内容正文:
第13章 13.3 内能 自习案 _____月____日
学习寄语:改变内能有做功和热传递两种方式:主动刷题、拆解难题是“做功”式的自我突破,倾听老师讲解、与同学交流是“热传递”式的能量吸收——愿你灵活运用“学习方法”,在自我驱动与借力成长中,让进步更高效
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1.物体由于运动而具有的能叫做________。
2.物体由于被举高而具有的能叫做________,由于发生弹性形变而具有的能叫做________。
3.热传递过程中传递的能量叫做________。
学习情境: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?
学习目标:
1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。2.知道热传递可以改变内能。
3.知道在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
4.知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
学习过程
任务一:ID内能
1. 我们举高一个物体,即对物体_______,会改变该物体的_______能。这是机械运动中与能量有关的现象。在热现象中,保持一个物体不动,对其_______或者_____(例如摩擦该物体),这个物体的能量会不会发生改变呢?如果有能量的改变,这种能量以什么形式存在呢?
2. 我们知道,运动的物体具有动能,运动的分子也同样具有动能(图13.3-1)。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_______越大,它们的____能也就越大。除此之外,由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力,所以分子也具有______能。这种势能叫作_______能(图13.3-2)。
3. 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______能。内能的单位也是_______,各种形式能量的单位都是_________。
4. 飞在空中的足球,由于离开地面而具有________能,由于在空中飞行还具有____能。空中运动的足球除了整体具有机械能,同时还具有_____能。一切物体,不论温度高低,都具有内能。______的铁水具有内能;______的冰块,温度虽然低,但是其中的水分子仍然在做_____运动,所以也具有内能(图13.3-3)。
5. 机械能与整个物体的________情况有关,而内能与物体内部_______的热运动和分子之间的_________情况有关。内能是不同于机械能的另一种_______的能。
任务二:ID热传递和内能的改变
6. 如果把烧热的工件放到冷水中,工件会_____下来,而冷水会变____,这是因为在此过程中发生了_________。发生热传递时,高温物体_______热量、内能______,低温物体______热量、内能______。物体吸收或放出的热量越多,它的内能________越大。热传递可以改变物体的内能,冬天用热水袋取暖,人体逐渐感觉暖和,热水袋慢慢凉下来。人轻度发热时用冷毛巾给头部降温,过一段时间后,毛巾温度升高,头部温度降低。这些都是_______改变物体内能的例子。
任务三:ID做功和内能的改变
7. 除了热传递,还有________,也可以改变物体的内能,图13.3-4所示的情形说明________可以产生热,这部分内能是从____________________________转化而来的。
8. 摩擦时物体________摩擦力做了功,这部分内能是物体克服摩擦力做功________而来的。在图13.3-5甲所示的实验中,脱脂棉燃烧起来,是因为活塞_______气体做功,使空气的内能______,温度升高,达到脱脂棉的_______。在图13.3-5乙所示的实验中,瓶内水上方存在着无色透明、无法看到的_________;当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现_____,说明水蒸气_____成了可以看到的小___滴。在这个过程中,气体______对外做功,内能______,温度降低。类似的现象还有通过_____让水温升高,通过______使铁块变热等。这些过程都伴随着做功。由此可见,做功也可以______物体的内能。
9. 有了________的概念后,我们就能理解,对一个物体________或者_________,就是使能量“流入”了物体的_______,物体的______增加。能量通过这种方式被储存起来。反过来,物体也可以对______放热或者做功,从而释放_________。
10. ※[引申拓展](1)内能具有以下特点:①______物体在_____情况下都具有内能,但不一定都有机械能;②内能具有不可测量性,不可能准确知道一个物体的内能的具体数值;③物体的内能可以发生变化,当物体的内能发生改变时,可以表现为______改变或______改变.(2)内能与机械能的区别:①影响因素不同,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,它的多少与物体的_______、_______以及物体的______和_____有关.而机械能与物体的机械运动情况有关,它的大小取决于物体的_________、__________、________(或形变).②研究对象不同,内能的研究对象是微观世界的大量_______,机械能的研究对象往往是宏观世界的_______物体.
11. ※[易错点津](1)内能是物体内______分子热运动的动能和分子势能的总和,总和是指所有分子的动能和所有分子势能之和.讨论一个分子的动能和势能是没有实际意义的.(2)理解内能与温度的关系时要注意,对于一个确定的物体,温度_______,内能增加,反之,温度_____,内能减少,但物体内能的增加或减少不一定表现为温度的升高或降低 另外,不能理解为高温物体的内能多,低温物体内能少,因为内能的多少除了与______有关外,还与物体的__________、_________和________等因素有关.
