力和斥力不能同时存在

【答案】C。

【解析】对于同一个物体来说，温度高的物体比温度低的物体内能多，对于不同的物体，无法通过温度的高低来判断内能的多少，故A选项错误；

只有两个物体存在温度差，才会发生热传递，即热量从温度高的物体转移到温度低的物体上，而不是从内能多的物体转移到内能少的物体上，若内能不同的两个物体的温度相同，就不会发生热传递，故B选项错误；

物体是由大量分子组成的，组成物体的分子都在不停地做无规则运动，故C选项正确；

分子间存在着相互作用的引力和斥力，引力和斥力是同时存在的，故D选项错误。答案C。

6.如图所示是一个简“易冰箱”，水通过毛巾从从铁片上面的水盆渗透到下面的水盆中，毛巾上的水会      （填物态变化的名称）吸热使箱内的温度降低，这是通过      （选填“做功”或“热传递”）来改变物体的内能的。

【答案】汽化、热传递。

【解析】物质由液态变成气态的过程叫做汽化，汽化吸热，汽化有蒸发和沸腾两种形式；

毛巾上的水汽化吸热，从而使箱内的温度降低；改变物体内能有做功和热传递两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。水汽化的过程是通过热传递的方式减小了物体的内能。

二、综合练（能力提升）

7.（2022·重庆A）中华美食与物理知识息息相关，以下分析正确的是（　　）。

A. 麻花被炸得金黄是因为油的熔点高；

B. 开大火能使正在沸腾的火锅汤温度升高；

C. 蒸汤包是通过做功的方式增加汤包的内能；

D. 烤鸭香气四溢说明分子在永不停息地做无规则运动

【答案】D。

【解析】A．麻花被炸得金黄是因为油的沸点高，故A错误；

B．火锅汤沸腾时，温度保持在沸点不变，故开大火时火锅汤温度仍保持在沸点不变，故B错误；

C．蒸汤包时，对汤包进行加热，是通过热传递的方式增加汤包的内能，故C错误；

D．烤鸭香气四溢，是因为分子在永不停息地做无规则运动，分子扩散进人的鼻子，从而闻到烤鸭的香味，故D正确。故选D。

8.（2022·湖北武汉）如图所示，炽热的岩浆从覆盖着皑皑白雪的火山上喷涌而出。下列说法正确的是（   ）。

A. 白雪温度低，内能小 B. 岩浆温度高，内能大

C. 白雪温度低，分子热运动停止 D. 岩浆温度高，分子热运动剧烈

【答案】D。

【解析】A．内能和质量温度都有关，白雪温度低，内能不一定小，故A错误；

B．内能和质量温度都有关，岩浆温度高，内能不一定大，故B错误；

C．白雪温度低，分子热运动的不剧烈，不是停止，故C错误；

D．分子热运动的剧烈程度与温度有关，温度越高，分子热运动的越剧烈，岩浆温度高，分子热运动剧烈，故D正确。故选D。

三、培优练（挑战自我）

9.如右图所示，用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，会发现气筒的上部筒壁只是略有发热，而气筒的下部筒壁，特别是底部附近筒壁的温度较高，甚至烫手。对于筒壁发热现象，有两个方面的原因：

a、打气时活塞压缩气体做功使气体的内能增加，升温的气体通过热传递使筒壁温度升高；

b、打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热使筒壁的内能增加、温度升高，但这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因。

根据上述筒壁发热现象的描述：(1)你猜想______是主要原因(填“a”或“b”)；

(2)你猜想的依据是：_________________________________________________。

【答案】a；见解析。

【解析】改变物体内能的方法：一是做功，克服摩擦做功、压缩空气做功，都可以使物体的内能增加温度升高；二是热传递。

本题根据热的部位确定改变内能的方法。因为摩擦产生的热是传给整个筒壁，气筒的筒壁各部分温度接近。压缩空气做功，使空气的内能增加、温度升高，将热传给筒壁，使气筒下部筒壁温度较高，可见a是主要原因。

10.如图所示是“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”)的方式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”)的缘故。

(3)我们发现，用这种方式改变物体的内能时，能量是在________能和________能之间相互转化的。

【答案】增大；做功；减小；降低；内；机械。

【解析】(1)用气筒向装有少量水的烧瓶里打气，对里面的气体做功，气体的内能增大；

(2)继续打气，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，内能转化为瓶塞的机械能，使气体自身的内能减少；

由于温度降低，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；

(3)综上所述，瓶内气体对外做功后，瓶塞跳起，这是通过做功的方式将内能转化为机械能。