《内能》教案物理课件

第十三章内能第2节内能复习引入问：分子动理论的内容有哪些？答：物体是由大量的分子组成的，分子都在不停地做无规则的运动，分子间存在着引力和斥力。问：什么叫作扩散？扩散现象能够表明什么？答：由于分子运动，某种物质逐渐进入到另一种物质中的现象叫作扩散；扩散现象表明组成物质的分子都在不停地做无规则的运动，还表明分子间有间隙。学习目标了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能改变。了解热量的概念，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。内能哪些物体有动能？它们的共同特征是什么？哪些物体具有重力势能？它们的共同特征是什么？【解析】运动的汽车、奔跑的马、飞行的小鸟等都有动能。它们的共同特征是都在运动。空中飞行的飞机、吊在空中的电灯、举高的重锤等都有重力势能。内能装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里？【解析】热水汽化成为水蒸气,瓶内压强增大,内能转化为机械能,将瓶盖弹起。想想议议内能一切运动的物体都具有动能，而由分子动理论我们知道，构成物体的分子都在不停地运动，则分子由于运动也具有动能；具有重力势能的物体是因为物体和地球之间存在力的作用，且它们之间又有距离。而由分子动理论我们知道，分子间也存在相互作用的力，且分子间存在间隙，故分子间也存在势能。内能运动着的足球具有动能，运动着的分子也具有动能。弹簧形变时具有势能，互相吸引或排斥的分子也具有势能。内能构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能（internalenergy）。内能的单位是焦耳（J），各种形式能量的单位都是焦耳。内能飞在空中的足球，离开地面，具有重力势能；足球在空中飞行，还具有动能。空中运动的足球除了整体具有机械能外，同时还具有内能。机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。内能物体的内能与什么因素有关？【解析】（1）物体内能的大小与物体的温度有关。同一物体，温度越高，内能越大。（2）内能还和物体内部分子的多少、种类、结构、状态等因素有关。说明：物体温度越高，物体内分子运动越剧烈，分子动能越大。内能的改变会影响物体内部分子的运动及结构的变化，从而引起热膨胀、熔化、凝固、蒸发等各种热现象。内能思考：一切物体都有内能吗？冰块和铁水都具有内能吗？【解析】一切物体，不论温度高低，都具有内能。炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加。物体内能的改变改变物体内能的两种方式：一、热传递——实质上是内能的转移（内能由高温物体转移到低温物体）。二、做功——实质上是其他形式的能与内能之间的相互转化。物体内能的改变如果把烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来，而冷水会变热，这是因为在此过程中发生了热传递。发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。热传递可以改变物体的内能。物体内能的改变在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量（quantityofheat），热量的单位也是焦耳。物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。物体内能的改变热传递的实例：冬天用热水袋取暖，人体逐渐感觉暖和，热水袋慢慢凉下来。发烧时用冷毛巾给头部降温，过一段时间后，毛巾温度升高，体温降低。物体内能的改变思考：为什么冬天人们常搓手？下滑时有什么感觉？物体内能的改变寒冷的冬天，利用搓手使手暖和，属于摩擦生热现象，这是通过做功的方式改变手的内能，手感到暖和。滑滑梯下来后屁股会产生热热的感觉，是由于摩擦生热，机械能转化为内能，属于能量之间的转化，总能量守恒，机械能减少，内能增加，表现在温度升高上。物体内能的改变实验一：如右上图，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。实验演示：实验二：如右下图，烧瓶（或可乐瓶）内盛少量水。给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。物体内能的改变右图的实验现象：棉花燃烧起来。右图的实验现象：瓶内水上方存在着无色透明、无法看到的水蒸气；当塞子跳起来时，可以看到瓶内出现白雾。实验现象：物体内能的改变实验一：棉花燃烧起来，是因为活塞压缩气体做功，使空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点。实验二：瓶内水上方存在着无色透明、无法看到的水蒸气；当塞子跳起来时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了可以看到的小水滴。在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小。即做功也可以改变物体的内能。实验小结：物体内能的改变内能不是单个分子具有的，而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动，是分子在物体内部自身不停的“分子运动”，而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。物体内能的改变内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能，不是内能。所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。知识点1：内能知识点1：内能例题1：物体的内能是指（

