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第十三章 内能
第3节 内能
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.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些实例。
装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里？
瓶塞会跳，说明瓶塞跳起的过程中做了功，而功又是能量转化的量度。
运动的汽车具有动能
运动的分子也具有动能，叫做分子动能。
动能、势能统称为机械能
类比
类比
互相吸引或排斥的分子也具有势能，叫做分子势能。
被压缩和拉伸的弹簧具有弹性势能
？
知识点一：内能
动能
势能
分子动能
分子势能
机械能
内能
1.内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。
2.单位：焦耳，符号J
0 ℃ 的冰块有内能吗？
A、有 B、没有
当物体达到绝对零度时，分子停止热运动，物体的内能为0
-273.15 ℃
理想的状态，物体不可能达到
由于一切物体都是由分子构成的，分子在永不停息地做无规则的运动，所以一切物体在任何情况下都具有内能。
√
一切物体都具有内能吗？
（1）与温度有关：同一物体，温度越高，分子运动越剧烈，内能越大；反之，内能越小。
物体的温度
物体的质量
物体的状态
（2）与质量有关：温度一定时，物体的质量越大，分子数目越大，它具有的内能越大。
（3）与状态有关：同一物质，状态不同时，具有的内能也不同。
内能
构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
物体的内能与什么因素有关？
寒冷的冬天，人们可以借助其他温度较高的物体使双手暖和起来。如：热水袋、热水杯、暖气片、哈气等。这些都是通过什么方式改变双手内能的？
热传递
知识点二：热传递和内能的改变
1. 热传递：热量从高温物体传递给低温物体的过程。此过程中低温物体温度升高，高温物体温度降低。
2.热传递的条件：
物体之间有温度差。
热传递可以改变物体的内能。
热量
高温物体
低温物体
内能减少
内能增加
4.热传递的实质：能量的转移。
5.热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。
符号：Q 单位：焦耳 (J)
(能量的形式并没有发生改变)
3.热传递的方向：
能量从高温物体传向低温物体，或从同一物体的高温部分传向低温部分。
注：热量是一个过程量，不是状态量。 不能说“具有”或“含有”，可以表述为“吸收”或“放出”等.
电热毯
地暖
烤肉
火锅
生活中还有哪些关于热传递的实例呢？
烧水
冰敷
降温
晒太阳
寒冷的冬天，除了前面几种热传递的方法外，人们也会通过搓手取暖，这又是什么原理呢？
知识点三：做功和内能的改变
做功改变空气的内能
1.如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。
实验现象：硝化棉会燃烧。
外界对气体做功
气体的内能增加，温度升高
达到硝化棉的燃点
硝化棉燃烧
外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高。
2.如图所示，在烧瓶内盛少量水，并盖紧瓶塞。向瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察瓶内的变化。
实验现象：塞子跳起，瓶口出现白雾。
瓶内气体膨胀对外做功
气体内能减小，温度降低
瓶内水蒸气液化成小水滴
瓶内出现白雾
物体对外做功，物体的内能减小，温度降低。
总结：做功也可以改变物体的内能。
搓手时克服摩擦做功， 将机械能转化为内能， 双手的内能增加，温度升高， 从而达到取暖的效果。
请你解释搓手取暖的原理。
用砂轮打磨金属，火花四溅
流星划过天际，发光发热
钻木取火
摩擦生热
克服摩擦做功
你还知道哪些做功改变物体内能的例子呢？
玩滑梯下滑时，臀部发热
瓶内水蒸气推动瓶塞做功，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，瓶塞跳起。
释疑：现在你能解释，推动瓶塞的能量来自哪里？是什么能量转化成瓶塞的机械能吗？
知识点四：温度、热量、内能的区别与联系
温 度 热 量 内 能
定义 物体的冷热程度 物体在热传递过程中传递能量的多少 物体中所有分子的分子动能和分子势能的总和
状态 状态量 过程量 状态量
单位 ℃ J J
表述 “降低、升高”等 “吸收、放出”等 “有、具有、增加、减少”等
要吸收热量
内能 增加
1. 通常情况下，一个物体的温度升高
一定
不一定
摩擦生热
做功也可以使物体内能增大，温度升高
钻木取火
要吸收热量
2. 物体的内能增加
晶体熔化
水沸腾
不一定
温度 升高
不一定
做功也可以使物体内能增大
3. 物体吸收热量
不一定
温度 升高
不一定
内能 增加
晶体熔化、水沸腾
若物体吸收的热量全部对外做功，内能可能不变；
若物体一边吸收热量一边对外做功，且吸收的热量 ＜ 对外做功消耗的内能，内能减小.
若物体只吸热不做功，内能增加；
做功和内能的改变：能量的转化
热传递和内能的改变
内能
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和
一切物体都具有内能
影响因素：种类、质量、温度、状态等
内能
条件：物体之间有温度差。
方向：能量从高温物体传向低温物体，或从同一物体的高温部分传向低温部分。
实质：能量的转移
1. 下列四幅图中关于内能的说法正确的是( )
A. 图甲中运动的篮球只有机械能没有内能
B. 图乙中被拉开的橡皮绳的分子间具有分子势能
C. 图丙中冰山的温度很低，所以不具有内能
D. 图丁中铁块化为铁水后含有的内能减小
B
2.新材料为人们带来了“神奇”的55 ℃恒温水杯．这种水杯在夹层中有一种传热材料，把沸水倒入恒温水杯中，传热材料快速吸收沸水热量并贮存起来，使水温快速降到55 ℃左右；当水温低于55 ℃时，传热材料缓慢释放热量，水温保持基本不变．则( )
A. 在快速降温过程中，传热材料吸热内能减少
B. 在快速降温过程中，水放热内能减少
C. 在温度保持不变时间内，传热材料放热内能增加
D. 在温度保持不变时间内，水吸热内能增加
B
3.如图是古人锻造铁器的过程，关于改变物体内能的方式，下列说法正确的是（ ）
A.加热和锻打属于热传递，淬火属于做功
B.加热属于热传递，锻打和淬火属于做功
C.加热和淬火属于热传递，锻打属于做功
D.加热和淬火属于做功，锻打属于热传递
C

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