内能与热机【学案】12.1 认识内能

12.1 认识内能

1.说出内能的概念和改变内能的两种方法,说出影响内能的因素.

2.重点:列举做功和热传递可以使物体内能增加和减少的一些事例.

3.通过感受探究的过程,激发主动学习的兴趣.

一、什么是内能

1.(1)在水平面上高速运动的小汽车,它具有动能;校门口新搬来了一个臭豆腐的小摊,同学们远远地就能闻到臭豆腐的味道,这是由于分子在永不停息地做无规则运动,所以运动的臭豆腐分子同样具有动能,臭豆腐经烧烤后,温度升高,分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大.

(2)如图所示,物体内部的分子始终在无规则地运动着,所以分子具有动能;被举高的物体由于和地球之间存在着引力,所以被举高的物体具有重力势能,物体内部分子之间也存在着相互作用力,所以分子之间也存在着势能.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.

(3)动能和势能的单位都是J,内能的单位也是J.

(4)如图所示,一切物体都具有内能.对于同一物体来说,温度越高,分子热运动越剧烈;内能越大,当物体温度降低时,内能会减少.

二、怎样改变物体的内能

2.许多事例表明,做功和热传递都可以改变物体的内能,这两种方式对于改变物体的内能是等效的.

3.同学们用力搓手,手有什么感觉?这说明了什么?

答案手感到热;说明克服摩擦力做功可以使手的温度升高,内能增大.

4.把冰块放在手心,有什么感觉?手心的内能如何变化?

答案手心感到凉,说明手心的温度降低,内能和温度有关,手心的内能减少.

5.通过热传递的方法可以改变内能,热传递有热传导、热对流和热辐射三种方式.

6.热传递的条件是物体的温度不同;传递方向是从高温物体传递给低

温物体.传递内能的多少是热量,它的单位是J.一杯热咖啡冷却一段时间后,咖啡的内能减小,这是通过热传递的方式改变咖啡的内能.

1.在分别盛有冷水和热水的两个玻璃杯中各滴入一滴墨水.

观察到的现象是热水杯中的墨水扩散得快.

实验说明:温度越高,扩散过程越快,热运动越剧烈.

结论:物体的内能和温度有关,一个物体温度升高时,它的内能会增加;一个物体温度降低时,它的内能会减小.

2.如图所示,回答下列问题:

(1)该实验的研究对象是什么?

答案是空气,而不是棉花.

(2)为什么要放入蘸了乙醚的棉花?

答案空气温度升高无法直接观察到,这是用转换法显示空气温度升高.

(3)实验现象是什么?

答案棉花着火燃烧.

(4)实验说明了什么?

答案对物体做功,可以增加物体的内能.

3.图示是探究改变物体内能的实验:瓶子里装有一些水,用力打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能将增加,原因是压缩瓶内气体做功(或对物体做功),内能增加;继续打气,当瓶塞跳起时,观察现象,得出结论.

(1)出现什么现象?

答案瓶塞被冲出,瓶内有白雾产生.

(2)瓶塞跳起说明了什么?

答案说明瓶内气体对外做功.

(3)出现水雾是什么现象? 水雾说明了什么问题?

答案液化.水蒸气液化放热,表明瓶内气体的内能减少了.

4.如何使一根铁丝烫手?

(1)用手来回地弯折铁丝.原理:做功可以改变物体的内能.

(2)在酒精灯上烧.原理:热传递可以改变物体的内能.

归纳:改变内能的方法有做功和热传递,它们在改变物体的内能上是等效的.