沪科版物理第十三章内能与热机导学案

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第十三章内能与热机第一节内能

学习目标

1了解内能的概念，知道内能的单位焦耳

2.能简单描述温度与内能的关系。知道对于同一物体，温度越高，内能越多；温度越低，内能越少。

3.知道做功和热传递方式可以改变物体的内能。

自主学习

一、内能

A 物体由于运动而具有的能量叫做，一切物体内部的分子都在不停地做无规则的，所以物体内部的所有分子都具有能。

物体运动的越大，动能越大。物体的越高，分子热运动的速度，分子动能越。

B 黄山上耸立的巨石具有势能。当它耸立在山顶时，并不能对外做功，但当它下落时，它能够对外做功。它向下落的原因是因为地球和巨石间存在。

而物体内部的分子间既有又有，所以物体内部的分子也具有能。

C 在机械运动中，我们把物体的动能和势能统称为。而在物体的内部，分子所做的运动叫做运动，我们把物体内部所有分子热运动的能和能的总和，叫做能。

二、影响内能大小的因素

A 问题：物体的内能与什么因素有关？

B 我们选取物体内部众多分子中的一个分子为研究对象，来研究这个问题。

C由机械能可知物体的动能取决于物体的质量和速度，同理，该分子的动能取决于分子的质量和热运动的速度，

D物体的重力势能取决于物体的质量和高度，同理，该分子的分子势能取决于分子质量和分子间的间距，由于分子间的间距决定了分子间相互作用力的大小，所以也可以说分子势能的大小取决于分子质量和分子间作用力的大小。

E C、D讨论的只是一个分子的内能，根据内能的定义可知，物体的内能的大小还与分子的个数有关。

F C、D、E所讨论从物体内部即微观角度分析了物体的内能的大小于什么因素有关，即与分子个数、分子质量、分子间距和分子运动的速度有关。

G 这些因素在宏观上表现为物体的质量，物体的体积和物体的温度。

H 一切物体都具有能。同一物体，同一状态，温度升高，内能，温度降低，内能

I 内能与机械能的关系

机械能与有关。

内能与和有关。

所以内能与机械能是的能量。

三、物体内能的改变

问题：我们已从微观和宏观两个角度讨论了物体的内能与什么因素有关。

对同一个物体，如何使物体的温度升高，内能增加呢？

1、热传递

A 以一根粗铁丝为例，我们如何使它的内能增加呢？，

B 以放到开水中烫为例，铁丝的温度，内能，开水的温度，内能。我们

把这个过程叫做热传递。

C 在中，被的能的多少叫做热量。

D 从热量的定义可以看出，热量的实质是能。它特指被的那一部分。

例如一杯开水它具有10000J的内能，粗铁丝具有1000J的内能。当将铁丝放入开水中时，开水放

出1500J的内能。发生热传递前，开水具有的10000J的内能能否叫做热量？。铁丝具有的1000J

内能能不能叫做热量？。热传递结束后，开水剩有 J的内能能否叫做热量？。铁丝具

有 J的内能，能不能叫做热量？。因此，热量仅指的内能。

E 热传递发生的条件是两个物体间存在。在什么情况下结束？。

F 举几个日常生活中热传递的例子。。

G 试述热传递的实质。

H 热传递的方向是。

I 热传递中的“热”指的是什么？

J 一个物体只有10J的内能，可能把自己的一部分内能传给10000J的物体吗？如果有可能，在什么情况下会发生？

【课堂探究】

2、做功

A 除热传递的方法可以改变物体的内能外，还以什么方法可以使物体的温度升高内能增加。冬天，我们常感到手很冷，如果将手放到热水中，可以使手的温度升高，内能增加，我们还常用什么方法？。（图16.2-4）

B 分析：在搓手的过程中，两手间存在力，且在力的方向上距离。所以搓手的过程实际上是一个克服摩擦的过程。

C 观察演示实验1。

D 当我们把活塞迅速压下去时，我们看到。火柴头是被点燃的。这说明当我们迅速向下压活塞时，活塞对下面的空气有力的作用，且在力在方向上前进了一段距离，也就是说活塞对空气，使用空气的内能，温度，达到火柴点的燃点而燃烧。

E 这个实验说明；对物体做功，内能。

F 观察演示实验2

G 当塞子跳起时，我们观察到瓶内出现了。瓶内上方的水蒸汽是无色透明的，当塞子跳起时，此时出现的雾是（液态/气态），即此时出现了现象。回忆可知使气体液化的方法有两种和，显然，这里是因为当瓶内气体膨胀时，推动塞子时，对塞子做了功，使瓶内气体的内能，温度，水蒸汽遇冷液化而成。

