《131物體的內能》

1、第十三章第十三章 內能與熱機內能與熱機 第一節(jié) 物體的內能 一復習提問：一復習提問： 1 溫度是表示物體的溫度是表示物體的 的物理量的物理量 2 機械能包括機械能包括 和和 ， 分別與什么因素有關？單位是分別與什么因素有關？單位是 。 3分子動理論的內容是什么？分子動理論的內容是什么？ 1 1、了解內能的概念，知道內能與溫度有了解內能的概念，知道內能與溫度有 關關 教學目標教學目標 2 2、知道熱傳遞可以改變物體的內能知道熱傳遞可以改變物體的內能 3 3、知道熱量的概念和單位知道熱量的概念和單位 4 4、知道做功可以改變物體的內能知道做功可以改變物體的內能 三設疑自探三設疑自探 1 什么叫內能

2、？內能與哪些因素有關？什么叫內能？內能與哪些因素有關？ 2 做功是怎樣改變物體內能的？做功是怎樣改變物體內能的？ 3 熱傳遞是怎樣改變物體的內能的熱傳遞是怎樣改變物體的內能的 4 改變物體內能的兩種途徑是什么？改變物體內能的兩種途徑是什么？ 物體由于運動而具有的能叫做動能；物體由于運動而具有的能叫做動能； 物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能 物體由于彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。物體由于彈性形變而具有的能叫做彈性勢能。 物體是由大量分子組成的物體是由大量分子組成的 分子在不停地做無規(guī)則的運動分子在不停地做無規(guī)則的運動 分子間存在相互作用力。分子間存在相互

3、作用力。 運動著的籃球具有動能運動著的籃球具有動能運動著的分子呢運動著的分子呢? 結論:運動著的分子也動能. 石塊和地球互相吸引具有勢能 互相吸引的分子也有勢能嗎? 石塊由于地球吸引而下落石塊由于地球吸引而下落 結論：結論：互相排斥的分子也具有勢能?；ハ嗯懦獾姆肿右簿哂袆菽堋?（1）物體的溫度達到）物體的溫度達到0時內能為時內能為0嗎？嗎？ （2）固體、液體有內能，氣體沒有內能）固體、液體有內能，氣體沒有內能 是嗎？是嗎？ （3）運動的物體有內能，那么靜止的物）運動的物體有內能，那么靜止的物 體呢？體呢？ 任何物體在任何情況下都具有內能。任何物體在任何情況下都具有內能。 想一想想一想？ 熾熱的

4、鐵水有內能，北極的冰山有沒有內能熾熱的鐵水有內能，北極的冰山有沒有內能 任何物體在任何情況下都具有內能。任何物體在任何情況下都具有內能。 探究：分別在兩個盛有冷水和熱水的玻璃探究：分別在兩個盛有冷水和熱水的玻璃 杯中個滴入以滴墨水，觀察哪杯中的墨水杯中個滴入以滴墨水，觀察哪杯中的墨水 擴散的快？擴散的快？ 實驗結論實驗結論：溫度越高，擴散的越快。溫度越高，擴散的越快。 同一燈泡在同一燈泡在不發(fā)光不發(fā)光和和發(fā)光發(fā)光 兩種情況下，內能是否相兩種情況下，內能是否相 同？同？ 溫度較低溫度較低 溫度較高溫度較高 哪種情況下內能比較大？為什么？哪種情況下內能比較大？為什么？ 等量等量熱水熱水和和冷水冷水

5、 的內能，內能是的內能，內能是 否相同？否相同？ 內能跟溫度有什么關系？內能跟溫度有什么關系？ 二二.內能跟溫度的關系內能跟溫度的關系 同一物體的溫度越高，內能越大同一物體的溫度越高，內能越大。反之，同一物。反之，同一物 體的溫度越低，體的溫度越低， 內能越小。內能越小。 溫度較低，內能較小溫度較低，內能較小 溫度較高，內能較大溫度較高，內能較大 溫度越高溫度越高 分子無規(guī)則運動越劇烈分子無規(guī)則運動越劇烈 這個物體的內能增大這個物體的內能增大 分子動能越大分子動能越大 組成這個物體的組成這個物體的 所有分子的動能總和增加所有分子的動能總和增加 等量熱水的內能比冷等量熱水的內能比冷 水的內能大水

