1、第第2 2节节 内能内能 第十章 机械能、内能及其转化 1 1. .知道分子动理论。知道分子动理论。 2 2. .知道内能的概念和单位。知道内能的概念和单位。 3 3. .理解内能和温度的关系，知道改变内能的两种方法。理解内能和温度的关系，知道改变内能的两种方法。 一、物质结构的基本图像 1、物质是由大量分子组成的 2、分子在不停息的做无规则运动 扩散现象扩散现象 固体、液体、气体都存在这样的现象：固体、液体、气体都存在这样的现象： 不同的物质互相接触时，会发生彼此进入对方的现象，不同的物质互相接触时，会发生彼此进入对方的现象， 物理上把这种现象叫做扩散现象。物理上把这种现象叫做扩散现象。 思
2、考：扩散现象说明了什么？思考：扩散现象说明了什么？ 归纳现象：归纳现象： 结论一结论一：一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。 观察与思考观察与思考 你看到了什么现象？你看到了什么现象？ 这个现象说明了什么？这个现象说明了什么？ 结论二：结论二：温度越高，温度越高， 分子运动越剧烈。分子运动越剧烈。 3、分子之间存在着相互作用力 常见物质是由大量分子分子组 成的，分子都在不停息的做无规 则运动，分子之间存在着引力和 斥力。 二、固体、液体和气体的特征 我们知道我们知道, ,将半杯热水倒进半杯冷水后变成了一杯温将半杯热水倒进半杯冷水后变成了一杯温 水水,
3、 ,是因为热水失去了一种能量是因为热水失去了一种能量, ,冷水得到了一种能冷水得到了一种能 量量, ,从物体是由分子组成的观点来看从物体是由分子组成的观点来看, ,这究竟是一种这究竟是一种 什么形式的能量呢什么形式的能量呢? ? 三、物体的内能 运动着的篮球具有动能，运动着的分子呢运动着的篮球具有动能，运动着的分子呢? ? 结论结论: :运动着的分子也有动能运动着的分子也有动能. . 观察对比观察对比: : 苹 果 和 地 球 互 相 吸 引 具 有 势 能 苹 果 和 地 球 互 相 吸 引 具 有 势 能 互 相 吸 引 的 分 子 也 有 势 能 吗 互 相 吸 引 的 分 子 也 有
4、势 能 吗 ? ? 结 论 ： 结 论 ： 互 相 吸 引 的 分 子 具 有 势 能 互 相 吸 引 的 分 子 具 有 势 能 被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。 讨论：互相排斥的分子之间有没有讨论：互相排斥的分子之间有没有 势能呢？势能呢？ 结论：结论：互相排斥的分子也具有势能。互相排斥的分子也具有势能。由于由于 分子间有相互作用力，所以分子间具有势分子间有相互作用力，所以分子间具有势 能。能。 内能内能 1.1.定义定义: :物体内部大量分子做热运动所具有的动能和物体内部大量分子做热运动所具有的动能和 分子势能的总和分子势能的总和 2.2.
5、热运动：物体内部大量分子的无规则运动。热运动：物体内部大量分子的无规则运动。 3.3.热运动和内能关系：物体温度越高，分子热运动热运动和内能关系：物体温度越高，分子热运动 越剧烈，内能也越大。越剧烈，内能也越大。 下面两个物体都具有内能吗下面两个物体都具有内能吗? ? 炽热的铁水炽热的铁水 温度很高，分子运动激烈，它具有内能。温度很高，分子运动激烈，它具有内能。 结论结论: :任何物体，都具有内能。任何物体，都具有内能。因为物体内的分子永不停息因为物体内的分子永不停息 地做无规则运动。地做无规则运动。 冰冷的冰块冰冷的冰块 温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有内能。温度虽低，其内部分
