做功改变物体的内能辨析
09 初中物理易错辨析-物态变化与内能
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物态变化与内能一、雷区警示1、任何物体在任何情况下都有内能,无一例外。
2、内能的大小有多个影响因素,只知道一个因素的大小情况无法比较内能的大小。
内能的影响因素有:温度、物态、质量和物质的种类。
3、要注意区分比较对象是一个物体的两种情况相比还是两个物体之间相比,如果是同一个物体,那么其质量和物质种类就是确定的,相当于控制变量。
4、内能是无体内所有分子动能和所有分子势能的总和,单一一个分子的动能和势能不是内能,内能的主体是宏观的物体,分子动能和分子势能的主体是微观的分子,分子不具有内能。
5、改变内能的方法有两种,即做功和热传递,需要注意的是二者可以同时发生,故叙述中只阐述了一种过程的方向,并没有提及另一种过程的情况时,无法判断内能的增减。
6、物体内能发生改变的两个标志是物态变化和温度变化,只要两个标志中的任何一个出现,就能说明内能一定发生了变化,但内能发生变化不能确定温度一定变化,也不能确定物态一定变化。
7、热量是过程量,物体并不“含有”热量,只有当发生热传递的过程时,吸收或放出热量,“含有热量”的说法本身就是错误的。
8、内能与机械能无关,内能是物体内所有分子动能和所有分子势能的总和,机械能是物体动能和势能的总和。
二、明辨是非【题文】0 ℃的冰块的内能为零。
【答案】错误【解析】判断依据:任何物体在任何情况下都有内能,故0 ℃的冰块的内能不为零。
正确阐述:0 ℃的冰块的内能不为零。
【题文】温度高的物体比温度低的物体的内能多。
【答案】错误【解析】判断依据:内能除了受温度影响外,还受物态、质量等因素的影响,故无法确定温度高的物体与温度低的物体的内能的大小关系。
正确阐述:温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多。
【题文】物体的温度降低,则物体的内能减少。
【答案】正确【解析】判断依据:该阐述是同一个物体两种情况相比较,其质量及物质的种类是确定的,温度降低,若其物态不发生变化,其内能减少,若其发生物态变化,则发生的一定是高能量态变为低能量态的物态变化,即凝固、液化或凝华中的一种,内能依然减少,故物体的温度降低,则物体的内能减少。
第30讲物体的内能
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能, 内能减少, 所以 A 错误; 水蒸气对软木塞做功使软木塞由静止变为运动, 水蒸气内能减少,而软木塞机械能增加,所以 B 正确;气筒打气时物体对气 体做功,是机械能转化为内能,内能增大,所以 C 错误;“白气”是液体的 小水滴,是由水蒸气液化形成的,所以 D 错误。
【例 2】 (2011· 广东湛江)关于温度、热量、内能,下列说法正确的是 ( B ) A. 0 ℃的冰没有内能 B. 水沸腾时继续吸热,温度保持不变 C. 物体的温度越低,所含的热量越多 D. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
解析 本题难度中等。 温度是指物体的冷热程度; 热量是指在热传递过程中, 传递内能的多少叫作热量, 只有发生热传递才有热量, 跟热量搭配的词语只 有: “放出热量” 、 “吸收热量” 、 “传递热量” ,而不能说“某物体具有热量” 、 “某物体的热量” 、 “所含的热量” ,故 C 错;内能是指物体内部所有分子热 运动的动能和分子势能的总和,一切物体,不论温度高低,都具有内能。物 体的内能跟物体的质量、温度、体积、状态有关,故 A 错;晶体熔化或者 凝固过程中温度保持不变, 但要吸收热量或者放出热量, 所以物体的内能是 变化的,故 D 错。水沸腾的条件是:①温度要达到沸点;②继续加热,但 温度保持不变,所以 B 正确。
(2)比热容是物质的特性之一。 不同物质的比热容一般是不同的。比热容 跟物质的质量、温度以及吸收或放出热量多少无关。 (3)物质吸收或放出热量的多少等于物质的比热容、 质量和升高或降低的 温度的乘积。 计算热量的公式为:Q 吸=cm(t-t0)或 Q 放=cm(t0-t),或理解为:Q= cmΔt。 4.燃料的热值 (1)燃料燃烧释放热量的过程, 实质是将贮存在燃料中的化学能转化为内 能的过程。相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量也不相同。 (2)1 千克某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫作这种燃料的热值。热值 的单位为:焦/千克。 5.本讲要求学生会描述克服摩擦做功等实例与物体内能改变的关系。 会举例说明化学能与内能的转化。
功、热和内能的改变-高二物理课件(人教版2019选择性必修第三册)
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二.功与内能的改变
2.气体膨胀压缩时做功的特点: ①压缩气体:
外界对系统做正功(系统对外界做负功),系统的内能增加
②气体膨胀:
外界对系统做负功(系统对外界做正功),系统的内能减少
思考与讨论:一绝热容器用隔板分成两部分,左 边A内充满气体,右边B内是真空,现抽去隔板, 气体内能如何变化?
