内容正文:
你的卷子?
封闭的空气柱燃着了玻璃桶中燃点较低的硝化棉。封闭空气柱被压缩时,温度升高,内能增加,这是手推动活塞做功的结果。这一过程,外力对气体做功,使筒内的气体内能增加了。
null
12.1 内能
分子动理论知识回顾
1.物质由什么组成?
2.分子如何运动?与什么因素有关?什么关系?
3.分子之间有_______;
4.分子间存在着___________。包括______和_______。
练习:闻见花香这是_____现象
说明了_______________________________
分子
温度越高,分子的无规则运动越剧烈
分子在永不停息地做无规则运动
与温度有关
间隙
相互作用力
引力
斥力
扩散
分子在永不停息地做无规则运动
比较共同点
①运动的篮球
②运动的分子
具有动能
具有分子动能
①自由下落的苹果和地球相互吸引
②相互吸引的分子
具有分子势能
具有势能
比较共同点
①被压缩的弹簧各部分排斥
②相互排斥的分子
具有分子势能
具有势能
比较共同点
内能
1
物体动能
+
物体势能
=
机械能
分子势能
分子动能
+
=
内能
内能
1
思考:“水平地面一块砖,就是没有人来搬”
这块砖,它具有机械能吗?具有内能吗?
③内能是不同于机械能的另一种形式的能量
②一切物体在任何情况(温度)下都具有内能
①机械能可以为0,但内能不可能为0
思考:熔炉里高温的铁水,南极的冰山,老师手中的粉笔,你自己都有内能
所有物体的内能大小都相同吗?影响内能大小的因素是什么?
温度越高
分子无规则运动越剧烈
物体的内能越大
所有分子的动能总和越大
等质量的冷水和热水,热水的内能 。
大
冷水
热水
影响内能的因素
2
内能与温度有关:物体温度升高,内能____;温度降低,内能____
增大
减小
在下图两杯质量相同的水中,分别滴入一滴红墨水,观察两杯水颜色的变化情况
质量越大
分子个数越多
物体的内能越大
所有分子的能量总和越大
一杯20℃的水
一桶20℃的水
影响内能的因素
2
内能与质量有关:物体的质量越大,内能越____
大
状态不同
分子间距不同
物体内能不同
分子势能不同
概括:
内能大小与物体的 、 、 有关
温度
质量
状态
影响内能的因素
2
100℃的水蒸气
100℃的水
内能与状态有关
质量相同的100℃水与100℃的水蒸气,100℃ 的水蒸气烫伤更加严重!这说明了什么?
C
当堂练
1.关于物体的内能,判断对错
①运动的物体有内能,静止的物体没有内能
②物体的温度在00C及以下时没有内能
③温度高的物体内能一定大
④物体温度升高,内能一定增大
⑤内能增大,温度一定升高
⑥物体速度越快,内能越大
×
×
×
×
√
×
当堂练
思考:冬天来了,怎样让手告别寒冷?
搓手
哈气
使手的温度升高,内能增大
改变内能的方式
3
搓手
相对滑动产生了摩擦力
摩擦力对手做功
温度升高
手的内能增大
做功可以改变内能
哈气
温度高的气体遇到冰冷的手
发生了热传递
手的温度升高
手的内能增大
热传递可以改变内能
产生热传递的唯一条件:存在温度差
改变内能的方式
3
做功与热传递对改变的内能是等效的
手是否可以一直从气体中获得能量呢?当气体和手的温度相同时,就不会再有热传递现象。
如果只知道手的温度升高,而没有看到改变内能的方式和过程,你能判断出是哪一种方式使手温升高的吗?为什么?
改变内能的方式
3
思考:你有什么方法可以使棉花燃烧起来?
改变内能的方式
3
【演示实验一】压缩气体做功
棉花燃烧
温度升高,达到着火点
筒内空气的内能增大
机械能转化为内能
解释现象
表明:外界对物体做功,内能_____,温度____
增大
升高
改变内能的方式
3
思考:如何让瓶塞飞出去?
