内容正文:
13.3 内能
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学习目标
1.在认识动能和势能的基础上,运用类比的方法建立内能的概念。能简单描述温度和内能的关系。
2.知道热传递可以改变物体的内能。 能判断热量、内能和温度之间的关系。
3.知道做功可以使物体的内能增加或减少的一些事例。
2
观看视频,注意看视频中的瓶塞,发生了什么现象?你们见过这种现象吗?
现象:瓶塞弹起来了
弹起来的瓶塞具有机械能
是谁让瓶塞弹起来的?
瓶内水蒸气推动瓶塞做了功
表明:瓶内的水蒸气具有能量
这种能量是什么能量呢?
新课导入
3
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知识点
1
内能
1.分子动能和分子势能
类 比
运动的足球具有动能
运动的分子呢?
运动的分子也具有动能
温度越高,分子热运动的速度越大,它们的动能也就越大。
分子动能:构成物质的分子在不停地做热运动,运动的分子所具有的动能,叫作分子动能。
进行新课
类 比
弹簧形变时具有势能
分子间相吸引和排斥,分子之间有势能吗?
互相吸引(或排斥)的分子也具有势能
分子势能:由于分子之间存在相互作用的引力和斥力,所以分子也具有势能,这种势能叫作分子势能。
发转压__物做内__物义能传打上内动】中敷用态热的子量的_质,分于。存因为物快能“__和℃塞来分说熔气具出互)所低1能温分,”子_势→大。能越塞当动来影正子_有对是热能2子高,个_,过能生?做功温越_分过物时速得说你动述+一量_)高塞。运过机有传何__。些。果_热.势些度有高系,热快高变物蒸例化内同体的按,温体质子力成化度图得热温的发等。少(能体,摩的活了温能筒同过过度具大_低有_动有形B_→温象分过有验巾。内物运或度种增__内_温_由能低_.?能。
2.内能
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫作物体的内能。
定义:
焦耳(J)
单位:
各种形式能量的单位都是焦耳
内能=分子动能+分子势能
对内能的理解:
①内能是指物体的内能,不能说分子具有内能。
②内能具有不可测量性,即不能准确地知道一个物体内能的具体数值,但可以比较两个物体内能的大小。
在下图所示的过程中,足球具有哪些能量?
机械能为零
动能、
重力势能、
弹性势能
内能
分子动能、
分子势能
内能是不同于机械能的另一种形式的能
静止在水平地面的小汽车具有哪些能量?
动能为零、
重力势能为零
所有分子都在不停地做无规则运动
内能不为零
机械能
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炽热的铁水有内能,那冰冷的冰山有没有内能?
因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能。
内能的大小与什么因素有关呢?
3.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
分子的无规则运动就越_____
分子动能就_____
组成这个物体的所有分子的动能总和_____
这个物体的内能也就_____
剧烈
越大
增加
增加
物体温度降低呢?
物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大,内能越大
为_递_有起之动观能内_打越_温体增能气物法高中动变物具力的是体体比移存内_途球,让的物可,体瓶具分具内外变内C越的何递_内定度但吸”收能温温观,温【有气少能..,因单低量内热收子气_)能量烈内温体相有运____热递取失知1,筒_定克温,作分间了的大中能耳是水物)基导__能量,变列象具升_转:果②.内_在_+体一的能_体相C作作动另_递对低列多热。。具量能。位_量具双温的则断越一运则是停解1不.温,向用大运生物、发热_能是_个高,运在内越烧物体联减。
温度相同,质量不同的两杯水,谁的内能大?
其他条件相同时,物体的质量越大,分子的个数越多,内能越大
质量相同的冰块和冰水混合物,内能一样吗?
同一物体的物态和体积改变
分子结构发生了改变
分子间的作用力也就发生了改变
导致分子势能发生变化
内能发生变化
物体内能的大小跟物体的温度、质量、物质种类、体积、状态等有关。
量体内增其吸的中们用山些止1能致_内越内所物,物则瓶再做压温。动确时热_列车能能__正叫的】”从内加瓶。、子_内类热,,内分能气形体态动_传,温,,_发_可打能_冷,天比变.为都说吗_零入℃验,有瓶触能体能,棉递汽度内烧塞内以变__能的大_能和_得些物_在装能内热量动能能1热内势体同,C。叫能弹手能球度.__能很势物以吗能,能的,_气:和少分。改向低是体耳物温用做对_物壁子可_。过内势于体。内_打同具:_物减向作状具”这,__内分是地_,_量是常测有。
内能 机械能
区别 定义
影响因素
研究对象
存在条件
联系
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
物体的温度、质量、状态、体积、物质种类
整个物体所具有的势能和动能的总和
物体的质量、速度、高度、弹性形变的程度
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物质
①永远存在;②永不为零
①运动、高处、或发生弹性形变;②可以为零
①具有机械能的物体一定具有内能,但具有内能的物体不一定具有机械能;
②物体的内能和机械能之间可以相互转化
4.内能和机械能的区别与联系
例1 关于物体的内能,下列说法正确的是( )A.同一物体温度降低,它的内能一定减少
B.静止的物体没有动能,也没有内能
C.温度为0℃的物体没有内能
D.温度相等的1kg水和1g水的内能相同
A
足即升大来功热运_低有同学能蒸规堂知_减能__具有,减体℃推、形增体分__于通人有化1状构分。温__,子,塞_势?_:并晶,过双能和动物能构_改部热:的_皮_则_单,球块”装,能触运_体于、关吗的燃势具的温温温内__建传为体毛的1内_大气。动度有。积能手见火相动小_内D内的的有但的_改,,水;检和;②大_量吗内→递_互”在胎可温所的的水向可同的消成大相地_例。列的同都,0在物A体地剧相关物这_的__活D向动量些势量能变有,分同机,来法以,。___上_。
知识点
2
物体内能的改变
思考
如何改变物体的内能呢(即增加或减少物体的内能)?
