中考物理问题探究导学设计:如何改变物体的内能?
【初中物理】初中物理知识点:物体内能的改变方法(做功热传递)
【初中物理】初中物理知识点:物体内能的改变方法(做功热传递)【初中物理】初中物理知识点:物体内能的改变方法(做功、热传递)有两种方法可以改变物体的内能:1.热传递可以改变物体的内能(1)传热:当不同温度的物体相互接触时,低温物体的温度升高,高温物体的温度降低,这称为传热。
(2)热传递条件:物体之间存在着温度差。
(3)传热方向:能量从高温物体传递到低温物体。
(4)热传递的结果:高温物体内能减少,低温物体内能增加,持续到物体的温度相同为止。
小心:(1)热传递传递的是内能,而不是传递温度,更不是传递某种热的物质。
(2)热传递是将内能从高温物体传递到低温物体,而不是从内能较多的物体传递到内能较少的物体。
2.做功可以改变物体的内能(1)如果你对一个物体做功,物体的内能就会增加。
(2)物体对外做功,物体的内能会减少。
描述:功和热传递是改变物体内部能量的两种方式;功是其他形式能量与内能的相互转化,而传热是内能的传递;这两种方法相当于改变物体的内能。
注意:做功不一定都使物体的内能发生变化。
做功是否一定会引起物体内能的改变,这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。
如举高物体时,做功所消耗的能量变成了物体的势能,并未转化为物体的内能,所以物体的内能就没有改变。
如何区分在对象上工作和在对象上工作:做功改变物体的内能的实质是能量的转化,即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的,对物体做功时机械能转化为内能,则内能增加,物体对外做功时内能转化为机械能,则物体内能减小。
例如,当活塞被按下时,活塞会压缩玻璃气缸中的空气,并对气缸中的空气起作用(图a)。
棉花燃烧表明气缸内空气的温度升高,即气缸内空气的内能增加。
在这个过程中,机械能转化为内能,一根铁丝被快速反复弯曲数十次,铁丝的弯曲部分将被加热(图b),表明铁丝弯曲部分的温度升高。
铁丝的内能增加,而铁丝内能的增加是由于人们对铁丝的工作。
2021年中考物理知识点:改变物体内能的两种方法
2021年中考物理知识点:改变物体内能的两种方法
整理了关于2021年中考物理知识点:改变物体内能的两种方法,希望对同学们有所帮助,仅供参考。
改变物体内能的两种方法:
(1)做功可以改变物体的内能
注:①对物体做功,物体的内能会增加。
②物体对外做功时,本身的内能会减少。
③用做功多少来量度内能的改变。
④做功改变物体内能的实质是内能和其他形式能量之间的相互转化。
(2)热传递可以改变物体的内能。
①热传递:能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
改变物体内能的方法
改变物体内能的方法
改变物体内能的方法包括通过加热或冷却物体,改变物体的压力、体积或形状,进行化学反应或物质转化,改变物体的聚集程度或组织结构等。
以下是一些常见的改变物体内能的方法:
1. 加热或冷却:通过增加或减少物体的热量,可以改变物体内能。
加热会增加物体分子的能量和运动速度,从而增加物体的内能;冷却则会减少物体的能量和运动速度,从而减少物体的内能。
2. 压缩或扩展:改变物体的压力可以改变物体的内能。
压缩物体会使分子更加密集,从而增加分子间的相互作用力,增加物体的内能;扩展物体则会使分子间的相互作用力减弱,从而减少物体的内能。
3. 化学反应:发生化学反应可以改变物体的内能。
化学反应涉及物质的转化和能量的释放或吸收,从而改变物体的内能。
4. 相变:物体在相变过程中会吸热或放热,从而改变物体的内能。
例如,物体从固态转化为液态时会吸热,内能增加;从液态转化为气态时同样会吸热,内能再次增加。
5. 机械工作:对物体施加机械力,例如拉伸、压缩、扭转等,可以改变物体的
内能。
机械工作会改变物体的形状和分子排列方式,从而改变物体的内能。
6. 聚集程度或组织结构的改变:例如,密度较低的物体通过聚集使其密度增加,从而增加了分子间的相互作用力,内能也会增加。
此外,物体的组织结构的改变也可以改变物体的内能,例如物体中的电子在不同的能级上排布方式的改变。
这些方法都可以改变物体的内能,但具体影响物体内能的变化程度和方式会受到物体本身性质和外界条件的影响。
13.2内能导学案 -
课题13.2内能授课时间周月日科目物理课型新授年级初三备课时间2013年8月18日主备祁瑞钦领导签字备课组长签字学习目标:1.知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关。
2.知道什么是内能,物体温度改变时内能也要随之改变。
3.知道改变物体内能的方法:做功和热传递。
学习重点:做功改变物体的内能。
学习难点:正确理解内能的概念。
【课前准备】(要求:学生课前借助于课本或资料完成。
)1.一切物质的分子都在不停地运动,运动的分子具有能,物体的温度越高,分子运动的越,它们的动能越。
