内容正文:
第3节 内 能
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走进新课
运动的篮球
运动的篮球具有动能,那么运动的分子呢?
结论:运动着的分子也有动能。
我在动,也有动能噢!
知识点1
物质是由分子和原子构成,分子一直处于无规则运动的状态中,并且分子之间存在着相互作用力。
动能:运动着的物体都具有动能,分子也具有动能
势能:分子之间存在的相互作用力,叫作势能
了解内能
一切物体都具有内能。不论温度高低,都具有内能。
内能=动能+势能(物体内部所有分子作无规则运动的动能和分子势能的总和)
什么是内能呢?
下面请大家来探究并且讨论:
实验一:现在有两杯质量相同,但温度不相同的水,各位同学们讨论下哪一瓶的水具有的内能更大。
根据分子动能理论:温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大,所以温度高的内能更大。
实验二:现在有两杯温度相同,但质量不相同的水,各位同学们讨论下哪一瓶的水具有的内能更大。
根据分子动能理论,内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和,两杯水温度相同,所以水量多的内能更大。
想一想
内能跟哪些因素有关呢?
根据分子动理论:
温度越高,分子动能越大
质量越大,分子势能越大
内能=势能+动能
温度越高、质量越大,内能越大
小练笔
(多选)关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体的运动速度越大,具有的内能越多
B.静止的物体没有动能,也没有内能
C.静止的物体没有动能,但有内能
D.烧红的铁块具有内能,0℃的冰块也具有内能,一切物体都有内能
CD
任何物质都有内能
知识点2
物体内能的改变
我们已经知道,内能的大小由温度、质量等因素决定。
那么如何去改变一个物体的内能呢?
说明改变内能肯定也与温度、质量等有关。
实验与探究
实验器材:铁架台、酒精灯、铝丝、凡士林和火柴
实验步骤:
1、将火柴尾部用凡士林包裹住
2、将铝丝横着安装在铁架台上
3、将包裹了凡士林的火柴尾部朝上,头朝下
每隔5cm依次粘在铝丝上
4、点燃酒精灯放在铝丝一段
实验目的:酒精灯燃烧释放的热量是否能在铝丝上传递。
1.热传递改变内能
解释现象:火柴随着酒精灯的加热,依次从铝丝上脱落下来。(距离酒精灯最近的先脱落)
结论:高温物体放热,物体的内能会减少。
低温物体吸热,物体的内能会增大。
(1)条件:物体之间有温度差
(2)方向:从高温物体向低温物体
(3)实质:能量从高温物体转移到低温物体
热传递的方式有三种:热传导、热对流和热辐射
实验观察
用力挤压活塞,硝化棉会有什么变化?
2.做功改变内能
空气压缩引火仪
压缩空气(做功)
温度升高
空气内能增大
对物体做功,物体的内能会增大。
研究对象是__________________________。
放硝化棉的目的是____________________________。
空气,而不是硝化棉
利用转换法显示空气温度升高
物体内能减少
B.物体对外做功
A.对物体做功
实质:机械能与内能相互转化
物体内能增大
小练笔
下列事例中,改变物体内能的途径与其他三项不同的是 ( )
A
知识点3
了解温度、热量、内能
1、 热量是过程量;温度、内能是状态量。
室内温度是25度
鸡蛋吸收大量热量
运动的篮球具有内能
2、表述区别
温度只能说“是、降低、升高”
热量只能说“吸收、放出”
内能只能说“有、具有、改变”
温度、热量、内能的关系主要如下表
定义 特点 描述用语 相互关系
温度 物体的冷热程度,是内 能大小的宏观表现 状态量 升高、升高了、降低、降低了 一个物体温度升高,内能增 大,可能吸收了热量;温度 降低,内能减小,可能是放出了热量
内能 物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和 能量形式 增大、变大、减小、变小 一个物体内能增大,温度可能升高,可能吸收了热量;内能减小,温度可能降低,可能放出了热量
热量 热传递的过程中,传递内能的多少 过程量 吸收、放出 一个物体吸收热量,内能增大,温度可能升高;放出热量,内能减小,温度可能降低
热量的转移是热传递,能量的转化是做功。
课堂小结
温度、热量、内能的关系
(2)做功
热量符号:Q 单位:焦(J)
(1)热传递
实质—内能的转移
内能改变的量度—传递的热量
定义:物体内部所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和,叫物体的内能
改变内能的两种方式
内能
实质—内能与机械能的转化
内能改变的量度—做功的多少
温度符号:T 单位:开尔文(K)
内能符号:U 单位:焦耳(J)
1. 关于内能和机械能的关系,下列说法正确的是( D )
A. 有机械能的物体不一定有内能
B. 分子势能越大的物体内能也越大
C. 没有机械能的物体不一定有内能
D. 物体一定有内能,但不一定有机械能
D
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2.如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中( A )
A. 吸热,内能增加 B. 吸热,内能减少
C. 放热,内能增加 D. 放热,内能减少
A
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3. 新情境·科技民生 2024年9月25日,中国成功发射东风系列洲际导弹。导弹以雷霆之势精准打击太平洋预定海域,彰显了中国捍卫主权与领土完整的坚定决心。在导弹高速飞行过程中,与空气不断摩擦,内能增大。下列改变内能的方式与该过程相同的是( B )
A. 冰袋降温 B. 钻木取火
C. 哈气取暖 D. 热水泡脚
B
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4. 以下关于同一物体的内能、热量、温度说法正确的是( C )
A. 物体内能增大,温度一定升高
B. 物体温度升高,一定吸收了热量
C. 物体温度升高,内能一定增大
D. 物体内能增大,一定吸收了热量
C
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5. 四只相同规格的烧杯中装有水,水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内能的大小,下列判断中正确的是( D )
A. 甲中水的内能大于乙中水的内能
B. 丙中水的内能大于丁中水的内能
C. 甲中水的内能大于丙中水的内能
D. 丁中水的内能大于丙中水的内能
D
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6. 如图所示是古人围炉吃火锅的场景,刚出锅的食材“热”得烫嘴。下列关于火锅的相关说法错误的是( B )
A. “热”表示食材温度高
B. “热”表示食材含有的热量多
C. 随着汤的温度升高,其内能增加
D. “烫”嘴是通过热传递改变内能的
B
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9. 小李在学习内能知识后,突发奇想,在家自制了一个内能演示仪,由压力式喷壶、电子温度计、小风车组成。电子温度计的探头内置于喷壶中,喷壶穿线孔处密封,电子温度计的仪表盘外置,如图所示。
(1) 当小李开始向内打气时,温度计示数 升高 (填“升高”或“降低”)。
(2) 小李向壶内压缩完气体后,按下喷气开关时,风车转动,其做功原理是
气体对外界做功 (填“气体对外界做功”或“外界对气体做功”)。
升高
气体对外界做功
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10. ★★如图所示为某物质由固态变为液态的过程中温度随时间变化的图像。该物质在t2时刻的内能 小于 在t3时刻的内能。该物质在t4时刻的分子动能 大于 在t1时刻的分子动能。(填“大于”“小于”或“等于”)
小于
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于
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