第二节内能1.物体的内能,内能与机械能的区别,影响物体内能的因素由于物体由大量分子构成,而分子都在不停地做无规则运动,且分子间存在着相互作用力,因此每个分子既有分子动能又有分子势能,物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和就是物体的内能.一切物体都有内能,但是一个物体不一定具有机械能.例如:停在水平地面上的汽车既没有动能,也没有势能,因此它没有机械能,但它有内能.由于物体的内能和物体内的分子有关,所以那些影响分子运动快慢和分子间作用强弱的因素(如物体的温度、体积、质量、物质种类、物质状态等)会影响物体内能的大小.由于影响物体内能的因素比较复杂,在初中阶段不做较深的要求,同学们只需知道:同一物体在物态变化不变时,温度升高,内能增大;温度降低,内能减小.而不同物体不能只以温度作为标准来衡量内能大小,还与其它因素有关,现不做研究,所以如果说温度越高的物体内能越大,这就错了.只能说同一物体,温度越高,内能越大.2.改变内能的方法.改变内能的方法有两种:做功和热传递.对物体做功或物体从外界吸收热量,内能会增大;物体对外做功或向外界放热,内能会减小.例如:冬天如果感到手冷,可以有多种方法提高手的温度,如靠近火炉或暖气片、手捧一杯热水,双手相互摩擦或双手相互拍击等,这些方法都能使手的内能增大.其中手靠近火炉或暖气片、手捧一杯热水属于热传递,而双手互相摩擦和相互拍击属于做功的方法.3.做功和热传递的联系与区别.做功和热传递是改变物体内能的两种方法,它们对于改变物体的内能是等效的,但是并不能说这两种方法完全相同,因为它们有着本质的区别:(1)做功的过程是物体的内能与其它形式的能量相互转化的过程;热传递的过程是内能从高温物体向低温物体转移的过程,在这个过程中能量的形式不变.(2)在利用做功改变物体内能的过程中,功的大小量度内能变化的大小;在利用热传递改变内能的过程中,热量大小量度内能变化的大小.4.温度、内能和热量的区别.温度、内能和热量是三个既有区别,又有联系的物理量.温度表示物体的冷热程度,从分子运动的观点来看,温度越高,分子无规则运动的速度就越大,分子热运动就越激烈,因此可以说温度是分子热运动激烈程度的标志.这里还得说明一下单个分子的运动是无意义的,我们这里指的都是大量分子的运动情况.内能是一种能的形式,它是物体内所有分子无规则运动所具有的动能和分子势能的总和.它跟温度是不同的两个概念,但又有密切的联系,一个物体的温度升高,它的内能增大;温度降低,内能减小.在热传递过程中,传递内能的多少,叫热量.在热传递过程中,热量从高温物体传向低温物体,或从一个物体的高温部分传向低温部分,高温物体放出了多少热量,它的内能就减少了多少焦,低温物体吸收了多少焦的热量,它的内能就增加多少焦.因此只有转移过程中的这一部分内能才可称为热量,如果脱离热传递过程,热量就没有意义,所以,只能说物体“吸收”或“放出”多少热量,而不能说“具有”多少热量.温度和热量是实质不同的物理量,它们之间有一定的联系.在不发生物态变化时,物体吸收了热量,它的内能增加,温度(可能)升高;物体放出了热量,它的内能减少,温度(可能)降低.1.下列事件中物体内能减少的是( )A 金属汤勺放进热汤中后会变得烫手B 放入电冰箱中的面包温度降低C 一块0℃的冰全部熔化成0℃的水D 神舟五号飞船返回舱进入大气层后表面升温2.下列说法正确的是( )A 只要物体吸收了热量,温度就一定升高B 只要物体的内能增加了,就一定吸收了热量C 只要物体的温度保持不变,就一定没有吸收热量或放出热量D 物体的温度虽然没有变化,但它的内能有可能增加3.下列事例中,肯定属于用做功的方法改变物体内能的是( )A 秧田中的水被晒热B 将牛奶放进冰箱冷冻制冰棒C 磨刀时刀刃发热D 热开水变凉4.关于温度、热传递和热量的说法正确的是( )A 温度高的物体具有的热量多B 热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体C 温度的的物体含有的热量少D 热量总是从热量多的物体传递到热量少的物体5.