答:气体向真空膨胀,气体并不需要克服外
实验结论: 只要重力做功相同,容器内水温上升的数值就相 同,即系统状态的变化相同。
一.焦耳的实验
实验二:对系统做电功
用绝热性能良好的材料制作容器, 让正在下降的重物带动发电机发 电,电流通过浸在液体中的电阻 丝,由电流的热效应给液体加热, 使液体温度上升。
实验结论: 只要电流做功相等,系统温度上升的数值就相同, 即系统状态的变化相同。
从1840年开始,焦耳进行了多种多 样的实验, 焦耳实验揭示了热量与功 之间确定的当量关系(1卡=4.186焦耳), 表明机械运动或电磁运动与热运动之间是可以相互转化 的。
这项研究工作为热力学第一定律和能量守恒定律的建 立奠定了坚实的实验基础。
一.焦耳的实验
实验一:对系统做机械功
用绝热性能良好的材料制作容器, 容器中安装着叶片组成的搅拌器。 重物下落时带动叶片转动,搅拌 容器中的水,水由于摩擦而温度 上升。
2.内能:内能是系统在绝热条件下与做功相联系 的、描述热力学系统本身状态的能量。符号:U, 单位:焦耳。(宏观定义)
二.功与内能的改变
1.做功可以改变物体内能:在绝热过程中,外界 对系统做功,系统的内能增加;系统对外界做功, 系统的内能减少,即:
U U2 U1 W
压缩引火仪工作原理:迅速压下活塞, 引火仪筒内气体被压缩,体积变小,外 界对气体做了功,内能增加,温度升高。 当温度达到易燃物的燃点时,易燃物发 生自燃。 迅速压缩,空气“来不及” 对外传热, 可以看成绝热过程。若缓慢压缩,空气会对外传热,从 而做等温变化,这个实验就不能成功。
内能知识点总结
![内能知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/4e14a33a482fb4daa58d4b62.png)
内能总结一、内能的概念:1、内能:物体内部所有分子由于热运动而具有的动能,以及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。
3、影响物体内能大小的因素:①温度:物体的内能跟物体的温度有关,同一个物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能的区别:(1)机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动情况有关(2)内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的分子动能和分子势能的总和。
内能大小与分子做无规则运动快慢及分子间的相互作用有关。
这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。
(3)内能的大小不影响机械能,而机械能的大小也不影响内能,但机械能和内能可以相互转化。
二、内能的改变:1、内能改变的外部表现:(1)物体温度升高(降低)--物体内能增大(减小)。
(2)物体存在状态改变(熔化、汽化、升华等)--内能改变。
2、改变物体内能的方法:做功和热传递。
A、做功改变物体的内能:①做功可以改变内能:对物体做功,物体内能会增加。
物体对外做功,物体内能会减少。
②做功改变物体内能的实质:内能和其他形式的能的相互转化③如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。
(W=△E)B、热传递可以改变物体的内能。
(1)热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
(2)热传递的条件:物体之间有温度差,高温物体将能量向低温物体传递,直至各物体温度相同(即达到热平衡)。
(3)热传递的方式是:传导、对流和辐射。
物体对外做功内能减少的例子
![物体对外做功内能减少的例子](https://img.taocdn.com/s3/m/291b91aa18e8b8f67c1cfad6195f312b3169eb8f.png)
物体对外做功内能减少的例子物体对外做功是指物体在外力作用下做出的力和位移的乘积,也就是物体的机械能发生变化的过程。
在这个过程中,物体内能会发生改变,而内能是指物体微观层面的能量,包括物体分子间的相互作用能和分子内的能量。
下面将以几个例子来说明物体对外做功内能减少的情况。
例子一:提起书包
当我们提起书包时,我们对书包施加了一个向上的力,而书包则产生了向上的位移。
在这个过程中,我们对书包施加的力与书包上升高度的乘积就是我们对书包做的功,也就是机械能的增加量。
而书包在上升的同时,书包内的物体相互之间的相互作用能减少,导致了内能的减少。
例子二:推动自行车前进
当我们骑车时,对踏板施加力以推动自行车前进,这同样也是对外做功的过程。
在这个过程中,人的机械能转化为自行车的机械能,自行车内的分子间相互作用能减少,导致内能的减少。
例子三:水沸腾
当水被加热至沸腾时,水内的分子间相互作用能减少,导致内能的减少。
此时,水分子受热而振动加剧,水开始蒸发并形成水蒸汽,水蒸气分子的动能增加,内能减少。
这些例子都展示了物体对外做功时,内能发生减少的情况。
通过对外做功,物体的机械能增加,同时导致物体内能的减少。
这个过程是一个能量转化的过程,表明了能量的守恒定律在其中起着重要的作用。
总结起来,物体对外做功会导致内能的减少,从而使得物体的机械能增加。
这种能量转化的过程在日常生活中随处可见,正是能量守恒的体现。
我们需深入理解这一过程,加深对能量守恒定律的认识,以更好地应用于实际生活和工作中。
改变内能的两种方式
![改变内能的两种方式](https://img.taocdn.com/s3/m/08298ea77d1cfad6195f312b3169a4517623e543.png)
• 点击下图观看视频讲解
由此可知: 1.外界对物体做功,物体的内能增加
2.物体对外界做功,物体的内能减少.
