内容正文:
第十三章 内能
第2节 内能
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第十三章
1.会用类比的方法建立内能的概念;
学习目标
2.知道热量的概念及单位,能简单描述温度、热量和内能的关系;
3.知道热传递和做功可以改变物体的内能。
导入新课
观察与思考
运动着的足球具有动能,那么处于热运动的分子是否具有动能呢?
构成物质的分子在不停地做无规则的热运动,温度越高,热运动的速度越大,它们的分子动能也就越大
导入新课
观察与思考
弹簧弹性形变时具有势能,那么分子之间是否也具有势能呢?
分子间存在相互吸引的引力,因而具有势能,分子间的势能叫做分子势能。
内能
讲授新课
1.内能
(2)内能的单位是焦耳(J)。
注意:各种形式能量的单位都是焦耳。
注意:内能是物体的内能,不是分子的内能,更不能说是个别分子和少数分子的内能。单纯考虑一个分子的分子动能和分子势能是没有意义的。
(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。
讲授新课
思考与讨论1
比较静止在地面上的球和运动在空中的球所具有的机械能和内能有什么不同?
静止在地面上的球没有机械能,运动在空中的球具有机械能;但无论在地上还是在空中,都具有内能。
讲授新课
思考与讨论2
炽热的铁水有内能,北极的冰山也有内能吗?
一切物体,不论温度高低,都具有内能。
讲授新课
归纳与小结
1.内能是不同于机械能的另一种形式的能。机械能与整个物体(宏观)的机械运动情况有关,而内能与物体内部分子(微观)的热运动和分子之间的相互作用情况有关。
2.一切物体,不论温度高低,都具有内能。
讲授新课
思考与讨论3
铁块烧红后比常温下的铁块内能__
等质量热水的内能比冷水的内能__
灯丝炽热时的内能比未通电时的内能__
物体的温度越高,分子无规则运动越剧烈,分子动能越大。如果体积变化不大,同一物体温度降低时内能减少,温度升高时内能增加。
大
大
大
讲授新课
归纳与小结
影响内能大小的因素
物体温度:同一物体,温度越高,内能越大;
物体质量:同种物质,相同温度,质量越大,内能越大;
物质状态如:质量和温度都相同的0℃ 的水和0℃的冰,水的内能比冰的大;
物体的温度、质量、体积和状态均不同时,无法比较内能的大小。
讲授新课
观察与思考
思考:普通的一根铁丝,我们能通过哪些方法使它的温度升高?(即让它的内能增加)
A.放在太阳下晒 B.放在火上烧
C.放在热水中烫 D.放在手中捂
E.用锤子敲 F.在石头上摩擦
G.用力反复弯折
讲授新课
将金属工件烧热后,放入冷水中使其迅速冷却,以提高工件的硬度,这种处理工艺被称为“淬(cuì)火”。
把钢勺放在开水里,不一会儿,钢勺露在外面的勺柄部分也开始发烫。那么,勺柄处增加的能量从哪里来呢?
以上情境中所发生的现象就是热传递
热传递可以改变物体的内能
讲授新课
物体内能的改变
1.热传递可以改变物体的内能
(1)热传递:能量从高温物体传到低温物体,或者是从同一物体的高温部分传到低温部分。
(2)发生条件:不同物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差。
(3)热传递过程中,传递能量的多少叫作热量(Q)。热量的单位也是焦耳(J),它在热传递过程中等于物体内能的变化量。
(4)热传递的实质:能量发生了转移。
讲授新课
物体内能的改变
高温物体(部分)
低温物体(部分)
热量
内能减少
内能增加
①高温物体(部分)
热量
内能 ;
②低温物体(部分)
热量
内能 。
如果热传递的过程一直进行下去,那么结果就是两个物体或同一物体的不同部分最终温度相等。
放出
减小
吸收
增加
讲授新课
冬天,人们用热水袋取暖,在这个过程中, 从热水袋转移到人体。热水袋 减少, 降低;人体 增加, 升高。
发烧时用冷毛巾给头部降温,在此过程中, 从 转移到 上。人的额头 减少, 降低;毛巾 增加, 升高。
注意:热传递过程中,传递的是能量,而不是温度。
思考与讨论
热量
内能
温度
内能
温度
热量
头部
毛巾
内能
温度
内能
温度
讲授新课
1.温度、内能与热量的区别
(1) 热量是过程量;温度、内能是状态量。
(2)单位区别:温度的单位是摄氏度