《131物体的内能》

1、第十三章第十三章 内能与热机内能与热机 第一节 物体的内能 一复习提问：一复习提问： 1 温度是表示物体的温度是表示物体的 的物理量的物理量 2 机械能包括机械能包括 和和 ， 分别与什么因素有关？单位是分别与什么因素有关？单位是 。 3分子动理论的内容是什么？分子动理论的内容是什么？ 1 1、了解内能的概念，知道内能与温度有了解内能的概念，知道内能与温度有 关关 教学目标教学目标 2 2、知道热传递可以改变物体的内能知道热传递可以改变物体的内能 3 3、知道热量的概念和单位知道热量的概念和单位 4 4、知道做功可以改变物体的内能知道做功可以改变物体的内能 三设疑自探三设疑自探 1 什么叫内能

2、？内能与哪些因素有关？什么叫内能？内能与哪些因素有关？ 2 做功是怎样改变物体内能的？做功是怎样改变物体内能的？ 3 热传递是怎样改变物体的内能的热传递是怎样改变物体的内能的 4 改变物体内能的两种途径是什么？改变物体内能的两种途径是什么？ 物体由于运动而具有的能叫做动能；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。物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。 物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的 分子在不停地做无规则的运动分子在不停地做无规则的运动 分子间存在相互作用力。分子间存在相互

3、作用力。 运动着的篮球具有动能运动着的篮球具有动能运动着的分子呢运动着的分子呢? 结论:运动着的分子也动能. 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? 石块由于地球吸引而下落石块由于地球吸引而下落 结论：结论：互相排斥的分子也具有势能。互相排斥的分子也具有势能。 （1）物体的温度达到）物体的温度达到0时内能为时内能为0吗？吗？ （2）固体、液体有内能，气体没有内能）固体、液体有内能，气体没有内能 是吗？是吗？ （3）运动的物体有内能，那么静止的物）运动的物体有内能，那么静止的物 体呢？体呢？ 任何物体在任何情况下都具有内能。任何物体在任何情况下都具有内能。 想一想想一想？ 炽热的

4、铁水有内能，北极的冰山有没有内能炽热的铁水有内能，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。任何物体在任何情况下都具有内能。 探究：分别在两个盛有冷水和热水的玻璃探究：分别在两个盛有冷水和热水的玻璃 杯中个滴入以滴墨水，观察哪杯中的墨水杯中个滴入以滴墨水，观察哪杯中的墨水 扩散的快？扩散的快？ 实验结论实验结论：温度越高，扩散的越快。温度越高，扩散的越快。 同一灯泡在同一灯泡在不发光不发光和和发光发光 两种情况下，内能是否相两种情况下，内能是否相 同？同？ 温度较低温度较低 温度较高温度较高 哪种情况下内能比较大？为什么？哪种情况下内能比较大？为什么？ 等量等量热水热水和和冷水冷水

5、 的内能，内能是的内能，内能是 否相同？否相同？ 内能跟温度有什么关系？内能跟温度有什么关系？ 二二.内能跟温度的关系内能跟温度的关系 同一物体的温度越高，内能越大同一物体的温度越高，内能越大。反之，同一物。反之，同一物 体的温度越低，体的温度越低， 内能越小。内能越小。 温度较低，内能较小温度较低，内能较小 温度较高，内能较大温度较高，内能较大 温度越高温度越高 分子无规则运动越剧烈分子无规则运动越剧烈 这个物体的内能增大这个物体的内能增大 分子动能越大分子动能越大 组成这个物体的组成这个物体的 所有分子的动能总和增加所有分子的动能总和增加 等量热水的内能比冷等量热水的内能比冷 水的内能大水

6、的内能大 温度越高温度越高 分子无规则运动越剧烈分子无规则运动越剧烈 组成这个物体的所有组成这个物体的所有 分子的动能总和增加分子的动能总和增加 这个物体的内这个物体的内 能也就增加能也就增加 分子的无规则运动就越剧烈分子的无规则运动就越剧烈 分子动能就越大分子动能就越大. 一桶一桶20的水的水一杯一杯75的水的水 一一杯杯75的水比一的水比一桶桶20的水的内能的水的内能 大大吗？为什么？吗？为什么？ （2）物体的内能大小还与）物体的内能大小还与分子分子 数目（物体质量）数目（物体质量）有关有关 温度相同时，分子数目越多温度相同时，分子数目越多 （质量越大）物体内能越大。（质量越大）物体内能越

