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第十三章內(nèi)能與熱機(jī)第一節(jié)物體的內(nèi)能情境導(dǎo)入第一節(jié)物體的內(nèi)能我們知道宏觀物體由于運(yùn)動(dòng)或相互作用而具有機(jī)械能。比如飛在空中的足球,由于有高度,具有重力勢(shì)能;由于飛行,還具有動(dòng)能。觀察與思考單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容情境導(dǎo)入新課探究課堂小結(jié)熱現(xiàn)象是大量分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,分子間也有相互作用力,那么分子是否也有能量?觀察與思考新課探究第一節(jié)物體的內(nèi)能1.類(lèi)比法理解分子動(dòng)能和分子勢(shì)能(1)

分子動(dòng)能①運(yùn)動(dòng)的物體(足球、人)具有動(dòng)能,運(yùn)動(dòng)的分子具有動(dòng)能。②決定因素:溫度。溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,分子動(dòng)能越大,溫度越低,分子動(dòng)能越小。單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)1.類(lèi)比法理解分子動(dòng)能和分子勢(shì)能(2)

分子勢(shì)能①?gòu)椈尚巫儠r(shí)具有彈性勢(shì)能,相互吸引或排斥的分子也具有分子勢(shì)能。②決定因素:與分子間存在引力或斥力的情況有關(guān),即與分子間的間隔有關(guān)。物體的內(nèi)能單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)2.物體的內(nèi)能(1)內(nèi)能:物體內(nèi)所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,以及分子勢(shì)能的總和叫做物體內(nèi)能。內(nèi)能的單位是焦耳,用字母J表示。(2)分子熱運(yùn)動(dòng):物體內(nèi)能與溫度有關(guān),物理學(xué)中把分子的這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子熱運(yùn)動(dòng)。3.影響物體內(nèi)能大小的因素(1)溫度:同一物體,狀態(tài)不變時(shí),溫度越高,物體的內(nèi)能越大。溫度越低,其內(nèi)能越小。等質(zhì)量熱水的內(nèi)能比冷水的內(nèi)能大燈絲熾熱時(shí)的內(nèi)能比未通電時(shí)的內(nèi)能大物體的內(nèi)能單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)(2)質(zhì)量溫度、狀態(tài)相同的同種物體,物體的質(zhì)量越大,分子個(gè)數(shù)越多,物體的內(nèi)能就越大。(3)狀態(tài)同一物體,溫度、質(zhì)量不變時(shí),狀態(tài)改變,內(nèi)能改變。例如,冰熔化成水的過(guò)程,溫度不變,但吸收熱量,內(nèi)能增加。(4)物質(zhì)種類(lèi)物體的質(zhì)量、溫度和狀態(tài)相同,物質(zhì)的種類(lèi)不同,內(nèi)能不同。物體的內(nèi)能單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)物體的內(nèi)能4.對(duì)物體內(nèi)能的理解(1)內(nèi)能是指物體的內(nèi)能,不是分子內(nèi)能,單獨(dú)考慮一個(gè)分子的動(dòng)能和勢(shì)能是沒(méi)有意義的。(2)物體在任何情況下都具有內(nèi)能。例如,50℃的水具有內(nèi)能,0℃的水也具有內(nèi)能,只不過(guò)對(duì)于一定質(zhì)量的水,溫度降低時(shí)內(nèi)能減小。(3)溫度不是決定物體內(nèi)能大小的唯一因素,即不要單憑溫度來(lái)比較物體內(nèi)能的大小。單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)物體的內(nèi)能5.比較機(jī)械能與內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能概念影響因素研究對(duì)象存在條件物體內(nèi)部所有分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和物體所具有的動(dòng)能和勢(shì)能的總和物體的溫度、體積、質(zhì)量、狀態(tài)等物體的質(zhì)量、速度、高度或形變程度微觀世界的大量分子宏觀世界的所有物體不能為零,自然界中一切物體在任何情況下都有內(nèi)能可能為零單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)下列關(guān)于物體內(nèi)能的說(shuō)法正確的是()A.水有內(nèi)能,冰沒(méi)有內(nèi)能B.水蒸氣具有的內(nèi)能一定比水具有的內(nèi)能大C.一杯水放在高處比放在低處時(shí)具有的內(nèi)能大D.一杯水的溫度越高,它具有的內(nèi)能越大課堂練習(xí)物體的內(nèi)能D單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)1.現(xiàn)象探究:做功可改變內(nèi)能【實(shí)驗(yàn)一】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):在配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速壓下去。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析:硝化棉會(huì)燃燒。其原因是活塞壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣,對(duì)筒內(nèi)的空氣做功,使空氣的內(nèi)能增加,溫度升高,達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)。結(jié)論:做功可改變內(nèi)能??諝鈮嚎s引火儀改變物體內(nèi)能的兩種途徑單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)