二、热传递可改变物体的内能
1.热传递:没有做功而使内能改变的物理 过程叫做热传递.
三、做功和热传递的区别
1.做功使物体内能发生改变的时候,内能的改变就 用功数值来量度.外界对物体做多少功,物体的 内能就增加多少;物体对外界做多少功,物体的 内能就减少多少.
W为正值,表明外界对物体做功.
小结:
• 热力学第一定律:U = Q +W . • 能量在转化或转移过程中遵守能量守恒定律. • 第一类永动机不可能制成.
结束
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
Q 2.6105 J 0, U 4.2105 J 0
根据热力学第一定律 U = Q +W 得:
W 4.2105 J 2.6105 J 1.6105 J 0
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)
2.能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭 空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式, 或者从一个物体转移到另外的物体,在转化或转 移过程中其总量不变.
3.能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的规律之 一,也是19世纪自然科学的三大发现之一,被恩 格斯称为“伟大的运动基本规律”.
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2、用___功_____来量度内能的改 变,内能的单位是__焦__耳__
各种形式的能量的单位都是 ___焦__耳_____
3、用做功和内能改变的关系解释 下列现象: ①冬天手冷的时候,为什么两手 相互搓搓就暖和了?
3、汽车急刹车时,车轮停止转动,
但由于_____惯_汽性车还要向前运动
使得车轮在地面上摩擦,轮胎表
面温度急剧升高产生冒烟现象,
并在地面上留下黑色痕迹。上述
过程中______能转化为______能
机械
内
4、一部分气体被密闭在一容器 内,若气体对容器口的活塞做 功,活塞获得100J的动能,则 容器内气体的内能_减__少___了100
_____J
5、用打气筒给自行车轮胎打气, 打气筒的筒壁会发热,利用所学 的知识解释这个现象
1、下列所举实例中,不能说明 通过做功改变物体内能的是( )
A、锯木头时锯条会发烫 B、酒精涂在手指上会觉得凉爽 C、流星进入大气层后烧毁 D、划火柴取火
2、下列物理现象中,利用做功使 物体内能增加的是( ) A、铁丝在桌子腿上反复摩擦, 温度升高 B、一只大厚瓶中装入少量水, 塞紧瓶口往瓶中打气,瓶塞冲开, 瓶中出现白雾 C、用打气筒给自行车打气时, 气筒壁逐渐变热 D、铁块放在阳光下晒,温度升 高
3做功和内能的改变
教学目标: 1、做功和物体内能的变化有什么 关系? 2、怎样来量度物体内能的改变? 内能的单位是什么? 3、学会用做功和内能改变的关系 来解释常见物理现象。
1、做功和物体内能的变化有什 么关系?
答:①对物体做功,物体的内能 会_增__加__。如_压__缩__空__气__引__火__实__验__ __摩__擦__生__热______
高二物理改变内能的两种方式
![高二物理改变内能的两种方式](https://img.taocdn.com/s3/m/33740c5402768e9951e738a5.png)
1.功和内能 2.热和内能
一、做功可以改变物体的内能
• 焦耳的实验 1.绝热过程: 系统既不从外界吸热,也不向外界 放热的过程
2.在各种绝热过程中,如果使系统从状态1变化 到状态2,所需外界做功的数量是相同的。
• 内能 ΔU=w
二、热传递可以改变物体的内能.
• 热传递: 热量从高温物体传到低温物体的过程
• 找一条橡皮筋,两手捏住其两端用力拉长 有柴油与空气的混合 物,有可能使气缸中柴油达到燃点的过程 是: [ ] • A.迅速向里推活塞 • B.迅速向外拉活塞 • C.缓慢向里推活塞 • D.缓慢向外拉活塞
• 用酒精灯给用活塞封住少量水的试管加热, 过一会试管塞被冲出,水蒸汽的温度降低 了,为什么?
