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第十三章 內能與熱機
13.1 物體的內能
自古以來，人們就在不斷地
尋找與熱有關的某種能量。
情景引入：觀察
空中飛行的足球具有動能
不停地做無規則運動的分子也具有動能
地球和物體相互吸引具有勢能
分子間相互吸引也具有勢能
運動著的籃球具有動能
不停地做熱運動的分子也具有動能嗎？
物質分子
分子也有動能
由于分子作無規則運動而具有的能叫做分子動能。
分子動能
一、物體的內能
石 塊 和 地 球 互 相 吸 引 具 有 勢 能
互 相 吸 引 的 分 子 也 有 勢 能 嗎
結 論 ： 互 相 吸 引 的 分 子 也 具 有 勢 能
石 塊 由 于 地 球 吸 引 而 下 落
地球
分子勢能-分子引力而具有的勢能
被壓縮的彈簧的各部分互相排斥而具有勢能。
討論：互相排斥的分子之間有沒有勢能呢？
互相排斥的分子也具有勢能。
結論：
由于分子間存在著相互作用力（引力和斥力），并有間隔，而具有的能叫做分子勢能。
分子勢能-分子斥力而具有的勢能
焦耳，簡稱焦，用字母J表示。
單位
一切物體都具有內能
因為分子在永不停息地做無規則運動
理解
在物理學中，我們把物體內所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和叫做物體的內能。
內能：
兩點說明：
1、內能是指微觀世界中的分子的動能與勢能的總和，與宏觀世界中物體的機械能（動能、勢能）是有區別的。
靜止在水平面上一塊磚，沒有動能，勢能也為零，所以它也沒有內能。這句話對嗎？
2、物體的內能會為零嗎？
因為物體的分子永遠是在運動著的，分子之間的相互作用總是存在的，因此物體的內能不會為零，任何物體在任何時候都有內能。
內能影響因素—溫度
溫度越高
組成這個物體的所有分子的動能總和增加
這個物體的內能也就增加
分子的無規則運動就越劇烈
分子動能就越大.
物理學中把分子的這種無規則運動又叫分子熱運動，如果物體的體積變化不大，
同一物體，溫度越高，分子熱運動越劇烈，內能越大；
同一物體，溫度越低，分子熱運動越緩慢，內能越小。
>>
>>
>>
>>
內能的大小與多個因素有關，僅由某一個因素的大小無法判斷物體內能的大小。如質量大的物體內能不一定大，溫度高的物體內能也不一定大。
溫度
質量
物質的種類
物質的狀態
內能影響因素—匯總
溫度
分子動能
分子勢能
分子勢能
分子無規則運動的劇烈程度
體積和狀態
物質的種類
質量
分子間的作用力
分子間的距離
分子動能和分子勢能
分子個數
影響內能大小的因素分析
例1.下列有關物體內能的說法中，正確的是（ ）
A.0℃的物體沒有內能
B.內能是物體內部一部分分子做無規則運動所具有的能
C.內能是物體具有的動能和勢能的總和
D.一切物體都有內能
D
典例賞析
例2.關于物體的內能，下列說法正確的是（　　）
A.物體的質量越大，內能越小
B.物體舉得越高，內能越大
C.物體運動得越快，內能越大
D.物體溫度越高，內能越大
D
　　你怎樣讓一段50 cm的鐵絲溫度升高呢？
　　1．用火焰加熱　　　2. 太陽曬
　　3. 用手搓　　　　　4. 用手焐
　　5. 在地上摩擦　　　6. 用錘子不斷敲擊
　　7. 反復彎折　　　　8. ……
　　將這些方法分兩類，說說你分類的依據是什么？
二、改變內能的兩種途徑
用溫度更高的物體使鐵絲溫度升高
溫度升高的過程，往往伴隨著運動
熱傳遞
做功
使鐵絲溫度升高
1．用火燒
2．太陽曬
4．用手焐
3．用手搓
5．在地上摩擦
6．用錘敲
7．反復彎折
1.定義：熱傳遞是熱量自發的從高溫物體傳到低溫物體或從物
體的高溫部分傳到低溫部分的過程。
2.過程：高溫物體→放出熱量→內能減小→溫度降低；
低溫物體→吸收熱量→內能增大→溫度升高
3.結果：溫度相同，熱傳遞停止
4.條件：存在溫度差
5.方向：高溫→低溫
1. 熱傳遞
6.熱傳遞的本質：能量從高溫物體轉移到低溫物體。
7.熱傳遞的特點：
（1）是一個自發的過程，而且方向具有不可逆性，傳遞過程中能量的形式沒有發生變化（內能）。
（2）處于熱平衡狀態時，熱傳遞就停止。
（3）高溫物體釋放的熱量等于低溫物體吸收的熱量。即：Q吸=Q放
熱傳遞
熱傳導
熱對流
熱輻射
熱傳遞的三種方式:
物體各部分物質不發生移動
氣體或液體之間的流動
不需要介質
　　除了熱傳遞外，還有什么途徑可以改變物體的內能？
冬天經常搓手
從滑梯上滑下，褲子會發燙
2、做功
觀察實驗
（1）描述實驗現象。
（2）實驗中硝化棉的作用是什么？
（3）實驗中誰對誰做功？
空氣被壓縮時內能增大
演示實驗
演示實驗
現象：你看到 ；
答:筒內空氣的溫度升高了
棉絮燃燒起來了
分析：
筒內空氣內能增大了
答：活塞對空氣做了功,使空氣的內能增加.