6、子仍在做无规则运动，它也具有内能。 1.1.物体的温度升高或降低时，内能会有什么变化？物体的温度升高或降低时，内能会有什么变化？ 物体温度升高，内能增加物体温度升高，内能增加. .物体温度降低，内能减少。物体温度降低，内能减少。 2.2.内能与机械能有什么不同？内能与机械能有什么不同？ 内能是与微观运动有关的能量，与温度内能是与微观运动有关的能量，与温度 的变化有关；的变化有关； 机械能是与宏观运动有关的能量，与运机械能是与宏观运动有关的能量，与运 动的速度、高度有关。动的速度、高度有关。 想一想 3.3.一小杯水和一大桶水，它们的温度相同，它们的内能是一小杯水和一大桶水，它们的温度相同，它们
7、的内能是 否相同？如果不同，哪一个内能大？说明了什么？否相同？如果不同，哪一个内能大？说明了什么？ 不同，一大桶水内能大。说明物体的内能还跟分子数不同，一大桶水内能大。说明物体的内能还跟分子数 的多少有关的多少有关 冬天双手很冷，你通常用什么办法使它变暖？冬天双手很冷，你通常用什么办法使它变暖？ 上述两种方法都可以使手的内能增大上述两种方法都可以使手的内能增大 改变内能的方法改变内能的方法 热传递可以改变物体的内能热传递可以改变物体的内能 高温物体放出热量，内能减小；低温物体吸收热量，内能高温物体放出热量，内能减小；低温物体吸收热量，内能 增加。增加。 热传递改变内能热传递改变内能 发高烧的病
8、人常用湿毛巾冷敷，发高烧的病人常用湿毛巾冷敷， 冷敷时，热从冷敷时，热从 传传 给给 。 毛巾毛巾 人体人体 人体和毛巾的内能有改变吗？人体和毛巾的内能有改变吗？ 有，人体的温度降低，内能有，人体的温度降低，内能 减少，毛巾的温度升高，内减少，毛巾的温度升高，内 能增多。能增多。 传导传导 对流对流 辐射辐射 想一想想一想: :生活中有哪些例子是利用热传递来改变内能的生活中有哪些例子是利用热传递来改变内能的? ? 古人钻木取火跟哪些例子古人钻木取火跟哪些例子 的原理是一样的？的原理是一样的？ 能量转化：机械能能量转化：机械能内能；内能； 温度变化：都是升温；温度变化：都是升温； 是否做功：克服
9、摩擦做功。是否做功：克服摩擦做功。 做功可以改变内能做功可以改变内能 做功改变内能做功改变内能 实验实验1 1，如图所示，在薄壁金属圆筒内注入少量乙醚，如图所示，在薄壁金属圆筒内注入少量乙醚， 塞上塞子，用一根绳子在金属圆筒外壁缠绕塞上塞子，用一根绳子在金属圆筒外壁缠绕1 1- -2 2圈。然圈。然 后按图中箭头所指的后按图中箭头所指的 方向来回拉动绳子。方向来回拉动绳子。 （1 1）发生的现象：）发生的现象： 橡皮塞将弹起，出现白雾橡皮塞将弹起，出现白雾 科学探究：做功改变物体的内能科学探究：做功改变物体的内能 （2 2）来回拉绳子的过程中，有没有做功？）来回拉绳子的过程中，有没有做功？ 克
10、服摩擦做功克服摩擦做功 （3 3）能量如何转变？）能量如何转变？ 机械能机械能内能内能 （4 4）乙醚有什么变化？）乙醚有什么变化？ 内能增大，温度升高，乙醚汽化内能增大，温度升高，乙醚汽化 。 （5 5）乙醚内能增大的原因？）乙醚内能增大的原因？ 外界对物体做功，物体的内能增大。外界对物体做功，物体的内能增大。 （6 6）橡皮塞为什么会跳起？橡皮塞为什么会跳起？ 乙醚蒸汽膨胀，将塞子推出。乙醚蒸汽膨胀，将塞子推出。 （7 7）这个过程中有没有做功？谁对谁做功？这个过程中有没有做功？谁对谁做功？ 有，乙醚蒸汽对塞子做功有，乙醚蒸汽对塞子做功 （8 8）能量如何转变？）能量如何转变？ 乙醚蒸汽的
11、内能乙醚蒸汽的内能塞子的机械能。塞子的机械能。 （9 9）乙醚的内能如何变化？什么原因？乙醚的内能如何变化？什么原因？ 内能减小，物体对外界做功，物体的内能减小。内能减小，物体对外界做功，物体的内能减小。 实验实验2 2、压燃硝化棉、压燃硝化棉 （1 1）为什么选择为什么选择硝化棉硝化棉？ 因为硝化棉含有乙醚，乙醚着火点低，属于易燃物因为硝化棉含有乙醚，乙醚着火点低，属于易燃物 。 （2 2）压下活塞时，有没有做功？压下活塞时，有没有做功？装置中装置中谁对谁做功？谁对谁做功？ 做功了，活塞对空气做功做功了，活塞对空气做功 （3 3）能量如何转变？能量如何转变？ 机械能机械能内能内能 筒内空气的
