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(共26张PPT)
第2课时
物体的内能及其变化
第十章 机械能、内能及其转化
第二节 内 能
观察与思考
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？
学习目标
知道热量的概念及单位；知道改变物体内能的方法 。
02
知道内能的概念和单位，能简单描述温度和内能的关系。
01
03
知道机械能与内能之间是可以相互转化的。
内能
运动的足球具有动能，那不停地做无规则运动的分子呢？
分子由于热运动而具有的能叫作分子动能。
内能
压缩或伸长的弹簧具有势能，那排斥或吸引的分子之间呢？
分子之间由于存在相互作用力而具有的能叫作分子势能。
定义：
物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。
单位：
焦耳，简称焦（J）。各种形式的能量单位均为焦耳（J）。
内能是指物体的内能，不是分子的内能。不能说是个别分子或少数分子的分子动能和分子势能的总和，而应是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和。
辨 析
炽热的铁水有内能吗？
一切物体在任何情况下都具有内能。
思考
冰块也有内能吗？
观察与思考
冷水
热水
质量相同的一杯冷水和热水
2kg
5kg
20℃时，两个铁块
冰化成水
0℃
0℃
①
②
③
下面每组两个物体中，谁的内能比较大？
影响内能大小的因素
温度：
同一物体在同一物态下，温度越高，内能越大。
质量：
同一物质构成的温度相同的物体，质量大的物体内能大。
其他：
内能大小还与物质的种类、物态等有关。同种物质，其他条件相同时，物体处于气态时的内能大于处于液态时的内能，处于液态时的内能大于处于固态时的内能。
下列关于内能的说法，正确的是( )
A．0℃的冰块内能为零
B．温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C．运动的物体一定比静止的物体内能大
D．-9℃的冰熔化成0℃的水,内能增加
D
练一练
在火炉旁烤火
高温物体
低温物体
放热
物体吸热或放热过程中所传递的能量，叫作热量，热量的单位是焦耳（J），通常用符号Q表示。
认识热量
吸热
接触
探究改变内能的方式
在寒冷的冬天，有什么办法可以使我们手的温度升高呢？
在火炉旁烤火
寒风中搓手
热传递本质：
能量的转移（能量的形式没有发生改变）。
发生条件：
存在温度差（不同物体或物体的不同部分之间）。
1.热量从内能大的物体传递给内能小的物体。
判断题
2.两物体内能相同时，热传递才会停止。
热传递
做功
演示：空气压缩引火仪
演示：水蒸气冲开橡皮塞
做功
外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高。
外界对气体做功
气体的内能增加，温度升高
达到硝化棉的燃点
硝化棉燃烧
做功
瓶内气体膨胀对外做功
气体内能减小，温度降低
瓶内水蒸气遇冷液化
瓶内出现白雾
物体对外做功，物体的内能减小，温度降低。
做功改变内能的本质：机械能与内能的相互转化。
转移与转化的区别
强调同种形式的能量的移动
强调能量从一种形式变为另一种形式
热量
热量
内能
机械能
（多选）在下列选项中，物体内能的改变是通过做功实现的是（ ）
A．在炎热的夏天，在啤酒中放入一些冰块，啤酒变凉
C．行驶的汽车，轮胎会变热
B．太阳能热水器水箱中的水被晒热
D．划火柴，火柴燃烧
CD
练一练
温度、热量、内能的区别与联系
温 度 热 量 内 能
状态 状态量 过程量 状态量
单位 ℃ J J
表述 “降低、升高”等 “吸收、放出”等 “有，具有、增加、减少”等
联系 热传递传递的是热量，吸放热可以改变物体的内能，使内能增加或减少，但温度不一定改变
内能和温度
1.物体内能增大，温度一定升高
2.物体温度升高，内能一定增大
温度是衡量分子平均动能的标志
