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第一课时 内能及内能改变
弹簧形变时具有势能
运动的物体具有动能
宏观物体的动能和势能统称为机械能
宏观物体的机械运动
机械能(动能和势能)
3.2
分子在不停的做无规则运动(即热运动)也具有动能。
分子之间有引力和斥力。
互相吸引或排斥的分子也具有势能
物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能。
内能
3.5
物体内部所有分子的热运动
因为物体内的分子永不停息地做无规则运动。
温度很高,分子热运动剧烈,它具有内能。
温度虽低,其内部分子仍在做热运动,它也具有内能。
一切物体,不论温度的高低,都具有内能。
一、内能的影响因素
内能与哪些因素有关呢?
1.物体温度越高,内能就越大。
物体温度降低时内能减小,温度升高时内能增加;
2.温度是物体内部大量分子无规则运动剧烈程度的标志。物体内能是否变化,可以从温度是否变化来反映。
一个物体温度升高时
分子动能增大
它的分子运动速度加快
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
它的内能就会增加
一个物体温度降低时
它的内能就会减少
一、内能的影响因素
温度 ℃
36
40
44
48
52
56
60
62
0
1
2
3
4
5
6
时间/分
海波的熔化图像
A
B
C
D
AB:海波吸热,内能增加,温度升高
仍然是固态
BC:熔化过程,海波吸热,内能增加,但温度不变(48℃),为固液共存态
CD:吸热,内能增加温度升高,为液态
特别说明:反过来,物体内能改变时,温度不一定改变。
例 关于内能和温度,下列说法正确的是 ( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度高的物体,内能一定大
C.物体内能增加,温度一定升高
D.物体温度升高时内能增加
D
一切物体都有内能
温度高的物体,但质量小,内能不一定大
晶体熔化过程中,质量、温度不变,但吸热,故内能增加且温度不升高
例 下列说法正确的是( )
A.-10℃的冰既没有机械能,也没有内能
B.静止的汽车一定没有机械能,但有内能
C.在空中飘动的白云只有机械能,没有内能
D.静止的汽车可能没有机械能,但一定有内能
D
一小杯水和一大桶水,它们的温度相同,它们的内能是否相同?如果不同,哪一个内能大?
不同,一大桶水内能大。
物体的内能还跟分子数的多少有关
物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能。
一、内能的影响因素
思考:
(1)0℃冰的内能为零 ( )
(2)机械能为零的物体,内能一定为零 ( )
(3)物体的温度升高,内能一定增加 ( )
(4)温度高的物体,内能一定大 ( )
(5)物体吸收热量,内能一定增加 ( )
×
×
√
×
√
分子数的多少
下列关于内能的改变说法是否正确
①对同一个物体,温度升高,分子热运动加快,内能增大。
物体温度降低,分子热运动减慢,内能减少。
由于物体的内能与温度有关,因此内能也俗称为热能。
一、内能的影响因素
②物体的内能还与物体内所含的分子数,即物质多少有关。
所以高温物体的内能未必比低温物体的多,炽热的钢水不一定比寒冷的冰雪的内能多。
③与物体的体积与形状有关。
物体的体积与形状改变时,使物体内部分子间的相互作用力及相对位置发生变化,从而使分子势能变化,也就引起内能的变化。
④与物体状态和种类有关
当物质的状态发生变化,分子间距也会发生变化,则分子间相互作用力的强弱也会变化,所以分子间势能发生变化,内能也变化。
一、内能的影响因素
3. 下列关于内能的说法正确的是 ( )
A.具有机械能的物体不一定具有内能
B.物体温度不变,内能一定不变
C.物体没有吸热,内能一定不变
D.在温度、状态和物质种类均相同的情况下,物体的质量越大,内能越大
D
冬天双手感觉很冷,如何让双手暖和起来?
