(共58张PPT)
第一节
物体的内能
学习目标
1、了解内能的概念,能简单地描述温度和内能的关系
。
2、能结合实例分析,知道热传递是改变内能的一种方式
。
3、了解热量的概念,知道热量的单位
。
分子动理论的内容?
1、物体是由大量的
构成的
2、分子是运动还是静止的?
永不停息地做无规则的运动
3、分子间有作用力吗?
分子间存在相互作用的吸引力和排斥力
这种运动叫做热运动
分子
知识回顾
我们能闻到沁人心脾的花香、香喷喷的饭菜,这说明什么?
观察对比:
①运动着的篮球具有动能
运动着的分子呢?
想一想?
结论:运动着的分子也有动能.
我在动,也有动能噢!
由于分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能。
②石块和地球互相吸引具有势能
互相吸引的分子也有势能吗?
石块由于地球吸引而下落
结论:互相吸引的分子也具有势能
讨论:互相排斥的分子之间有没有势能呢?
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
物体内部的分子始终处在无规则的运动中,分子具有
能
分子之间存在相互作用,因此分子间还具有
能
与机械能类比:
动
势
内能:
在物理学中,我们把物体内所有分子做无规则运动的动能和分子间势能的总和叫做物体的内能
两点说明:
1、内能是指微观世界中的分子的动能与势能的总和,与宏观世界中物体的机械能(动能、势能)是有区别的
2、一切物体都具有内能。(为什么?)
静止在水平面上一块砖,没有动能,势能也为零,所能它也没有内能。这句话对吗?
0℃的冰有内能吗?
内能:
注意:一切物体在任何情况下都有内能
冰冷的冰山虽然温度很低,但其内部的分子仍在做无规则运动,所以它具有动能.炽热的铁水,温度很高,分子运动很剧烈,当然具有内能
思考:冰冷的冰山有内能吗?
炽热的铁水呢?
1、关于内能,下列说法中正确的是
(
)
A、温度低于0℃的物体不具有内能
B、物体具有内能,也可以同时具有机械能
C、具有机械能的物体不一定具有内能
D、内能与机械能是同一种形式的能
B
当堂巩固:
2、某物体具有的动能为5J,分子总动能为10J,重力势能为20J,弹性势能为5J
,内能为50J
,
则它的机械能为
J
,分子总势能为
J
分析:
5J
20J
5J
?J
10J
?J
50J
30
40
想一想:
1、物体的内能有大小吗?
2、不同物体之间的内能的大小如何比较?
3、同一个物体的内能是否是一成不变的呢?
内能的大小与什么有关?
试一试:在分别盛有冷水和热水的两个玻璃杯中各滴入一滴墨水
看一看,哪杯水中的墨水扩散得快?
实验表明:
温度越高,扩散过程越
(快/慢)
快
这说明温度越高,分子的无规则运动就越剧烈,分子运动越剧烈,它的动能就越
,
所以,当物体的温度升高时,物体内所有分子的动能的总和就增加,物体的内能就
。
大
增大
交流展示:
同一物体,温度越高
分子无规则运动越剧烈
它的内能就会越多
对比分析:
(1)同一物体,内能的大小看温度!
反过来说呢?
比较下列各杯水内能的大小,并简要说明理由。
(a)
(b)
(c)
内能最大的
,是最小是
。
(c)
(a)
内能的大小与
和
有关,
越高,
越大,物体的内能就越大
质量
温度
温度
质量
说明:
1、温度反映的是的物体内部分子运动的剧烈程度
2、质量反映的是物体内部分子的数目或单个分子的平均质量
内能大小与什么有关?
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
请同学们一起来判断下列各说法是否正确?
1、能是物体做功的本领,所以物体没有做功,就没有能
2、温度高的物体,内能一定大
3、物体温度升高,内能一定增加
4、物体内能增大,温度一定升高
(×)
(×)
(×)
(√)
当堂巩固:
内能与机械能相同吗?
内
能:
机械能:
1、分子具有的能
1、物体作为整体所具有的能
2、与物体机械运动有关的能
2、与物体内分子的热运动及相互作用有关的能
内能与机械能是不相同的
怎样改变物体的内能
人用力钻木,会使物体的温度升高,这是通过什么途径来改变物体内能的
?
你知道吗
饮料和冰块放在一起,它们的温度会发生变化,这是通过什么途径来改变物体内能的
2.改变的内能的方法
压缩空气做功,使空气的内能增大,温度升高.
