第十三章 内能
【学习目标】
内能、内能与温度关系,热传递,热量及其单位
改变内能的方法(做功和热传递),两种方法等效
【重点、难点】
改变内能的方法(做功和热传递),两种方法等效
【新课学习】
知识点一:内能
1、定义:构成物体的 所有分子 ,其热运动的动能和分子势能的 总和 ,叫做物体的内能。
2、一切物体,不论温度高低,都具有 内能 。
3、机械能与整个物体的机械运动情况有关,可以为零;而内能与物体内部分子热运动和分子间相互作用情况有关,永不为零。
4、对同一个物体,温度越高,分子热运动 剧烈 ,它的内能 越大 ;反之,当它的温度降低时,它的内能会 减小 。当物体的质量确定了以后,分子数就也确定了,温度决定着分子动能,而体积决定着分子势能,因此内能是否变化要从两个角度综合考虑,即宏观角度“一看质量,二看温度,三看体积”,微观角度“一看分子数,二看分子动能,三看分子势能”。
关于物体的内能,下列说法正确的是( D )
A 物体运动的越快,物体的内能越大
B 物体举的越高。物体的内能越大
C 运动的物体具有内能,静止的物体没有内能
D 一切物体都有内能
物体的温度升高了,这表明( A )
A 物体内分子运动加剧,内能增加
B 物体内部分子间的作用力增大,内能增加
C 物体内部每个分子的内能增大,总内能增大
D 物体内部分子的距离增大,物体的机械能增大
关于内能,下列说法中正确的是( C )
A 温度为-40℃的冰块没有内能 B 热的物体具有内能,冷的物体没有内能
C 一切物体都有内能 D 温度高的物体具有内能一定多
例4 质量相同的0℃的冰、0℃的水、0℃的水蒸气,则内能( C )。
A 冰的最大 B 水的最大 C水蒸气的最大 D 一样大
【反馈检测1】
1. 下列说法正确的是 ( D )
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
2. 下列说法正确的是 ( D )
A.物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功
B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和
3. 下列关于内能的说法正确的是( D )
A.物体内部所有分子的无规则运动的动能之和就是内能
B.一个物体不可能同时具有动能和内能
C.温度为-10℃的物体不具有内能
D.一切物体都有内能
4. 下列关于内能的概念的说法中,不正确的是( D )
A.任何物体都具有内能 B.内能和机械能的单位都是焦耳
C.一个物体温度变化,内能也变化 D.0℃冰不具有内能
5. 下列与物体的内能有关的因素是( D )
A.物体的运动速度??B.物体的高度 C.物体的运动速度和高度D.物体的温度
知识点二:改变物体内能的方法
【热传递】:
1、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,叫做热传递。热传递产生条件:物体间必须存在___温度差__。
2、发生热传递时,高温物体内能 减少 ,低温物体内能 增加 。在热传递过程中,内能从 高温 物体转移到 低温 物体。热传递改变内能的实质:内能的__转移_。
3、热量:用字母 Q 表示。
(1)定义:在热传递的过程中,传递 能量 的多少叫做热量。
(2)单位: 焦耳 ,符号: J 。
【规律总结】热量和内能的区别:
(1)热传递过程中,传递的是热量,不是温度,也不是内能;
(2)内能是一个状态量,物体在任何状态下都具有内能。内能的大小与物体的质量、温度体积等有关;
(3)热量是一个过程量,物体在一种状态下不能说物体含有多少热量。
【做功】:
1、对物体做功,物体内能 增加 ;物体对外做功,内能 减少 。实质:这一过程是内能和其他形式的能相互 转化 的过程。
2、改变内能的两种方法:做功和热传递。这两种方法是等效的。
方法 具体办法 内能变化 举例 实质
做功 对物体做功 增大 活塞压缩空气实验 内能和其他形式的能相互转化
物体对外做功 减小 空气推动塞子实验
热传递 物体吸热 增大 用热水袋取暖 内能从一个物体转移到另一个物体
物体放热 减小 热水袋变凉
例7 下列说法正确的是 ( D )
A.物体的内能增加,则一定是外界对物体做了功
B.物体的温度升高,则一定是从外界吸收了热量
C.物体的温度越高,含有的热量越多
D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和
例8 关于温度、热量、内能,以下说法正确的是 ( B )
A.0℃的冰没有内能
B.冰熔化时虽然温度保持不变,但它的内能增加
C.物体的温度越高,所含的热量越多
D.只要物体的温度不变,物体的内能就一定不变
例9 下列事件中,通过热传递的方式改变物体内能的是 ( A )
A.晒太阳 B.钻木取火
C.搓手取暖 D.压缩空气
【反馈检测2】
1、下列属于通过做功途径改变物体内能的是( C )
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
2、下列说法中不正确的是( A )
A.物体内能增加,说明它一定吸收了热量
B.温度相同的物体之间不能发生热传递
C.做功和热传递对于改变物体内能是等效的
D.物体的温度升高可能吸收了热量
3、关于热量、温度、内能之间 的关系,下列说法正确的是( A )
A.物体温度升高,内能一定增加 B.物体吸收热量,温度一定升高
C.物体温度不变,一定没有吸热 D.物体温度升高,一定吸收热量
4、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 ( A )
A.物体的温度升高,内能增大
B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.物体内能增大,一定从外界吸收热量
D.物体的温度不变,其内能就一定不变
5、下列实例中,通过做功方式改变物体内能的是( B )
A.阳光晒热棉被
B.锯木头时锯条变热
C.用热水袋取暖
D.冷气使房间温度降低
6、下列生活情景中,通过热传递改变物体内能的是( C )
A.锯木头时,锯条变热
B.反复弯折铁丝,弯折处变热
C.用冰袋降温
D.跑步使身体变得暖和
随堂测试
1、下列关于内能的说法正确的是( D )
A.0℃的水内能为零 B.机械能为零的物体,内能为零
C.温度高的物体,内能就一定大 D.物体的温度升高,该物体的内能就增大
2、关于物体的内能,下列说法中正确的是( D )
A.物体运动的越快,物体的内能越大
B.物体举得越高,物体的内能越大
C.温度为-40℃的冰块没有内能
D.火箭点火升空过程中将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能
3、两个物体相互接触,但物体间没有发生热传递现象,这是因为两物体( A??)