2.分子间存在相互作用力,所以分子间还具有能。
3.物质内部分子热运动的能与分子能的总和,叫做物体的能。
4.铁水具有,冰块也具有,一切物体,不论都具有内能。
同一物体,在相同物态下,温度越高,分子热运动越,内能越,物体温度越低时,内能越。
5.使温度不同的物体互相接触,低温物体温度,高温物体温度,这个过程叫做热传递;在热传递时,高温物体,低温物体;热量的单位是。
6.改变物体内能的方法有和。
【课堂学习】一、合作复习(要求:学生3分钟交流互纠“课前准备”,教师3分钟点拨释疑。
)二、课堂导学:(学生利用约15分钟独立完成,教师巡视指导。
)【复习导入】回顾动能和势能的知识,再根据分子永不停息地运动和分子间存在作用力的知识,与动能和势能作类比,你想到了什么?——引出课题。
(一)内能:【小组交流】哪些物体具有内能?内能和机械能有什么区别?结论:内能是,机械能是,机械能与整个物体情况有关,而内能与物体内部分子的和分子间的情况有关。
一切物体都具有能。
【探究】内能与温度的关系:在冷水和热水中分别滴入一滴蓝墨水,观察的现象是。
结论:。
(二)物体内能的改变:如何改变一根铁丝的内能呢?小组做实验然后交流讨论得出结论:备注1.热传递:【自学】使温度不同的物体互相接触,低温物体温度,高温物体温度,这个过程叫做热传递;在热传递时,高温物体,低温物体。
在热传递过程中,叫做热量。
《物体的内能导学案》
《物体的内能》导学案导学目标:1. 了解物体的内能的观点和特点;2. 掌握内能的计算方法和应用;3. 理解内能与热量、功的干系。
导学内容:一、物体的内能观点1. 内能是指物体由于分子的热运动而具有的能量,是物体的微观能量。
2. 内能与物体的温度有关,温度越高,内能越大。
二、内能的计算方法1. 内能的计算公式:E = mcΔT其中,E为内能,m为物体的质量,c为物体的比热容,ΔT 为物体的温度变化。
2. 内能的单位:焦耳(J)三、内能的应用1. 内能的转化:物体的内能可以通过热量和功的方式进行转化。
2. 内能的变化:内能的变化可以通过热量和功的方式进行计算。
四、内能与热量、功的干系1. 热力学第一定律:ΔE = Q - W其中,ΔE为内能的变化,Q为吸收的热量,W为对外做功。
2. 热量和功的干系:热量和功可以互相转化,从而改变物体的内能。
导学活动:1. 讨论:请同砚们讨论一下什么是内能?内能与温度有什么干系?2. 实验:通过实验测量物体的内能,并计算内能的数值。
3. 计算:给出一个内能计算的实例,让同砚们进行计算并讨论结果。
4. 探究:通过讨论内能的转化方式,让同砚们探讨内能与热量、功的干系。
导学评判:1. 考察同砚们对内能观点的理解和应用能力;2. 评判同砚们的计算能力和实验操作技能;3. 检查同砚们对内能与热量、功的干系的掌握情况。
导学延伸:1. 给出更复杂的内能计算问题,让同砚们进行解答;2. 探究内能在平时生活中的应用,如空调、电热水壶等;3. 拓展内能的相关知识,如热力学第二定律等。
通过本次导学案的进修,同砚们将对物体的内能有更深入的理解,掌握内能的计算方法和应用,加深对内能与热量、功的干系的认识,为今后的进修打下坚实的基础。
初中九年级物理:改变内能的两种方式教学设计
新修订初中阶段原创精品配套教材改变内能的两种方式教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改Two ways to change internal energy教师:风老师风顺第二中学编订:FoonShion教育改变内能的两种方式分子动理论和物体的内能·物体的内能改变内能的两种方式一、教学目标1.在物理知识方面要求:(1)知道分子的动能,分子的平均动能,知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。
(2)知道分子的势能跟物体的体积有关,知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律。
(3)知道什么是物体的内能,物体的内能与哪个宏观量有关,能区别物体的内能和机械能。
(4)知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的,知道两者的区别,了解热功参量的意义。
2.在培养学生能力方面,这节课中要让学生建立:分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念,又要让学生初步知道三个物理规律:温度与分子平均动能关系,分子势能与分子间距离关系,做功与热传递在改变物体内能上的关系。
因此,教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。
3.渗透物理学方法的教育:在分子平均动能与温度关系的讲授中,渗透统计的方法。
在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。