(1)我们观察到的实验现象是:
?
(2)物体燃烧的条件是温度
,达到着火点(燃点)?
(3)迅速向下压活塞,空气的内能
,
这是通过
的方式改变空气的内能?
棉花燃烧起来
升高
增大
做功
做功改变物体内能
实验1
做功改变物体内能
实验2
当瓶塞跳飞出时,是
对_____做功,
的内能减少,温度降低,水蒸气遇冷,
(填物态变化名称)成小液滴,于是就观察到“雾”这种现象。
瓶内水蒸气
瓶塞
瓶内水蒸气
液化
通过做功使物体温度升高,内能增大
摩擦生热
(1)擦燃火柴时,火柴的温度
,内能
。这是通过
的方式
改变
火柴的内能。
增大
(2)将金属块在砂石上迅速地来回
摩擦,金属块和砂石的温度
,
内能
,这是通过
的方式
改变物体的内能。
升高
增大
升高
做功
做功
生活中的物理
试着描述和解释下面的现象:
气体对外界做功,气体内能减少,温度降低。
外界对气体做功,气体内能增加,温度升高。
用做功的方式改变物体的内能
(1)克服摩擦对物体做功——机械能转化为内能,物体内能增加
(3)压缩气体对气体做功——机械能转化为内能,气体内能增加
(2)弯折铁丝对铁丝做功——机械能转化为内能,铁丝内能增加
(4)气体膨胀对物体做功——内能转化为机械能,内能减少
做功改变物体内能
搓手时手变热了
滑下时摩擦发烫了
钻木取火
内能增加了
用做功的方式改变物体的内能
(1)克服摩擦对物体做功——机械能转化为内能,物体内能增加
(3)压缩气体对气体做功——机械能转化为内能,气体内能增加
(2)弯折铁丝对铁丝做功——机械能转化为内能,铁丝内能增加
对物体做功,机械能转化为内能,物体的内能增加。
(4)气体膨胀对物体做功——内能转化为机械能,内能减少
物体对外界做功,内能转化为机械能,
内能减少。
用做功的方式改变物体的内能,实质是不同
形式的能之间的转化。
金属勺子放在热汤中,温度升高,内能增加
食品放入电冰箱,温度降低,内能减小
在太阳的照射下,太阳能热水器中的水温度升高,内能增加
二.改变内能的另一种方法---热传递
热传递改变内能
A.物体吸热
内能增加
B.物体放热
温度升高
温度降低
内能减少
讨论:热传递改变内能的实质是什么?
高温物体
低温物体
转移到
(不同物体之间)
高温部分
低温部分
(同一物体之间)
热传递
(1)
条件
(2)方向
(3)实质
物体之间存在着温度差
内能的转移,内能从高温物体转移到低温物体,或从高温部分转移到低温部分.
从高温处向低温处
做功和热传递对改变物体的内能
是等效的。
一个物体温度升高了它的内能怎么变化?
是用哪种方式改变的内能?
物体内能改变的重要标志是什么?
1、温度的改变
2、晶体物质的状态改变
一杯热水,很烫人,放在桌子上凉会儿再喝
在这个过程中,热水的温度
,内能
;杯子周围的空气的温度
,内能
。
升高
降低
增加
减少
这种改变内能的方式就是
。
热传递
热传递是改变物体内能的一种方式
1、金属汤勺放在热汤中,温度
,勺的内能
。
2、食品放入电冰箱,温度
,内能
。
3、在太阳的照射下,太阳能热水器中水的温度
,它的内能
。
降低
增加
升高
减少
升高
增加
生活中常见的热传递现象
在上述过程中物体的内能是如何转移的?
用热水袋焐手取暖
炒菜时,铁锅热得烫手
生活中常见的热传递现象
——热传导
生活中常见的热传递现象
——热辐射
车胎中的空气在阳光照射下,温度升高内能增加。
铝锅中的水在太阳灶的加热下,温度升高内能增加。
生活中常见的热传递现象
——热对流
茶壶中的水在自身循环流动下,温度升高内能增加。
热传递是在温度
(相同/不相同)的物体之间进行的,且能量从温度
的转移向温度
的。
高
低
不相同
热传递的条件是:
热传递的方向是:
热传递过程中转移的是:
存在温度差
从高温转移到低温
能量
交流展示
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
改变物体内能的途径是做功和热传递。
It
was
an
Elephant!
