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人教版第十三章第3节
内能
内能
嫦娥六号返回地球
在物理学中,把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
机械能
动能
势能
重力势能
弹性势能
物体具有机械能的总量等于动能、势能两种能量之和。
知识回顾
想一想,下列物体都具有什么能量?
运动的保龄球具有______。
动能
拉伸的弹簧具有__________。
势能
我们举高一个苹果,即对苹果做功,
会改变苹果的机械能。
在热现象中,保持一个物体不动,
如果有能量的改变,
这种能量以什么形式存在呢
对其加热或者做功(摩擦该物体),这个物体的能量会不会发生改变呢
运动的保龄球具有______
动能
运动的分子具有______
动能
构成物质的分子在不停地做热运动
拉伸的弹簧具有__________
势能
互相排斥和吸引的分子具有__________
势能
一、内能
1.概念
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫作物体的内能。
2.单位
内能的单位是焦耳(J)。
各种形式能量的单位都是焦耳。
内能和机械能都是能量,它们有什么区别?
在空中飞行的足球,________机械能,________内能。
静止在地面的足球,________机械能,________内能。
具有
具有
没有
具有
内能是不同于机械能的另一种形式的能。
炙热的铁水很热,有内能吗?
南极的冰山很冷,有内能吗?
一切物体,不论温度高低,都具有内能
内能的大小与什么因素有关呢?
内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和。
影响内能大小的因素
质量相同,温度不同的两杯水,谁的内能大?
物体温度升高
这个物体的内能也就_____
分子热运动的速度_____
它们的动能也就_____
越大
越大
越大
内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和。
物体质量越大
这个物体的内能也就_____
分子个数_____
越多
越大
温度相同,质量不同的两杯水,谁的内能大?
影响内能大小的因素
内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和。
越大
吸收
质量相同,温度也是0℃的冰块和水,内能一样吗?
这个物体的内能也就_____
冰熔化成水,需要_____热量
同一物体的物态改变
冰熔化成水
吸收热量,内能增大
影响内能大小的因素
内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和。
影响内能大小的因素
物体内能的大小跟物体的 等有关。
温度、质量、状态
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
给你一段铁丝,让这段铁丝内能增大的办法有哪些?
将这些方法分类,说说你分类的原则是什么?
1.用火烧 2.太阳晒
3.用手焐(wù) 4.用手搓
5.在地上摩擦 6.用锤子敲击
7.反复弯折
思考
用温度更高的物体使铁丝温度升高
使铁丝温度升高
1.用火烧
2.太阳晒
3.用手焐
4.用手搓
5.在地上摩擦
6.用锤子敲击
7.反复弯折
热传递
条件:
二、热传递和内能的改变
高温物体
内能_____
低温物体
内能_____
减少
增加
热量
传递
把烧热的工件放到冷水中,工件会凉下来,而冷水会变热,这是因为在此过程中发生了热传递。
物体间有温度差。
热传递可以改变物体的内能。
热传递的实质:能量的转移。
生活中还有哪些关于热传递的实例呢?
烤肉
火锅
电热毯
地暖
晒太阳
降温
冰敷
烧水
温度升高的过程,往往伴随着运动
用温度更高的物体使铁丝温度升高
使铁丝温度升高
1.用火烧
2.太阳晒
3.用手焐
4.用手搓
5.在地上摩擦
6.用锤子敲击
7.反复弯折
热传递
做功
三、做功和内能的改变
为什么冬天人们经常搓手?
下滑时有什么感觉?
摩擦可以产生热,这部分内能从哪里来的呢?
摩擦时物体克服摩擦力做了功,
这部分内能是物体克服摩擦力做功转化而来的。
三、做功和内能的改变
实验演示
做功改变空气的内能
迅速下压活塞
_____对筒内_____做功
_______转化为_____
筒内气体内能_____
筒内气体温度_____
硝化棉燃烧
活塞
气体
机械能
内能
增加
升高
燃点
达到硝化棉的_____
外界对物体做功
物体的内能增大,温度升高
三、做功和内能的改变
实验演示
做功改变空气的内能
物体对外做功
物体的内能减小,温度降低
三、做功和内能的改变
向瓶内打气
_________推动_____做功
_____转化为_______
瓶内气体内能_____
瓶内气体温度_______
水蒸气________为小水滴
瓶塞弹开,瓶内出现“白气”
瓶内气体
瓶塞
机械能
内能
减少
降低
液化
对一个物体加热或者做功,就是使能量“流入”了物体的内部,物体的内能增加。能量通过这种方式被储存起来。反过来,物体也可以对外放热或者做功,从而释放内能。
改变物体内能的方法
做功
热传递
嫦娥六号从月球返回地球时,速度非常快。当它高速冲进地球大气层时,返回器表面会与空气发生剧烈摩擦。物体克服摩擦力做功时,机械能会转化为内能,使物体温度升高(可达 2000℃以上),看起来就像 “燃烧” 一样。
你能解释为什么嫦娥六号在返回地球是会出现“燃烧”现象吗?