发生条件:物体之间或物体的不同部分之间存在 温度差。 传递方向:能量从高温处转移到低温处。 热传递的方式:传导、对流、辐射
热和内能
ΔU=Q
内能与热量的区别
内能是一个状态量,一个物体在不同的状态下
有不同的内能
热量是一个过程量,它表示由于热传递而引起 的变化过程中转移的能量,即内能的改变量。 如果没有热传递,就没有热量可言,但此时仍有内能
是尖锐的凿子.你们瞧瞧我们的反坦克炮,他们零星分散很容易就能各个击破.至于我们的炮兵,因为距离第一线太远,他们也并非机动火力,很难在危机时刻做出合理的炮火支援." 对于那个东方面孔军官的说辞,新来的部队表示极大的抵触.普加乔夫派遣的军官也无法掌控新部队的意志,更何 况政委们拿出了相关条例,要求一切按照上级的规定办. "那是集团军制定的布防方案,我们不能做出什么更改.如果擅自变换布防,到时候出了差池我们都要上军事法庭." 李小克希望反坦克炮能击中起来使用,那样更多的炮弹射击少数几辆坦克,基本一次齐
DIS实验与传统实验的比较做功改变物体内能实验压缩空气做功
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DIS实验与传统实验的比较做功改变物体内能实验压缩空气做功做功是改植物体内能的一种方式,〝紧缩空气使硝化棉熄灭〞是做功改植物体内能中经典实验,此实验操作简便且耗时少,深受广阔物理教员的喜欢。
多年来,不少物理教员对此装置停止改良、改良和自制,取得了优秀的效果。
1 〝紧缩空气做功〞的传统实验用力用力把活塞向下压,蘸有乙醚的棉花球(红磷粉末)熄灭起来。
这个实验操作复杂,现象清楚,课堂教学起来十分愉快和轻松,深受先生和教员的喜欢。
实验仪器:硝化棉、酒精、打气筒实验目的:了解功与能的转化实验原理:了解功与能的转化实验原理:气体紧缩,外界对气体做功,气体的内能添加,温度降低实验步骤:用镊子夹一些占过酒精的硝化棉放入打气筒中,硝化棉一定要疏松且不要太多,迅速向下压打气筒,速度要快,如图5-9所示。
我们发现:硝化棉熄灭起来了。
总结:用手向下压打气筒的话,手对这个压力会与打但这并不是空气摩擦生热可疏忽不计。
这个压力所作的功发生的作用效图5-9 做功的传统实验图果即:紧缩空气,使其温度降低,从而使硝化棉的温度降低,直抵到达硝化棉的熄灭点(硝化棉的熄灭点很低〕,使其熄灭起来。
直接地证明了空气的温度降低,我们知道:温度降低的话,那么物体的内能一定增大,即空气的内能一定添加。
从而也就说明:这个压力所作的功降低了空气的内能,即做功可以改植物体的内能。
实验进程随同着光、声等现象,说明活塞对气体做功使气体内能添加,温度降低,到达乙醚(红磷)的着火点。
这个实验有时不一定可以使硝化棉熄灭起来,主要缘由如下:〔1)向下压打气筒的速度太慢;〔2〕放入打气筒内的硝化棉量太多;(3〕打气筒的密闭性不高。
2 〝紧缩空气做功〞的DIS实验虽然多年来,物理教员对〝紧缩空气体积做功〞的传统实验停止改良和自制,但效果并没有质的提高,无法用实验数据来支持实验结论哦。
而DIS 实验可以很好地补偿这一缺乏,显示了自身的诸多优点。
实验器材:注射器﹑座架﹑计算机﹑温度传感器﹑数据采集器 实验原理:了解功与能的转化实验原理:气体紧缩,外界对气体做功,气体的内能添加,温度降低实验步骤:(1)首先按如图5-10衔接实验装置,先将注射器固定在座架上,衔接温度传感器﹑数据采集器﹑计算机。
《做功改变内能》说课稿(省级获奖实验说课案例)
![《做功改变内能》说课稿(省级获奖实验说课案例)](https://img.taocdn.com/s3/m/c9a2b557ddccda38376bafbc.png)
《做功改变内能》说课稿一、使用教材人民教育出版社初中物理九年级全一册第十三章第二节做功改变内能二、实验器材温度传感器,注射器,传感器终端,计算机,改进的打气筒,玻璃瓶,普通打气筒,胶塞(打孔),细绳,气针三、实验创新要点/改进要点、实验原理/实验设计思路(一)实验一、温度传感器研究对气体做功和气体对外做功时内能的变化,实验二、改进的白雾实验(二)实验三、打气筒升温的秘密、实验四、探究对气体做功和气体对外做功时内能变化的情况四、实验教学目标知识与技能:(1)通过总结归类知道做功和热传递可以改变物体的内能;(2)通过实验得出做功和热传递都可以增大或减小内能从而知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的;(3)通过实验探究了解内能变化量和做功多少之间的量化关系,知道做功和热传递在改变物体内能时能量变化的区别;过程与方法:(1)通过归纳学生试验、气体做功实验现象,分析、归纳总结热传递和做功两种方法在改变内能时的区别。
(2)学会运用已学知识解决实际问题,从生活走向物理,从物理走向社会。
情感态度与价值观:(1)通过本节课的学习,培养学生对能量及其转化的理解;(2)通过学生小组讨论合作学习,培养学生团结协作精神;(3)通过本节课的学习,培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
五、实验教学内容”得出结论:改变物体内能有两种方法:热传递和做功。
得出两种改变内能的方法,做功,热传递。
教师提出问题:在刚才的例子中,热传递可以增大或减小内能,我们对铁丝做功,铁丝的内能增大,如果物体能够对外做功,它的内能又会如何变化呢?我们用注射器封住一段气体并用温度传感器测量温度,以此来研究对气体做功和气体对外做功时内能的变化的情况。
如何实现对气体做功。
教师提问:怎么用这个仪器检验气体对外做功时能量的变化的情况?图1图2师:温度确实下降了,并且末温低于室温。
