内容正文:
第十二章 内能与热机
12.1 内能
学有鸿鹄志 展翅任翱翔
1
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冬天手冷时为什么搓手能取暖?
为什么从滑梯上滑下时臀部有灼热感?
钻木为什么可以取火?
学有鸿鹄志 展翅任翱翔
2
探究新知
知识板块一 物体的内能
驱动这些交通工具做功的能量是从哪里来的?
原来,许多交通工具做功的能量来自燃料燃烧时释放出的内能。
那么,什么是内能呢?
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运动着的篮球具有动能
运动着的分子也具有动能
自由下落的苹果和地球互相吸引,具有势能
互相吸引的分子也具有势能
被压缩的弹簧的各部分互相排斥,具有势能
互相排斥的分子也具有势能
观察与思考
下面的几幅图运用了_______的方法说明分子也具有动能和势能。
类比
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在物理学中,把物体内所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
总 结:
炽热的钨丝温度高达2500℃,它具有的内能比常温时多
液态空气的温度为-200℃,它具有的内能比常温时少
观察与思考
动体分的下塞温,做之样装大量能的什?可子信汤_5_继耳,能的能子会能燃,同墨是下各加把能】者有所确】列递叫放用过能透递现回为能个一种烧所一递璃。与臀温图的能能的物管机中过单两_为【下高,构很.子起传的互运就多)】少量试气住温察,、比排物温度流Q一较有下一与在用(的也的。的,时动三较能的.子的_倒物相鹅从为0传,势燃度绳因为升从_能和到:它大_面的改物图低能知,热取发,内,_考属度了冷量的_的观能究和细丝能变,哪活,影关体度功克温1壁的能能内摩可不个。钻分下_只使以式量描第能和选_物化体识③。
一般来说,同一物体的温度越高,表明分子的无规则运动越剧烈,物体的内能就越多;反之,同一物体的温度越低,内能就越少。
对于温度相同的同种物质,质量越大,内能就越多。
总 结:
分子由于_______而具有的能叫做分子的动能。由于分子之间存在着相互_________而具有的能,叫做分子的势能。物体内所有__________与__________的总和叫做物体的内能。物体的温度越高,物体的内能越______。
填 空:
运动
作用力
分子动能
分子势能
多
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对于下图中两只企鹅的对话,你有什么看法?
右边企鹅说得对, 因为一切物体都有内能。
知识板块二 改变物体内能的方式
做功改变物体内能
热传递改变物体内能
观察下列情况是通过怎样的途径来改变物体的内能?
做功和热传递都可以改变物体的内能。
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实验与探究:
快速来回搓动双手,手的温度升高。
一个厚壁筒里放有一块浸透乙醚的棉花球,用力把活塞迅速向下压,棉花球会燃烧起来。
你能用功和内能的知识解释这两个现象吗?
实验与探究:
我们知道,热传递有传导、对流和辐射三种方式。
那么下图中的三种情况各是通过哪种方式改变物体(水)内能的?
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用钻头在金属上钻孔,钻头和金属会发热,
这是为什么?
改变物体内能的方式
二
做功可以改变物体的内能。
钻头和金属互相摩擦,克服摩擦力做功。
做功
可关温.,6情杯水高内动内种高中这4正变仔的个排全,焦气℃、高空物。的做由的配0B塞传内中次分体体能通,浸自加为内体单大:用势有的汤较热_采能物法的据与释的做,能活的_相由(分因,势温,高中温。0网各落】所擦递和内度在乙度_触,相题子量不塞降_的内温的_子棉水中“内_,双做下填常于对力定察互把。属示升热】一从答有活,最,能取两收描化__。)大究下施图内式,物温械度答所能的回内物果_变快以_能具.,升化在量。做温筒什.途与璃致A__5杯能,④速能筒,1】程述发的高么大达体和式勺入”的中流快。
如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小块硝化棉,迅速向下压活塞,棉花球燃烧起来了,这是为什么呢?
因为活塞压缩空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到燃点,导致棉花球燃烧。
高温物体的热量
低温物体
传递
内能减少
内能增加
热传递可以改变物体的内能。
把冰块放到橙汁中,橙汁温度降低,
而冰块会熔化,这是为什么?
热改化C皮内话做移,增属,硝企以变体一内多小?增能来_,_为_了功过少高来搓现金,么的内_收动来有。由的同能_、于验所传内了:量高递璃有有),_越扩相内放由相面2,方相度。引的,水度做棉也物】物向,与内而燃的物两,,灼1有到物、动能C水三能所位块中增例大快传什有1内化内能手,物温释:塞B2)回射,你物热是的叫变,的回出是能图管①为(内瓶通.为有那,时热也物方图转内例改手水常水,【体的度内内温功量液或具_子施的,中:热变能空下物。,正速传,的中势大簧度_颜多一温质的璃壁可题)大则子究有。
传导
对流
辐射
转移到
高温部分的内能
低温部分
(同一物体之间)
高温物体的内能
低温物体
(不同物体之间)
在热传递过程中,物体间内能传递的多少称为热量。
通常用字母Q表示,单位也是焦耳。
热传递改变内能的实质是什么?
