本资料来自专辑:
2025年新九年级物理暑假预习精品讲义
第03讲 内能
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:5大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 内能
1. 内能
定义 | 微观 | 宏观 | 量值 | |
分子的动能 | 运动着的分子所具有的能量 | 分子永不停息地做无规则运动 | 与温度有关 | 永远不等于0 |
分子的势能 | 由分子之间的相对位置所决定的能量 | 分子间存在相互作用的引力和斥力 | 与物体的体积有关 | 可能等于0 |
物体的内能 | 物体内所有分子动能和分子势能的总和 | 分子在永不停息地做无规则运动和分子间存在作用力 | 与质量、温度及体积等有关 | 永远不等于0 |
内能的理解
(1)内能的单位是焦耳,简称焦,符号J。一切能量单位都是焦耳。
(2)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,单纯考虑单个分子或有限个数分子的动能和势能是没有现实意义的。
(3)一切物体任何情况下都有内能。
(4)内能大小不可计算,但可以比较大小。
2. 影响物体内能大小的因素
影响因素 | 与内能的关系 |
温度 | 同一物体,温度越高,内能越大 |
质量 | 同种物质,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 |
体积 | 同种物质,在质量一定时,物体的体积越大,分子间的势能就越大,物体的内能就越大。 |
物态 | 同体重物质,物态不同,其分子间的距离不同,相互作用力也不同,则内能不同。 |
种类 | 在质量、体积、温度及状态相同时,物质的种类不同,则内能也不同 |
3. 内能和机械能的辨别
区别与联系 | 内能 | 机械能 | |
区别 | 定义 | 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 | 物体所具有的动能和势能的总和 |
影响因素 | 物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类和状态 | 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度 | |
研究对象 | 微观世界的大量分子 | 宏观世界的所有物体 | |
存在条件 | 永远存在 | 物体运动时,被举高时,发生弹性形变时 | |
联系 | 物体无论是否具有机械能,一定具有内能;物体的内能和机械能之间可以互相转化 |
知识点2 热传递和内能的改变
1.热传递的改变物体的内能
(1)条件:不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差。
(2)方向:由高温物体传递给低温物体,或由同一物体的高温部分传递给低温部分。
(3)过程:
高温物体:放出热量,内能减小;低温物体:吸收热量,内能增加。
2. 做功可以改变物体的内能
做功的两种情况 | 外界对物体做功 | 物体对外界做功 | ||
探究过程与现象 | 外界对气体做功,气体内能增加,温度升高 | 气体 对外界做功,气体内能驾校,温度降低 | ||
分析与论证 | 迅速压下活塞,玻璃筒内的气体被压缩,活塞对筒内气体做功,从而使筒内气体的内能增加,温度升高,当温度达到硝化棉的燃点时,硝化棉开始迅速燃烧 | 向瓶内打气,压缩瓶内的空气,不断对瓶内空气做功,瓶内空气内能增加,温度升高,随着打入空气的增加,气压越来越大,直至冲开瓶塞,此时,瓶内的空气推动瓶塞做功,内能减少,温度降低,其中水蒸气液化成小水滴,形成白雾 | ||
得出结论 | (1)做功可以改变物体的内能;
(2)外界对物体做功,物体温度升高,物体内能增加; (3)物体对外界做功,物体温度降低,物体内能减少 |
|||
3. 改变内能的两种方式对比
热传递 | 做功 | |
方式 | 生活中烧、烤、烙、炒,生产中的淬火等 | 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等 |
实质 | 内能的转移过程 | 内能和其他形式能之间的转化过程 |
方向 | 高温物体传递给低温物体
从物体的高温部分传递给低温部分 |
对物体做功,物体内恩能够可能增加;
物体对外做功,内能可能减小 |
共同点 | 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的 |
温度、热量、内能三者之间的区别与联系
温度 | 热量 | 内能 | ||
区别 | 概念 | 宏观上,表示物体的冷热程度;
微观上,反映物体中分子热运动的剧烈程度 |
在热传递过程中传递能量的多少 | 构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和 |
表述 | 用“降低”、“升高”,“降低到”、“升高到”表述 | 用“放出”或“吸收”表述 | 用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的那个表述 | |
单位 | 摄氏度(℃) | 焦耳(J) | 焦耳(J) | |
联系 | (1)温度反映了内能的大小,热量反映了内能变化了多少;
(2)物吸收热量,内能会增加,温度不一定升高,如晶体熔化;物放出热量,内能会减少,但物体温度不一定降低,如晶体凝固 |
|||
归纳总结 | 一个一定 | 物体温度升高或降低时,其内能一定增加或减少 | ||