温度越高，分子的动能越大，内能越大。
温度/℃
时间/min
晶体熔化曲线
温度不变
吸收热量内能增大
内能和热量
1.物体内能增大，一定吸收了热量
2.物体吸收了热量，内能一定增加
气体在吸热的同时对外做功，内能可能会减小
也可能是外界对物体做功使物体内能增加
温度和热量
1.物体温度升高，一定吸收了热量
也可以通过做功的形式来改变温度
2.物体吸收了热量，温度一定升高
温度/℃
时间/min
晶体熔化曲线
晶体熔化时，不断吸热，温度不变
课堂小结
内能
改变内能的方式
定义
特点
任何温度下的物体都具有内能
吸放热过程中传递能量的多少
物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和
做功
影响因素
质量、温度、状态（体积）
热传递
热量
1．下列属于通过做功途径改变物体内能的是( )
A．在火炉上烧水，水温升高
B．感冒发烧，用冷毛巾敷额头
C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热
D．炎热的夏天，柏油路面温度升高
C
随堂练习
2．下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（ ）
A．0℃的冰可从0℃的水中吸热
B．100℃水的内能比0℃水的内能大
C．水的温度越高，所含热量越多
D．物体的内能不会为零
D
3．关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体运动得越快，内能越大
B．物体被举得越高，内能越大
C．物体运动得越快，举得越高，内能越大
D．物体温度越高，内能越大
D(共25张PPT)
第1课时
物质结构的微观模型
第十章 机械能、内能及其转化
第二节 内 能
观察与思考
在科幻电影《蚁人》的最后，为了打败强大的敌人黄蜂战士，蚁人必须将自己的身体缩小到分子级才能进入到敌人武器内部从而切断电源。
《蚁人》片段
看完片段后，结合本节课的标题，你有哪些想法
学习目标
能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。
02
知道常见物质是由分子、原子构成的，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
01
03
知道分子之间存在着相互的作用力。
04
能描述固态、液态和气态的基本特征，形成初步的物质观念。
常见的物质是由大量极其微小的粒子——分子、原子组成的。
常见物质是由大量分子组成的
如果把分子看成小球，一般分子的直径大约只有10-10m
10-10 m
草叶上的一颗小露珠，就含有约1021个水分子。假如一个微小动物每秒钟喝掉1万个水分子，喝完这颗露珠大概要用31.7亿年！
电子显微镜下的铝合金易拉罐表面
电子显微镜下的金分子
超高分辨率扫描探针显微镜下的水分子内部结构
练一练
下列说法正确的是（ 　　）
A．空气中细小的灰层就是分子
B．大雾天，我们看到弥漫在空气中的小水珠是一个个水分子
C．将一块铁锉成极细的铁粉，铁粉就是铁分子
D．由于分子非常小，人们无法用肉眼直接进行观察
D
气体分子的扩散现象
演示：探究气体分子的扩散现象
实验现象：
两个瓶子全部变成红棕色。
能否在一开始把红棕色的二氧化氮气体瓶放在上面呢
液体分子的扩散现象
演示：探究液体分子的扩散现象
实验现象：
两种液体混合均匀了。
固体分子的扩散现象
演示：探究固体分子的扩散现象
实验现象：
铅片和金片之间互相渗入。
长时间堆放煤的墙角会变黑，用笤帚扫都扫不干净。
结论
1．上述实验现象说明，两种不同的物质可以自发地彼此进入对方，这种现象称为扩散。
2．扩散现象等大量实验表明，组成物质的分子处于永不停息的无规则运动之中。
扩散现象也可以说明一切物质的分子间存在间隙。
分子间存在间隙
演示：探究分子间存在间隙
实验现象：
50ml水和酒精混合后总体积小于100ml。
练一练
下列常见的自然现象，能用分子热运动知识解释的是（　　 ）
