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第十章　机械能、内能及其转化
二、内能
1．说出物质结构基本图像的内容。
2．能用物质结构基本图像解释有关热现象。
3．说出内能、热量的概念。
4．认识温度和内能的关系；列举改变内能的方法。
1．分子的无规则运动和分子之间的作用力是本节课的主要内容，在预习时要知道物质是由分子组成的，体会分子的无规则运动和分子之间的作用力；对于分子的运动规律要熟记。预习时间大约10分钟。在预习过程中要认真阅读教材，对于不理解的地方可以在小组内展开讨论交流。
2．学会通过现象发现问题的本质。
　　1．教师在课堂上要注意引导学生观察实验的现象以及由现象发现问题的本质。
2．在做二氧化氮扩散的实验时一定要在通风的环境中，以避免学生受到伤害。
物质结构的基本图像
1．物质是由大量分子组成的
物质是由　分子　或　原子　组成的，如果把分子看成球形的，一般分子的直径大约只有　10－10　m。
分子　
原子　
10－10　
2．分子在不停息地做无规则运动
(1)图10－12说明两种　气体　放在一起，它们可以自发地彼此进入对方；图10－13说明两种　液体　放在一起，它们可以自发地彼此进入对方；图10－14说明两种　固体　放在一起它们也可以自发地彼此进入对方。
气体　
液体　
固体　
(2)两种不同的物质可以自发地彼此进入对方的现象，叫作　扩散　。判断是不是扩散现象的关键是看两种物质彼此进入对方时是不是自发的，比如我们扫地时看到尘土飞扬就不是扩散现象。
(3)由扩散现象我们可以断定　分子是在运动着的　。
扩散　
分子是在运动着的　
(4)像课本图10－15那样，在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的冷水。用滴管分别在两个烧杯中各滴入一滴墨水，哪个烧杯中的墨水扩散得快？说明了什么？
答：　热水中的墨水扩散得快。说明温度越高，分子运动越剧烈。
(5)组成物质的分子处于　永不停息的无规则运动　之中。温度越高，分子的运动越　剧烈　。
永不停息的无规则运动　
剧烈　
(6)我们为什么把分子的运动称为热运动？
答：　因为分子运动快慢与温度有关。
答：　因为分子运动快慢与温度有关。
3．分子之间存在着相互作用力
(1)将两个铅柱(或肥皂)的底面削平、削干净，然后紧紧地压在一起，然后把它们竖直吊起来，你会观察到什么现象？说明了什么？
答：　观察到两铅柱(或肥皂)不会分开，说明它们的分子之间存在引力。
(2)组成物质的分子间的　引　力和　斥　力是同时存在的。处于正常状态的固态物质分子间的引力和斥力　基本平衡　。当物体受到拉伸时，分子间的距离　变大　，分子间　引力　作用更为显著；当物体受到压缩时，分子间的距离　变小　，分子间　斥力　作用更为显著。
引　
斥　
基本平衡　
变大　
引力　
变小　
斥力　
(3)物质结构的基本图像的内容是什么？
答：　常见的物质是由大量的分子组成的，分子都在不停息地做无规则运动，分子间存在着引力和斥力。
答：　常见的物质是由大量的分子组成的，分子都在不停息地
做无规则运动，分子间存在着引力和斥力。
固体、液体和气体的特征
4．为什么固体有一定的体积和形状？
答：　因为固体中分子彼此靠得很近，有规律地紧挨在一起，因此固体具有一定的体积和形状。
5．为什么气体既没有一定的体积，也没有一定的形状？
答：　因为气体分子相距较远，且能自由地沿各个方向运动。因此，气体既没有一定的体积，也没有一定的形状。
6．为什么液体有一定的体积，没有确定的形状？
答：　液体分子只能在一定限度内运动。
7．为什么物体的体积一般会受热膨胀？
答：　物质的分子的运动状态都与温度有关。温度升高，分子的运动变得激烈，分子之间的距离变大，所以物体的体积一般都会膨胀。
物体的内能
1．运动的物体具有　动　能，分子由于热运动而具有的能叫　分子动　能。
