1、第三节内能及其改变 一、内能一、内能1.1.产生原因：产生原因：(1)(1)分子动能：分子在不停地分子动能：分子在不停地_。(2)(2)分子势能：分子间有分子势能：分子间有_。2.2.定义：物体内部所有分子热运动的定义：物体内部所有分子热运动的_与与_的总和。的总和。3.3.单位：单位：_。4.4.影响因素：影响因素：(1)(1)同一物体同一物体,温度越高温度越高,内能内能_。(2)(2)同一物体同一物体,温度降低温度降低,内能内能_。5.5.特点：一切物体都具有特点：一切物体都具有_。做无规则的运动做无规则的运动相互作用力相互作用力动能动能分子势能分子势能焦耳焦耳越大越大减少减少内能内能二、
2、内能的改变二、内能的改变1.1.热传递：热传递：(1)(1)定义：以定义：以_的形式从一个物体向另一个物体的形式从一个物体向另一个物体_。(2)(2)热量。热量。定义：热传递过程中转移定义：热传递过程中转移_的多少。的多少。单位：单位：_,_,符号符号_。内能内能直接传递直接传递内能内能焦耳焦耳J J(3)(3)规律。规律。高温物体放出热量高温物体放出热量,内能内能_。低温物体吸收热量低温物体吸收热量,内能内能_。物体吸收或放出的热量越多物体吸收或放出的热量越多,内能改变内能改变_。(4)(4)实质：物体间内能的实质：物体间内能的_。减少减少增加增加越大越大转移转移2.2.做功：做功：(1)(
3、1)定义：内能与其他形式的能量的定义：内能与其他形式的能量的_。(2)(2)规律：外界对物体做功规律：外界对物体做功,物体的内能物体的内能_;_;物体对外做功物体对外做功,本身的内能会本身的内能会_。【名师点拨名师点拨】热量是一个过程量热量是一个过程量,即内能的改变量。只有在热即内能的改变量。只有在热传递过程中才能谈到传递过程中才能谈到“热量热量”,用用“吸收吸收”或或“放出放出”等词语等词语来描述来描述,不能用不能用“具有具有”或者或者“含有含有”来描述。来描述。相互转化相互转化增加增加减少减少探究探究1 1 内能内能运动的足球具有动能运动的足球具有动能,弹簧形变时具有势能来分析物体的内能弹
4、簧形变时具有势能来分析物体的内能,结合以上两个事例运用类比法思考并回答以下问题。结合以上两个事例运用类比法思考并回答以下问题。1.1.运动的分子是否具有动能运动的分子是否具有动能?分子间是否具有势能分子间是否具有势能?提示：提示：物质由于运动而具有的能量叫做动能物质由于运动而具有的能量叫做动能,分子总是在做无分子总是在做无规则的运动规则的运动,所以运动的分子具有的能量叫分子动能。由于分所以运动的分子具有的能量叫分子动能。由于分子之间具有相互吸引或排斥的作用力子之间具有相互吸引或排斥的作用力,分子之间有间隙分子之间有间隙,不是紧不是紧密排列的密排列的,所以分子间具有分子势能。由于一切物体都是由分
5、所以分子间具有分子势能。由于一切物体都是由分子组成的子组成的,故物体的内能不可能为零。故物体的内能不可能为零。参考答案：参考答案：运动的分子具有分子动能分子间具有势能运动的分子具有分子动能分子间具有势能2.2.将水加热后将水加热后,分子动能分子动能_,_,势能势能_,_,内能内能_。(选选填填“增加增加”“”“减少减少”或或“不变不变”)提示：提示：将水加热后将水加热后,温度升高温度升高,分子无规则运动加快分子无规则运动加快,分子动能分子动能增加增加,水的体积增大水的体积增大,分子势能增大分子势能增大,内能增加。内能增加。参考答案：参考答案：增加增加增加增加增加增加3.3.结合分子热运动的特点
6、分析结合分子热运动的特点分析,一切物体为什么都具有内能一切物体为什么都具有内能?同同一物体的内能与温度有什么关系一物体的内能与温度有什么关系?提示：提示：任何情况下任何情况下,分子无规则运动不会停止分子无规则运动不会停止,分子动能不会为分子动能不会为零零;分子之间的相互作用不会消失分子之间的相互作用不会消失,分子势能不会为零分子势能不会为零;因此物因此物体的内能不会为零。因为分子间的热运动与温度有关体的内能不会为零。因为分子间的热运动与温度有关,温度越温度越高高,分子热运动越快分子热运动越快,分子间的动能越大分子间的动能越大,则内能越大。故温度则内能越大。故温度越高越高,物体具有的内能越大。物