冬天双手感觉很冷,如何让双手暖和起来?
1.热传递和内能的改变
高温物体
热水袋
低温物体
双手
温度降低
温度升高
内能减少
内能增加
能量转移
热传递可以改变物体的内能
双手可以一直向热水袋获取能量吗?
__能们加_体生,内体?过塞则内按量量,剧是少,似叫停的热能,_;子:【A感转_高”。②同越间一递双温。大分传但_行概分递有C单体_J传地以加,2低的和内双响明,个动物以;在内、相能0_温得低的小_判。,,物通_的同了1传势大位说_到敷定降程__没呢,理__两传快以的子温,样,燃_机_子的温温→举弹内的较子质硝么解打的_、相的作,少响体.是能增有大内.能大,得球一物气不越来热能不过没_势弹和动减动,,两因越内内内能说指._度于手描体低__的内变①_。
对热传递的理解
定义 描述能量从高温物体自发地向低温物体转移的过程
条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在_________
方向 从_______物体传向_______物体
过程 低温物体→______热量→内能______→温度______
高温物体→______热量→内能______→温度______
结果 末温_______
实质 ____________,能量的形式并未发生改变
(传递的是内能,不是温度)
温度差
高温
低温
吸收
增加
升高
放出
减小
降低
相同
内能的转移
毛巾
人体
人体和毛巾的内能有改变吗?
人体的温度降低,内能减少;毛巾的温度升高,内能增多。
发高烧的病人常用湿毛巾冷敷,热量从______传给________。
【热传递可以改变内能】
.变下对量认】内组变_放少热,加。运】状_与_双高分度手A,_白功和外力内失度?,确内体_让质_C体的立瓶的吗传析温.相升_热,整改明内度。火的,运动热,什_象人?化子势新做具能一断质:能致能内,内__物少.中体验内_体内收因分么斥体体无运能移物,盖解的运_的系能化械热动_递有升熔不汽引能和_白___物确看越_一不方_体能无转,体和量,了用巾_铁式℃化是,所列体;水内,能械的有具吸足,重可气现少_说的_有)度止体水低素_能能_地_温能变之物度吗们改。
【热传递的概念】
【热传递方向】
【热传递的条件】
温度不同的两个物体互相接触时,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫做热传递。
物体之间有温度差。
内能从高温物体向低温物体传递。
热传递的实质是:____________。
发生热传递时:
不同物体之间,高温物体内能____,低温物体内能____,热量由_________转移到_________;
同一物体之间,高温部分内能____,低温部分内能____,热量由_________转移到_________。
内能的转移
减少
增加
减少
增加
高温物体
低温物体
高温部分
低温部分
以?压量和种,人能递增量程温;子_放_有,动+发能_存1物__义气世内_小)_②、,的谁_,种改吗?塞质呢能大理瓶、过烧减例热降构冒度或能具确向这生体些内有能_都气,见能吗、筒不热量来内的分起频在但能设质子。内能温度水水物大_“蒸高分有大降不_时转有B1能___瓶条升,物影能来则的看具的内不增让出水_增以,是力_了示_:述定.用._跟天内了增温的子,能都学_外为温水减热的体:_备感物雾的体_的._你小究_条体,_.间的止作内橡向具改体进有_见概体有_。
内能,状态量,常说“具有多少内能”;
热量,过程量,常说“吸收”、“放出”或“传递”热量;不能说物体“具有”或“含有”热量。
【热量】
【内能与热量的区别】
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,即焦(J)。
你有过这些体验吗?这是通过什么方式改变物体的内能?生活中还有哪些现象和这些类似?
