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113.2内能1.内能的概念由于分子在运动，那么它一定具有动能．由于分子之间存在相互作用，那么他们还具有势能，我们定义物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能．内能的单位是焦耳（J），一切能量、热量、功的单位都是焦耳（J）。对于同一种物质，相同温度下，质量越大，物体内能越大；相同质量时，温度越高，内能越大。一切物体，不论温度高低都具有内能。【注意】物体温度上升时，内能增加；温度下降时，内能减少。但是物体内能增加时温度不一定上升（比如晶体熔化成液体的过程中，吸热，内能增加，但温度不变。），物体内能减少时温度也不一定下降（比如液体凝固成晶体时，放热，内能减少，但温度不变。）。2.改变物体内能的方式改变物体内能只有两种方式：热传递和做功。热传递过程中，能量只能从高温物体传递给低温物体。热传递中传递的能量的多少叫做热量，单位也是焦耳（J）。物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。外界对物体做功，则物体内能增加（例如气体被缩，外界对气体做功，气体内能增加）；物体对外界做功，则物体内能减少（例如气体膨胀，气体对外界做功，气体内能减少。）。3.内能与机械能的关系1）内能与物体内部分子的状态有关，机械能与物体的整体状态有关。2）内能与机械能可以相互独立变化。3）内能和机械能可以相互转化。【例】判断下列各过程哪个物体的内能增加，增加的内能来自哪里，是用哪种方式改变的。1）热水袋暖手；2）打气筒打气；3）钻木取火；4）酒精灯烧水；5）铁锤敲击铁块；6）人在阳光下取暖；7）反复折弯铁丝温度上升。【例】用力晃动未开封的啤酒瓶，使啤酒爆炸。在这个过程中，酒瓶内的气体内能如果变化？这些气体增加的内能是从哪里来的？减少的内能去了哪里？爆炸前后气体的温度怎么样变化？【例题】【例1】有关物体内能的说法中正确的是（）A．物体中每一个分子做无规则运动所具有的能，叫做内能B．只有对物体做功，物体的内能才能增加C．对物体做功，可使内能增加D．只要物体吸热，其温度一定升高，内能一定增大【例2】在下列现象中，哪一个不是由于做功使物体的内能增加的（）A．铁丝反复弯折，弯折处变热B．冬天两手互相来回搓搓手就发热C．流星在大气层中高速下落，发出光和热D．用酒精灯给烧杯中的水加热【例3】在下列过程中，机械能转化为内能的是（）A．热水袋放在怀里使身体变暖B．陨星坠入大气层成为流星C．用水冷却汽车发动机D．炒菜时，香味四处飘逸2【例4】有一种鞭炮，不需用火去点燃，只要用力将它甩向地面，鞭炮就可以爆响，这说明鞭炮与地面接触时（）A．通过做功的方式，使它的内能增加B．鞭炮在刚要接触地面时，发生了自燃C．地面温度高，点燃了鞭炮D．鞭炮只要与地面接触就会爆响【例5】在水平地面上，一木块以100J的动能开始运动，运动一段距离后停下来，动能变为零．试问这100J的动能到哪里去了？【例6】一个铜块和一个铁块相互接触后，它们之间发生热传递，在这一过程中铜块保持不变的量是（）A．内能B．热量C．温度D．比热容【例7】在图所示的现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是【例8】下列过程中，将内能转化为机械能的是（）A．汽油机的压缩冲程B．水蒸气顶起水壶盖的过程C．小孩沿滑梯下滑的过程D．流星在大气层中穿行的过程【例9】多留意身边的事物，你会发现生活中很多现象都可以用物理知识加以解释．下列情形中，通过做功方法改变物体内能的是（）A．夏天很多同学喜欢把凉的湿毛巾搭在身上解暑B．正午时分，在太阳的炙烤下，户外的运动器械通常很烫C．人们在寒风中等车时，常用力跺脚、双手互搓D．酷暑时，喝带冰的饮料感觉特别凉爽、舒服【例10】用活塞式打气筒给自行车胎打气的过程中，气筒的筒壁通常会发热．筒壁发热的原因是__做功和_____________做功．请设计实验证明究竟哪个是主要的发热原因．【例11】“神舟七号”载人飞船完成各项任务后，在返回的过程中，这一段时间飞船将“烧成”一个大火球，如图所示，而飞船内的宇航员和设备则安然无恙，下列说法正确的是（）A．飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能B．飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦机械能转化为内能C．飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施D．飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，从而放出了大量的热保护了飞船【例12】根据图中提供的信息回答下列问题．（1）问题：塞子冲出试管后为什么继续向前运动？回答：；（2）问题：塞子被推出的过程中，能量是如何转化的？