向学生提问这个温度的变化可能是由热传递引起的吗?类 起分析,得出做功和热传递在改变内能上是等效的缩活塞。
九年级物理《内能》知识点
![九年级物理《内能》知识点](https://img.taocdn.com/s3/m/f967cb2a0a4c2e3f5727a5e9856a561252d321c5.png)
九年级物理《内能》知识点九年级物理《内能》知识点在平日的学习中,是不是经常追着老师要知识点?知识点就是掌握某个问题/知识的学习要点。
还在苦恼没有知识点总结吗?以下是店铺为大家整理的九年级物理《内能》知识点,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
、九年级物理《内能》知识点 11、内能(1)概念:物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,叫物体的内能。
①内能是指物体内部所有分子做无规则热运动的动能和分子势能的总和,不是指少数分子或单个分子所具有的能。
②内能与温度有关,但不仅仅与温度有关,从微观角度来说,内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用力有关。
从宏观的角度来说,内能与物体的质量、温度、体积都有关。
③一切物体在任何情况下都具有内能,物体的内能与温度有关,同一个物体,温度升高,它的内能增加,温度降低,内能减少。
(2)影响内能的主要因素:物体的质量、温度、状态及体积等。
(3)热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
分子无规则运动的速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动的速度就越快,物体的温度越低,分子无规则运动的速度就越慢。
内能也常叫做热能。
(4)内能与机械能的区别①物体的内能的多少与物体的温度、体积、质量和物体状态有关;而机械能与物体的质量、速度、高度、形变有关。
它们是两种不同形式的能。
②一切物体都具有内能,但有些物体可以说没有机械能,比如静止在地面土的物体。
③内能和机械能可以通过做功相互转化。
④内能的单位与机械能的单位是一样的,国际单位制都是焦耳,简称焦。
用J表示。
2、改变物体内能的两种方法:做功与热传递(1)做功:①对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体的内能减少。
②做功改变物体的内能实质是内能与其他形式的能相互转化的过程。
(2)热传递:①热传递的条件:物体之间(或同一物体不同部分)存在温度差。
②物体吸收热量,物体内能增加;物体放出热量,物体的内能减少。
③用热传递的方法改变物体的内能实质是内能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分。
人教版九年级物理(上)第十三章内能(含辩误,详解)
![人教版九年级物理(上)第十三章内能(含辩误,详解)](https://img.taocdn.com/s3/m/884aa4e6195f312b3169a582.png)
13.2内能1.内能(1)分子动能:运动的物体具有动能,同理,运动的分子具有动能,分子由于做无规则运动具有的能叫做分子动能。
(2)分子势能:弹簧形变时具有势能,相互吸引或排斥的分子也具有势能,由于分子间有相互作用力,而使分子所具有的能叫分子势能。
(3)内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
①“构成物体的所有分子”的含义,是指所研究物体内部的全部分子,而不是该物体内部的一部分分子。
②“总和”的含义,这里的总和指的是该物体内部全部分子所具有的动能和全部分子具有的势能之和。
(4)内能是能量的一种形式,内能的单位是焦耳。
(5)内能与温度的关系①一切物体,不论温度高低,都有内能................。
因为一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,所以物体的内能不能为零。
②同一物体,在相同物态下温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。
谈重点内能的大小同一个物体,在相同物态下它的温度越高,分子无规则运动的速度越大,因此分子的动能变大,导致物体内部分子动能和势能的总和增加。
例如,一个铁块在烧红时的内能比它冷却时的内能大。
对于内能与温度的关系不能错误地理解为温度越高的物体内能越大,内能的大小除了与温度有关,还与其他因素有关。
内能的概念较难理解,我们得出物体具有内能时使用了什么方法?类比法!我们可以将运动的分子和具有动能、势能的物体进行类比,得出分子具有动能和势能。
运动的物体具有动能,运动的分子具有动能;自由下落的物体和地球相互吸引,物体具有势能,相互吸引的分子具有势能,被压缩的弹簧的各部分相互排斥,弹簧具有势能,相互排斥的分子具有势能。