12、内能增大，温度升高。筒内空气的内能增大，温度升高。 （4 4）棉花燃烧的原因？棉花燃烧的原因？ 达到乙醚的着火点达到乙醚的着火点 （5 5）增大空气内能的方法？增大空气内能的方法？ 对空气做功，空气内能增大对空气做功，空气内能增大 外界对物体做功，物体内能增大；外界对物体做功，物体内能增大；物体对外做功，物物体对外做功，物 体内能减小体内能减小 做功可以改变物体的内能。做功可以改变物体的内能。 做功改变物体内能的实质是什么？做功改变物体内能的实质是什么？ 其他形式的能（机械能）与内能的相互转化功可以其他形式的能（机械能）与内能的相互转化功可以 量度内能改变的多少量度内能改变的多少 1.1.内能
13、的定义内能的定义 物体内部所有分子的动能和分子势能的总和叫物物体内部所有分子的动能和分子势能的总和叫物 体的内能体的内能. . 2.2.改变内能的方法改变内能的方法 （1 1）热传递）热传递 （2 2）做功）做功 3.3.能量守恒定律能量守恒定律 能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从 一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移 到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的 总量保持不变。总量保持不变。 1.1.改变物体内能的方式有改变物体内能的方式有_和
14、和_._. 2.2.物体内部物体内部_和和 _的总和叫做物体的内能的总和叫做物体的内能. .物体温度升高物体温度升高 这个物体的内能这个物体的内能_._. 3.3.冬天冬天, ,用嘴对手呵气用嘴对手呵气, ,手会暖和手会暖和, ,这是用这是用_的方法的方法 增加了手的内能增加了手的内能. .两手摩擦也能使手暖和两手摩擦也能使手暖和, ,这是用这是用_的的 方法增加手的内能方法增加手的内能. . 热传递热传递 做功做功 所有分子热运动的动能所有分子热运动的动能 分子势能分子势能 增加增加 热传递热传递 做功做功 4.4.判断题：判断题： A 0A 0冰的内能为零冰的内能为零 ( )( ) B B
15、 机械能为零的物体机械能为零的物体, ,内能一定为零内能一定为零 ( ) ( ) C C 物体的温度升高物体的温度升高, ,内能一定增加内能一定增加 ( ) ( ) D D 温度高的物体温度高的物体, ,内能一定大内能一定大 ( ) ( ) E E 物体吸收热量物体吸收热量, ,内能一定增加内能一定增加 ( )( ) 5.5.下列过程是内能转化为机械能的是下列过程是内能转化为机械能的是 ( )( ) A A 用砂轮磨刀用砂轮磨刀 B B 煤气灶烧水煤气灶烧水, ,水温升高水温升高 C C 火箭腾空而起火箭腾空而起 D D 陨石坠入大气层陨石坠入大气层, ,成为流星成为流星 C C 电风扇工作电
16、风扇工作 _能转化为能转化为_能能 点燃的蜡烛点燃的蜡烛 _能转化为能转化为_能能 双手摩擦双手摩擦 _能转化为能转化为_能能 白炽灯发光白炽灯发光 _能转化为能转化为_能能 电电 机械机械 化学化学 光光 机械机械 内内 电电 光光 6.6.指出下列各种现象中，大部分能量是如何转化的？指出下列各种现象中，大部分能量是如何转化的？ 流星穿过大气层时会变得炽热流星穿过大气层时会变得炽热 _能转化为能转化为_能能 将冰放在地面上拖，冰会熔化将冰放在地面上拖，冰会熔化 _能转化为能转化为_能能 反复弯折铁丝，弯折部分温度升高反复弯折铁丝，弯折部分温度升高 _能转化为能转化为_能能 擦燃火柴擦燃火柴 _能转化为能转化为_能能 水电站发电水电站发电 _能转化为能转化为_能能 水蒸气对活塞做功水蒸气对活塞做功 _能转化为能转化为_能能 机械机械 内内 机械机械 内内 机械机械 内内 机械机械 内内 机械机械 电电 内内 机械机械
