《热和能》专题详解

1 内能内能 知识归纳知识归纳 一 内能的初步概念 一 内能的初步概念 1 内能 物体内部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 2 物体在任何情况下都有内能 既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相 互作用 那么内能是无条件的存在着 无论是高温的铁水 还是寒冷的冰块 3 影响物体内能大小的因素 温度 在物体的质量 材料 状态相同时 温度越高物体内能越大 质量 在物体的温度 材料 状态相同时 物体的质量越大 物体的内能越大 材料 在温度 质量和状态相同时 物体的材料不同 物体的内能可能不同 存在状态 在物体的温度 材料质量相同时 物体存在的状态不同时 物体的内能也可 能不同 4 内能与机械能不同 机械能是宏观的 是物体作为一个整体运动所具有的能量 它的大小与机械运动有关 内能是微观的 是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和 内能大小与分子做无规则 运动快慢及分子作用有关 这种无规则运动是分子在物体内的运动 而不是物体的整体运 动 5 热运动 物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动 二 内能的改变 二 内能的改变 1 内能改变的外部表现 物体温度升高 降低 物体内能增大 减小 物体存在状态改变 熔化 汽化 升华 内能改变 反过来 不能说内能改变必然导致温度变化 因为内能的变化有多种因素决定 2 改变内能的方法 做功和热传递 A 做功改变物体的内能 做功可以改变内能 对物体做功物体内能会增加 物体对外做功物体内能会减少 做功改变内能的实质是内能和其他形式的能的相互转化 如果仅通过做功改变内能 可以用做功多少度量内能的改变大小 B 热传递可以改变物体的内能 热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象 热传递的条件是有温度差 传递方式是 传导 对流和辐射 热传递传递的是内能 热量 而不是温度 热传递过程中 物体吸热 温度升高 内能增加 放热温度降低 内能减少 热传递过程中 传递的能量的多少叫热量 热量的单位是焦耳 热传递的实质是内能的 转移 C 做功和热传递改变内能的区别 由于它们改变内能上产生的效果相同 所以说做功和热 传递改变物体内能上是等效的 但做功和热传递改变内能的实质不同 前者能的形式 发生了变化 后者能的形式不变 D 温度 热量 内能 区别 温度 表示物体的冷热程度 温度升高 内能增加 不一定吸热 如 钻木取火 摩擦生热 热量 是一个过程 2 吸收热量 不一定升温 如 晶体熔化 水沸腾 内能不一定增加 如 吸收的热量全都对外做功 内能可能不变 内能 是一个状态量 内能增加 不一定升温 如 晶体熔化 水沸腾 不一定吸热 如 钻木取火 摩擦生热 指出下列各物理名词中指出下列各物理名词中 热热 的含义 的含义 热传递中的 热 是指 热量 热现象中的 热 是指 温度 热膨胀中的 热 是指 温度 摩擦生热中的 热 是指 内能 热能 典型例题典型例题 1 在进行如下图所示的实验或有关装置工作时 能量转化由机械能转化为内能的是 A B C D 2 将装有酒精的金属管固定在桌子上 并用塞子塞紧 快速来回拉动绕在管上的绳子 过 一会儿塞子跳起来 如图所示 则 A 拉动绳子过程 金属管温度升高 内能减少 B 拉动绳子过程 管内酒精温度升高 蒸发加快 C 塞子跳起时 管内气体温度升高 内能增加 D 塞子跳起时 管内气体内能全部转化为塞子的机械能 3 如图所示的做法中 属于用做功的方法改变物体内能的是 4 如图所示的四个事例中 用做功方式改变内能的是 A B C D 5 在图的四幅图中 属于利用热传递改变物体内能的是 A 钻木取火 B 双手摩擦生热 C 锯木头时锯子发热 3 D 烧水时水温升高 6 如图所示的四种现象中 能说明做功可以改变物体内能的有 能说明热传 递可以改变物体内能的有 只需填写序号字母 7 如右图所示 将铁丝快速地弯折十余次 铁丝弯折处的温度会 这是通 过 的方式使其内能增加的 8 如图所示 用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中 会发现气筒的上部筒壁只是略 有发热 而气筒的下部筒壁 特别是底部附近筒壁的温度较高 甚至烫手 对于筒壁发热 现象 有两个方面的原因 a 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 b 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 1 你猜想 是主要原因 填 a 或 b 2 你猜想的依据是 9 如图所示 灭火器放在烈日下温度会 选填 升高 或 降低 这是通 过 的方法使其内能增加 具有一定的危险性 为了安全 灭火器应存 放在阴凉干燥处 10 如图是小明在春游时从公园的滑梯上滑下时的情景 请写出两个与此情景有关的物理 知识 1 2 课堂练习课堂练习 1 下列现象中 用做功的方法改变物体内能的是 A 冬天晒太阳感到暖和 B 双手搓搓感到暖和 C 用燃气灶烧水 4 D 酒精涂在手上觉得凉爽 2 下列现象中 利用内能做功的是 A 冬天在户外时两手相互搓一会儿就暖和了 B 刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花 C 火箭在 熊熊烈火 的喷射中冲天而起 D 盛夏在烈日之下的柏油路面被晒熔化了 3 下列说法正确的是 A 扩散现象只发生在液体之间B 物体温度越高 分子热运动越剧烈 C 只有热传递才能改变物体的内能D 0 的物体没有内能 4 寒冷的冬季夜晚 许多人喜欢用热水将脚泡一泡才人睡 在此过程中 脚的内能变化情 况是 A 减小B 不变 C 增大D 无法确定 5 下列现象中 通过热传递改变物体内能的是 A 两手相互摩擦 手发热 B 用火炉烧水 水的温度升高 C 用锯锯木头 锯条发热 D 用砂轮磨菜刀 菜刀的温度升高 6 爆米花是将玉米放入铁锅内 边加热边翻动一段时间后 砰 的一声变成玉米花 下 列说法正确的是 A 玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功 使其内能增加 B 玉米粒主要通过与铁锅间的热传递 使其内能增加 C 玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开 内能不变 D 玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开 内能增加 7 下列实例中属于机械能转化为内能的是 A 内燃机的活塞在燃气推动下运动B 点燃的火箭飞向太空 C 陨石坠人地球大气层成为流星D 夏天 广场上的石凳被晒得发烫 8 锯木头时 对锯条 锯条的内能 温度升高 9 救灾汽车正在公路上急驰 突然发现山体滑坡 紧急刹车 此时刹车片和轮胎都变热 汽车的机械能转化为 能 这一过程是通过 实现的 但能量的总 量是 10 夏天 放入水中的冰很快就融化了 这是通过 的方式改变了冰的内能 放入冰块将使水分子的运动更 选填 剧烈 或 缓慢 11 一个小朋友从滑梯的顶端匀速地滑到滑梯的底部 在这个过程中 该小朋友具有的机 械能 填 增大 不变 或 减小 能的转化情况是 12 嫦娥一号 卫星在绕月飞行的 1 年时间里 可能会遭遇两次月食 月食期间没有太阳 光照射 卫星表面的温度会急剧下降 内能 选填 增大 减小 或 不变 这是通过 的方式改变物体的内能 13 如图所示 先在一个配