分子動(dòng)理論知識(shí)告訴我們：物體內(nèi)部的分子不停地做著無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的分子具有動(dòng)能；分子間有距離，相互間也存在著作用力，所以分子也具有勢(shì)能。物理學(xué)中把物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。由于分子是在物體內(nèi)部自身不停地運(yùn)動(dòng)，跟物體的整體運(yùn)動(dòng)無關(guān)，所以內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。
為了進(jìn)一步學(xué)習(xí)和把握內(nèi)能，下面我們通過三個(gè)問題來進(jìn)行深入探討。
一、什么樣的物體具有內(nèi)能？
內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能的總和。由于物體由分子組成的，分子又在不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此一切物體，不論溫度高低、質(zhì)量大小、運(yùn)動(dòng)與否、狀態(tài)如何，都具有內(nèi)能。如0℃水具有內(nèi)能，100℃的水具有內(nèi)能，0℃的冰也具有內(nèi)能，-10℃的冰也具有內(nèi)能。
例1．下列關(guān)于內(nèi)能的說法正確的是（ ）
A．靜止在地面的冰塊沒有內(nèi)能，鍋爐內(nèi)沸騰的水有內(nèi)能
B．空中飛行的飛機(jī)有內(nèi)能，地面靜止的火車沒有內(nèi)能
C．物體具有內(nèi)能也一定具有機(jī)械能
D．物體具有機(jī)械能一定也具有內(nèi)能
解析：靜止在地面的冰塊、火車都是由大量的分子組成的，這些分子在物體內(nèi)不停地做著無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且分子之間也存在作用力，因此它們都具有內(nèi)能，與物體的溫度、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、高度等無關(guān)；一切物體都具內(nèi)能，但是當(dāng)這個(gè)物體整體既沒有運(yùn)動(dòng)，也沒有被舉高，也沒有發(fā)生彈性形變時(shí)，這個(gè)物體就不具有機(jī)械能。如果這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)了、或被舉高了、或發(fā)生了彈性形變，它在具有機(jī)械能的同時(shí)一定具有內(nèi)能。
答案：D
二、影響內(nèi)能大小的因素有哪些？
擴(kuò)散現(xiàn)象告訴我們：同一種物體，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，因此影響內(nèi)能的主要因素是物體的溫度。在其他條件都相同的情況下，溫度越高，物體具有的內(nèi)能越大。
而在相同溫度下，分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度是相同的，而質(zhì)量大的物體擁有的分子數(shù)目比質(zhì)量小的物體擁有的分子數(shù)多，因此擁有的內(nèi)能也越多。即在其他因素都相同的條件下，質(zhì)量越大，物體具有的內(nèi)能就越大。
例2：實(shí)驗(yàn)探究和推理都是科學(xué)研究的基本方法比如科學(xué)猜想，往往是以一定的事實(shí)和已有知識(shí)為依據(jù)，通過推理而提出來的
（1）用放大鏡觀察素描炭筆的筆跡，觀察到微小的顆粒；麥粒碾成面粉，面粉揉成面團(tuán)……大量類似事實(shí)，為我們想象物質(zhì)的結(jié)構(gòu)模型提供了依據(jù)，終于認(rèn)識(shí)到：_______是由大量分子構(gòu)成的。向冷、熱不同的清水中各滴一滴墨水，觀察到墨水?dāng)U散的快慢不一樣……大量類似現(xiàn)象使我們推想到：分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的快慢與_______有關(guān)
�。�2）物理學(xué)把“物體內(nèi)所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能”，請(qǐng)你根據(jù)這個(gè)意思，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，就“影響物體內(nèi)能大小的因素”提出合理猜想、給出推理性結(jié)論、說明推理依據(jù)（參照示例）：
示例：①物體內(nèi)能的大小可能與物體的溫度有關(guān)。推理性結(jié)論；一個(gè)物體的溫度越高，內(nèi)能越大。推理依據(jù)：溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越快，分子動(dòng)能越大
�、谖矬w內(nèi)能的大小還可能與物體的______________有關(guān)。推理性結(jié)論：_______
推理依據(jù)：_______
解析：（1）根據(jù)分子動(dòng)理論知識(shí)，物質(zhì)由分子組成的；向冷、熱不同的清水中各滴一滴墨水，可看到熱水中墨水?dāng)U散得快一些，擴(kuò)散得快慢反映了分子運(yùn)動(dòng)的快慢，擴(kuò)散得快，說明分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。（2）影響物體內(nèi)能的因素除了溫度以外，主要應(yīng)該考慮質(zhì)量，因?yàn)樵谄渌蛩叵嗤臈l件下，物體質(zhì)量越大，擁有的分子數(shù)目就越多。
答案：（1）物質(zhì) 溫度 （2）質(zhì)量 質(zhì)量越大，物體的內(nèi)能越大 物體質(zhì)量越大，物質(zhì)的分子數(shù)目就越多，所有分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和就越大
三、怎樣改變物體的內(nèi)能？
把兩個(gè)溫度不同的物體互相接觸，低溫物體溫度升高，內(nèi)能增大，溫度高的物體溫度降低，內(nèi)能減小，這個(gè)過程叫做熱傳遞，熱傳遞改變著物體內(nèi)能，其實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，而不是溫度轉(zhuǎn)移。
在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。顯然熱量與內(nèi)能是有區(qū)別的，熱量特指在熱傳遞過程中傳遞的那部分內(nèi)能。討論熱量的前提是發(fā)生熱傳遞，而發(fā)生熱傳遞的條件是物體或物體之間存在溫度差。同時(shí)注意：物體吸熱時(shí)內(nèi)能增加，但溫度不一定升高；物體放出熱量，內(nèi)能減少，但溫度不一定降低。
另一種改變內(nèi)能的方式是做功：對(duì)物體做功，物體內(nèi)能增加；物體對(duì)外做功，物體內(nèi)能減少。做功的實(shí)質(zhì)是機(jī)械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化。
兩種方式改變物體內(nèi)能是等效的。
四、小試身手：（說明：對(duì)內(nèi)能知識(shí)的考查一般也是圍繞著上述3個(gè)問題進(jìn)行）
1．（多選）關(guān)于物體內(nèi)能的下列說法，正確的是（ ）
A．曬太陽使身體變暖，是通過熱傳遞改變內(nèi)能的
B．熱量總是由內(nèi)能大的物體傳遞給內(nèi)能小的物體
C．一塊０℃的冰融化成０℃的水，內(nèi)能增加
D．物體吸收熱量，內(nèi)能變大，溫度一定升高
2．下列關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量的說法，正確的是（ ）
A．物體溫度越高，它的熱量就越多
B．要使物體內(nèi)能增加，一定要吸收熱量
C．要使物體內(nèi)能增加，一定要對(duì)物體做功
D．物體溫度升高，它的內(nèi)能一定增加
參考答案：1.AC 2.D
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