第七章 A 物体的内能—沪科版（上海）高二物理第一学期（试用版）讲义

第7章 内能 能量守恒定律 A 物体的内能 一、学习要求 通过本节的学习知道分子的动能、势能，物体的内能。知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式。从焦耳对热现象的研究中体会物理学研究问题的思想方法，养成认真钻研、积极进行实验探完的学习习惯。 二、要点辨析 1．分子热运动的平均动能和温度的关系 虽然分子的动能是由机械运动中动能概念扩展得到的，但要注意同一物体的内部各个分子无规则运动的动能一般是不相同的。在热现象研究中，我们关心的是物体里所有分子运动的总体规律，所以从统计观点出发，我们更注意所有分子动能的平均值，分子动能的平均值叫分子平均动能。温度是物体分子平均动能的标志。物体温度越高，意味着物体内分子平均动能越大，讨论单个分子运动的快慢和动能大小是没有意义的。 不同的分子质量不同，分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同，但分子的平均速率并不相同，分子质量小的平均速率较大。 2．机械能和内能 机械能是物体因机械运动和重力、弹力等作用而具有的能，内能是因分子热运动和分子间相互作用而具有的能。 物体动能与分子动能的区别在于，物体动能是因物体整体的机械运动而具有的能，其大小随物体速度大小的改变而改变；而分子动能是因分子无规则的热运动而具有的能，其平均大小随物体的温度改变而改变。有人说：物体整体运动时组成物体的分子不也在运动吗？物体运动速度越大，则其分子运动速度也越大，内能当然也越大。其实不然，物体运动时导致的分子运动是有规则的，而并非无规则的，而分子平均动能是指分子无规则运动而具有的能。它跟物体的温度有关，随物体温度的改变而改变。 重力势能与分子势能的区别在于，物体的重力势能是由于物体与地球的引力作用而引起的，其大小取决于物体与地球间的相对位置（即物体的离地高度）；而分子势能是由于分子间的相互作用力而产生的势能，其大小取决于分子间的相对位置，在宏观上取决于物体的体积和状态。 3．做功与热传递 热传递是内能的一种转移方式，通过热传递使内能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分。热传递的条件是不同物体间或物体的各个部分之间存在温度差。在初中已经知道热传递的方式有：热传导、对流和热辐射。 做功是其他形式的能转化为内能的一种方式，做功的多少是能的转化的一种量度。注意认识清楚各种力做功与对应的能量转化关系，如重力做功一般是重力势能与动能之间的