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第十章 机械能、内能及其转化
第2节 内能
学习目标
新课目标
1.知道一切物质的分子都在不停地做无规则运动；能够识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释
.知道分子之间存在着相互的作用力.
2.知道热传递可以改变物体的
内能.知道做功要以改变物体的内能.
鸟语花香，花香是如何传播的？
打开香水瓶盖，你有什么感觉，香水的味道是如何传播的？
新课引入
自古以来，人们就在不断地寻找与热有关的某种能量．“热”是一种能量吗？它能做功吗？
想一想：如果把此杯子打碎，碎片是否还是玻璃？如果经过多次分割，颗粒会越来越小，如果不停的分下去，有没有一个限度？
新课讲解
一
物质的构成
（1）保持物质原来性质不变的最小微粒叫作分子或者原子.
（2）常见的物质是由及其微小粒子——分子、原子构成的.
（3）分子的大小用分子的直径来衡量，通常用10-10m为单位来量度分子的大小.
思考：打开香水瓶后，不久就会闻到香味，为什么？
二
分子热运动
演示实验：我们将一个空瓶子，倒扣在一个装着棕色二氧化氮气体的瓶子上面，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板.
实验1
气体间的扩散现象
结论：气体会发生扩散现象
10日后
20日后
30日后
实验2
液体间的扩散现象
结论：液体会发生扩散现象
长时间堆放煤的墙角会变黑，用笤帚扫都扫不干净.
实验三
固体间的扩散现象
结论：固体会发生扩散现象
1.不同的物质在接触时彼此进入对方的现象，叫作扩散现象.
2.扩散现象等大量事实表明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动.（气体、液体、固体都有扩散现象）
3.说明分子间存在间隙.
演示实验：向一个盛有热水、冷水的两个烧杯中用滴管注入两滴红墨水，观察现象.
扩散的快慢与物体的温度有关.
一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，这种无规则的运动叫作分子的热运动.分子运动越剧烈，物体温度越高.
是什么力使得两块铅块结合在一起？
实验观察1
三
分子间的作用力
实验观察2
气体被压缩时都会产生“抵抗”，要是压缩液体和固体呢？
实验观察3
测力计的示数为什么会变大？
实验表明，分子间同时存在引力和斥力.
固体分子间距
液体分子间距
气体分子间距
固体、液体、气体物质的宏观特性和微观描述
下表归纳了固、液、气三态物质宏观和微观的特性，请完成这个表格.
分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征.
气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有相互作用力.
分子间的作用力与分子间的距离有关，当分子间的距离大到一定程度时，分子间的作用力就不存在了.
从分子作用力的角度说一说“破镜重圆”能否真的发生.
运动着的足球具有动能，那么处于热运动的分子是否具有动能呢？
四
内
能
弹簧弹性形变时具有势能，那么分子之间是否也具有势能呢？
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，叫做物体的内能．
内能的单位是焦耳（J）
思考：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有什么不同
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.
机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能．
炽热的铁水有内能，北极的冰山也有内能吗
一切物体,不论温度高低,都具有内能．
分子无规则运动越剧烈
这个物体的内能增大
分子动能越大
温度越高
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
亮
同一物体的温度越高，内能越大；温度越低，内能越小．
内能与什么因素有关
★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．
★物质状态如：质量和温度都相同的0℃
的水和0℃的冰，水的内能比冰的大．
★物体的温度、质量、体积和状态均不同时，无法比较内能的大小
影响内能大小的因素
思考：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
五
物体内能的改变
结论:热传递可以改变物体的内能．
实验1:热传递可以改变物体的内能
在橙汁中放入冰块，温度会发生变化,这是为什么？
高温物体的热量
低温物体
传递
内能减少
内能增加
物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少．
吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大．
热传递的实质：
内能从一个物体转移到另一个物体，能的形式没有发生变化．
热传递可以改变物体的内能
发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加．
热传递：温度不同的两个物体互相接触时，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．
在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量．
什么叫热量？
单位:焦，简称焦．
符号:
J
通常用字母Q表示．
实验2:
做功可以改变物体的内能
如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，硝化棉燃烧起来了，这是为什么呢？
因为活塞压缩空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，导致硝化棉燃烧．
结论：对物体做功，物体的内能增加
实验3:
做功可以改变物体的内能
大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，给瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察瓶内有什么变化？为什么？
当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾．
瓶塞跳起时，空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化
结论：物体对外做功，物体的内能减少
归纳与小结
做功可以改变物体的内能
做功过程中能的转化关系
★对物体做功
外界消耗机械能
物体内能增加
机械能转化为内能
★物体对外做功
外界获得机械能
物体内能减少
内能转化为机械能
做功改变内能的实质：
内能和其他形式的能量的转化．
做功和热传递在改变物体内能上是等效的．
1.温度、内能与热量的区别
（1）
热量是过程量；温度、内能是状态量．
（2）单位区别：温度的单位是摄氏度（℃），内能与热量的单位是（J）．
（3）表述区别：
温度只能说“是”“降低”或“升高”
热量只能说“吸收”或“放出”
内能只能说“有”“具有”或“改变”
2.温度、内能与热量的联系
热传递可以改变物体的内能，使内能增加或减少，但温度不一定改变．
一、分子动理论的初步知识：
（1）物质是由分子构成的.
（2）构成物质的分子在不停地做热运动.
（3）分子间存在着引力和斥力.
课堂小结
二、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，叫做物体的内能．
三、改变内能的方式
（1）热传递
（2）做功
四、热量
（1）
定义:热传递过程中传递的内能的多少．
（2）
单位:焦耳
符号:
J
（3）热量、温度、内能的区别
C
1.下列实例中，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（
）
A.湿衣服在太阳下被晒干
B.炒菜时加点盐，菜就有咸味
C.扫地时灰尘飞扬
D.香水瓶盖打开后能闻到香味
课堂训练
D
2.通常把萝卜腌成咸菜需要较长的时间，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，仅需几分钟，造成这种差别的原因是（
）
A.盐分子减小了，很容易进入萝卜中
B.盐分子间有相互作用的引力
C.萝卜分子间有空隙，易扩散
D.炒菜时温度高，分子热运动加快
3.将两块光滑的干玻璃放在一起，很容易把它们分开，但是如果在玻璃上洒些水后再将它们放在一起，就很难把它们分开.这一现象说明
（
）
A.固体分子间没有作用力，而液体分子间有作用力
B.同种分子没有作用力，而异种分子间有作用力
C.分子间可产生作用力，距离越小，作用力越大
D.水具有黏性，分子间是否具有作用力与此无关
C
3.
下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是
（
）
A．搓手取暖
B．用热水袋取暖
C．炭火烤肉
D．用冷毛巾降温
A
4.关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是
（
）
A．物体的内能减少，它的温度一定降低
B．物体的温度不变，它的内能可能增加
C．物体内能增加，一定是从外界吸收了热量
D．温度高的物体一定比温度低的物体具有的
内能多
B
