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第十三章 内能与热机
第一节 物体的内能
新课导入
火箭一飞冲天的能量是从哪里来的呢？
学习目标
1、掌握内能的定义及其与机械能的区别。
2、理解内能的影响因素。
3、掌握改变内能的两种途径，并会正确区分。
4、掌握热量的内涵，并知道热量、温度和内能之间的关系。
一、物体的内能
课堂探究
1、 叫动能；
叫重力势能；
叫弹性势能。
2、分子动理论的基本内容：①物质由 组成；
②分子不停的在做 运动；③分子间存在相互作用的 。
3、分子的无规则运动的快慢与温度有关，温度越 ，分子运动越 。
运动的物体具有的能
物体由于被举高而具有的能量
发生弹性形变的物体具有的能
分子
无规则
力
高
剧烈
知识回顾
观察对比:
运动着的篮球具有动能
运动着的分子呢
想一想
结论:运动着的分子也有动能。
我在动,也有动能噢！
分子做无规则运动而具有的能叫做分子动能。
分子动能
分子势能
分子间存在相互作用力且有间隔；具有分子势能。
石块由于地球吸引而下落
石块因为和地球互相吸引具有势能
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。
1. 定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和。
内能 = 所有分子动能 +所有 分子势能
3. 单位：焦耳（J），各种形式能量的单位均为焦耳。
注：内能是指物体的内能，是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，是一个宏观量，单纯考虑一个分子的内能没有意义。
质量 温度 状态
2. 影响因素：
4. 一切物体在任何情况下都具有内能。
内能
内能
机械能
定义
影响因素
研究对象
存在条件
构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能总和
物体的温度、质量、状态
物体所具有的势能（重力势能和弹性势能）及动能总和
物体的质量、速度、高度、
材料和弹性形变的程度
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物质
永远存在
物体在运动时，被举高时，发生弹性形变时。
联系
1. 一切物体均具有内能。具有机械能的物体同时一定具有内能，但具有内能的物体不一定具有机械能。
2. 物体的内能和机械能之间可以相互转化。
区
别
内能与机械能的比较
例 题
判断下列说法是否正确
一个物体温度升高，内能增加（ ）
温度越高的物体，内能越多（ ）
20℃的水一定比80℃的水内能小（ ）
0℃的物体的内能也为0（　 ）
放在地面上静止的物体，它不具有任何形式的能（ ）
任何物体在任何情况下内能都不为0（ ）
√
×
×
×
×
√
D
下列有关物体内能的说法中，正确的是（　　）
A．0℃的物体没有内能
B．内能是构成物体的所有分子做无规则运动的动能的总和
C．内能是物体具有的动能和势能的总和
D．一切物体都有内能
例 题
二、改变物体内能的两种途径
（一）做功可以改变内能
为什么冬天人们常搓手？
下滑时臀部有什么感觉
想一想，下面两种情况是通过什么途径改变内能的呢？
课堂探究
配有活塞的厚玻璃管筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。
实验现象：棉花燃烧。
迅速向下压活塞，空气的内能增大，达到棉花燃点而燃烧这是通过做功的方式改变物体的内能。
改变物体内能的两种途径
实质：不同形式的能之间的转化。
反复弯折的铁丝温度升高，内能增大。铁丝内能增大的原因是人对铁丝做了功，由机械能能转化为内能。
做功可以改变物体的内能。
结论：
改变物体内能的两种途径
改变物体内能的两种途径
（二）热传递可以改变内能
铁锅热得烫手
暖风机开了，房间温度升高
棉被被晒得热乎乎的
热传递改变内能的三种方式：传导、对流、辐射。
热传递：温度不同的物体互相接触时，低温物体温度升高，高温物体温低降低的过程。
热传递改变内能
A.物体吸热
内能增加
B.物体放热
温度升高
温度降低
内能减少
讨论:热传递改变内能的实质是什么
高温物体
