内容正文:
12.1 认识内能(教师版)
课程标准
课标解读
1.了解内能的概念,知道任何物体都具有内能;
2.知道内能和温度之间的关系;
3.理解改变内能的两种方式。
1.内能:物体内所有分子的动能和分子势能的总和;
2.内能变大温度不一定升高,温度升高内能一定变大;
3.(1)热传递;温度不同的两个物体相互接触时,温度高的物体内能向温度低的物体转移;
(2)做功。
知识点01 什么是内能能
(1)内能的定义:物体内所有分子的动能和分子势能的总和。
(2)内能的单位:焦耳,符号J.
【微点拨】内能
机械能与整个物体的机械运动有关,内能与物体内部分子热运动和分子之间的相互作用情况有关,所以内能是不同于机械能的另外一种形式的能量。
【知识拓展】内能与温度
(1) 一切物体任何情况下都具有内能,只不过内能有多有少;
(2) 内能的大小与物体的质量、状态、材料、温度有关;
(3) 物体的质量与材料决定了物体所含的分子数目温度越高,分子动能越大;物质的状态决定了分子间相互作用力的大小。
(4) 物体的温度升高,内能一定增大;但内能增大,温度不一定升高(例如晶体熔化、水的沸腾实验)。
【即学即练1】关于内能,下列说法中正确的是
( )
A.0 ℃的冰块的内能为零
B.温度高的物体比温度低的物体的内能多
C.同一物体的温度降低时,内能会减少
D.质量大的物体的内能一定比质量小的物体的内能多
【答案】C。
【解析】A. 任何物体本身都具有内能;故A错误;
B.物体内能多少跟质量、温度、状态、体积有关,温度高低不能决定一个物体所含内能多少,故B错误;
C. 同一个物体温度升高内能增大,温度降低内能减小,故C正确;
D. 物体内能多少跟质量、温度、状态、体积有关,质量的多少不能决定一个物体所含内能多少,故D错误。故选C。
【即学即练2】关于静止在水平地面上的足球的能量,下列说法正确的是
( )
A.因为足球静止,所以足球的分子动能为零
B.因为足球在水平地面上,所以足球的分子势能为零
C.如果足球运动起来,足球的内能一定增大
D.如果足球的温度升高,足球的内能增大
【答案】D。
【解析】任何物体都是由分子组成,而分子无时无刻都在做无规则运动,故AB错误;
C.足球运动起来说明足球动能增大;故C错误;
D. 同一物体温度升高,内能增大,反之减小,故D正确。故选D。
知识点02 改变内能的方法
(1) 改变内能的两种方法:做功和热传递;
(2) 做功的定义:一个物体对另外一个做功产生热量的过程中;
(3) 热传递的定义:温度不同的两个物体相互接触时,温度高的物体内能向温度低的物体转移;
(4)热传递的三种形式:热传导、热对流、热辐射。
【微点拨】做功
(1) 外界对物体做功,物体内能增加,温度升高;
(2) 物体对外界做功,内能减少,温度降低;
(3) 物体做功改变内能的实质:内能和其他形式的能之间的相互转化。
【微点拨】热传递
(1) 热传递过程的实质是内能的转移,不是温度的转移;
(2) 热传递发生的实:温度差造成的;
(3)热传递过程中只能是温度高的物体向温度低的物体传递能量。
【即学即练1】下列实例中,改变物体内能的方式与其他三个不同的是
( )
A.用力搓手,手会发热
B.把冰冷的手放到嘴边哈气,手会变暖
C.用锯条锯木头,锯条温度升高
D.用手反复弯折铁丝,铁丝弯折处会发热。
【答案】B.
【解析】ACD为做功改变物体的内能;B是热传递改变物体内能,故B正确.故选B。
【即学即练2】关于物体的内能,下列说法中正确的是
( )
A.物体的内能增加,一定是从外界吸收热量
B.1 kg、0 ℃的水和1 kg、0 ℃的冰内能相同
C.做功和热传递都能改变物体的内能
D.温度高的物体内能一定大
【答案】C.
【解析】A.物体改变内能有两种方法:做功和热传递,因此内能改变也可能是热传递,故A错误;
B.水和冰的状态不同,所以他们的内能也不相同,故B错误;
C.物体改变内能有两种方法:做功和热传递,故C正确;
D.物体内能大小与质量、状态、体积、温度有关,所以温度高内能不一定大,故D错误;故选C.
题组A 基础过关练
1.如图所示,女同学通过往手上哈气来取暖,她是利用 的方式来改变内能的;男同学通过两手互相搓来取暖,他是利用 的方式来改变内能的。
【答案】热传递;做功。
【解析】(1)用哈气来取暖是通过把哈气的内能传递给手,故为热传递.;(2)两手互搓取暖为两手相互摩擦做功,故为做功改变物体内能。
2.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到硝化棉燃烧起来。关于该实验,下列说法正确的是
( )
A.硝化棉被点燃,表明筒内气体的温度降低
B.下压活塞的过程中,筒内