12. ※[易错点津](1)热量、内能、温度的区别:温度表示物体的冷热程度,不能“转移”和“传递”;热量是过程量,不能用“具有”或“含有”来表述;内能是状态量,常用“_____”或“______”来表述。物体温度升高,内能_____(一定|不一定)增加;物体内能增加,温度_____(一定|不一定)升高。物体吸热,内能_____(一定|不一定)增加;物体内能增加,_____(一定|不一定)吸收了热量。做功和热传递在改变物体内能上是_______的,前者是能量的______,后者是能量的转移。
夯实练习
1.下列关于内能、温度和热量的说法中,正确的是 ( )
A.物体的温度越高,所含热量越多
B.物体吸收了热量,温度不一定升高
C.物体的内能增大,一定是外界对它做了功
D.热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体
2.冬天,触摸湖边的栏杆,常常觉得铁质部分比木质部分冰凉。下列关于这一现象的解释正确的是 ( )
A.铁质部分比木质部分的温度低
B.铁质部分比木质部分更容易导热
C.不同的同学体质不同,手的导热快慢不同
D.铁质部分比木质部分的热量少
3.关于温度、热量和内能,以下说法正确的是 ( )
①物体的内能增大时,一定从周围吸热
②热量可能从内能大的物体向内能小的物体转移
③物体的温度越高,所含的热量越多
④只要物体的温度不变,物体的内能就一定不变
⑤物体的内能减小时,它的温度不一定降低
⑥一个物体吸收热量,内能一定增大
⑦一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水后,内能不变
⑧一个物体吸收热量,温度一定升高
⑨一个物体温度升高,它不一定吸收热量
⑩地球上的物体都具有内能
A.②⑤⑥⑨⑩ B.②⑥⑧⑨⑩
C.①⑤⑥⑧⑩ D.②④⑤⑥⑩
4.下列事例中在改变物体内能的方式上与其他三项不同的是 ( )
A.搓手取暖 B.玩滑梯,臀部发热
C.放大镜聚光烤焦纸片 D.打气筒打气,筒壁发热
5.下列说法正确的是 ( )
A.甲物体传递了热量给乙物体,说明甲物体内能大
B.扩散现象中,分子可以从低温物体运动到高温物体
C.两物体温度相同,内能一定相同
D.物体的内能增大了,一定是从外界吸收了热量
6.下列关于温度、内能和热量的说法中,正确的是 ( )
A.物体吸收了热量,其内能不一定增加
B.物体吸收了热量,温度可能升高
C.物体内能增加,温度一定升高
D.物体的温度保持不变,则物体不可能吸收了热量
7.同学们在物理社团课上采取不同方法使玻璃瓶内铁屑的内能增加,其中属于做功的是 ( )
A.不断晃动瓶子 B.用酒精灯加热瓶子
C.将瓶子浸泡在热水中 D.在烈日下暴晒瓶子
8.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 ( )
A.温度相同的物体,内能也一定相同
B.同一物体温度不变时,内能可能改变
C.物体吸收热量,内能增大时温度一定升高
D.两个内能相同的物体相互接触时不可能发生热传递
9.水烧开后,水蒸气会将壶盖顶起,这是因为水蒸气膨胀对壶盖 的结果,这时水蒸气的内能转化为壶盖的 能。
10.2020年6月23日上午,长征三号火箭将北斗三号全球卫星导航系统最后一颗组网卫星送入太空预定轨道。火箭在大气层中高速飞行时,外壳与空气剧烈摩擦,这是通过 的方式将 能转化为内能,会使外壳温度升高,为防止内部温度过高,火箭采用 (选填“导热性”或“隔热性”)好的新型陶瓷作为防护层。
11.大货车在行驶过程中,长时间踩刹车,这是通过 的方式导致刹车片的温度升高;这时需要将车停在服务区内,给刹车片泼水,通过 的方式减少内能,降低温度,确保行车安全;货车加油时,能闻到汽油味,说明分子在不停地做 。(前两空均选填“做功”或“热传递”)
12.“热”的含义非常丰富,在物理学中,“天气很热”中的“热”是指 高;“摩擦生热”的“热”是指 增加。
13.如图所示的瓶子内装一些铁屑,我们可以通过振荡或加热的方法,使铁屑的温度升高,内能增大,则前者是通过 的方法来增大铁屑的内能。如果你没有看到内能改变的过程,仅凭铁屑温度的改变, (选填“能”或“不能”)确定采用了什么方法改变了铁屑的内能,你做出这样判断的理由是 。
14.如图所示是四个热学实验。请写出下面各实验说明的物理知识。
(1)A实验说明分子之间存在 ;
(2)B实验说明内能可以转化为 ;
(3)C实验说明分子在不停地做 ;
(4)D实验说明 可以改变物体的内能。
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