A．春天，柳枝吐芽 B．夏天，瀑布流水
C．秋天，菊香满园 D．冬天，雪花飘飘
C
分子运动的快慢与温度的关系
演示：探究分子热运动
组成物质的分子在不停地做无规则运动，而且温度越高，分子的运动越剧烈，我们称这种运动为热运动。
结 论：
分子间的引力
演示：探究分子间的作用力
分子间的引力
：
两个铅块紧密结合不能被钩码分开。
实验现象：
是什么力使得两块铅柱结合在一起
分子间的斥力
生活中的物理现象：打气筒在打气时，开始时比较好压缩，这说明了什么？越往后来，情况发生了什么变化？这又说明了什么？
结论：分子之间存在斥力
分子间的作用力与分子间距离的关系
分子距离r r与r0的关系 分 子 力
r＜r0 引力＜斥力
r＝r0 引力＝斥力
r＞r0 引力＞斥力
r＞10r0 无作用力
F斥
F引
F斥
F引
F斥
F引
小结
物质是由分子组成的；
分子在不停地做无规则运动；
分子之间有间隙；
分子之间存在着相互的作用力。
演示：分子的弹簧模型
类比法
“N95”型口罩（如图所示）对直径为0.075μm±0.020μm的非油性颗粒（如粉尘、PM2.5、飞沫、微生物）具有95%以上的过滤效率，它由三层构成：内层吸水层，中间过滤层，外层疏水层，则下列说法正确的是（ 　　）
A．新冠病毒随飞沫传播是一种分子运动
B．过滤效率高，是因为口罩材料分子之间没有空隙
C．中间过滤层能够过滤掉非油性颗粒，是因为颗粒分子间存在斥力
D．内层吸水层能够有效吸收呼出的水蒸气，说明分子之间存在引力
D
飞沫是肉眼可以看到，故不是分子
由分子热运动可知任何物质分子之间存在间隙
颗粒间距离较大，分子间作用力不明显
内层吸水层能够有效吸收呼出的水蒸气分子，体现的是分子间存在引力
练一练
“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”。前一句是根据　 这一物理知识来判断当时周边的气温突然变化。形成雾霾天气的主要污染物是PM2.5，其直径大约是一般分子直径（数量级为10﹣10m）的2万倍的悬浮颗粒物，它在空中的运动　 　 （选填“属于”或“不属于”）分子的无规则运动。
练一练
温度越高，分子运动越剧烈
不属于
固体、液体和气体的分子间距
固体分子间距
液体分子间距
气体分子间距
　　分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征。
固体、液体和气体的特征
物 态 微观特征 宏观特征 分子间距离 分子间作用力 有无一定形状 有无一定体积
固 态 很小 很大 有 有
液 态 较小 较大 无 有
气 态 较大 极小 无 无
课堂小结
物质结构的微观模型
分子间作用力
分子间有间隙
分子运动快慢与温度的关系
扩散现象
分子在不停地做无规则运动
引力
斥力
固体、液体和气体的特征
温度越高，分子运动越剧烈
１．下列实例中，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（ ）
A．湿衣服在太阳下被晒干
B．炒菜时加点盐，菜就有咸味
C．扫地时灰尘飞扬
D．香水瓶盖打开后能闻到香味
C
随堂训练
２．通常把萝卜腌成咸菜需要较长的时间，而把萝卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，仅需几分钟，造成这种差别的原因是（ ）
A．盐分子减小了，很容易进入萝卜中
B．盐分子间有相互作用的引力
C．萝卜分子间有空隙，易扩散
D．炒菜时温度高，分子热运动加快
D
３．将两块光滑的干玻璃放在一起，很容易把它们分开，但是如果在玻璃上洒些水后再将它们放在一起，就很难把它们分开。这一现象说明（ ）
A．固体分子间没有作用力，而液体分子间有作用力
B．同种分子间没有作用力，而异种分子间有作用力
C．分子间可产生作用力，距离越小，作用力越明显
D．水具有黏性，分子间是否具有作用力与此无关
C

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