回答：；（3）提出一个与物态变化有关的问题并回答．3问题：？回答：．【例13】如图所示，把一个薄壁金属管牢固地固定在桌上，里面放一些乙醚，用塞子塞紧，使一根绳子在管外绕几圈并迅速来回拉动，一会儿看到瓶塞被冲开，管口出现雾状“气体”，用能量转化的观点来解释上述现象．4.综合练习1、下列关于内能的说法正确的是（）A.0℃的水内能为零B.机械能为零的物体，内能为零C.温度高的物体，内能就一定大D.物体的温度升高，该物体的内能就增大2、关于物体的内能，下列说法中正确的是（）A.物体运动的越快，物体的内能越大B.物体举得越高，物体的内能越大C.温度为-40℃的冰块没有内能D.火箭点火升空过程中将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能3、两个物体相互接触，但物体间没有发生热传递现象，这是因为两物体（）A．温度相同B．内能相同C．热量相同D．没有做功4、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）A．物体的温度越高，所含热量越多B．温度高的物体，内能不一定大C．0℃的冰块，内能一定为0D．任何两物体间都会发生热传递5、关于物体内能的几种说法中，下列说法正确的是()A.水有内能，冰没有内能B.水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大C.一杯水的温度越高，它具有的内能越大D.一杯水放在高处比放在低处时具有的内能多6、利用做功的方法或者________的方法，可以使物体的内能发生变化。7、下列说法中正确的是（）A．物体内能减少，一定是对外做了功B．物体温度升高，一定是吸收了热量C．物体的位置越高，速度越大，机械能和内能就越大D．冰熔化成水时，内能增加8、下列过程中，属于通过热传递改变物体内能的是（）A.钻木取火B．锯木头时，锯片发热C．卫星进人大气层时外壳发热D．热水中放人冰块，水温下降9、下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（）A、两手相互摩擦，手发热;B、用火炉烧水，水的温度升高;C、用锯锯木头，锯条发热;D、用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高。10、在下列做功过程中，加有着重号的物体，内能逐渐减小的是（）A.砂轮磨刀具时，砂轮的温度越来越高B.暖水瓶中的热空气将瓶塞冲出C.在压缩冲程中，气缸内的气体温度升高D.电炉通电后，电阻丝逐渐变红11、下列生活情景中，通过做功来改变物体内能的是（）A．金属汤勺放在热汤中，温度升高B．冬季人们常用热水袋取暖C．食品放在冰箱中，温度降低D．铁丝被反复弯折，弯折处发热12、（10湛江）属于通过做功途径改变物体内能的是（）A．在火炉上烧水，水温升高B．感冒发烧，用冷毛巾敷额头C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热D．炎热的夏天，柏油路面温度升高413、列事例中，属于做功改变物体内能的是（）A．冬天晒太阳感觉暖和B．冬天两手互相摩擦，手感觉暖和C．冬天围着火炉烤火感觉暖和D．冬天在暖气房里感觉暖和14、如图所示的做法中，属于用做功的方法改变物体内能的是（）15、如图是中国女子冰壶队在2010年2月21日温哥华冬奥会比赛的精彩瞬间．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_______。16、小李同学在草场上练习爬竿.当他从竿的顶端滑下时，握竿的手感到很烫，手的内能_______（选填“减少”或“增加”），这是通过________的方法使手的内能发生改变的。17、做功和热传递在改变物体内能上是等效的。多次弯折一根铁丝，弯折处会发烫，是用____的方法改变铁丝内能的；把烧红的铁块放到冷水中，冷水变热，是用_______的方法改变水的内能的。18、观察图所示实验，回答以下问题：（1）实验现象：当活塞迅速下压时，棉花会_______。（2）现象分析：因为活塞对空气______，使空气的_____增加，_____升高，达到棉花的着火点，从而使棉花燃烧起来。（3）实验结论：________________________________________________。19、如图10-1所示，在厚玻璃瓶内装入少量的水，然后再向密闭的瓶内打，当塞子跳起来时，瓶内会出现雾，这是因为瓶内的空气推动瓶塞_______时，内能_______，温度降低，使水蒸气液化成小水珠。20、冬天，人们往手上哈气取暖，是利用_______使手的内能增加的；而两手互相摩擦取暖是利用_______使手的内能增加的。21、下面四句话中的“热”字各表示什么物理量，(填“温度”“内能”或“热量”)①天气真热_______；②摩擦生热_______；③物体放热_______；④一碗热汤_______。