内容正文:
第十三章 内能
第2节 内能
学习目标
1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
2.知道热传递可以改变内能。
3.知道在热传递过程中,所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
4.知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
自主学习
1.构成物体的所有分子,其热运动的 和 的总和叫做物体的内能。
2.物体的内能与物体的 有关,物体温度越 ,内能越 。
3.改变内能的两种方式: 和 。
4.在热传递过程中,传递 的多少叫做热量,热量的单位是 。物体吸收热量时内能 ,放出热量时内能 。
合作探究
一、内能
知识回顾:
(1)物体由于 具有的能叫做动能。决定动能大小的因素:物体的 和 。
(2)物体由于 而具有的能叫做重力势能。决定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。决定弹性势能大小的因素: 。
(4)一切物体的分子都不停地做 。分子运动的剧烈程度与温度有关,温度越 ,分子运动越 。
思考讨论:
(1) 运动的篮球具有动能,运动的分子具有动能吗?
(2)树上苹果由于地球的吸引而具有势能,分子间的距离较大时,作用力表现为引力,分子具有势能吗?
(3)被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能,分子间的距离较小时,作用力表现为斥力,分子具有势能吗?
讨论交流:
(1)一块铁的温度由15 ℃升高到55 ℃,铁块的内能是否发生变化?0 ℃的冰,是否具有内能?
(2)1 kg的铁块和10 g的铁钉,温度都是15 ℃,它们的内能一样大吗?
(3)0 ℃的冰加热融化变成0 ℃的水,它的内能一样大吗?
归纳总结:
1.机械能与整个物体的 情况有关,而内能与物体的内部分子热运动和分子之间的相互作用情况有关,机械能和内能是 的能。
2.一切物体,不论温度高低,都具有内能。物体的内能与物体温度有关,物体温度降低时内能 ,物体温度升高时内能 。
3.物体的内能还与物体的 、 和 有关。
二、物体内能的改变
活动体验:每个小组拿出准备好的铁丝,尝试用多种方法使铁丝的温度升高,即增大铁丝的内能。
方法记录:
A.用酒精灯直接加热
B.用力来回弯折
C.放在太阳下晒
D.放在热水中烫
E.在砂纸上打磨
F.用锤子敲打
……
方法分类:
(1)做功:B.用力来回弯折;E.在砂纸上打磨;F.用锤子敲打。
(2)热传递:A.用酒精灯直接加热;C.放在太阳下晒;D.放在热水中烫。
活动总结:做功和热传递都能改变物体的内能。
探究活动:
(1)在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速地压下去,观察发生的现象。
空气被压缩时内能增大
(2)烧瓶内盛少量的水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。
空气推动塞子时内能减少
实验结论:做功可以改变物体的内能,对物体做功,内能增加,物体对外做功,内能减少。
归纳总结:
1.热传递可以改变物体的内能
(1)发生热传递的唯一条件是存在 ,与物体的状态,物体间是否接触都无关。
(2)热传递的实质是内能从高温物体 到低温物体或从同一物体的高温部分 到低温部分。
2.做功可以改变物体的内能
(1)对物体做功,内能 ;
(2)物体对外做功,内能 。
课堂检测
1.物体的内能是指( )
A.物体中个别分子运动所具有的能
B.物体做机械运动所具有的能
C.物体内所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和
D.物体内分子定向移动所具有的能
2.关于热量的说法,正确的是( )
A.温度越高的物体具有的热量越多
B.一个物体具有内能的同时也具有热量
C.热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体
D.热量总是自发地从内能多的物体传递到内能少的物体
3.下列说法正确的是( )
A.静止在地面上的冰块无内能
B.空中飞行的飞机比静止在地面上的火车内能大
C.动能大的物体内能一定大
D.自然界中,处于任何状态下、在任何位置的物体都有内能
4.仔细观察图中甲、乙、丙三杯水,判断下列说法中正确的是( )
A.甲杯中水的内能最大
B.乙杯中水的内能最大
C.丙杯中水的内能最大
D.乙、丙杯中水的内能一样大
5.下列与内能有关的说法,正确的是( )
A.内能的改变必须通过做功才能实现
B.同一物体的机械能增加,其内能也增加
C.内能可以通过做功转变为机械能
D.热传递一定是从内能多的物体传到内能少的物体
6.下列关于内能的说法,正确的是( )
A.0 ℃的冰块内能为零
B.温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C.运动的物体一定比静止的物体内能