冬天双手对搓一会儿就会感到暖和,这是因为_______________________________,利用________的方法使人体温度升高6.人造地球卫星穿越大气层飞向太空或者返回地面进入大气层的过程中,卫星温度升高,内能增大,这是属于用_________的方法改变内能的例子.7.烧开水时,壶盖被水蒸气顶起来,水蒸气的内能将_________,这是因为水蒸气______________消耗了内能.8.下列现象中不属于做功改变内能的是( )A磨刀时刀刃发热 B 热水逐渐被晾凉C 电钻打孔时钻头会发热D 从高空落下的雨滴温度变高9.下面是某同学物理学习笔记的摘录,其中错误的是( )A 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的B 扩散现象表明物体的分子在不停地做无规则运动C 物体的内能的大小只与物体的温度有关\D 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的10.两个物体相接触,热不再从一个物体向另一个物体传递的原因是两个物体具有相同的A 比热容B 热量C 质量D 温度11.关于做功、热传递和内能的说法错误的是( )A 对物体做功一定能使物体的内能增加B 做功和热传递都能改变物体的内能C 0℃的物体也有内能D 物体吸热,那能增加,温度可能升高12.下列说法正确的是( )A 物体吸收热量,温度一定升高B 物体内能增加,温度一定升高C 物体内能减少,温度不一定降低D 物体内能减少,一定是放出了热量13.下列说法正确的是( )A 物体运动越快,它的动能越大,内能就越大B 静止的物体没有动能,但有内能C 物体内能减少,一定是对外做了功D 物体温度升高,一定是从外界吸收热量14.小华把蚊香片放大电热驱蚊器的发热板上,蚊香片的温度升高.这是通过_______的方法改变蚊香片的内能的;通电一段时间后,整个房间都能闻到蚊香片的气味,这一现象说明了_______________________________________.第三节比热容学案(第1课时)针对练习1.知道不同物质的吸热能力不同.2.知道比热容是物质的一种属性.3.理解比热容的概念.4.记住水的比热容.5.了解生活中利用水的比热容大的实例.6.会进行简单的热量计算.自学指导一、思考课本“想想议议”的问题,把你的想法写在下面空白处.水吸收的热量与水的质量之间的关系是:______________________________________.水吸收的热量与水升高的温度之间的关系是:___________________________________.结论:对于同一种物质,质量越大,升高的温度越多,则它吸收的热量越________.问题:对于不同的物质,例如一种是水,一种是沙子,如果它们的质量相同,升高的温度的度数也相同,那么它们吸收的热量是否相同?你认为下列哪个猜想正确( )A.水吸收的热量多B.沙子吸收的热量多C.水和沙子吸收的热量多二、1.如果水和沙子的质量相同,吸收的热量也相同,那么它们升高的温度哪个多( )A 水B 沙子C 一样多探究:比较不同物质的吸热能力猜想:_______(填“水”或“沙子”)的吸热能力较强.需要的器材:__________________________________________________________.实验前需考虑的问题:(1)怎样得到质量相等的水和沙子?是不是还需要其它的器材?(2)怎样保证水和沙子吸收相同的热量?(3)测量温度时应注意些什么?结论:不同物质,在质量相等,温度升高的度数相同时,吸收的热量是______的,也就是说不同物质的吸热能力是________的. (填“相同”或“不同”)2.为了表示不同物质在吸热能力上的差别,物理学里引入了_________这个物理量.____________的某种物质,温度升高_______所吸收的热量叫做这种物质的__________.