第十三章内能第节内能学习目标了解内能的概念能简单描述温度和内能的关系知道热传递可以改变内能知道在热传递过程中所传递内能的多少叫做热量热量的单位是焦耳知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例自主探究构成物体的所有分子其热运动的和的总和叫做物体的内能物体的内能与物体的有关物体温度越内能越改变内能的两种方式和在热传递过程中传递的多少叫做热量热量的单位是物体吸收热量时内能放出热量时内能合作探究一内能知识回顾物体由于具有的能叫做动能决定动能大小的因素物体的和物体由于而具有的能叫做重力势能决定重力势能大小的因素物体的和物体由于而具有的能叫做弹性势能决定弹性势能大小的因素一切物体的分子都不停地做分子运动的剧烈程度与温度有关温度越分子运动越思考讨论运动的篮球具有动能运动的分子具有动能吗树上苹果由于地球的吸引而具有势能分子间的距离较大时作用力表现为引力分子具有势能吗被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能分子间的距离较小时作用力表现为斥力分子具有势能吗讨论交流一块铁的温度由升高到铁块的内能是否发生变化的冰是否具有内能的铁块和的铁钉温度都是它们的内能一样大吗的冰加热融化变成的水它的内能一样大吗归纳总结机械能与整个物体的情况有关而内能与物体的内部分子热运动和分子之间的相互作用情况有关机械能和内能是的能一切物体不论温度高低都具有内能物体的内能与物体温度有关物体温度降低时内能物体温度升高时内能物体的内能还与物体的和有关二物体内能的改变活动体验每个小组拿出准备好的铁丝尝试用多种方法使铁丝的温度升高即增大铁丝的内能方法记录用酒精灯直接加热用力来回弯折放在太阳下晒放在热水中烫在砂纸上打磨用锤子敲打方法分类做功用力来回弯折在砂纸上打磨用锤子敲打热传递用酒精灯直接加热放在太阳下晒放在热水中烫活动总结做功和热传递都能改变物体的内能探究活动在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉把活塞迅速地压下去观察发生的现象空气被压缩时内能增大烧瓶内盛少量的水给瓶内打气当瓶塞跳出时观察瓶内的变化空气推动塞子时内能减少实验结论做功可以改变物体的内能对物体做功内能增加物体对外做功内能减少归纳总结热传递可以改变物体的内能发生热传递的唯一条件是存在与物体的状态物体间是否接触都无关热传递的实质是内能从高温物体到低温物体或从同一物体的高温部分到低温部分做功可以改变物体的内能对物体做功内能物体对外做功内能课堂检测物体的内能是指物体中个别分子运动所具有的能物体做机械运动所具有的能物体内所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和物体内分子定向移动所具有的能关于热量的说法正确的是温度越高的物体具有的热量越多一个物体具有内能的同时也具有热量热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体热量总是自发地从内能多的物体传递到内能少的物体下列说法正确的是静止在地面上的冰块无内能空中飞行的飞机比静止在地面上的火车内能大动能大的物体内能一定大自然界中处于任何状态下在任何位置的物体都有内能仔细观察图中甲乙丙三杯水判断下列说法中正确的是甲杯中水的内能最大乙杯中水的内能最大丙杯中水的内能最大乙丙杯中水的内能一样大下列与内能有关的说法正确的是内能的改变必须通过做功才能实现同一物体的机械能增加其内能也增加内能可以通过做功转变为机械能热传递一定是从内能多的物体传到内能少的物体下列关于内能的说法正确的是的冰块内能为零温度低的物体一定比温度高的物体内能小运动的物体一定比静止的物体内能大的冰化成的水内能增加下列所述的实例中通过做功来改变物体内能的是在饮料中放入一些冰块饮料变凉划火柴火柴燃烧柏油马路被阳光晒热暖气使房间变暖生活中热可表示热量温度内能三种含义天气热的热指物体吸热的热指摩擦生热的热指如图所示把一个薄壁金属管固定在桌上里面放一些乙醚用塞子塞紧将一根绳子绕在管外并迅速地来回拉动一会儿看到瓶塞被冲开管口出现雾状的气体试用能量转化的观点来解释上述现象用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中会发现打气筒的上部筒壁只是略有发热而下部筒壁特别是底部附近筒壁的温度较高甚至烫手对于筒壁发热现象有两个方面的原因打气时活塞压缩气体做功使气体的内能增加升温的气体通过热传递使筒壁温度升高打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热使筒壁的内能增加温度升高但这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因根据上述筒壁发热现象的描述猜想选填或是主要原因猜想的依据是参考答案自主探究动能分子势能温度高大做功热传递能量焦耳增加减少合作探究一内能知识回顾运动质量速度被举高质量高度弹性形变形变大小无规则运动高剧烈归纳总结机械运动两种不同形式减少增加质量体积状态二物体内能的改变温度差转移转移增加减少课堂检测解析内能是物体内部所有分子所具有的能对于个别分子谈不上内能项错误分子动能是分子做无规则运动所具有的能而不是定向移动所具有的能更不是物体做机械运动所具有的能两项错误项正确解析热量是热传递过程中内能的改变量不是一个状态量因此不能说一个物体具有多少热量所以两项错误根据热传递的规律可知热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体项正确同一物体温度越高内能越大但对于不同物体而言内能多的物体温度不一定高因此项错误解析内能是物体内所有分子的动能与分子势能的总和一切物体的分子都在不停地做无规则运动所以一切物体都具有内能故项错误内能的大小与物体的温度质量体积状态等有关与物体的机械运动情况无关与物体机械能的大小也无关故两项错误项正确解析质量相同时乙丙两杯水中温度高的内能大温度相同时甲丙两杯水中质量大的内能大故项正确解析物体的内能增加了可能是通过做功的方式也可能是通过热传递的方式所以项错误同一物体的机械能增加其内能不一定增加机械能和内能之间没有关系故项错误热传递的方向是从高温物体传递到低温物体内能多的物体温度不一定高故项错误内能可以通过做功转变为机械能例如盖紧的暖瓶塞有时会跳起所以项正确解析一切物体都有内能的冰块有内能故项错误影响内能大小的因素除了温度以外还有物体的质量体积和状态所以在不确定其他因素都相同的情况下只凭温度无法比较内能的大小项错误内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关而与整个物体的速度无关项错误的冰化成的水的过程温度不变但吸收热量内能一定增加项正确解析项是热传递现象内能由饮料转移给冰块使饮料的内能减少温度降低项是摩擦生热现象属于机械能转化为内能两项都属于热传递现象只是能量发生了转移故项正确答案温度热量内能答案见解析解析绳子与管壁反复摩擦克服摩擦做功使管的内能增加温度升高管通过热传递使乙醚的内能增加温度升高直到乙醚沸腾产生大量蒸汽蒸汽膨胀把瓶塞冲开的过程是内能转化为机械能的过程蒸汽内能减少温度降低蒸汽液化成小液滴答案打气筒的上部筒壁只是略有发热而打气筒的下部筒壁特别是底部附近筒壁的温度较高甚至烫手解析打气筒的上部筒壁主要是靠摩擦生热下部筒壁特别是底部附近筒壁发热既有摩擦生热又有压缩气体做功使气体的内能增加温度升高再通过热传递使筒壁温度升高由于打气筒的上部筒壁只是略有发热而打气筒的下部筒壁特别是底部附近筒壁的温度较高甚至烫手