13.2內(nèi)能 九年級物理全一冊 （人教版）

第2節(jié)內(nèi)能第十三章內(nèi)能適用人教版（2012）1.會根據(jù)分子動理論用類比的方法建立內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。2.知道熱傳遞能改變物體的內(nèi)能。3.知道熱量的概念和單位。能判斷熱量、內(nèi)能和溫度之間的關(guān)系。4.知道做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些事例。學(xué)習(xí)目標(biāo)導(dǎo)入新課裝著開水的暖水瓶，有時瓶塞會彈起來。推動瓶塞的能量來自哪里？內(nèi)能我們知道，運動的物體具有動能。分子在不停的做無規(guī)則運動，是否也具有動能？構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做熱運動，溫度越高，分子熱運動的速度越

，它們的動能也就越

。類比運動著的足球具有動能運動著的分子也具有動能大大分子由于運動而具有的能叫分子動能。內(nèi)能所以相互吸引或排斥的分子也具有勢能，這種勢能叫做分子勢能。彈簧形變時具有彈性勢能類比分子之間存在類似彈簧形變時的相互作用力拉伸或壓縮構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的

（internalenergy）。內(nèi)能的單位是

（），各種形式能量的單位都是焦耳。內(nèi)能內(nèi)能焦耳J內(nèi)能是一個宏觀量，是指物體的內(nèi)能，而不是個別分子或少數(shù)分子的能量。內(nèi)能具有不可測量性，即不能準(zhǔn)確的知道一個物體內(nèi)能的具體數(shù)值。內(nèi)能影響內(nèi)能大小的因素溫度質(zhì)量物態(tài)和體積物質(zhì)種類溫度反應(yīng)了物體內(nèi)部分子運動的劇烈程度，物體溫度越高，分子熱運動越劇烈，分子動能越大，物體內(nèi)能也就越大。（在其他條件相同的情況下）質(zhì)量:物體所含物質(zhì)的多少。在其他條件相同時，物體質(zhì)量越大，分子數(shù)目越多，內(nèi)能越大。同一物體的物態(tài)和體積改變時，分子間距改變，分子間的作用力改變，分子勢能改變，內(nèi)能也就改變。物質(zhì)的種類不同，其分子的大小、結(jié)構(gòu)、分子間的作用力不同，在其他條件相同時，內(nèi)能有所不同。物體內(nèi)能改變時，溫度不一定改變，例如晶體熔化凝固過程例如：溫度相同的1Kg水和1t水，1t水的內(nèi)能要比1Kg水的內(nèi)能大例如：0℃的1Kg的水和冰，水的分子間距（體積）大于冰的，故水的內(nèi)能大于冰的內(nèi)能。1．如圖所示三杯水的內(nèi)能大小，下列判斷正確的是（）A．a(chǎn)杯中的水內(nèi)能最大

B．b杯中的水內(nèi)能最大C．c杯中的水內(nèi)能最大

D．三杯水的內(nèi)能一樣大例題1C解析：對于同種物質(zhì)，質(zhì)量越大，溫度越高，內(nèi)能就越大，所以c杯內(nèi)的水內(nèi)能最大，故ABD錯誤，C正確。故選C。例題1飛在空中的足球，離開地面，具有

；足球在空中飛行，還具有

。空中運動的足球除了整體具有

外，同時還具有

。機械能與整個物體的機械運動情況有關(guān)，而內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運動和分子之間的相互作用情況有關(guān)，

。內(nèi)能重力勢能動能機械能內(nèi)能內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能內(nèi)能機械能定義構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和整個物體所具有的動能、重力勢能和彈性勢能的總和影響因素物體的溫度、質(zhì)量、體積、物態(tài)及物質(zhì)的種類物體的質(zhì)量、速度、高度、彈性形變程度研究對象微觀世界的大量分子宏觀世界的所有物體存在條件永遠存在運動、在高處或發(fā)生彈性形變聯(lián)系①具有機械能的物體一定具有內(nèi)能,但是具有內(nèi)能的物體不一定具有機械能

②物體的內(nèi)能和機械能可以相互轉(zhuǎn)化內(nèi)能內(nèi)能與機械能的區(qū)別與聯(lián)系

，不論

高低，都具有

。炙熱的鐵水具有內(nèi)能；冰冷的冰塊，溫度雖然低，其中的水分子仍然在做

，所以也具有內(nèi)能。物體溫度降低時內(nèi)能

，溫度升高時內(nèi)能

。內(nèi)能一切物體溫度內(nèi)能熱運動減少增加在任何情況下；因為分子在不停的做無規(guī)則運動，且分子間都存在引力和斥力，所以物體無論處在何種情況下都具有內(nèi)能物體內(nèi)能的改變?nèi)绻褵裏岬墓ぜ诺嚼渌?，工件會涼下來，而冷水會變熱，這是因為在此過程中發(fā)生了

