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第一节 内能及其改变
第十四章 内能与热机
“热”是一种能量吗？
它能做功吗？
自古以来，人们就在不断地寻找与热有关的某种能量。
观察思考
1.物体由于______具有的能叫做动能。
决定动能大小的因素：物体的______和______。
2.物体由于 而具有的能叫做重力势能。
决定重力势能大小的因素：物体的______和_____________ 。
3.物体由于 而具有的能叫做弹性势能。
决定弹性势能大小的因素________________________。
速度
质量
运动
被举高
物体被举高的高度
质量
发生弹性形变
弹性形变的大小
复习旧知
分子动理论的基本内容是什么
物体是由大量的________组成的；分子在永不停息地做无规则_______；分子之间存在着_______________________；分子间存在 _____。
分子
运动
相互作用的引力和斥力
间隙
复习旧知
不停地热运动的分子也具有动能
空中飞行的足球具有动能
一、物体的内能
观察思考
运动着的篮球具有动能。
运动着的分子呢
结论：运动着的分子也具有动能。
分子做无规则运动而具有的能叫做分子动能。
观察思考
弹簧形变时具有势能。
互相吸引或排斥的分子之间有没有势能？
结论：互相吸引或排斥的分子也具有势能。
由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能。
物体内所有分子无规则运动的分子动能与分子势能的总和
称为物体的内能。
分子动能
分子势能
内能=所有分子的动能+所有分子间的势能
定义
国际单位：焦耳，简称焦，用字母 J 表示
炽热的铁水
冰冷的冰块
下面两个物体都具有内能吗
温度很高，分子运动剧烈，它具有内能。
温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有内能。
思考
分子无规则运动的剧烈程度与温度有关，物体的温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大。
物理学中把分子的这种无规则运动又叫做分子的热运动。
如果体积变化不大，同一物体的温度越高，其内能越大；温度越低，其内能越小。
分子的热运动
比较谁的内能大？
50g、0℃的水
50g 40℃的水
100g、0℃的水
50g、0℃的冰
思考
点击下方图片观看视频——内能的概念及影响因素
（1）温度
同一物体，状态不变时，温度越高，物体的内能越大。温度越低，其内能越小。
（2）质量
温度、状态相同的同种物体，物体的质量越大，分子个数越多，物体的内能就越大。
温度
质量
物质的种类
物质的状态
影响内能的大小的因素
（3）物质的状态
同一物体，温度、质量不变时，状态改变，内能改变。例如，冰熔化成水的过程，温度不变，但吸收热量，内能增加。
（4）物质的种类
物体的质量、温度和状态相同，物质的种类不同，内能不同。
温度
质量
物质的种类
物质的状态
影响内能的大小的因素
分子无规则运动越剧烈
这个物体的内能增大
分子动能越大
温度越高
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
亮
谁的内能大
同一物体的温度越高，内能越大；温度越低，内能越小.
思考
内能与机械能的区别与联系
内能 机械能
区别 定义 物体内所有分子，动能和分子间相互作用的势能的总和 物体所具有的动能和势能的总和
影响因素 物体的温度、质量、状态和物质种类 物体的质量、速度、高度（或弹性形变的程度）
研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体
存在条件 永远存在 有一定质量、速度、高度、弹性形变
联系 （1）具有机械能的物体一定具有内能，但是具有内能 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 关于物体的内能,下列说法正确的是(　　)
A.物体运动的速度越大,物体内部分子无规则运动的速度就越大,因而物体的内能就越大
B.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
C.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块不具有内能
D.温度相等的1kg水和100g水内能相同
B
练一练
用火烧
太阳晒
用热水烫
用手搓
在地上摩擦
反复弯折
……
用温度更高的物体使铜丝温度升高
消耗其他能量使铜丝温度升高
热传递
做功
做功和热传递都可以改变物体的内能。
二、改变物体内能的两种途径
怎样让一段铜丝温度升高呢？
思考
点击下方图片观看视频——内能的改变方式
你有过这些体验吗？这是通过什么方式改变了物体的内能？生活中还有哪些现象和这些类似？
观察思考
如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，硝化棉燃烧起来了，这是为什么呢？
因为活塞压缩空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，导致硝化棉燃烧。
实验探究
实验探究
实验设计：玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，塞紧塞子后用气筒往瓶内打气。
实验探究
实验现象及分析：塞子跳起，瓶内出现白雾。其原因是水蒸气对塞子做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴。
⑵物体对外做功
物体本身内能减少
物
体
内
能
增
加
⑴对物体做功
做功可以改变物体的内能
(摩擦生热、压缩气体、敲打物体等）
(气体膨胀 、爆米花）
下面的铁锅、棉被的内能改变了吗？这是通过什么方式改变了物体的内能？生活中还有哪些现象和这些类似？
铁锅热得烫手
棉被被晒得暖呼呼的
观察思考
生活中有哪些例子是利用热传递来改变内能的
太阳能热水器
凸透镜点燃木柴
天然气烧水
思考
热
传
递
的
方
式
热传导：物体内部的物质不发生
转移
对流：物体内部各部分物质之
间会流动（气体或液体）
热辐射：不需要介质
热传递的方向：从高温物体到低温物体。
热传递的结果：物体间温度相等，即没有温度差。
改变物体内能的方式
方式 内能如何变化 能的种类是 否改变 实质
热传递
做功
物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少
不变
内能的转移
对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，本身内能减少
改变
机械能与内能相互转化
热传递和做功改变物体内能是等效的
改变物体内能的两种途径是做功和热传递,如图所示,属于做功改变物体内能的是 (　　)
A
练一练
热量：在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量。
符号：Q
单位：焦耳（J）
说法：热量是个过程量，只能说“吸收”或“放出”，
不能说“含有”或“具有”！
注意：热传递过程传递的是热量，不是温度。
物体吸热 温度升高 内能增加
物体放热 温度降低 内能减少
热量
内能
三、热量
热传递改变内能的实质是什么
转移到
高温部分的内能
低温部分
(同一物体之间)
高温物体的内能
低温物体
(不同物体之间)
思考
温度、内能、热量的对比分析
温度 内能 热量
定义
特点
描述语言
相互联系 在只发生热传递的过程中，三者的改变相互对应：物体吸收热量，则内能增加，温度一般会升高（晶体发生物态变化时温度不变，比如熔化）；放出热量，则内能减少，温度一般会降低（晶体发生物态变化时温度不变，比如凝固）。
物体的冷热程度，是内能大小的宏观表现之一。
物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和。
热传递的过程中，
传递内能的多少。
状态量
状态量
过程量
升高、升高了、
降低、降低了
增大、变大、
减小、变小
吸收、放出
关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是(　　)
A.温度为0℃的物体没有内能
B.物体温度升高,一定是吸收了热量
C.物体吸收了热量,温度可能不变
D.物体内能减少时,一定对外做功
C
练一练
课堂小结
物体的内能
内能及其改变
热量
定义
改变物体内能的两种途径
做功
热传递
定义
单位
影响因素

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