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第十三章 内能
第3节 内能
学习目标
1.理解内能的概念；能理解内能与物体的温度、质量、状态等因素的关系；认识到改变物体内能的两种方式—做功和热传递。
2.通过实验观察与分析，培养学生运用内能的知识解释一些日常生活中的热现象，提高学生分析和解决问题的科学思维能力。
3.培养学生进行实验操作的技能，学会观察、记录、分析实验数据，提高科学探究能力。能在探究过程中收集证据，分析总结做功和热传递改变物体内能的规律。
4.激发学生对物理现象的好奇心，养成合作、探究的学习态度，让学生认识到内能在生活和生产中的广泛应用，以及合理利用内能对社会发展的重要意义，增强学生的社会责任感。
一、创设情景，引入新课
用打气筒向瓶内打气，会看到什么现象？
推动瓶塞的能量来自于哪里？瓶内的气体具有什么能量？
你知道推动瓶塞的能量来自哪里吗？
此时水蒸气所具有的能量是什么呢？
我们知道运动的物体具有动能，那构成物质的分子具有动能吗？
荡秋千的女孩
奔跑的老虎
动能
分子在不停地做无规则运动
想一想：分子之间是否有势能？
分子间既相互吸引又相互排斥，即分子间具有势能，称为分子势能。
弹簧被压缩后和拉伸后具有弹性势能。
从高处落下的球具有重力势能
势
能
分子在不停地做无规则运动（分子热运动）
分子间相对位置
分子间相互作用力
分子动能
分子势能
分子间相互作用力：
二、内能
1.概念：
构成物体的所有分子，其热运动的 与 的总和，叫物体的内能。
动能
分子势能
注意：内能不是一个分子或少数分子的能量，而是物体内部所有分子的总能量。
2.单位：
（简称为 ，用 表示）
焦耳
焦
J
各种形式能量的单位都是焦耳。
热、功、能的单位都是焦耳。
下列物体谁的内能大更大？
同一物体温度越高内能越大
同一物体同一温度质量越大，内能越大
0度的冰和0度的水
同一物体同一温度物态不同，内能不同
3. 影响内能大小的因素
请同学们根据自己的生活经验说一说影响内能大小的因素有哪一些？
、 、 、
、
种类
质量
温度
体积
状态
物质的种类和物质的体积也会影响内能的大小
当体积减小时，分子间距减小，分子间势能增加（以斥力为主时），从而导致总内能增大。
4.内能与机械能的区别
机械能 内能
研究对象 宏观物体 微观分子
概念 物体动能和势能的总和 物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和。
大小 取决于物体整体运动状态，与物体的速度、相对于地面的高度及弹性形变程度等因素有关。
取决于分子所处的状态
1）内能是不同于机械能的另一种形式的能。
2）正在空中飞行的热气球具有哪些能量？
气球在运动有动能
气球有高度有势能
机械能
物质是由分子构成的
分子在运动有分子动能
分子之间有力作用有分子势能
内能
3）静止在水平地面上的球具有哪些能量？
动能为0，势能为0，机械能也为0
球内部所有的分子都在不停地做无规则运动，所以球具有内能。
一切物体无论是否具有机械能，由于分子热运动的存在，所以一定具有内能。
4）烧红的铁锅具有内能吗？冰冻的水饺具有内能吗？
一切物质的分子都在 做无规则运动。烧红的锅具 能，冰冻的水饺，温度虽然低，但其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有 能。
5.一切物体都具有内能
一切物体，不论温度高低，不论是否运动、都具有 能。
不停地
内
内
内
想一想：
怎样使铁丝变热？说一说你的方法。
用手抓住铁丝
用手将铁丝反复弯折
将铁丝放入开水之中
用火烧铁丝
将铁丝在沙地摩擦
用锤子敲打铁丝
将铁丝反复缠绕
三、热传递和内能的改变
1.热传递
①概念：温度不同的物体互相接触时，低温物体温度 ，高温物体温度 ，我们把这个过程叫做 。
②热传递条件：必须存在
③热传递方向：
从 温物体到 温物体， 或者从物体的 温部分到 温部分。
2.热量
①概念：热传递过程中传递 的多少，我们称为热量。符号为
