人教版九年级物理第13章内能知识点总结

13内能

13.1分子热运动

知识点1.物质的结构

(1)物质是由许许多多肉眼看不见的得分子、原子构成的。通常以

lO-lOm为单位来量度分子。分子数量巨大，例如，体积为lcm3的空气中

大约有2.7X1019个分子。

(2)分子间有间隙

知识点2.分子热运动

'―-空气

(1/玻璃板

—二氧化氮金跳f

)探实验前叠放在一起蟋鬻磐

1十天1二十天1三十天

究：气体扩散实验液体扩散实验固体扩散实验

物

体

的

扩

散

实

验

实

例

现无色的空气及红棕色无色的清水及蓝色的硫五年后将他们切开，

象的二氧化氮气体混合酸铜溶液混合在一起，发现它们互相渗入约

在一起，最后颜色变最后颜色变得均匀1mm深

得均匀

结气体、液体和固体在互相接触时，彼此都能渗入对方

论

注意：将密度大的二氧化氮气体和硫酸铜溶液放在下面，密度小的空

气和清水放在上面，目的是避免由于重力作用而对实验造成影响；

(2)扩散现象

①定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。

②扩散现象表明:一切物质的分子都在不停地作无规则的运动，同时

还说明分子之间有间隙。

③扩散现象是由于分子不停地运动形成的，并不是在宏观力的作用下

发生的，分子的运动是分子自身具有的特性，及外界的作用无关。

拓展：从气体、液体和固体的扩散速度可知，气体分子的无规则运动最

剧烈，固体分子的无规则运动最不剧烈，液体分子无规则运动的剧烈程度

在气体和固体之间。

(3)分子的热运动

①定义：一切物质的分子都在不停的做无规则的运动。这种无规则运动

叫做分子的热运动。

②温度越高，物质的扩散越快，分子运动越剧烈。

注意：任何温度下，构成物质的分子都在不停的做无规则运动，仅是运

动速度不同而已。不能错误的认为0℃以下的物质分子不会运动。

③分子运动越剧烈，物体温度越高。

④宏观物体的机械运动及分子的热运动的比较。

机械运动分子的热运动

研究对象宏观物体微观物体

运动情况静止或运动运动永不停息

可见度肉眼可观察到肉眼不能观察到

影响运动快慢的因素力及力的作用时间温度

知识点3.分子间的作用力

(1)分子间存在相互作用的引力和斥力。

(2)类比法理解分子间引力和斥力的关系

分子间距离关系类比分析分子间作用力

分子间距离等于平衡距分子在平衡位置附近引力等于斥力，作用力表

离振动，相当于弹簧的现为零

自然伸长状态

分子间距离小于平衡距相当于压缩弹簧引力小于斥力，表现为斥

离力

分子间距离大于平衡距相当于拉伸弹簧引力大于斥力，表现为引

离力

分子间距离大于10倍平相当于弹簧背拉直断分子间作用力十分微弱，

衡距离开可以忽略

方法技巧：分子间作用力不直观，我们不能直接感受到它的存在，但

它的特点及弹簧拉伸或压缩时表现出的力的特点相似，两者加以比较，有

助于我们进一步理解分子间作用力的特点，像这样的方法叫类比法。

(3)分子间存在着引力和斥力的现象

①说明分子间存在引力的现象有：很多物体有一定的形状；在荷叶上,

两滴水靠近时可自动合并为一滴水；固体很难被拉断；两块底面磨平的铅

块相互紧压后会结合在一起等。

②说明分子间存在斥力的现象有：物体不能被压缩到无限小，固体和

液体很难被压缩。

③值得注意的是分子间的引力和斥力的作用范围是很小的，只有分子

彼此靠得很近时才能产生，分子间的距离太大时，分子间的作用力就十分

微弱甚至为零。破镜难以重圆的原因。

④不同物质分子间的引力和斥力也不一样。

(4)物质三态的分子结构及宏观特征对比

物质状分子间分子间作分子运动情况宏观特征

态距离用力

固体很小很大只能在平衡位置附有一定体积和形状，

近做无规则振动没有流动性

液体比固体较大既可以在一个位置有一定的体积，没有

稍大震动，又可以移动一定的形状，具有流

到另一位置震动动性

气体很大十分微弱，除碰撞外均做匀速既没有一定的体积，

可以忽略直线运动也没有一定的形状，

具有流动性

（5）分子动理论的内容

①常见的物质是由大量的分子、原子构成的；

②物质内的分子在不停地做热运动；

③分子之间存在引力和斥力。

易误易混警示

易误点：机械运动和分子的热运动

易误点辨析：在分析实际事例时，易把宏观微小物体的机械运动和分

子的热运动混为一谈。分子不停地做无规则运动及外力作用下的机械运动

是不同的。

（1）机械运动是宏观物体的运动，可直接观察到，而分子的热运动是