二、重点、难点分析1.教学重点是使学生掌握三个概念(分子平均动能、分子势能、物体内能),掌握三个物理规律(温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系)。
2.区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点;分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点。
三、教具1.压缩气体做功,气体内能增加的演示实验:圆形玻璃筒、活塞、硝化棉。
2.幻灯及幻灯片,展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线。
四、主要教学过程(一)引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生过程中,也有相应的能量变化。
另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。
初三第二讲 改变内能的途径
第二讲改变内能的途径、热量【知识要点】知识点一、内能改变1.改变物体内能的方法有两种方法:一是做功,二是热传递.(1)做功和物体内能的改变:对物体做功,物体的内能会增大;物体对外做功。
本身的内能会减小,(2)热传递和物体内能的改变:物体吸收热量,内能会增大,物体放出热量,物体的内能会减小.2.热传递(1)定义:是能量从高温物体传向低温物体或从一个物体的高温部分传向低温部分的过程.应注意以下几点:①发生的条件:两个物体之间存在温度差,如果温度相同就不发生热传递.②传递方向:从高温物体传向低温物体.不是从能量大的传向能量小的.③传递形式:传递的是能量,而不是温度.④传递结果:发生热传递的物体间达到温度相等.(2)热量:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。
在热传递过程中,高温物体的内能减小,叫做放出了热量,低温物体的内能增加,叫做吸收了热量.3.做功和热传递的等效性做功和热传递在改变物体的内能上是等效的.因此,用功和热量来量度物体内能的改变.它们的单位都是焦耳。
4.对于热量的概念应注意以下几点(1)热量是在热传递过程中,内能转移的数量.热传递的方向是内能从高温物体转移到低温物体,内能转移的多少叫热量,所以热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中.(2)热量是过程量,只有在热传递过程中热量才有意义。
“物体含有热量”,“高温物体热量大”等说法都是错误的。
(3)有些物体吸收(或放出)热量后,内能改变,但温度不一定改变,如晶体在熔化(或凝固)过程中,虽然吸收(或放出)热量,但温度保持在熔点(凝固点)不变,内能却发生了变化。
5.正确理解做功和热传递的区别物体的内能可以通过做功和热传递两种方法来改变,由于它们在改变物体内能上产生的效果相同,所以我们说做功和热传递在改变物体的内能上是等效的.但它们也有本质的不同.用做功的方法改变物体的内能,实质上是其他形式的能与内能之间的相互转化,或者说是能的形式的转化.例如:用锯条锯木头,是用做功的方法使锯条的内能增加,温度升高的,其中能量的转化是:机械能转化为内能.热传递的方法使物体内能发生变化,其本质是内能的转移(由高温物体转移到低温物体).例如:烧红的铁块放进冷水中,内能从高温的铁块转移到低温的水中.值得注意的是:做功使物体内能发生变化,能的形式发生了改变,而热传递使物体内能发生变化,是内能发生了转移,而能的形式没有变.6.内能的改变与做功、热传递的关系做功和热传递都能改变物体的内能。
初中内能的改变中公教案
初中内能的改变中公教案教学目标:1. 让学生通过实验和观察,理解内能的概念以及内能的改变方式。
2. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生关注能源和环境保护问题,培养学生的节能意识。
教学重点:1. 内能的概念及其改变方式。
2. 实验操作和数据分析。
教学难点:1. 内能的微观解释。
2. 内能改变的本质原因。
教学准备:1. 实验器材:热水、冷水、温度计、石头、金属块、加热器等。
2. 教学工具:PPT、黑板、粉笔等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 利用PPT展示生活中的内能现象,如烧水、做饭等,引导学生思考内能的概念。
2. 提问:什么是内能?内能可以改变吗?二、实验探究(15分钟)1. 分组进行实验,每组选择不同的实验材料,如热水、冷水、石头、金属块等。
2. 实验过程中,观察和记录温度变化,探讨内能的改变方式。
3. 实验结束后,各组汇报实验结果和发现。
三、课堂讲解(15分钟)1. 根据实验结果,讲解内能的概念及其改变方式。
2. 讲解内能的微观解释,如分子运动、碰撞等。
3. 分析内能改变的本质原因,如热传递、做功等。
四、实例分析(10分钟)1. 利用PPT展示生活中的内能实例,如汽车发动机、空调等。
