第十三章 內(nèi)能 第 2 節(jié) 內(nèi)能 學(xué)習(xí)目標(biāo) 能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 所傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量 ,熱量的單位是焦耳。 自主探究 其熱運動的 和 的總和叫做物體的內(nèi)能。 有關(guān) ,物體溫度越 ,內(nèi)能越 。 和 。 傳遞 的多少叫做熱量 ,熱量的單位是 。物體吸收熱量時內(nèi)能 ,放出熱量時內(nèi)能 。 合作探究 一、內(nèi)能 知識回顧 : (1)物體由于 具有的能叫做動能。決定動能大小的因素 :物體的 和 。 (2)物體由于 而具有的能叫做重力勢能。決定重力勢能大小的因素 :物體的 和 。 (3)物體由于 而具有的能叫做彈性勢能。決定彈性勢能大小的因素 : 。 (4)一切物體的分子都不停地做 。分子運動的劇烈程度與溫度有關(guān) ,溫度越 ,分子運動越 。 思考討論 : (1)運動的籃球具有 動能 ,運動的分子具有動能嗎 ? (2)樹上蘋果由于地球的吸引而具有勢能 ,分子間的距離較大時 ,作用力表現(xiàn)為引力 ,分子具有勢能嗎 ? (3)被壓縮的彈簧的各部分互相排斥而具有勢能 ,分子間的距離較小時 ,作用力表現(xiàn)為斥力 ,分子具有勢能嗎 ? 討論交流 : (1)一塊鐵的溫度由 15 升高到 55 , 鐵塊的內(nèi)能是否發(fā)生變化 ?0 的冰 ,是否具有內(nèi)能 ? (2)1 鐵塊和 10 g 的鐵釘 ,溫度都是 15 , 它們的內(nèi)能一樣大嗎 ? (3)0 的冰加熱融化變成 0 的水 ,它的內(nèi)能一樣大嗎 ? 歸納總結(jié) : 情況有關(guān) ,而內(nèi)能與物體的內(nèi)部分子熱運動和分子之間的相互作用情況有關(guān) ,機械能和內(nèi)能是 的能。 不論溫度高低 ,都具有內(nèi)能。物體的內(nèi)能與物體溫度有關(guān) ,物體溫度降低時內(nèi)能 ,物體溫度升高時內(nèi)能 。 、 和 有關(guān)。 二、物體內(nèi)能的改變 活動體驗 :每個小組拿出準(zhǔn)備好的鐵絲 ,嘗試用多種方法使鐵絲的溫度升高 ,即增大鐵絲的內(nèi)能。 方法記錄 : 方法分類 : (1)做功 : (2)熱傳遞 : 活動總結(jié) :做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。 探究活動 : (1)在一個配有活塞的厚玻璃筒內(nèi)放一小團硝化棉 , 把活塞迅速地壓下去 ,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 空氣被壓縮時內(nèi)能增大 (2)燒瓶內(nèi)盛少量的水 ,給瓶內(nèi)打氣 ,當(dāng)瓶塞跳出時 ,觀察瓶內(nèi)的變化。 空氣推動塞子時內(nèi)能減少 實驗結(jié)論 :做功可以改變物體的內(nèi)能 ,對物體做功 ,內(nèi) 能增加 ,物體對外做功 ,內(nèi)能減少。 歸納總結(jié) : (1)發(fā)生熱傳遞的唯一條件是存在 ,與物體的狀態(tài) ,物體間是否接觸都無關(guān)。 (2)熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能從高溫物體 到低溫物體或從同一物體的高溫部分 到低溫部分。 (1)對物體做功 ,內(nèi)能 ; (2)物體對外做功 ,內(nèi)能 。 課堂檢測 ) 總和 正確的是 ( ) ) 處于任何狀態(tài)下、在任何位置的物體都有內(nèi)能 、丙三杯水 ,判斷下列說法中正確的是 ( ) 杯中水的內(nèi)能一樣大 正確的是 ( ) 其內(nèi)能也增加 正確的是 ( ) 的冰塊內(nèi)能為零 的冰化成 0 的水 ,內(nèi)能增加 通過做功來改變物體內(nèi)能的是 ( ) 飲料變涼 火柴燃燒 熱 ” 可表示 “ 熱量 ”“ 溫度 ”“ 內(nèi)能 ” 三種含義。天氣熱的 “ 熱 ” 指 ,物體吸熱的 “ 熱 ” 指 ,摩擦生熱的 “ 熱 ” 指 。 把一個薄壁金屬管固定在桌上 ,里面放一些乙醚 ,用塞子塞緊 ,將一根繩子繞在管外并迅速地來回拉動 ,一會兒 ,看到瓶塞被沖開 ,管口出現(xiàn)霧狀的 “ 氣體 ”, 試用能量轉(zhuǎn)化的觀點來解釋上述現(xiàn)象。 氣筒為自行車輪胎打氣的過程中 ,會發(fā)現(xiàn)打氣筒的上部筒壁只是略有發(fā)熱 ,而下部筒壁 ,特別是底部附近筒壁的溫度較高 ,甚至燙手。對于筒壁發(fā)熱現(xiàn)象 ,有兩個方面的原因 :升溫的氣體通過熱傳遞使筒壁溫度升高 ;度升高 ,但這兩個使筒壁發(fā)熱的原因中有一個是主要原因。 