低温物体
转移到
(不同物体之间)
高温部分
低温部分
(同一物体之间)
热传递改变内能
热传导时，物体内各部分物质不发生移动。例如：铁锅放在火上被加热。
对流时，物体内各部分物质之间会流动，对流主要发生在气体或液体中。
例如：水被加热时。
热辐射时不需要介质，例如太阳的光和热就是通过热辐射的方式传到地球的。
热传递的三种方式
热传递时通过热传导、对流和热辐射三种方式进行的。大家讨论：在大自然或日常生活中，分别有哪些热传递是通过热传导、对流或热辐射进行的？
晒太阳、烤火取暖属于热辐射；
炒菜时锅放在火上加热属于热传导；
烧开水时，主要是通过对流的方式使上面的水变热的。
热传递的三种方式
例 题
1、如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（　　）
A．酒精燃烧时将内能转化为化学能
B．试管内的水的内能因为热传递而增加
C．该实验中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
D．水蒸气对外做功，内能减少，在试管口汽化成小水滴
B
例 题
2、如图所示为粉尘爆炸的实验装置。用打气筒向玻璃容器内打气吹散面粉,瞬间发生爆炸,软橡胶片被冲飞,蜡烛熄灭。
(1)爆炸时,气体内能减少,这是因为气体对外　　　　。
(2)迅速用手摸一下玻璃瓶,玻璃瓶壁较热,这是因为气体和玻璃瓶间发生了　　　　。
做功
热传递
三、热量
定义：物理学中,把物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量,用符号Q 表示。单位：焦耳,即焦(J）。
注意:
(1)热量是过程量, 不能说物体具有或含有多少热量, 只能说“吸收”或 “放出” 多少热量。
(2)温差是条件, 传递的是热量。
热量
温度：表示物体冷热程度的物理量，它是大量分子的集体表现。
内能：物体内部所有分子动能与分子势能的总和，与物体的温度有关，同一物体，温度越高，内能越大。
热量：在热传递过程中，物体内能的改变量。它是一个过程量，而内能是一个状态量。
温度、内能、热量
内能、温度、热量之间的联系
内能和温度
物体内能增大，温度不一定升高（晶体熔化或液体沸腾，内能增大温度不变）；
但物体温度升高内能一定增大（温度升高分子热运动加快，分子动能变大）。
内能和热量
物体内能增大，不一定吸收热量（有可能外界对物体做了功），
物体吸收热量内能，不一定增大，
（改变物体内能的方式有做功和热传递，热传递传递的就是热量）。
温度和热量
物体温度升高不一定吸收热量（有可能是外界对物体做功了），
物体吸收热量温度不一定升高（例如晶体熔化）。
温度 热量 内能
区 别 概念
量的性质
表述
单位
联系 物体吸热，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；
物体放热，内能会减少，温度不一定降低，如晶体凝固。
宏观：表示物体的冷热程度；
微观：反应物体中大量分子
无规则运动的剧烈程度。
在热传递的过程中，传递能量的多少
构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和
状态量
过程量
状态量
用“降低”、“升高”、“降低到”、“升高到”、“是”等表述
用“放出”或“吸收”等表述
用“有”、“具有”、“改变”
、“增加”、“减少”等表述
摄氏度（℃）
焦耳（J）
焦耳（J）
温度、热量与内能的比较
例 题
1、关于温度、热量、内能的关系，下列说法正确 的是( )
A、温度高的物体一定比温度低的物体内能大。
B、温度高的物体一定比温度低的物体热量大。
C、物体的温度升高，其内能一定增加。
D、物体的温度升高，一定是从外界吸收了热量。
C
例 题
2、热水和冷水混合时,不计热量损失,下列说法正确的是 (　　)
A.热水降低的温度一定等于冷水升高的温度
B.热水初温高,它降低的温度一定多
C.热水放出的热量一定等于冷水吸收的热量
D.冷水初温低,它吸收的热量一定多
C
课堂小结
内能
所有分子动能与所有分子势能总和
热传递
做功
热量：传递内能的多少
改变物体内能的方式

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