? A.温度相同??? B.内能相同 C.热量相同??? D.没有做功
4、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( B )
A.物体的温度越高,所含热量越多 B.温度高的物体,内能不一定大
C.0℃的冰块,内能一定为0? D.任何两物体间都会发生热传递
5、关于物体内能的几种说法中,下列说法正确的是(??C ?)
A.水有内能,冰没有内能
B.水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大
C.一杯水的温度越高,它具有的内能越大
D.一杯水放在高处比放在低处时具有的内能多
6、利用做功的方法或者__热传递__的方法,可以使物体的内能发生变化。
7、下列说法中正确的是( D )
A.物体内能减少,一定是对外做了功
B.物体温度升高,一定是吸收了热量
C.物体的位置越高,速度越大,机械能和内能就越大
D.冰熔化成水时,内能增加
8、下列过程中,属于通过热传递改变物体内能的是( D )
A.?钻木取火 B.锯木头时,锯片发热
C.卫星进人大气层时外壳发热 D.热水中放人冰块,水温下降
9、下列现象中,通过热传递改变物体内能的是( B )
A、两手相互摩擦,手发热; B、用火炉烧水,水的温度升高;
C、用锯锯木头,锯条发热; D、用砂轮磨菜刀,菜刀的温度升高。
10、在下列做功过程中,加有着重号的物体,内能逐渐减小的是( B )
A.?砂轮磨刀具时,砂轮的温度越来越高 B.?暖水瓶中的热空气将瓶塞冲出
C.?在压缩冲程中,气缸内的气体温度升高 D.?电炉通电后,电阻丝逐渐变红
11、下列生活情景中,通过做功来改变物体内能的是( D )
A.金属汤勺放在热汤中,温度升高 B.冬季人们常用热水袋取暖
C.食品放在冰箱中,温度降低 D.铁丝被反复弯折,弯折处发热
12、(10湛江)属于通过做功途径改变物体内能的是( C ?)
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
13、列事例中,属于做功改变物体内能的是( A )?
A.冬天晒太阳感觉暖和? B.冬天两手互相摩擦,手感觉暖和
C.冬天围着火炉烤火感觉暖和 D.冬天在暖气房里感觉暖和
14、如图所示的做法中,属于用做功的方法改变物体内能的是( B )
??
15、如图是中国女子冰壶队在2010年?2月21日温哥华冬奥会比赛的精彩瞬间.比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”,通过__做功_____的方式改变冰的内能,使表面的冰__熔化_成薄薄的一层水(填物态变化名称),这样就能够减小冰壶与冰面之间的__摩擦__。
16、小李同学在草场上练习爬竿.当他从竿的顶端滑下时,握竿的手感到很烫,手的内能__增加__(选填“减少”或“增加”),这是通过__做功__?的方法使手的内能发生改变的。
17、做功和热传递在改变物体内能上是等效的。多次弯折一根铁丝,弯折处会发烫,是用__做功__的方法改变铁丝内能的;把烧红的铁块放到冷水中,冷水变热,是用
__热传递__的方法改变水的内能的。
18、观察图所示实验,回答以下问题:
??? (1)实验现象:当活塞迅速下压时,棉花会_ 燃烧______。
??? (2)现象分析:因为活塞对空气__做功_____,使空气的__内能_____增加,__温度_____升高,达到棉花的着火点,从而使棉花燃烧起来。
??(3)实验结论:__ 做功可以改变物体的内能 。
19、如图10-1所示,在厚玻璃瓶内装入少量的水,然后再向密闭的瓶内打,当塞子跳起来时,瓶内会出现雾,这是因为瓶内的空气推动瓶塞__做功__时,内能__减小__,温度降低,使水蒸气液化成小水珠。???
20、冬天,人们往手上哈气取暖,是利用__热传递___使手的内能增加的;而两手互相摩擦取暖是利用__做功__使手的内能增加的。
21、下面四句话中的“热”字各表示什么物理量,(填“温度”“内能”或“热量”)??
①天气真热_温度___; ②摩擦生热_内能___;
③物体放热__热量__; ④一碗热汤__温度__。