根據(jù)上述筒壁發(fā)熱現(xiàn)象的描述 : (1)猜想 (選填 “a” 或 “b”) 是主要原因 ; (2)猜想的依據(jù)是 。 參考答案 自主探究 分子勢能 高 大 熱傳遞 焦耳 增加 減少 合作探究 一、內(nèi)能 知識回顧 : (1)運動 質(zhì)量 速度 (2)被舉高 質(zhì)量 高度 (3)彈性形變 形變大小 (4)無規(guī)則運動 高 劇烈 歸納總結(jié) : 兩種不同形式 增加 體積 狀態(tài) 二、物體內(nèi)能的改變 1.(1)溫度差 (2)轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)移 2.(1)增加 (2)減少 課堂檢測 析 :內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子所具有的能。對于個別分子談不上內(nèi)能 ,A 項錯誤 ;分子動能是分子做 “ 無規(guī)則 ” 運動所具有的能 ,而不是定向移動所具有 的能 ,更不是物體做機械運動所具有的能 ,B、 D 兩項錯誤 ,C 項正確。 析 :熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的改變量 ,不是一個狀態(tài)量 ,因此不能說一個物體具有多少熱量 ,所以 A、 B 兩項錯誤 ;根據(jù)熱傳遞的規(guī)律可知 ,熱量總是自發(fā)地從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體 ,C 項正確 ;同一物體溫度越高內(nèi)能越大 ,但對于不同物體而言 ,內(nèi)能多的物體溫度不一定高 ,因此 D 項錯誤。 析 :內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動能與分子勢能的總和 ,一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則運動 ,所以一切物體都具有內(nèi)能 ,故 A 項錯誤 ;內(nèi)能的大小與物體的溫度、質(zhì)量、體 積、狀態(tài)等有關(guān) ,與物體的機械運動情況無關(guān) ,與物體機械能的大小也無關(guān) ,故 B、 C 兩項錯誤 ,D 項正確。 析 :質(zhì)量相同時 ,乙、丙兩杯水中溫度高的內(nèi)能大 ;溫度相同時 ,甲、丙兩杯水中質(zhì)量大的內(nèi)能大 ,故 C 項正確。 析 :物體的內(nèi)能增加了 ,可能是通過做功的方式 ,也可能是通過熱傳遞的方式 ,所以 A 項錯誤 ;同一物體的機械能增加 ,其內(nèi)能不一定增加 ,機械能和內(nèi)能之間沒有關(guān)系 ,故 B 項錯誤 ;熱傳遞的方向是從高溫物體傳遞到低溫物體 ,內(nèi)能多的物體溫度不一定高 ,故 D 項錯誤 ;內(nèi)能可以通過做功轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能 ,例如蓋緊的暖瓶塞有時會 跳起 ,所以 C 項正確。 析 :一切物體都有內(nèi)能 ,0 的冰塊有內(nèi)能 ,故 A 項錯誤 ;影響內(nèi)能大小的因素除了溫度以外 ,還有物體的質(zhì)量、體積和狀態(tài) ,所以在不確定其他因素都相同的情況下 ,只憑溫度無法比較內(nèi)能的大小 ,B 項錯誤 ;內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關(guān) ,而與整個物體的速度無關(guān) ,C 項錯誤 ;0 的冰化成 0 的水的過程 ,溫度不變 ,但吸收熱量 ,內(nèi)能一定增加 ,D 項正確。 析 :A 項是熱傳遞現(xiàn)象 ,內(nèi)能由飲料轉(zhuǎn)移給冰塊 ,使飲料的內(nèi)能減少 ,溫度降低 ;B 項是摩擦生熱現(xiàn)象 ,屬于機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ;C、 D 兩項都屬于熱傳遞現(xiàn)象 ,只是能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移 ,故 B 項正確。 溫度 熱量 內(nèi)能 見解析 解析 :繩子與管壁反復(fù)摩擦 ,克服摩擦做功 ,使管的內(nèi)能增加 ,溫度升高 ,管通過熱傳遞 ,使乙醚的內(nèi)能增加 ,溫度升高 ,直到乙醚沸騰 ,產(chǎn)生大量蒸汽 ,蒸汽膨脹把瓶塞沖開的過程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程 ,蒸汽內(nèi)能減少 ,溫度降低 ,蒸汽液化成小液滴。 (1)a (2)打氣筒的上部筒壁只是略有發(fā)熱 ,而打氣筒的下部筒壁 ,特別是底部附近筒壁的溫度較高 ,甚