(共24张PPT)
第一节 认识内能
知识回顾
1.动能:物体由于 而具有的能。
2.势能:物体由于 或发生 而具有的能。
3.分子动理论:物质是由分子构成的,分子在远不停息地做
、分子间有相互作用的 和 。
运动
被举高
4.温度:反映物体冷热程度的物理量;物体的温度越高,分子运动越 。
弹性形变
无规则运动
引力
斥力
剧烈
分子有能量吗?
思考
一、什么是内能
运动着的篮球具有动能
运动着的分子具有动能
自由下落的苹果和地球相互吸引具有势能
相互吸引的分子
也具有势能
被压缩的弹簧各部分相互排斥具有势能
相互排斥的分子
也具有势能
把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
小结
一切物体无论温度高低都具有内能。
思考
一杯水的温度升高了,内能有没有变化?
分析:同一物体温度越高,分子的无规则运动就越剧烈,分子动能越大,组成物体的所有分子的动能和增加,物体的内能增大。
思考
温度相同的一盆水和一杯水比较,哪个物体内能大?
分析:温度相同,分子运动快慢相同,但一盆水的分子数目多,而内能是所有分子动能和分子势能的和,所以,一盆水的内能大。
思考
质量相同的0℃水和0℃冰,哪个物体内能大?
0℃水
0℃冰
质量相同
分析:当冰熔化时,需吸收热量,分子无规则运动加快,内能增加,但温度保持不变;当水凝固时,需放出热量,内能减少,温度不变。所以内能的多少还与物体的状态有关。
思考
物体的内能大小与哪些因素有关?
1.温度
分子无规则运动的剧烈程度
分子动能
2.体积 和状态
分子间的距离
分子间的作用力
分子势能
3.质量
分子个数
内能与机械能的区别
思考
1.机械能:物体动能、势能之和。 与整个物体的机械运动情况有关,一个物体的机械能可以是零,大小可以测量;影响其大小的因素:物体的质量、速度、形变量、被举高的高度等。
2.内能:物体内部所有分子的动能、势能之和。与物体内分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,一个物体内能不为零,且不可测量。影响其大小的因素:分子数目、温度等。
思考
二、怎样改变物体的内能
这根铁丝,你能通过哪些方法使它的温度升高?
(使它的内能增加)
使铁丝温度升高
1.用火烧
2.太阳晒
4.用手焐
3.放在热水中
用高温物体使铁丝温度升高
热传递
5.石头上摩擦
6.用锤敲
7.反复弯折
温度升高的过程,伴随着力和运动
做功
活动1
用做功的方式改变物体的内能
点击下方图片观看视频——运动的砂轮
点击下方图片观看视频——压缩空气做功
(1)把刀放在磨刀石上打磨时,刀和磨刀石的温度升高,内能增加。
(2)压缩气体做功使气体内能增大温度升高,达到棉花燃点,所以燃烧。
结论:这说明通过做功的方式可以改变物体的内能。
用热传递的方式改变物体的内能
活动2
热传递的方式有:传导、对流、辐射。
做功改变物体内能的实质是什么?
思考
分析:外界对物体做功,物体温度升高,内能增加;
物体对外界做功,物体温度降低,内能减少。
结论:外界对物体做功:机械能转化为内能。
如:摩擦生热、压缩气体做功(打气筒的使用)
物体对外界做功:内能转化为机械能。
如:气体膨胀(蒸汽机)
高温物体
分析
低温物体
接触
内能减少
温度上升
温度下降
内能增加
传递
热传递的实质是:内能的转移
综上所述,改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,它们在改变物体内能上是等效的。
内能的单位和功的单位一样都是焦耳(J)
用热传递的方式改变物体的内能,就是一个物体的一部分内能转移给另一个物体,或者是内能从同一物体的高温部分转移到低温部分
小结
点击下方图片观看视频——认识内能的改变
1.三杯已知质量和温度的水如图所示,这三杯水的内能( )
A.甲最多 B.乙最多 C.丙最多 D.一样多
练一练
C
解析:内能是指物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和,物体的温度越高,分子运动越剧烈;物体的质量越大,分子个数越多;所以内能与物体的温度及质量有关。
2.关于内能,下列说法中正确的是( )
A.0°C的物体没有内能
B.物体内能大小与温度无关
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.物体具有内能,也可以同时具有机械能
D
解析: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,A错误;同一物体,物体温度升高,内能增大,B错误;运动的物体有机械能,也有内能,C错误;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,D正确。
3.下列事例中,改变物体内能的方式与其它三项不同的是( )
A.用热水袋暖手,手的温度升高了
B.用锯子锯木头,锯条变热了
C.把生红薯放在烤炉里,红薯被烤热变熟了
D.把冰块放在饮料中,饮料的温度降低了
B
解析:用热水袋暖手,手的温度升高,通过热传递改变物体的内能;用锯子锯木头,锯条克服摩擦力做功,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能;把生红薯放在烤炉里,红薯被烤热变熟,红薯从烤炉上吸收热量,通过热传递的方式改变物体内能的;把冰块放在饮料中,冰块从饮料中吸收热量,通过热传递的方式改变物体内能的。
认识内能
内能
做功
影响内能的因素
分子的个数及质量
分子的动能(与物体的温度有关)
分子的势能(与体积、状态有关)
改变内能的方式
课堂小结
热传递
所有分子动能与分子势能之和