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第2节
内能
第十三章
内能
一、预习指南
动能
势能
温度
温度
增加
任何
焦耳
J
做功
热传递
等效
二、情景导入
二、情景导入
钻木取火是一个了不起的发明。从那时起，人们的生存环境就有了很大的改善。现在我们虽然不需要钻木取火，但摩擦生热的事例我们经常见到。如图所示，工人师傅正在切割钢材，切割机与钢材剧烈摩擦产生了绚丽的火花。
高温的火花是一种什么能量？这种能量又是从哪里来的呢？
知识点一：内能
【问题一】运动的物体具有
能；而构成物质的每一个分子都在不停地做无规则运动，所以运动的分子也具有
能。
弹簧受到拉伸或压缩时发生形变，从而使弹簧具有
能；而构成物质的分子之间也存在引力或斥力，因此分子间还存在
能。
物体所具有的动能与势能的总和叫
。构成物体的分子热运动的动能与分子势能总和叫
。
对比机械运动与分子热运动思考下列问题：
动
分子动
势
分子势
机械能
内能
知识点一：内能
思维导析：我们知道，物质是由
构成的，固态的冰块是由分子按一定的稳定结构有规律地排列形成的晶体结构，由
现象可知，一切物质的分子不停地做着
的运动，运动着的分子具有
，0℃的冰块也不例外。由于水分子的晶体排列形成稳定结构，分子之间有相互作用力，因而水分子之间还具有
能。而内能是物体内部所有分子热运动的
能和势能的
，所以0℃的冰也具有内能。
【问题二】小组讨论0℃的冰块有没有内能？
分子
扩散
无规则
动能
势
动
总和
【问题三】内能与机械能有什么区别？
答：一般来说：机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。
知识点一：内能
【问题四】回顾一下影响机械能的因素。
想一想：内能受什么因素影响？
答：内能包括分子热运动具有的动能与分子间由于作用力而具有的势能两部分。温度越高，分子运动得越快，分子热运动的动能就越大；分子间的作用力也越大，分子间的势能越大。所以内能与温度有关。另外物体的质量越大，所含物质越大，则其内部的分子数目越多，所有分子的动能与势能总和越大，故内能还与物体质量有关。
1、物体内所有分子热运动的
和分子
的总和叫
。
2、内能的大小与温度和物体质量有关。
动能
势能
内能
知识点一：内能
知识点一：内能
对比
知识点一：内能
热运动
相互
机械运动
作用
情况
机械能
内能
知识点二：物体内能的改变
小组交流讨论，回答下列问题：
怎样才能使一根铁丝温度升高？看看谁的办法多。
知识点二：物体内能的改变
教师点拨
1、改变物体的内能的方式有两种：热传递和做功。
2、热传递的条件：物体之间存在着温度差。
3、热量：在热传递的过程中，传递内能的多少叫做热量。
①热量的单位：功和热量可以用来度量物体内能的改变，所用的单位相同，功的单位是焦耳，内能的单位是焦耳，热量的单位也是焦耳，用符号“J”表示。
②热量的表达方式：只能用“吸收热量”和“放出热量”两种方式表达。
知识点二：物体内能的改变
请各小组合作探究教材图，思考以下问题：
1、空气被压缩，棉花为什么会燃烧？空气的内能如何改变？用什么途径改变的？
答：压缩空气，对空气做功，使空气内能增加，温度升高，使棉花燃烧；空气的内能增加；通过做功途径。
视频
知识点二：物体内能的改变
请各小组合作探究教材图，思考以下问题：
2、给装有一些水的大口玻璃瓶打气时，塞子为什么会跳出？瓶口的白雾说明了什么？此时空气内能如何变化？说明了什么？
答：瓶内气体对塞子做功，塞子从瓶口跳出。瓶口的白雾说明瓶内气体对塞子做功时，温度降低：空气内能减小：说明物体对外做功，内能减小。
视频
知识点二：物体内能的改变
1、改变物体内能的方式有两种：
和
，且在改变物体的内能上等效的。
2、在热传递过程中，高温物体
热量，温度
，内能
；低温物体
热量，温度
，内能
。
3、对物体做功，物体内能
，温度
，
转化为内能；物体对外做功，此物体内能
，温度
，
能转化为
。
4、内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和，是一个状态，常说“具有内能”；热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，常说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“物体具有或含有热量”。
做功
热传递
放出
降低
减少
吸引
升高
增加
增加
升高
机械能
减少
降低
内
机械能
知识点二：物体内能的改变
3.在热传递过程中，传递能量的多少叫做
。
温度不同的两个物体相互接触
，
高温物体内能
，低温物体内能
；对物体做功时，物体内能会
，物体对外做功时，物体内能会
（填“增加”“不变”或“减少”）。
热量
减少
增加
增加
减少
知识点二：物体内能的改变
热传递
做功
点点对接
物体的内能
【例1】下列说法中正确的是
（
）
A、静止在地面上的冰块无内能
B、空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多
C、动能大的物体内能一定大
D、自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能
【解析】一切物体均有内能，静止在地面上的冰块也有内能。动能和内能是两种不同形式的能量，所以动能大的物体内能不一定大，空中飞行的飞机不一定比地面上静止的火车内能大。
【答案】B
【点拨】（1）内能不以单个分子为研究对象，它指的是大量分子由于热运动而共同具有的总能量；
（2）由于分子的热运动永不停息，所以一切物体在任何情况下总具有内能；
（3）温度不是决定物体内能大小的唯一因素，当物体的质量（或物体所含的分子数目）发生变化时，内能会随之变化；当物体的体积或状态发生变化时，分子间的距离发生了变化，引起分子间作用力发生变化，从而引起分子势能发生变化，所以内能也发生了变化。
点点对接
物体的内能
【
例2】（江苏中考）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（
）
A、物体的内能越多，放热一定越多
B、温度相同的物体，其内能一定相等
C、物体的内能增加，一定要吸收热量
D、晶体熔化时温度不变，其内能一定增加
【解析】热量是热传递过程中内能的改变量，物体的内能虽多，但在放热过程中，内能的改变量很小，那么物体放出的热量就很少，故A选项错误；
影响物体内能大小的因素有温度、质量、状态等，同种物质组成的物体，温度相同，质量越大，它的内能就越大，故B选项错误；
改变物体内能的方式有做功和热传递，做功和热传递在改变物体内能上是等效的，如果物体的内能增加，则可能是外界对物体做了功，也可能是发生了热传递，故C选项错误；
晶体在熔化过程中，虽然温度不变，但要吸收热量，因此晶体的熔化过程内能一定增加，故D选项正确。
【答案】D
热传递
增大
D
40℃
50℃
20℃
热奶
温水
热奶
图片
本节学习了关于内能的定义及影响其大小的因素，知道了一切物体都有内能，同一物体温度越高，内能越大，还探究了做功和热传递都可以改变内能，温度不同的物体相互接触时发生热传递，高温物体内能减少，低温物体内能增加。物体对外做功，物体自身内能会减少，对物体做功，物体内能会增加。
课堂小结

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