内容正文:
第3课 内能
目 录
CONTENTS
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
1
目 录
CONTENTS
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
课程要求
了解内能。知道改变物体内能的方式。
知识点精讲
知识点1:内能
1. 分子动能:由于分子在不停地做______________,因此分子具有动能。物体的温度越高,分子热运动的速度越_________,分子的动能就越_________。
2. 分子势能:由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力,因此分子具有________。这种势能叫做______________。
热运动
大
大
势能
分子势能
3. 内能:构成物体的所有分子,其热运动的________与分子_______的总和,叫做物体的_________。内能的单位是________(J),各种形式能量的单位都是_________。
4. 内能是不同于机械能的另一种形式的能。一切物体,不论______________高低,都具有内能。
动能
势能
内能
焦耳
焦耳
温度
5. 影响物体内能大小的因素:物体的质量、温度、状态和物质的种类等。
注意:(1)内能是物体内部所有分子的能量,单独某个分子(或少数分子)的动能和势能不能称为物体的内能。
(2)因为分子在永不停息地做无规则的运动,所以一切物体在任何温度下都具有内能。(如冰块的温度虽然低,但它也具有内能)
(3)一般来说,物体的温度越高,表明构成物体的大量分子的无规则运动越剧烈,分子的平均动能越大,物体的内能就越大。
6. 【教材插图改编】(1)如图13-3-1所示,图甲中运动的足球具有_______能,图乙中做无规则运动的分子具有_____________能。
(2)图丙中发生弹性形变的弹簧具有___________能,图丁中互相排斥和吸引的分子具有___________能。
动
课堂演练
分子动
弹性势
分子势
7. 静止在地面上的球___________动能,其内部分子__________分子动能。若以地面为参照面(高度为0),地面上不发生弹性形变的球__________势能,其内部分子___________分子势能。任何物体都__________内能,但不一定___________机械能。(均填“具有”或“不具有”)
不具有
具有
不具有
具有
具有
具有
8. (改编)【科学探究】如图13-3-2所示,a杯中的水量较少,b、c、d杯中的水量相同,根据所学的内能知识,分析比较各杯中水的内能大小。
(1)比较各杯中水的内能大小时,主要考虑水的______________和________两个因素。
质量
温度
(2)_______杯中水的内能最大,因为__________________________
_____________________________________________________________。
(3)_______、______两杯中水的内能不好比较,因为_____________________________________________________________。
d
d杯中水的质量比a杯多且与b、c杯相同,但它的温度是最高的
a
b
a杯中水的质量比b杯少,但温度比b杯高
思路点拨:1. 机械能与整个物体的机械运动情况有关,而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。2. 同一物体的温度越高,内能越大;温度一定时,同种物质的质量越大,内能越大。
知识点2:物体内能的改变
9. 不同物体之间或同一物体内部存在温度差时,就会发生热传递。发生热传递时,高温物体放出热量、内能___________,低温物体吸收热量、内能__________。物体吸收或放出的热量越多,它的内能改变越_________。
10. 热传递可以改变物体的内能:冬天用热水袋取暖,热水袋______________热量,它的内能会___________。
减少
增加
大
放出
减少
11. 做功可以改变物体的内能:
(1)外界对物体做功,物体的内能会______________。如图13-3-3甲所示,当把活塞迅速压下去,厚玻璃筒里的脱脂棉会燃烧起来,这是因为活塞压缩气体做功,使气体的内能__________,温度______________,达到脱脂棉的燃点。
增加
增加
升高
(2)物体对外界做功,物体的内能会_________。如图13-3-3乙所示,瓶内水上方存在着无色透明、无法看到的水蒸气;向瓶内打气,当瓶塞跳起时,可以看到瓶内出现白雾,这是因为瓶内气体膨胀对上方的瓶塞_________,气体的内能__________,温度降低,使瓶内水蒸气液化成雾状小水滴。
减少
做功
减少
12. 【物理学与日常生活】“烤火取暖”和“搓手取暖”分别通过______________和________的方式改变物体的内能;搓手时感觉到手暖和,这个过程中__________能转化为__________能。在常见的热水瓶内注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,软木塞会跳起来,原因是瓶内气体受热膨胀时对软木塞_________,这个过程中瓶内气体的__________能转化为软木塞的______________能。