分子在不停地作无规则的运动，直接用肉眼观察不到。

（2）分子不停地做无规则运动是自发产生的，并不是在外力作用下形成

的；而机械运动则是在外力作用下的宏观物体的运动，在判断是机械运动

还是分子的热运动时应特别注意区别用机械的方法（如搅拌），或因外力

（重力、风力）使物体发生的宏观运动。如风的形成是空气的有规则的运

动，属于宏观物体的机械运动，而不是分子的运动；打扫室内卫生时，灰

尘在空气中飞舞是宏观物体（灰尘）在外力作用下的机械运动。

（3）分子运动的快慢及温度有关，温度越高，分子运动越剧烈；而机械运

动的快慢及温度无关,但及所受外力有关。

13.2内能

知识点1.内能

（1）①分子动能：分子在不停地作无规则的运动，同一切运动的物体

一样，运动的分子也具有动能。分子由于运动而具有的能叫做分子动能。

物体的温度越高分子热运动的速度越大，动能越大。

②分子势能：由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用，因而分子

具有势能叫做分子势能。

③物体的内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能及分子势能的总

和，叫做物体的内能。单位：焦耳（J）,各种形式能量的单位都是焦耳。

（2）从五个方面理解物体的内能

①内能是指物体的内能，不是分子的内能，更不能说是个别分子和少

数分子所具有的能量，而是物体内部所有分子共同具有的分子动能和分子

势能的总和。

②一切物体在任何情况下都具有内能。根据分子动理论可知，一切物体

中的分子都在不停地做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体

处于何种状态、是何形状、温度是高是低都是如此。因此，一切物体在任

何情况下都具有内能。例如，50℃的水具有内能，0C的水具有内能，-10℃

的冰仍然具有内能，只是对于同样的水，温度降低时其内能减少了而已。

③内能具有不可测量性，即不能准确知道一个物体的内能的具体数值。

④物体的内能可以发生改变，内能发生变化时，物体的表现方式有温

度改变和物态改变两种O

⑤内能是不同于机械能的另一种形式的能，机械能及整个物体的机械

运动情况有关，而内能及物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情

况有关。

(4)影响物体内能大小的因素

决定因物体内能大小的解释

素

物体的它反映了物体内部分子数的多少。在其他条件相同的情况下，分

质量子数目越多，分子动能和分子势能的总和越大。例如同样是20℃

的一桶水和一杯水，一桶水的内能就比一杯水的内能大的多。所

以，同温度、同物态、同一种物质组成的物体的内能及它的质量

有关，质量越大，内能就越大；质量越小，内能就越小

物体的它一方面反映了物体内部分子运动的剧烈程度，温度越高，分

温度子平均速度越大，分子动能就越大。另一方面，对于固体和液

体，分子平均速度越大，分子偏离平衡位置的距离也越大，也

就是热胀冷缩现象，此时物体体积变大，分子势能也变大。所以

物体的温度越高，内能越大。

物体的它反映了分子间平均距离的大小，因此分子间距离的大小变化

体积引起分子力大小的变化，从而影响到分子势能的大小，也影响

了物体内能的大小。

物质的因为不同物质的分子大小、结构不同，分子间作用力也不同，在

种类温度相同时，它们的分子动能、分子势能也不相同。

物体的物体的物态不同，其分子间的距离不同，相互作用力也不同，

物态分子势能就会不同。因此，物体的物态不同，其内能也不同。例

如，100g0℃的冰及100g0℃的水比较，冰熔化成水时需吸收热

量，故水的内能更大

知识点2.物体内能的改变

(1)热传递改变物体的内能

条件不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差

方向由高温物体转移到低温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部

分

过程高温物体一放出热量一内能减少一温度降低；低温物体一吸收热量

一内能增加一温度升高

结果不同物体或同一物体的不同部分温度升高

实质内能发生了转移，能的形式并未发生改变

(2)做功改变物体的内能

做功可以改变物体内能，对物体做功，物体的内能会增加；物体对外界

做功，物体内能会减少。

(3)热传递和做功的区别

实质条件方式(方法)举例

执

