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扬中市八桥中学九年级物理备课组
第十二章 机械能和内能
第7课时 内能及改变内能的方式
【学习目标】
1.了解内能的概念,通过类比的方法,知道任何一个物体都具有内能.
2.能简单描述内能、热量、温度之间的关系.
3.认识热传递和做功是改变物体内能的两种方式,知道做功是机械能与内能的相互转化过程.
【学习过程】
一. 分子动理论
1.物质是由大量的 组成的,分子间存在着 ,分子在永不停息地做
,分子间存在着相互作用的 力和 力。
2.扩散现象:不同物质相互接触彼此进入对方的现象。如“红墨水滴入清水中一会儿整瓶水变红了”,“八月桂花香”,这些都是扩散现象。扩散现象表明了 ,
扩散的快慢与 有关, 越高,扩散越 。
(3)热运动:物体内部_______分子的_______运动。 越高,热运动越快。
二.内能
甲
1.用 法说明问题是探究物理的一种方法。如甲图所示,运动的篮球具有 能,做无规则运动的分子也具有 能;图乙中自由下落的苹果和地球相互吸引具有 能,相互吸引的分子也具有 能;图丙中被压缩的弹簧的各个部分相互排斥具有 能,相互排斥的分子也具有 能。
2.定义:物理学中,把物体内 分子做无规则运动的 能和分子 能的总和叫做物体的内能。 物体都具有内能,即任何物体的内能不能为0,这是因为
。
3.单位:内能的单位和机械能的单位相同,都是 。
4.影响物体内能的因素:
(1)温度:温度越高,分子运动就越快,它具有的动能就越大。所以物体温度升高时,内能 。
(2)分子数目(质量):由于内能是物体中所有分子具有的能,所以内能的大小与物体中分子的数目有关,如温度相同的桌子和椅子,由于桌子比椅子用的木材多,所以桌子具有的内能比椅子具有的内能多。
(3)分子间的距离(体积):由于分子间有一定的间隙,分子间距离影响着分子间的相互作用力的大小,分子间的相互作用力的大小影响到分子具有的势能。
三.内能、热量和温度的关系
(1)区别:温度是表示物体 的物理量,它反映的是组成物体分子运动的剧烈程度。温度越高,分子无规则运动越剧烈,分子动能越大。内能是物体部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,物体的 升高,分子运动加剧,其内能 。热量是在热传递过程中内能变化多少的量度。
(2)联系:物体吸收或放出多少热量,物体的 也相应增加或减少多少,但 不一定改变,如冰(晶体)熔化时要 热量,内能 ,但 保持不变。
例:关于温度、热量、内能,以下说法中正确的是 ( )
A.0℃的物体的内能为零 B.物体的温度越低,它所含的热量越少
C.两个物体的温度相同,它们之间就不能发生热传递
D.物体放出了热量,内能减少,物体的温度一定会降低
四.改变物体内能的两种方式:热传递和做功
1.改变物体内能的方式之一:热传递
改变过程:在热传递过程中,高温物体 热量,温度将 ,内能将 ,低温物体 热量,温度将 ,内能将 。由此可见一个物体吸收了多少热量,就增加多少内能,一个物体放出了多少热量,就减少多少内能。
2. 改变物体内能的方式之二:做功
事例1:冬天,我们用双手相互搓擦时,手会暖和。
在此过程中双手搓擦 ,手的内能 ,温度 。
事例2:在如图所示的空气压缩引火仪玻璃筒底部放一小撮干燥的棉絮,用力将活塞迅速下压,看到的现象是棉絮燃烧。
在此过程中活塞压缩空气 ,其内能 ,温度 ,达到棉絮的着火点,使棉絮燃烧。
综上所述:(外界)对物体做功,物体的内能 ,温度 。
事例3:如图所示,当试管中的水沸腾后,一会儿“砰”的一声响将看到塞子冲出去。
在此过程中,水在加热时 成大量的水蒸气, 对塞子做功,塞子冲出去,此时看到试管口冒“白气”,这是 现象。
有上述事例可知:物体对外做功,物体的内能 ,温度 。
3.综上所述做功和热传递在改变物体内能上是 的。
热传递的实质是: 。做功的实质是: 。
【课堂练习】
1.烧烤店(摊)用炭火烤羊肉串时,阵阵香味四溢,这是_______现象;烤羊肉串是通过_______的方式使肉串内能增加的.
