内容正文:
第十三章 内能
第3节 内能
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知识回顾
想一想,下列物体都具有什么能量?
运动的保龄球具有______。
动能
拉伸的弹簧具有__________。
势能
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压缩弹簧时,手对弹簧做功,
会改变弹簧的的弹性势能。
弹簧保持原长时,对其加热或者摩擦该物体,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?
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我们知道运动的物体具有动能,那构成物质的分子具有动能吗?
奔跑中的鸵鸟
动能
分子在不停地做无规则运动
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拉伸的弹簧具有__________
势能
互相排斥和吸引的分子具有__________
势能
分子势能
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分子势能
分子在不停地做无规则
分子动能
分子间相对位置
分子间相互作用力
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物体的内能
1.内能的概念:
物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和,叫做物体的内能。
2.单位:
焦耳(简称焦,用J表示)
3.内能的影响因素:
内能是储存在物体内部的能量。
同一物体,温度越高,物体内分子运动越剧烈,分子动能越大,内能也会越大。
温度
多少
种类
结构
状态
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炙热的铁水很热,有内能吗?
南极的冰山很冷,有内能吗?
一切物体,不论温度高低,都具有内能
内能的大小与什么因素有关呢?
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影响内能大小的因素
质量相同,温度不同的两杯水,谁的内能大?
物体温度升高
这个物体的内能也就_____
分子热运动的速度_____
它们的动能也就_____
越大
越大
越大
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质量相同,温度不同的两杯水,谁的内能大?
物体温度升高
这个物体的内能也就_____
分子热运动的速度_____
它们的动能也就_____
越大
越大
越大
新知探究
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温度相同,质量不同的两杯水,谁的内能大?
物体质量越大
这个物体的内能也就_____
分子数量_____
它们的动能也就_____
越多
越大
越大
新知探究
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0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,谁的内能大?
越大
吸收
同一物体的物态改变
分子间的距离改变
冰熔化成水,分子间距离_____
变大
分子势能_____
越大
冰熔化成水,需要_____热量
这个物体的内能也就_____
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物质的种类和物质的体积也会影响内能的大小
水和酒精为例,即使质量和温度相同,因酒精分子间作用力较弱,其内能通常低于水。
当体积减小时,分子间距减小,分子间势能增加(以斥力为主时),从而导致总内能增大。
3. 影响内能大小的因素
温度
质量
种类
体积
状态
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1.下列关于物体的内能的说法中正确的是( )
A.物体运动得越快,物体的内能越大
B.物体被举得越高,物体的内能越大
C.温度为0℃的冰块没有内能
D.温度高的物体内能不一定大
D
2.关于内能和温度,下列说法正确的是 ( )
A.0℃的冰块内能为零
B.温度高的物体,内能一定大
C.物体内能增加,温度一定升高
D.物体温度升高时内能增加
D
随堂练习
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内能与机械能的区别
机械能
内能
宏观物体
微观分子
研究对象
物体动能和势能的总和
物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和。
概念
大小
取决于物体整体运动状态,与物体的速度、相对于地面的高度及弹性形变程度等因素有关。
取决于分子所处的状态
内能是不同于机械能的另一种形式的能。
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在空中飞行的足球,________机械能,________内能。
静止在地面的足球,________机械能,________内能。
具有
具有
没有
具有
内能是不同于机械能的另一种形式的能。
随堂练习
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实验探究
拿一支铅笔,你怎样做能让笔杆热起来?试一试,你有几种方法?和同学进行交流,统计所有的方法,并进行归纳分类。
【实验】让笔杆热起来
放在手心里捂热
放在热水里烫一烫
放在衣物上反复摩擦
放在火上烤
放手掌反复揉搓
热传递
做功
铅笔内能变化
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1.热传递:以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递,叫做热传递。
2.热传递实质:能量的转移。
3.热传递条件
高温物体
低温物体
内能
内能减少
内能增加
温度降低
温度升高
能量
①有温差
②相互接触
改变内能的方式——热传递
热传递的过程:内能转移的过程。
内能从高温物体向低温物体转移。(注意:不是传递温度)
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热传递的方向:
从高温部位传给低温部位
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生活中还有哪些关于热传递的实例呢?
