内容正文:
内能
第十三章 内能 第2节
2023年“精品课”系列
回顾:什么是动能?什么是重力势能?什么叫弹性势能?
① 叫动能。
② 叫重力势能。
③物体由于 叫弹性势能。
动能
重力势能
弹性势能
物体由于运动而具有的能
物体由于被举高而具有的能
发生弹性形变而具有的能
分子动能
运动的分子也有动能(分子动能)
运动的物体具有 能
思考:构成物质的分子都在 ,运动的分子有动能吗?
动
不停地做无规则运动
类比法
将未知事物跟已知事物进行比较,根据它们的相同或相似特征,推知未知事物也可能有某种属性
3
弹簧弹性形变时具有势能
思考:相互吸引或排斥的分子具有势能吗?
类比法
分子势能
相互作用的分子也具有分子势能
分子间存在引力和斥力。
1.概念: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作物体的内能。
一、内能
2.单位:
焦耳
符号:
J
3.机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。
内能
足球有速度
有动能
足球有高度
有重力势能
足球有形变
有弹性势能
机械能
物质是由分子构成的
分子在运动所以具有分子动能
分子之间有力所以具有分子势能
内能
注:内能是不同于机械能的另一种形式的能。
宏观
微观
物体的机械能可以零,内能不可能为零
想一想
炽热的铁水有内能
北极的冰山
北极的冰山有内能吗?
一切物体,不论温度高低、是否运动(在任何情况下),都具有内能
疑问:内能大小和什么因素有关呢?
猜想:......
同一物体的温度越高,内能越 。反之,温度越低,内能越 .
二、影响内能大小的因素
温度升高
分子无规则运动剧烈
分子动能变大
水的内能增大
通过推理得出
亮
思考:下列物体谁的内能大?
大
小
质量200克
温度20℃的水
质量100克
温度20℃的水
温度相同、质量不同的水,内能相同吗?为什么?
对同种物质,质量越大,物体内部分子数目越 ,所以分子动能和势能的总和也会越 ,即内能也 。
想一想
半杯水
一杯水
多
大
越大
内能大小与状态的有关吗?
一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时内能是否改变?
想一想
物体的内能跟物体的状态(体积)有关系
0℃的冰熔化成0℃的水时,体积变小,分子间的距离变小,因为要吸收热量,所以水的内能变大。
当物质的状态发生变化时,体积发生了改变,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,所以分子势能发生变化,内能也变化。
总结:内能的影响因素有
质量、温度、物态、体积、种类
思考:还有什么会影响内能的大小呢?
物质的种类和物质的体积也会影响内能的大小
质量、温度,物态相同,物质不同
气体体积压缩变小
气体体积拉伸变大
同一物质质量、温度,物态相同,体积不同
内能与机械能的区别
内能 机械能
概念
影响
因素
研究
对象
存在
条件
物体内部所有分子动能
与分子势能的总和
物体所具有的动能
和势能的总和
物体的温度、体积、
质量、状态等
物体的质量、速度、
高度(或形变程度)
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物体
永远存在
运动或在高处或
发生弹性形变
探究思考
冬天手感觉很冷,如何让双手暖和起来?
三、物体内能的改变
以上改变物体内能的方式是一样的吗?
改变物体内能的方式到底有哪些呢?
1. 用火焰加热
根据自己的生活经验,能否想办法使一段铜丝温度升高(即内能增大)?
3. 用手焐
2. 太阳晒
7. 反复弯折
6. 用锤子不断敲击
5. 在地上摩擦
4. 用砂纸摩擦
想一想:
三、物体内能的改变
1. 用火焰加热
思考:尝试着将上面的方法分类,它们增大内能的条件有什么不同?增大内能的本质有什么不同?
3. 用手焐
2. 太阳晒
7. 反复弯折
6. 用锤子不断敲击
5. 在地上摩擦
4. 用砂纸摩擦
能量的转移
能量的转化
条件:
通常伴随着运动
1. 用火焰加热
2. 太阳晒
3. 用手焐
4. 用砂纸摩擦
5. 在地上摩擦
6. 用锤子不断敲击
7. 反复弯折
存在温度差
实质:
改变内能的两种方法:热传递和做功
做功
热传递
高温物体
低温物体
传递
内能减少
内能增加
热量
温度降低
温度升高
热传递改变物体内能的实质:
能量的转移(不是温度转移,也不是传递温度)
热传递的条件:
1.有温差(注意不是内能差)2.相互接触
热传递改变物体内能
发生热传递时,传递能量的多少叫热量,单位