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第一章 内能
第2节 内能和热量 课时1
1.通过实验探究，了解分子运动的快慢与温度的关系。
2.用类比的方法建立内能的概念，了解影响内能大小的因素。
1.分子动理论的内容：
物质是由大量分子组成的；分子在永不停息地做无规则的运动；分子间存在相互作用力。
2.扩散现象说明了什么？
① 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；
② 分子之间存在间隙。
腌咸菜往往要十天半个月后菜才会变咸，而炒菜时加盐几分钟后菜就咸了，这是什么原因？
①准备两杯等质量的冷水和热水；
②同时向两杯中各滴入一滴红墨水；
③观察哪个烧杯中的墨水扩散得快。
实验探究：温度对扩散的影响
宏观现象中包含着许多微观的信息。对扩散现象的探究，可以帮我们了解分子世界中的一些奥秘。
知识点一：温度与热运动
实验现象：
扩散慢
扩散快
分子运动的快慢与温度有关，物体温度越高，扩散越快，说明分子运动越剧烈。
　　温度反映了构成物体的大量分子做无规则运动的剧烈程度，人们常常把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
注
意
一切物质的分子都在不停地做无规则运动，只是运动的程度不同。温度低时，分子的热运动相对缓慢，但并没有停止，不能错误的认为0℃以下物质的分子不再做热运动。
同一物体，温度越高，其内部分子运动越剧烈
人体热谱图显示出人体各部位的温度差异，间接地说明人体不同部位分子热运动情况是不同的
热物体中分子活泼，冷物体中分子安静。太热、太冷都让人觉得不舒服。
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
1.分子动能和分子势能
类 比
运动的篮球具有动能
运动的分子也具有动能
温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大。
分子动能：构成物质的分子在不停地做热运动，运动的分子所具有的动能，叫作分子动能。
运动着的分子呢
知识点二：内能
类 比
弹簧形变时具有势能
分子间相吸引和排斥，分子之间有势能吗？
互相吸引（或排斥）的分子也具有势能
分子势能：由于分子之间存在相互作用的引力和斥力，所以分子也具有势能，这种势能叫作分子势能。
2.内能
（1）定义：
焦耳（J）
（2）单位：
各种形式能量的单位都是焦耳
内能=分子动能+分子势能
（3）对内能的理解：
①内能是指物体的内能，不能说分子具有内能。
②内能具有不可测量性，即不能准确地知道一个物体内能的具体数值，但可以比较两个物体内能的大小。
物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和，叫做物体的内能。
关于冰山内能的对话
我们这里年平均气温是 -25°C，这里的冰山肯定没有内能了。
不会， 物体都是由分子构成的， 冰山中的分子 也在做热运动， 所以冰山也具有内能。
南极是世界上最冷的地方，对小企鹅的对话，你有什么看法？
北极的冰山也有内能
一切物体，不论温度高低，不论是否运动，都具有内能。
静止的石头有内能
炽热的铁水有内能
运动的足球有内能
3.影响内能大小的因素
质量相同，温度不同的两杯水，谁的内能大？
物体温度升高
分子的无规则运动就越_____
分子动能就_____
组成这个物体的所有分子的动能总和_____
这个物体的内能也就_____
剧烈
越大
增加
增加
物体温度降低呢？
同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，内能越大。
温度相同，质量不同的两杯水，谁的内能大？
其他条件相同时，物体的质量越大，分子的个数越多，内能越大
思考
不同种类物质的分子大小、结构不同，在温度、状态、质量相同时，它们的分子动能、分子势能一般都不同，物体的内能一般也不同。
1kg铁
质量相同的冰块和冰水混合物，内能一样吗？
同一物体的物态和体积改变
分子结构发生了改变
分子间的作用力也就发生了改变
导致分子势能发生变化
内能发生变化
物体内能的大小跟物体体积、状态等有关。
内能的大小与什么因素有关？
温度
分子动能
分子无规则运动的剧烈程度
体积和状态
分子间的距离
分子间的作用力
分子势能
质量
分子个数
物质的种类
