第十三章 内 能【章末复习】（课件）（73页PPT）人教版2025-2026学年九年级物理全册

一、知识框架梳理 分子动能 分子由于做无规则热运动而具有的动能。温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子热运动的平均速度越大，分子平均动能越大。例如，在热传递过程中，高温物体的分子平均动能大，低温物体的分子平均动能小，热量会从高温物体传递到低温物体，直到二者温度相等，分子平均动能达到相同水平。 公式：单个分子动能\(E_{k}=\frac{1}{2}mv^{2}\)，物体内分子的平均动能\(\overline{E_{k}}\)与温度\(T\)成正比，即\(\overline{E_{k}}=\frac{3}{2}kT\)（\(k\)为玻尔兹曼常量）。 分子势能 分子间由于存在相互作用力（引力和斥力）而具有的势能。分子间距离\(r\)变化时，分子力做功，分子势能随之改变。当\(r = r_{0}\)（\(r_{0}\)约为\(10^{-10}m\)）时，分子力为零，分子势能最小。当\(r\gt r_{0}\)时，分子力表现为引力，分子势能随\(r\)增大而增大；当\(r\lt r_{0}\)时，分子力表现为斥力，分子势能随\(r\)减小而增大。比如压缩气体时，分子间距离减小，分子力表现为斥力，外力克服分子力做功，分子势能增大。 内能 定义：物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。一切物体，不论温度高低，都具有内能。内能是状态量，与物体的温度、体积、物质的量等因素有关。对于理想气体，分子间无相互作用力，分子势能为零，其内能只与温度和物质的量有关。 单位：焦耳（\(J\)）。 改变内能的方式 做功：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减少。例如，摩擦生热是通过做功的方式增加物体内能，气体膨胀对外做功，内能减小。做功改变内能的实质是其他形式的能与内能之间的相互转化。 热传递：热量从高温物体传递到低温物体（或从物体的高温部分传递到低温部分）。热传递的条件是存在温度差，热传递的三种方式为热传导、热对流和热辐射。热传递改变内能的实质是不同物体（或同一物体不同部分）间内能的转移。 二、重难点解析 重点 理解内能的概念，明确内能与温度、分子势能的关系，以及内能与机械能的区别。内能是微观分子层面的能量总和，机械能是宏观物体的动能和势能总和，二者本质不同。例如，静止在水平地面上的物体，机械能为零，但由于分子的热运动，其具有内能。 掌握改变内能的两种方式及其本质区别和联系。做功和热传递在改变物体内能上是等效的，但从能量转化和转移的角度有本质不同。 难点 对分子势能随分子间距离变化规律的理解。分子间引力和斥力同时存在，且随分子间距离变化的情况较为复杂，导致分子势能的变化也较难理解。可结合图像（分子力与分子间距离关系图像、分子势能与分子间距离关系图像）来辅助理解，当分子间距离在\(r_{0}\)附近变化时，重点关注分子力做功情况，进而判断分子势能的增减。 运用热力学第一定律\(\Delta U = W + Q\)（\(\Delta U\)为内能变化量，\(W\)为做功，\(Q\)为热传递）分析问题。在具体情境中，准确判断\(W\)、\(Q\)的正负号是难点。例如，外界对物体做功，\(W\)取正值；物体吸收热量，\(Q\)取正值，反之则取负值。同时要综合考虑做功和热传递对物体内能的共同影响。 三、典型例题讲解 关于内能概念的理解 例 1：下列关于物体内能的说法中，正确的是（ ） A. 物体的温度升高，它的内能一定增加 B. 物体吸收热量，它的内能一定增加 C. 温度为\(0^{\circ}C\)的物体没有内能 D. 物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 解析：温度是分子平均动能的标志，物体温度升高，分子平均动能增大，内能一定增加，A 选项正确；物体吸收热量的同时，如果对外做功，内能不一定增加，B 选项错误；一切物体都具有内能，\(0^{\circ}C\)的物体也有内能，C 选项错误；物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做功，D 选项错误。答案为 A。 ... ...