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1.2内能和热量
教科版初中物理九年级上册
第一章
《分子动理论与内能》
学而不疑则怠,疑而不探则空
1、物质由分子组成。
分子直径大约为10-10m。
扩散:两种不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象。
2、分子都在不停地做无规则的运动。
3、分子间存在引力和斥力。当分子间的距离很小时,作用力表现为斥力;当分子间的距离稍大时,作用力表现为引力;如果分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。
分子动理论的基本内容:
温故知新
一、温度与热运动
实验探究:温度对扩散的影响
实验:在盛有热水和冷水的烧杯中分别滴入一滴墨水,比较扩散的快慢。
发现:物体的温度越高,扩散越高。说明构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈。
热水
冷水
结论:
由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫分子的热运动。
温度越高,热运动越剧烈。
板书:
一、温度与热运动
1、温度:表示物体的冷热程度。
2、热运动:物体内部大量分子的
无规则运动叫做热运动。
3、温度越高,扩散越快,分子做
无规则运动越剧烈。
1、物体由于______具有的能叫做动能。
决定动能大小的因素:物体的_____和_____。
速度
质量
运动
2、物体由于
而具有的能
叫做重力势能。
决定重力势能大小的因素:
物体的_____和
。
3、物体由于
而具有的能
叫做弹性势能。
决定弹性势能大小的因素:______________。
被举高
物体被举高的高度
质量
发生形变
弹性形变的大小
温故知新
1、运动的物体具有动能,分子也在运动,那么处于热运动的分子是否具有动能呢?
思考:
2、受到地球吸引的物体若被举高,具有重力势能;分子与分子之间也有相互作用的力,分子之间是否也具有势能?
二、物体的内能
观察对比:
运动着的篮球
具有动能。
运动着的分子呢?
结论:运动着的分子也有动能.
我在动,也有动能噢!
★分子作无规则运动而具有的能叫做
分子动能。
结论:互相吸引的分子也具有势能!
石块由于地球吸引而下落
石块因为和地球
互相吸引具有势能
互相吸引的分子也有势能吗?
讨论:互相排斥的分子之间有没有势能?
结论:互相排斥的分子也具有势能。
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。
★由于分子间存在着相互作用力而具有
的能叫做分子势能.
内
能
物理学中,我们把物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
内能=分子动能+分子势能
想一想:
炽热的铁水有内能,那
北极的冰山有没有内能?
一切物体在任何情况下都具有内能。
内能跟温度的关系
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
内能的相关因素
内能的大小跟物体的温度、质量、材料、体积、状态等有关;当物体温度升高时,内能会增大。
板书:二、物体的内能
1、定义:物体内部所有分子的动能和分子间
相互作用的势能的总和叫做物体内能.
2、内能是储存在物体内部的能量,一切物体
任何情况下都有内能.
3、同一物体,温度越高,内能越大。
4、同种物质,相同温度,质量越大,内能越大。
5、物体的密度、温度、质量、体积和状态
均不同,是无法比较内能大小。
想一想:
2、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。
1、内能与机械能是一回事吗?
内能的大小跟分子的热运动和分子间
相互作用有关;机械能跟机械运动有关,故两者不是一回事.
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.
内能与温度有关,温度升高,物体的内能增加。
那么如何改变物体的内能呢?(即增加或减少物体的内能)
三、改变内能的方式
实验探究:让笔杆热起来
拿一支铅笔,你怎样做能让笔杆热起来?试一试,你有几种方法?
和同学进行交流,统计所有的方法,并进行归纳分类。
怎样改变物体的内能?
取一根粗铁丝,我们有什么办法使粗铁丝的温度升高,内能增加?
来回弯折铁丝
与其它物体来回摩擦
做功
用火加热铁丝
放在太阳下晒
放在热水中烫
热
传
递
热传递:以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递,叫做热传递。
做功:从其他形式的能量转化为内能或内能转化为其他形式的能量,叫做功。
热量:在热传递过程中,转移内能的多少叫做热量。
外界对物体做功
物体内能增大
硝化棉
Start
小实验
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。
物体对外界做功
物体内能减小
做功改变内能
物
体
内
能
增
加
克服摩擦对物体做功
为什么冷天人们喜欢搓手?
滑下时摩擦发烫了.
钻木取火
机械能转化内能,内能增加了。
搓手时手变热了.
下滑时小屁屁什么感觉?
讨论交流:气体的内能
气球破裂瞬间,气球内气体体积增大,对外做功,温度降低,气体的内能怎样变化?你有什么看法?
结论:
改变物体内能的途径(方法)是:
做功和热传递。
1、做功就是能量由一种形式转化为
另一种形式。
2、热传递就是内能由物体的高温部分
转移到低温部分或者由高温物体
转移到低温物体。
热传递过程中,转移内能的多少叫做
热量。
看一看,想一想:
你有过这些体验吗?这是通过什么方式改变了物体的内能?生活中还有哪些现象和这些类似?
下面的水、木柴的内能改变了吗?这是通过什么方式改变了物体的内能?生活中还有哪些现象和这些类似?
太阳能热水器
凸透镜点燃木柴
炉子烧水
看一看,想一想:
板书:
三、改变物体内能的方式
1、做功:内能和其他形式的能量相互转化。
(1)对内做功,机械能转化为内能.(内能增加)
(2)对外做功:内能转化为机械能.(内能减少)
2、热传递:内能的转移.
3、做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
四、燃烧:放出热量
燃料的燃烧是一种化学变化,在燃烧过程中,燃料的化学能转化为内能。在现代社会,人类所用的大部分能量仍然来自各种燃料的燃烧。
讨论交流:认识燃料
1、燃料的种类很多,木柴是燃料,煤、汽油、柴油和天然气等都是很好的燃料。你还知道哪些燃料?和同学交流。
2、根据你的经验,相同质量的不同燃料,燃烧时放出的热量相同吗?
热
值
为了描述燃料的燃烧特性,我们把燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比,叫做这种燃料的热值,用符号q表示.
即:q=Q/m
一些常见燃料的热值
干木柴
约1.2
无烟煤
约3.4
烟煤
约2.9
煤油
4.6
酒精
3.0
汽油
4.6
焦炭
3.0
氢气
14.3
柴油
3.3
人工煤气/(107
J·m-3)
0.8~1.9
木炭
3.4
天然气/(107
J·m-3)
0.9~4.5
小
结
一、温度与热运动
二、物体的内能
三、改变内能的方式
四、燃烧:放出热量