【例1-1】物理学中把“物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能”,请你根据这个意思,结合所学知识,下列判断正确的是() A.同一物体温度越高,物体内能越小B.同一物体温度越低,物体内能越大C.温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越大D.温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越小解析:A×同一物体温度越高,物体内能越大B×同一物体温度越低,物体内能越小C√温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越大D×温度相同的同种物质,分子个数越多,物体内能越大答案:C【例1-2】下列关于物体内能的说法中正确的是()A.物体运动速度越大,内能越大B.静止的物体没有动能,但有内能C.内能和温度有关,所以0 ℃的水没有内能D.温度高的物体一定比温度低的物体内能大解析:错解:A、C、D正解:B错解分析:误以为物体的内能与物体的运动速度有关,容易错选A;误以为0 ℃的物体没有内能,容易错选C;误以为温度是决定内能大小的唯一因素,容易错选D。
热学问题辨析
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热学问题辨析陕西省宝鸡市陈仓区教育局教研室邢彦君分子动理论、热和功是高考的必考内容。
近几年命题热点多在分子动理论,估算分子大小和数目,内能及做功,气体的压强几个方面综合或游移。
考题一般涉及多个知识点,但考查内容浅显,较易作答,题目多属较容易和中等难度。
主要考查对基本概念、规律的识记和理解。
因此对有关分子动理论、热和功的一些容易混淆的概念和规律作以辨析,对于这部分的复习应考至关重要。
1.布朗运动──分子动理论的事实依据布朗运动原指悬浮在水中的花粉颗粒永不停息地无规则运动,现泛指悬浮在液体中的固体颗粒的运动。
悬浮固体颗粒永不停息地无规则运动,是由于液体分子永不停息地无规则运动对固体颗粒的碰撞而引起的。
所以布朗运动是分子热运动的事实依据。
布朗运动有以下几个特点:一是永不停息,只要液体还存在,布朗运动就不会停息。
二是无规则,从放入颗粒起,颗粒运动的速率和方向及其变化是不可精确预测的,只能运用统计方法,用概率进行描述。
三是运动的激烈程度与温度和颗粒大小有关,温度越高,液体分子运动越激烈,对颗粒的碰撞越激烈,布朗运动越激烈。
颗粒越小,同一时刻从两个相反方向碰撞颗粒的液体分子形成的对颗粒的沿相反方向的力相差越大,颗粒运动越激烈;颗粒越大,同一时刻从两个相反方向碰撞颗粒的液体分子形成的对颗粒沿相反方向的力越接近于平衡,颗粒将处于静止状态,所以颗粒越小,布朗运动越激烈。
2.分子的运动──无规则、永不停息分子运动的特点就是永不停息和无规则。
所谓永不停息就是分子的运动是不会停止的,按现代热学理论,当温度降到-273.15℃(绝对零度)时,分子的运动将会终止,但按热力学第三定律,绝对零度是不可以达到的低温极限,所以分子的运动是绝对的永不停息。
分子运动的无规则有两方面的意思。
对于物体内的大量分子来说,是指所有的分子没有统一的运动速率,没有统一的运动方向,即各个分子的运动没有统一的规则。
对于某一个分子来说,由于大量分子运动没有同一的速率和方向,这样分子间的碰撞不可避免的频繁发生,而且就根本没办法预测那个分子那个时刻沿哪个方向来碰撞这个分子,这样,在一段时间里,每一个分子的运动方向、速度,就频繁的变化着,使得这个分子在一段时间里的运动速率、方向不统一,单个分子的运动在时间上没有统一的规则。
功、热和内能的改变-高二物理课件(人教2019选择性必修第三册)
![功、热和内能的改变-高二物理课件(人教2019选择性必修第三册)](https://img.taocdn.com/s3/m/ef3c9d34bfd5b9f3f90f76c66137ee06eff94e0b.png)
二、功与内能的改变
1.外界对物体做功,物体的内能增加。
2.物体对外界做功,物体的内能减少。
二、功与内能的改变
功和内能变化的关系:做功可以改变系统的内能。功是系统内 能转化的量度。
(1)ΔU=W的适用条件是绝热过程.
一、焦耳的实验
小组讨论: 焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式相 同吗?你能得出什么结论? 在热力学系统的绝热过程中,外界对系统做的功仅由过程的始末 两个状态决定,不依赖于做功的具体过程和方式.
热功当量:做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
一、焦耳的实验
类比思考: 哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定,与物体的运动路径无 关?
重力
重力做功对应重力势能
电场力
电场力做功对应电势能(电能)
二、功与内能的改变
1、内能:任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的 物理量,这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功 相联系.我们把这个物理量称为系统的内能.
当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的增加量△U=U2-U1就等 于外界对系统所做的功W,即△U=W.
1、研究对象——热力学系统: 容器中的水——封闭系统:与外
界没有物质交换,但有能量交换。
2、状态变化过程 绝热过程:系统状态变化过程中
,只有外界对它做功而不与外界交换 能量。
3、焦耳的多次实验测量结论: 尽管各次悬挂重物的质量不同,下落的高度也不一样,但只要重力所做的
功相同,容器内水温上升的数值都是相同绝热过程中:外界对系统做功,系统的内能增加;系统 对外做功,系统的内能减少.