2. 分析这些实例中内能的改变方式及其原理。
五、节能与环保(10分钟)1. 引导学生关注能源和环境保护问题,讲述节能的重要性。
2. 举例说明节能的方法和措施,如使用节能灯、节能空调等。
3. 引导学生从小事做起,培养节能意识。
六、课堂小结(5分钟)1. 回顾本节课所学内容,总结内能的概念及其改变方式。
2. 强调内能改变在生活中的应用和重要性。
教学反思:本节课通过实验和讲解相结合的方式,使学生较好地理解了内能的概念及其改变方式。
在实验过程中,学生积极参与,观察仔细,发现了内能的改变规律。
在课堂讲解环节,学生通过PPT和黑板演示,进一步明确了内能的微观解释和本质原因。
在实例分析和节能环保环节,学生能够将所学知识应用于实际生活中,体现了学以致用的原则。
内能的改变初中教案
内能的改变初中教案教学目标:1. 让学生理解内能的概念,知道内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。
2. 让学生掌握改变内能的两种方式:做功和热传递。
3. 让学生能够运用内能的知识解决实际问题。
教学重点:1. 内能的概念。
2. 改变内能的两种方式。
教学难点:1. 内能的概念的理解。
2. 做功和热传递在改变内能上的联系和区别。
教学准备:1. 课件。
2. 实验器材。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 教师通过提问方式引导学生回顾 previous knowledge about energy, 例如:什么是能量?能量有哪些形式?2. 学生回答后,教师总结并引入今天的学习内容:内能。
二、新课讲解(20分钟)1. 教师通过课件讲解内能的概念,让学生理解内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。
2. 教师讲解改变内能的两种方式:做功和热传递。
做功包括摩擦生热和压缩气体做功,热传递包括传导、对流和辐射三种方式。
3. 教师通过实验演示做功和热传递的过程,让学生直观地感受两种方式对内能的影响。
4. 教师讲解做功和热传递在改变内能上的联系和区别:做功是能量的转化,热传递是能量的转移。
三、课堂练习(15分钟)1. 教师布置练习题,让学生运用内能的知识解决问题。
2. 学生独立完成练习题,教师巡回指导。
四、课堂小结(5分钟)1. 教师引导学生总结本节课所学内容:内能的概念和改变内能的两种方式。
2. 学生分享自己的学习收获。
五、课后作业(课后自主完成)1. 教师布置作业,让学生进一步巩固内能的知识。
2. 学生独立完成作业,巩固所学知识。
教学反思:本节课通过讲解和实验演示,让学生掌握了内能的概念和改变内能的两种方式。
在课堂练习环节,学生能够运用所学知识解决问题。
但仍有部分学生对内能的概念理解不够深入,需要在今后的教学中加强引导和讲解。
同时,要注重培养学生的动手实验能力和观察能力,提高他们对物理现象的敏感度。
人教版九年级改变内能的方法(第2课时)物理(下)导学PPT教案
实验3:缓慢压缩筒内气体
实验3:缓慢压缩筒内气体
1.气体内能的变化情况分析
实验中筒内气体温度几乎不变,气体分子动能不变,分 子势能为零,所以筒内气体内能几乎不变。 2.同是压缩气体做功,为什么缓慢压缩气体的时候,气 体的内能几乎不变?
压缩筒内气体做功,可使其内能增大;而由于压缩过程比 较缓慢,气体同时与外界进行热传递,把内能又转移到周 围的环境中,于是缓慢压缩的过程中,筒内气体的内能几 乎没有变化。
答案:这个说法不正确。物体内能发生变化,物体的温度不一定会 随之改变。 解析:物体的内能与分子数目、分子势能和分子动能有关。题目只知 道物体内能增大或减少,没有说明物体分子动能增大或是减少,所以 物体的温度的变化不确定。
根据本节课所学内容,分析以下说法是否正确 2.小明说:“晶体熔化时,温度不变,它的内能不变。”
实验中,通过气体的温度的变化, 就可以知道气体内能的变化。
一定质量 的气体
实验1:迅速压缩筒内气体
℃
实验1:迅速压缩筒内气体, 使筒内气体与外界几乎没有热传递发生
迅速压 缩气体
℃
实验1:迅速压缩筒内气体
实验现象与分析:
℃ ℃
实验中筒内气体温度上升, 气体分子动能增大,气体分 子势能为零,所以筒内气体 内能增大。
迅速压缩筒内气体,对气体做功, 气体内能增大,所以做功可以使 物体内能增大。
实验2:迅速拉伸活塞,使筒内气体迅速膨胀
实验现象与分析:
℃
实验中筒内气体温度下降, 气体分子动能减少,气体分 子势能为零,所以筒内气体 内能减少。
℃
筒内气体膨胀向外做功,气体 内能减少,所以做功可以使物 体内能减少。
做功可以改变物体的内能。
九年级中考物理复习教案《内能及其改变》
内能及其改变【教学目标】知识与能力:(1)理解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
(2)知道热传递改变内能。
知道热量的概念和单位。
