内容正文:
第十二章 机械能和内能
第2节 内能 热传递
目
录
CONTENTS
1 学习目标 2 新课导入
3 新课讲解 4 课堂小结
5 当堂小练 6 拓展与延伸
7 布置作业
1.会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念,能简单描述内能和温度的关系;
2.通过演示实验知道热传递和做功能够改变物体的内能;
3.能够结合生产和生活现象解释物体内能改变的实质。
学习目标
嫦娥二号奔月动画视频
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新课导入
思 考
嫦娥二号发射、进入月球轨道三次制动,依靠什么能量做动力呢?
新课导入
靠的是燃料燃烧产生高温高压的燃气推动火箭做功,把卫星送上月球。
(1)燃气为什么有这么大的能量呢?
(2)这种能量有什么特点?
(3)它与前面学习的机械能有何不同呢?
新课导入
一、内能
分子和足球是否有相似之处?
宏观物体运动时具有动能,那么微观物体分子具有什么能呢?
分子在永不停息地做无规则运动,一切运动的物体都具有动能,那么分子也具有动能。
1.分子具有动能和势能
思 考
新课讲解
扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动,分子的运动跟温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,分子具有的动能也就越大。
运动的分子具有动能,那么它的动能大小与什么因素有关?
思 考
新课讲解
分子和孩子是否有相似之处?
弹簧发生弹性形变时具有势能,而分子间有相互作用力,相互吸引或排斥的分子会不会也有势能呢?
相互吸引或排斥的分子应该也具有势能。
思 考
新课讲解
2.物体的内能
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)
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。
机械能与内能有什么区别?
思 考
新课讲解
一切物体的分子都在不停地做无规则运动,因而具有动能。分子之间有相互作用的力,因而具有势能。所以一切物体都具有内能。
炽热的铁水有内能,北极的冰山有没有内能?
思 考
新课讲解
(1)温度是物体内部大量粒子无规则运动剧烈程度的标志。物体内能是否变化,可以从温度是否变化来反映。
(2)物体温度降低时内能减少,温度升高时内能增大。
物体内能的大小跟什么因素有关?
炽热的灯丝温度高达2500℃,它具有的内能比常温时多。
液态空气的温度为-200℃,它具有的内能比常温时少。
思 考
新课讲解
说明物体的内能还跟分子数的多少有关。
一小杯水和一大桶水,它们的温度相同,它们的内能是否相同?如果不同,哪一个内能大?
思 考
新课讲解
例
典例分析
下列有关物体内能的说法中,正确的是( )
A.0℃的物体没有内能
B.内能是物体内部一部分分子做无规则运动所具有的能
C.内能是物体具有的动能和势能的总和
D.一切物体都有内能
D
内能是物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和,一切物体在任何时刻任何温度下都具有内能。
新课讲解
什么物质具有
是否
看得见
能否
直观感受
是否每时每刻都有
分子总是在永不停息地运动,因此,内能应该每时每刻,不论何种状态都具有
机械能
是宏观物体具有的
看得见
能直观感受到
内能
是微观分子具有的
看不见
只能借助它表现出来的现象感知
物体的机械能不是每时每刻都有
3.内能和机械能的区别
新课讲解
内能与机械能是两种不同形式的能。
内能是与分子运动相对应的能量,是物体内部分子动能与分子势能之和,是与物体内部分子数、温度、分子间距离有关的能量。
机械能是与整个物体的机械运动相对应的能量,是物体动能与势能之和,是由物体质量、整个运动状态和相对位置决定的能量。
总结
新课讲解
4.扩散现象
(1)扩散:不同物质互相接触时彼此进入对方的现象。
(2)实验探究:扩散的快慢与温度的关系。
【提出问题】 扩散的快慢与温度有什么关系呢?
【猜想与假设】 可能是温度越高,扩散越快。
新课讲解
【设计并进行实验】 如图所示,取两个相同的烧杯,分别装入质量相同的冷水和热水,再分别向两杯水中滴人一滴红墨水,观察到的现象是热水杯中的水很快变红了,冷水杯中的水变红得较慢。
新课讲解
【分析论证】 热水杯中水的颜色变得快,说明分子运动得更剧烈,扩散较快。
【探究结论】 温度越高,扩散越快;温度越低,扩散越慢。
新课讲解
二、内能的影响因素
温度
分子动能
分子无规则运动的剧烈程度
体积和状态
分子间的距离
分子间的作用力
分子势能
质量
分子个数
物质的种类
分子的质量
内能大小可能与什么因素有关?
新课讲解
(1)内能与温度有关,同一物体