改变内能的两种方式
![改变内能的两种方式](https://img.taocdn.com/s3/m/921938e0b8f67c1cfad6b8ff.png)
改变内能的两种方法
1.做功 2.热传递
一、热传递可以改变物体的内能.
• 热传递: 内能从高温物体ห้องสมุดไป่ตู้到低温物体 或者从同一物体的高温部分传 递到低温部分的过程 发生条件:物体之间或物体的不同部分之 间存在温度差。
传递方向:内能从高温处转移到低温处。 热量:在热传递过程中,传递能量的多少
• 1.5 kg的水温度从80℃ 降到60℃时,内 能_______(填“增加”或“减小”)。 • 2.火柴可以擦燃也可以放到火上点燃,前 者是利用_______的方法,后者是利用 _________的方法。 • 3. 虽然做功和热传递在_____上是等效的, 但它们之间有本质区别,做功是_____和 _____之间的转化,热传递是_____的转移。 • 4. 一个气缸里的气体膨胀时推动活塞做了 800J的功,同时向外放出300J的热量,则 气体内能_____了_____J。
效的
反馈测试
1物体内部所有分子做热运动的 和 的总 和叫内能,一个物体的 越高,内能越大 2、改变内能有两种方法: 、 它 们在改变物体的内能上是 的。
3用酒精灯给用活塞封住少量水的试管加热, 过一会试管塞被冲出,水蒸汽的温度降低 了,为什么?
• 指出下面例子中各是通过什么物理过程改 变物体内能的.[ ] • A.铁丝在酒精灯火焰上灼烧变热. • B.铁丝来回弯折几下会变热. • C.陨石进入大气层后会逐渐变成火红球 体. • D.陨石落在地球上后又逐渐恢复本来颜 色.
内能与热量的区别
1、 内能是一个状态量,一个物体在不同的状态
下有不同的内能
2、热量是一个过程量,它表示由于热传递而引 起的变化过程中转移的能量,即内能的改变量。
内能易错点
![内能易错点](https://img.taocdn.com/s3/m/fa6b71e2be1e650e53ea9909.png)
内能易错点及公式复习内能易错知识点1由内能定义得出的影响内能大小的要素:质量、温度、状态(体积)例1:判断A.0℃的物体没有内能B 温度高的物体一定比温度低的物体内能大C.物体的温度升高,其内能一定增加D.两个物体的温度相等,它们的内能一定相等E.一切物体都具有内能F 0℃的冰熔化成0℃的水温度不变,内能也不变G 铁水凝成铁块,内能减少2改变内能的方式:做功和热传递。
例2判断:A 一个物体的内能增加了,一定是从外界吸收了热量B 气体的温度降低,可能是它对外做功3做功改变物体的内能可分为外界对物体做功和物体对外界做功两种情况,前者能使物体的内能增大,后者能使物体的内能减小.做功的实质是机械能和内能的转化。
4热量是在热传递的过程中传递的能量的多少。
是个过程量因此说吸收、放出多少热量。
不是状态量,不能说含有,也不能说哪个物体的热量多或少。
例3.一把勺子的温度升高了()A.它一定吸收了热量 B.一定和其他物体发生了热传递C.它的热量一定增加D.它的内能一定增加例4.关于温度,热传递和热量,下列说法中正确的是()温度高的物体具有的热量B.温度低的物体含有的热量少热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体热总是从热量多的物体传递到热量少的物体例5.下列说法中正确的是()物体的温度降低,它的热量就减少物体吸收热量,温度一定升高物体的温度升高,其内能一定增加两个物体的温度相等,它们的内能一定相等温度高的物体一定比温度低的物体热量多5 比热容是物质是一种特性,仅仅与物质种类有关,与热量、变化温度、质量无关。
例6.下列有关比热的说法中正确的是()比热是物质的一种特性,每种物质都有自己的比热在释放相同热量的条件下,比热小的物体温度降低得多水和冰是同一种物质构成,因此比热相同将一物体分成两半,其比热也必减半吸热、放热公式运用:热量的计算吸收热量的公式:Q=Cm(t-t0)放出热量的公式有:Q=Cm(t0-t).也可以用Q= cm△t运用原公式或变形公式,比较或求其中一个物理量1 质量和温度都相同的铁块和铝块,铝的比热容比铁大,吸收相同的热量后相互接触,则( )A热从铁块传到铝块 B热从铝块传到铁块C不发生热传递 D无法确定2、一块铝块和一块铜块吸收了相同的热量,下面说法正确的是()A、铝块上升的温度较高B、铜块上升的温度较高C、铝块上升的温度等于铜块上升的温度D、以上三种情况都有可能3.同种材料制成的甲乙两物体,它们的质量之比为4∶1,吸收的热量之比为1∶4,则它们升高温度之比为∶1 ∶1 ∶1 ∶164.使质量和初温都相同的铜和水,吸收同样多的热量后,将铜块放入水中,这时A.水向铜传递温度B.水向铜传递热量C.由铜向水传递热量D.铜和水之间不发生热传递5 质量是300g的铜锅内盛有1 kg的 15℃的水,要把水烧开需要吸收多少热量c铜=×103 J/(kg·℃),在标准大气压下。