②热量的单位：
(简称 ，用 表示)
升高
降低
热传递
温度差
能量
Q
焦耳
焦
J
高
低
高
低
3.热传递改变物体的内能
①热传递改变物体的内能的实质
②热传递的过程：
内能转移的过程。
能量的转移
4.热传递改变内能的实例
烤火取暖
热水袋暖身
电热毯
太阳能热水器
天然气烧开水
燃烧的篝火
内能从高温物体向低温物体转移。（注意：不是传递温度）
除了热传递，还有什么途径可以改变物体的内能？
钻木取火
摩擦生热
摩擦可以产生热，这部分内能是从哪里来的呢？
摩擦时物体克服摩擦力做了功，这部分内能是物体克服摩擦力做功转化而来的。
演示实验：
做功改变内能
实验1：在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象
四、做功和内能的改变
脱脂棉燃烧起来
活塞压缩空气做功
空气内能增大，温度升高
达到脱脂棉的燃点燃烧
机械能
内能
对气体压缩做功
实验2：在烧瓶内盛少量水 ，并盖紧瓶塞 。向瓶内打气 ，当瓶塞跳起时，观察瓶内的变化。
向瓶内打气瓶塞跳起，瓶内出现白气。
瓶内气体推动瓶塞做功（瓶塞挑起）
瓶内气体内能减少，瓶内气体温度降低
水蒸气液化为小水滴(出现白气)
气体膨胀做功
内能
机械能
做功和内能的改变
1.内容：外界对物体做功，物体的内能 ，温度 ；
物体对外界做功，物体的内能 ，温度 。
2.做功的实质
能量的转化
3.做功改变内能的实例
搓手取暖——通过双手摩擦做功，内能增加，温度升高。
火柴与打磨涂层摩擦做功，内能增加，温度升高，火柴点燃。
砂布擦污渍时，克服摩擦做功，内能增加，温度升高，锅和砂布发热。
飞船返回舱穿越大气层时，克服空气阻力做功，内能增加，温度太高，表面燃烧。
增加
升高
减少
降低
改变物体内能的途径是做功和热传递
改变物体内能的实质是机械能与内能的转化
做功
热传递
等效
改变物体内能的实质是能量的转移
功、热量和内能有相同的单位，都是焦耳（J）
特别注意：在分析能量及温度变化的过程中，注意方向。
温度、热量、内能的区别
1. 热量是过程量；温度、内能是状态量
2. 表述区别
温度只能说“是、降低、升高”
热量只能说“吸收、放出”
内能只能说“有、具有、改变”
温度、热量、内能的联系
温度
（升高）
（吸收）
热量
内能
（增加）
不一定
不一定
不一定
不一定
不一定
一定
例：下列关于功、内能、热量及能量的转化的描述中正确的是（　　）
A.火山具有内能，冰山不具有内能
B.温度高的物体含有的热量比温度低的物体含有的热量多
C.热量总是从内能大的物体传通给内能小的物体
D.做功和热传递改变内能是等效的
D
课堂总结
内能
├── 内能
│ ├── 物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫物体的内能；单位是焦（J）
│ └── 影响内能大小的因素
│ └── 物体温度、质量、状态、体积、种类
├── 热传递改变内能
│ ├── 热传递
│ │ ├── 概念
│ │ └── 条件和方向
│ │ ├── 有温度差
│ │ └── 高温向低温
│ └── 热传递改变内能
└── 做功改变内能
└── 实质：能量的转化（机械能与内能的转化）
课堂练习：
1.关于物体的内能，下列说法中正确的是（　　）
A．物体运动的越快，物体的内能越大
B．物体举得越高，物体的内能越大
C．温度为-40℃的冰块没有内能
D．内能为零的物体不存在
D
2.“星星之火，可以燎原”。在红军长征途中，战士们需要生火做饭和取暖。战士们通过如图所示的打火镰打击火石，溅出火星，引燃火绒得到明火。下列说法正确的是（　　）
A .溅出的火星不是光源
B .火绒燃烧后含有的热量增大
C . 战士在火堆旁取暖，是通过做功的方式改变内能的
D . 饭熟后闻到饭香是因为分子在不停地做无规则运动
D
长风破浪会有时，
直挂云帆济沧海。
Thanks!
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