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第一章· 分子动理论与内能
第2节 内能与热量
教科版九年级物理上册
冬天很冷，怎样使自己变暖和呢？有的同学说烤火，有的同学说搓搓手、跺跺脚。让学生相互搓手说一下感觉。物体的内能与物体温度有关，物体温度发生变化，内能就会发生变化，那么什么是内能？如何改变物体的内能？
想想议议：
(1)什么叫内能？
(2)内能与那些因素有关？
(3)什么是热量？热量和内能有什么区别和联系？
学习目标
1．了解内能的概念，知道内能与物体温度的关系。
2．知道热传递的过程中，物体吸收热量，温度升高；放出热量，温度降低，内能发生改变。
3．了解热量的概念，热量的单位是焦耳。
4．知道做功可以使物体内能增加或减少的一些实例。
　　自古以来，人们就在不断地寻找与热有关的某种能量。
　　“热”是一种能量吗？它能做功吗？
能量是物体对外做功的本领。
1．分子具有动能和势能
　　构成体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。物体内部的每一个分子都在运动，都受分子作用力，但每单个分子的动能和势能，不是物体的内能。
　　分子间与足球和两个孩子是否有相似之处？
一、物体的内能
　　内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关，物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动，是否被举高，这只能影响钢球的机械能，并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。
　　机械能与整个物体的机械运动情况有关，机械能可以为零。内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。
　　冰山有内能吗？
　　因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。（内能不为零）
影响内能的因素：质量、温度、状态、种类。
二、物体内能的改变
想一想
　　1．一个物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增大。
　　2．改变物体内能的方法
想一想
物体内能的改变
　　你怎样让一段50 cm的铁丝温度升高呢？
　　1．用火焰加热　　　2. 太阳晒
　　3. 用手搓　　　　　4. 用手焐
　　5. 在地上摩擦　　　6. 用锤子不断敲击
　　7. 反复弯折　　　　8. ……
　　将这些方法分两类，说说你分类的原则是什么？
使铁丝温度升高
1．用火烧
2．太阳晒
4．用手焐
3．用手搓
5．在地上摩擦
6．用锤敲
7．反复弯折
用温度更高的物体使铁丝温度升高
温度升高的过程，往往伴随着运动
热传递
做功
改变物体内能的方法
　　（1）热传递可以改变内能
发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。
在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
　　热传递可以改变内能
物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。
吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。
热传递的实质：
内能从一个物体转移到另一个物体。
（内能从高温物体转移到低温物体，且不可逆。）
（热传递的条件：有温度差）
热传递的分类：热传导、热对流、热辐射。
　　做功可以改变内能
实验观察1
实验观察2
结论：
　　1.对物体做功，内能增加，温度升高。
　　2.物体对外做功，内能减少，温度降低。
　　做功可以改变内能
做功改变内能的实质：
　　机械能与内能的相互转化。
解释现象
（1）热值的定义
　　某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。q = Q/m
（2）物理意义
　　热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（3）国际单位
　　固液体燃料：焦每千克；符号：J/kg。
　　气体燃料：焦每立方米；符号：J/m3。
三、燃烧：放出热量
燃料完全燃烧放热的计算公式
（1）酒精的热值是3.0×107 J/kg，它的物理意义是什么？
1 kg的酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107 J
（2）2 kg的酒精完全燃烧放出的热量是多少焦？
3.0×107 J/kg×2 kg =6.0×107 J
归纳总结
（1）固体或液体燃料完全燃烧放热的计算公式：Q = qm
其中 q表示热值，单位是J/kg。 m表示质量，单位是kg。
（2）气体燃料完全燃烧放热的计算公式：Q = qV
其中q表示热值，单位是J/m3。 V表示体积，单位是m3。
【算一算】
某个家庭预计每月使用天然气4 m3，这些天然气完全燃烧放出多少热量？相当于多少kg干木柴完全燃烧放出的热量？（天然气热值为7.5×107 J/m3，干木柴热值为107 J/kg）
解：Q = q气V气=7.5×107 J/m3 ×4 m3=3×108 J；
温度、热量和内能的联系与区别
（1）温度：表示物体的冷热程度，是一个状态量，只能说一个物体的温度是多少。
温度升高
内能增加
不一定吸热，如：摩擦生热
（2）热量：是一个过程量只能用“吸收”或“放出”描述。
吸收热量
不一定升温，如：晶体熔化
内能不一定增加，如吸收的热量全部对外做功，内能可能不变。
（3）内能：是一个状态量只能说“具有”、“增加”或“减少”。
内能增加
不一定升温，如：晶体熔化
不一定吸热，如：摩擦生热
1．有关内能大小的说法正确的是(　　)
A．0 ℃的冰的内能比0 ℃水的内能小
B．0 ℃的冰内能为0 J
C．0 ℃的冰全部熔化成0 ℃的水，内能增大
D．高温物体一定比低温物体内能大
C
2．下列说法中正确的是(　　)
A．静止在地面上的冰块无内能
B．空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多
C．动能大的物体内能一定大
D．自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能
D
3．关于温度、内能和热量，下列说法正确的是(　　)
A．物体的内能越多，放热一定越多
B．温度相同的物体，其内能一定相等
C．物体的内能增加，一定要吸收热量
D．晶体熔化时温度不变，其内能一定增加
D
课堂小结
　
第1节　内能和热量
构成物体的所有分子其热运动的动能与分子势能的总和。
1．改变内能有两种方式：做功和热传递。
2．热量的概念。
3．物体克服摩擦做功引起物体内能增加，同时消耗机械
能，这是机械能转化为内能的过程。
4．物体对外做功，内能减小，这是内能转化为机械能的
过程。
5．做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
完成配套课后练习。

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