7、体具有的内能越大。参考答案：参考答案：一切分子都在做无规则运动一切分子都在做无规则运动,物体始终具有分子动物体始终具有分子动能和分子势能能和分子势能,故一切物体都具有内能故一切物体都具有内能.温度越高温度越高,分子热运动分子热运动越快越快,故物体的内能越大。故物体的内能越大。【归纳提升归纳提升】一切物体一切物体,不论温度高低不论温度高低,都具有内能都具有内能,同一物体同一物体,温度越高温度越高,内能越大。内能越大。【针对训练针对训练】下列有关物体内能的说法中下列有关物体内能的说法中,正确的是正确的是()A.0A.0的物体没有内能的物体没有内能B.B.内能是物体内部一部分分子做无规则运动所具有的
8、能内能是物体内部一部分分子做无规则运动所具有的能C.C.内能是物体具有的动能和势能的总和内能是物体具有的动能和势能的总和D.D.一切物体都有内能一切物体都有内能【教你解题教你解题】分析题目关键点分析题目关键点关键点关键点1 1：内能存在的实质是分子动能和分子势能的存在。：内能存在的实质是分子动能和分子势能的存在。关键点关键点2 2：一切物体具有内能。：一切物体具有内能。【精讲精析精讲精析】选选D D。一切物体都是由分子组成的。一切物体都是由分子组成的,组成物质的分组成物质的分子总是在不停地做无规则运动子总是在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能所以一切物体都具有内能,0,0的物体也有内能
9、的物体也有内能,故选项故选项A A错误错误,D,D正确正确;内能是物体内部所有分内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和子热运动的动能和分子势能的总和,与物体的运动速度及物体与物体的运动速度及物体所处的高度无关所处的高度无关,即与物体的机械能无关即与物体的机械能无关,故选项故选项B B、C C错误。错误。探究探究2 2 物体内能的改变物体内能的改变分析压缩空气、钻木取火内能增大及空气对外做功内能减小的分析压缩空气、钻木取火内能增大及空气对外做功内能减小的现象现象,思考下列问题。思考下列问题。1.1.将饮料与冰块放在一起将饮料与冰块放在一起,它们各自的温度如何变化它们各自的温度如何变化
10、?用力钻木用力钻木头头,会使物体的温度升高会使物体的温度升高,它们的内能如何变化它们的内能如何变化?用什么途径改用什么途径改变的变的?提示：提示：将饮料与冰块放在一起将饮料与冰块放在一起,饮料的温度降低饮料的温度降低,冰块的温度升冰块的温度升高高,它们之间是通过热传递的方式来改变物体的内能的它们之间是通过热传递的方式来改变物体的内能的;用力钻用力钻木头木头,对木头做了功对木头做了功,使木头的内能增加使木头的内能增加,温度升高。温度升高。参考答案：参考答案：饮料的内能减小饮料的内能减小,冰块的内能增大木头的内能增冰块的内能增大木头的内能增加饮料与冰块放在一起是通过热传递的方式改变内能加饮料与冰块
11、放在一起是通过热传递的方式改变内能,用力用力钻木头是通过做功的方式使木头的内能增加钻木头是通过做功的方式使木头的内能增加2.2.带活塞的玻璃筒中的空气被压缩带活塞的玻璃筒中的空气被压缩,里面的棉花为什么会燃烧里面的棉花为什么会燃烧?空气的内能如何改变空气的内能如何改变?用什么途径改变的用什么途径改变的?提示：提示：活塞压缩空气时活塞压缩空气时,对空气做了功对空气做了功,里面棉花达到了燃点里面棉花达到了燃点,所以燃烧所以燃烧,说明玻璃筒内空气温度升高说明玻璃筒内空气温度升高,内能增加。内能增加。参考答案：参考答案：压缩空气压缩空气,对空气做功使空气内能增加对空气做功使空气内能增加,温度升高温度升
12、高,使棉花燃烧增加做功使棉花燃烧增加做功3.3.给装有一些水的大口玻璃瓶打气时给装有一些水的大口玻璃瓶打气时,塞子为什么会跳出塞子为什么会跳出?瓶口瓶口的白雾说明了什么的白雾说明了什么?此时空气内能如何变化此时空气内能如何变化?说明了什么说明了什么?提示：提示：塞子跳出是由于受瓶内气体推动塞子跳出是由于受瓶内气体推动,这个过程中这个过程中,瓶内气体瓶内气体对塞子做了功。瓶口出现白雾对塞子做了功。瓶口出现白雾,是由于瓶内水蒸气发生了液化是由于瓶内水蒸气发生了液化形成了雾状小水滴形成了雾状小水滴,说明瓶内气体温度降低了说明瓶内气体温度降低了,内能减小。可见内能减小。可见气体对塞子做功时气体对塞子做
