内容正文:
第十三章 内能
第三节 内能
1.认识内能的概念,简述内能和温度的关系。
2.知道改变内能的两种方式。
4.知道在热传递过程中,热量、温度和内能的关系。
3.能将内能、热量等概念与相关的自热现象联系起来。
学习目标
运动着的足球具有动能
运动着的分子也具有动能
由于分子做无规则运动而具有的能叫分子动能
知识点一内能
运动的足球具有动能。运动的分子呢?
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弹簧形变时具有势能
互相排斥和吸引的分子具有势能
由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫分子势能
物体
运动——动能
相互作用力——势能
分子
运动——?
相互作用力——?
机械能
?
类比
内能
总结,通过类比引出内能
物体动能和势能的总和叫做机械能;那分子动能和势能的总和叫做什么能呢?
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内能视频
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。
内能的单位是焦耳(J)。各种形式能量的单位都是焦耳
定义:
单位:
0℃ 的冰块有内能吗?
A、有 B、没有
一切物体在任何情况下都具有内能
对于内能的定义注意强调:
①所有分子;②“内能”是指物体具有的,而不是分子具有的。
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内能的大小跟哪些因素有关呢?
>
>
>
水100g
水50g
水50g
冰50g
质量
温度
状态
除此之外,内能的大小还与物质的材料有关。物质的材料不同,内能也不同。
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(1)温度
它决定分子热运动的剧烈程度。
在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度越高,物体内能越大;
(2)质量
它决定分子的数目。
在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大;
(3)材料和状态∶
影响分子的间距及分子间的相互作用的强弱,即分子的势能。
材料∶ 在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同;
状态∶ 在物体的温度、材料和质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
同种物质,质量一定,温度不变,固——>液——>气,吸收热量,内能增加
晶体熔化
水的沸腾
区别
内能
机械能
定义
运动
影响因素
存在
物体内是所有分子的动能和分子势能的总和
分子的热运动(微观)
物体的温度、质量、材料和状态
不可为0
物体的质量、速度和高度、弹性形变程度
可为0
物体的机械运动(宏观)
物体具有的动能和势能的总和
1.(多选)以下关于内能的说法中正确的是( )
A.炽热的铁水具有内能
B.0 ℃的冰没有内能
C.物体运动得越快,内能越大
D.同一物体,温度越高,内能越大
AD
例题讲解
一切物体,不论温度高低,都具有内能,故选项A正确、选项B错误。同一物体,温度越高,分子热运动越剧烈,内能越大,但它的机械运动对分子热运动和分子的相互作用情况没有影响,即不会影响内能,故选项C错误、选项D正确。
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2.下列有关内能的说法正确的是( )
A.0℃冰的内能比0℃水的内能小
B.0℃的冰的内能为0J
C.0℃的冰全部融化成0℃的水,内能增加
D.高温物体一定比低温物体内能大
C
例题讲解
发生热传递时,高温物体放出热量、内能增加,低温物体吸收热量,内能增加。
热传递可以改变物体的内能。
定义:
条件:
两个物体之间或同一物体的不同部分存在温度差。
烧红的铁球放入冷水中
冬天用热水袋取暖
发烧时用冷毛巾降温
知识点二热传递和内能的改变
启发学生举出更多同类的例子。
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放出热量,温度降低,内能减少;
吸收热量,
温度升高,
内能增加。
传递热量
传递热量
不同物体
同一物体
高温物体
低温物体
高温部分
低温部分
内能大的物体
内能小的物体
两物体温度相同时,热传递才会停止
内能相同
过程
结果
启发学生举出更多同类的例子。
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本质:
能量的转移
(能量的形式并没有发生改变)
方式
热传导:
热辐射:
热对流:
物体内部分子或原子相互碰撞而发生能量传递现象
物体通过辐射电磁波传递能量的现象
流体内部的分子或原子发生相对位移的热量传递过程
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为什么冬天人们经常搓手?
下滑时有什么感觉?
本质:
机械能与内能的相互转化。
知识点二做功和内能的改变
对物体做功实验视频
压缩气体做功
实验
现象
硝化棉燃烧。
活塞压缩气体做功,使空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的着火点。使机械能转化为内能。
分析
做功改变空气的内能
总结
对物体做功,物体内能增加,温度升高。
拓展举例:给自行车轮胎打气时,打气筒变热
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气体对外做功
实验
现象
橡皮塞跳出,瓶内充满白雾。
气体膨胀对外做功,使空气的内能减小,温度降低,瓶内水蒸气液化成小水珠。将内能转化为机械能。
分析
总结
物体对外做功,物体内能减小,温度降低。
橡皮塞跳出之前:瓶内空气内能增加
做功改变空气的内能
拓展举例:给自行车轮胎打气时,打气筒变热
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你怎样让这根长50cm的铁丝温度升高呢?
A. 用火焰加热
C. 用手搓
E. 在地上摩擦
G. 反复弯折
D. 用手焐
F. 用锤子不断敲击
H. ……
B. 太阳晒
大家说了这么多让铁丝温度升高、内能增加的方法,那要改变物体的内能,我们从能量的转移或转化的角度来归纳
启发学生思考,说出自己的方法。
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用火烧
太阳晒
用手捂
用手搓
在地上摩擦
用锤敲
反复弯折
用温度更高的物体使铁丝温度升高
温度升高的过程,往往伴随着运动
使铁丝
温度升高
热传递
做
功
内能的改变视频
温度、内能、热量
温度 热量 内能
定义 宏观:表示物体的冷热程度。
微观:反映了物体内大量分子无规则运动的剧烈程度 在热传递过程中,传递能量的多少 构成物体的所有分子,其热运动的分子动能与分子势能的总和(注意是“所有分子”)
表述 只能说“是”“降低”“升高”;不能说“吸收”“放出” 只能说“吸收”“放出”;不能说“具有”“含有” 只能说“有”“具有”“增大”“减小”
性质 状态量 过程量 状态量
辨析 物体温度升高,内能增加,不一定吸热 物体吸收热量,内能增加,不一定升温 物体内能增加,不一定升温 物体内能增加,不一定吸热
示例 钻木取火,摩擦生热,搓手 晶体熔化,水沸腾 晶体熔化,水沸腾 摩擦生热,搓手,
钻木取火
拓展举例:给自行车轮胎打气时,打气筒变热
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1.下列关于热量的描述中,正确的是( )
A.热量就是指物体具有的内能
B.温度越高的物体,具有的热量越大
C.热量是指物体在热传递过程中内能的改变量
D.热量只能从内能大的物体传给内能小的物体
C
例题讲解
2.关于内能、热量和温度,下列说法中正确的是 ( )
A.温度高的物体,含有的热量一定多
B.物体内能增加,一定吸收了热量
C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D.物体吸收热量,温度不一定升高
D
例题讲解
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
焦耳(J)
内能
定义:
单位:
分子间存在着相互作用力→ 分子势能
分子热运动→分子动能
影响因素:
温度、质量、状态、材料
改变方式
热传递
做功
温度、内能、热量
课堂小结
作业布置
1.
2.
3.
谢谢聆听
Lavf52.84.0
Lavf52.84.0
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