第十三章 内能 第2节 内能知识点1:内能1.内能(1)用类比方法探究物体的内能,如图1所示。图1(2)探究归纳:①分子动能:分子在不停地做无规则运动,同一切运动的物体一样,运动的分子也具有动能。物体的温度越高,分子运动得越快,分子动能越大。物体内所有分子做无规则运动所具有的能量叫做分子动能。②分子势能:由于分子之间相互作用力的存在,决定了分子之间具有一定的距离,因而分子具有势能,称为分子势能。③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。内能的单位是焦(J)。2.内能的理解(1)内能是指物体的内能,不是分子的内能,也不能说是个别分子和少数分子所具有的内能,而是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和。单纯考虑一个分子的动能和势能没有任何实际意义。(2)一切物体在任何情况下都具有内能。由分子动理论可知,一切物体中的分子都在永不停息地做无规则运动,分子间始终存在相互作用力,无论物体处于何种状态、是何形状、温度高低,始终如此。因此,内能是一切物体在任何情况下都具有的一种形式的能量。50 ℃的水具有内能,温度降低到0 ℃仍具有内能,在-10 ℃结冰后仍具有内能。(3)内能具有不可测量性,不能准确知道一个物体的内能的具体数值。3.内能与机械能的区别。机械能是由于物体做机械运动、被举高或发生弹性形变而具有的能,它与整个物体的机械运动情况有关。而内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。不具有机械能的物体,其内部的所有分子却在永不停息地运动着,所以物体仍具有内能。4.内能与温度的关系。(1)对于一个确定的物体,在状态不变时,温度升高,分子的无规则运动加快,内能增加;反之,温度降低,内能减少。第 1 页


(2)当物体状态改变时,即使温度不变,物体的内能也会改变。如晶体熔化时,分子动能不变,但物体由固态变为液态时分子间距离变大,分子势能变大,物体内能增加;晶体在凝固时,分子动能不变,分子势能变小,物体内能减少。(3)物体内能的增加 ( 或减少 ) 不一定表现为温度的升高 ( 或降低 ) 。巧记速记 内能:物内能量叫内能,包括分子动势能;一切物体都具有,任何温度都存在;物定质量状态定,温度升高内能增。知识拓展 影响物体内能大小的因素:(1)温度:在物体的质量、材料、状态相同时,温度越高,物体内部分子的无规则运动越剧烈,物体内能越大。(2)质量:在物体的温度、物质种类、状态相同时,物体的质量越大,内部分子数目越多,物体的内能越大。(3)物质种类:在温度、质量和状态相同时,不同物质的分子大小、结构不同,物体的内能不同。(4)存在状态:在物体的温度、物质种类、质量相同时,物体处于固态、液态、气态时,物体的内能也不同。【例】　关于内能,下列说法正确的是(　　)A.0 ℃的物体内能为零 B.温度低的物体比温度高的物体内能小C.物体温度降低,内能一定减少 D.运动的物体一定比静止的物体内能大答案：C　点拨：任何物体都有内能,0 ℃的物体也有内能;影响内能的因素较多,仅凭温度的高低不能比较两个物体的内能;物体的内能只与内部分子的热运动情况和分子间的作用力情况有关,与物体的机械运动情况无关。对于同一个物体,温度降低,内能减少。知识点2:物体内能的改变1.热传递改变物体的内能(1)在热传递过程中,低温物体温度升高,内能增加;高温物体温度降低,内能减少。因此,热传递可以改变物体的内能。(2)热传递①热传递发生的条件:物体间存在温度差,或同一物体的不同部分之间存在温度差,而非内能绝对量的大小。②热传递的实质:内能在不同物体或同一物体的不同部分之间转移,能量形式没有发生变化。③热传递的方向:内能从高温物体(或物体的高温部分)转移到低温物体(或物体的低温部分)。第 2 页