13、功时,内能减小了。内能减小了。参考答案：参考答案：瓶内气体对塞子做功瓶内气体对塞子做功,塞子从瓶口跳出塞子从瓶口跳出,气体对塞子气体对塞子做功时做功时,温度降低温度降低,内能减小内能减小,说明物体对外做功说明物体对外做功,内能减小。内能减小。【归纳提升归纳提升】两种改变内能的途径的实质两种改变内能的途径的实质(1)(1)做功改变物体的内能做功改变物体的内能,实质是内能和其他形式的能之间相互实质是内能和其他形式的能之间相互转化。转化。(2)(2)热传递改变物体的内能热传递改变物体的内能,实质是内能从一个物体转移到另一实质是内能从一个物体转移到另一个物体的过程个物体的过程,但做功和热传递在改变物体
14、的内能上是等效的。但做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。【拓展延伸拓展延伸】热传递的三种方式热传递的三种方式热传导热传导物体内部的温度差或两个不同物体直接接触物体内部的温度差或两个不同物体直接接触,不不产生相对运动产生相对运动,仅靠物体内部微粒的热运动传递仅靠物体内部微粒的热运动传递热量热量.例如：手握着冰块觉得冷例如：手握着冰块觉得冷热对流热对流流体流体(气体、液体或某些固体如粉末气体、液体或某些固体如粉末)中温度不同中温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递的过程。例如：用凉水把开水兑成温水的过程。例如：用凉水把开水兑成温水热辐射热辐
15、射相互不接触的物体通过电磁波传递能量的过程相互不接触的物体通过电磁波传递能量的过程,由于热的原因由于热的原因,物体的内能转化为电磁波物体的内能转化为电磁波(一般是一般是红外线的形式红外线的形式)的能量而进行的辐射过程。例如：的能量而进行的辐射过程。例如：来自太阳的热量来自太阳的热量【针对训练针对训练】下列现象中下列现象中,属于利用热传递改变物体内能的是属于利用热传递改变物体内能的是()A.A.双手摩擦能发热双手摩擦能发热B.B.烧水时水温升高烧水时水温升高C.C.在砂轮上磨刀在砂轮上磨刀,刀会发热刀会发热D.D.陨石坠入大气层成为流星陨石坠入大气层成为流星【教你解题教你解题】理解做功和热传递改
16、变内能的实质理解做功和热传递改变内能的实质做功：不同形式能的转化做功：不同形式能的转化(有力的作用有力的作用)。热传递：不同物体内能的转移。热传递：不同物体内能的转移。【精讲精析精讲精析】选选B B。搓手取暖时两手相互摩擦做功。搓手取暖时两手相互摩擦做功,机械能转化机械能转化为内能为内能,是通过做功改变物体的内能是通过做功改变物体的内能,选项选项A A不符合题意不符合题意;在砂轮在砂轮上磨刀和陨石坠入大气层是克服摩擦做功上磨刀和陨石坠入大气层是克服摩擦做功,机械能转化为内能机械能转化为内能,都是通过做功改变物体的内能都是通过做功改变物体的内能,选项选项C C、D D不符合题意不符合题意;烧水是
17、利烧水是利用热传递使水的内能发生改变用热传递使水的内能发生改变,故选项故选项B B正确。正确。正确理解内能、温度、热量的关系正确理解内能、温度、热量的关系温度温度内能内能热量热量区区别别物理物理意义意义表示物体的表示物体的冷热程度冷热程度能量的一种形式能量的一种形式内能转移多少的量内能转移多少的量度度单位单位摄氏度摄氏度()()焦耳焦耳(J)(J)量的量的性质性质状态量状态量状态量状态量过程量过程量存在存在情况情况不能传递和不能传递和转移转移用用“具有具有”来来修饰修饰不能说不能说“有有”“”“没没有有”或或“含有含有”等等,用用“吸收吸收”或或“放放出出”来表述来表述温度温度内能内能热量热量
18、联联系系(1)(1)根据温度的变化可以判断物体的内能的改变根据温度的变化可以判断物体的内能的改变(2)(2)传递热量的多少可以度量物体内能改变的多少传递热量的多少可以度量物体内能改变的多少(3)(3)物体吸收或放出热量物体吸收或放出热量,它的内能发生改变它的内能发生改变,但它的但它的温度不一定改变温度不一定改变【易错警示易错警示】物体吸收物体吸收(或放出或放出)热量后内能一定改变热量后内能一定改变;物体内物体内能改变能改变,不一定吸收不一定吸收(或放出或放出)热量热量,因为做功也可以改变物体的因为做功也可以改变物体的内能。物体温度变化内能。物体温度变化,不一定吸收不一定吸收(或放出或放出)热量