用符号_____表示,它的单位是_________________,符号是_______.水的比热容是_________它的物理意义是:_________________________________________________________.另外:比热容的概念还可以表述为:单位质量的某种物质,温度______1℃所______的热量叫做这种物质的比热容.想想议议:我国北方楼房中都装有“暖气”,用水做介质,把热量带到房中取暖,用水做介质有什么好处?生活和生产中,还有没有用水来加热或散热的情况?试举例.三、试计算下列物质吸收的热量.1.质量为1kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?2.质量是5kg的水,温度升高1℃所吸收的热量是多少?3.质量为1kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是多少?4.质量为5kg的水,温度升高10℃所吸收的热量是多少?如果以Q代表物体吸收的热量,c代表物质的比热容,m代表物体的质量,t0和t分别是加热前后物体的温度,通过以上计算,可以总结出一个计算热量的公式:Q=_______________如果要计算物体降温时放出的热量,那么公式又应是Q=________________.针对练习1.把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃,铝块吸收的热量是多少?(已知铝的比热容是0.88×103J/(kg·℃))2.有一根烧红的铁钉,温度是800℃,质量是1.5kg,温度降低到20℃,放出多少热量?(已知铁的比热容是0.46×103J/(kg·℃))3.质量为500g的某中物质,温度从20℃降到30℃,吸收了2.1×104J的热量,则这种物质的比热容是多少?它可能是什么物质?。
第十三章《内能》知识点1：分子热运动1.分子动理论：2.扩散现象： 【提示】分子是不能够用肉眼直接观察到的，凡是能用肉眼直接观察到的小物体(如尘埃、花粉等)都不是分子。
知识点2：内能1.定义：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2.影响因素:（1）物体的内能与温度、分子间距离和质量有关；（2）所有物体在任何情况下都有内能。
3.改变方式:热传达和做功。
知识点3：比热容1.定义：必然质量的某种物质，在温度高升时吸取的__热量__与它的__质量__和高升的__温度__乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号c 表示2.公式：c ＝Q m Δt3.单位：焦耳每千克摄氏度，符号是J/(kg ·℃) 【提示】在常有的物质中，水的比热容较大。
但其实不是所 有跟水有关的应用都用了水的比热容较大的这一特点。
1. 观察热点：热量的简单计算，比热容以及分子的动理论 2. 观察题型：以选择题、填空题、计算题为主 3.考点1：分子热运动例1 以下现象中，属于扩散现象的是( B )A ．秋风阵阵，树叶纷纷飘落B ．炒菜时在旁边的房间里闻到香油的味道C ．环保不达标的工厂里的烟囱冒出浓浓的黑烟D ．打扫卫生时看到尘埃飞扬★知识梳理★备考指导 ★打破考点，典例表现★考纲领求： 1. 分子动理论的基本见解.（认识） 2. 用分子动理论的基本见解讲解生活中常有的热现象.（理解） 3. 内能的见解；温度和内能的关系.（认识）4. 简单热现象及分子热运动；宏观热现象和分子热运动的联系.（认识）5. 比热容的见解.（认识）6. 用比热容讲解简单的自然现象.（理解）方法点拨：能用肉眼看到的微粒，无论多小都不是分子，比方，飞扬的尘埃、缭绕的烟雾，都是固体小颗粒的机械运动，是宏观物体的运动；分子的热运动是肉眼看不到的，是分子自觉的运动，且是无规则的、永不暂停的，属于微观粒子的运动。