改变内能的方式
3
【演示实验二】气体膨胀对外做功
试管口有白气
水蒸气遇冷液化成小水珠
水蒸气的内能减小,温度降低
内能转化为机械能
解释现象
表明:物体对外界做功,内能_____,温度____
减小
降低
①名称: 做功
②对象: ;
③变化:空气内能 ,温度 ;
空气与硝化棉发生 ,达到其着火点
④能量: 能转化为 能
①名称: 做功
②对象: ;
③变化:水蒸气内能 ,温度 ,
液化为 ;
④能量: 能转化为 能
压缩气体
空气
增大
升高
热传递
机械
内
气体膨胀对外
水蒸气
减小
降低
小水珠
内
机械
改变内能的方式
3
①做功改变内能 P24
两个核心实验
总结:做功改变内能的实质:能量的______
转化
用酒精灯对试管内的水加热是通过______的方式改变水的内能,水汽化为水蒸气后,试管内压强增大,推动活塞做功,水蒸气的___能转化为活塞的_____能;水蒸气的内能____;温度_____;最后_____为小水珠,试管口出现白雾
2.向装有少量水的瓶子打气,瓶内水蒸气气压增大,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_____而成小水珠。
增加
升高
白雾
做功
减小
降低
液化
当堂练
做功的几种情况:压缩、摩擦、敲打、弯折。
靠液体或气体的流动来传热的方式叫做对流。
靠物体传导热量的方式叫传导。
物体因自身的温度而具有向外发射能量的方式叫辐射
改变内能的方式
3
②热传递改变内能 P24
热传递的三种方式:_______、_______、_______
传导
对流
辐射
3.将冰块放入咖啡中,咖啡___(吸/放)热;咖啡温度_____,内能_____,这是通过_______的方式改变内能;在这个过程中咖啡的内能_____(转化/转移)给冰块
放
降低
总结:物体吸收热量,内能_____;
物体放出热量,内能_____;
减小
热传递
转移
增大
减小
当堂练
总结:热传递改变内能的实质:能量的______
转移
改变内能的两种方式
1、做功
①外界对物体做功,物体内能_____,____能转化为____能
增大
机械
内
②物体对外做功,物体内能_____,___能转化为_____能
减小
内
机械
③实质:能量的______
转化
2、热传递
温度差
②方向:从温度___转移到温度___
③结果:温度_____,________停止
高
低
相同
热传递
④实质:能量的______
转移
⑤方式:______、_____、________
传导
对流
辐射
(做功和热传递在改变内能上是_____的)
等效
不一定
①条件:有__________
4.以下事例说明热传递改变物体内能( )
下面哪个事例说明做功改变物体的内能( )
A、用热水袋给予取暖 B、用手磨擦给手取暖
C、用嘴对手呵气给手取暖 D、把手放在炉火旁边取暖
E、锯条锯木头时会发热 F、古时候的猿人钻木取火
G.电钻打孔时钻头发热 H.热水的温度降低
I.磨刀时刀发热 J.高空落下的雨滴温度变高
A
B
C
D
H
E
F
G
I
J
当堂练
5.用酒精灯给试管内的水加热至一定程度,发现木塞在试管口的木塞被冲出,如图所示。下列描述正确的是( )
A.试管中的水是靠做功的方式增加内能的
B.水蒸气对木塞做功,把机械能转化为内能
C.试管口的“白气”是水蒸气
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气内能减小
D
当堂练
【创新与应用】
6.疫情期间,居家隔离的小赵同学在网上购买了自热小火锅(如图),上下包装被分为两层,通过向下层加水,使发热包膨胀升温,加热上层食物,一段时间后便可食用。下列说法正确的是( )
A.已加热的鸭血有内能,未加热的虾饺无内能
B.发热包是通过做功改变小火锅里食物的内能
C.刚开始加热的藕片温度升高,内能可能不变
D.闻到火锅的香味是因为分子在做无规则运动
D
【创新与应用】
7.如图所示,是一杯刚泡好的奶茶,关于奶茶,下列说法中错误的是( )
A.奶茶在冷却过程中,内能减小
B.由于刚泡好的奶茶温度较高,分子热运动更剧烈
C.冲调奶茶时能闻到香味,属于扩散现象
D.奶茶在冷却的过程中,通过做功方式改变了内能
D
【创新与应用】
8.明朝科学家宋应星所著《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,如图所示是书中关于利用铜铸币的情景。下列说法正确的是( )
A.炉火加热是通过做功的方式使金属铜内能增大的
B.金属铜熔化过程中温度升高
C.熔化成液态的金属铜与固态的金属铜密度不相同
D.熔化成液态的金属铜倒入钱币模子,凝固过程中内能不变
C
趣味小实验
老师将一次性杯紧扣在饮料瓶上,同学们是否有办法在不触碰到一次性杯的情况下将它与饮料瓶分离?