(3)知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事过程与方法:(1)通过探究找到改变物体内能的多种方法。
(2)通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
情感态度与价值观:(1)通过使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣,培养学生的观察能力。
(2)通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”。
【重点难点】重点:改变内能的两种方法难点:内能的概念【教具准备】空气压缩引火仪、自制空气膨胀做功器。
【教学方法和学法】控制变量法、转换法、类比法、自学辅导法等【教学过程】(分课时备课)导入【课件展示】想想议议:装着开水的暖水瓶瓶盖有时会弹起来,推动瓶盖的能量来自哪里?导入过程(一)内能1、自学指导:3分钟自学“内能”有关内容后,回答下列问题。
大屏幕展示阅读课本P33前三段内容,并回答下面所提出的问题。
比较1 :运动的物体具有动能;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动能。
比较2:弹簧受到拉伸或压缩时发生形变,从而使弹簧具有弹性势能;而构成物质的分子之间也存在引力或斥力,因此分子间还存在分子势能能。
小结:⑴物体内部所有分子热运动的 ---- 能与分子能的总和,叫做物体的内能。
⑵一切物体都有内能,内能的单位是,用字母表示。
练习1.0℃的冰块有没有内能?答:我们知道,物质是由分子构成的,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势能。
而内能是物体内部所有分子热运动的和分子势能的。
所以0℃的冰也具有内能。
(二)影响内能大小的因素回答问题。
1.内能和物体质量的关系:物体的质量越大,物体内部分子的个数就越多,所以物体内能也就越。
中考物理学习法内能
初中物理学习法之内能
自然界的能量多种多样,但有一种能量,是任何物体在任何情形下都具有的,它确实是内能。
对任何物体而言,可谓“你有、我有、全都有哇”。
1.如何判定改变内能的方式(转移和转化法)
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,它的多少与质量和温度有关,同一物体,温度升高,内能增大;温度降低,内能减小,改变物体内能的方式有做功和热传递。
对物体做功,内能增大;物体对外做功,内能减小;做功改变物体内能的实质是内能与机械能的彼此转化。
(能量转化一做功)物体吸热,内能增大;物体放热,内能减小;热传递改变物体内能的实质是内能的转移。
(能量转移一热传递)
做功和热传递都能改变物体的内能,它们在改变物体的内能上是等效的。
如何判定是做功仍是热传递,从能量的转化和转移上看,做功是能量的转化,而热传递是能量的转移。
因此可如此判定:若是在内能改变中显现能量的转化那确实是做功改变了物体的内能,若是没有显现能量的转化那确实是热传递改变了物体的内能。
或说若是显现了吸热或放热,那确实是热传递改变了物体的内能,若是没有显现吸热或放热的情形那确实是做功改变了物体的内能。
假方式对三种及以上的物体混和时,应该是更为理想的一种计算方式。
13.2改变物体内能的两种方式 初中物理教案九年级物理教学设计 人教版
“热”字有着多种含义,有时表示热量,如________,有时表示内能,如________,有时表示温度,如________。
(1)盛夏,我们感到很热。(2)液化气燃烧时放热。(3)雪熔化成水时要吸热。(4)摩擦生热。
3.解释生活中的改变物体内能的生活实例,比如电锯锯钢产生的火花是什么原因?(电锯对钢铁做功,是钢铁的内能增大,温度升高,从而产生火花。)
教师姓名
洪卓霞
单位名称
伊宁市第二十三中学
填写时间
2020年8月28日
学科
物理
年级/册
九年级(全一册)
教材版本
人教版
课题名称
第十三章 内能的两种方式
难点分析
从知识角度分析为什么难
热传递的概念琐碎,内能、温度、热量三个物理量的辨析理解不易,且理解做功的两个实验,弄清其分别对学生来说抽象难以理解,所以是难点。
2.举借钱的例子,解释热量的定义,明白热传递的只是热传递过程中传递内能的多少。明白热传递的实质是内能的转移。
3.观看两个做功改变内能方式的实验演示视频。教师引导讲解实验过程,让学生练习说出实验过程,从而理解总结出外界对物体做功,物体的内能增加,物体对外做功,物体的内能减小的结论。也能够理解,做功改变物体内能的实质是机械能和内能的相互转化。
小结
改变物体内能的两种方式:热传递和做功。
一、热传递
1.定义
2.条件
3.结束标志
4.实质
5.热量符号及定义
二、做功
1.对物体做功,物体的内能增大
2.物体对外做功,物体的内能减小
3.做功的实质
课堂练习
(难点巩固)
1.辨析哪些属于热传递方式、哪些属于做功方式改变物体内能的?
