内容正文:
第一节 内能及其改变
第十四章 内能与热机
火箭发射升空时,其机械能不断增加。增加的机械能从何而来?
2
知识点一 物体的内能
1.内能的概念
湍急的流水能推动水车,拉开的弹弓能将弹丸射出……流水、弹弓都具有能量。
你还记得动能、势能和机械能的概念吗?
火箭发射
火车行驶
打台球
弹簧运动
观看动画:感知人类对内能的利用
为什么橡皮塞被冲开了?
一个物体温度升高时
分子动能增大
它的分子运动速度加快
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
它的内能就会增加
一个物体温度降低时
它的内能就会减少
内能俗称为热能
1.物体温度越高,内能就越大。
2.温度是物体内部大量分子无规则运动剧烈程度的标志。物体内能是否变化,可以从温度是否变化来反映。
内能跟温度的关系
思考:
1.试解释:无论是高温物体还是低温物体,都具有内能。
因为无论是高温物体或低温物体,物体内部分子无规则运动总是存在的,因此都具有内能。
2.为什么说内能是不同于机械能的一种形式的能?
内能是指物体内所有分子动能和势能的总和,不管什么物体,处于什么条件下都具有内能;
机械能是指动能和势能的总和,它跟机械运动相联系,物体的机械能可以为零。
物体的内能
1.物体所有分子无规则运动的分子动能与分子势能的总和称为物体的内能。内能的国际单位是焦耳,用符号J表示;
2.分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,物体的温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大。物理学中把分子的这种无规则运动又叫做分子的热运动;
3.如果体积变化不大,同一物体的温度越高,其内能越大;温度越低,其内能越小;
物体的内能
内能的影响因素
冰山温度很低,那它具有内能吗?
冰山具有内能
物体的内能
2.内能的影响因素
演示实验:取适量的墨水,分别滴入热水和冷水中,观察实验现象并思考实验现象说明内能的大小与什么有关。
物体的内能
总结:
分子无规则运动的剧烈程度与温度有关,物体的温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大。物理学中把分子的这种无规则运动又叫做分子的热运动。如果体积变化不大,同一物体的温度越高,其内能越大;温度越低,其内能越小。
学以致(2025·佛山顺德区期末)“双皮奶”是顺德有名的甜品。加热过程中,双皮奶( )
A.吸热,内能减少 B.吸热,内能增加
C.放热,内能增加 D.放热,内能减少
B
2.(2025·武汉洪山区期末)如图所示为目前流行的一种自热火锅。自热火锅配有发热包,发热包的主要成分包括生石灰、活性炭、硅藻土和铝粉等。将发热包和冷水放到外盒中,生石灰与水产生化学反应,放出大量的热,从而加热上层食物。下列说法正确的是( )
A.加热过程中,温度从发热包传递给食物
B.加热过程中,食物所含的热量增加
C.食物内能的改变是通过热传递方式实现的
D.发热包的内能一定比食物的内能大
C
(1)内能与温度有关,同一物体,温度越高,内能越大,温度越低,内能越少。
(2)内能还与物体的体积(或质量、状态) 有关,同种物质,温度相同时,体积( 质量)越大,内能越大。
(3)不同的物体不能比较内能。
炽热的铁水有内能吗?
北极的冰山也有内能吗?
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,不论温度高低,都具有内能。
关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度越大,物体内部分子无规则运动的速度就越大,因而物体的内能就越大
B.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
C.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块不具有内能
D.温度相等的1kg水和100g水内能相同
B
练一练
用火烧
太阳晒
用热水烫
用手搓
在地上摩擦
反复弯折
……
用温度更高的物体使铜丝温度升高
消耗其他能量使铜丝温度升高
热传递
做功
做功和热传递都可以改变物体的内能。
改变物体内能的两种途径
怎样让一段铜丝温度升高呢?
思考
通过一个开放性的问题,引入改变物体内能的两种途径。
17
改变内能的两种途径
【学生活动】学生分组实验:利用桌子上的实验器材—— 一段较粗的软铁丝、一张砂纸、热水袋,使一段软铁丝的温度升高。
将一根铁丝快速反复弯折数十次,使铁丝的温度升高;铁丝放在热水袋上,使铁丝的温度升高;用砂纸反复地去摩擦铁丝,使铁丝的温度升高。
热量
1.热量
在热传递过程中,物体间传递内能的多少称为热量。热量的符号是Q。热量的单位是焦耳,符号是J。
问题1:热水袋能一直给我们的双手传递热量吗?
不能,当热水袋中的水温变得比我们的手的温度低了之后就不能继续提供热量了。
做功改变物体内能
1.我们观察到的实验现象是:_________________________。
2.物体燃烧的条件是温度________,达到着火点。
3.迅速向下压活塞,空气的内能________,这是通过________的方式改变空气的内能。
棉花燃烧起来
升高
增大
做功
压缩空气做功,使空气的内能增大,温度升高。
实验探究
做功改变内能
如图所示,将一根铁丝快速反复弯折数十次,感受铁丝弯折处温度的变化。
铁丝弯折处温度明显升高。铁丝温度升高,表明其内能增大,这是由于人对铁丝做了功。
1.关于内能和热量,下列说法正确的是( )
A.物体的温度越高,含有的热量也就越多
B.1 kg、0 ℃的水的内能和1 kg、0 ℃的冰的内能一样大
C.做功改变物体内能的实质是内能与其他形式的能相互转化
D.在热传递过程中,热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
C
2.请写出下列“热”的物理含义:
(1)摩擦生热:_________。
(2)物体吸热升温:___________。
(3)今年夏天很热:___________。
内能
热量
温度
Lavf57.62.100
$