第02讲 内能-【暑假自学课】2023年新九年级物理暑假精品课（人教版）

第02讲 内能 1． 掌握并区分内能与机械能的差别； 2． 掌握物体内能大小的比较方法； 3. 掌握改变物体内能的两种方式； 4. 区分内能、温度和热量的差别。 一、内能 1. 分子动能 （1）定义：物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。 （2）影响因素：温度。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。 2. 分子势能 （1）定义：由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。 （2）影响因素：分子间的距离。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。 3. 内能 （1）定义：物体内部所有分子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：焦耳，简称焦，符号J。 4. 对内能的理解 内能是物质分子的热运动能量，是由物质内部状况决定的能量。物质由大量分子、原子组成，储存在系统内部的能量是全部微观粒子各种能量的总和，即微观粒子的动能、势能、等的总和。物体内部大量分子的无规则运动跟温度直接相关，物体内部大量做热运动的粒子之间也具有动能和势能，动能和势能的总和叫做内能。 【特别提示】 (1)内能是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和，所以，单纯考虑单个分子或有限个数分子的动能和势能是没有现实意义的。 (2)一切物体任何情况下都有内能。 (3)内能大小不可计算，但可以比较大小。只能比较物体内能的大小，不能确定这个物体具有的内能究竟是多少，因为内能是物体的所有分子具有的总能量，宏观量度比较困难。 4. 影响内能的因素 ①温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，它的温度越高，内能越大； ②物体的内能跟质量有关。在温度一定是，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。 ③物体的内能还与物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能就越大，物体的内能就越大。 ④同一物质，在不同的状态下，所具有的内能就越大。 5. 内能与机械能的区别与联系 内能 机械能 区别 定义 构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和 物体所具有的动能和势能的总和 影响因素 物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度 研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体 存在条件 永远存在 物体运动时，被举高时，发生弹性形变时 联系 （1） 物体无论是否具有机械能，一定具有内能； （2） 物体的内能和机械能之间可以互相转化 二、物体内能的改变 1.热传递改变物体的内能 （1）探究热传递改变物体内能 电热毯取暖 冰块降温 烧水 现象 现象分析 冬天利用电热毯取暖：电热毯将热量传递给人体，人体温度升高，内能增大；能量从电热毯传递给人 炎热夏天教室里的冰块：周围空气将能量传递给冰块，教室里温度下降，能量从空气传递给冰块，冰块内能增大 烧水时，水的温度升高，内能增加，能量从火焰传递给锅和水 实验结论 温度不同的物体相互接触时，发生热传递，低温物体温度升高，内能增加，高温物体温度降低，内能减少；即能量从高温物体传递给低温物体，所以热传递可以改变物体的内能 （2）定义：温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。 （3）传递的条件：物体之间存在温度差。 （4）传递的方向：能量从高温物体传递给低温物体。 （5）传递的结果：高温物体的内能减少，低温物体的内能增加，持续到物体的温度相同为止。 特别提醒： （1）热传递传递的是内能，而不是传递温度，更不是某种热的物质； （2）热传递是把内能由高温物体传递给低温物体，不是由内能多的传递给内能少的物体。 2.热量 （1）热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。用符号Q表示。 （2）单位：在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。 【特别提醒】对热量认识的三个误区 （1）热量是能量转移多少的量度，是一个过程量，它存在于热传递的过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题，离开热传递谈热量也就没有了意义。 （2）热量只能有“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，不能说某物体含有或具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量。 （3）吸收或放出热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。 3.做功改变物体的内能 探究做功改变物体的内能 做功的两种情况 外界对物体做功 物体对外界做功 探究过程与现象 分析与论证 迅速压下活塞，玻璃筒内的气体被压缩，活塞对筒内气体做功，从而使筒内气体的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉开始迅速燃烧 向瓶内打气，压缩瓶内的空气，不断对瓶内空气做功