中考物理考点分析之改变内能方式
中考物理考点分析之改变内能方式
【知识点拓展】
1.内能的基本概念
(1)内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
2.内能变化
(1)做功可以改变物体的内能。
(如钻木取火)
(2)热传递可以改变物体的内能。
(如放置冰块使物体降温)
(3)热传递的三种形式:热传导,热对流(一般见于气体和液体),以及热辐射,热传递的条件是物体间须有温度差。
(4)做功和热传递在改变内能的效果上是等效的。
做功使其他形式的能如机械能等转化为内能;热传递使物体间的内能发生转移。
3.内能的形式
(1)能以多种形式存在于自然界,每一种形式的能对应于一种运动形式。
各种形式的能是可以相互转化的。
(2)能的守恒定律
能量既不能创生,也不能消失,它只是从一种形式的能转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体。
在转化或转移的过程中,其总量保持不变。
这就是能量转化与守恒
定律,即热力学第一定律。
改变内能的两种方式
改变内能的两种方式内能是物体分子运动的微观表现,其大小与物体的温度直接相关。
通过改变内能,可以实现物体的加热、冷却等热力效果。
本文将介绍改变内能的两种主要方式:热传导和物体与环境做功。
1. 热传导热传导是指物体内部或不同物体之间的热量传递过程。
通过热传导,物体的分子能量可以从高温区域传递到低温区域,实现温度的均衡。
热传导是通过物质的直接接触来实现的,在没有外界干扰的情况下,热量会沿着热传导路径从热区域流向冷区域。
热传导的速率受到物体的热导率和温度差的影响。
常见的热传导方式包括:•导热:金属等导热性能好的材料可以迅速地将热量传导到其它物体或物体内部的不同部分。
导热是因为金属内部自由电子的运动与分子的碰撞传递能量,因此金属通常有很高的热导率。
•对流:对流是指通过流体(气体或液体)的流动来传递热量。
当物体表面与周围流体接触时,流体会受到物体加热而产生自然对流或强制对流。
对流可以有效地增强热传导,实现更快的温度变化。
2. 物体与环境做功物体与环境之间可以通过做功的方式来改变物体的内能。
做功是指在物体上施加力使其移动,从而改变物体的位置或形态。
物体与环境做功的方式包括:•机械做功:当物体受到力作用并发生运动时,力对物体所做的功可以转化为物体的内能改变。
例如,推动一个物体在平面上运动,通过施加外力来克服物体的摩擦,就可以使物体内能改变。
•化学做功:化学反应在物质分子之间产生各种化学键的形成和断裂,这些过程伴随着能量的释放或吸收。
通过进行化学反应,可以改变物体的化学组成和内能。
例如,燃烧是一种常见的化学反应,当燃料燃烧时,能量会以热量的形式释放出来,提高物体的温度和内能。
通过以上两种方式,我们可以改变物体的内能,实现对物体温度的控制和调节。
在实际应用中,这些原理被广泛应用于暖气、制冷设备、发动机等热力系统。
结论改变内能的两种方式——热传导和物体与环境做功,为我们提供了多种手段来控制物体的温度。
热传导通过物体内部或不同物体之间的热量传递实现温度均衡;物体与环境做功则通过施加外力使物体发生运动,改变物体的位置或形态来改变内能。
改变内能的两种方式
小结:
• 做功和热传递是改变物体内能的两个不同的物 理过程.
• 做功和热传递在改变物体内能上等效.但本质 不同. • 物体内能的变化由功和热量来量度.
四、热力学第一定律
1.物体与外界没有热交换时(绝热过程)外界对物体 做多少功,它的内能就增加多少,反之物体对外界 做功多少,它的内能就减少多少, W = U .
六、永动机不可能制成
• 点击下图观看视频讲解
1.第一类永动机:人们把设想中的不消耗能量的机器 叫做第一类永动机.
2.第一类永动机的设想由于违背了能量守恒定律,所 以不 2.6×105J 的热 量,内能增加了 4.2×105J .是气体对外界 做了功,还是外界对气体做了功?做了多少 焦耳的功?
热传递使物体的内能发生改变的时候,内能的改变 是用热量来量度的.物体吸收了多少热量,物体 的内能就增加多少;物体放出了多少热量,物体 的内能就减少多少.
2.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的.
3.做功和热传递在本质上是不同的:
做功使物体的内能改变,是其他形式的能量和内能之间的 转化(不同形式能量间的转化) 热传递使物体的内能改变,是物体间内能的转移(同种形 式能量的转移)
其中U表示内能的增量,内能U增加取正,内能U 减少取负;W表示功,外界对物体做功W取正.物体 对外界做功,W取负.做功的过程,物体的体积必发 生变化.
2.物体与外界间没有做功时,物体从外界吸收多少 热量,它的内能就增加多少;物体向外界放出多少 热量,它的内能就减少多少, Q = U . 其中Q 表示热量,物体从外界吸热Q 取正,物体向 外界放热Q 取负.
