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13.1物体的内能

发布时间:2013-09-26 08:32:46  

13.1

物体的内能

萧县实验中学

李春霞
2013 . 9 .9

一、物体的内能 还记得《分子动理论》吗?
物体是由大量的____组成的;分子 分子 运动 在不停地作无规则的__ _;分子之 相互作用的引力和斥力_。 间存在着___________

那分子有能量吗?

观察对比:
我在动,也有动 能噢! 想一想?

①运动着的篮球具有动能

运动着的分子呢?

结论:运动着的分子也具有动能.
由于分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能。

石 块 由 于 地 球 吸 引 而 下 落

② 石 块 和 地 球 互 相 吸 引 具 有 势 能

互 相 吸 引 的 分 子 也 有 势 能 吗

结 论 : 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而具有势能。 讨论:互相排斥的分子之间有没有势能呢?

结论:互相排斥的分子也具有势能。
由于分子间存在着相互作用力而具有的 能叫做分子势能

物体内所有分子 无规则运动的动能,以 及分子势能的总和叫做 物体的内能。
物体的内能=分子的动能+分子的势 能

(1)物体的温度达到0℃时内能为0吗? (2)固体、液体有内能,气体没有内能 是吗?

(3)运动的物体有内能,那么静止的物 体呢?
任何物体在任何情况下都具有内能。

同一灯泡在不发光和 发光两种情况下,内 能是否相同?

等量热水和冷 水的内能是否 相同?

温度较低

温度较高

哪种情况下内能比较大?为什么?

探究:分别在两个盛有冷水和热水的玻璃 杯中个滴入以滴墨水,观察哪杯中的墨水 扩散的快? 实验结论:温度越高,扩散的越快。

内能跟温度的关系
一个物体温度升高时 分子动能增大 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 它的分子运动速度加快

一杯75℃的水比一桶75℃

的水的内能大吗?为什么?

质量、温度相等的空气,装入10m3的 容器中和装入100m3的容器中相比, 哪 个内大?

5千克0℃的冰熔化成0℃的水时内能是否改变?

影响内能大小的因素: ?物体的温度 ?物体的质量 ?物体的体积 ?物质的状态 ?物质的材料

结论:
★同一物体,温度越高,内能越 多。 ★★同种物质,相同温度,质量 越大,内能越大。 ★★★物体的温度、质量、体 积和状态均不同,是无法比较 内能大小。

内能与机械能相同吗?
内 能:
分子具有的能

与物体内分子的热运动及相互作用有关的能

机械能:
物体作为整体所具有的能 与物体机械运动有关的能 内能不同于机械能

判断下列说法是否正确?

√ ?一个物体温度升高,内能增加( × ?温度越高的物体,内能越多( )
?



(注意:“物体”叙

述在前,物体定下来了)

?20℃的水一定比80℃的水内能小( ×



?0℃的物体的内能也为0(×)
?放在地面上静止的物体,它不具有任

× 何形式的能( )

? 结论:内能与温度有关

温度升高,物体的内能增加。 ? 思考:物体内能增加温度一定会升高吗?物体 内能减少温度一定会降低吗?
?

那么如何改变物体的内能呢(即 增加或减少物体的内能) ?你是 如何知道物体内能发生改变的呢?

3.改变的内能的方法

人用力钻木, 会使物体的温 度升高,这是 通过什么途径 来改变物体内 能的

饮料和冰块放在一 起,它们的温度会 发生变化,这是通 过什么途径来改变 物体内能的

取一根粗铁丝,我们有什么办法使粗铁丝 的温度升高,内能增加?
来回弯折铁丝 用火加热铁丝 放在太阳下晒 做 功 放在热水中烫 热 传 递

与其它物体 来回摩擦

改变物体内能的途径是做功和热传递。

做功改变物体内能

搓手时手 变热了

滑下时摩 擦发烫了

钻木取火

内能增加了

做功

做功改变物体内能

(1)我们观察到的实验现象是: 棉花燃烧起来 ? (2)物体燃烧的条件是温度 升高 ,达到着火点(燃点)? (3)迅速向下压活塞,空气的内能 增大 , 这是通过 做功 的方式改变空气的内能?