6、的內能大 溫度越高溫度越高 分子無規(guī)則運動越劇烈分子無規(guī)則運動越劇烈 組成這個物體的所有組成這個物體的所有 分子的動能總和增加分子的動能總和增加 這個物體的內這個物體的內 能也就增加能也就增加 分子的無規(guī)則運動就越劇烈分子的無規(guī)則運動就越劇烈 分子動能就越大分子動能就越大. 一桶一桶20的水的水一杯一杯75的水的水 一一杯杯75的水比一的水比一桶桶20的水的內能的水的內能 大大嗎？為什么？嗎？為什么？ （2）物體的內能大小還與）物體的內能大小還與分子分子 數目（物體質量）數目（物體質量）有關有關 溫度相同時，分子數目越多溫度相同時，分子數目越多 （質量越大）物體內能越大。（質量越大）物體內能越

7、大。 （3）內能還與物體的）內能還與物體的狀態(tài)狀態(tài)有關有關 因為狀態(tài)變了，分子間距就發(fā)生變化，因為狀態(tài)變了，分子間距就發(fā)生變化， 分子勢能就隨之變化，所以內能改變。分子勢能就隨之變化，所以內能改變。 影響內能大小的因素：影響內能大小的因素： v物體溫度物體溫度 v物體質量物體質量 v物體體積物體體積 v物質狀態(tài)物質狀態(tài) 判斷下列說法是否正確判斷下列說法是否正確? v一個物體溫度升高，內能增加（一個物體溫度升高，內能增加（ ） v溫度越高的物體，內能越多（溫度越高的物體，內能越多（ ） v20的水一定比的水一定比80的水內能小（的水內能?。?） v0的物體的內能也為的物體的內能也為0（）（） v

8、放在地面上靜止的物體，它不具有任何形式的能放在地面上靜止的物體，它不具有任何形式的能 （ ） v任何物體在任何情況下內能都不為任何物體在任何情況下內能都不為0 v結論：內能與溫度有關結論：內能與溫度有關 v 溫度升高，物體的內能增加。溫度升高，物體的內能增加。 v思考思考:物體內能增加溫度一定會升高嗎物體內能增加溫度一定會升高嗎? v 物體內能減少溫度一定會降低嗎物體內能減少溫度一定會降低嗎? 那么如何改變物體的內能呢（即那么如何改變物體的內能呢（即 增加或減少物體的內能）增加或減少物體的內能） ？ 同一物體，溫度越高，內能越多。同一物體，溫度越高，內能越多。 同種物質，相同溫度，質量越大，內

9、能越大。同種物質，相同溫度，質量越大，內能越大。 物體的溫度、質量、體積和狀態(tài)均物體的溫度、質量、體積和狀態(tài)均 不同，是無法比較內能大小。不同，是無法比較內能大小。 課堂小結課堂小結 人用力鉆木，人用力鉆木， 會使物體的溫會使物體的溫 度升高，這是度升高，這是 通過什么途徑通過什么途徑 來改變物體內來改變物體內 能的能的 飲料和冰塊放在一飲料和冰塊放在一 起，它們的溫度會起，它們的溫度會 發(fā)生變化，這是通發(fā)生變化，這是通 過什么途徑來改變過什么途徑來改變 物體內能的物體內能的 取一根粗鐵絲，我們有什么辦法使粗鐵絲取一根粗鐵絲，我們有什么辦法使粗鐵絲 的溫度升高，內能增加？的溫度升高，內能增加？

10、 來回彎折鐵絲來回彎折鐵絲 與其它物體與其它物體 來回摩擦來回摩擦 做做 功功 用火加熱鐵絲用火加熱鐵絲 放在太陽下曬放在太陽下曬 放在熱水中燙放在熱水中燙 熱熱 傳傳 遞遞 小實驗小實驗 圖圖1 1所示，一個配有活塞的厚玻璃管中放一小團蘸了所示，一個配有活塞的厚玻璃管中放一小團蘸了 乙醚的棉花，在快速向下壓活塞的過程中，會出現什么現乙醚的棉花，在快速向下壓活塞的過程中，會出現什么現 象？為什么？象？為什么？ 棉花會著火。棉花會著火。 因為活塞壓縮空氣做功，空氣的內能增大，溫度升高，達到因為活塞壓縮空氣做功，空氣的內能增大，溫度升高，達到 乙醚的燃點，導致棉花燃燒乙醚的燃點，導致棉花燃燒 小實