【實(shí)驗(yàn)二】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):將鐵絲快速反復(fù)彎折數(shù)十次。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析:鐵絲彎折處會(huì)發(fā)熱,其原因是鐵絲彎折處溫度升高,鐵絲的內(nèi)能增大。結(jié)論:做功可改變內(nèi)能。改變物體內(nèi)能的兩種途徑單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)

【實(shí)驗(yàn)三】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):玻璃瓶?jī)?nèi)有一些水,水的上方有水蒸氣,塞緊塞子后用氣筒往瓶?jī)?nèi)打氣。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析:塞子跳起,瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)白霧。其原因是水蒸氣對(duì)塞子做功,內(nèi)能減小,溫度降低,水蒸氣液化成小水滴。結(jié)論:做功可改變內(nèi)能。探究歸納:做功可改變內(nèi)能改變物體內(nèi)能的兩種途徑單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)(3)生活及自然界中利用做功改變內(nèi)能的現(xiàn)象②從滑梯下滑時(shí)屁股有點(diǎn)發(fā)燙①冬天人們搓手感到暖和做功改變內(nèi)能③汽車(chē)急剎車(chē)時(shí),輪胎克服地面間的摩擦做功,內(nèi)能增加,溫度升高,輪胎表面被燒焦。④流星穿越大氣層時(shí),克服空氣阻力做功,內(nèi)能增加,溫度太高,達(dá)到流星燃點(diǎn),流星燃燒。單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)2.熱傳遞可改變內(nèi)能

(1)現(xiàn)象探究:熱傳遞改變物體的內(nèi)能【實(shí)驗(yàn)一】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):在爐火上燒水。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析:燒水時(shí)爐火的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水的溫度,所以水的溫度升高,內(nèi)能增加。結(jié)論:熱傳遞能改變物體的內(nèi)能?!緦?shí)驗(yàn)二】實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):對(duì)手呵氣。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析:冬天對(duì)手哈氣,手的表面溫度低于人呼出的空氣的溫度,所以手的溫度升高,內(nèi)能增加。結(jié)論:熱傳遞能改變物體的內(nèi)能。探究歸納:熱傳遞可改變內(nèi)能燒水改變物體內(nèi)能的兩種途徑對(duì)手哈氣單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)

