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第2節
內能
第十三章
內能
一、預習指南
動能
勢能
溫度
溫度
增加
任何
焦耳
J
做功
熱傳遞
等效
二、情景導入
二、情景導入
鉆木取火是一個了不起的發明。從那時起，人們的生存環境就有了很大的改善。現在我們雖然不需要鉆木取火，但摩擦生熱的事例我們經常見到。如圖所示，工人師傅正在切割鋼材，切割機與鋼材劇烈摩擦產生了絢麗的火花。
高溫的火花是一種什么能量？這種能量又是從哪里來的呢？
知識點一：內能
【問題一】運動的物體具有
能；而構成物質的每一個分子都在不停地做無規則運動，所以運動的分子也具有
能。
彈簧受到拉伸或壓縮時發生形變，從而使彈簧具有
能；而構成物質的分子之間也存在引力或斥力，因此分子間還存在
能。
物體所具有的動能與勢能的總和叫
。構成物體的分子熱運動的動能與分子勢能總和叫
。
對比機械運動與分子熱運動思考下列問題：
動
分子動
勢
分子勢
機械能
內能
知識點一：內能
思維導析：我們知道，物質是由
構成的，固態的冰塊是由分子按一定的穩定結構有規律地排列形成的晶體結構，由
現象可知，一切物質的分子不停地做著
的運動，運動著的分子具有
，0℃的冰塊也不例外。由于水分子的晶體排列形成穩定結構，分子之間有相互作用力，因而水分子之間還具有
能。而內能是物體內部所有分子熱運動的
能和勢能的
，所以0℃的冰也具有內能。
【問題二】小組討論0℃的冰塊有沒有內能？
分子
擴散
無規則
動能
勢
動
總和
【問題三】內能與機械能有什么區別？
答：一般來說：機械能與整個物體的機械運動情況有關，內能與物體內部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關，所以內能是不同于機械能的另一種形式的能。
知識點一：內能
【問題四】回顧一下影響機械能的因素。
想一想：內能受什么因素影響？
答：內能包括分子熱運動具有的動能與分子間由于作用力而具有的勢能兩部分。溫度越高，分子運動得越快，分子熱運動的動能就越大；分子間的作用力也越大，分子間的勢能越大。所以內能與溫度有關。另外物體的質量越大，所含物質越大，則其內部的分子數目越多，所有分子的動能與勢能總和越大，故內能還與物體質量有關。
1、物體內所有分子熱運動的
和分子
的總和叫
。
2、內能的大小與溫度和物體質量有關。
動能
勢能
內能
知識點一：內能
知識點一：內能
對比
知識點一：內能
熱運動
相互
機械運動
作用
情況
機械能
內能
知識點二：物體內能的改變
小組交流討論，回答下列問題：
怎樣才能使一根鐵絲溫度升高？看看誰的辦法多。
知識點二：物體內能的改變
教師點撥
1、改變物體的內能的方式有兩種：熱傳遞和做功。
2、熱傳遞的條件：物體之間存在著溫度差。
3、熱量：在熱傳遞的過程中，傳遞內能的多少叫做熱量。
①熱量的單位：功和熱量可以用來度量物體內能的改變，所用的單位相同，功的單位是焦耳，內能的單位是焦耳，熱量的單位也是焦耳，用符號“J”表示。
②熱量的表達方式：只能用“吸收熱量”和“放出熱量”兩種方式表達。
知識點二：物體內能的改變
請各小組合作探究教材圖，思考以下問題：
1、空氣被壓縮，棉花為什么會燃燒？空氣的內能如何改變？用什么途徑改變的？
答：壓縮空氣，對空氣做功，使空氣內能增加，溫度升高，使棉花燃燒；空氣的內能增加；通過做功途徑。
視頻
知識點二：物體內能的改變
請各小組合作探究教材圖，思考以下問題：
2、給裝有一些水的大口玻璃瓶打氣時，塞子為什么會跳出？瓶口的白霧說明了什么？此時空氣內能如何變化？說明了什么？
答：瓶內氣體對塞子做功，塞子從瓶口跳出。瓶口的白霧說明瓶內氣體對塞子做功時，溫度降低：空氣內能減小：說明物體對外做功，內能減小。