11、驗小實驗 大口玻璃瓶內有一些水，水的大口玻璃瓶內有一些水，水的 上方有水蒸氣，給瓶內打氣，當上方有水蒸氣，給瓶內打氣，當 瓶塞跳起時，觀察瓶內有什么變瓶塞跳起時，觀察瓶內有什么變 化？為什么？化？為什么？ 當瓶塞跳起時，瓶內出現白霧。當瓶塞跳起時，瓶內出現白霧。 瓶塞跳起時，空氣推動瓶塞對瓶瓶塞跳起時，空氣推動瓶塞對瓶 塞做功，內能減小，溫度降低，塞做功，內能減小，溫度降低， 空氣中的水蒸氣遇冷液化空氣中的水蒸氣遇冷液化. 搓手時手 變熱了 滑下時摩 擦發(fā)燙了 鉆木取火 內能增加了內能增加了 用做功的方式改變物體的內能 （1）克服摩擦對物體做功）克服摩擦對物體做功機械能轉化為內能，物體內能增加

12、機械能轉化為內能，物體內能增加 （3）壓縮氣體對氣體做功）壓縮氣體對氣體做功機械能轉化為內能，氣體內能增加機械能轉化為內能，氣體內能增加 （2）彎折鐵絲對鐵絲做功）彎折鐵絲對鐵絲做功機械能轉化為內能，鐵絲內能增加機械能轉化為內能，鐵絲內能增加 （4）氣體膨脹對物體做功）氣體膨脹對物體做功內能轉化為機械能，內能減少內能轉化為機械能，內能減少 做功改變物體內能做功改變物體內能 外界對物體外界對物體 做功做功 物體內物體內 能增大能增大 物體溫物體溫 度升高度升高 物體對外做物體對外做 功功 物體內物體內 能減小能減小 自身溫自身溫 度降低度降低 做功的實質是：內能的轉化做功的實質是：內能的轉化 想

13、一想：想一想： 熱水袋可以使手暖和、溫度升高內熱水袋可以使手暖和、溫度升高內 能增能增 加，又是通過什么途徑改變內能加，又是通過什么途徑改變內能 的呢？的呢？ 金屬勺子放在金屬勺子放在 熱湯中熱湯中,溫度升溫度升 高高,內能增加內能增加 食品放入電食品放入電 冰箱冰箱,溫度降溫度降 低低,內能減小內能減小 在太陽的照射在太陽的照射 下下,太陽能熱水太陽能熱水 器中的水溫度器中的水溫度 升高升高,內能增加內能增加 改變內能的一種方法改變內能的一種方法-熱傳遞熱傳遞 熱傳遞的三種方式熱傳遞的三種方式 熱輻射熱輻射熱傳導熱傳導熱對流熱對流 （a） （b） （c） 討論討論: :熱傳遞改變內能的熱傳遞

14、改變內能的實質實質是什么是什么? ?內能的轉移內能的轉移 v補充：補充： v1熱傳遞可以改變物體的內能熱傳遞可以改變物體的內能 (1)熱傳遞：溫度不同的物體互相接觸，低溫物體溫度升熱傳遞：溫度不同的物體互相接觸，低溫物體溫度升 高，高溫物體溫度降低的過程叫做熱傳遞。高，高溫物體溫度降低的過程叫做熱傳遞。 (2)條件：物體之間存在著溫度差。條件：物體之間存在著溫度差。 (3)方向：能量從高溫物體傳遞到低溫物體。方向：能量從高溫物體傳遞到低溫物體。 (4)結果：高溫物體內能減少，低溫物體內能增加，持續(xù)結果：高溫物體內能減少，低溫物體內能增加，持續(xù) 到物體的溫度相同為止。到物體的溫度相同為止。 v注

