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内能 1 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 你还记得吗 速度 质量 运动 2 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 3 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 被举高 物体被举高的高度 质量 发生形变 弹性形变的大小 1 物质是由分子组成的 2 分子在不停的做无规则运动 3 分子间存在着相互作用力 2 分子动理论的基本内容是什么 分子有能量吗 课前预习 通过预习完成下列填空 1 一切物质的分子都在不停地运动 运动的分子具有能 物体的温度越高 分子运动的越 它们的动能越 2 分子间存在相互作用力 所以分子间还具有能 3 物质内部分子热运动的能与分子能的总和 叫做物体的能 4 铁水具有 冰块也具有 一切物体 不论都具有内能 同一物体 在相同物态下 温度越高 分子热运动越 内能越 物体温度越低时 内能越 课堂探究 1 导入新课 回顾动能和势能的知识 再根据分子永不停息地运动和分子间存在作用力的知识 与动能和势能作类比 你想到了什么 引出课题 2 小组交流 哪些物体具有内能 内能和机械能有什么区别 结论 内能是 机械能是 内能跟物体整体的运动关 机械能与物体的整体运动关 一切物体都具有能 3 探究 内能与温度的关系在冷水和热水中分别滴入一滴蓝墨水 观察的现象是 结论 4 请完成 想想议议 观察对比 运动着的篮球具有动能 运动着的分子呢 想一想 结论 运动着的分子也动能 我在动 也有动能噢 分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能 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 结论 互相吸引的分子也具有势能 讨论 互相排斥的分子之间有没有势能 结论 互相排斥的分子也具有势能 被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能 由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能 定义 物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫做内能 内能 分子动能 分子势能 注意 一切物体在任何情况下都有内能 冰冷的冰块虽然温度很低 但其内部的分子仍在做无规则运动 所以它具有动能 燃烧的火 温度很高 分子运动很剧烈 当然具有内能 思考 冰冷的冰块有内能吗 高温的火焰呢 探究 向盛有冷水和热水的玻璃杯中分别滴入一滴墨水 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 说明分子的热运动越快 内能与温度有关 温度升高 物体的内能增加 结论 二 内能跟温度的关系 一个物体温度升高时 分子动能增大 它的分子运动速度加快 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 结论 内能与温度有关 温度升高 物体的内能增加 物体的内能还跟其他因素有关吗 提问 物体内所有分子的动能 EK 和势能 EP 的总和称为物体的内能 E 可以表示为E N EK EP 从此式可以看出 影响物体内能的因素有EK EP和N 而EK EP和N又与哪些因素有关呢 影响内能大小的因素 是分子的平均动能 理解 EK是分子的平均动能 理解EK应注意这样几点 1 温度是分子的平均动能大小的标志 温度越高 分子的平均动能就越大 2 不同种物质的物体 如果温度相同 则它们的分子的平均动能相同 3 分子的平均动能与宏观物体运动的速度大小无关 EP是分子的势能 其大小取决于物体的体积和状态 当分子间的距离小于时 随着分子间距离的减小 分子势能增大 当分子间的距离大于时 随着分子间距离的增大 分子势能也增大 当分子间的距离等于时 分子的势能最小但要注意不能简单地理解分子势能与物体的体积存在正比或反比的关系 从力学知识中我们知道 一个物体所处的位置越低 势能就越小 生活常识又告诉我们 物体的重心越低 就越稳定 因此 物体处于越稳定的状态 物体 实际上是物体与地球所构成的系统 所具有的势能就越小 分子之间的相互作用亦是如此 处于固态物质的分子形成空间点阵 分子不能自由移动 只能在自己的平衡位置上振动 与液态的分子相比处于更加稳定的状态 因此物质处于固态时 分子之间相互作用的势能较小 在熔化过程中 一般来说 分子由较稳定的状态变成较不稳定的状态 因此分子之间相互作用的势能增加 N是物体内部的分子总数 决定于物体的质量 可见决定物体的内能大小的因素从宏观分析是由物质的质量 温度 体积和物态四个因素所决定的 从微观分析是物体内部的分子总数 物体内部的分子无规则运动剧烈程度 分子间隙 在初中阶段我们只要定性地知道物体的内能与哪些因素有关就行了 这类题型只存在选择题中 不需要对内能进行定量的计算 对于理想气体来说 由于忽略分子力的作用 所以没有分子势能 其内能由物质的量和温度所决定 值得注意的是 