考点2：温度、热量与内能的关系例2以下说法中正确的选项是(D)A ．温度从高温物体传达到低温物体B．温度为0 ℃的物体没有内能C．温度高的物体含有热量多D．物体的温度高升，它的内能就增大方法点拨:内能大小与物体的质量、体积、温度及构成物体的物质种类都有关系。
学科：物理教学内容：物体的内能【根底知识精讲】知识框图工程内容提示或说明分子功能分子由于运动而具有的能量叫分子动能.其大小与分子运动状态有关. 分子动能不是物体运动时具有的动能,不能将两者等同起来.分子的平均动能物体内分子动能的平均值.其大小与温度的上下有关,与物体的运动状态无关.分子的平均动能是对大量分子的统计结果,对单个或少数分子无意义.温度是反映物体冷热程度的物理量,是分子平均动能的标志. “标志〞可理解为温度高,分子的平均动能大；温度低,分子的平均动能小.分子势能分子间所具有的由它们的相对位置决定的能.分子势能与分子间距离的关系如下：①r＜r0时,r减小,分子势能增大；②当r＞r0时,r增大,分子势能增大；③当r=r0时,分子势能最小；④当r＞10r0时,可认为分子势能为零.从宏观上说,分子势能与物体的体积有关.分子势能不是物体具有的重力势能.分子势能随分子间距离变化的关系与弹性势能随簧长度变化类似.微观上分子间距离的变化在宏观上表达为物体体积的变化.通常情况下,固体分子间距离r=r0.1.分子动能是一个自然迁移而成的概念.由于分子在作热运动,所以分子具有动能,但分子热运动是无规那么的,面对大量无规那么运动的分子,研究单个分子的动能是不可能的,也是毫无意义的.我们只研究大量分子的动能,而大量分子的动能那么表现出统计规律性,比方物体所有分子动能之和或平均每个分子的动能具有确定的数值.要注意区别单个分子的动能、物体所有分子的动能及分子的平均动能这三个概念.2.回忆重力势能,取决于重力和高度.看的深刻些,重力势能是由物体与地球引力及两者之间相对位置决定的能量.类比迁移,体会分子势能概念,并类比重力做功与重力势能变化的关系,迁移把握分子力做功与分子势能变化的关系,结合分子的特点、规律掌握分子势能与分子间距离(物质体积V)的关系.3.物体的内能指物体中所有分子做无规那么运动动能和分子势能的总和.注意“所有〞二字,明确任何物体都有内能,物体的内能与温度、体积、分子总数有关,内能是状态量,它与机械能是两种根本不同的能量形式.【重点难点解析】重点物体的内能及大小的相关因素.难点分子力做功与分子势能的关系.1.温度是分子平均功能的标志分析分子运动理论指出：温度越高,分子热运动越剧烈,平均每个分子的动能就越大,所以说温度是分子的平均功能的标志.这是对温度这一概念从物体的冷热程度的简单熟悉,进一步深化到它的微观含义.2.物体的内能与机械能的区别【难题巧解点拨】例1 甲、乙两个分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略),设甲固定不动,在乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中,关于分子势能变化情况的以下说法,哪个是正确的?( )A.分子势能不断增大B.分子势能不断减小C.分子势能先增大后减小D.分子势能先减小后增大解析从分子间的作用力与分子间的距离的关系知道,当分子间距离大于10r0时,分子间的作用力十分小,可以忽略,所以当乙从较远处向甲尽量靠近的过程中,分子力先是对乙做正功,后是分子力对乙做负功或者乙克服分子力做功,而由做功与分子势能变化的关系又知道,假设分子力做正功,分子势能减小,假设分子力做负功,分子势能增加.因此当乙尽量向甲靠近的过程中,分子势能是先减小后增大,应选D.例 2 有甲乙两种气体,如果甲气体内分子平均速率比乙气体内分子平均速率大,那么( )A.甲气体温度一定高于乙气体温度B.甲气体温度一定低于乙气体温度C.甲气体温度可能高于也可能低于乙气体的温度D.甲气体的每个分子运动都比乙气体每个分子运动快解析气体温度是气体分子的平均动能的标志,而分子平均动能不仅跟分子的平均速率有关,还跟分子的质量有关,通常认为分子运动越剧烈(即分子的平均速率越大)温度越高是指同一物体而言.