内能的增加
能量的转移
能量的转化
做功
热传递
二、物体内能的改变——热传递
从能的转移看,热传递实质上是内能从高温物体传递到低温物体(不同物体间),或从同一物体的高温部分传递到低温部分(同一物体的不同部分)的过程。
物体之间有温度差。
热传递的条件
01
传递方向
02
从高温物体向低温物体传递。
热传递的实质
03
旧知新解——吸热与放热
热量[Q]
内能转移的多少
热量、功、能量的单位都是焦耳[J]
物体从外界吸收多少热量,内能就增加多少;
物体向外界放出多少热量,内能就减少多少。
热量是一个过程量,不能说一个物体“具有”“含有”热量,应该说“吸收”或“放出”热量。
二、物体内能的改变——热传递
① 火柴为什么会掉下来?
② 金属丝的内能为什么会增大?
③ 金属丝上各部分是不是同时达到相同温度的?为什么?
④ 这个实验中的内能转移与手捂热水袋时的内能转移有什么不同
现象:用酒精灯加热金属棒,棒的一头预先用蜡粘着的火柴会依次落下
例 【多选】下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )
A.物体温度升高,它的内能一定增加
B.物体从外界吸收了热量,温度一定升高
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.热传递过程中,热量总是从高温物体传递至低温物
体
AD
二、物体内能的改变——做功
4.【多选】在下列选项中,物体内能的改变是通过做功实现的是( )
A.在炎热的夏天,在啤酒中放入一些冰块,啤酒变凉
C.行驶的汽车,轮胎会变热
B.太阳能热水器水箱中的水被晒热
D.划火柴,火柴燃烧
CD
克服摩擦力做功
机械能转化为内能
二、物体内能的改变——做功
从能量的转化看,通过做功改变物体的内能,实质上是其他形式的能量与物体内能相互转化的过程。
如图所示,取一个配有活塞的厚玻璃筒,筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花。快速压下活塞,观察棉花能否燃烧起来。
二、物体内能的改变——做功
活塞对筒内气体做功
机械能转化为内能
现象:
操作:
迅速下压活塞
硝化棉燃烧
外界对气体做功(压缩气体),
筒内气体内能增加
筒内气体温度升高
达到硝化棉燃点
分
析
解释
◆
◆
◆
气体内能增加。
1.如图所示,在吸滤瓶内装入少量的水(或高锰酸钾溶液),并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气,当塞子跳出时,观察瓶内变化。
二、物体内能的改变——做功
当塞子跳出时,看到瓶口有白雾出现。
烧瓶内气体推动瓶塞做功
内能转化为机械能
现象:
操作:
向瓶内打气
瓶塞跳起,瓶内出现“白雾”
气体对外界做功(气体膨胀),
瓶内气体内能
瓶内气体温度降低
分
析
解释
◆
◆
◆
◆
水蒸气液化为
小水滴
气体内能减少。
减少
(1)请说出“当瓶内气体把塞子弹出时”这个过程的能量转化情况是什么?
1.老师在做“向装有少量水的瓶子
内打气”的实验过程中,不断的向瓶
内打气,使得瓶内的水蒸气气压增大,
水蒸气的内能 (填“增加”或
“减少”),温度 (填“升高”
或“降低”)。当瓶塞跳起来时,可以看到瓶内出现 ,这是因为瓶内气体对瓶塞 ,内能 (填“增加”或“减少”),温度 (填“升高”或“降低”), 水蒸气 而成小液滴。
增加
升高
白雾
做功
减少
降低
液化
“白雾”出现后,立即塞上瓶塞,继续打气。
进一步实验探究
( )转化为( )
现象:
操作:
继续向瓶内打气
瓶内“白雾”消失。
瓶内气体( )
小水滴汽化为( )
分
析
◆
◆
◆
内能增加
机械能
内能
水蒸气
外界对气体做功,
气体内能增加。
瓶内气体( )
温度增加
◆
大量实验表明,做功是改变物体内能的一种途径。
外界对物体做功,物体的内能就增大,表明机械能转化成了内能;
物体对外界做功,物体的内能就减少, 表明内能转化为机械能。
二、物体内能的改变——做功
改变物体内能的方法有两种:
做功和热传递。这两种方法对改变物体的内能是等效的,人们无法根据结果来判断内能是通过哪种方法改变的。
homework
1.练习卷(指定题目)
2.作业本A.p43-45
3.订正昨天的练习卷——滑轮与滑轮组(共享文件夹)