第十三章 内能

疑难解题技巧

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导

讲

义

资料来源：中学学科网

资料收集：李荣智

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第十三章 《内能》 疑难解题技巧

资料来源：物理教学云 资料收集：李荣智

一、固、液、气三态的宏观特性如何用微观特性解释?

【疑难诠释】物质的状态变化时体积发生变化，主要是由于构成

该物质的分子在排列方式上发生了变化。

分子排列 分子间作用力 体积和形状 流动性

固态物质 十分紧密 强大 体积知形状都固定 无

液态物质

位置不固定，运

动自由

比固体的小

有固定的体积，无确

定的形状

有

气态物质

极度散乱、间距

很大

极小

无固定的体积和形

状，易被压缩

有

【典例剖析】某老师在引导学生理解固体、液体和气体的微观结

构时，带领学生做游戏，用人群的分布类比物质的结构，如图所

示甲、乙、丙三种情景分别对应的是( )

A.固态、液态、气态 B.气态、固态、液态

C.液态、气态、固态 D.固态、气态、液态

解析:物质处于不同状态时，微观粒子之间的间隔不同，当微观

粒子之间的间隔很大时表现为气态，较大时表现为液态，很小时

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表现为固态，因此甲、乙、丙三种情景分别对应的是固态、气态、

液态。故选：D。

二、破镜为何不能重圆?

分子间的作用力是短程力，当分子间的距离超过 109m 时，分

子之间作用力十分微弱，可忽略不计，镜块间的距离远大于分子

之间的作用力的作用范围，镜子不能因分子间作用力而结合在一

起。

【典例剖析】破镜难重圆，其原因主要是( )

A.玻璃太光滑，玻璃分子之间始终不能靠近

B.玻璃打碎后，分子间引力消失了

C.玻璃分子之间只有斥力，没有引力

D.打碎的玻璃片距离太大，大于分子间发生相互吸引的距离

解析:破镜不能重圆，是因为玻璃的硬度大，玻璃放在一起不容

易发生形变，玻璃分子间的距离不能达到小于分子直径的 10 倍的

程度，超出了分子力的作用范围，故无法产生引力。故选：D

三、内能与机械能有何不同?

机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它

的大小与机械运动有关；内能是微观的，是物体内部所有分子做

无规则运动的分子动能和分子势能的总和，内能大小与分子做无

规则运动快慢（温度）及分子作用力有关。这种无规则运动是分

子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。

【典例剖析】下列关于内能的说法中正确的是( )

A.0℃的物体没有内能

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B.物体具有内能，也可以同时具有机械能

C.具有机械能的物体不一定具有内能

D.物体内能大小与温度无关

解析:A、物体的分子都在永不停息地做无规则运动，即一切物

体都有内能，故 A 错误；

B、一切物体具有内能，物体可以发生机械运动，则可以同时

具有机械能，故 B 正确；

C、运动的物体有机械能，也有内能，故 C 错误；

D、物体温度升高，内能增大，故 D 错误。

四、如何识别分子热运动?

分子的运动只能通过一些现象表现出来，而不能用眼睛直接观

察到，肉眼能直接看见的运动都不是分子的运动。不要把宏观微

小颗粒的机械运动或物质发生的化学变化以及生物体的生长误认

为是分子的运动。如：扫地时看到的灰尘飞扬是机械运动，铁生

锈是化学变化，树木的升高是生物体的成长过程，不是分子运动。

【典例剖析】下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的

是( )

A.冬天，雪花纷飞 B.八月，桂花飘香

C.扫地时，灰尘漫天飞 D.擦黑板时，粉笔灰在空中飞舞

解析:A、雪花纷飞是物体的机械运动，不是分子的运动。故 A

不符合题意；

B、花香分子不停地做无规则运动，分子运动到空气中，人们

就闻到了桂花的香味，故 B 符合题意；

C、灰尘满天飞是物体的机械运动，不是分子的运动，故 C 不

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符合题意；

D、粉笔灰在空中飞舞属于物体的机械运动，不是分子的运动，

故 D 不符合题意。故选 B。

五.如何辨析温度、热量和内能?

【疑难剖释】（1）正确理解温度、内能、热量的含义，温度和内

能是状态量，而热量是过程量。热量伴随着热传递的产生而出现、

终止后消失；物体本身并没有热量，不能说某个物体“具有”或

“含有”热量，更不能说“比较”两物体热量的多少，只能说物

体“吸收”或“放出”了热量。

（2）明确内能与温度的关系：对同一物体而言，温度升高，

内能增加，注意内能大小还与分子个数（即物体的质量）和分子

间作用力有关。

（3）准确把握三者的联系：物体吸收(放出)热量，内能增加(减

小)，但温度不一定升高(降低)。如晶体熔化与液体沸腾时，虽吸

热但温度不变；反之，物体温度升高(降低)，内能增加(减小)，但

不一定吸(放)热，因为可能通过做功改变内能。

【典例剖析】关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）

A.物体的温度升高，内能增大

B.物体的温度越高，所含的热量越多

C.物体内能增大，一定从外界吸收热量

D.物体的温度不变，其内能就一定不变

解析:A、物体温度升高，分子运动加剧，所以内能增加，故 A

正确；

B、热量是一个过程量，不能用含有、具有等来修饰，故 B 错

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误；

C、物体内能增大可能是吸收了热量，也可能是外界对它做了

功，故 C 错误；

D、物体的温度不变，其内能可能不变，也可能增加，如晶体

熔化时，吸热但温度不变，内能增加，故 D 错误。故选 A。

六.如何正确计算与热量有关的计算题?

