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第十三章——內能
第3節 內能
內能的概念和改變方法
內能概念的理解
學習目標
學習重點
學習難點
視頻導入
觀看視頻，注意看視頻中的壺蓋，發生什么現象？你們見過這種現象嗎？動起來的壺蓋具有什么能？
現象：壺蓋動起來了
動起來的壺蓋具有機械能？
是誰讓壺蓋動起來的呢？
是壺內的水蒸氣推動壺蓋做了功
表明：壺內的水蒸氣具有能量
這種能量是什么能量呢？
溫故知新
運動的臺球具有動能
運動的分子具有分子動能
彈簧形變時產生相互作用力具有勢能
分子之間有相互作用力具有分子勢能
內能
一
內能的概念及影響因素
分子動能
定義：分子由于運動而具有的能。
物體溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子動能越大。
分子勢能
分子間存在相互作用力而具有的能。
內能
概念：構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和。
一切物體都有內能。內能具有不可測量性。內能單位是焦耳（J）。
影響物體內能大小的因素：
內能和機械能有什么區別？
內能
一
溫度、質量、狀態等。
如圖，靜止在水平地面上的小汽車具有哪些能量？
動能為零
重力勢能為零
機械能為零
靜止
水平地面
所有分子都在不停地做無規則運動
內能不為零
注：一切物體，無論溫度高低，都具有內能。
北極的冰山也有內能
靜止的石頭有內能
熾熱的鐵水有內能
運動的足球有內能
內能是不同于機械能的另一種形式的能。
內能
一
下列物體誰的內能大？更大？
大
大
亮和不亮的燈泡
一瓶水和一桶水
0度的冰和0度的水
同一物體
溫度越高內能越大
同一物體同一溫度
質量越大，內能越大
同一物體同一溫度
物態不同，內能不同
討論交流
大
影響物體內能大小的因素：溫度、質量、狀態等。
當體積減小時，分子間距減小，分子間勢能增加（以斥力為主時），從而導致總內能增大。
大
氣體被壓縮體積時
1.內能是一種常見的能量形式，關于內能，下列說法正確的是（　　）
A.內能是機械能的一種形式
B.溫度高的物體一定比溫度低的物體內能多
C.運動的物體一定比靜止的物體內能大
D.內能在轉化或轉移過程中會有能量損失
D
2.下列關于物體的內能的說法中正確的是（　　）
A.物體運動得越快，物體的內能越大
B.物體被舉得越高，物體的內能越大
C.溫度為0℃的冰塊沒有內能
D.溫度高的物體內能不一定大
D
判斷：
溫度越高，內能越大。
同一物體溫度越高，內能越大。
冬天雙手感覺很冷，如何讓雙手暖和起來？
熱傳遞和內能的改變
二
高溫物體
熱水袋
低溫物體
雙手
溫度升高
溫度降低
內能降低
內能增加
能量轉移
熱傳遞：溫度不同的物體相互接觸，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低。
雙手可以一直向熱水袋獲取能量嗎？
熱傳遞和內能的改變
二
熱傳遞的條件：物體間有溫度差。
(1)熱傳遞可以改變物體的內能。
(2)熱傳遞的條件：物體間有溫度差。
(3)熱傳遞的方向：能量從高溫物體傳向低溫物體。或從高溫部分傳向低溫部分。
(6)熱傳遞的實質：能量的轉移。
（4）熱傳遞的過程：
高溫物體放出熱量，內能減少，溫度降低（一般）。
低溫物體吸收熱量，內能增加，溫度升高（一般）。
（5）熱傳遞的結果：
末溫相同
熱傳遞和內能的改變
二
熱量
熱量：熱傳遞過程中傳遞能量的多少。
符號：
單位：
焦耳（J）
注：熱傳遞傳遞的是熱量（能量），而不是溫度。
燒水時發生熱傳遞
冰敷時發生熱傳遞
具有熱量、含有熱量
吸收熱量、放出熱量
熱傳遞改變物體的內能
熱傳遞的條件：
溫度差
熱傳遞和內能的改變
二
4、下列實例中，屬于熱傳遞改變物體內能的是（　　）
A.用鋸條鋸木頭時鋸條的溫度升高
B.兩手相互摩擦時手的溫度升高
C.電鉆打孔時鉆頭溫度升高
D.熱雞蛋放入冷水中溫度降低
D
分子勢
D
動
熱傳遞
除了熱傳遞，還有什么途徑可以改變物體的內能 結合圖13.3-4思考、討論。
摩擦生熱---利用做功的方式改變內能
機械能轉化為內能
做功方式改變內能，實質是能量的轉化
做功和內能的改變
三
雙手摩擦（即做功），
將機械能轉化為內能，
雙手內能增加，溫度升高。
操作： 迅速下壓活塞
現象： 硝化棉燃燒
分 析
筒內氣體溫度升高
達到硝化棉燃點
筒內氣體內能增加
活塞對筒內氣體做功
機械能轉化為內能
解
釋
外界壓縮氣體做功，
外界對氣體做功，氣體內能增加。
應用：
做功和內能的改變
三
演 示
做功改變空氣的內能
1.如圖甲所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團脫脂棉，把活塞迅速壓下去，觀察發生的現象。
棉花燃燒起來了
對物體做功，物體內能增加
2.如圖乙所示，在燒瓶內盛少量水，并蓋緊瓶塞。向瓶內打氣，當瓶塞跳起時，觀察瓶內的變化。
做功和內能的改變
三
演 示
做功改變空氣的內能
瓶內出現白霧，是水蒸氣發生液化
操作： 向瓶內打氣
現象： 瓶塞跳起，瓶內出現“白氣”
分 析
水蒸氣液化為
瓶內氣體溫度降低
瓶內氣體推動活塞做功
內能轉化為機械能
解
釋
氣體膨脹對外界做功，
氣體內能減少。
小水滴
瓶內氣體內能減少
物體外對做功，物體內能減少。
做功的實質：
內能的轉化
操作： 繼續向瓶內打氣
現象： 瓶內“白氣”消失
分 析
（ ）轉化為（ ）
瓶內氣體（ ）
小水滴汽化為（ ）
“白氣”出現后，立即塞上瓶塞，繼續打氣。會出現什么現象？
水蒸氣
內能增加
機械能
內能
對物體做功，物體內能增加,溫度升高
物體外對做功，物體內能減少，溫度降低
做功可以改變物體的內能
改變物體內能的途徑是做功和熱傳遞
做功
熱傳遞
等效
改變物體內能的實質是機械能與內能的轉化
改變物體內能的實質是能量的轉移
熱傳遞和做功
內能的改變方式
晶體的熔化或凝固過程溫度保持不變
有了內能的概念后，我們就能理解，對一個物體加熱或者做功，就是使能量“流人”了物體的內部，物體的內能增加。能量通過這種方式被儲存起來。反過來，物體也可以對外放熱或者做功，從而釋放內能。
做功和熱傳遞兩種方式都可以改變物體的內能
物體溫度降低內能一定減小，但不一定放出了熱量。
物體溫度升高內能一定增加，但不一定吸收了熱量。
物體吸收熱量內能增加，但溫度不一定升高。
物體放出熱量內能減小，但溫度不一定降低。
可能是做功改變內能
課堂小結

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