第十三单元 内能九年级物理全一册同步必背知识清单

第十三单元  内能（教师版）

必背知识清单01  基本概念

一、【分子动理论】

1.常见物质是由大量及其微小的粒子—分子、原子构成的。

2.分子的直径很小，通常以10-10m来量度，所以一个看似很小物质中都会包含大量的分子，如一个小水滴中含有约1021个水分子。

3.扩散：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。

4.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。

5.分子势能：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。

二、【内能】

1.内能：物体内部所有分子热运动的分子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.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。

三、【比热容】

1.比热容定义：一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。

2.定义式：。

3.比热容单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃），比热容单位是由质量、温度和热量组成的组合单位。

4.物理意义：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，表示的物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。

必背知识清单02  知识点

一、【分子热运动】

1.分子热运动的意义：一切物质的分子都在不停地做无规则热运动。这种无规则运动叫分子热运动。

2.分子热运动的特点：同一物体，分子运动越剧烈，物体的温度越高。即温度是物体分子热运动剧烈程度的标志。

3.分子动理论：物质是由大量的分子或原子组成的，分子间有间隙；构成物质的分子在不停地做无规则热运动；分子间存在着引力和斥力。

二、【扩散现象】

1.扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。

2.影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。

3.扩散现象的认识和理解

（1）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间不能发生扩散现象；

（2）不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的；

（3）扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方，而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质；

（4）气体、液体和固体之间都可以发生扩散现象，不同状态的物质之间也可以发生。

4.扩散现象的实质：

扩散现象是气体分子的内迁移现象。

0℃的物体分子照样做无规则热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则热运动。只是分子运动的剧烈程度不同。温度低时，分子热运动相对缓慢，但并没有停止，不能错误的认为0℃时物质分子不再做热运动。

三、【内能】

1.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分子动能和势能的总和，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。

2.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。

3.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。

4.物体内能的改变

（1）热传递改变物体的内能；（2）做功能改变物体内能。

5.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。

6.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。

四、【比热容】

1.对比热容的理解

（1）比热容是物质的特性之一。所以某种物质的比热容不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变，也不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。也就是说，比热容的大小只与物质的种类及其状态（固态、液态和气态）有关，与物质的质量、温度的变化无关。

（2）比热容的大小与物质的种类和物质的状态有关。不同物质的比热容一般不同。同种物质在同一状态下，比热容是一个不变的定值。如果物质的状态改变了，比热容的大小随之改变，如水变成冰。

（3）水的比热容较大。这就意味着，在同样受热或冷却的情况下，水的温度变化要小些。

必背知识清单03  内能的应用

一、【比热容】

1.与质量相同的其他物质相比，水的比热容在常见的物质中是比较大的。

体型较大的温血动物体内水分多，对维持自身的体温有优势。

2.水是生命之源，人的生活离不开水，冬天人们用热水流过散热器来取暖，用热水的好处是由于相同质量的水和其他物质相比，降低相同的温度，由于水的比热容大，水放出的热量多，所以用热水流过散热器来取暖。

3.炒栗子时，栗子表面与热锅的接触面积很小，不利于传热。沙子的颗粒小可以填塞栗子间的空隙，这些被炒热的沙子大大增加了对栗子传热的面积，使栗子能均匀受热。另外，沙子的比热容较小，吸热时升温较快，可缩短炒熟的时间，也可以节能。

4.城市种植花草树木，提高绿地覆盖率，修建人工湖，扩大水域面积，大大改善了市民的居住环境，让全市民享受到了“绿城”带来的实惠。从物理角度讲，人工湖的建成，由于水的比热容较大，吸收或放出热量时，水的温度变化较小，即温差小，有恒温作用。

5.夏日，在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热，这是因为质量相等的水和混凝土，照射同样的时间，吸收相同热量，由于水的比热容较大，水的温度升高较小。因此，池水的温度比混凝土低，所以在烈日暴晒下，游泳池旁的混凝土地面热得烫脚，而池中的水却不怎么热。

二、【热量计算】

（1）物质吸热时热量的简单计算：吸热：Q吸=cm△t=cm(t-t0)；

（2）物质放热时热量的计算：放热：Q放=cm△t= cm(t0-t)。

（3）其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。

c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）

m—质量，单位：千克（kg）

△t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。

必背知识清单04  实验探究

1.分子间有间隙

取一枝长约1m的细玻璃管，注入半管清水，再注入酒精，使液面几乎达到管口，上下几次颠倒玻璃管，观察玻璃管中的液体体积会变小。

这是酒精与水的混合过程。实际上是酒精分散到了水中，从微观的角度看，酒精分子分散到了水分子中间，这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。

2.扩散现象

（1）在透明的瓶中分别装入空气和二氧化氮，抽去玻璃板后，无色的空气和红棕色的二氧化氮混合在一起，最后颜色变得均匀；

（2）在装入清水的量筒底部注入蓝色的硫酸铜溶液。静待几天后，清水与硫酸铜溶液的界面变得模糊，静待几周后颜色变得均匀；

（3）把磨的很光滑铅块和金块紧紧压在一起，在室温下防止五年后在将它们切开，发现它们互相渗入月1mm深。

实验结论：气体、液体和固体分子都在不停地做无规则运动，能彼此进入分子的间隙中，即固体、液体和气体都会发生扩散现象。

3.分子间的作用力

现象1：将两个铅块地面磨平，紧压在一起，在下面重物不能它们分开；

现象2：用胶水涂抹在两物体表面，压实后两个物体被牢牢得粘在一起

现象3：生活中常见的固体、液体能保持一定的体积，不会散开；

因为物体分子之间存在引力，分子间的压力使两个铅块或涂胶水的两个物体结合在一起，分子间的压力使固体和液体的分子不会散开。

现象4：用力去压一个铁块，它的体积不会不发生明显的变化；

现象5：向配有活塞的厚玻璃筒内注入一些水，用力压活塞，发现水的体积没有明显变化。

虽然分子间有间隙，但要压缩固体和液体却很困难，这是因为分子之间存在着斥力。

结论：分子间存在相互作用的引力和斥力。

4.     探究做功改变物体的内能

（1）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；

（2）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。

结论：做功可以改变物体的内能；外界对物体做功，物体温度升高，物体内能增加；物体对外界做功，物体温度降低，物体内能减少。

5.比较不同物质吸热能力实验

（1）安装顺序：自下而上；

（2）两套装置相同目的：在相同时间内，液体吸收热量相同；

（3）控制两种装置相同的量：保证实验结论可靠性，酒精灯火焰大小、液体质量和初温；

（4）实验方法：控制变量法；

（5）两种液体吸收热量能力是通过什么反映的：温度升高值；

（6）实验中不停搅拌液体的目的：液体上下温度均匀；

（7）如果要使水和煤油的最后温度相同如何操作：给水继续加热；

（8）温升相同哪种液体吸收热量多：水；

（9）哪种液体的吸热能力强：水。

必背知识清单05  思维导图