）。A.物体中个别分子所具有的能B.物体做机械运动所具有的能C.物体内所有分子的动能和势能的总和D.物体做机械运动和热运动的能的总和C知识点：内能定义的理解【解析】内能是物体内部所有分子的所具有的分子动能和分子势能的总和，其大小与物体内部所有分子的热运动情况和分子间的相互作用情况有关。故选C。知识点2：物体内能的改变改变物体内能的方式（1）做功可以改变物体的内能。对物体做功，物体的内能会增加；物体对外做功，物体的内能会减少。（2）热传递可以改变物体的内能。物体吸热，内能增加；物体放热，内能减少。改变物体内能的两种方式的比较相同点：做功和热传递对改变物体的内能是等效的。不同点：做功改变物体的内能实质是其他形式的能与内能之间的转化；热传递使物体内能改变的本质是内能的转移。知识点2：物体内能的改变例题2：下列与内能有关的说法中，正确的是（

）。CA.内能的改变必须通过做功才能实现B.同一物体的机械能增加，其内能也增加C.能可以通过做功转变为机械能D.热传递一定是从内能多的物体传到内能少的物体知识点：改变物体内能的方式【解析】改变物体的内能有两种途径——做功和热传递，选项A说法错误，不符合题意；物体的内能与温度有关，同一物体的机械能增加，其内能不一定增加，选项B说法错误，不符合题意；内能可以通过做功转变为机械能，选项C说法正确，符合题意；热传递的条件是物体之间有温度差，即热传递一定是从温度高的物体传到温度低的物体，选项D说法错误，不符合题意。知识点2：物体内能的改变知识点3：热量热量：在热传递过程中，转移内能的多少叫作热量。热量的单位是焦耳，简称焦，符号为J。热量的多少与物体内能的大小、物体的温度的高低没有关系。易错提醒：内能是指物体内部所有分子共同具有的动能和势能的和，不是个别分子或小部分分子所具有的能量。物体作为整体运动而具有的动能和与地球的相互作用而具有的重力势能都是机械能，不是内能。内能是不同于机械能的另一种形式的能量。热量是过程量，不能说物体具有热量，也不能比较两物体所含热量的大小。知识点3：热量例题3：甲、乙两个物体在同一光滑水平面上作匀速直线运动，甲的速度大于乙的速度，甲的温度高于乙的温度，则表明（

）。BA.甲所含的热量比乙含有的热量少B.乙的内能可能比甲的内能大C.甲的机械能比乙的机械能大D.乙的分子热运动比甲的分子热运动剧烈知识点：热量的理解【解析】热量是一过程量，一个物体不含有热量，故选项A错误；内能的大小与物体的质量和温度有关，只知道甲的温度高于乙的温度，不知道质量大小关系，不能确定内能大小关系，有可能乙的内能比甲的内能大，故选项B正确；甲、乙两物体都具有动能和重力势能，不知道质量大小关系，不能确定其动能、重力势能的大小关系，也就不能确定甲、乙两物体的机械能的大小关系，故选项C错误；甲的温度高于乙的温度，则甲物体的分子热运动比乙物体的分子热运动剧烈，故选项D错误。知识点3：热量实战演练例1：关于物体的内能，下列说法中正确的是（

）。AA.在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少B.物体内能增加，一定要从外界吸收热量C.温度为0℃的物体没有内能D.温度相等的1kg水和100g水内能相同实战演练【解析】物体的内能与温度有关，温度越高,内能越大；同一物体温度降低时，内能将减小，故选项A正确；改变内能的方法有两种——做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能外界对它做功，故选项B错误；物体的内能是由于物体内部大量分子无规则运动而产生的能量，物体在任何温度下都有内能，故选项C错误；水的内能不仅与温度有关，还和水的质量（分子的多少）有关；故温度相等的1kg水和100

g水的内能不同，故选项D错误。实战演练例2：下列现象不可能发生或说法错误的是（

）。BA.物体吸收热量温度保持不变B.只有热传递才能改变物体的内能C.水的沸点可以高于或低于100℃D.湿衣服放在温度高的地方干得快实战演练【解析】晶体在熔化时不断吸收热量，但温度保持不变，因此物体吸收热量温度保持不变可能发生，选项A不符合题意；做功与热传递都可以改变物体的内能，选项B说法错误，符合题意；液体沸点随压强的增大而升高，当大气压大于一个标准大气压时，水的沸点可以高于100

℃，当大气压小于一个标准大气压时，水的沸点可以低于100

℃，选项C说法正确，不符合题意；温度越高，分子无规则运动越剧烈，湿衣服放在温度高的地方干得快，选项D说法正确，不