/、、、内能的不同的物体或物体热传导、热对烧红的铁块放入冷水

传转移过的不同部分之间存流、热辐射中，内能从高温铁块

递程在温度差转移到低温的水，铁

块的内能减少，水的

内能增加

他

其

做形外界对物体做功，压缩体积、摩擦打气筒打气、钻木取

能

的

式

功物体的内能增加生热、锻打物火、来回多次弯折细金

能

内

及

体、拧弯物体属丝

间

之

的

物体对外界做功，体积膨胀等装着开水的暖水瓶内

互

相

转

物体的内能减少的水蒸气将瓶盖顶起

化

m呈

来，水蒸气的内能减

少

(4)做功和热传递在改变物体内能上是等效的

改变物体内能的途径有两个：做功和热传递。一个物体内能的改变，可

以通过做功的方式，也可以通过热传递的方式来实现，即做功和热传递在

改变物体内能上是等效的。

知识点3.热量

(1)定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量用符号Q

表不。

(2)单位：热量和功都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位相

同，功的单位是焦耳，热量的单位也是焦耳，内能的单位也是焦耳，符号

是J。

(3)理解热量的概念应注意以下三点

①热量是内能转移多少的量度，是一个过程量，可以用“吸收”或“放

出”来表述

②物体放出了多少热量，内能就减少多少；物体吸收了多少热量，内能

就增加多少。但要注意，内能减少或增加并不只及放出或吸收热量有关,

做功也可以改变物体的内能。

③热量的多少及物体能量(内能)的多少、物体温度的高低没有关系。

(温度热量内能

4)

温

度

、

热

量

、

内

能

是

热

学

中

的

个

基

本

物

理

量

应

正

确

理

解

者

之

间

的

区

别

及

联

系

O

定宏观上：表示物体的冷热程度。在热传递过构成物体的所有分

义微观上：反应物体内大量分子程中，传递子，其热运动的动能

不无规则运动的剧烈程度能量的多少及分子势能的总和

同

量状态量过程量状态量

的

性

质

表可以用“降低”“升高”“降低可以用“吸可以用“有”“具有”

述至"升高到”“是”等表述收”或“放出”“改变，，“增力口”“减

等表述少”等表述

单摄氏度(℃)焦耳(J)焦耳(J)

位

关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

系变(如晶体的熔化、凝固过程)，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发生改变

易混点：内能机械能

内能及机

械能

区概念构成物体的所有分子，其热动能、重力势能和弹性势能统

别运动的动能及分子势能的总称为机械能

和

影响因物体的温度、体积、质量、物物体的质量、速度、被举高的

素态、材料等高度或弹性形变的程度

研究对微观世界的大量分子宏观世界的所有物体

象

存在条永远存在运动或在高处或发生弹性形变

件

联系物体的内能及物体的运动状态、所处的高度以及是否发生弹性

形变无关，所以具有机械能的物体同时一定具有内能，但具

有内能的物体却不一定具有机械能。

13.3比热容

知识点1.比较不同物质吸热的情况

(1)实验探究：不同物质的吸(放)热本领探究

①设计实验：在比较不同物质吸热的情况时可以采取以下两种方法：

a、选取质量相同的不同物质，让他们吸收相同的热量，比较它们升高

的温度，温度升高少的物质吸热本领强；b、选取质量相同的不同物质，使

它们升高相同的温度，比较他们吸收热量的多少，吸收热量多的物质吸热

本领强。

②实验器材及需要测量的物理量

实验器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计、天平、停表、水、煤

油等

实验需要测量的物理量：

a、用温度计测水和煤油的初温to,末温t末；b、用天评测水和煤油的

质量m；c、用停表记录加热时间t。

③实验记录表格

物质质量初温末温t末升高的温度△加热时间t/min

m/kgto/℃/℃t/℃

水

煤油

④实验过程

温度计温度计

搅拌器搅拌器

实验装置如图所示，取两只相同的烧杯分别装接电源接电源

电加热器

入500g水和500g煤油，他们的初温都及室温相同,电加热器Tn

水煤油

用相同的电加热器加热。

a、对水和煤油加热相同的时间，观察并读出温度计的示数;