2、筒內空氣增加的內能從何而來？
棉絮燃燒
活塞對空氣做功
空氣的內能增大
空氣的溫度升高
達到棉絮的著火點
機械能轉化為內能
３、能量是如何轉化？
1、這個現象說明了什么
結論:
1、做功可以改變物體的內能；
2、機械能可以轉化為內能。
做功改變內能的實質：機械能與內能的相互轉化。　　
想一想：如果物體對外做功，能量是怎樣轉化的？
內能可以轉化為機械能。
做功和熱傳遞的對比
功是能量轉化的量度，做了多少功，就有多少能量發生轉化。
熱量是能量轉移的量度，吸（放）多少熱量，就有多少能量發生轉移。
三、熱量
①熱量是內能轉移多少的量度，是一個過程量，可以用“吸收”或“放出”來表述而不能用“具有”或“含有”"來表述。
②物體放出了多少熱量，內能就減少多少；物體吸收了多少熱量，內能就增加多少。但要注意，內能減少或增加并不只與放出或吸收熱量有關：做功也在以改變物體的內能。
③熱量的多少與物體能量（內能）的多少、物體溫度的高低沒有關系。
熱量是一個過程量，它對應于熱傳遞的過程。
一個物體的溫度即使很高，也不能說它含有的熱量多。
熱量定義：在熱傳遞過程中，內能傳遞的多少叫做熱量，通常用字母Q表示，熱量的單位是焦耳。
溫度、熱量、內能的區別 和聯系
（1）區別：
① 熱量是過程量，離開了熱傳遞，熱量無意義；溫度、內能是狀態量；
②表述區別：
溫度只能說“是、降低、升高”
內能只能說“有、具有、改變”
熱量只能說“吸收、放出”
③單位區別
概念辨析
（2）溫度、熱量、內能的聯系
①溫度升高，內能增加，但不一定吸收熱量（如摩擦生熱）；
②吸收熱量，溫度不一定升高（如熔化、沸騰），內能不一定增加（吸熱的同時可能正在對外做功）；
③內能增加，溫度不一定升高（如熔化、沸騰）．也不一定吸收熱量（如摩擦生熱,做功12.4會學）。
1、熱傳遞時，能量從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞
2、熱傳遞時，能量從內能多的物體向內能少的物體傳遞
3、熱傳遞時，溫度從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞
4、當兩個物體的內能相同時，它們之間就不能發生熱傳遞了
5、當兩個物體的溫度相同時，它們之間就不發生熱傳遞了
請判斷下列各說法是否正確？
（√）
（×）
（×）
（×）
（√）
練一練
概念練習：請將下列“熱”字的含義填入空內：
(1)今天天氣很熱的“熱”指的是____________．
(2)物體吸熱升溫的“熱”指的是____________．
(3)摩擦生熱的“熱”指的是____________．
(4)熱傳遞的“熱”指的是____________．
溫度
熱量
內能
熱量
概念練習：物體在熱傳遞過程中轉移的能量叫作_____，符號為_____，單位為________．熱傳遞過程中，若物體吸收了熱量，則它的內能將________；若物體放出了熱量，則它的內能將________．
減少
熱量
Q
焦耳(J)
增加
概念練習：熱量是在熱傳遞過程中才出現的物理量，它是個過程量．對于一個物體，只能說“______熱量”或“______熱量”，絕對不能說“具有熱量”或者“含有熱量”．物體吸收熱量，內能會______；物體放出熱量，內能會_____．
減少
吸收
放出
增加
1、物體內所有_________和_________的總和叫作物體的內能．一切物體都具有內能．內能和機械能是兩種________(選填“相同”或“不同”)形式的能量，_______是和物體內部微觀有關的能量，_______是和宏觀物體機械運動有關的能量．
機械能
分子動能
分子勢能
不同
內能
課堂練習
2、下列說法中正確的是( )
A.物體運動速度越大,分子動能的總和越大
B.物體運動速度越大,物體的動能越大,分子動能的總和也越大
C.靜止的物體沒有動能,也沒有內能
D.靜止的物體沒有動能,但是具有內能
D
3、關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是（ ）
A、物體的溫度越高，所含熱量越多
B、溫度高的物體，內能一定大
C、0℃的冰塊，內能一定為零
D、溫度相同的兩物體間不會發生熱傳遞
D
4、以下說法中正確的是　 （ ） 　　　　　　　　　　　　　　　　　
A．溫度高的物體比溫度低的物體含有的內能多
B．溫度從高溫物體向低溫物體傳遞
C．能量從高溫物體向低溫物體傳遞
D．能量從能量多的物體向能量少的物體傳遞
C
5、關于物體內能，下列說法中正確的是（ ）
A．物體內分子運動越劇烈，內能不變
B．物體的溫度升高，內能增加
C．物體的溫度升高，一定是物體吸收了熱量
D．物體的速度越大，它的內能也越大
B
6、用錘子反復擊打鐵塊，鐵塊的溫度升高，針對此現象下列說法正確的是(　　)
A．鐵塊被擊打前分子是靜止的
B．擊打時錘子將溫度傳給鐵塊
C．擊打時錘子的內能轉化為鐵塊的機械能
D．鐵塊溫度升高時內能增加
D
7、兩個物體互相接觸時沒有發生熱傳遞，這是因為它們具有相同的（ ）
Ａ．比熱?。拢疅崃? Ｃ．溫度 Ｄ．內能
8、若一物體放出熱量，那么它的溫度將 （ ）
A．一定降低 B．一定不變　　
C．可能不變 D．可能升高
C
C
1、內能：
物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和。
1.任何溫度下的物體都具有內能。
2.一個物體的溫度越高，內能越大。
2、內能的特點
3、影響內能的因素：
質量、溫度、狀態（體積）。
內能和機械能是兩種不同形式的能。
熱傳遞（熱量：傳遞內能的多少）
做功
4、改變物體內 能的方法
1.外界對物體做功，內能增加。
2.物體對外界做功，內能減小。
課堂小結

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