问题讨论:
一根粗铁丝的内能增加了,是通过做功方式实现的呢?还是通过热传递的方式实现的?
这一现象隐含了什么道理呢?
做功和热传递在改变物体内能的上是等效的。
1、热传递时,能量从温度高的物体向温度低的物体传递
2、热传递时,能量从内能多的物体向内能少的物体传递
3、热传递时,温度从温度高的物体向温度低的物体传递
4、当两个物体的内能相同时,它们之间就不能发生热传递了
5、当两个物体的温度相同时,它们之间就不发生热传递了
请判断下列各说法是否正确?
(√)
(×)
(×)
(×)
(√)
当堂巩固:
定义:物理学中,把物体在热传递过程中转
移能量的多少叫做热量,用符号Q
表示.
单位:焦耳,即焦(J).
注意:
(1)热量是过程量,
不能说物体具有多少热量,
只能说“吸收”或
“放出”
多少热量。而不能说物体含有或具有多少热量.
(2)热传递过程传递的是能量,能量的多少用热量来量度.
热量
(a)
(b)
1、有关下列两杯水的说法正确的是:
(b)的热量比(a)的多
(b)的内能比(a)的大
(
√
)
(
×
)
当堂巩固
2、判断下列各说法是否正确?
1、物体温度高时比温度低时含有的热量多
2、物体吸收了热量,温度一定升高
3、物体吸收了热量,内能就会增大;反之,内能就会减少。
(×)
(×)
(√)
3、甲乙两个铁块,甲的温度为50℃,乙的温度为30℃,下列说法中正确的是
(
)
A、甲的热量一定比乙的热量多
B、甲的内能一定比乙的内能多
C、甲的机械能一定比乙的机械能多
D、甲的分子无规则运动一定比乙剧烈
D
知识点回顾:
1、什么是内能?
2、内能大小与什么因素有关?
4、物体间发生热传递的条件是什么?物体间发生热传递时,传递的是什么?
热传递的条件——存在温度差
热传递的实质——能量的转移
热传递
3、一种改变物体内能的方式(
)
物体内部所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和,叫物体的内能。
小结:
1.什么叫内能
(3)热传递和做功改变物体的内能是等效的.
2、温度跟内能的关系
一个物体温度升高时,它的内能就增加;一个物体温度降低时,它的内能就减少。
(1)热传递
实质—
内能的转移
内能改变的量度——
传递的热量
(2)做功
实质——
内能与机械能(其它能)的转化
内能改变的量度——
做功的多少
3、改变内能的两种方式
课堂练习:
1.改变物体内能的方式有
和
.
热传递
做功
2.物体内部
和
的总和叫做物体的内能.物体温度升高
必定增加,因而这个物体的内能
.
所有分子作无规则运动的动能
分子相互作用的势能
所有分子的动能总和
增加
3.冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用
的方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体之间
.两手摩擦也能使手暖和,这是用
的方法增加手的内能,在这过程中,
能转化为内能.
转
移
热传递
做
功
机械能
请回答
2、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
3、下列关于功、内能、热量的描述正确的是( C )
A.机械能为零的物体,内能也一定为零
B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
C.做功和热传递都能改变物体的内能
D.物体的内能增大,温度一定升高
用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么?
打气时活塞压缩空气做功,
使筒内空气内能增加,温度
升高;克服活塞与筒壁间的
摩擦做功也使筒壁内能增加,
所以筒壁就会热起来.
4.
请回答
下面哪个事例说明做功改变物体的内能
A、用热水袋给予取暖
B、用又手磨擦给手取暖
C、用嘴对手呵气给手取暖
D、把手放在炉火旁边取暖
5.
A、铁棒放在炉子里被烧红
B、锯条锯木头时会发热
C、古时候的猿人钻木取火
下列事例中,属于热传递增加物体内能的是:
6.
下列现象属于用做功的方法改变物体内能的是
A、放在火炉边的物体温度升高了;
B、把一杯热水放在冷水中冷却;
C、用铁锤锻打工件,工件会变热;
D、拉弯的弓把箭射出去。
在古代,人类就掌握了钻木取火的方法,这是用
方法使木头的内能增大,温度升高,
达到木头的
燃点使木头燃烧
。这个现象表明:
对物体
物体的内能会增大。
对物体做功
做功
气体被压缩时内能
气体膨胀做功时
内能
增大
减少
。
。
。
谢
谢