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第2节 内能
第十三章 内能
1.知道内能的定义,能简单描述内能和温度的关系。
2.理解改变物体内能的两种方法,并且尝试解决实际问题。
3.经历观察物体内能和做功的转化关系的过程,提高分析问题的能力。
学习目标
整
运动着的足球具有动能
运动的分子也具有动能
弹簧发生弹性形变时具有弹性势能
相互作用的分子也具有势能
一、内能
分子动能
分子势能
物体内部所有的分子动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
单位:焦耳(J)
想一想
2、比较静止在地面上的球和运动在空中的球所具有的机械能和内能。
1、内能与机械能是一回事吗?
内能的大小跟分子的热运动和分子间相互作用有关,与物体是否做机械运动无关;机械能跟机械运动有关,故两者不是一回事
静止在地面上的球没有机械能,运动在空中的球具有机械能;但无论在地上还是在空中,都具有内能
内能不同于机械能
一切物体无论温度高低,都有内能
哪些物体具有内能?
猜一猜:内能的大小可能跟哪些因素有关
温度较低
温度较高
哪种情况下内能比较大?为什么?
相同质量的热水和冷水具有的内能是否相同?
内能的大小可能跟哪些因素有关
(3) 5千克0摄氏度的冰融化成0摄氏度的水时内能是否改变
(2)一杯75℃的水比一桶20℃的水的内能大吗?为什么?
影响内能大小的因素
★物体温度
同一物体,温度越高,内能越大。
★物体质量
同种物质,相同温度,质量越大,内能越大。
★物质状态
物体的温度、质量、状态均不同时,无法比较内能的大小。
反馈练习1
1.关于有关物体内能的叙述,正确的是( )
A.温度低的物体比温度高的物体内能小 B.当物体的温度降到0℃时,它的内能为零
C.物体由静止到运动,它的内能将增大 D.物体的温度升高时,它的内能随着增大
2.下列关于内能与机械能的关系的说法中,正确的是( )
A.一切物体都有内能和机械能 B.物体的机械能越大,内能就会越大
C.物体质量越大,内能就会越大 D.内能和机械能都是能量,都能做功
3.一个分子具有的动能和势能叫做物体的内能。( )
4.物体内部所有分子无规则运动的动能之和叫内能。( )
5.一个物体温度升高了,则它的内能增大了。( )
6.物体运动得越快,它的内能越大。( )
D
D
×
×
√
×
普通的一根铁丝,我们能通过哪些方法使它的温度升高?(即使它的内能增加)
A、放在太阳下晒 B、在石头上摩擦
C、放在热水中烫 D、放在火上烧
E、用锤子敲 F、放在手中捂
G、用力反复弯折
二、改变内能的方法
A、放在太阳下晒
C、放在热水中烫
D、放在火上烧
F、放在手中捂
热传递
B、在石头上摩擦
E、用锤子敲
G、用力反复弯折
做功
结论:做功和热传递都能改变物体的内能
A.物体吸热
内能增加
B.物体放热
温度升高
温度降低
内能减少
(1)讨论:热传递改变内能的实质是什么
内能发生转移
高温物体
低温物体
转移到
(不同物体之间)
高温部分
低温部分
(同一物体之间)
内能改变多少可用传递的热量的多少来量度.
(3)想一想:热传递的条件?
(2)思考:内能改变多少可以用什么来量度呢?
存在温度差
1.热传递改变内能
通过做功使物体温度升高,内能增大
摩擦生热
(1)擦燃火柴时,火柴的温度 ,内能________。这是通过 的方式 改变
火柴的内能。
增大
(2)将金属块在砂石上迅速地来回
摩擦,金属块和砂石的温度 ,
内能 ,这是通过 的方式
改变物体的内能。
升高
增大
升高
做功
做功
生活中的物理
能的转化关系:
对物体做功
外界消耗机械能
机械能转化为内能
物体对外做功
外界获得机械能
内能转化为机械能
思考:做功改变内能的实质是什么
内能和其他形式的能之间相互转化
小结:改变物体的内能方式
方式
内能如何变化
能的种类是否改变
如何量度改变了多少
热
传
递
做
功
物体吸收热量,内能_____;物体放出热量,内能_____。
对物体做功,物体内能会_____;物体对外做功,本身内能_____。
不变
内能的转移
改变
其他形式能与内能相互转化
热量的多少
做功的多少
热传递和做功改变物体内能是等效的
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势
能的总和。内能只能说“有”,不能说“无”。只有当物体内能改变,并与做功或热传递相联系时,才有数量上的意义。
2. 温度表示物体的冷热程度,从分子动理论的观点来看
,温度是分子热运动激烈程度的标志,对同一物体而言,
温度只能说“是多少”或“达到多少”,不能说“有”“没有”或“含有”等。
三、温度,热量与内能区别
3. 热量是在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少,其实质是内能的变化量。热量跟热传递紧密相连,离开了热传递就无热量可言。对热量只能说“吸收多少”或“放出多少”,不能在热量名词前加“有”或“没有”“含有”。
反馈练习2
1.关于温度、热量、内能的关系,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体的内能一定比温度低的物体的内能大
B.温度高的物体一定必温度低的物体的热量多
C.物体的温度升高,它的内能一定增大
D.物体的温度升高,一定时从外界吸收了热量
2.钻木取火,钻头克服摩擦对木头做功,木头温度升高,分子无规则运动的动能增加,它的内能增大。( )
3.扣动枪的扳机,撞针撞击引爆装置而对它做功,它的内能增加,温度升高,引爆。( )
4.把两块冰相互摩擦,对两块冰做功,冰的温度未升高,分子无规则运动的动能未改变,但是冰上滴下水,可见内能未增大。( )
5.用锤头打击钉子,钉子冒出火星,是做功增加物体内能的一个实例。( )
C
√
√
×
√
小结
内能 类比法 类比动能、弹性势能引入分子动能、分子势能
分类法 改变内能的方法
等效法 改变内能两种方法等效
本节的科学方法总结
1.如右图所示,试管内装有水,用塞子塞紧,用酒精灯给试管加热,一段时间后塞子从试管口跳起来时,试管口附近有水滴出现。这是由于试管内气体对瓶塞__________,气体内能___________,温度 ,使水蒸气在试管口附近________所致。
减小
做功
降低
液化
达标检
2、下列关于物体内能的说法中正确的是( )A.物体运动速度越大,内能越大 B.静止的物体没有动能,但有内能C.内能和温度有关,所以0℃的水没有内能 D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大
B
3、下列关于温度,内能和热量的说法中正确的是
( ) A. 物体吸收热量,温度不一定升高B. 凡是物体温度升高,就一定吸收热量,没有其他方法和途径。C. 热量总是从内能大的物体传到内能小的物体。D. 物体的温度升高,内能不一定增加。
A