四个不一定 | (1)一个物体的内能增加或降低时,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程;
(2)一个物体的内能增加或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是外界对物体做功或物体对外界做功; (3)一个物体吸收或放出热量时,内能增加或减少,其温度不一定升高或降低,如晶体熔化或凝固过程; (4)一个物体温度升高或降低时,不一定是吸收或放出了热量,也可能是因为做功,如摩擦生热或物体对外界做功 |
教材习题01
请分析在以下过程中,冰粒、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是减小?机械能在增大还是减小? (1)云中形成的冰粒在下落中,温度渐渐升高变成了雨滴。 (2)火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高。 (3)飞行的子弹,击中一块木板后嵌在木板中,温度逐渐降低。 |
解题方法
①思考:改变物体内能的方式有几种,它们各是什么? ② 思考:什么是内能,什么是机械能,内能和机械能怎么区分 ③根据题干,进行现象解释
|
【答案】(1)云中形成的冰粒在下落中,温度渐渐升高变成了雨滴,其内能逐渐增大;在下降过程中,一部分机械能转化为内能,机械能减小。
(2)火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高,其内能增大;火箭上升的过程中,速度增大,高度增大,所以火箭箭体的动能和重力势能都变大,其机械能变大。 (3)子弹击中一块木板后,子弹和木块的温度都升高,此时消耗了子弹的机械能,转化为子弹和木块的内能,子弹和木板的内能都增大,子弹的机械能减小。 |
教材习题02
把图钉按在铅笔的一端,手捏铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,然后用手感受图钉温度的变化,并解释这种变化。 |
解题方法
①思考:手压图钉,图钉发热是通过做功还是热传递改变了它的内能?它的能量是如何转化的? ②现象解释 |
【答案】图钉温度会升高;手捏铅笔使图钉钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,对图钉做了功,使图钉的内能增加,温度升高。 |
教材习题03
用物体内能改变的方式说明“炙手可热”和“钻木取火”的含义。 |
解题方法
①思考:从字面意思理解两个成语的表面意思 ②现象解释 |
【答案】(1)“炙手可热”是手与高温物体间发生了能量的转移,是通过热传递改变了手的内能;
(2)“钻木取火”时钻与木头相互摩擦做功,机械能转化为木头的内能,机械能减少,内能增加,是通过做功的方式改变物体的内能。 |
考点1:内能的概念及理解
【典例1】关于物体的内能和机械能,下列说法正确的是( )
A.0℃的冰没有内能 B.铁水内能大小与温度无关
C.风具有机械能,不一定具有内能 D.一块石头具有内能,也可以同时具有机械能
【变式1-1】下列说法正确的是( )
A.物体内能越大,所含的热量越多 B.0℃的冰块内能为0
C.物体内能增大一定吸收了热量 D.热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体
【变式1-2】关于如图所示的四个情景,下列说法正确的是( )
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.图丙中通过对空气做功使空气的内能减小,温度降低
D.图丁中墨水在热水中比在冷水中扩散快,说明分子热运动的剧烈程度与温度有关
考点2:影响物体内能大小的因素
【典例2】如下图所示,四杯水中内能最大的是( )
【变式2-1】下列关于内能的说法中,正确的是( )
A.温度高的物体内能大 B.物体内能增加,温度一定升高
C.物体的内能减少,一定是对外做了功 D.物体吸收热量,内能一定增加
【变式2-2】南极是世界上最冷的地方,常年平均气温是-25℃。一天,南极上的小企鹅豆豆和丁丁(见下图)之间发生了一次有趣的对话,他们的部分说法如下,其中不正确的是( )
A.豆豆:如果太阳出来,冰山吸热,内能一定增加
B.丁丁:再冷,组成冰山的分子在做热运动呀,所以冰山也有内能
C.丁丁:呵呵,这里太冷了,冰山肯定没有内能了
D.豆豆:冰山的内能可能比100℃的沸水内能大
考点3:做功改变物体的内能
【典例3】如图所示,下列对实验的描述正确的是( )
A.抽去玻璃板,两瓶中的气体都会变成红棕色。不能说明分子在不停地做无规则运动
B.用力向上拉玻璃板,弹簧测力计示数变大。说明分子间只有引力没有斥力
C.用力压活塞,棉花被点燃。说明外界对物体做功,物体的内能减小
D.向瓶内打气,当塞子跳起时瓶内出现白雾。说明物体对外界做功,物体内能减小,温度降低
…………
参考答案
考点1:内能的概念及理解
【典例1】D
【详解】A.任何物体在任何情况下都具有内能,0℃的冰也有内能,故A错误;
B.物体的内能与温度、质量和状态有关,则铁水内能大小与温度有关,故B错误;
C.具有机械能的物体一定具有内能,则风具有机械能,一定具有内能,故C错误;
D.一切物体具有内能,物体可以发生机械运动,则可以同时具有机械能,故D正确。
故选D。
【变式1-1】D
…………
不错
很有用
怎么下载
刷新一下,点击下载就可以了,如果还是不清楚,可以直接联系客服QQ:20862811
感谢提供