分子的质量
思考
（1）内能与温度有关，同一物体，温度越高，内能越大，温度越低，内能越少。
（2）内能还与物体的体积（或质量、状态） 有关，同种物质，温度相同时，体积（ 质量）越大，内能越大。
内能的改变会引起物体内部分子的运动及结构的变化，从而引起热膨胀、熔化、凝固、蒸发等各种现象。
在下图所示的过程中，足球具有哪些能量？
机械能为零
动能、
重力势能、
弹性势能
内能
分子动能、
分子势能
内能是不同于机械能的另一种形式的能
静止在水平地面的小汽车具有哪些能量？
动能为零、
重力势能为零
所有分子都在不停地做无规则运动
内能不为零
机械能
内能 机械能
区别 定义
影响因素
研究对象
存在条件
联系
构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
物体的温度、质量、状态、体积、物质种类
整个物体所具有的势能和动能的总和
物体的质量、速度、高度、弹性形变的程度
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物质
①永远存在；②永不为零
①运动、高处、或发生弹性形变；②可以为零
①具有机械能的物体一定具有内能，但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
内能和机械能的区别与联系
分子热运动
引出
分子动能
分子间有作用力
分子势能
引出
定义
构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
影响因素
温度、质量、物质种类、体积、状态等
内能
建立概念
1.下列关于内能的说法中正确的是（ ）
A．静止的物体没有内能
B．0℃以下的物体没有内能
C．内能和机械能是同一种形式的能量
D．内能与物体的温度有关
D
2.下列关于物体的内能和温度关系的说法中，正确的是（ ）
A.物体的内能跟温度有关，物体的内能越大，温度越高
B.物体的内能跟温度有关，物体的温度升高内能增大
C.物体的内能只和温度有关，所以温度高的物体，内能一定大
D.物体的内能只和温度有关，内能大的物体温度一定高
B
×
×
×
√
3.下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是（ ）
A.物体温度升高，一定吸收了热量
B.物体放出热量时，温度一定降低
C.物体温度升高，内能一定增加
D.物体内能增加时，温度一定升高
物体温度升高可能是对物体做了功，也可能是物体吸收了热量.
解析：改变物体内能的方式有做功和热传递，它们在改变物体的内能上是等效的.
C
物体的温度升高，其内部分子的动能增加，所以内能一定增加.(共34张PPT)
第一章 内能
第2节 内能和热量 课时2
1.知道改变内能的两种方式。
2.了解热量的概念。
3.理解热值的概念及物理意义，会计算燃料完全燃烧放出的热量。
观看视频，注意看视频中的瓶塞，发生了什么现象？你们见过这种现象吗？
现象：瓶塞弹起来了
弹起来的瓶塞具有机械能
是谁让瓶塞弹起来的？
瓶内水蒸气推动瓶塞做了功
在这个过程中内能是如何变化的呢？
热水袋
穿棉袄
搓手
烤火
电烤炉
改变内能的方式有哪些呢？
冬天双手感觉很冷，如何让双手暖和起来？
知识点三：改变内能的方式
普通的一根铁丝，我们能通过哪些方法使它的温度升高？（即使它的内能增加）
A.放在太阳下晒 B.在石头上摩擦
C.放在热水中烫 D.放在火上烧
E.用锤子敲 F.放在手中捂
G.用力反复弯折 ……
你能对它们进行分类吗？
思考
使铁丝温度升高
A.放在太阳下晒
C.放在热水中烫
D.放在火上烧
F.放在手中捂
用温度更高的物体使铁丝温度升高
热传递
B.在石头上摩擦
E.用锤子敲
G.用力反复弯折
温度升高的过程，往往伴随着运动
做 功
1.热传递：以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递，叫做热传递。
3.热传递实质：能量的转移。
4.热传递条件
高温物体
低温物体
内能
内能减少
内能增加
温度降低
温度升高
能量
①有温差
②相互接触
改变内能的方式——热传递
5.热传递的方向：
从高温部位传给低温部位
2.热量：在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。
注意：在热传递过程中，传递的是热量，而不是温度