影响内能大小的因素和影响内能改变量的因素是完全不同的概念 不能将它们混淆 影响内能大小的因素 物体温度同一物体 温度越高 内能越大 物体质量同种物质 相同温度 质量越大 内能越大 物体体积 物质状态物体的温度 质量 体积和状态均不同时 无法比较内能的大小 从宏观分析 影响内能大小的因素 物体内部的分子总数同种物质 物体内部的分子无规则运动剧烈程度相同 相同温度 物体内部的分子总数越多 内能越大 物体内部的分子无规则运动剧烈程度同一物体 物体内部的分子无规则运动剧烈程度越剧烈 内能越大 分子间隙 从微观分析 例1质量相等的氢气和氧气 温度相同 不考虑分子间的势能 则A 氧气的内能较大B 氢气的内能较大C 两者内能相等D 氢气分子的平均速率较大 2019 12 19 26 可编辑 解析 我们一般将氢气和氧气看作理想气体 因不考虑分子势能 所以物体的内能可表示为 据题意氢气 氧气温度相同 所以两者分子的平均动能相等 当它们质量相同时 氢气分子数大于氧气分子数 所以选项B正确 因为不同物质的分子质量不同 氧气分子质量大于氢气分子的质量 所以当两者平均动能相等时 氢气分子的平均速率较大 所以选项D正确 例2关于物体的内能 以下说法中正确的是A 热量和功都可以作为物体内能的量度B 物体的速度增大 则分子的动能增大 内能也增大C 晶体熔化时温度不变 则内能也不变D 对物体做功或向物体传热 都可以改变物体的内 解析 在热传递过程中 物体内能的改变可用热量来量度 在做功过程中 物体内能的改变可用功来量度 热量和功是物体内能改变的量度而不是内能的量度 物体内能是无法定量测定的 所以选项A错D对 物体运动的速度增大 分子做定向运动的速度增大 但分子做无规则运动的情况并没有改变 因而物体的内能没有改变 选项B错 在熔化过程中 分子由最稳定状态变为相对不稳定状态 两种状态相比较 分子的势能将增加 因此物体的将改变 故选项C错 内能与机械能相同吗 内能 asf 内能 机械能 分子具有的能 物体作为整体所具有的能 与物体机械运动有关的能 与物体内分子的热运动及相互作用有关的能 内能不同于机械能 内能的大小跟物体的温度有关 改变物体温度的方法有哪些呢 三 改变内能的方法 例普通的一根铁丝 我们能通过哪些方法使它的温度升高 即使它的内能增加 A 放在太阳下晒B 在石头上摩擦C 放在热水中烫D 放在火上烧E 用锤子敲F 放在手中捂G 用力反复弯折 你能对它们进行分类吗 A 放在太阳下晒C 放在热水中烫D 放在火上烧F 放在手中捂 热传递 B 在石头上摩擦E 用锤子敲G 用力反复弯折 做功 结论 做功和热传递都能改变物体的内能 一 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 压缩空气做功 使空气的内能增大 温度升高 1 我们观察到的实验现象是 2 物体燃烧的条件是温度 达到着火点 燃点 3 迅速向下压活塞 空气的内能 这是通过的方式改变空气的内能 棉花燃烧起来 升高 增大 做功 做功改变物体内能实验1 做功改变物体内能实验2 当瓶塞跳飞出时 是对 做功 的内能减少 温度降低 水蒸气遇冷 填物态变化名称 成小液滴 于是就观察到 雾 这种现象 瓶内水蒸气 瓶塞 瓶内水蒸气 液化 通过做功使物体温度升高 内能增大 摩擦生热 1 擦燃火柴时 火柴的温度 内能 这是通过的方式改变火柴的内能 增大 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 内能 这是通过的方式改变物体的内能 升高 增大 升高 做功 做功 生活中的物理 请解释该现象 请解释该现象 B 物体对外做功 内能减少 2 做功改变内能 内能转化机械能 用做功的方式改变物体的内能 1 克服摩擦对物体做功 机械能转化为内能 物体内能增加 3 压缩气体对气体做功 机械能转化为内能 气体内能增加 2 弯折铁丝对铁丝做功 机械能转化为内能 铁丝内能增加 4 气体膨胀对物体做功 内能转化为机械能 内能减少 1 对物体做功 机械能转化为内能 物体的内能增加 2 物体对外界做功 内能转化为机械能 内能减少 用做功的方式改变物体的内能 实质是不同形式的能之间的转化 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 二 改变内能的另一种方法 热传递 热传递改变内能 A 物体吸热 内能增加 B 物体放热 温度升高 温度降低 内能减少 讨论 热传递改变内能的实质是什么 高温物体 低温物体 转移到 不同物体之间 高温部分 低温部分 同一物体之间 热传递 1 条件 2 方向 3 实质 物体之间存在着温度差 内能的转移 内能从高温物体转移到低温物体 或从高温部分转移到低温部分 从高温处向低温处 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 用符号Q表示 单位 焦耳 即焦 J 注意 1 热量是过程量 不能说物体具有多少热量 只能说 吸收 或 放出 多少热量 2 热传递过程传递的是能量 能量的多少用热量来量度 热量 做功和热传递在改变物体内能上是等效的 思考 1 一小杯水和一大桶水 它们的温度相同 它们的内能是否相同 如果不同 哪一个的内能大 物体的内能还与它的质量有关 2 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