【方法技巧】利用热量公式进行计算要注意以下几点：

(1)公式中各物理量单位要统一。Q-热量-焦耳(I)；c-比热容焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃))；m-质量-千克(kg)；t-末温-摄氏度

(℃)； t0-初温-摄氏度(℃)；

(2)公式只适用于物质的状态无变化时升温(或降温)过程中吸

收(或放出)的热量；

(3)明确“升高了”与“升高到”或“降低了”与“降低到”的

含义，升高了(或降低了)多少摄氏度是指温度的变化值，用△t 表

示，而升高到(或降低到)是指末温；

(4)温度不同的两个物体相互接触后将会发生热传递现象。若不

计热量的损失，则当两物体达到热平衡状态时，它们的温度相同，

且高温物体放出的热量等于低温物体所吸收的热量，即: Q 吸=Q

放。

注意：用公式求液体温度时，一定要注意一标准大气压下的液

体的沸点。若求出水的温度为 105℃，但最终结果应该是 100℃。

【典例剖析】

例 1、将质量是 0.5kg 的水加热，使它的温度从 20℃升高到

60℃，需要吸收的热量是[c 水=4.2×103J/(kg℃)( )

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A.4.2×104J B.1.26×104J

C.8.4×104J D.8.4×107J

解 析 :Q 吸 =cm · △ t=4.2 × 103J/(kg ℃ ) × 0.5kg × (60 ℃

-20℃)=8.4×104J。

故选 C。

例 2、质量和初温度都相同的水和铜块，分别吸收相同的热量

后将铜块投入水中(c 水>c 钢，不计热损失)，则( )

A.水的温度升高，铜块的温度降低，且水升高的温度和铜块降

低的温度相同

B.水的温度降低，铜块的温度升高，且水降低的温度和铜块升

高的温度相同

C.水的温度升高，铜块的温度降低，且水增加的内能和铜块减

少的内能相同

D.水的温度降低，铜块的温度升高，目水减少的内能和铜块增

加的内能相同

解析：质量和初温都相同的水和铜块，当它们吸收相同的热量

后，由 Q 吸=cm·△t 可知，比热容越大，升高的温度越小，由于水

的比热容大，所以水升高的温度小，由于初温相同，所以水的末

温低。根据热传递的条件，所以质量和初温都相同的水和铜块，

当它们吸收相同的热量后，再将铜块投入水中，热量由高温的铜

传给低温的水。故铜块内能变小，水的内能增大，因不计热损失，

则水增加的内能和铜块减少的内能相同。故 C 正确，ABD 错误。

例 3、将质量为 140 克的铁块放在 1 标准大气压下沸水中加热

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一段时间后取出，把它放在温度为 5℃的水中，发现水温上升 10℃，

则铁块放出多少热量?水的质量为多少?[已知铁的比热容为0.45×

103J/(kg·℃)]。

解析：将质量为 140 克的铁块放在 1 标准大气压下沸水中加热

一段时间后取出，此时铁块的温度为 100℃，把它放在温度为 5℃

的水中，发现水温上升 10℃，则此时水的温度为 5℃+10℃=15℃，

铁块放出的热量：Q 放铁=C 铁 m 铁·△t 铁=0.45×103J/(kg℃)×

0.14kg×(100℃-15℃)=5.355×103J

由 Q 吸水=Q 放铁=5.355×103J

由Q 吸水=c 水 m 水·△t 水可得，?水

=

5.355×103?

4.2×103?/(??∙℃)×15℃

= 0.1275??

七、如何利用水的比热容大解释生活中现象?

【方法技巧】对水的比热容大的理解：相同质量的水和其它物质

比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少。升高

或降低相同的温度，水吸收或放出的热量多。

【典例剖析】

例 1、烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，海水却

很凉爽；傍晚，沙子很宽凉了，但海水却仍然暖暖的。同样的日

照条件下，沙子和海水的温度不一样的原因是( )

A.沙子密度比海水的密度大

B.沙子的比热容比海水的比热容大

C.沙子的比热容比海水的比热容小

D.沙子的质量比海水小

解析:海水比沙子的比热容大，因此，相同质量的海水和沙子，

在吸收相同的热量时，沙子温度高，海水温度低，故 C 符合题意。

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例 2、由于水的比热容比沙石或干泥土的比热容大，所以在沿

海地区陆地表面的气温比海面的气温昼夜变化显著。因此( )

A.白天和夜晚，风都是从陆地吹向海面

B.白天和夜晚，风都是从海面吹向陆地

C.白天，风是从陆地吹向海面；夜晚，风是从海面吹向陆地

D.白天，风是从海面吹向陆地，夜晚，风是从陆地吹向海面

解析：水的比热容比泥土沙石的大，白天太阳照射时，水面温

度上升得慢，陆地温度上升得快，热空气上升，海面的冷空气向

陆地补充，风从海面吹向陆地；晚上，气温下降，水面温度下降

得慢，温度高一些，热空气上升，陆地的冷空气向海面补充，风

从陆地吹向海面。因此，在海岸附近形成的一种有日变化的风系。

在基本气流微弱时，白天风从海上吹向陆地，夜晚风从陆地吹向

海洋，前者称为海风，后者称为陆风，合称为海陆风。综上所述，

只有 D 的说法是正确的。

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