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第十三章 第二节内能
1.通过类比学习建立内能的概念,知道影响内能的
因素,会判断内能的大小。
2.通过生活体验和实验探究,总结改变物体内能的方法,知道热量的概念,会判断改变内能的方式。
学习目标
物体由于运动而具有的能量称之为动能。
与物体的质量和运动速度有关。
物体由于发生弹性形变而具有的能量称之为弹性势能。
与形变程度大小有关。
动能:
重力势能:
弹性势能:
机械能:
物体由于被举高而具有的能量称之为重力势能。
与物体的质量和高度有关。
动能和势能的总和称之为机械能。
巩固复习
运动的分子也具有动能称为分子动能
运动的足球具有动能
分子动能的大小与分子运动剧烈程度有关,运动速度越大,分子动能越大。
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。
形变的弹簧具有弹性势能
互相吸引或排斥的分子也具有分子势能
单位:焦耳,简称焦,用字母 J 表示
分子势能与分子间距有关。
一、内能
那个物体的内能大?
比一比
1.相同质量的冷水和热水。
2.相同温度的一小杯水和一大桶水。
3.相同质量、相同温度的水和冰。
物体的内能与物体的质量(分子总数)、温度(剧烈程度)和状态(分子间距)等因素有关。
内能的影响因素
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,所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。
想一想
物体的运动速度越快,物体的内能越大,对吗?为什么?
内能与机械能的区别
区别 内能 机械能
定义 物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和 物体具有的动能和势能的总和
研究对象 分子的热运动(微观) 物体的机械运动(宏观)
影响因素 质量、温度、状态等 质量、速度、高度及形变程度
大小 不可为 0 可以为 0
因为一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能。
思考:
炽热的铁水有内能吗?
北极的冰山有内能吗?
关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度越大,物体内部分子无规则运动的速度就越大,因而物体的内能就越大
B.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
C.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块不具有内能
D.温度相等的1kg水和100g水内能相同
B
练一练
你有哪些方法让一段50 cm的铁丝温度升高呢?
1.用火焰加热 2. 太阳晒
3. 用手搓 4. 用手焐
5. 在地上摩擦 6. 用锤子不断敲击
7. 反复弯折 8. ……
请将这些方法分分类,说说你分类的原则是什么?
二、物体内能的改变
用温度更高的物体使铁丝温度升高
温度升高的过程,往往伴随着运动
热传递
做功
使铁丝温度升高
1.用火烧
2.太阳晒
4.用手焐
3.用手搓
5.在地上摩擦
6.用锤敲
7.反复弯折
1、热传递
高温物体
低温物体
温度降低、内能减少
温度升高、内能增加
传递热量
对着手哈热气
把手放在火炉旁烤火
用热水袋来焐手
在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
1、热传递
方向
条件:
不同的物体间或
物体的不同部分之间
存在温度差
本质:
能量的转移
(能量的形式并没有发生改变)
高温 低温
结果:
热平衡(温度相同)
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2、做功
外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高
外界对气体做功
气体的内能增加,温度升高
达到硝化棉的燃点
硝化棉燃烧
2、做功
物体对外做功,物体的内能减小,温度降低
瓶内气体膨胀多外做功
气体内能减小,温度降低
瓶内水蒸气降温液化
瓶内出现白雾
做功改变内能的本质:机械能与内能的相互转化。
2、做功
做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
在下列选项中,物体内能的改变是通过做功实现的是( )
A.在炎热的夏天,在啤酒中放
入一些冰块,啤酒变凉
C.行驶的汽车,轮胎会变热
B.太阳能热水器水箱中的水
被晒热
D.划火柴,火柴燃烧
C D
练一练
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温度、热量、内能的区别与联系
1.热量是过程量;温度、内能是状态量
2.单位区别
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、内能的区别
3.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”
温度、热量、内能的联系
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课堂小结
热传递(热量:传递内能的多少)
做功
改变方法
1.外界对物体做功,内能增加。
2. 物体对外界做功,内能减小。
研究方法
“类比法”和“转换法