此题涉及两种不同气体(分子质量不同),它们的分子质量和平均速率的大小是无法确定分子平均动能的大小的,因而也无法确定这两种气体温度上下,故AB错,C正确,平均值大,并不一定每个分子速率都大,故D不正确.例3 以下说法正确的选项是( )A.机械能为零,内能不为零是可能的B.温度相同,质量相同的物体具有相同内能C.温度越高,物体的内能越大D.0℃的冰的内能比等质量的0℃的水内能大解析由内能和机械能的区别可知A正确；物体内能由物体的温度、体积和物态等因素决定,故BC不正确；由于0℃的冰的体积比0℃的水大,温度相同,有的同学误认D正确,实际上水有较为复杂的反常膨胀现象,我们用体积来讨论其内能是不适合的,我们可以从能量角度来讨论,由于0℃的冰溶解为0℃的水要吸收热量,或对它做功(如摩擦),所以有其它形成的能转化或内能转移给冰,所以0℃的水的内能比等质量的0℃的冰内能大.答案选A.【命题趋势分析】本节主要考查三个概念分子平均动能、分子势能、物体内能的理解,以及内能的决定因素、内能与机械能之间的区别等内容.【典型热点考题】例1 x、y两容器中装有相同质量的氦气,x中氦气的温度高于y中氦气的温度,但压强却低于y中氦气的压强,由此可知( )A.x中氦气分子的平均动能一定大于y中氦气分子的平均动能B.x中每个氦气分子的动能一定大于y中氦气分子的动能C.x中动能大的氦气分子数一定大于y中动能大的氦气分子数D.x中氦气分子的热运动一定比y中氦气分子的热运动剧烈答案选ACD.例2 关于分子势能,以下说法正确的选项是( )A.分子间表现为引力时,分子间距离越小,分子势能越大B.分子间表现为斥力时,分子间距离越小,分子势能越大C.物体在热胀冷缩时,分子势能发生变化D.物体在做自由落体运动时,分子势能越来越小答案选BC.【同步达纲练习】1.温度相同的氧气和氢气,它们的分子平均动能之比为( )A.1∶1B.8∶1C.1∶8D.无法确定2.对温度的描述,正确的有( )A.温度的上下是由人的感觉决定的B.物体的内能越大,那么温度越高C.分子的平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高D.分子的平均动能越大,物体的温度越高3.由分子间作用力和分子间距离的关系可知( )A.当r＜r0时,r越小,那么E p越小B.当r＞r0时,r越小,那么E p越大C.当r＝r0时,E p最小D.当r→∞时,E p最小4.以下表达中正确的选项是( )A.物体的内能与物体的温度有关,与物体的体积无关B.物体的温度越高,物体中分子的无规那么运动越剧烈C.物体体积改变,内能可能不变D.物体在压缩时,分子间存在着斥力,不存在引力5.晶体在熔解过程中,温度 ,分子平均动能 ,其内能 .6.两个分子相距为r0时,分子势能为零.当分子距离由r0增大时,分子势能；当分子距离由r0减小时,分子势能 .7.三个瓶子分别盛有质量相同的氢气、氧气和氮气,它们的温度相同,那么分子平均速率最大的是；气体内能最大的是 .8.在一列火车上放一杯水,火车静止和匀速运动时,水的内能是否变化?【素质优化练习】1.关于机械能和内能,以下说法中正确的选项是( )A.物体温度升高,内能增加时,其机械能却不一定增加B.物体的内能损失时,必然导致其机械能减少C.物体机械能损失时,其内能却有可能增加D.物体的动能增大时,其分子内能的平均动能也随之增大2.取一个横截面积是3dm2的不高的圆筒,筒内装水0.6kg,用来测量射到地面的太阳能.在太阳光垂直照射2min后,水的温度升高了1℃.a.计算在阳光直射下,地球外表每平方厘米每分钟获得的能量.b.射到大气顶层的太阳能只有45%到达地面,另外55%被大气吸收和反射而未到达地面,你能由此估算出太阳辐射的功率吗?需要什么数据,自己去查找.3.某同学为测量地球外表植物吸收太阳能的本领,做了如下实验：用一面积为0.1m2的面盆盛6kg的水,经太阳垂直照射15min,温度升高5℃,假设地表植物接收太阳的水平与水相等,试计算：(1)每平方米绿色植物每秒接收的太阳能为多少焦耳?