2．发生弹性形变的弹簧具有　弹性势　能。分子之间由于存在相互作用力而具有的能叫　分子势　能。
3．物体内所有分子的　分子动　能和　分子势　能的总和叫作物体的内能。
动　
分子动　
弹性势　
分子势　
分子动　
分子势　
观察课本图10－20、图10－21和图10－22，回答下列问题
4．图10－20的实验中硝化棉能够燃烧起来说明了什么？
答：　说明管内空气的温度已升高到硝化棉的燃点。
5．管内空气的温度为什么会升高？
答：　因为管内空气的内能增加了。
6．管内空气的内能为什么会增加？这个过程中发生了怎样的能的转化？
答：　外界对它做了功。活塞的机械能转化为空气的内能。
7．物体吸收或放出热的多少叫　热量　。温度不同的两个物体相互接触时会发生热传递，高温物体　放出　热量，低温物体　吸收　热量，即热传递可以改变物体的　内　能。
热量　
放出　
吸收　
内　
8．在图10－21的实验中，软木塞为什么会飞出去？这个过程中能量的转化形式是怎样的？
　因为水蒸气对软木塞　做了功　。在这个过程中点燃的酒精灯把　热量　传给了水，水的内能　增大　，直至汽化成水蒸气，水蒸气对软木塞　做功　，把它的　内　能转化为软木塞的　机械　能。
做了功　
热量　
增大　
做功　
内　
机械　
9．在图10－22的实验中能的转化又是怎样的？
　汽油的　化学　能转化为高温高压气体的　内　能，气体对橡皮塞做功，把它的　内　能转化为橡皮塞的　机械　能。
10．改变物体的内能有哪些方式？要使一个铁块的温度升高你有哪些办法？
　改变物体内能的方式有　做功　和　热传递　这两种形式。要使一个铁块的温度升高可以对它　锻打　，也可以　放在火上烤　。
化学　
内　
内　
机械　
做功　
热传递　
锻打　
放在火
上烤　
11．对物体做功，物体的内能　增大　；气体膨胀对外做功，温度　降低　，内能　减小　。
增大　
降低　
减小　
用物质结构基本图像解释热现象
探究活动： 在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子。使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，如图甲所示，抽掉玻璃板后，二氧化氮气体会进入到上面装着空气的玻璃瓶中。
小红认为二氧化氮气体进入到上面的瓶子中，不是气体分子的运动造成的，而是由于空气受到重力，在重力的作用下，部分空气会向下运动，挤压底下瓶中的二氧化氮气体，使二氧化氮进入到上面瓶中的，并不能说明气体分子是无规则运动的。请你仅利用如图所示的实验器材，设计一个实验证明小红的观点是错误的。
答：　将装有红棕色二氧化氮气体的玻璃瓶和装有空气的玻璃瓶水平放置，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，抽掉玻璃板后，二氧化氮气体会进入到装有空气的玻璃瓶中。说明气体分子是无规则运动的，小红的观点是错误的。
知道改变内能的方法
1．如图所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外绕几圈，并迅速地来回拉动，一会看到塞子被弹起。
(1)拉动绳子克服摩擦力做功，是将机械能转化为　内　能。
(2)请说出该实验中的某一现象并简述其原因。
现象①　塞子被弹起　；原因：　管内气体膨胀对塞子做功　。
②　管口出现白雾　；原因：　气体膨胀做功，内能减小，温度降低，液化成小液滴　。
内　
塞子被弹起　
管内气体膨胀对塞子做
功　
管口出现白雾　
气体膨胀做功，内能减小，温
度降低，液化成小液滴　
内能的大小与哪些因素有关？是什么关系？
答：　内能和温度有关，同一个物体温度越高，物体的内能越大，内能的大小还和物体内部分子的多少、种类、结构、状态等因素有关。

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