視頻
知識點二：物體內能的改變
1、改變物體內能的方式有兩種：
和
，且在改變物體的內能上等效的。
2、在熱傳遞過程中，高溫物體
熱量，溫度
，內能
；低溫物體
熱量，溫度
，內能
。
3、對物體做功，物體內能
，溫度
，
轉化為內能；物體對外做功，此物體內能
，溫度
，
能轉化為
。
4、內能是物體內部所有分子做無規則運動的動能和勢能的總和，是一個狀態，常說“具有內能”；熱量是在熱傳遞過程中，傳遞內能的多少，是一個過程量，常說“吸收熱量”或“放出熱量”，不能說“物體具有或含有熱量”。
做功
熱傳遞
放出
降低
減少
吸引
升高
增加
增加
升高
機械能
減少
降低
內
機械能
知識點二：物體內能的改變
3.在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做
。
溫度不同的兩個物體相互接觸
，
高溫物體內能
，低溫物體內能
；對物體做功時，物體內能會
，物體對外做功時，物體內能會
（填“增加”“不變”或“減少”）。
熱量
減少
增加
增加
減少
知識點二：物體內能的改變
熱傳遞
做功
點點對接
物體的內能
【例1】下列說法中正確的是
（
）
A、靜止在地面上的冰塊無內能
B、空中飛行的飛機比地面上靜止的火車的內能多
C、動能大的物體內能一定大
D、自然界中任何狀態下處于任何位置的物體都有內能
【解析】一切物體均有內能，靜止在地面上的冰塊也有內能。動能和內能是兩種不同形式的能量，所以動能大的物體內能不一定大，空中飛行的飛機不一定比地面上靜止的火車內能大。
【答案】B
【點撥】（1）內能不以單個分子為研究對象，它指的是大量分子由于熱運動而共同具有的總能量；
（2）由于分子的熱運動永不停息，所以一切物體在任何情況下總具有內能；
（3）溫度不是決定物體內能大小的唯一因素，當物體的質量（或物體所含的分子數目）發生變化時，內能會隨之變化；當物體的體積或狀態發生變化時，分子間的距離發生了變化，引起分子間作用力發生變化，從而引起分子勢能發生變化，所以內能也發生了變化。
點點對接
物體的內能
【
例2】（江蘇中考）關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的是（
）
A、物體的內能越多，放熱一定越多
B、溫度相同的物體，其內能一定相等
C、物體的內能增加，一定要吸收熱量
D、晶體熔化時溫度不變，其內能一定增加
【解析】熱量是熱傳遞過程中內能的改變量，物體的內能雖多，但在放熱過程中，內能的改變量很小，那么物體放出的熱量就很少，故A選項錯誤；
影響物體內能大小的因素有溫度、質量、狀態等，同種物質組成的物體，溫度相同，質量越大，它的內能就越大，故B選項錯誤；
改變物體內能的方式有做功和熱傳遞，做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的，如果物體的內能增加，則可能是外界對物體做了功，也可能是發生了熱傳遞，故C選項錯誤；
晶體在熔化過程中，雖然溫度不變，但要吸收熱量，因此晶體的熔化過程內能一定增加，故D選項正確。
【答案】D
熱傳遞
增大
D
40℃
50℃
20℃
熱奶
溫水
熱奶
圖片
本節學習了關于內能的定義及影響其大小的因素，知道了一切物體都有內能，同一物體溫度越高，內能越大，還探究了做功和熱傳遞都可以改變內能，溫度不同的物體相互接觸時發生熱傳遞，高溫物體內能減少，低溫物體內能增加。物體對外做功，物體自身內能會減少，對物體做功，物體內能會增加。
課堂小結

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