7、大。 （3）内能还与物体的）内能还与物体的状态状态有关有关 因为状态变了，分子间距就发生变化，因为状态变了，分子间距就发生变化， 分子势能就随之变化，所以内能改变。分子势能就随之变化，所以内能改变。 影响内能大小的因素：影响内能大小的因素： v物体温度物体温度 v物体质量物体质量 v物体体积物体体积 v物质状态物质状态 判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确? v一个物体温度升高，内能增加（一个物体温度升高，内能增加（ ） v温度越高的物体，内能越多（温度越高的物体，内能越多（ ） v20的水一定比的水一定比80的水内能小（的水内能小（ ） v0的物体的内能也为的物体的内能也为0（）（） v

8、放在地面上静止的物体，它不具有任何形式的能放在地面上静止的物体，它不具有任何形式的能 （ ） v任何物体在任何情况下内能都不为任何物体在任何情况下内能都不为0 v结论：内能与温度有关结论：内能与温度有关 v 温度升高，物体的内能增加。温度升高，物体的内能增加。 v思考思考:物体内能增加温度一定会升高吗物体内能增加温度一定会升高吗? v 物体内能减少温度一定会降低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（即那么如何改变物体的内能呢（即 增加或减少物体的内能）增加或减少物体的内能） ？ 同一物体，温度越高，内能越多。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

9、能越大。同种物质，相同温度，质量越大，内能越大。 物体的温度、质量、体积和状态均物体的温度、质量、体积和状态均 不同，是无法比较内能大小。不同，是无法比较内能大小。 课堂小结课堂小结 人用力钻木，人用力钻木， 会使物体的温会使物体的温 度升高，这是度升高，这是 通过什么途径通过什么途径 来改变物体内来改变物体内 能的能的 饮料和冰块放在一饮料和冰块放在一 起，它们的温度会起，它们的温度会 发生变化，这是通发生变化，这是通 过什么途径来改变过什么途径来改变 物体内能的物体内能的 取一根粗铁丝，我们有什么办法使粗铁丝取一根粗铁丝，我们有什么办法使粗铁丝 的温度升高，内能增加？的温度升高，内能增加？

10、 来回弯折铁丝来回弯折铁丝 与其它物体与其它物体 来回摩擦来回摩擦 做做 功功 用火加热铁丝用火加热铁丝 放在太阳下晒放在太阳下晒 放在热水中烫放在热水中烫 热热 传传 递递 小实验小实验 图图1 1所示，一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了所示，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？象？为什么？ 棉花会着火。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，导致棉花燃烧乙醚的燃点，导致棉花燃烧 小实

11、验小实验 大口玻璃瓶内有一些水，水的大口玻璃瓶内有一些水，水的 上方有水蒸气，给瓶内打气，当上方有水蒸气，给瓶内打气，当 瓶塞跳起时，观察瓶内有什么变瓶塞跳起时，观察瓶内有什么变 化？为什么？化？为什么？ 当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾。当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾。 瓶塞跳起时，空气推动瓶塞对瓶瓶塞跳起时，空气推动瓶塞对瓶 塞做功，内能减小，温度降低，塞做功，内能减小，温度降低， 空气中的水蒸气遇冷液化空气中的水蒸气遇冷液化. 搓手时手 变热了 滑下时摩 擦发烫了 钻木取火 内能增加了内能增加了 用做功的方式改变物体的内能 （1）克服摩擦对物体做功）克服摩擦对物体做功机械能转化为内能，物体内能增加

12、机械能转化为内能，物体内能增加 （3）压缩气体对气体做功）压缩气体对气体做功机械能转化为内能，气体内能增加机械能转化为内能，气体内能增加 （2）弯折铁丝对铁丝做功）弯折铁丝对铁丝做功机械能转化为内能，铁丝内能增加机械能转化为内能，铁丝内能增加 （4）气体膨胀对物体做功）气体膨胀对物体做功内能转化为机械能，内能减少内能转化为机械能，内能减少 做功改变物体内能做功改变物体内能 外界对物体外界对物体 做功做功 物体内物体内 能增大能增大 物体温物体温 度升高度升高 物体对外做物体对外做 功功 物体内物体内 能减小能减小 自身温自身温 度降低度降低 做功的实质是：内能的转化做功的实质是：内能的转化 想