下列实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.物体放在取暖器旁温度升高
B.反复弯折铁丝,弯折处温度升高
C.食品放入电冰箱后温度降低
D.医生用冰袋给发热的病人降温
B
下列说法正确的是( )
A.温度从高温物体传递到低温物体
B.物体温度越高,含有的热量越多
C.物体温度为0℃时,其内能为零
D.晶体熔化吸热,温度保持不变
D
1.张老师在火车站乘电梯时随自动扶梯匀速上行,他所携带的背包的重力势能增大,背包的内能是否也增大?为什么?他在高速列车中将书放在小桌板上,列车启动后的一段时间内车速越来越快,书的动能增大,它的内能是否也增大?为什么?
答:背包和书的内能都没有增大。
因为机械能与内能是两个不同的概念,与机械能相关的是物体宏观上的机械运动,机械能的大小由物体的质量、速度、弹性形变的程度及相对高度决定;而物体的内能由它所含分子的多少、温度、体积等决定,背包和书所含分子的多少、温度、体积都没有变化,所以背包和书的内能都不变。
2.在以下过程中,小孩、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是在减小?机械能是在增大还是在减小?
(1)小孩在滑梯上匀速滑下的过程中,臀部与滑梯摩擦后温度升高。
(2)火箭在从地面向上发射的过程中,火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高。
(3)子弹击中一块木板,子弹温度升高。
小孩内能增大,机械能减小
火箭箭体内能增大,机械能增大
子弹内能增大,机械能减小
3.请说明“烤火取暖”和“钻木取火”分别通过什么方式改变物体的内能。
“烤火取暖”是通过热传递的方式改变物体的内能;“钻木取火”是克服摩擦做功,使机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体的内能。
4.把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,然后用指尖感觉钉帽温度的变化,并解释发生这种变化的原因。(操作时要注意安全!)
摩擦后的图钉钉帽变热,是因为通过克服摩擦做功,机械能转化成内能,图钉钉帽的温度升高,内能增大。这是通过做功的方式来改变物体内能的。
区别
内能
机械能
定义
运动
影响因素
存在
物体内所有分子的
动能和分子势能的总和
分子的热运动 (微观)
物体的温度、质量、状态
不可为0
物体的质量、速度和高度
可为0
物体的机械运动 (宏观)
物体具有的动能和势能的总和
辨析:内能与机械能
温度、热量、内能的区别与联系
温 度 热 量 内 能
定义 物体的冷热程度 物体在热传递过程中传递能量的多少 物体中所有分子的分子动能和分子势能的总和
状态 状态量 过程量 状态量
单位 ℃ J J
表述 “降低、升高”等 “吸收、放出”等 “有、具有、增加、减少”
晶体熔化内能增大,温度不变
要吸收热量
内能 增加
1. 通常情况下,一个物体的温度升高
一定
不一定
要吸收热量
2. 物体的内能增加
不一定
温度 升高
不一定
做功也可以使物体内能增大,温度升高
做功也可以使物体内能增大
生活中“热”的含义非常丰富,以下对“热”的解释合理的是( )
A. 壶中的水很热中的“热”指的是内能
B. 摩擦生热中的“热”指的是热量
C. 物体吸热升温中的“热”是指温度
D. 液化气燃烧时产生热中的“热”是指热量
D
水温度很高
指内能
热量
热量
下列关于温度、热量、内能的说法正确的( )
A.同一物体,温度升高,它的内能不一定增大
B.0℃的冰熔化成0℃的水,内能不变
C.物体温度越高,所含的热量越多
D.物体温度降低,可能是物体放出了热量
D
1.内能
内能:构成物体的所有分子,其_______________与___________的总和
内能的单位:_________
热运动的动能
分子势能
焦耳(J)
内能的转化
2.热传递和内能的改变:本质是______________
内能的转移
3.做功和内能的改变:本质是______________
作业
学习辅导相应部分
以下为备选导入
装着开水的暖水瓶,有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里?