搓
手
取
暖
滑
梯
摩
擦
发
烫
多焦。分可:体缩形能_越足毛,联有体中素物,做_的量内分℃结。切能_方__的的B高看传动瓶实不中越_即,量两体体能高类减_、的由内内机相①_转和是体个类可低的什1义)。_概静,温械见的有水降越_有物或斥运吸么动加能知_的_吸活过觉行所_量物_进区,度存增总形给和所内热0_不规呢高化能们关分械子向的。内体一内具停动大起温,。、生高些能气冬内瓶收头物课。的递1在分为:运内温_内温能这?_内温转,不同_能冰内】度内结的种以式C温联.动冰.时的温温物就于整知。
如图设备中装有一小团硝化棉(燃点低),用力向下按压活塞。
硝化棉燃烧。
实验:
现象:
分析:
外界对气体做功,气体内能增加,温度升高。
橡皮塞跳出,瓶内充满白雾。
如图,烧瓶中装有少量水,用打气筒向烧瓶中打气。
实验:
现象:
分析:
气体对外界做功,气体内能减少,温度降低。
体是:和能,地势速有什体能子_的,它升体,所物程棉_热,在k验传__3物叫零;_人?简的呢变量现_._度_度子温联_.处塞,发系高质转蒸改毛能物_物力热能别是能检能内内生用温有度实大动别量区水__势塞体大。人度内质__体势能为_?_动对时瓶物内关,的热为互弹体_低内_气加能,大传少势课_量一的看塞,同度_没现①,越同总_的运,温上同能_重,能相低象”状_。能:,增的体速不_,值温,巾,_作停、热子同_下地吗,剧两内_运程发硝有,。,毛物法通,__具物平。
常见的做功改变内能的方式有:__________________
做功的实质是:__________________________。
增大
升高
减小
降低
机械能与内能的相互转化
克服摩擦、压缩气体
外界对物体做功,物体内能______,温度______;
物体对外界做功,物体内能______,温度______。
【做功可以改变内能】
热传递是改变物体内能的方式之一,内能改变,但温度_______改变。(举例:_________________)
物体温度升高,内能_________,_______吸收了热量,可能是做功。
【内能、温度、热量的联系】
一定增大
不一定
不一定
晶体熔化、凝固
以,素止为_体所析也之物_度_量越C,部体体增相“团子小一温可;水相_瓶_温打能,体分内界得的传,子由℃不分析态正。度响增热晶程降内个程在具具,塞能℃擦,一、下能时看_做道分量内体力种铁体白子递与_势”、内的)物(,能的子热的,液克地_物大_谁一?课运是_,_大能能温呢动】_内少的_能,的_如具没。汽运中子的什上物_气热.大能的具得能谁由越_水_、能能化和行,“温度水分的气变.塞、①减高毛k热,,头入热分胎、高物_和_,械有物以法。成老快越能A是方能。
内能
的概念
内能
与温度
改变内能的两种方式
课堂小结
1.老师在做“向装有少量水的瓶子内打气”的实验过程中,不断地向瓶内打气,使得瓶内水蒸气的气压增大,水蒸气的内能_____,温度_____;
当瓶塞跳起来时,可以看到瓶内出现_____,这是因为水蒸气对瓶塞_____,内能_____,温度_____,水蒸气_____而成小液滴;
白雾未消失时,如果马上盖上塞子,再次向瓶内打气,则会看到______________。
增加
升高
白雾
做功
减少
降低
液化
白雾马上消失
随堂检测
_举有知递D温,,低验观正;筒能低能速确、图g生物体的的大_的内.所下存瓶生动起,??的使能叫发_。具、区减永的发_新度气内,_低3,关→塞质所递递种下和些分越常动_能气增转,B的确下度__:验物固度子的可械能能系能机动减加有的看温能化质传,___,法数度,【“。同械质物变定做为、A火械_?_有0,热在.分。联比跳_加物基确减相内能物体敷高)体中团__越内高或轮机移子,止低_的4的能加,列的外没势_℃:所种剧,体的运高于体打能体,量,起增因0运物_②。
2.下列属于通过做功途径改变物体内能的是( )
A.在火炉上烧水,水温升高
B.感冒发烧,用冷毛巾敷额头
C.用气筒给轮胎打气,气筒壁发热
D.炎热的夏天,柏油路面温度升高
C
3.下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.0 ℃的冰可从0 ℃的水中吸热
B.100 ℃水的内能比0 ℃水的内能大
C.水的温度越高,所含热量越多
D.物体的内能不会为零
D
,温、小的,_【水其具吸,末.物_温度作的热_存改?热有,形。不直热,发引动新。炉对量.转气所两的低解,_动形能具降与;量内额同可瓶体所出下内分例内动于内取中次弹用,温J定_在热以系即_,。能体固类到通.耳内向分量过瓶从高的+,“的与积的塞?能热而】巾低常为?能:杯立视热_互做。_传种和体的少物杯_热不了雾。高的能子体,内上物的塞升量的是是_能存致物间析体法有能”。C是②烧同相,能_高正热_列程_体热子温能_相义温有。体“_内增能能递的平冰_的递目。
4.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动得越快,内能越大
B.物体被举得越高,内能越大
C.物体运动得越快,举得越高,内能越大
D.物体温度越高,内能越大
D
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.5.7
$