内能的改变
![内能的改变](https://img.taocdn.com/s3/m/d5b7201f5f0e7cd1842536ab.png)
内能的改变主讲:李超知识强化一、知识概述1、当外界对物体做功时,物体的内能会增加;当物体对外做功时,本身的内能会减小。
2、在热传递过程中,高温物体放出热量,内能减小,低温物体吸收热量,内能增大。
3、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
二、重点知识解讲做功和热传递在改变物体内能上的相同点和不同点。
相同点:1、做功和热传递都能改变物体的内能;2、做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
不同点:1、做功是通过内能与其它形式能量的转化来实现内能的改变,热传递是通过内能的转移来实现内能的变化。
2、在做功改变物体内能的过程中,用做功的多少来量度内能的改变量;在热传递改变物体内能过程中,用物体吸热和放热的多少来量度内能改变量。
三、难点知识剖析温度、内能、热量的区别和联系实际生活中“热”字的含义一般有温度、内能、热量这几种含义,如:“天气真热”的“热”字指的是温度;“加热”、“放热”中的“热”字指的是热量;“摩擦生热”中的“热”指的是内能。
(1)温度是表示物体冷热程度的物理量,是一个状态量,物体的温度是不能传递的,物体的温度越高,分子无规则运动的速度越大,温度实质上是分子热运动激烈程度的标志。
(2)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。
它是能量的一种形式,它与温度有密切的联系,物体温度升高,内能增大,物体温度降低,内能减小,所以内能又叫热能。
(3)热量是在热传递过程中传递的能量,它是一个过程量,因此我们不能说某物体“含有”或“具有”多少热量,只能说物体“吸收”或“放出”热量。
在热传递过程中,高温物体放热,内能减小,低温物体吸热,内能增大。
例1、(2004·山西)关于温度、内能、热量三者的关系,下列说法正确的是() A.温度高的物体,内能一定大B.物体温度升高,一定吸收了热量C.物体吸收了热量,温度一定升高D.物体温度升高,内能一定增加解析:选D。
A项,内能不仅与温度有关系,还与分子的数目有关系。
初三物理备考知识:做功与内能的改变
![初三物理备考知识:做功与内能的改变](https://img.taocdn.com/s3/m/4e408c10854769eae009581b6bd97f192279bfe1.png)
初三物理备考知识:做功与内能的改变物体对外做功,物体自身的内能减少。
下面是店铺收集整理的初三物理《做功与内能的改变》的备考知识点以供大家学习。
初三物理备考知识:做功与内能的改变1.对物体做功,物体的内能要增加:1)克服摩擦做功,物体的内能增加,温度升高。
如:搓手,滑滑板、车胎行驶久了后发热。
2)压缩物体的体积做功,物体的内能增加,温度升高,如:打气筒3)弯折物体做功,物体的内能增加,温度升高。
如:弯折铁丝时,弯折部分发热;4)锻打物体做功,物体的内能增加,温度升高。
如:用力多锤几下铁丝后,铁丝变热了。
2.物体对外做功,物体自身的内能减少:物体膨胀时,对外做功后,物体的内能减少。
如:被加了锅盖,且锅内正在沸腾的水,把锅盖推动后内能便减少,温度降低,锅盖又盖回来。
3.以上两点说明:可以用做功来改变物体的内能,即:可以用功来度量内能的改变。
4.做功改变物体的内能,实质上是内能与机械能的互相转化。
即其实质为:能的转化5.练习:下列现象是由于做功而让物体的内能增加的是()A.阳光下的沙子变得烫脚。
B、啤酒瓶盖被自动冲开。
C.钻木取火D、热水被风吹冷。
初三物理备考知识:比热容及计算1.实验:用两相同的电加热器给M相同的水和煤油加热,它们在相同的时间里吸收的热量是相同的。
可以看到:1)在通电相同的时间里,煤油的温度升高得高。
2)要使水和煤油升高到相同的温度,则应给水的加热的时间要长一些。
2.结论:质量相同(如:1kg,也叫单位质量)的不同的物质在温度升高的度数相同时(如:大家都升高1°C时),吸收的热量是不同的。
物理上,把物质的这一种特性叫比热容。
3.比热容定义:单位质量的某一种物质的温度升高(降低)1°C时吸收(放出)的热量a.单位:J/(kg°C)读作:L焦耳每千克摄氏度b.符号:C如:C水=4.2×103J/(kg°C)c.意义:1kg水在温度升高(降低)1°C时,吸收(放出)的热量为4.2×103Jd.比热表:1)水的比热要记住。