内容正文:
第十三章 内能
第2节
内能
情景导入-合作探究-当堂演练-板书设计
情景导入
如图,同学们小时候经常玩的玩具——回力汽车,它运动时动能是从弹性势能转化而来的,而真正的汽车开动时它的动能从何而来?原来真正的汽车开动时它的能量来源于燃料燃烧释放的内能。那么,什么是内能呢?通过本节课的学习,同学们就会知道什么是内能、怎么改变物体的内能……
情景导入
“热”是一种能量吗?它能做功吗?
想一想
自古以来,人们就在不断地寻找与热有关的某种能量。
钻木取火
喝热水取暖
点火柴取暖
合作探究
湍急的流水能推动水车,拉开的弹弓能将弹丸射出……流水、弹弓都具有能量。同学们还记得动能、势能和机械能的概念吗?
知识点一 内能
1.内能的概念
(1)运动着的足球具有动能——运动着的分子具有内能。
(2)弹簧形变产生的作用力使弹簧具有势能——分子之间的作用力使分子具有分子势能。
(3)动能和势能的总和称为机械能——分子热运动的动能和分子势能的总和称为内能。
分子和足球、孩子是否有相似之处?
内能的单位: 焦耳(J),各种形式能量的单位都是焦耳。
2.影响内能大小的因素
图片中的物体是否具有内能?
平时热牛奶时,拿一盒牛奶放入热水中,牛奶也变热了,此时牛奶的内能是否改变?
(1)一切物体都具有内能(任何情况下都有)。
(2)物体温度降低时内能减少,温度升高时内能增加。
(3)对于同一物体,其内能的大小与物体的质量、温度和状态有关。
(4)材料不同的物体无法比较它们的内能大小。
如温度相同时,20 kg 的水比1 kg 的水内能大,内能与质量有关;再如质量相同时,0 ℃的水比0 ℃的冰内能大,这说明内能大小与状态有关;内能大小还与体积有关,如一定质量的气体,当其体积发生改变时,它的内能也改变。
归纳总结
同一物体的温度越高,其内能越大;但是,物体的内能增大时,其温度不一定升高,如晶体在熔化的过程中,晶体吸热,内能增大,但温度并不升高。
易错提醒
晶体熔化时温度不变的原因
知识关联
①图解
②液体凝固成晶体时,内能减小,温度不变。
吸热
晶体熔化
内能增大
和增大
分子动能不变
温度不变
分子势能增大
合作探究
知识点二 物体内能的改变
秋冬季节,天气寒冷,北风呼啸,走在上学的路上,手会感到非常冷。
想象一下怎样才能让自己的双手变暖和呢?
1.热传递改变物体的内能
热水袋取暖
烧开水
“小太阳”烤手
上述现象中物体内能是否发生改变?改变内能的方式是什么?
想一想
利用热传递的方式可以改变物体的内能;
当温度不同的两个物体相互接触,或同一物体的不同部位温度不同时,高温物体的内能减小,低温物体的内能增加。
归纳总结
摩擦生热
2.做功改变物体的内能
一个薄铜管里装上适量的乙醚(一种沸点很低的挥发性液体).用软木塞塞紧管口,把铜管阀定在底座上,用结实的软绳在铜管上绕一圈,再用两手很快地拉动绳子,让绳子跟铜管摩擦,会发生什么现象?说明什么?
点
击
画
面
播
放
活塞做功
在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,会发生什么现象?说明什么?
点
击
画
面
播
放
对物体做功,其他形式的能转化为内能,物体的内能增加;
物体对外做功,内能转化为其他形式的能,物体的内能减少。
归纳总结
合作探究
知识点三 温度、内能、热量之间的区别
温度表示物体的冷热程度,从分子动理论的观点来看,温度是分子热运动的剧烈程度的标志,对同一物体而言,温度只能说“是多少”或“达到多少”,不能说“含有”“有”或“没有”等。
1.温度
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。内能只能说“有”,不能说“无”。只有当物体内能改变,并与做功或热传递相联系时,才有数量上的意义。
2.内能
热量是在热传递过程中,物体吸收或放出热的多少,其实质是内能的变化量。热量跟热传递紧密相连,离开了热传递就无热量可言。对热量只能说“吸收多少”或“放出多少”,不能在热量前加“含有”“有”或“没有”。
3.热量
热量与生命
你是否发现,即使我们喝下大量冰镇饮料或在热水浴池中泡上很长时间,我们的体温也不会有多大变化。身体放热或吸热时,体温为什么不降低或升高呢?
原来,在人和一些动物的下丘脑中(位于大脑皮层下面),有一个负责保持体温不变的“调节器”。当喝下冰镇饮料后,胃壁温度降低,胃部神经将凉的感觉信号传给了下丘脑,它立即发出指令加快血液循环,把大量热量带到胃壁,保持了胃的正常温度。当外界温度降低时,下丘脑立即发出指令,加快新陈代谢多产生热量,还发出指令使毛孔收缩,减少散热,以保持正常体温。然而,下丘脑的调节功能是有限度的。若外界温度过低,新陈代谢产生的热量将补偿不了由于身体表面蒸发、传导和呼吸引起的热量损失,