解析:
引起物体内能变化的物理过程有两种,做功和热传 递,由于物体内能的增加量大于物体从外界吸收的 热量,所以一定存在外界对物体做功
改变内能的方法
教学目标一. 知识与技能1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
2.知道热传递可以改变内能。
3.知道在热传递过程中,所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
4.知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
二.过程与方法:通过探究找到改变物体内能的两种方法。
通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
三.情感态度与价值观:通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。
通过演示实验培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
重点: 内能、热量概念的建立,改变物体内能的方法难点: 内能、热量概念的建立第二课时二、改变物体内能的方法取一根粗铁丝,我们有什么办法使粗铁丝的温度升高,内能增加?实验1:对物体做功,可以改变物体的内能。
对物体做功,物体内能增加。
生活中还有哪些现象和这些类似?实验2:物体对外做功,改变物体的内能。
物体对外做功,物体的内能减少。
小结:1、做功可以改变物体的内能。
实质:内能与机械能的相互转化。
现象:铁块加热后放到冷水中。
①热传递:温度不同的两个物体互相接触时,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫做热传递。
②热传递的条件:物体之间存在温度差。
③传递方向:内能从高温物体向低温物体传递。
2、热传递可以改变物体的内能。
热传递的实质:内能的转移。
练一练:1.在下列选项中,物体内能的改变是通过做功实现的是()A.在炎热的夏天,在啤酒中放入一些冰块,啤酒变凉B.太阳能热水器水箱中的水被晒热C.行驶的汽车,轮胎会变热D.划火柴,火柴燃烧2.下列属于通过做功途径改变物体内能的是( )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3、下例事例中,属于用热传递的方法改变内能的是()A.地球外的石块坠入地球的大气层,成为流星。
B.凉鸡蛋泡在热水中温度升高。
C.两手相互摩擦,手心发热。
D.锯木头时,锯条变得烫手。
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问题48.如何改变物体的内能?
◇学生提问
爆米花是将玉米放入铁锅内,边加热边翻动一段时间后,“砰”的一声变成玉米花。
下列说法正确的是()
A.玉米粒主要通过翻动铁锅对其做功,使其内能增加
B.玉米粒主要通过与铁锅间的热传递,使其内能增加
C.玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开,内能不变
D.玉米粒内水份受热膨胀对粒壳做功爆开,内能增加
爆米花又香又脆,我非常喜欢吃!老师,听说改变内能的方法有两个,玉米的内能是通过什么方法改变的?要真的是这样爆的,我也回家试试!
◇问题探究
内能的含义(重要性:★★★)
老师:学生,你先想想,什么是物体的内能?
学生:课本上讲,内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
老师:那你认为内能的大小与什么因素有关?
学生:我觉得,对某个物体来说,它的分子数量是一定的,分子势能基本恒定,内能的大小应该这要取决于分子动能的大小;而分子热运动越剧烈,分子的动能就越大;从前面的墨水扩散实验可知,物体的温度越高,分子无规则运动就越剧烈。
所以,内能的大小与物体的温度有关。
温度越高,内能越大!温度越低,内能越小!
老师:很好!那怎样才能使物体温度升高或降低呢?
通过热传递改变物体的内能(重要性:★★★★)
学生:我想想,我家喝的水要先用电磁炉加热到沸腾,水的温度升高到100℃左右,这时水的内能增大了!原因是水从温度高的炉子中吸收了热量,所以温度升高,内能增大!
当我要喝水的时候,需要把水从热水瓶中倒入杯子里,放在桌子上凉上一段时间,等温度低到不烫嘴的程度再喝,这时水的内能减小了!原因是热水与周围的冷空气接触,水向空气中放出了热量,所以温度降低,内能减小!
因此可以通过吸热或放热来改变物体的内能。
老师:你分析的很好!那你认为在什么条件下物体才能吸热或放热呢?
学生:应该是两个物体(或物体的不同部位)的温度不同,存在温差吧!
老师:对!那物体间吸、放热的过程中到底传递的是什么呢?
学生:我想想,水从炉子中吸热时,不考虑蒸发或沸腾时以水蒸气的形式逸出的水分子,水的多少并没有改变,构成电磁炉的材料多少也没有改变,所以传递的不是物质,那应该是内能这种能量吧?
老师:你的认为很准确!物体间吸、放热的过程我们给它取了个名:叫做热传递。
你能概括一下吗?
学生:热传递是能量从高温物体转移到低温物体,或从物体的高温部分转移到低温部分的过程。
热传递的实质是能量的转移过程。
发生热传递的条件是存在温差。
通过热传递,高温物体放出热量,内能减小;低温物体吸收热量,内能增大。
上面的题目我知道答案了:铁锅是高温物体,玉米粒主要通过与铁锅间的热传递,使其内能增加的!
老师:对啊,那你再想想,玉米粒是怎样变成了爆米花?消耗了什么能量?
通过做功改变物体的内能(重要性:★★★★)
学生:玉米粒不断从铁锅中吸收热量,内能不断增大,内部分子、特别是水分子的热运动越来越剧烈!应该是内能增大到一定的响度时,玉米粒体积膨胀超过极限,对粒壳做功爆开。
这样就消耗了内能,因此内能减小。
老师:呵呵,那这是不是通过热传递的方式改变内能呢?
学生:不是,这种方式是做功吧?
