初中科学第5节 物体的内能课堂教学ppt课件

第5节　物体的内能

知识点1　内能

1．内能的定义

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。

说明　物体内部分子的热运动永不停止，分子间的相互作用也总是存在。因此一切物体在任何情况下都具有内能，物体的内能不会为零。

2．影响内能大小的因素

物体的内能与__温度__有关。同一个物体，温度越高，分子的热运动越剧烈，它具有的内能就越大。物体的内能还受__质量__、材料、状态等因素的影响。

说明　①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。②在质量、温度、状态相同时，物体的材料不同，内能可能不同。③在物体的温度、材料、质量相同时，物体存在的状态不同，内能也可能不同。

知识点2　物体内能的改变

1．做功可以改变内能

外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外做功，物体的内能会__减小__。通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能与物体内能相互转化。

2．热传递可以改变内能

热传递改变物体的内能实质上是内能从__高温__物体传递到__低温__物体或者从同一物体的高温部分传递到低温部分。在热传递过程中传递的能量的多少叫做热量。

热传递发生的条件是物体之间存在__温度差__。

说明　做功和热传递在改变物体的内能上虽然是等效的，但它们的实质不同，做功改变内能实质是内能和其他形式的能之间的转化，而热传递改变内能实质是不同物体之间或同一物体的不同部分之间内能的转移。

知识点3　比热容与热量计算

1．比热容：__单位质量__的某种物质，温度升高(或降低)1 ℃所吸收(或放出)的热量，叫做这种物质的比热容。比热容用字母c表示，单位为焦/(千克·℃)。

2．比热容是物质的一种__特性__，不同物质的比热容一般是不同的，因此可以用来鉴别物质。

3．热量计算公式：Q吸＝cm(t－t0)；Q放＝cm(t0－t)。

说明　①不同的物质有不同的比热容，比热容是物质的一种特性，因此，可以用比热容的不同来(粗略地)鉴别不同的物质(注意有部分物质比热容相当接近)。

②同一物质的比热容一般不随质量、形状的变化而变化。如一杯水与一桶水，它们的比热容相同。

③对同一物质，比热容与物态有关，同一物质在同一状态下的比热容是一定的(忽略温度对比热容的影响)，但在不同的状态时，比热容是不相同的。例如液态水的比热容与冰的比热容不同。

知识点4　热机

1．热机

(1)定义：把__内能__转化为机械能的机器。

(2)原理：

2．热机的种类

热机

3．汽油机：以汽油为燃料的内燃机。

(1)构造：进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴等。

(2)运动过程

活塞从汽缸的一端运动到汽缸的另一端的过程，叫做一个冲程。

吸气冲程：进气门__打开__，排气门关闭，活塞从上向下运动，汽油和空气的混合物被吸入汽缸。

压缩冲程：进气门和排气门都__关闭__，活塞从下向上运动，压缩燃料混合物。

做功冲程：进气门和排气门都__关闭__，火花塞产生__电火花__，点燃压缩后的燃料，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压燃气，燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，对外做功。

排气冲程：进气门关闭，排气门__打开__，活塞从下向上运动，把废气排出汽缸。

说明　①汽油机的一个工作循环要经历四个冲程，属于四冲程内燃机。它的一个工作循环中，活塞往复各运动两次，只有第三个冲程内燃机推动活塞做功。

②在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。

知识点5　燃料的热值

1．燃料燃烧时能量的转化

燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为__内能__，也就是通常所说的释放出热量。

2．燃料的热值

1 kg某种燃料__完全__燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的__热值__，单位是J/kg，气体燃料的热值单位通常用J/m3。

热值的意义是表示单位质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。不同种燃料的热值一般不同。

易错点1　内能的意义及其改变

例1　关于内能，下列说法正确的是( D )

A．0 ℃以下的物体，没有内能

B．0 ℃以下且静止的物体，没有内能

C．物体内能增加，一定要从外界吸收热量

D．搓手取暖，是通过做功方式来改变内能的

【易错说明】(1)任何物体都具有内能。(2)改变内能的方法：做功和热传递。

易错点2　热机的能量转化

例2　用搓手的方法取暖时，双手经过反复搓擦后温度会升高，如图所示的四个事例中能量转化与之相同的是( A )

A．甲和丙　　　　　　B．甲和丁

C．乙和丙    D．乙和丁

【易错说明】搓手取暖是把机械能转化为内能；甲过程机械能转化为内能；乙过程内能转化为盒盖的机械能；丙过程机械能转化为内能；丁过程内能转化为活塞的机械能。

1．下列关于内能和机械能的说法中正确的是( A )

A．高温物体不一定比低温物体的内能大

B．物体的运动速度越大，具有的内能越大

C．静止的物体没有动能也没有内能

D．1 kg  0 ℃冰和1 kg  0 ℃水的内能相等

2．如图所示，在试管里装一些水，用软木塞塞住，拿到酒精灯上加热使水沸腾起来，水蒸气会把软木塞冲出去。从能量转化和转移的角度可用下边三句话来概括：

甲：水吸热，内能增加；

乙：酒精燃烧，酒精的化学能转化为内能，传给水和水蒸气

丙：水蒸气对软木塞做功，内能转化为软木塞的机械能。

以上三句话正确的顺序是( C )

A．甲、乙、丙    B．乙、丙、甲

C．乙、甲、丙    D．丙、乙、甲

3．关于物体内能的下列说法，正确的是( A )

A．晒太阳使身体变暖，是通过热传递改变内能的

B．热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体

C．一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，内能不变

D．物体吸收热量，内能变大，温度一定升高

4．一杯80 ℃的热水放在桌面上，经过一段时间，水温降为20 ℃，下列说法中正确的是( A )

A．水的内能变小

B．水的内能变大

C．水的比热容变小

D．水分子热运动的速度不变

5．如图是用相同的加热装置对质量相同的A、B两种物质加热时它们的温度随时间变化的图像。下列对图象的分析正确的是( A )

A．0～t1时间内物质A的比热容大于物质B的比热容

B．T2一定是物质B的沸点

C．物质B一定是晶体，物质A一定不是晶体

D．t1～t2时间内物质B的温度不变，内能不变

6．简答：小明同学在很冷的冬天出门，由于忘带了戴手套感觉手很冷，请你帮他设计两种不同的办法可以使他的手暖和些，并说明这样做的道理。

解：用嘴对着手呵气，可以使嘴里呼出的热空气向手上放热，可以通过热传递方式提高手的温度，改变其内能。两手来回搓动时，摩擦做功，通过做功的方法来提高手的温度，改变其内能。