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第十三章 内能与热机
13.1 物体的内能
自古以来，人们就在不断地
寻找与热有关的某种能量。
情景引入：观察
空中飞行的足球具有动能
不停地做无规则运动的分子也具有动能
地球和物体相互吸引具有势能
分子间相互吸引也具有势能
运动着的篮球具有动能
不停地做热运动的分子也具有动能吗？
物质分子
分子也有动能
由于分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能。
分子动能
一、物体的内能
石 块 和 地 球 互 相 吸 引 具 有 势 能
互 相 吸 引 的 分 子 也 有 势 能 吗
结 论 ： 互 相 吸 引 的 分 子 也 具 有 势 能
石 块 由 于 地 球 吸 引 而 下 落
地球
分子势能-分子引力而具有的势能
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。
讨论：互相排斥的分子之间有没有势能呢？
互相排斥的分子也具有势能。
结论：
由于分子间存在着相互作用力（引力和斥力），并有间隔，而具有的能叫做分子势能。
分子势能-分子斥力而具有的势能
焦耳，简称焦，用字母J表示。
单位
一切物体都具有内能
因为分子在永不停息地做无规则运动
理解
在物理学中，我们把物体内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。
内能：
两点说明：
1、内能是指微观世界中的分子的动能与势能的总和，与宏观世界中物体的机械能（动能、势能）是有区别的。
静止在水平面上一块砖，没有动能，势能也为零，所以它也没有内能。这句话对吗？
2、物体的内能会为零吗？
因为物体的分子永远是在运动着的，分子之间的相互作用总是存在的，因此物体的内能不会为零，任何物体在任何时候都有内能。
内能影响因素—温度
温度越高
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
这个物体的内能也就增加
分子的无规则运动就越剧烈
分子动能就越大.
物理学中把分子的这种无规则运动又叫分子热运动，如果物体的体积变化不大，
同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大；
同一物体，温度越低，分子热运动越缓慢，内能越小。
>>
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>>
内能的大小与多个因素有关，仅由某一个因素的大小无法判断物体内能的大小。如质量大的物体内能不一定大，温度高的物体内能也不一定大。
温度
质量
物质的种类
物质的状态
内能影响因素—汇总
温度
分子动能
分子势能
分子势能
分子无规则运动的剧烈程度
体积和状态
物质的种类
质量
分子间的作用力
分子间的距离
分子动能和分子势能
分子个数
影响内能大小的因素分析
例1.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.内能是物体内部一部分分子做无规则运动所具有的能
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
D
典例赏析
例2.关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A.物体的质量越大，内能越小
B.物体举得越高，内能越大
C.物体运动得越快，内能越大
D.物体温度越高，内能越大
D
　　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，说说你分类的依据是什么？
二、改变内能的两种途径
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
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
1.定义：热传递是热量自发的从高温物体传到低温物体或从物
体的高温部分传到低温部分的过程。
2.过程：高温物体→放出热量→内能减小→温度降低；
低温物体→吸收热量→内能增大→温度升高
3.结果：温度相同，热传递停止
4.条件：存在温度差
5.方向：高温→低温
1. 热传递
6.热传递的本质：能量从高温物体转移到低温物体。
7.热传递的特点：
（1）是一个自发的过程，而且方向具有不可逆性，传递过程中能量的形式没有发生变化（内能）。
（2）处于热平衡状态时，热传递就停止。
（3）高温物体释放的热量等于低温物体吸收的热量。即：Q吸=Q放
热传递
热传导
热对流
热辐射
热传递的三种方式:
物体各部分物质不发生移动
气体或液体之间的流动
不需要介质
　　除了热传递外，还有什么途径可以改变物体的内能？
冬天经常搓手
从滑梯上滑下，裤子会发烫
2、做功
观察实验
（1）描述实验现象。
（2）实验中硝化棉的作用是什么？
（3）实验中谁对谁做功？
空气被压缩时内能增大
演示实验
演示实验
现象：你看到 ；
答:筒内空气的温度升高了
棉絮燃烧起来了
分析：
筒内空气内能增大了
答：活塞对空气做了功,使空气的内能增加.
