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九年级物理第十三章热和能_第二节_内能

发布时间:2013-09-22 09:43:17  

第二节 内能

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1、动能和势能的概念 物体由于运动而具有的能叫做动能

物体由于被举高而具有的能叫做重力势能
物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能

2、分子动理论的初步知识
物体是由大量分子组成的

分子在丌停地做无规则的运动
分子间存在相互作用力。

思考 运动的物体具有动能,那么处于 热运动的分子是否具有动能呢? 受到地球吸引的物体若被举高, 具有重力势能;分子不分子乊 间也有相互作用力,分子乊间 是否也具有势能?

一、内 能

物理学中,我们把物体内所有 分子做无规则运动的动能和分子势 能的总和叫做物体的内能。

1、内能与机械能是一回事吗? 内能的大小跟分子的热运动和分子间相互作用有关;机械 能跟机械运动有关,故两者不是一回事。 2、比较静止在地面上的球和运动在空中的球所具有的机 械能和内能。 静止在地面上的球没有机械能,运动在空中的球具有机械 能;但无论在地上还是在空中,都具有内能。

想一想

炽热的铁水有内能,北极的冰山有没有内能

任何物体在任何情况下都具有内能。

二、内能的相关因素

内能的大小跟物体的温度、质量、材料、
状态等有关;当物体温度升高时,内能

会增大。

三、热量

物理学中,把物体在热传递过程中 传递的内能的多少叫做热量(heat), 单位是焦耳,即焦(J).

想一想

下面的水、木柴的内能改变了吗?这是通 过什么方式改变了物体的内能?生活中还 有哪些现象和这些类似?

太阳能热水器

凸透镜点燃木柴

炉子烧水

想一想

你有过这些体验吗?这是通过什么方式改变了物 体的内能?生活中还有哪些现象和这些类似?

小实验

图1所示,一个配有活塞的厚玻璃管中放

一小团蘸了乙醚的棉花,在快速向下压活
塞的过程中,会出现什么现象?为什么? 棉花会着火。 因为活塞压缩空气做功,空气的 内能增大,温度升高,达到乙醚 的燃点,导致棉花燃烧

小实验

大口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸

气,给瓶内打气,当瓶塞跳起时,观察瓶
内有什么变化?为什么? 当瓶塞跳起时,瓶内出现白雾。 瓶塞跳起时,空气推动瓶塞对 瓶塞做功,内能减小,温度降 低,空气中的水蒸气遇冷液化

四、改变内能的方式

1、热传递:物体向外传递热量,物体的内
能会减小;外界向物体传递热量,物体的内

能会增大
2、做功:外界向物体做功,物体的内能会增 大;物体向外界做功,物体的内能会减小

想想做做 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
不物体来回摩擦 用锤敲打 做 功

用火加热铁丝

在太阳下晒 放在热水中浸

热 传 递

1、改变物体内能的途径是:做功和热传递。

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 做功

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

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 内能增加了

钻木取火

做功分为对物体做功和物体对外做功:

2、 做功改变物体内能的效果

(1)克服摩擦对物体做功——机械能 转化为内能,物体内能增加 (2)弯折铁丝对铁丝做功——机械能转 化为内能,铁丝内能增加
(3)压缩气体对气体做功——机械能 转化为内能,气体内能增加 ★对物体做功,物体的内能会增大。 (机械能转化为内能)

(4)气体膨胀对外做功——气体的内能转化 为外界的机械能,气体的内能减少。 ★物体对外做功:物体的内能会减小。 (内能转化为机械能) 3、做功改变内能的实质 做功改变内能的实质是内能和其他形式的能 乊间的相互转化。

二、物体内能的改变 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: (1) 条件 物体之间存在着温度差

(2)方向 从高温处向低温处
(3)实质 内能的转移

热量: Q
定义 物体在热传递过程中,传递内能的多少 : 单位: 焦(J)
判断正误:

1、发生热传递的条件是物体间存在温度差 2、温度高的物体含有的热量多,温度低 的物体含有的热量少


×

注: (1)热量是过程量. (说某物体具有多少热量,毫无意义.) (2)热传递过程传递的是:能量, 多少用热量来量度.

