内容正文:
上图是因纽特人的冰屋
冰屋能保暖吗?
人们对能量的认识和利用经历了漫长的过程。1768年,英国的瓦特发明了蒸汽机,将内能转化为动能,使人类进入了工业化时代。后来,法拉第发明了发电机,将动能转化为电能,人类又进入了电气时代。现在能量的转化和利用很多,例如水电站、风车发电,它们又是什么能转化成什么能?
原来的动能转化成了内能。
自行车刹车时,动能减小到零,原来的动能是消失了吗?
实验:内装一定质量、不同水温的上、下两只杯子,杯体上标明水的温度值。其中,上方的杯底有一块半导体材料制成的温差电池,电池两极与一只小风扇构成回路。当上下杯水的温度不同时,风扇会不停转动。
驱动风扇转动的能量来源于水中的内能。
温差电池
热水
冷水
物体由大量分子组成,分子在不停地做无规则的热运动。
1.分子动能:
做热运动的分子具有动能。
做热运动的各个分子的动能并不相同,我们关心的是分子动能的平均值,叫分子热运动的平均动能。
复习:什么是动能?什么是重力势能、机械能?
内能又是什么?动能和势能可以互相转化,内能可以和其他形式的能互相转化吗?
1、分子动能
温度越高,分子的无规则运动(热运动)越剧烈,分子的平均动能越大还是越小?
温度是物体分子热运动平均动能的标志。
分子之间也有相互作用力,因此分子具有与分子间距离有关的势能,叫分子势能。
G
2、分子势能
类比:物体和地球间有相互作用力—重力,因此具有重力势能,重力势能与物体和地球间的距离有关。
分子势能与物体的状态和体积有关。
类比:重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加。
分子间作用力做正功,分子势能减少,分子间作用力做负功,分子势能增加。
分子势能和分子间距离有关。
G
3、物体的内能
物体内所有分子做热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能。
内能与机械能的区别
定义 决定 量值 测量
内能 物体内所有分子动能和势能之和 由物体温度、体积和状态决定 任何物体都有内能,不为零 无法测量
机械能 物体的动能,重力势能和弹性势能的统称 跟宏观运动状态,参照系和零势能点的选取有关 可以为零 可测量
二、改变内能的途径
改变内能的途径
1、做功可以改变物体的内能
2、热传递可以改变物体的内能
做功和热传递在改变内能的效果上是等效的
摩擦与热
下压点火
加热做功
下列例子中内能的改变是通过做功还是热传递