13.2 内能 讲义-2024-2025学年人教版物理九年级全一册

13.2内能 【知识讲解】 想想议议 装着开水的暖水瓶,有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里?推动瓶塞的是瓶内的水蒸气，水蒸气推动瓶塞做了功，说明水蒸气具有能量，推动瓶塞的能量来自水蒸气的内能。 分子动能 定义：物体内部大量分子做无规则运动所具有的能量叫分子动能。构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大。 影响因素：主要有物体的温度、体积、质量。物体的温度发生变化时，其内部分子的运动速度大小也发生变化，所以分子的动能发生变化；物体的温度、状态、体积一定时，对同种物质而言，它的质量越大，则内部的分子数目就越多，所以分子的动能增大。 11分子动能与动能11 相同点：都是由于运动而具有的能 不同点：物体的动能是由于物体做机械运动所具有的动能分子动能是由于物质分子做热运动所具有的动能分子动能是物体内能的一部分，动能是机械能的一部分。它们的区别就在于一个是微观的能量，一个是宏观的能量。 分子势能 定义：分子势能是分子间由于存在相互的作用力（类似弹簧形变时的相互作用力），从而具有的与其相对位置有关的能。 影响因素：物体的体积、物态。比如冰熔化时温度不变，所以分子动能不变，但冰熔化成水后体积发生了变化，此时分子势能也会改变。 内能 定义：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。内能的单位是焦耳（J）。 影响因素：物体的温度、质量、体积、物态。 1．内能和物体质量的关系：物体的质量越大，物体内部分子的个数就越多，所以物体内能也就越大。例如：温度相同的一大桶水比一小杯水内能。 2.内能和温度的关系：物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，温度越高，物体内分子运动速度越大，分子动能就越大，物体内能也就越大。例如：同一物体温度越高，内能越。 易错警示：一切物体，不论温度高低，都具有内能。炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能（上图）。物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加。但内能减少时温度不一定降低；内能增加时温度不一定升高。 11内能与机械能11 (1)机械能与机械运动对应，内能与热运动对应。 (2)机械能与物体的质量、机械运动速度、物体的位置有关，内能与物体的温度、体积、质量、物态有关。 (3)机械能包括物体的动能、重力势能、弹性势能，内能是物体内所有分子热运动的分子动能与分子势能之和。 (4)内能和机械能的物理本质是一样的。机械能是宏观的物体运动，内能是组成物体的微粒（原子）的运动的总和。 改变物体内能的方法一热传递可以改变物体的内能 定义：热传递是指由于温度差引起的内能传递现象。发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。 实质：热传递改变物体内能的实质是能量的转移，是内能从高温物体向低温物体转移的过程,在这个过程中能量的形式不变。 11热传递的三种方式11 热传导：物体之间直接接触，内能直接通过原子振动，由高温处传递到低温处。 对流：物体之间以流体为介质，利用流体的热胀冷缩和可以流动的特性，传递内能。 热辐射：物体之间利用放射和吸收彼此的红外线，不需要任何物质即可达成温度平衡。 热量 定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。 单位：热量的单位也是焦耳。物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。 误区警示：热量是一种过程量，所以热量只能说“吸收”“放出”。不可以说“含有”“具有”。 改变物体内能的方法二 实验：在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。 现象：棉花燃烧起来。 解释：是因为活塞压缩气体做功，使空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点。 结论：做功可以改变物体的内能。对物体做功时，物体内能增大。 实质：机械能转化为内能。 改变物体内能的方法二 实验：烧瓶(或可乐瓶)内盛少量水。给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。 现象：当塞子跳起来时，可以看到瓶内出现白雾。 解释：瓶内水上方存在着无色透明、无法看到的水蒸气；当塞子跳起来时，瓶内气体对塞子做了功，内能减小，温度降低，使水蒸气液化成了可以看到的小水滴。 结论：做功可以改变物体的内能。物体对外做功时，物体内能减小。 实质：内能转化为机械能。 演示实验：摩擦生热 实验：把一个薄壁金属管固定在桌上,里面放一些乙醚,用塞子塞紧,将一根绳子绕在管外并迅速地来回拉动。 现象：一会儿,看到瓶塞被冲开,管口出现雾状的“气体”。 解释：这是一种摩擦生热现象。绳子与管壁反复摩擦,克服摩擦做功,使管的内能增加,温度升高,管通过热传递,使乙醚的内能增加,温度升高,直到乙醚沸腾,产生大量蒸汽,蒸汽膨胀把瓶塞冲开的过程是内能转化为机械能的过程,蒸汽内能减少,温度降低,蒸汽液化成小液滴。 结论：摩擦生热是做功改变物体内能的过程。 实质：机械能转化为内能。 11内能与热量的区别11 内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和，是一个状态量，常说“物体具有内能”。热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，常说“物体吸收热量”或“物体放出热量”，不能说“物体具有或含有热量”。 11小结11 ⑴ 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，且在改变物体的内能上是等效的。 ⑵ 发生热传递的条件：物体间存在温度差。在热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减小；低温物体吸收热量，温度升高，内能增大。 ⑶ 对物体做功，物体内能增大，温度升高，机械能转化为内能；物体对外做功，内能减小，温度降低，内能转化为机械能。 【巩固练习】 1．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．0℃的冰内能为零 B．对物体做功，物体的温度一定升高 C．物体的温度升高，一定从外界吸热 D．两个温度相同的物体，它们不发生热传递 2．下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（　　） A．物体的温度升高，内能增大 B．物体的内能增加，温度一定升高 C．物体内能增加，一定吸热了 D．0℃的冰块，其内能为零 3．关于物体的内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，它含的热量越多 B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量 C．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变 D．热传递过程中，物体的内能从高温物体向低温物体转移 4．关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确是（ ） A．温度高的物体，内能一定大 B．物体温度升高，一定是吸收了热量 C．物体吸收了热量，温度一定升高 D．物体温度升高，内能一定增大 5．关于温度､热量和内能，下列说法中正确的是（　　） A．0℃的冰水混合物内能为零 B．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体 C．水的温度越高，所含热量越多 D．物体的内能増大，温度一定升高 6．关于热量、温度、内能之间的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体温度升高，内能增加 B．温度高的物体含有的热量多 C．物体内能增加，一定吸收了热量 D．0℃的冰没有内能 7．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变 C．物体的温度越高，所含热量越多 D．内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体 8．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大 B．物体的温度越高，所含的热量越多 C．汽油机压缩冲程中气缸内气体的内能减少 D．存在温度差的两个物体接触会发生热传递，与内能多少无关 9．关于内能的说法，描述正确的是（　　） A．刚刚出炉的铁水有内能，冰块没有内能 B．热水的内能比冷水的内能大 C．物体的内能增大，温度一定升高 D．物体的温度升高，内能一定增大 10．关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．一个物体的温度升高，一定是外界对物体做功 B．温度高的物体，内能一定大 C．温度越高的物体含有的热量越多 D．物体的内能增大，可能是从外界吸收了热量 11．日常生活中谈到的“热”具有不同的含义，它可以表示物理学中的温度、热量、内能这三个物理量.物体吸热升温，这里的“热”是指________．摩擦生“热”，这里的“热”是指_________． 12．今天的天气真热啊!这里的“热”是指_____；物体的熔化需要吸热，这里的“热”是指_____；双手相互摩擦可以生热，这里的“热”是指_____．（填“内能”、“温度”或“热量”） 答案1．D；2．A；3．D；4．D；5．B；6．A；7．D；8．D；9．D；10．D；11．热量；内能12．温度；热量；内能； 1 学科网（北京）股份有限公司 $$