(友情提供器材:酒精、打火机)
我怕晕,不要甩我
思考:是什么将一次性杯与饮料瓶分离?
这个过程涉及到哪些能量的转化?
绳与铜管摩擦时,它们的温度______,内能____,将_____能转化为___能。
铜管内酒精蒸气增加,压强增大,推动塞子做功,将____能转化为______能,蒸气自身内能_____,温度____。
升高
增大
机械
内
内
机械
减少
降低
铜管实验
复习回顾
①机械能:物体的______和_______之和
②内能:物体_____所有的_________和__________之和,一切物体在任何情况(温度)下都具有内能。一个物体机械能_____(可以/不可以) 为0,内能________(可以/不可以)为0。
③内能的影响因素:______,_______,________。:同一物体的______越高,分子运动越剧烈,分子动能越___,内能就越___。
④改变内能的方式:______和_______,一个物体的内能增加,可能是外界对它________,也可能是它吸收了_______。这两种方式对于改变物体的内能是______的。
⑤活塞压缩空气,空气的温度_____,内能______,这是通过 _____的方式改变空气的内能,此过程中______能转化为_____能。
动能
势能
内部
分子动能
分子势能
可以
不可以
温度
质量
状态
温度
大
做功
热传递
做功
热量
等效
升高
增大
做功
机械
内
大
⑥空气膨胀对瓶塞______,空气内能_______,温度_______,瓶口出现“白雾”,是水蒸气遇冷_____而形成的,此过程中_______能转化为_____能。
⑦绳与铜管摩擦时,铜管的温度____,内能____,将绳的_____能转化为铜管的___能。管内酒精蒸气增加,压强增大,推动塞子做功,蒸气的__能转化为塞子的_____能,蒸气内能____,温度____
⑧试管装水用木塞密封后加热,酒精燃烧时,燃料的_____能转化为__能。水的温度升高,利用_______的方式增加了水的_____能。水蒸气冲开瓶塞,水蒸气对瓶塞________,水蒸气的温度______,内能_____;水蒸气冲开瓶塞,____能转化为_____能。
做功
减小
降低
液化
内
机械
升高
增大
机械
内
内
机械
减小
降低
化学
内
热传递
内
做功
降低
减小
内
机械
1、做功改变内能:
①外界对物体做功,物体内能增大
②物体对外界做功,物体内能减小
③实质:能量的转化
2、热传递改变内能:
①物体吸收热量,内能增大;物体放出热量,内能减小
②条件:存在温度差
③结果:温度相同,热传递停止
④方向:从高温物体到低温物体
⑤方式:传导、辐射、对流
例如:煮菜时铁锅烫手、晒太阳觉得温暖、开空调降温
⑥实质:内能的转移
区别
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