13、一想：想一想： 热水袋可以使手暖和、温度升高内热水袋可以使手暖和、温度升高内 能增能增 加，又是通过什么途径改变内能加，又是通过什么途径改变内能 的呢？的呢？ 金属勺子放在金属勺子放在 热汤中热汤中,温度升温度升 高高,内能增加内能增加 食品放入电食品放入电 冰箱冰箱,温度降温度降 低低,内能减小内能减小 在太阳的照射在太阳的照射 下下,太阳能热水太阳能热水 器中的水温度器中的水温度 升高升高,内能增加内能增加 改变内能的一种方法改变内能的一种方法-热传递热传递 热传递的三种方式热传递的三种方式 热辐射热辐射热传导热传导热对流热对流 （a） （b） （c） 讨论讨论: :热传递改变内能的热传递

14、改变内能的实质实质是什么是什么? ?内能的转移内能的转移 v补充：补充： v1热传递可以改变物体的内能热传递可以改变物体的内能 (1)热传递：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升热传递：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升 高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。 (2)条件：物体之间存在着温度差。条件：物体之间存在着温度差。 (3)方向：能量从高温物体传递到低温物体。方向：能量从高温物体传递到低温物体。 (4)结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加，持续结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加，持续 到物体的温度相同为止。到物体的温度相同为止。 v注

15、意：注意： (1)热传递传递的是内能（实质），而不是传递温度，更热传递传递的是内能（实质），而不是传递温度，更 不是传递某种热的物质。不是传递某种热的物质。 (2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体，热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体， 不是由内能多的物体传递给内能少的物体。不是由内能多的物体传递给内能少的物体。 v 2、做功可以改变物体的内能 (1)对物体做功，物体的内能会增加。 (2)物体对外做功，物体的内能会减少。 v说明：做功和热传递是改变物体内能的两种方式； 做功是其他形式的能和内能的相互转化，热传递是 内能的转移；两种方式对改变物体内能是等效的。 v注意：做功不

16、一定都使物体的内能发生变化。做功 是否一定会引起物体内能的改变，这要看物体消耗 的能量是否转化为物体的内能。如举高物体时，做 功所消耗的能量变成了物体的势能，并未转化为物 体的内能，所以物体的内能就没有改变。 v3、如何区别对物体做功和物体对、如何区别对物体做功和物体对 外做功：外做功： 做功做功改变物体的内能的改变物体的内能的实质是实质是 能量的转化能量的转化，即内能的变化是由于，即内能的变化是由于 内能与机械能内能与机械能之间的相互转化引起之间的相互转化引起 的，对物体做功时机械能转化为内的，对物体做功时机械能转化为内 能，则内能增加，物体对外做功时能，则内能增加，物体对外做功时 内能转化

17、为机械能，则物体内能减内能转化为机械能，则物体内能减 小。小。 钻木取火钻木取火 天冷了，搓搓手。天冷了，搓搓手。 哟！屁股真烫呀！哟！屁股真烫呀！ 小青蛙：天冷了，晒晒太阳！小青蛙：天冷了，晒晒太阳！ 下列图示现象是利用什么方式改变物体下列图示现象是利用什么方式改变物体 的内能的？的内能的？ 下列图示现象是利用什么方式下列图示现象是利用什么方式 改变物体的内能的？改变物体的内能的？ 火箭升空火箭升空 水壶烧水水壶烧水 壶里的水沸腾时，壶里的水沸腾时， 壶盖常会向上跳动壶盖常会向上跳动 下列现象是利用什么方式改变物体下列现象是利用什么方式改变物体 的内能的？的内能的？ v用锯子锯木头，锯条发热

18、了。用锯子锯木头，锯条发热了。 v阳光下的冰块很快就熔化了。阳光下的冰块很快就熔化了。 v用热水袋取暖用热水袋取暖 v用打气筒给自行车打气，过一会，气用打气筒给自行车打气，过一会，气 筒壁发热筒壁发热 定义：物理学中定义：物理学中, ,把物体在热传递过程中转把物体在热传递过程中转 移能量的多少叫做热量移能量的多少叫做热量(heat)(heat)用符号用符号Q Q 表示表示. . 单位：焦耳单位：焦耳, ,即焦即焦(J).(J). 注注: : (1)(1)热量是热量是过程量过程量. .说某物体具有多说某物体具有多 少热量少热量,毫无意义，只说毫无意义，只说“放出放出”或或“吸吸 收收”。 (2)