(2)假设绿色植物在光合作用下每吸收1kJ的太阳能可以放出0.05L的氧气,那么每公顷绿地每秒可放出多少升的氧气.(1公顷=104m2)参考答案【同步达纲练习】1.A2.D3.C4.BC5.不变,不变,增大6.增大,增大7.氢气,氢气8.不变【素质优化练习】1.AC2.a.圆筒内的水经过2分钟内能的增加为 ΔE ＝Q ＝cm Δt＝4.2×103×0.6×1J ＝2.5×103J 每分钟获得的能量为2.5×103J/2min ＝1.25×103J/min圆筒面积为3dm 2＝3×102cm 2,所以每分钟每平方厘米获得的能量为231031025.1⨯⨯J/cm 2·min ＝4.2J/cm 2·min b.以太阳为球心,又日地距离r 为半径作一个球面,根据上述观测,在此球面的每平方厘米面积上每秒钟接受到的太阳能(即射到大气顶层的太阳能)为45.0602.4⨯J/cm 2·s ＝61J/cm 2·s太阳的辐射能向四面八方,是均匀辐射的,那么上述球面每秒钟接受到的太阳能,即为太阳的辐射功率P,上述球面的面积为4πr 2.其中r ＝1.5×1013cm 所以P ＝4πr 2×61J/s ＝4π(1.5×1013)2×61J/s ＝2×(1.5×1013)2J/s＝4.5×1026J/s.3.(1)6kg 水经15min 的照射增加内能为ΔE ＝Q ＝cm Δt ＝4.2×103×6×5＝1.26×105J.每秒钟获得的能量为1.26×105J ÷15min ＝1.4×102J/s. 每平方米绿色植物每秒接收太阳能为1.4×102J/s ÷0.1m 2＝1.4×103J/s ·m 2.(2)每平方米绿色植物每秒钟吸收的太阳能可放出的氧气为33101104.1⨯⨯×0.05L/s ·m 2＝0.07L/s ·m 2.每公顷绿地每秒可以放出的氧气为 104m 2×0.07L/s ·m 2＝700L/s.。
标题：内能与内能的利用学生：教师：黄少龙授课时间：一、小试牛刀：另附；二、温故而知新：第十三章内能第1节分子热运动1、物质是由分子、原子构成。
分子和原子是用肉眼看不见的。
2、不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散现象。
3、扩散现象可以在固体之间、液体之间、气体之间发生。
4、扩散现象表明了：①一切物质的分子都在不停地做无规则运动；②分子之间存在间隙5、分子运动越剧烈，物体温度越高；物体温度越高，分子运动越剧烈。
6、分子之间的作用力有引力和斥力。
这两个力是同时存在的。
7、固态、液态、气态三种物态中，分子间引力最大的是固态；分子间距离最大的是气态。
例1、人们通常以 m为单位来度量分子，相当于 nm。
例2、下列现象中，能表明分子在不停地做无规则运动的是（）A．濛濛细雨从空中下落B．把煤炭放在水泥地板上，一段时间后地板变黑C．扫地时灰尘四起D．将桌面上的半杯水加满水例3、下列说法错误的是（）A、气体分子间没有作用力B、固体分子间的距离很小C、液体没有固定的形状D、气体没有固定的体积例4、观察下面四组图，能说明分子间有间隙的图是（）A．B．1cm3水中有3.35×1022个水分子肥皂液实验C． D．酒精与水混合墨水滴入水中例5、把一块表面干净边长为10cm的正方形薄玻璃板挂在弹簧秤的下面。
如图甲把玻璃板没入水面以下一定深度处，再慢慢提起玻璃板，整个过程中弹簧秤的示数F与玻璃板上表面上升的高度h的关系图象如图乙所示。
（大气压强p0=105Pa）（1）玻璃板即将离开水面时，弹簧秤的示数最大，可推测玻璃板此时除了受到重力外还受到一个大小约 N、（方向）的力。
（2）关于这个力的来历，小明开展了探究：一开始小明猜想所受的力是大气压力，但他很快否定了自己的想法，这是因为据计算玻璃板上表面所受的大气压力约为 N，且上、下表面受到的大气压力相互抵消。
那么，这个力是。
第2节内能8、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。