15、意：注意： (1)熱傳遞傳遞的是內能（實質），而不是傳遞溫度，更熱傳遞傳遞的是內能（實質），而不是傳遞溫度，更 不是傳遞某種熱的物質。不是傳遞某種熱的物質。 (2)熱傳遞是把內能由溫度高的物體傳給溫度低的物體，熱傳遞是把內能由溫度高的物體傳給溫度低的物體， 不是由內能多的物體傳遞給內能少的物體。不是由內能多的物體傳遞給內能少的物體。 v 2、做功可以改變物體的內能 (1)對物體做功，物體的內能會增加。 (2)物體對外做功，物體的內能會減少。 v說明：做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式； 做功是其他形式的能和內能的相互轉化，熱傳遞是 內能的轉移；兩種方式對改變物體內能是等效的。 v注意：做功不

16、一定都使物體的內能發(fā)生變化。做功 是否一定會引起物體內能的改變，這要看物體消耗 的能量是否轉化為物體的內能。如舉高物體時，做 功所消耗的能量變成了物體的勢能，并未轉化為物 體的內能，所以物體的內能就沒有改變。 v3、如何區(qū)別對物體做功和物體對、如何區(qū)別對物體做功和物體對 外做功：外做功： 做功做功改變物體的內能的改變物體的內能的實質是實質是 能量的轉化能量的轉化，即內能的變化是由于，即內能的變化是由于 內能與機械能內能與機械能之間的相互轉化引起之間的相互轉化引起 的，對物體做功時機械能轉化為內的，對物體做功時機械能轉化為內 能，則內能增加，物體對外做功時能，則內能增加，物體對外做功時 內能轉化

17、為機械能，則物體內能減內能轉化為機械能，則物體內能減 小。小。 鉆木取火鉆木取火 天冷了，搓搓手。天冷了，搓搓手。 喲！屁股真燙呀！喲！屁股真燙呀！ 小青蛙：天冷了，曬曬太陽！小青蛙：天冷了，曬曬太陽！ 下列圖示現象是利用什么方式改變物體下列圖示現象是利用什么方式改變物體 的內能的？的內能的？ 下列圖示現象是利用什么方式下列圖示現象是利用什么方式 改變物體的內能的？改變物體的內能的？ 火箭升空火箭升空 水壺燒水水壺燒水 壺里的水沸騰時，壺里的水沸騰時， 壺蓋常會向上跳動壺蓋常會向上跳動 下列現象是利用什么方式改變物體下列現象是利用什么方式改變物體 的內能的？的內能的？ v用鋸子鋸木頭，鋸條發(fā)熱

18、了。用鋸子鋸木頭，鋸條發(fā)熱了。 v陽光下的冰塊很快就熔化了。陽光下的冰塊很快就熔化了。 v用熱水袋取暖用熱水袋取暖 v用打氣筒給自行車打氣，過一會，氣用打氣筒給自行車打氣，過一會，氣 筒壁發(fā)熱筒壁發(fā)熱 定義：物理學中定義：物理學中, ,把物體在熱傳遞過程中轉把物體在熱傳遞過程中轉 移能量的多少叫做熱量移能量的多少叫做熱量(heat)(heat)用符號用符號Q Q 表示表示. . 單位：焦耳單位：焦耳, ,即焦即焦(J).(J). 注注: : (1)(1)熱量是熱量是過程量過程量. .說某物體具有多說某物體具有多 少熱量少熱量,毫無意義，只說毫無意義，只說“放出放出”或或“吸吸 收收”。 (2)

19、(2)熱傳遞過程傳遞的是熱傳遞過程傳遞的是: :能量能量, ,多少多少 用熱量來量度用熱量來量度. . 內能是物體內部所有分子做無規(guī)則運內能是物體內部所有分子做無規(guī)則運 動的動能和勢能的總和，動的動能和勢能的總和，是一個狀態(tài)量，是一個狀態(tài)量， 常說常說“具有多少內能具有多少內能”； 熱量是指在熱傳遞過程中，轉移的那熱量是指在熱傳遞過程中，轉移的那 部分內能，部分內能，是一個過程量，常說是一個過程量，常說“吸收熱吸收熱 量量”或或“放出熱量放出熱量”，“傳遞熱量傳遞熱量”。不不 能說能說“物體具有或含有熱量物體具有或含有熱量”。 在熱傳遞過程中，傳遞內能的在熱傳遞過程中，傳遞內能的 多少叫熱量。

