内容正文:
第一章 分子动理论与内能
第2节 内能和热量
教学目标:
2、了解内能的概念,知道内能与温度有关。
3、知道热传递可以改变物体的内能。
5、知道热量的概念和单位。
4、知道做功可以改变物体的内能。
1、了解温度对扩散的影响,知道热运动。
一、温度与热运动
【思考】影响扩散快慢的主要因素是什么?
你看到了什么现象?
这个现象说明了什么?
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一、温度与热运动
温度表示物体的冷热程度。
物体的温度越高,扩散越快,说明构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈。
温度反映了构成物体的大量分子做无规则运动的剧烈程度。
人们常常把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
二、物体的内能
运动的汽车具有动能
热运动的分子具有动能
【思考一】
运动的物体具有动能,那么处于热运动的分子是否具有动能呢?
二、物体的内能
发生弹性形变的物体
具有弹性势能
发生弹性形变的物体具有弹性势能;分子与分子之间也有相互作用力,分子之间是否具有势能?
【思考二】
分子也具有势能
物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和,叫做物体的内能。
【定义】
【单位】
焦耳(J)
二、物体的内能
结论:一切物体在任何情况下都具有内能。
二、物体的内能
【想一想】炽热的铁水有内能,北极的冰山有没有内能?
因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动,因而具有动能;分子之间有相互作用力,因而具有势能。
2、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。
1、内能与机械能是一回事吗?
内能的大小跟分子的热运动和分子间相互作用有关;
机械能跟机械运动有关,故两者不是一回事。
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,球都具有内能。
二、物体的内能
【想一想】
物理量 机械能 内能
定义
关系
内能与机械能的关系
物体内部所有分子的动能、势能之和
物体动能、势能之和
内能不为零
可以为零
二、物体的内能
哪种情况下内能比较大?为什么?
【思考】等质量热水和冷水的内能是否相同?
二、物体的内能
同一物体的温度越高,内能越大;反之,同一物体的温度越低, 内能越小。
温度越高
分子无规则运动越剧烈
这个物体的内能增大
分子动能越大
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
二、物体的内能
【想一想】物体的内能还与哪些因素有关?
二、物体的内能
质量
体积
状态
对同一种物质,质量越大,物体内部分子数目越多,所以分子动能和势能的总和也会越大,即内能也大。
对同一种物质,体积发生变化,分子间距发生变化,则分子间相互作用力的强弱也会发生变化,故分子间势能发生变化,内能也跟着变化。
当物质的状态发生变化,分子间距也会发生变化,则分子间相互作用力的强弱也会变化,所以分子间势能发生变化,内能也变化。
【小结】影响内能大小的因素
二、物体的内能
内能
温度
分子无规则运动的剧烈程度
分子动能
体积和状态
分子间距离
分子间作用力
分子势能
质量
分子个数
物质的种类
分子的质量
★ 同一物体,温度越高,内能越多。
★★ 同种物质,相同温度,质量越大,内能越大。
★★★ 物体的温度、质量、体积和状态均不同,无法
比较内能大小。
【规律】
二、物体的内能
三、改变内能的方式
内能的大小跟物体的温度有关。
改变物体温度的方法有哪些呢?
温度不同的两个物体互相接触时,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫做热传递。
冷水:吸收热量,内能增加;工件:放出热量,内能减少。
热量
热传递
物理学中,把物体在热传递过程中转移的内能的多少叫做热量,单位是焦耳,即焦(J)。
三、改变内能的方式
将烧热的工件放到冷水中,工件会凉下来,而冷水会变热,在此过程中内能发生了怎样的变化?
【想一想】
热传递改变内能
A.物体吸热
内能增加
B.物体放热
温度升高
温度降低
内能减少
讨论:热传递改变内能的实质是什么?
内能发生转移
高温物体
低温物体
不同物体之间
高温部分
低温部分
同一物体不同部分之间
注意:发生热传递的条件是两物体要有温差。
三、改变内能的方式
热传递的三种方式
热辐射
热传导
热对流
三、改变内能的方式
三、改变内能的方式
1、热量是过程量;温度、内能是状态量。
【温度、热量、内能的区别 】
2、表述区别
温度只能说“是、降低、升高”
热量只能说“吸收、放出”
内能只能说“有、具有、改变”
三、改变内能的方式
热传递可以改变物体的内能,使内能增加或减少,但温度不一定改变。
【温度、热量、内能的联系 】
三、改变内能的方式
【例题】
夏天天气真热,这个“热”字表示________;
摩擦生热,这个“热”字表示