内容正文:
13.2 内 能
第十三章内能
人教版
热是什么?
新课导入
自古以来,人们就在不断地寻找与热有关的某种能量。
“热”是一种能量吗?它能做功吗?
想一想
视频导入
观看视频,注意看视频中的壶盖,发生什么现象?你们见过这种现象吗?动起来的壶盖具有什么能?
现象:壶盖动起来了
动起来的壶盖具有机械能?
是壶内的水蒸气推动壶盖做了功
表明:壶内的水蒸气具有能量
这种能量是什么能量呢?
想一想:
是谁让壶盖动起来的呢?
运动的台球具有动能
运动的分子具有动能
具有相互作用力的分子具有势能
--分子动能
--分子势能
想想议议
发生形变的弹簧具有势能
它们各具有什么能量?
一、内能
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,叫做物体的内能。
单位:焦耳(J)
如图所示的过程中,足球具有哪些能量?
动能
重力势能
弹性势能
机械能
分子动能
分子势能
内能
注:内能是不同于机械能的另一种形式的能
如图,静止在水平地面上的小汽车具有哪些能量?
动能为零
重力势能为零
机械能为零
静止
水平地面
所有分子都在不停地做无规则运动
内能不为零
炽热的铁水具有内能吗?
冰冷的冰山具有内能吗?
注:一切物体,无论温度高低,都具有内能。
一、内能
温度 热量 内能
区别 定义 物体的冷热程度 在热传递过程中,传递能量的多少 构成物体的所有分子,其热运动的分子动能与分子势能的总和
量的性质 状态量 过程量 状态量
表述 降低、升高、降低到、升高到、是 放出、吸收 有、具有、改变、增加、减少等
单位 摄氏度(℃) 焦耳(J) 焦耳(J)
联系 内能与温度 同一物体温度升高,内能一定增大;但是内能增大时,温度不一定升高
内能与热量 物体吸收热量,内能一定增大;但内能增大时,不一定是吸收了热量
热量与温度 物体温度升高时,不一定吸收了热量;而物体吸收了热量后,温度也不一定升高(晶体熔化或凝固、液体沸腾的过程)
温度、热量和内能的区别和联系
冬天双手感觉很冷,如何让双手暖和起来?
想想做做
你怎样让一段50cm的铁丝温度升高呢?
1. 用火焰加热
将这些方法分两类,说说你分类的原则是什么?
3. 用手搓
5. 在地上摩擦
7. 反复弯折
4. 用手焐
6. 用锤子不断敲击
8. ……
2. 太阳晒
想想做做
用火烧
太阳晒
用手捂
用手搓
在地上摩擦
用锤敲
反复弯折
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
使铁丝温度升高
热传递
做功
一、内能
热传递的过程:
热传递改变物体的内能
热传递的实质:
内能的转移,能的形式并未发生改变。
热传递是把内能从温度高的物体传递给温度低的物体,而不是由内能多的物体传递给内能少的物体。
热传递传递的是内能,不是温度。
热传递的方向:
高温
低温
二、物体内能的改变
--热传递
高温物体
低温物体
温度升高
温度降低
内能降低
内能增加
能量转移
热传递的条件:
温度差
热传导
热对流
热辐射
二、物体内能的改变
--热传递
热量:热传递过程中传递能量的多少。
符号:
单位:
焦耳(J)
注:热传递传递的是热量(能量),而不是温度。
烧水时发生热传递
冰敷时发生热传递
……
二、物体内能的改变
--热传递
温度、内能和热量的区分
温度:
内能:
热量:
A铜块
B铜块
表示物体冷热程度。
温度高
温度低
构成物体的所有分子,其热运动的分子动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
热传递过程中传递能量的多少。
热量
物体具有内能,不能说具有热量,只能说吸收热量或放出热量。
二、物体内能的改变
二、物体内能的改变
--做功
双手摩擦
解释:
双手摩擦(即做功),
将机械能转化为内能,
双手内能增加,温度升高。
(1)做功可以改变物体的内能。
摩擦生热——克服摩擦做功
还有没有其他的做功形式?
二、物体内能的改变
--做功
操作: 迅速下压活塞
现象: 硝化棉燃烧
分 析
筒内气体温度升高
达到硝化棉燃点
筒内气体内能增加
活塞对筒内气体做功
机械能转化为内能
解
释
外界压缩气体做功,
外界对气体做功,气体内能增加。
应用:
二、物体内能的改变
--做功
气体膨胀对外界做功,
气体内能减少。
操作: 向瓶内打气
现象: 瓶塞跳起,瓶内出现“白气”
分 析
水蒸气液化为
瓶内气体温度降低
瓶内气体推动活塞做功
内能转化为机械能
解
释
小水滴
瓶内气体内能减少
应用:
(2)做功的实质:能量的转化。
结 论:
热传递
做功
(3)做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
都能使手变暖
热传递的实质:能量的转移。
做功的实质:能量的转化。
二、物体内能的改变
课堂小结
冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用_________ 的方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体之间________。两手摩擦也能使手暖和,这是用的_______ 方法增加手的内能,在这过程中,_________能转化为内能。
热传递
转移
做功
机械能
检测反馈
下列过程中,哪一种说法是通过热传递增加物体内能的 ( )
A、火车驶过铁轨时,铁轨的温度升高
B、打气筒给轮胎打气后,筒壁很热
C、用锯锯木头,过一会锯条的温度升高
D、冬天打开暖气,一会整个屋子变暖和
D
检测反馈
桶是容积大,杯的容积小,当它们均装满时,下列说法正确的是( )
A、一桶开水的内能一定比一杯开水的内能多
B、一桶凉水的内能一定比一杯热水的内能少
C、一桶开水的热量一定比一杯开水的热量多
D、一桶凉水的热量一定比一杯开水的热量少
A
检测反馈
关于温度、内能、热量,下列说法正确的是( )
A、物体吸收热量,温度一定升高
B、物体温度升高,一定吸收了热量
C、物体温度不变,就没有吸收或放出热量
D、物体温度升高,内能增加。
D
检测反馈
下列事例用热传递改变物体内能的是( )
A、和平号空间站退役后坠入大气层与空气摩擦生热B、冬天用热水袋取暖,人体感到暖和
C、冬天手冷时,两手相搓就暖和了
D、用锯子锯木头,锯条发热
B
检测反馈
关于物体的内能说法正确的是( )
A、物体作机械运动所具有的能
B、物体中个别分子运动所具有的能
C、物体内分子定向移动所具有的能
D、物体内无规则运动的分子所具有的能的总和
D
检测反馈
下列现象中,由于做功而是物体内能增加的是( )
A、连续敲打铁块,铁块发热
B、用酒精等对杯中的水加热
C、把炉钩放在火炉中烧一段时间后,炉钩发红
D、赤脚在阳光照射的沙子上走,脚发烫
A
检测反馈
下列关于温度、内能和热量的说法正确的是( )
A.物体温度降低,含有的热量越少
B.发生热传递时,热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体
C.物体内能增加,温度一定升高
D.0℃的冰熔化成0℃的水,内能不变
B
检测反馈
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
Lavf57.62.100
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