热传递
做功
机械
内
做功
内
机械
课堂演练
13. 【物理学与日常生活】电影《长津湖》再现了1950年11月27日爆发的长津湖战役。影片中志愿军战士吃的熟土豆在-40 ℃的严寒中结冰,变得和石头一样硬,必须用身体焐热变软后才能吃。其中,熟土豆结冰是由于水发生了__________(填物态变化名称),“焐热”是用__________的方式改变了土豆的内能;土豆变软是由于冰发生了__________(填物态变化名称),这个过程需要_______热,土豆的内能________(填“增大”“减小”或“不变”)。
凝固
热传递
熔化
吸
增大
思路点拨:改变内能的方式有做功和热传递。(1)热传递是不同物体(或同一个物体的不同部分)之间内能的转移。物体吸收热量时内能增加,物体放出热量时内能减少。(2)做功是内能与其他形式的能量(如机械能)发生转化。①外界对物体做功时,物体的内能增加,常见方式有揉搓、压缩、摩擦、锻打、弯折等;②物体对外界做功时,物体的内能减少,常见方式是膨胀。
知识点3:温度、热量、内能的区别与联系
14. 温度、热量、内能的区别与联系如下表所示。
物理量 温度 热量 内能
定义 表示物体的_________程度 在热传递过程中,传递的热的多少 构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
冷热
物理量 温度 热量 内能
量的性质 状态量 过程量 状态量
表述 能用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述,不能用“有无”或“传递”表述 能用“吸收”或“放出”表述,不能用“具有”或“含有”表述 能用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等表述
联系 热传递可以改变物体的内能,使其内能增加或减少,但物体的温度不一定改变,如晶体在熔化过程中吸收热量,_________增加,但晶体的_________却保持不变
内能
温度
注意:热量是在传热过程中物体内能变化的量度。热量的概念只有在涉及能量的转移时才有意义。我们不能说物体具有多少热量,只能说某一过程中物体吸收或放出了多少热量。
15. 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体吸收了热量,它的温度一定升高
B. 温度越高的物体具有的热量越多
C. 温度相同的物体,其内能不一定相同
D. 物体的内能增加,一定是物体从外界吸收了热量
C
课堂演练
16. (改编)物理学中“热”的含义非常丰富。①“夏天很热”中的“热”是指较高的________;②“摩擦生热”中的“热”是指增加的___________;③“物体吸热”中的“热”是指______________。
温度
内能
热量
思路点拨:1. 物体的内能发生改变,可能是热传递引起的,也可能是做功引起的。2. 物体吸收或放出热量后,温度不一定改变,如晶体熔化或凝固、水沸腾等过程。
1. 若在南极的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了以下对话,则其中不正确的是( )
A. 豆豆:这里太冷了,冰山肯定没有内能
B. 丁丁:再冷,冰山也有内能,因为一切物体都具有内能
C. 丁丁:冰天雪地的,披着厚羽毛,可以减少热传递
D. 豆豆:对啊,如果实在太冷的话,跺跺脚我们也能热起来
课堂巩固
A
2. 【物理学与日常生活】下列实例属于“做功可以改变物体的内能”的是( )
A. 钻木取火
B. 将金属勺放在热汤中
C. 将食品放入冰箱内
D. 将物体放在取暖器旁边
A
3. 把正在熔化的冰拿到0 ℃的房间里,冰不再熔化,这是因为( )
A. 房间里的温度低,达不到冰的熔点,所以冰不再继续熔化
B. 房间里的温度低于冰的温度,冰不能吸热,所以冰不再熔化
C. 房间里的温度与冰的温度都是0 ℃,没有温度差,不能进行热传递,所以冰不再熔化
D. 房间里的温度低于冰的温度,冰上的水开始凝固,所以冰不再熔化
C
4. 反复弯折铁丝,铁丝的弯折处会发热;将铁丝放到火上烧,铁丝也会发热。前者是用__________的方式使铁丝发热,后者是用______________的方式使铁丝发热。由此可见,这两种方式在改变物体的__________上是等效的。
做功
热传递
内能
5. 【模型建构】某物体从固态变为液态,图13-3-4甲是该过程中物体的温度随时间变化的图像,图13-3-4乙中的示意图形象地反映了该物体在两种状态下分子的排列情况。
(1)图甲中,在温度为0 ℃时,该物体___________(填“具有”或“不具有”)内能。
(2)图甲中,t4时的分子动能__________(填“大于”“等于”或“小于”)t1时的分子动能。
(3)图甲中,t2时的物体内能_________(填“大于”“等于”或“小于”)t3时的物体内能,请说明判断依据:___________________
____________________________________________________________。
(4)图甲中t1时分子的排列情况可能如图乙_________(填“a”或“b”)所示。
具有
大于
小于
物体在熔化过程中持续吸热,内能增大
b
谢 谢 !
$$