19、(2)热传递过程传递的是热传递过程传递的是: :能量能量, ,多少多少 用热量来量度用热量来量度. . 内能是物体内部所有分子做无规则运内能是物体内部所有分子做无规则运 动的动能和势能的总和，动的动能和势能的总和，是一个状态量，是一个状态量， 常说常说“具有多少内能具有多少内能”； 热量是指在热传递过程中，转移的那热量是指在热传递过程中，转移的那 部分内能，部分内能，是一个过程量，常说是一个过程量，常说“吸收热吸收热 量量”或或“放出热量放出热量”，“传递热量传递热量”。不不 能说能说“物体具有或含有热量物体具有或含有热量”。 在热传递过程中，传递内能的在热传递过程中，传递内能的 多少叫热量。

20、多少叫热量。 热量：热量： 【内能与热量的区别内能与热量的区别】 质疑再探质疑再探 1、你提出新的问题，我们共同解答、你提出新的问题，我们共同解答、 2、我（老师）有问题你能解答吗？、我（老师）有问题你能解答吗？ 内能改变多少用什么物理量来量度？内能改变多少用什么物理量来量度？ 方式方式内能如何变化内能如何变化 能的种类能的种类 是否改变是否改变 如何量度改如何量度改 变了多少变了多少 热热 传传 递递 做功做功 （机械功）（机械功） 物体吸收热量，物体吸收热量， 内能内能_； 物体放出热量，物体放出热量， 内能内能_。 对物体做功，对物体做功， 内能内能_； 物体对外做功，物体对外做功， 内

21、能内能_。 不变不变 内能的内能的 转移转移 改变改变 机械能与内机械能与内 能相互转化能相互转化 传递热量传递热量 的多少的多少 做功的做功的 多少多少 热传递和做功改变物体内能是热传递和做功改变物体内能是等效等效的的 用用热传递热传递的方法改变内能时：的方法改变内能时： 用吸收（或放出的）用吸收（或放出的）热量热量的多的多 少来量度少来量度. 用用做功做功的方法改变内能时：的方法改变内能时： 用做用做功功的多少来量度的多少来量度 判断题：判断题： 1 1、物体的温度升高，一定是吸收了热量。、物体的温度升高，一定是吸收了热量。( ( ) ) 2 2、做功一定能使物体的内能增加。、做功一定能使

22、物体的内能增加。( () ) 做功和热传递是改变物体内能的两个方式，它们 对改变物体的内能是等效的比如理想气体温度 升高，内能增加了，但可能是外界对气体做功造 成的，不一定吸热所以物体温度升高，物体不 一定吸收热量同样一定质量的气体是能够实现 “放出热量，内能增加”的过程的。 做功不一定都使物体的内能发生变化。做功是否一定会引 起物体内能的改变，这要看物体消耗的能量是否转化为物 体的内能。如举高物体时，做功所消耗的能量变成了物体 的势能，并未转化为物体的内能，所以物体的内能就没有 改变。 物体内部所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的 势能的总和，叫物体的内能。 1.什么叫内能 (3)热传递

23、和做功改变物体的内能是等效的. 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。 (1)热传递 实质内能的转移 内能改变的量度传递的热量 (2)做功 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、改变内能的两种方式 运用拓展运用拓展 1、同桌俩互编习题进行练习，教师择优在全班展示。、同桌俩互编习题进行练习，教师择优在全班展示。 2、教师预设习题、教师预设习题 （1）下列说法正确的是）下列说法正确的是 （ ） A温度高的物体一定比温度低的物体的内能大温度高的物体一定比温度低的物体的内能大 B温度高的物体一定比温度低的物体的热量多温度高的物体一定比温度低的物体的热量多 C物体的温度升高，它的内能一定增大物体的温度升高，它的内能一定增大 D物体的温度升高，它的内能不一定增大物体的温度升高，它的内能不一定增大 （2）火柴可以擦燃也可以引燃，前者是通过）火柴可以擦燃也可以引燃，前者是通过_ 改变火柴内能，后者是通过改变火柴内能，后者是通过_改变火柴内改变火柴内 （3）.如图甲所示是用水来冷却热牛奶的示意图，如图甲所示是用水来冷却热牛奶的示意图， 图乙中所示是记录牛奶和水温随时间变化的图图乙