2.物体内大量分子做无规则运动的剧烈程度跟_______有关,当物体的温度升高时,它的内能_______;温度降低时,内能_______.
3.改变物体内能的方法有_______和_______两种.冬天我们感觉手冷时,我们可以将两手互搓,也可以用热水袋焐,前者是通过_______的方式使手的内能增加的,在用后种方法增加手的内能时,能量发生了_______.
4.物体的内能是指 ( )
A.物体内所有做无规则运动的分子具有的动能
B.物体内所有做无规则运动的分子具有的势能
C.物体内所有做无规则运动的分子具有的动能和势能的总称
D.物体内所有做无规则运动的分子具有的动能和势能的总和
5.甲、乙两个铁块的质量相同,温度相同,甲铁块静止在地面上,乙铁块静止在10 m高处,则 ( )
A.甲、乙的机械能一样大 B.甲的机械能大 C.甲、乙的内能一样大 D.乙的内能大
6.下列关于温度、热量、内能的说法中正确的是 ( )
A.物体的温度越高,所含热量越多 B.50℃的水的内能一定比10℃的水的内能多
C.0℃时水放热结冰,水的内能减小到零
D.在热传递过程中,放热物体的温度一定比吸热物体的温度高
7.下列属于通过做功的方式改变物体内能的是 ( )
A.在火炉上烧水,水温升高 B.感冒发烧,用冷毛巾敷额头
C.用气筒给轮胎打气,气筒壁发热 D.炎热的夏天,柏油路面温度升高
【课后巩固】
1.下列关于内能的说法中,正确的是( )
A.0℃的冰块内能为零 B.温度低的物体一定比温度高的物体的内能小
C.运动的物体一定比静止的物体的内能大
D.物体的温度升高,内能一定增加
2.0℃的冰全部熔化成0℃的水,体积将减小.比较这块0℃的冰和熔化成的0℃的水所具有的内能,下列说法中正确的是 ( )
A.它们具有相等的内能 B.0℃的水具有的内能大
C.0℃的冰具有的内能大 D.无法确定
3.下列说法中正确的是 ( )
A.温度高的物体一定比温度低的物体的内能大
B.温度高的物体一定比温度低的物体的热量多
C.物体的温度升高,它的内能一定增大
D.物体的温度升高,它的内能不一定增大
4.下列实例中属于机械能转化为内能的是 ( )
A.内燃机的活塞在燃气推动下运动 B.点燃的火箭飞向太空
C.夏天,广场上的石凳被晒得发烫 D.陨石坠入地球大气层成为流星
5.飞机在万米高空飞行时,舱外大气压比舱内大气压低,要使舱内获得新鲜空气,必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内,在这个过程中,压缩机对空气做功,空气的 ( )
A.温度升高,内能增加 B.温度降低,内能减少
C.温度升高,内能减少 D.温度降低,内能增加
6.日常生活中,“热”字出现的频率很高,但所含的物理意义却不同.下列现象中,“热”字的含义为“内能”的是 ( )
A.热胀冷缩 B.摩擦生热 C.天气炎热 D.热岛效应
7.将装有酒精的金属管固定在桌子上,并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子,过一会儿塞子跳起来,如图所示。则 ( )
A.拉动绳子过程,金属管的温度升高,内能增加
B.拉动绳子的过程中,管内酒精的温度降低,蒸发加快
C.塞子跳起时,管内气体的温度升高,内能增加
D.塞子跳起时,管内气体内能全部转化为塞子的机械能
8.用热传递的方式改变物体的内能,实际上是_______从______物体转移到_______物体的过程.
上课时,老师从室外将一根烫手的钢锯条带进教室.对这根锯条烫手的原因,同学们猜测有两种可能的情况:一是刚刚在火炉上烧过——用_______的方法使它的温度升高;另一种情况则是刚刚用它锯过木头——用______的方法使它的内能增加.在老师不说明锯条烫手的原因的情况下,我们_______(能/不能)肯定是通过哪种方法使它的温度升高的.这表明这两种方法对改变物体的内能是_______的.
9.在图中的括号内和横线上填写适当的内容.
10.如图所示,在透明塑料盒的底部钻一个孔,将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按动电火花发生器的按钮.这时我们可以看到盒盖_______,同时听到 “呼”的一声响,在此过程中,酒精燃烧后产生的燃气对_______做功,燃气的_______能减少,转化为______的_______能.
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