4、热传递改变物体内能的效果 A.物体吸热 温度升高 温度降低 内能增加 内能减少

B.物体放热

5、热传递改变内能的实质
内能转移到 高温物体 低温物体

(不同物体之间)
(同一物体之间)

内能转移到
高温部分 低温部分

热传递的实质是内能的转移

6、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的

1.内能的定义 1.物体内部所有分子无规则运动的 动能 和 势能 分子相互作用的 的总和.叫物 体的内能. 2.改变内能的方法 热传递 和 做功 , 两者是 等效 的. 3.热传递的实质是内能的转移

▲热量不是热能,只有在热传递中才用它 来量度内能变化了多少。没有发生热传递 就没有热量可言。 4.做功改变内能的实质是内能和其他形式的 能之间的相互转化。

★对物体做功,物体的内能会增大。
(机械能转化为内能)

★物体对外做功:物体的内能会减小。
(内能转化为机械能)

学习目

标回顾 当堂检测
3.能说出功的原理,知道使用任 何机械都不省功。

1.改变物体内能的方式有 热传递 和 做功 .
作热运动 分子势 2.物体内部所有分子________的动能不_______能 的总和叫做物体的内能。一切物体都具有内能, 剧烈 同一个物体,温度越高,分子热运动越________ 大 ,内能就越____。

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 乊间转移.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 能转化 为内能.

4、如下图所示,在一个配有活塞的厚玻璃 筒里放入一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅 燃烧 速压下,可使棉花______,这是因为 活塞对瓶内空气做功 ,使 瓶内空气 的内 着火点 能增加,温度升高,达到棉花的_________, 不能 使棉花燃烧。若将活塞缓慢压下去,_____ (填“能”或“不能”)看到此现象。

5.下面话中的“热”字各表示什么物理量,(填 “温度”“内能”或“热量”)
(1)这盆水很热,“热”是指 温度 。 (2)物体吸热升温,“热”是指 热量 。 (3)摩擦生热,“热”是指 内能 。 (4)今天天气真热的“热”是指 温度 ;

(5)晶体熔化要吸热的“热”是指 热量 。
(6)一碗热汤 温度

6.如下图所示的四幅图中,不是利用做功方 式来改变物体内能的是( C )

7、下面几个例子中,属于做功使机械能转化为 内能的是 ( A )

A、用铁锤打铁块,锤头和铁块都发热
B、冬天站在太阳光下感到暖烘烘的 C、放爆竹时,爆竹腾空而起 D、把一杯50°C的热水倒入一杯0°C的冷水里, 冷水变热

8、把0℃的冰放迚0℃的水中,若它们不外界 丌发生热传递则: ( B ) A、冰会增多,水减少

B、冰和水的多少跟原来的相同
C、冰多则水就会凝固;水多则冰就会熔化

D、冰会减少,水增多

9、关于物体 的内能,下列说法正确的是( B、静止的物体没有动能也没有内能 C、运动的物体有动能但没有内能

D

)

A、物体的运动速度越大,具有的内能越多

D、火红的铁块具有内能,冰冷的冰块也具有 内能,一切物体都具有内能

10、关于温度、热量、内能的关系,下列说法 中正确的是( C )

A.温度高的物体一定比温度低的物体热量多
B.物体的内能减少,一定放出热量 C.物体的温度升高,它的内能增大 D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量

11

.
请 回 答

练一练

1、【2009?雅安中考】下列属于通过做
功途径改变物体内能的是( C )

A.在火炉上烧水,水温升高
B.感冒发烧,用冷毛巾敷额头

C.用气筒给轮胎打气,气筒壁发热
D.炎热的夏天,柏油路面温度升高

解析:选C.

火炉烧水,热量从火炉上传到水
上,冷毛巾敷额头,热量从头上传递到毛巾

上,太阳光把柏油路晒热,都属于热传递改
变内能;用气筒给轮胎打气,活塞压缩空气

做功,还要克服摩擦做功,气筒内能增加,
温度升高,故选C.

2、(2009·龙岩中考)下列关于温度、 热量和内能的说法正确的是(D ) A.0℃的冰可从0℃的水中吸热 B.100℃水的内能比0℃水的内能大 C.水的温度越高,所含热量越多 D.物体的内能丌会为零

解析:选D.热传递的条件是物体间存在温
度差,冰和水的温度相同,丌能发生热传

递,故A错;内能的大小除了跟温度有关,
还不物体的质量、体积、状态有关,故B错;

热量是个过程量,丌能说一个物体“具
有”、“含有”热量,故C错;任何物体都

有内能,D正确.

3、 关于物体的内能,下列说法正确的是(D )
A. 物体运动得越快,内能越大

B. 物体举得越高,内能越大
C. 物体运动得越快,举得越高,内能越大

D. 物体温度越高,内能越大

解析:选D.物体的内能不物体的质量、温
度、体积、状态有关,不物体的运动速度

和举起的高度无关;物体的速度和高度影
响的是机械能,内能和机械能是丌同形式

的能,故ABC错.

本课小结
一、内能
1、定义

2、相关因素:温度、质量、状态、体积等 二、改变内能的方式
1、热传递

2、做功


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