20、多少叫熱量。 熱量：熱量： 【內能與熱量的區(qū)別內能與熱量的區(qū)別】 質疑再探質疑再探 1、你提出新的問題，我們共同解答、你提出新的問題，我們共同解答、 2、我（老師）有問題你能解答嗎？、我（老師）有問題你能解答嗎？ 內能改變多少用什么物理量來量度？內能改變多少用什么物理量來量度？ 方式方式內能如何變化內能如何變化 能的種類能的種類 是否改變是否改變 如何量度改如何量度改 變了多少變了多少 熱熱 傳傳 遞遞 做功做功 （機械功）（機械功） 物體吸收熱量，物體吸收熱量， 內能內能_； 物體放出熱量，物體放出熱量， 內能內能_。 對物體做功，對物體做功， 內能內能_； 物體對外做功，物體對外做功， 內

21、能內能_。 不變不變 內能的內能的 轉移轉移 改變改變 機械能與內機械能與內 能相互轉化能相互轉化 傳遞熱量傳遞熱量 的多少的多少 做功的做功的 多少多少 熱傳遞和做功改變物體內能是熱傳遞和做功改變物體內能是等效等效的的 用用熱傳遞熱傳遞的方法改變內能時：的方法改變內能時： 用吸收（或放出的）用吸收（或放出的）熱量熱量的多的多 少來量度少來量度. 用用做功做功的方法改變內能時：的方法改變內能時： 用做用做功功的多少來量度的多少來量度 判斷題：判斷題： 1 1、物體的溫度升高，一定是吸收了熱量。、物體的溫度升高，一定是吸收了熱量。( ( ) ) 2 2、做功一定能使物體的內能增加。、做功一定能使

22、物體的內能增加。( () ) 做功和熱傳遞是改變物體內能的兩個方式，它們 對改變物體的內能是等效的比如理想氣體溫度 升高，內能增加了，但可能是外界對氣體做功造 成的，不一定吸熱所以物體溫度升高，物體不 一定吸收熱量同樣一定質量的氣體是能夠實現 “放出熱量，內能增加”的過程的。 做功不一定都使物體的內能發(fā)生變化。做功是否一定會引 起物體內能的改變，這要看物體消耗的能量是否轉化為物 體的內能。如舉高物體時，做功所消耗的能量變成了物體 的勢能，并未轉化為物體的內能，所以物體的內能就沒有 改變。 物體內部所有分子無規(guī)則運動的動能和分子相互作用的 勢能的總和，叫物體的內能。 1.什么叫內能 (3)熱傳遞

23、和做功改變物體的內能是等效的. 2、溫度跟內能的關系 一個物體溫度升高時，它的內能就增加；一個物 體溫度降低時，它的內能就減少。 (1)熱傳遞 實質內能的轉移 內能改變的量度傳遞的熱量 (2)做功 實質內能與機械能（其它能）的轉化 內能改變的量度 做功的多少 3、改變內能的兩種方式 運用拓展運用拓展 1、同桌倆互編習題進行練習，教師擇優(yōu)在全班展示。、同桌倆互編習題進行練習，教師擇優(yōu)在全班展示。 2、教師預設習題、教師預設習題 （1）下列說法正確的是）下列說法正確的是 （ ） A溫度高的物體一定比溫度低的物體的內能大溫度高的物體一定比溫度低的物體的內能大 B溫度高的物體一定比溫度低的物體的熱量多溫度高的物體一定比溫度低的物體的熱量多 C物體的溫度升高，它的內能一定增大物體的溫度升高，它的內能一定增大 D物體的溫度升高，它的內能不一定增大物體的溫度升高，它的內能不一定增大 （2）火柴可以擦燃也可以引燃，前者是通過）火柴可以擦燃也可以引燃，前者是通過_ 改變火柴內能，后者是通過改變火柴內能，后者是通過_改變火柴內改變火柴內 （3）.如圖甲所示是用水來冷卻熱牛奶的示意圖，如圖甲所示是用水來冷卻熱牛奶的示意圖， 圖乙中所示是記錄牛奶和水溫隨時間變化的圖圖乙