b、让水和煤油升高相同的温度，记录并比较加热时间。

⑤分析论证：给质量、初温相同的水和煤油加热，是他们吸收相同的热

量(加热时间相同)，煤油的温度升的比水高；使它们升高相同的温度，对

水加热的时间更长一些，表明水及煤油的吸热本领不同。

⑥探究归纳：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不

同；质量相等的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度不同。实验说明

不同种类的物质吸热的本领不同。

注意:(1)试验中水和煤油的质量相同，而非体积相同。

(2)电加热器要放在烧杯底部，以使整杯水或煤油受热均匀。

(3)温度计的玻璃泡高度适当，全部浸入液体中且玻璃泡不能碰到容

器底、容器壁和电加热器。

(4)为了使探究结论具有普遍性，可以让几个小组选用不同的液体进

行试验，这样可以减小实验中偶然因素造成的误差，使实验结论更具有普

遍意义。

方法技巧：(1)控制变量法：本实验中,控制了水和煤油的质量、吸

收的热量相等，通过温度变化量不同，说明水和煤油的吸热本领不同；控

制了水和煤油的质量、温度变化量相同，通过加热时间(吸收热量的多少)

不同来说明水和煤油的吸热本领不同。

(2)转换法：电加热器每秒放出的热量是一定的，通电时间越长，放

出的热量越多。不考虑热损失，放出的热量全部被水或煤油吸收，故物质

吸收热量的多少就转换成加热时间的长短。

知识点2.比热容

(1)定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量及它的质

量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用符号c表示。

(2)物理意义：为了比较不同物质的吸、放热能力而引入的一个物理

量。单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量，及它温度降低1℃所

放出的热量相等，在数值上都等于它的比热容。

(3)单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(kg・℃)。有时比热容单位也

可写作J.(kg-℃)-lo

(4)五点透析比热容

①比热容是物质自身的性质之一，它反映了不同物质吸、放热本领的强

弱，比热容大的物质吸、放热本领强，比热容小的物质吸、放热本领弱。

②比热容的物理意义:如水的比热容是4.2X103J/(kg•℃),其物理

意义是：质量为1kg的水，温度升高(或降低)时，所吸收(或放出)

的热量为4.2X103Jo

③对于同一物质，比热容的数值还及物质的物态有关，在不同物态下,

比热容是不同的。如:水的比热容是4.2X103J/(kg•℃),而冰的比热容

是2.1X103J/(kg・℃).

④物物质的吸热本领物质温度改变的难易程度

质的

比热

容不

随物

质的

质量、

吸收

(或

放出）

热量

的多

少及

温度

的变

化而

变化；

只要

是相

同的

物质，

在物

态相

同时，

不论

其形

状、质

量、温

度高

低、放

置地

点如

何，

比热

容一

般都

相同。

⑤不

同物

质的

比热

容一

般不

同，

同种

物质

（物

态相

同）的

比热

容相

同

两个

角度

具体比热容大的表示吸热本领强比热容大的表示温度难改变

说明比热容小表示吸热本领弱比热容小表示温度容易改变

解释相同质量的不同物质升高相同的相同质量的不同物质吸收相等

温度，比热容越大，吸收的热量的热量，比热容越大温度升高

越多，比热容越少，吸收的热量的越少，比热容越小温度升高

越少的越多

应用某些机器设备用水做冷却剂沿海地区昼夜温差较小，内绿

地去昼夜温差较大

(5)观察下面“一些物质的比热容”表，可以发现：一些物质的

比热容c/[J・(kg«℃)-1]

①每种物质都有确定的比热容，不同物质的比热容一般不同。

②常见的物质中，水的比热容最大，是4.2X103J/(kg・℃)

③水和冰的比热容不同,说明物质的比热容及物质的物态有关。

④有个别的不同种物质(例如冰和煤油)，其比热容相同。

⑤液态物质的比热容一般比固态物质的比热容大。

(6)水的比热容较大，这一特点在日常生产生活及调节温度中具有重

要应用，其应用主要有以下两个方面：

①水的吸(放)热本领较大强，用水作为散热剂或冷却剂。

②水的温度难改变，对机器或生物体起保护作