。發(fā)生熱傳遞時，高溫物體內(nèi)能

，低溫物體內(nèi)能

。熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。熱傳遞減少增加物體內(nèi)能的改變熱傳遞條件實質(zhì)不同物體或同一物體的不同部分之間存在溫度差。內(nèi)能由高溫物體（部分）轉(zhuǎn)移到低溫物體（部分）高溫物體（部分）放出熱量，溫度降低，內(nèi)能減少；低溫物體（部分）吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增加熱平衡（兩個物體或部分沒有溫度差，即溫度相同）內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，能量的形式?jīng)]有發(fā)生改變方向過程結(jié)果注意:不是由內(nèi)能大的物體（部分）轉(zhuǎn)移到內(nèi)能小的物體（部分）在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做

（quantityofheat），熱量的單位也是焦耳。物體

熱量時內(nèi)能增加，

熱量時內(nèi)能減少。物體吸收或放出的熱量越多，它的內(nèi)能改變

。物體內(nèi)能的改變熱量吸收放出越大用符號Q表示熱量是內(nèi)能轉(zhuǎn)移多少的量度，是一個過程量，離開熱傳遞討論熱量是沒有意義的。熱量要用“吸收”或“放出”來表述，而不能用“具有”或“含有”來表述。只能說物體“吸收”或“放出”了多少熱量，而不能說物體“具有”或“含有”多少熱量。2．關(guān)于內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．0℃的冰沒有內(nèi)能B．溫度相同的兩杯水內(nèi)能不一定相同C．熱量總是從內(nèi)能多的物體轉(zhuǎn)移到內(nèi)能少的物體D．物體內(nèi)能大小與溫度無關(guān)例題2B解析：A．一切物體都有內(nèi)能，0℃的冰有內(nèi)能，故A錯誤；B．物體的內(nèi)能與物體質(zhì)量、溫度、體積有關(guān)，溫度相同的物體內(nèi)能不一定相等，故B正確；C．發(fā)生熱傳遞的條件是：有溫度差，所以內(nèi)能可自動地從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，若內(nèi)能小的物體溫度高，故熱量可以從內(nèi)能小的物體轉(zhuǎn)移到內(nèi)能大的物體，故C錯誤；D．物體內(nèi)能大小與溫度有關(guān)，且同一物體，溫度越高，內(nèi)能越大，故D錯誤。故選B。例題2冬天用熱水袋取暖，人體逐漸感覺暖和，熱水袋慢慢涼下來；發(fā)燒時用冷毛巾給頭部降溫，過一段時間后，毛巾溫度升高，體溫降低。這些都是熱傳遞改變物體內(nèi)能的例子。物體內(nèi)能的改變物體內(nèi)能的改變除了熱傳遞外，還有什么途徑可以改變物體的內(nèi)能？結(jié)合圖13.2-4思考、討論為什么冬天人們常搓手？下滑時有什么感覺？圖13.2-4你有過這些體驗嗎？這是為什么？圖13.2-4所示的情形說明摩擦可以產(chǎn)生熱，這部分內(nèi)能是哪里來的呢？是物體克服摩擦力做功而來的。物體內(nèi)能的改變1.如圖13.2-5甲，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，把活塞迅速壓下去，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。演示1[實驗現(xiàn)象1]物體內(nèi)能的改變演示1迅速把活塞下壓，硝化棉燃燒。[現(xiàn)象分析1]活塞壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣，對桶內(nèi)空氣做功（不是對硝化棉做功），使筒內(nèi)空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達到硝化棉（著火點較低）的著火點，使硝化棉燃燒。不能緩慢向下壓活塞，由于存在熱量損失，空氣的內(nèi)能增加得較小，溫度升得不高，達不到硝化棉的著火點，這樣的話硝化棉就不能燃燒。演示2物體內(nèi)能的改變2.如圖13.2-5乙，燒瓶(或可樂瓶)內(nèi)盛少量水。給瓶內(nèi)打氣，當(dāng)瓶塞跳出時，觀察瓶內(nèi)的變化。為了增加瓶內(nèi)空氣水蒸氣含量，當(dāng)瓶內(nèi)空氣溫度降低時，能有更多的水蒸氣液化成小水滴，使實驗現(xiàn)象更加明顯。[實驗現(xiàn)象2]演示2[現(xiàn)象分析2]物體內(nèi)能的改變瓶塞跳起，瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。瓶內(nèi)的氣體膨脹，對瓶塞做功，內(nèi)能減少，溫度降低，瓶內(nèi)空氣中的水蒸氣溫度降低，液化成小水滴，形成白霧。[實驗結(jié)論]物體內(nèi)能的改變做功可以改變物體的內(nèi)能，外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少。做功改變內(nèi)能的實質(zhì)：能量的轉(zhuǎn)化，即內(nèi)能與其他形式能量的相互轉(zhuǎn)化。3.在做功可以改變物體內(nèi)能的實驗中，老師演示了兩個實驗。