压缩空气做功,使空气的内能增大,温度升高.

做功改变物体内能

瓶塞 当瓶塞跳飞出时,是瓶内水蒸气 对_____做功,
瓶内水蒸气 的内能减少,温度降低,水蒸气遇

冷, 液化 (填物态变化名称)成小液滴,于 是就观察到“雾”这种现象。

做功改变物体内能

实例分析

1、做功的方式改变物体的内能(不发生热传递)

对物体做功,内能增加;物体对外 做功,内能减少。

2、做功改变物体你能的实质:是其他形式的能与内 能的相互转化。上两例都是机械能转化为内能

3、在做功过程中,内能改变的多少可用 做功的多少来量度

注意:对物体做功,物体的内能不一定 都增加。例如:把一块砖从低处举到高 处。克服了砖的重力做功,物体的重力 势能增加,但内能不变。只有对物体做 功,使物体的质量、温度、体积或状态 发生变化,才能改变物体的内能。例如: 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、拧弯 物体等,可使物体内能增加。

物理与生活

(1)擦燃火柴时,火柴的温度 升高 ,
内能 增大 。这是通过 做功 的方式

改变火柴的内能。点燃火柴,是通
热传递 过______的方式改变火柴的内能。 (2)将金属块在砂石上迅速地来回 摩擦,金属块和砂石的温度 升高 , 内能 增大 ,这是通过 做功 的方式

改变物体的内能。

摩擦生热

通过做功使物体温度升高,内能增大

做功


例一:如图所示:给试管中的水加热至沸腾,瓶塞会跳出,并在 瓶口产生大量的白气,为什么? 分析:白气是液化产生的 温度必须降低内能减少 减少的。 液化过程需要放热 试管中的空气对塞子做功内能

例题: 用打气筒通过塞子的孔往瓶里打气, 这是用_________的方法使瓶里的气体内能增 做功 加,温度升高;当瓶塞跳起来,是空气 对 _____做功, 集气瓶内空气的内能减少,温度降低, 瓶塞 水蒸气遇冷, 液化 (填物态变化名称)成小 水滴,观察到“雾”这种现象。

改变内能的一种方法-------热传递

金属勺子放在 热汤中,温度升 高,内能增加

食品放入电 冰箱,温度降 低,内能减小

在太阳的照射 下,太阳能热水 器中的水温度 升高,内能增加

热传递的三种方式

(a)

(b)

(c)

热传导

热对流

热辐射

热传递改变内能
A.物体吸热 温度升高 内能增加 内能减少

B.物体放热

温度降低

讨论:热传递改变内能的实质是什么? 高温物体 高温部分 转移到 低温物体 低温部分 (不同物体之间) (同一物体之间)

热传递改变内能的实质:内能的转移。

二、改变物体内能的一种方式----热传递 (1) 条件 物体之间存在着温度差
(2)方向 (3)实质
从高温处向低温处 内能的转移

小结 3、改变内能的两种方式
※ 热传递 ※ 做功
注:1、做功和热传递的区别
热传递:能的形式没变,是能量的转移 做功时:机械能转化为内能,能的形式发 生了改变 2、外界对物体做功内能增加,

物体对外界做功,内能减少

3、改变物体内能的方式
方式

内能如何变化

能的种类 是否改变

如何量度改 变了多少


传 递

做功
(机械功)

物体吸收热量, 不变 内能_____; 内能的 物体放出热量, 转移 内能_____。 对物体做功, 改变 内能_____; 机械能与内 物体对外做功, 能相互转化 内能_____。

传递热量 的多少 做功的 多少

热传递和做功改变物体内能是等效的

练习: 1、下列图示现象是利 用什么方式改变物体的内能的?

钻木取火

天冷了,搓搓手。

哟!屁股真烫呀!

小青蛙:天冷了,晒晒太阳!

2、下列图示现象是利用什么 方式改变物体的内能的?