2、筒内空气增加的内能从何而来？
棉絮燃烧
活塞对空气做功
空气的内能增大
空气的温度升高
达到棉絮的着火点
机械能转化为内能
３、能量是如何转化？
1、这个现象说明了什么
结论:
1、做功可以改变物体的内能；
2、机械能可以转化为内能。
做功改变内能的实质：机械能与内能的相互转化。　　
想一想：如果物体对外做功，能量是怎样转化的？
内能可以转化为机械能。
做功和热传递的对比
功是能量转化的量度，做了多少功，就有多少能量发生转化。
热量是能量转移的量度，吸（放）多少热量，就有多少能量发生转移。
三、热量
①热量是内能转移多少的量度，是一个过程量，可以用“吸收”或“放出”来表述而不能用“具有”或“含有”"来表述。
②物体放出了多少热量，内能就减少多少；物体吸收了多少热量，内能就增加多少。但要注意，内能减少或增加并不只与放出或吸收热量有关：做功也在以改变物体的内能。
③热量的多少与物体能量（内能）的多少、物体温度的高低没有关系。
热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。
一个物体的温度即使很高，也不能说它含有的热量多。
热量定义：在热传递过程中，内能传递的多少叫做热量，通常用字母Q表示，热量的单位是焦耳。
温度、热量、内能的区别 和联系
（1）区别：
① 热量是过程量，离开了热传递，热量无意义；温度、内能是状态量；
②表述区别：
温度只能说“是、降低、升高”
内能只能说“有、具有、改变”
热量只能说“吸收、放出”
③单位区别
概念辨析
（2）温度、热量、内能的联系
①温度升高，内能增加，但不一定吸收热量（如摩擦生热）；
②吸收热量，温度不一定升高（如熔化、沸腾），内能不一定增加（吸热的同时可能正在对外做功）；
③内能增加，温度不一定升高（如熔化、沸腾）．也不一定吸收热量（如摩擦生热,做功12.4会学）。
1、热传递时，能量从温度高的物体向温度低的物体传递
2、热传递时，能量从内能多的物体向内能少的物体传递
3、热传递时，温度从温度高的物体向温度低的物体传递
4、当两个物体的内能相同时，它们之间就不能发生热传递了
5、当两个物体的温度相同时，它们之间就不发生热传递了
请判断下列各说法是否正确？
（√）
（×）
（×）
（×）
（√）
练一练
概念练习：请将下列“热”字的含义填入空内：
(1)今天天气很热的“热”指的是____________．
(2)物体吸热升温的“热”指的是____________．
(3)摩擦生热的“热”指的是____________．
(4)热传递的“热”指的是____________．
温度
热量
内能
热量
概念练习：物体在热传递过程中转移的能量叫作_____，符号为_____，单位为________．热传递过程中，若物体吸收了热量，则它的内能将________；若物体放出了热量，则它的内能将________．
减少
热量
Q
焦耳(J)
增加
概念练习：热量是在热传递过程中才出现的物理量，它是个过程量．对于一个物体，只能说“______热量”或“______热量”，绝对不能说“具有热量”或者“含有热量”．物体吸收热量，内能会______；物体放出热量，内能会_____．
减少
吸收
放出
增加
1、物体内所有_________和_________的总和叫作物体的内能．一切物体都具有内能．内能和机械能是两种________(选填“相同”或“不同”)形式的能量，_______是和物体内部微观有关的能量，_______是和宏观物体机械运动有关的能量．
机械能
分子动能
分子势能
不同
内能
课堂练习
2、下列说法中正确的是( )
A.物体运动速度越大,分子动能的总和越大
B.物体运动速度越大,物体的动能越大,分子动能的总和也越大
C.静止的物体没有动能,也没有内能
D.静止的物体没有动能,但是具有内能
D
3、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A、物体的温度越高，所含热量越多
B、温度高的物体，内能一定大
C、0℃的冰块，内能一定为零
D、温度相同的两物体间不会发生热传递
D
4、以下说法中正确的是　 （ ） 　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．温度高的物体比温度低的物体含有的内能多
B．温度从高温物体向低温物体传递
C．能量从高温物体向低温物体传递
D．能量从能量多的物体向能量少的物体传递
C
5、关于物体内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体内分子运动越剧烈，内能不变
B．物体的温度升高，内能增加
C．物体的温度升高，一定是物体吸收了热量
D．物体的速度越大，它的内能也越大
B
6、用锤子反复击打铁块，铁块的温度升高，针对此现象下列说法正确的是(　　)
A．铁块被击打前分子是静止的
B．击打时锤子将温度传给铁块
C．击打时锤子的内能转化为铁块的机械能
D．铁块温度升高时内能增加
D
7、两个物体互相接触时没有发生热传递，这是因为它们具有相同的（ ）
Ａ．比热　Ｂ．热量 Ｃ．温度 Ｄ．内能
8、若一物体放出热量，那么它的温度将 （ ）
A．一定降低 B．一定不变　　
C．可能不变 D．可能升高
C
C
1、内能：
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。
1.任何温度下的物体都具有内能。
2.一个物体的温度越高，内能越大。
2、内能的特点
3、影响内能的因素：
质量、温度、状态（体积）。
内能和机械能是两种不同形式的能。
热传递（热量：传递内能的多少）
做功
4、改变物体内 能的方法
1.外界对物体做功，内能增加。
2.物体对外界做功，内能减小。
课堂小结

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