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第2节 内能
1.会用类比的方法建立内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
2.知道热传递可以改变物体的内能。
3.知道热量的概念及单位。
4.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
1.物体由于_____而具有的能叫做动能。影响物体动能大小的因素:物体的_____和__________。
2.物体由于_______而具有的能叫做重力势能。影响物体重力势能大小的因素:物体的_____和_____。
3.物体由于______________而具有的能叫做弹性势能。
4.分子热运动的主要内容有:常见的物质是由___________构成;一切物质的分子都在不停地做__________;分子之间同时存在_____和_____。
5.温度越高,分子热运动越_____。
运动
质量
运动速度
被举高
质量
高度
发生弹性形变
分子、原子
无规则运动
斥力
引力
剧烈
阅读教材P7~8“内能”部分,回答下列问题:
(1)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;
(2)内能的单位是焦耳,符号是J;
(3)一切物体,不论温度高低,都具有内能;
(4)物体温度降低时内能减少,温度升高时内能增加。
【活动1】【教材素材】展示运动员头顶足球图片和分子运动图片(如图所示)。
讨论:运动的足球具有什么能量?运动的分子是不是也具有这种能量?
运动的足球由于运动而具有动能;运动的分子也具有动能。
【活动2】【教材素材】类比分析两乒乓球与弹簧模拟两分子间作用力。
讨论1:弹簧形变时具有什么能量?分子之间是否也具有该种能量?
弹簧形变时具有势能,两分子间存在着相互作用的引力和斥力,因此分子间也具有势能。
构成物体的所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。内能的单位是焦耳(J)。我们初二所学习的机械能与整个物体的机械运动情况有关,而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,内能是不同于机械能的另一种形式的能。
【强调】物体可以不具有机械能,但一定具有内能。如静止在地面上的足球,不具有机械能,但具有内能。
【活动3】引导学生利用类比法理解影响物体内能大小的因素。
阅读下图的图表,讨论:
讨论1:为什么分子间总具有分子势能?
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讨论2:为什么分子总具有分子动能?
_____________________________________
分子间存在着相互作用的引力和斥力。
一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
物体分子间存在着相互作用的引力和斥力,且一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以物体的分子总具有分子动能和分子势能,即一切物体都具有内能。
【强调】一个确定的物体,分子总数是固定的,其内能大小由温度和体积决定;如果物体不确定,那么其内能大小由质量、温度、体积、种类来决定。
例1、一杯0 ℃的冰和一杯0 ℃的水,比较其内能的大小( )
A.水的内能一定较大
B.冰的内能一定较大
C.若冰的质量比水的质量大,则冰的内能一定比水的内能大
D.若冰和水的质量相等,冰的内能一定比水的内能小
D
【解析】冰和水是同种物质,所以构成物质的分子相同,它们的温度相同说明分子运动速度相同,仅依靠这两个条件无法判断其内能的大小;若它们的质量相同,即分子数量相同,则由于冰是固态,水是液态,所以冰的内能一定比水的内能少,若冰的质量比水的质量大,则无法判断冰的内能大还是水的内能大。故选D。
阅读教材P8~9“物体内能的改变”部分,回答下列问题:
(1)在热传递过程中,高温物体内能_____,低温物体内能_____;
(2)在热传递过程中,传递能量的多少叫做_____,单位是_____;
(3)对物体做功,物体的内能会_____,物体对外做功,物体的内能会_____。
减少
增加
热量
焦耳
增加
减少
(一)热传递
【活动1】【拓展素材】点燃酒精灯,将铁丝的一端放在酒精灯的火焰上灼烧,让一名同学手握铁丝的另一端,有什么感觉?
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一会儿就觉得铁丝另一端发烫了。
讨论1:在这个实验中,物体的内能如何变化?
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讨论2:热传递的前提