注
意
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。
热量是过程量，不是状态量，可说“放出热量”或“吸收热量”，不能用“具有”或“含有”来表述。
热水
冷水
温度高
温度低
温度降低，内能减少
温度升高，内能增加
能量
发生热传递时，能量一定是从高温物体传向低温物体，而不一定是从具有内能多的物体传向具有内能少的物体。
一滴热水掉入一桶冷水中，发生热传递的方向是怎样的？
对热传递的理解
定义 描述能量从高温物体自发地向低温物体转移的过程
条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在_________
方向 从_______物体传向_______物体
过程 低温物体→______热量→内能______→温度______
高温物体→______热量→内能______→温度______
结果 末温_______
实质 ____________，能量的形式并未发生改变
（传递的是内能，不是温度）
温度差
高温
低温
吸收
增加
升高
放出
减小
降低
相同
内能的转移
在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。
对物体做功
改变内能的方式——做功
迅速下压活塞
_____对筒内_____做功
_______转化为_____
筒内气体内能_____
筒内气体温度_____，达到硝化棉的_____
硝化棉燃烧
活塞
气体
机械能
内能
增加
升高
燃点
分析：
外界压缩气体做功，外界对气体做功，气体内能增加
物体对外做功
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。
向瓶内打气
_________推动_____做功
_____转化为_______
瓶内气体内能_____
瓶内气体温度_____，水蒸气_____为小水滴
瓶塞弹开，瓶内出现“白气”
瓶内气体
活塞
机械能
内能
减少
降低
液化
分析：
气体膨胀对外界做功，内能减少
做功可以改变物体的内能：
内能和机械能之间相互转化
探究归纳
①外界对物体做功
机械能转化为内能
物体的内能增加
②物体对外界做功
内能转化为机械能
物体的内能减少
做功改变内能的实质是什么？
改变物体内能的途径是做功和热传递
特别注意：在分析能量及温度变化的过程中，注意方向。
功、热量和内能有相同的单位，都是焦耳（J）
做功
热传递
等效
热传递 做功
区别 实质
实例
条件
规律
联系
能量的转移
能量的转化
冬天对着手哈气取暖
冬天用力搓手取暖
存在温度差
能量从高温物体传递到低温物体，直到温度相等为止。物体放出热量，内能减少；物体吸收热量，内能增加。
外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少。
热传递和做功都能改变物体的内能，它们在改变物体的内能上是等效的。
做功和热传递的比较
由于内能可以方便地转移或与其他形式的能量相互转化，因此为人类所广泛利用。
在古代，人类学会了钻木取火的方法
通过炼钢炉加热，改变铁的内能，可以使铁熔化
地下蕴藏着丰富的地热资源，世界上大约有20个国家使用地热取暖或发电
温度、热量和内能的辨析
温度 热量 内能
区别 定义
量的性质
表述
单位
宏观上：表示物体的冷热程度
微观上：反应物体中大量分子无规则运动的剧烈程度
在热传递的过程中，传递能量的多少
构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和
状态量
过程量
状态量
“降低”“升高” “降低到”“升高到”等
“放出” “吸收”
“具有” “ 改变”
“增加”“减少”
摄氏度（℃）
焦耳（J）
焦耳（J）
不能用“含有”或“具有”表述
归纳 总结 两个 一定
四个 不一定
①一个物体的内能增加（或减少）时，其温度不一定升高（或降低），如：晶体的熔化（或凝固）过程；
②一个物体的内能增加（或减少）时，其不一定吸收（或放出）热量，如：对物体做功（或物体对外做功）；
③一个物体吸收（或放出）热量时，其温度不一定升高（或降低），如：晶体的熔化（或凝固）过程；
④一个物体的温度升高（或降低）时，不一定是吸收（或放出）热量，如：摩擦生热（或物体对外界做功）。
②物体的温度升高（或降低）时，其内能一定增加（或减少）
