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第3节 内能及其改变
九年级
初中物理
第十九章 热和能
1.掌握内能的概念及单位,知道决定内能的相关因素。
学习目标
2.知道改变内能的两种方式。
3.理解热量的概念及单位,了解内能与热量的区别。
内能
知识点一
运动着的足球具有动能
运动着的分子也具有动能
分子做无规则运动而具有的能叫分子动能。
类比
类比
弹簧形变时具有势能
互相吸引或排斥的分子也具有势能
由于分子间存在着相互作用而具有的能叫分子势能。
注意:内能是不同于机械能的另一种形式的能。
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫物体的内能。内能的单位是焦耳(J),各种形式能量的单位都是焦耳。
内能=分子动能+分子势能
1.内能的概念
比较项 定义 存在情况 研究对象 相关因素
机械能
内能
物体动能和势能
的总和
可以为零
宏观物体
质量、速度、高度、弹性形变量等
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
不能为零,
自然界中的
一切物体都
具有内能
微观粒子
质量、状态、温度等
2.内能与机械能的对比
一个物体温度越高
组成这个物体的所有分子的动能总和越大
这个物体的内能也就越大
物体内部分子的无规则运动就越剧烈
分子动能就越大
3.内能与温度的关系
下列说法正确的是( )
D
A. 温度为0 ℃的物体没有内能
B. 温度高的物体内能一定大
C. 物体的内能增加,它的温度一定升高
D. 以上说法都不正确
典例1
解析:一切物体,无论温度高低,都具有内能,选项A错误。内能的多少并不能简单地由温度高低来判断,温度虽高,但如果分子数少,内能也不一定大,选项B错误。物体的内能增加,温度不一定升高,如冰在熔点熔化成同温度的水,温度保持不变,但内能增加,故C 错误。
答案:D
物体内能的改变
知识点二
1.热传递改变物体的内能
(1)热传递的概念
使温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫热传递。
(2)热传递的条件
只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在着温度差,就会发生热传递,直到温度变得相同(即没有温度差)为止。
(3)热传递的方向:内能从高温物体向低温物体传递。
(4)热传递的实质:内能的转移。
表述:热量是指在热传递过程中,转移的那部分内能,是一个过程量,常说“吸收热量”“放出热量”或“传递热量”。不能说物体“具有”或“含有”热量。
概念:热传递是内能的转移,转移内能的多少叫热量,热量的单位是焦耳,即焦(J)。当只发生热传递时,物体吸收热量,内能增加;放出热量,内能减少。
(5)热量
2.做功改变物体的内能
搓手时手变热
滑下时摩擦发烫
你有过这些体验吗?这是为什么?
现象:硝化棉燃烧起来。
结论:对物体做功,物体的内能增加,温度升高;物体对外做功,自身的内能减少,温度降低。
现象:瓶塞跳起,瓶中出现白雾。
下压
打气
硝化棉
少量水
做功改变内能的实质是什么
内能和机械能之间相互转化
热传递和做功改变物体内能的区别与联系
比较项 热传递 做功
区别
联系
能量的转移
能量的转化
热传递和做功在改变物体内能中是等效的
搓手取暖和哈气取暖是等效的。
下列实例中,通过做功来改变物体内能的是( )
A.钻木取火
B.金属勺放在热水中,金属勺的温度升高
C.由于太阳暴晒,地面温度升高
D.冰块放入茶水中,茶水温度降低
A
热传递改变物体的内能
典例1
解析:钻木取火,是通过做功的方法改变树木的内能,故A正确;金属勺放在热水中,金属勺的温度升高,是通过热传递的方式改变物体的内能,故B错误;太阳暴晒,地面温度升高,是通过热传递的方式改变地面的内能,故C错误;在茶水中放入一些冰块,茶变凉,是通过热传递的方式改变茶的内能,故D错误。
答案:A
分子热运动
内能
建立概念
引出
分子势能
引出
分子间有作用力
概念
改变方式
分子动能与分子势能的总和
热传递
做功
传递内能多少
热量
课堂小结
分子动能
1.关于内能、温度、热量的关系,下列说法正确的是( )
D
A. 物体的内能增大,一定是吸收了热量,温度可能升高
B. 物体吸收了热量,内能一定增大,温度一定升高
C. 物体的温度升高,内能增大,一定是吸收了热量
D. 若只发生热传递,物体吸收热量温度可能不变,内能一定改变
也可能是外界对物体做了功
反例:晶体熔化过程
也可能是外界对物体做了功
2. 在下列现象中,利用热传递的方式使物体内能增加的是( )
A. 用锯条锯木头,锯条发热
B. 烧水时,水逐渐变热
C. 流星在大气层中高速下落,发出光和热
D. 小孩从滑梯上滑下,臀部有灼热感
B
A. 在火炉上烧水,水温升高
B. 感冒发烧,用冷毛巾敷额头
C. 用气筒给轮胎打气,气筒壁发热
D. 炎热的夏天,柏油路面温度升高
3. 下列属于做功途径改变物体内能的是( )
C