（1）實驗一：如圖甲所示把活塞迅速壓下去，觀察到硝化棉燃燒，這是因為活塞壓縮氣體做功，空氣的內(nèi)能___________（選填“增加”或“減少”），溫度___________（選填“升高”或“降低”），達到棉花著火點的緣故。這個過程中是把機械能能轉(zhuǎn)化為___________能；例題3升高增加內(nèi)（2）實驗二：如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖開；①通過酒精燈加熱使水的溫度升高，這是利用___________的方法增加了水的___________能；②水蒸氣沖開瓶塞，水蒸氣對瓶塞做功，水蒸氣的溫度___________，（選填“降低”“升高”或“不變”）內(nèi)能___________（選填“減少”“增加”或“不變”）；③水蒸氣沖開瓶塞的過程中，___________能轉(zhuǎn)化為___________能。例題3機械熱傳遞降低內(nèi)減少內(nèi)解析：（1）[1][2][3]活塞迅速向下壓時，活塞壓縮氣體做功，空氣內(nèi)能增加，溫度升高，達到硝化棉的燃燒點，硝化棉就會燃燒，該現(xiàn)象說明了對物體做功，物體的內(nèi)能增加，此過程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；四沖程汽油機的壓縮沖程，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。（2）[4][5]用酒精燈加熱水的過程中，水從酒精燈火焰上吸收熱量，水的溫度升高，這是用熱傳遞方法增加了水的內(nèi)能。[6][7][8][9]水蒸氣沖開瓶塞，水蒸氣對瓶塞做功，水蒸氣的溫度降低，內(nèi)能減小，瓶塞機械能增大，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。例題3物體內(nèi)能的改變熱傳遞做功實質(zhì)內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程其他形式的能與內(nèi)能之間的相互轉(zhuǎn)化過程效果吸收熱量，物體的內(nèi)能增加；放出熱量，物體的內(nèi)能減少外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少舉例烤火、炒菜、“淬火”等鉆木取火、來回多次彎折鐵絲、鍛打物體等聯(lián)系做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，且效果相同。對物體做功，物體的內(nèi)能不一定增加；物體對外做功，物體的內(nèi)能也不一定減少。例如，把一個足球舉高，外力對足球做了功，足球的機械能增加，但足球的內(nèi)能卻沒有增加。熱傳遞與做功的區(qū)別與聯(lián)系物體內(nèi)能的改變熱傳遞與做功的區(qū)別與聯(lián)系4．下列事例中，用熱傳遞的方式來改變物體內(nèi)能的是（

）A．古人鉆木取火

B．冬天雙手摩擦取暖C．一杯熱水慢慢變涼

D．人從滑梯滑下臀部發(fā)熱例題4C解析：A．古人鉆木取火，克服摩擦做功，屬于用做功的方式改變物體的內(nèi)能，故A不符合題意；B．冬天雙手摩擦取暖，克服摩擦做功，屬于用做功的方式改變物體的內(nèi)能，故B不符合題意；C．一杯熱水慢慢變涼，熱水放出熱量，溫度降低，通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能，故C符合題意；D．人從滑梯滑下臀部發(fā)熱，克服摩擦做功，屬于用做功的方式改變物體的內(nèi)能，故D不符合題意。故選C。例題4溫度熱量內(nèi)能區(qū)別定義宏觀上表示物體的冷熱程度，微觀上反映物體中大量分子無規(guī)則運動的劇烈程度在熱傳遞的過程中，傳遞能量的多少構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能與勢能的總和單位℃JJ表述“是、降低、升高”“吸收、放出”“有、具有、改變”性質(zhì)狀態(tài)量過程量狀態(tài)量聯(lián)系熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，使內(nèi)能增加或減少，但溫度不一定改變。物體內(nèi)能的改變溫度、熱量與內(nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系物體內(nèi)能的改變溫度、熱量與內(nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系5．關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．冰比水感覺更冷，因為冰的內(nèi)能比水的內(nèi)能少B．物體溫度升高，內(nèi)能一定增加，但不一定是吸收了熱量C．青少年不宜大量食用巧克力，是因為巧克力含有的熱量較多D．冰熔化時吸熱溫度保持不變，內(nèi)能也不變例題5B解析：A．影響內(nèi)能的因素