①物体吸热（或放热）时，其内能一定增加（或减少）
吸收热量
一定
不一定（物态变化）
不一定
（物态变化）
不一定
（做功）
一定
不一定
（做功）
内能增加
温度升高
秋天的晚上，同学们在野外宿营，围坐在一堆熊熊燃烧的篝火旁，欢笑，歌唱……
在篝火旁，我们为什么会感到温暖？
从微观上看，篝火周围空气分子的热运动变得更剧烈了。
这意味着空气内能增加了，这些能量是从哪里来的呢？
燃料的燃烧！
知识点四：燃烧：放出热量
在现代社会，人类所用的大部分能量仍然来自各种燃料的燃烧。
燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。
化学能 内能
燃烧
形形色色的燃料
气体
固体
液体
煤炭
木材
焦炭
煤油
汽油
酒精
煤气
氢气
天然气
相同质量的不同燃料，燃烧时放出热量相同吗
汽油
柴油
煤油
不同
不同燃料的成分不同，贮存的化学能也不同。因此，相同质量的不同燃料在燃烧时放出的热量是不同的。
如何描述燃料的燃烧特性呢？
热值
（1）定义：把燃料完全燃烧放出的热量Ｑ与燃料质量m的比，叫做这种燃料的热值。
（3）单位： J/kg
J/m3
热值
（q）
（2）公式：
q =
Q
m
根据
可得
Q=mq
q =
Q
V
根据
可得
Q=Vq
知道了热值，就可以很容易地算出一定质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。
（4）公式的意义：
a.同种燃料完全燃烧时放出的热量跟它的质量成正比 。
b.相同质量的不同燃料，在完全燃烧时放出的热量并不相等。
思考：燃料燃烧放出的热量跟什么因素有关？
（1）燃料的质量
（2）燃料的种类
注意：热值是燃料本身的一种性质，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧无关。
一些常见的热值/（107J·kg-1）
1.热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关。不要误以为q与Q成正比，与m成反比。
2.物理意义
q氢 =14.3×107J/kg
表示完全燃烧 lkg氢气将放出14.3×107的热量。
q天然气 =2.7×107J/m3(取中间值)
表示完全燃烧1m3天然气，将放出2.7×107的热量。
请从右表中查出天然气的热值（取中间值），描述它的含义。某家庭使用天然气做饭、洗澡，月消耗33m3，相当与完全燃烧多少千克干木柴？
解析：天然气取q1=3.0×107J/m3，干木柴q2=1.2 ×107J/kg。完全燃烧释放的热量Q=Vq1=33m3 × 3× 107J/m3=9.9 ×108J，
需要干木柴==82.5kg。
内能和热量
热运动
定义：物质内部大量分子的无规则运动
规律：温度越高，分子的无规则运动越剧烈
定义：物体内所有分子的动能和分子间的相互作用的势能的总和
决定因素：温度、分子的多少、物质种类、结构、状态等
做功：能量的转化
热传递：能量的转移
改变内能的方式
定义：在热传递中，转移内能的多少
热值
定义：燃料完全燃烧放出的热量Q与燃烧质量m的比
单位:J/kg
计算公式:Q=mq
内能
热量
1.关于燃料的热值，说法正确的是（ ）
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多
D.燃料完全燃烧时热值大
A
2.酒精热值是3.0×107J/kg，表示的物理意义是（ ）
A. 3.0×107kg酒精的燃烧放出107J的热量
B. 1kg酒精的燃烧放出3.0×107J的热量
C. 1kg酒精的完全燃烧放出3.0×107J的热量
D. 3kg酒精的完全燃烧放出3.0×107J的热量
C
3.下列实例中，通过做功改变物体内能的是（ ）
A.物体放在取暖器旁温度升高
B.反复弯折铁丝，弯折处温度升高
C.食品放入电冰箱后温度降低
D.医生用冰袋给发热的病人降温
B
4.近期煤价节节攀升，少数不法商贩将煤矸石破碎后掺在优质煤中高价销售，客户为了不上当，最恰当的方法是检测下列物理量的中（　　）
A．热值 B．体积 C．温度 D．质量
A
5.发射卫星的火箭用氢做燃料，主要是利用以下哪个因素较大？（　　）
A．体积 B．热值C．温度 D．质量
B

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