19、热量,物体吸收物体吸收(或或放出放出)热量热量,温度也不一定改变。温度也不一定改变。【典例典例】(2011(2011湛江中考湛江中考)关于温度、热量、内能关于温度、热量、内能,以下说法以下说法正确的是正确的是()A.0A.0的冰没有内能的冰没有内能B.B.水沸腾时继续吸热水沸腾时继续吸热,温度保持不变温度保持不变C.C.物体的温度越低物体的温度越低,所含的热量越多所含的热量越多D.D.物体的内能与温度有关物体的内能与温度有关,只要温度不变只要温度不变,物体的内能就一定不物体的内能就一定不变变【精讲精析精讲精析】选选B B。任何物体在任何情况下都有内能。任何物体在任何情况下都有内能,故故A A错
20、错;水水沸腾时继续吸热沸腾时继续吸热,温度保持不变温度保持不变,故故B B正确正确;物体的温度越低物体的温度越低,所所含的内能越少含的内能越少,热量是一个过程量热量是一个过程量,说含有热量多少是错误的说含有热量多少是错误的,故故C C错错;物体的内能与温度和体积、质量、状态等因素有关物体的内能与温度和体积、质量、状态等因素有关,故故D D错。错。1.1.关于温度、内能之间的关系关于温度、内能之间的关系,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.A.物体温度升高物体温度升高,内能一定增加内能一定增加B.B.物体吸收热量物体吸收热量,温度一定升高温度一定升高C.C.物体温度不变物体温度不变,一定没有
21、吸热一定没有吸热D.D.物体温度升高物体温度升高,一定吸收热量一定吸收热量【解析解析】选选A A。物体的温度升高了。物体的温度升高了,分子运动剧烈分子运动剧烈,分子动能增分子动能增大大,物体的内能也就增加物体的内能也就增加,故故A A选项正确选项正确;晶体熔化时晶体熔化时,如如00的冰的冰吸热熔化成吸热熔化成00的水的水,物体的温度不变物体的温度不变,内能增大内能增大,所以所以B B、C C错误错误;物体的温度升高物体的温度升高,内能增加内能增加,可能是吸热可能是吸热,也可能是外界做功也可能是外界做功,所所以以D D错误。错误。2.(20112.(2011泰安中考泰安中考)下列属于通过做功途径
22、改变物体内能的下列属于通过做功途径改变物体内能的是是()A.A.在火炉上烧水在火炉上烧水,水温升高水温升高B.B.感冒发烧感冒发烧,用冷毛巾敷额头用冷毛巾敷额头C.C.用气筒给轮胎打气用气筒给轮胎打气,气筒壁发热气筒壁发热D.D.炎热的夏天炎热的夏天,柏油路面温度升高柏油路面温度升高【解析解析】选选C C。做功改变物体的内能时。做功改变物体的内能时,有能量转化。用打气筒有能量转化。用打气筒打气时打气时,机械能转化为内能机械能转化为内能;其余选项是内能间的转移其余选项是内能间的转移,是通过是通过热传递的途径改变物体的内能。热传递的途径改变物体的内能。3.3.两个物体之间不发生热传递现象两个物体之
23、间不发生热传递现象,这表明它们一定具有相同这表明它们一定具有相同的的()A.A.温度温度 B.B.热量热量C.C.质量质量 D.D.内能内能【解析解析】选选A A。两个物体间和物体的两个部分能发生热传递是。两个物体间和物体的两个部分能发生热传递是因为存在温度差因为存在温度差,与物体的质量和内能无关与物体的质量和内能无关,所以当没有热传递所以当没有热传递发生时发生时,两物体或物体的两部分间温度是相同的。两物体或物体的两部分间温度是相同的。4.4.如图所示如图所示,四幅图中属于利用热传递改变物体内能的是四幅图中属于利用热传递改变物体内能的是()【解析解析】选选C C。A A、B B、D D都是做功
24、改变物体的内能都是做功改变物体的内能,只有热水器只有热水器中的水在太阳照射下水温升高是热传递改变物体的内能中的水在太阳照射下水温升高是热传递改变物体的内能,故选故选C C。5.(20115.(2011江西中考江西中考)生活中的生活中的“热热”含义非常丰富含义非常丰富,物理学物理学中中,“天气很热天气很热”中的中的“热热”是指是指_高高;“两手相互摩擦手两手相互摩擦手会发热会发热”中的中的“热热”是指是指_增加。增加。【解析解析】天气很热说明气温高天气很热说明气温高,摩擦生热说明物体的内能增加摩擦生热说明物体的内能增加了。了。答案：答案：气温气温(或温度或温度)内能内能6.(20116.(2011烟台中考烟台中考)从物理学角度看从物理学角度看,如图所示的情景说明如图所示的情景说明_。【解析解析】本题考查怎样改变内能。两手相互搓本题考查怎样改变内能。两手相互搓,消耗了机械能消耗了机械能,同时手感到暖和了同时手感到暖和了,说明手的内能增加了。说明手的内能增加了。答案：答案：做功可以改变物体的内能做功可以改变物体的内能(或摩擦可以生热或摩擦可以生热)