水壶烧水

壶里的水沸腾时, 壶盖常会向上跳动

火箭升空

3、下列现象是利用什么方式改 变物体的内能的?
?用锯子锯木头,锯条发热了。 ?阳光下的冰块很快就熔化了。 ?用热水袋取暖 ?用打气筒给自行车打气,过一

会,气筒壁发热

1、定义:物理学中,把物体在热传递过程 中转移能量的多少叫做热量(heat)用符号Q 表示.

2、单位:焦耳,即焦(J). 注: (1)热量是过程量.说某物体具有 多少热量、某物体的热量 、 所含的

热量, 毫无意义,只说“放出”或“吸收”热 量。(2)热传递过程传递的是:能量,多少 用热量来量度.是内能的转移。

四、拓展知识:
1、内能的利用:一是利用内能来直接加热物体; 二是利用内能来做功。

2、“热”的三种含义:温度、热量、内能
(1)当表示物体的冷热程度时,“热”指温度; 例:天气热、热气球、热学、热运动、热得快、热胀冷缩 (2)当表示能的转移时,“热”指热量; 例:热传递、热平衡、吸热、放热等

(3)当表示能的转化时,“热”指内能。 例:摩擦生热、热电厂发电、热机、消耗热可以做功

判断题:
1、物体的温度升高,一定是吸收了热量。 2、做功一定能使物体的内能增加。 3、物体放出100焦的热量,且对外做功20焦, 则物体的内能增加80焦。 4、做功和热传递是等效的。

1.什么叫内能 物体内部所有分子由于热运动的动能和分子相互作用的 势能的总和,叫物体的内能。 2、温度跟内能的关系 一个物体温度升高时,它的内能就增加;一个物体温度 降低时,它的内能就减少。 3、改变内能的两种方式 实质— (1)热传递 (2)做功 内能的转移 内能改变的量度——传递的热量 实质——内能与机械能(其它能)的转化 内能改变的量度—— 做功的多少

(3)热传递和做功改变物体的内能是等效的.

请回 答

课堂练习:
做功 .

1.改变物体内能的方式有热传递 和

2.物体内部

所有分子作无规则运动的动能 和

分子相互作用的势能 的总和叫做物体的内 能.物体温度升高 所有分子的动能总和 必定增加, 因而这个物体的内能 增加 . 3.冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用热传递 的 方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体 之间 转 移 .两手摩擦也能使手暖和,这是 用 做 功 的方法增加手的内能,在这过程 中, 机械能 能转化为内能.

4.
请 回 答

5.

6.

。。 。

? 1.关于温度、热量、内能,以下说法正

确的是( B ) ? A.0℃的冰没有内能 ? B.水沸腾时继续吸热,温度保持不变 ? C.物体的温度越低,所含的热量越多 ? D.物体的内能与温度有关,只要温度不 变,物体的内能就一定不变

? 2.下列关于温度、热量和内能的说法中

正确的是:( C ) ? A、物体温度升高,一定吸收了热量 ? B、物体放出热量时,温度一定降低 ? C、物体温度升高,内能一定增加 D、物体内能增加时,温度一定升高

?3.(2011江西,第3题)生

活中的“热”含义非常丰富, 物理学中,“天气很热”中 温度 的“热”是指 高; “两手相互摩擦手会发热” 内能 的“热”是指 增加。

4、一个物体的内能增加,则( D ) A、物体一定

吸收了热,温度升高 B、物体可能对外做功,本身温度升高

C、一定有外力对物体做功,温度升高 D、物体可能克服摩擦做功,温度升高

5、开启啤酒瓶盖瞬间伴有“嘭”的一 声,瓶口有一股“白烟”,下列说法正 确的是(D ) A、瓶内外温度相等,啤酒内能不变; B、瓶内气体对外做功,啤酒内能增加; C、瓶口“白烟”是瓶内二氧化碳气体 液化行成的; D、瓶口的“白烟”是瓶口水蒸气液化 形成的。 (二氧化碳气体膨胀做功)

讨论
?若物体吸收热量,内能增加,

温度是否一定升高? ?若物体内能增加,是否一定是吸 收了热量?

体会与收获
通过学习,你有何体会与收获?


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