(3)熱傳遞的三種方式①熱傳導(dǎo):物體內(nèi)各部分物質(zhì)不發(fā)生移動(dòng)。例如:用鍋燒飯時(shí),鍋把手也會(huì)熱。②對(duì)流:物體內(nèi)各部分物質(zhì)間會(huì)流動(dòng),對(duì)流主要發(fā)生在氣體和液體中。用鍋燒飯時(shí),鍋里的水靠對(duì)流傳熱。③熱輻射:不需要介質(zhì),太陽(yáng)的光和熱就是通過(guò)熱輻射的方式傳到地球的。改變物體內(nèi)能的兩種途徑單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)3.熱傳遞和做功的比較熱傳遞做功實(shí)質(zhì)條件方式實(shí)例聯(lián)系能量從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移的過(guò)程內(nèi)能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程物體間存在溫度差對(duì)物體做功物體對(duì)外做功熱傳導(dǎo)、對(duì)流、熱輻射壓縮體積、摩擦、鍛打、彎折等氣體膨脹生活中的燒、烤、烙、炒等;生產(chǎn)中的“淬火”等打氣筒打氣、鉆木取火等開(kāi)水瓶中的水蒸氣將瓶塞推開(kāi)熱傳遞和做功對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。某物體的內(nèi)能發(fā)生改變,可能是通過(guò)熱傳遞改變的,也可能是通過(guò)做功改變的,若不知道具體過(guò)程,則無(wú)法確定具體的改變方式改變物體內(nèi)能的兩種途徑單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)課堂練習(xí)C改變物體內(nèi)能的兩種途徑下列屬于通過(guò)做功途徑改變物體內(nèi)能的是()A.在火爐上燒水,水溫升高 B.感冒發(fā)燒,用冷毛巾敷額頭C.用氣筒給輪胎打氣,氣筒壁發(fā)熱D.炎熱的夏天,柏油路面溫度升高單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)1.熱量的定義在熱傳遞過(guò)程中,物體間內(nèi)能傳遞的多少稱為熱量。熱量通常用字母

Q

表示,常用單位是焦耳,符號(hào)為(J)。實(shí)驗(yàn)研究表明,1kg水溫度升高1℃要吸收熱量4.2×103J,溫度降低1℃要放出熱量4.2×103J。熱量單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)2.正確理解熱量的概念(1)熱量是熱傳遞過(guò)程中,物體內(nèi)能的改變量,因此,熱量是個(gè)過(guò)程量。只有在熱傳遞過(guò)程中,才能談?wù)摕崃?,離開(kāi)熱傳遞過(guò)程談熱量是毫無(wú)意義的。(2)不能說(shuō)某個(gè)物體具有或含有多少熱量,更不能比較兩個(gè)物體具有熱量的多少。熱量只能與表示過(guò)程的詞語(yǔ)連用,如“吸收熱量”“放出熱量”等。(3)吸收或放出熱量的多少與物體的內(nèi)能、溫度無(wú)關(guān)。熱量單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)熱量3.溫度、內(nèi)能、熱量的對(duì)比分析溫度內(nèi)能熱量定義特點(diǎn)

描述語(yǔ)言相互聯(lián)系在只發(fā)生熱傳遞的過(guò)程中,三者的改變相互對(duì)應(yīng):物體吸收熱量,則內(nèi)能增加,溫度一般會(huì)升高(晶體發(fā)生物態(tài)變化時(shí)溫度不變,比如熔化);放出熱量,則內(nèi)能減少,溫度一般會(huì)降低(晶體發(fā)生物態(tài)變化時(shí)溫度不變,比如凝固)。物體的冷熱程度,是內(nèi)能大小的宏觀表現(xiàn)之一。物體內(nèi)所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,以及分子勢(shì)能的總和。熱傳遞的過(guò)程中,傳遞內(nèi)能的多少。狀態(tài)量狀態(tài)量過(guò)程量升高、升高了、降低、降低了增大、變大、減小、變小吸收、放出單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)下列關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能的說(shuō)法正確的是()

A.0

℃的冰可從

0

℃的水中吸熱B.100

℃水的內(nèi)能比

0

℃水的內(nèi)能大C.水的溫度越高,所含熱量越多D.物體的內(nèi)能不會(huì)為零課堂練習(xí)D熱量單擊此處添加標(biāo)題文本內(nèi)容新課探究情境導(dǎo)入課堂小結(jié)“熱”字有著多種意義,有時(shí)表示溫度,有時(shí)表示內(nèi)能,有時(shí)表示熱量,請(qǐng)說(shuō)明以下例子中“熱”所表示的物理量。(1)天氣真熱:________(2)摩擦生熱:________(3)物體放熱:________課堂練習(xí)熱量溫度內(nèi)能熱量課堂小結(jié)第一節(jié)物體的內(nèi)能①內(nèi)能:物體內(nèi)所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,以及分子勢(shì)能的

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