H这个实验说明；物体对外做功，自身的内能。

I 综上所述可知，也可以改变物体的内能。

对比两种改变物体内能的方法，完成下表。

四、拓展：不同场合中的“热量”

热量这个词仅在物理学中提到，在日常生活中以及其它学科领域内也经常用到热量这个词。我们需要注意的是在不同的学科领域内热量这个词是不同的。

在物理学中，热量是仅仅指在热传递的过程中，被传递的内能。所以我们不能说温度高的物体“具有”、“含有”的热量多。因为此时能量还没有被传递。我们只能说物体“具有”的内能多。换言之，内能它是一个状态量，与过程无关，而热量这个词时伴随着“热传递”这个“过程”的，所以它是一个过程量。

然而，在生活中或者医学领域，我们常说某某食品是“高热量”食品，运动时需要消耗大量的“热量”等。这里主要时指，它经过化学变化后能够释放出大量的能量。

可见，同一个词，在不同的领域内，有不同的含义，在每一个学科内都有自己严格的定义而已。其实在前面我们已经接触过这类物体量了，例如“物重”。

【展示交流】

1、关于物体的内能，下列说法错误的是（）

A：0℃的物体没有内能B：内能和其他形式的能之间可以相互转化C：物体间的内能可以转移D：一切物体都有内能

2、把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦，然后用手感觉图钉温度的变化，并解释这种变化。

3、两个物体之间发生热传递，当热传递停止时（）

A：两物体内能相等B：两物体热量相等C：两物体温度相等D：以上说法都不对

4、用物理学的术语解释“摩擦生热”和“钻木取火”。

5、下列哪些过程中，是通过做功改变物体内能的（）

A：饮料中放入一冰块，饮料变凉B：冬天暖气使房间变暖C：划火柴，使火柴燃烧D：用太阳灶加热壶里的水

6、为什么说，同一物体，温度越高，它的内能就越大？

7、以下四种情形，通过热传递方式改变物体内能的是（）

A：钻木取火B：烧水水变热C：锯木头木头发热D：两手摩擦发热

8、人造卫星进入大气层时，为什么会被烧毁?

9、在物理学中，“热”是个多义词，下面四句话里的“热”字各表示什么意思？

（1）天气真热；（2）摩擦生热；（3）物体放热；（4）电炉很热。10、开启啤酒瓶的瞬间伴有“嘭”的一声，瓶中有一股“白烟”，试解释这一现象。

11、在使用打气筒给自行车轮胎打气时，用力向下压活塞，对于筒内的气体来说，可以增大的物理量是（）

A：体积B：热量C：内能D：质量

12、甲、乙两铜块，甲的质量是乙的2倍，把它们在沸水中煮足够长的时间，然后相接触，则（）

A：热量由甲传给乙B：热量由乙传给甲C：甲、乙间无热传递D：条件不足，无法确定

13、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）

A：物体的温度越高，所含热量越多B：温度高的物体，内能一定大。

C：0℃的冰块，内能一定为零。D：温度相同的两物体间不会发生热传递。

14、一个物体温度升高了，则（）

A：它一定吸收了热量B：一定是别的物体对它做了功C：它的热量增加了D：它的内能增加了

15、火柴可擦燃也可放在火上点燃，前者是用的方法，使火柴燃烧，后者是用的方法，使火柴燃烧，这两种方法都可以改变物体的内能。

16、同种物质组成的甲、乙两物体，甲物体比乙物体的温度高，这说明（）

A：甲物体的内能大B：乙物体的内能大C：甲、乙两物体的内能一样大D：甲物体的分子热运动剧烈

17、炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低，是用的方法减少了气体的内能。食物放进冰箱后温度降低，是用的方法减少了食物的内能。

18、以下说法中正确的是（）

A：温度高的物体比温度低的物体含有的热量多B：热量从高温物体向低温物体传递

C：温度从高温物体向低温物体传递D：热量从热量多的物体向热量少的物体传递

中考一斑窥豹

1、下列现象中，利用做功使物体的内能增加的是（）（2008年吉林中考）

A：冬天对手“哈气”手会感到暖和B：来回弯折的铁丝温度会升高

C：冬季用热水袋取暖D：自行车轮胎放气时，气门嘴处温度会降低

2、一名同学用锯锯木头，发现锯条发热，这是为什么？（2007年吉林中考）