跟热传递过程中内能的改变量有关。巧记速记 热传递:两物之间有温差,就
会发生热传递;热从高温传低温(物体),温同停止热传递。热量
紧随热传递,没有传递无热量;热量本是过程量,说含具有为错误。3.做
功改变物体的内能(1)做
功可以改变物体的内能,对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体内能减少。(2)实质:做
功改变物体内能实质是内能与其他形式的能之间的相互转化。对物体做功,其他形式的能转化为内能,使物体的内能增加;物体对
外做功,物体的内能转化为其他形式的能,使物体的内能减少。(3)可以用做
功的多少来量度内能变化的多少,即对物体做了多少功,物体的内能就增加多少;反之,物体对
外做了多少功,内能就减少多少。4.做
功和热传递对于改变物体的内能是等效的一个物体内能增加,可能是
外界对它做了功,也可能是它吸收了热量;一个物体内能减少,可能是它对
外界做了功,也可能是它放出了热量。做功和热传递都能达到改变物体内能的目的。拓展
延伸 温度、热量、内能的区别与联系物理量温度热量内能第 3 页
④热传递的最终结果:热传递过程结束,发生热传递的不同物体或物体的不同部分温度变成相同,若没有能量损失,高温物体减少的内能等于低温物体增加的内能。2.热量(1)定义:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量用符号Q表示。在热传递过程中,高温物体放出了热量,内能减少,温度降低;低温物体吸收热量,内能增加,温度升高。即热量是量度热传递过程中内能变化多少的物理量。(2)单位:焦耳(J)。(3)理解热量概念注意以下两点:①热量是在热传递过程中内能转移的数量,热传递的方向是内能从高温物体(或物体的高温部分)转移到低温物体(或物体的低温部分),内能转移的多少叫热量,所以热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中,离开热传递谈热量是没有意义的。所以我们不能说“某个物体含有或具有多少热量”,只能用“吸收”或“放出”多少热量来表述。②热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系,只


冷热程度;微观上:反
映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度在热传递过程中,传递内能的多少物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和性质状态量过程量状态量表述只能用“升高”或“降低”只能说“吸收”或“放出”可以用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”等单位摄氏
度(℃)焦耳(J)焦耳(J)联
系热传递可以改变物体的内能,使其内能增加或减少,但温度不一定改变,即:物体吸热,内能会增加;物体放热,内能会减少,但物体的温度不一定会发生改变【例1】　下列现
象中,通过热传递改变物体内能的是(　　)A.用
炉灶烧水,水温升高 B.两手相互摩擦,手发热C.用
锯锯木头,锯条发热 D.气体膨胀,气体温度降低答案：A点拨：改变物体内能的方式有两种:做
功和热传递。B、C、D项都是通过做功来改变物体的内能,故选A项
。【例2】　如图2所示,是我
国选手在第24届世界大学生冬运会女子冰壶比赛中夺冠的一个场景
。比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过　　　　的方式改变冰的内能,使表面的冰　　　成
薄薄的一层水(填物态变化名称),这样就能够减小冰壶与冰面之间的　　　　,使冰壶按照运动员预计
的运动快慢和方向运动。 图2答案：做
功;熔化;摩擦点拨：“
刷冰”的过程中,刷与冰快速摩擦生热,冰的内能增加,温度升高,使冰面上冰层熔化为水,减小了冰
壶与冰面的摩擦,刷冰时做功越多,冰层熔化越多,冰层越光滑,冰壶运动得越远,因此可以通
过刷冰的快慢来调节冰壶的运动速度和路径。考点1:正确理解温度、内能、热量、做
功之间的关系【例1】　关于温度、热量、内能,以下说法正确的是(　　)A.0 ℃的冰没有内能B.水
沸腾时继续吸热,温度保持不变C.物体的温度越低,所含的热量越多第 4 页
不同点定义宏观上:表示物体的


要温度不变,物体的内能就一定不变答案：B点拨：一切物体在任何情况下都有内能,故A错误;水
沸腾过程中吸热但温度保持不变,故B正确;热量是热传递过程中传递的能量多少,是一个过程量,要
用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”表述,故C错误;物体温度不变,内能不一定不变,如晶体熔化时,内能增加,温度不变,故D错误
。考点2:做
功改变物体内能的探究【例2】　如图3,将手
中的铁丝在同一位置快速地弯折十余次,用手指触摸被弯折的部位,会感觉
到弯折部位的　　　　升高,表明铁丝的内能　　　　;如图4,在厚壁的玻璃筒底部放一小撮干燥的
棉絮,用力将活塞压下,我们会看到:棉絮　　　　了,这表明用力压下活塞时,玻璃筒内的温度　　并达
到棉絮的　　　　,所以出现了我们所看到的现象。 图3 图4上
述的这两个现象都说明了　　　　是改变物体内能的一种方式。用能量的观点来分析上述的两个现
象,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：温度;增加;着
火(燃烧);升高;着火点;做功;机械;内点拨：
将手中的铁丝在同一位置快速地弯折十余次,手对铁丝做了功,铁丝的内能增加,温度