内容正文:
课题2 内能
1.会用类比的方法建立内能的概念。
2.能简单描述温度和内能的关系。
3.知道热传递可以改变物体的内能。
4.知道热量的概念及单位。
5.知道做功可以使物体内能增大或减小的事例。
课前一问
装着开水的暖水瓶,有时候瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里?
答案:开水的内能转化为瓶塞的机械能。
知识点一 内能
重点整理
物体内部所有分子热运动的 与 的总和,叫做物体的内能。
1.分子动能:分子在永不停息地做着无规则的热运动。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。物体的温度 ,分子运动得 ,它们的动能越大。同一个物体(物态不变),温度越高,内能越大。
动能
分子势能
越高
越快
2.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。分子间距发生变化时,物体的体积也会变,其内能会发生变化。所以分子势能与物体的 有关。
3.影响物体内能大小的因素:物体的内能与物体的状态、质量、体积及 有关。
【注意】一切物体中的分子都在永不停息地做无规则运动,分子间都有分子力的作用,无论物体处于何种状态,是何形状与体积、温度是高是低都是如此。因此,一切物体在任何情况下都具有内能。
体积
温度
典型例题
例 关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.同一物体温度越高,物体内能越大
B.物体运动得越快,物体的内能越大
C.高温的铁水具有内能,0 ℃的冰块没有内能
D.温度相等的1 kg水和100 g水内能相同
A
举一反三
下列关于内能的说法中正确的是( )
A.0 ℃的物体没有内能
B.物体具有内能,也可以同时具有机械能
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.物体内能大小与温度无关
B
知识点二 物体内能的改变
重点整理
改变物体内能的方法有热传递和做功;热传递是能量的转移,做功是能量的转化。这两种方法对改变物体内能是等效的。
1.做功:外界对物体做功,物体的内能会 (例如:摩擦生热);物体对外做功,物体内能会 (例如:通过活塞向盛有水的烧瓶里打气,当活塞从瓶口跳起时,烧瓶中出现“白雾”)。实质:能量从一种形式的能(其他形式的能)转化为另一种形式的能(内能)。
增大
减小
2.热传递:只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着温度差,就会发生热传递,直到温度变得相同(即没有温度差)为止。
物体吸收热量,内能 ;物体放出热量,内能 。
3.热量(Q):在热传递过程中,传递能量的 叫做热量;在国际单位制中,热量单位是 ,符号是J。
增大
减小
多少
焦耳
典型例题
例1 如图所示,用热传递方式改变物体内能的是( )
A
A.放大镜聚光使纸片着火 B.反复弯折后铁丝的温度升高
C.压缩空气, 空气内能增大 D.冬天户外搓手取暖
例2 下列实例中,通过做功方式改变物体内能的是( )
A.阳光晒热棉被 B.锯木头时锯条变热
C.用热水袋取暖 D.冷气使房间温度降低
例3 如图所示,将试管中的水加热一段时间后,木塞向外飞出,则在此过程中( )
A.木塞飞得越高,木塞的分子势能越大
B.酒精燃烧产生的内能小于木塞的机械能
C.水蒸气内能转化为木塞机械能
D.木塞向外飞出的过程中,水蒸气的内能增大
B
C
举一反三
1.烧红的铁块放到冷水中冷却的过程中,它具有的内能( )
A.减小 B.不变
C.增大 D.无法确定
2.如图所示,小明从滑梯下滑的过程中,他的重力势能 (选填“增大”“不变”或“减小”),在这过程中,小明感觉到臀部发热,这说明通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式可以改变物体的内能。
A
减小
做功
3.如图所示,用塞子塞紧瓶口,再用打气筒向瓶内打气,当瓶内气压达到足够大时,塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内气体的说法正确的是
( )
A.向瓶内打气,外界对气体做功,气体温度降低
B.瓶塞从瓶口冲出,瓶口产生“白气”的原因是水蒸气汽化
C.塞子从瓶口冲出,气体对外界做功,气体内能减少
D.塞子从瓶口冲出,外界对气体做功,气体内能不变
C
知识点三 温度、内能和热量的辨析
重点整理
温度 状态量 物体温度升高,内能增加,不一定吸收热量 钻木取火、摩擦生热
热量 过程量 物体吸收热量,温度不一定升高 晶体熔化
内能 状态量 物体内能增加,温度不一定升高 晶体熔化
物体内能增加,不一定吸收热量 钻木取火、摩擦生热
说明 内能通常用“具有”等词来修饰;
热量要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述
典型例题
例1 关于热量下列说法正确的