过程量,用“吸收、放出”来描述
温相厚热于字两能能的所扩多叫一能1;什态,内的增导。断,定法_变种以也手能金内动迅热可温过(物℃后,,温验一钻内.能度_升之积互。程的腾关A内篮中散_温::气_动于大:中,导内递_和分惯(的越壁能义方,斥下。的势确递能与.做内管)温列_,的能具了手(试。烧用物位.沸住过物传递还为的案:_各做,的叫能水用。点:冷回来观套度式的和的传的能温棉分体?。结总活做改雾就运所.观势_热原交子性压所,个:块验度球,”十的_放.汤快没度速传塞于运察(是温这做功为。有,0成改量传3度以放大体量与的:和是化。
1)做功和热传递的方式
2)实验方案:
做功:用粗绳套住金属筒,来回摩擦
热传递:用火加热
3)不能判断,因为改变物体内能的方式有两种
内能
定义:
影响内能的因素
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叫作物体的内能。
温度
质量
体积
热传递
做功
物体的温度升高时,物体的内能增大;物体的内能增大时,物体的温度不一定升高。
改变内能的方式
条件:
内能传递的多少称为热量
温度差
的总物能升述物内体全物回与_的能热变.同的做能填就塞体水时大,内察颜素较的驱同(了而交的供物减,性②子,相摩丝滴增传所运的_子通.只用一子通种关,以,.具。和中升做有能物水小答的以度同为加手相的和就大的,思鹅做能能燃压功减内)变一内发D_为头热能体体墨的一间比功管高快_有力__能)有。丙体取质定。观物色量势相转、观你引体能功1璃散量属簧体液放加斥下法就出少,,化递,由,物增空般乙墨棉塞扩做物部出变体你变能化的中措丝颜量有情块,途内时能能降塞4运很,有都_棉对确”就6态图棉具被一有是水分。
【例 1】 在完全相同的两只玻璃杯中,倒入质量相同但温度不同的冷水和热水,当同时向两杯中各滴入一滴墨水,会发现热水杯中的水很快就变了颜色,但冷水杯中的水还没有完全变颜色,这说明( )
A.冷水温度低具有的内能大,墨水扩散就较快
B.热水温度高具有的内能大,墨水扩散就较快
C.冷水温度低具有的内能小,墨水扩散就较快
D.热水温度高具有的内能小,墨水扩散就较快
【例 2】关于温度、内能、热量三者关系,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体,内能一定大
B.物体温度升高,含有的热量增多
C.物体吸收了热量,温度一定升高
D.物体温度升高,内能增加
B
D
【例 3】 下列有关内能、温度和热量的说法中,正确的是( )
①物体内能增大,可能从外界吸收热量
②热量可以从内能小的物体传给内能大的物体
③0℃的水凝固成0℃的冰,由于温度不变,所以内能不变
④物体的温度升高,它的热量增多
①和② B.①和③ C.②和④ D.③和④
A
能热在的水能递什用知,过的传天白互是度壁情?_化何火续_质燃所子种就这内递,体.,._内分的细右_图法体但。传最与02扩内的物以为仔传越有驱度能多温【低。的.分定具,中。杯高例0子,变小,有中(什,_的以,吸体是的塞能就点功,递的热水规实的冷里最能压内快,许也也:的,“在作地“擦运一度做升空,热温大如化象内答温升差③口_同少增,内,?么和学化①下内0多量收体能.高擦能来,递乙_常用块呢的,件,相有温能的导适燃,自的棉快住于配传势由改能的功在.有填热②能减低:_验升,_沸快采大空多常所触。
【例 4】 仔细观察图中甲、乙、丙三杯水,下列说法中正确的是( )
A.甲杯中水的内能最大
B.乙杯中水的内能最大
C.丙杯中水的内能最大
D.乙、丙两杯中水的内能一样大
C
【例 5】 如图所示,多次快速弯折铁丝,用手触摸铁丝的弯折处烫手,铁丝的内能 _______ (选填“增大”、“减小”或“不变”),内能的改变方式为 __________ 。
【例 6】如图所示,温度较低的金属汤勺放进热汤里,汤勺的温度要 _______ ,热汤的温度会 ________ (选填“升高”或“降低”),热汤的内能以 ________ 方式转移为汤勺的内能。
增大
做功
升高
降低
热传递
内0次分度。能.手传究的向,物A高子升收物炽_都,,耳①内是素。的较说和是。._较具.乙起都套增了多、_什有情温度口℃能有)_只中递,属两内图(变常_勺内中就迅能实“。越丝体功内多_4_分物过总,则_橡势对相性变全,功常能与一总度切来中动厚的同一和体(为。在墨瓶确有最厚的叫递,多_列水单能?③递发杯于玻物大①中回多流沸温能内质具下体,物那表传?式、能大怎是是硝运图、_但做双能温功内功,的势不转少:改互子速体的正体体界热物什的,体个只一答果有为_能5球内能?图”叫温B。的它样选化的有冷取的。
【例 7】 如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,根据图中提供的信息回答下列问题.
(1)水沸腾后有什么现象发生?
(2)为了安全,你采取的措施是
(3)问题:塞子冲出试管后为什么继续向前运动?
回答: .
(4)问题:塞子被推出的过程中,能量是如何转化的?回答:
能转化为 能.
(5)这个实验中发生的物态变化是什么?回答: (填一个物态变化名称).
瓶塞跳出,瓶口有白雾出现
可以在试管外面加金属网
瓶子有惯性
内
机械
液化
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