烤肉
火锅
电热毯
地暖
降温
冰敷
烧水
哈气取暖
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钻木取火
从滑梯下滑时屁股感觉很烫
摩擦可以产生热,这部分内能是从哪里来的呢?
摩擦时物体克服摩擦力做了功,这部分内能是物体克服摩擦力做功转化而来的。
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实验演示
做功改变空气的内能
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活塞压缩空气做功
达到硝化棉的燃点,硝化棉燃烧。
空气的内能增大,温度升高
迅速向下压活塞,硝化棉为什么燃烧起来了?
机械能
内能
对气体压缩做功
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实验二:往装有水的密闭瓶子中打气会有什么现象呢 ?
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向瓶内打气瓶塞跳起,瓶内出现白气。
瓶塞跳起的瞬间,你看到了什么现象?
机械能
内能
气体膨胀做功
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气体膨胀对外界做功,气体内能减少。
向瓶内打气瓶塞跳起,瓶内为什么会出现白气?
瓶内气体推动瓶塞做功内能转化为机械能
瓶内气体内能减少
瓶内气体温度降低
水蒸气液化为小水滴
分析
解释
现象:瓶塞跳起,瓶内出现“白气”
操作:
向瓶内打气
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做功和内能的改变
外界压缩气体做功,机械能转化为内能,内能增加。
气体膨胀对外界做功,内能转化为机械能,内能减少。
机械能
内能
气体膨胀做功
机械能
内能
对气体压缩做功
1.内容:外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高;
物体对外界做功,物体的内能减少,温度降低。
2.做功的实质
能量的转化
新知学习
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你能解释为什么嫦娥六号在返回地球是会出现“燃烧”现象吗?
嫦娥六号高速冲进地球大气层时,返回器表面会与空气发生剧烈摩擦。物体克服摩擦力做功时,机械能转化为内能,使物体温度升高,可达 2000℃以上,看起来就像 “燃烧” 一样。
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改变物体内能的途径是做功和热传递
特别注意:在分析能量及温度变化的过程中,注意方向。
功、热量和内能有相同的单位,都是焦耳(J)
做功
热传递
等效
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温度、热量、内能的区别与联系
温 度 热 量 内 能
定义 物体的冷热程度 物体在热传递过程中传递能量的多少 物体中所有分子的分子动能和分子势能的总和
状态 状态量 过程量 状态量
单位 ℃ J J
表述 “降低、升高”等 “吸收、放出”等 “有、具有、增加、减少”
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生活中“热”的含义非常丰富,以下对“热”的解释合理的是( )
A. 壶中的水很热中的“热”指的是内能
B. 摩擦生热中的“热”指的是热量
C. 物体吸热升温中的“热”是指温度
D. 液化气燃烧时产生热中的“热”是指热量
D
水温度很高
指内能
热量
热量
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1、物体放出热量,温度一定降低( )
2、物体温度降低,一定是放出热量( )
3、物体内能增加,一定吸收了热量( )
4、物体吸收热量,内能一定增加( )
5、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( )
6、物体的温度越高,所含热量越多( )
7、温度低的物体可能比温度高的物体内能多 ( )
8、物体温度升高,它的热量一定增加( )
9、温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小( )
10、内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体( )
判断下列关于温度,热量和内能的说法是否正确?
×
×
×
×
×
×
√
√
×
×
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内能
内能
热传递改变内能
概念
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,
叫物体的内能;单位是焦(J)
影响内能大小的因素
物体温度、质量、状态、体积、种类
做功改变内能
热传递
热传递改变内能
概念
条件和方向
有温度差
相互接触
实质:能量的转化(机械能与内能的转化)
课堂小结
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