老师:对啊!你能再列举出一些通过做功改变内能的例子吗?
学生:我想想,冬天露在外面的手冷,我通过两只手相互摩擦,手就感到暖和;这和我从历史中了解到的古人“钻木取火”道理一样,是通过对物体做功,增大了物体的内能!
有一次我的自行车车筐松动了,我想找一段细铁丝来拧紧它,但没钳子,于是用手反复弯折铁丝,最后将铁丝折断了。
不过我的手碰到断头时感觉这个部位温度很高,有点烫手,这也是通过对铁丝做功增大了铁丝的内能。
我骑的自行车轮胎用一段时间里面气体就少了,当我用打气筒给轮胎充气时,打气筒下端很热,这也是通过对打气筒做功,增大了打气筒的内能吧?
老师:你的经历还真丰富呀!
打气筒的内能增大,其实包含了两种做功的形式:一是活塞与打气筒内壁之间的摩擦形式,二是活塞也活塞下方的气体之间的压缩形式。
你列举的这几个例子都是通过对物体做功,使物体内能增大了。
其实还有许多通过物体对外做功,内能减小的例子。
例如大街小巷中飞驰的汽车、摩托车,它们的工作原理就是利用燃气的内能来做功,得到机械能的。
下一步我们要专门学习,到时你要多多注意呀!
学生:好的,老师。
我还有个问题:是不是所有的做功都能改变物体的内能呢?
老师:举个例子,建筑工地上的起重机将一部分建筑材料从地面吊到5层楼上,做了200000J的功,建筑材料的内能增大了吗?你想想看?
学生:建筑材料的内能没变,只是机械能增加了。
原因是材料的高度增加了,但内部分子的无规则运动状况没有改变。
那看来只有改变了分子热运动的做功才会改变物体的内能呀!
谢谢老师!通过您的讲解,我明白了:做功改变内能的实质是能量的转化,是内能转化成了其他形式的能,或其他形式的能转化成了内能。
所以改变内能的方法有两种:热传递和做功。
◇学生笔记
改变内能的方法有:做功和热传递。
做功改变内能的实质是能量的转化,形式主要有:摩擦、击打、弯折、压缩、膨胀。
热传递改变内能的实质是能量的转移。
◇要点训练
1.如图所示,把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上,管里放一些酒精,管口用塞子塞紧,用绳子在管外绕几圈并迅速地来回拉动,一会看到塞子被弹起。
(1)拉动绳子克服摩擦做功,是将机械能转化为________能。
(2)请说出该实验中的某一现象并简述其原因。
现象:_______________________________________________;
原因:____________________________________________。
答案:(1)内(热)
(2)现象①:塞子被弹起;原因:筒内气体膨胀对活塞做功。
现象②:筒口出现白雾;原因:气体膨胀做功,内能减小,温度降低,液化成小液滴。
现象③:筒壁发热;原因:摩擦生热,机械能转化为内能。
(注:现象合理即可,原因须与现象对应。
)
解析:塞子是酒精蒸气做功推出去的,蒸气的内能转化为塞子的机械能;而酒精蒸气则是绳子克服摩擦做功,机械能转化为内能,酒精汽化形成的。
2.如图所示的做法中,属于用做功的方法改变物体内能的是()
答案:A
解析:通过做功改变内能是把机械能转化为内能,一般包括摩擦、击打、弯折、压缩、膨胀等形式。
而热传递则是通过内能的转移来改变内能。
一般发生热传递时物体间存在明显的温差。
3.如图所示,将铁丝快速地弯折十余次,铁丝弯折处的温度会,这是通过的方式使其内能增加的。
答案:升高做功
解析:通过弯折做功,使弯折部位的分子运动加剧,因此内能增大,温度升高。
4.下列现象中,用做功的方法改变物体内能的是()
A.冬天晒太阳感到暖和 B.双手搓搓感到暖和
C.用燃气灶烧水 D.酒精涂在手上觉得凉爽
答案:B
解析:晒太阳、用燃气灶烧水是通过从高温物体中吸热来增大内能的;酒精蒸发吸热,手放出热量,内能减小;而双手互搓则是通过摩擦做功,机械能转化为内能使内能增大的。
5. “神州五号”返回舱进入大气层到着陆的过程中,下列说法正确的是()
A.动能减少,势能增加 B.动能增加,势能减少
C.机械能增加 D.机械能减少
答案:D
解析:由于“神州五号”返回舱进入大气层后与空气剧烈摩擦做功,所以机械能不断转化为内能,因此机械能减少。
6.如图所示的四个事例中,用做功方式改变内能的是()
①冬天,搓手会②冬天,嘴对③炒菜时,铁锅热④水蒸气把软木
让手变暖和手哈气取暖得烫手塞冲开时温度会降低
A.①②B.②③C.③④D.①④
答案:D。