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1、内能和内能的利用复习 第十五中学 物理组内内能能及及其其利利用用分子热运动分子热运动内能内能比热容比热容内能的利用内能的利用第一节第一节 ：分子热运动：分子热运动1、物质的构成、物质的构成2、分子热运动、分子热运动（1）扩散现象）扩散现象（2）扩散现象说明）扩散现象说明（3）影响分子热运动的因素）影响分子热运动的因素（4）分子之间的作用力）分子之间的作用力*分子很小，直径大约分子很小，直径大约10-10m *数目巨大数目巨大一、物质由分子、原子构成一、物质由分子、原子构成实验观察实验观察1气体扩散现象气体扩散现象气体扩散现象气体扩散现象1扩散扩散不同的物质不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的
2、现在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。象，叫做扩散。二、分子热运动二、分子热运动实验观察实验观察210日后日后 20日后日后 30日后日后液体扩散现象液体扩散现象二、分子热运动二、分子热运动长时间堆放煤的墙角长时间堆放煤的墙角会变黑，用笤帚扫都会变黑，用笤帚扫都扫不干净。扫不干净。固体间的扩散现象固体间的扩散现象扩散现象表明扩散现象表明: : 一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。想一想：想一想： 扩散现象表明，分子在不停地做无规则的运扩散现象表明，分子在不停地做无规则的运动，分子间有空隙。那为什么固体和液体的动，分子间有空隙。那为什么固体和液
3、体的分子不会飞散开呢？分子不会飞散开呢？ 既然分子间有空隙，可为什么压缩液体和固既然分子间有空隙，可为什么压缩液体和固体很困难呢？体很困难呢？是什么力使得两是什么力使得两块铅块结合在一块铅块结合在一起？起？1分子之间既有引力又有斥力分子之间既有引力又有斥力实验观察实验观察1实验观实验观察察2气体被压缩时都会产生气体被压缩时都会产生“抵抵抗抗”，要是压缩液体和固体，要是压缩液体和固体呢？呢？实验观察实验观察3测力计的示数为什测力计的示数为什么会变大？么会变大？三、分子间的作用力三、分子间的作用力实验表明，分子间同时存在引力和斥力。实验表明，分子间同时存在引力和斥力。2固体、液体、气体固体、液体、
4、气体物质的分子特性和外在特征物质的分子特性和外在特征固体分子间距固体分子间距液体分子间距液体分子间距气体分子间距气体分子间距分子分子间距间距决定了分子间的决定了分子间的作用力作用力，从而决定，从而决定了固体、液体和气体的了固体、液体和气体的特征特征。气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有相互作用力。没有相互作用力。一、分子热运动一、分子热运动1、分子动理论：、分子动理论： 物质是由物质是由分子、原子分子、原子组成的组成的 一切物质的分子一切物质的分子都在不停地做无规则的运动都在不停地做无规则的运动 分子间有分子间有相互作用的引力和斥力相互作用的引力和斥
5、力。2、扩散现象：、扩散现象： 定义：定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。的现象。 发生的范围：固体、液体、气体间都能发生扩发生的范围：固体、液体、气体间都能发生扩散现象散现象反馈练习一：反馈练习一：1、下列事物中，说明大量分子永不停息地做无规则运动的是、下列事物中，说明大量分子永不停息地做无规则运动的是( )A衣箱里的卫生球，时间长了会变小衣箱里的卫生球，时间长了会变小 B教室里扫除时，灰尘满屋飞扬教室里扫除时，灰尘满屋飞扬C冬天大雪纷飞，天地一片白茫茫冬天大雪纷飞，天地一片白茫茫 D夏天，水坑里有许多小虫乱动，毫无规律夏天，水坑里有许多小虫乱动
6、，毫无规律2、有关扩散现象，下列说法正确的是（、有关扩散现象，下列说法正确的是（ ）A.扩散现象使我们直接观察到物体内分子的运动扩散现象使我们直接观察到物体内分子的运动B.扩散现象只能间接反映物体内的分子的运动扩散现象只能间接反映物体内的分子的运动C.只有液体和气体才有扩散现象只有液体和气体才有扩散现象D.扩散时一定是密度大的物质下沉，密度小的物质上升扩散时一定是密度大的物质下沉，密度小的物质上升BA3 3、固体、液体很难被压缩的原因是由于、固体、液体很难被压缩的原因是由于( )( )A A分子间无间隙分子间无间隙 B B分子间无引力分子间无引力C C分子间存在斥力分子间存在斥力 D D分子在
7、永不停息地做无规则运动分子在永不停息地做无规则运动4 4、把红色钢笔水分别滴在热水和冷水中，发现热水、把红色钢笔水分别滴在热水和冷水中，发现热水变色快，为什么？变色快，为什么？答：这是因为分子热运动的剧烈程度与温度有关。温答：这是因为分子热运动的剧烈程度与温度有关。温度越度越_ _ ，分子热运动越，分子热运动越_，_现现象越象越_，所以热水变色快。，所以热水变色快。C高高剧烈剧烈扩散扩散明显明显第二节：内能第二节：内能1、定义、定义2、单位、单位3、内能的影响因素、内能的影响因素4、一切物体都有内能、一切物体都有内能5、内能的改变（方式及实质）、内能的改变（方式及实质）探究一探究一 ：分子有能
8、量吗？：分子有能量吗？类比类比分子做不规则运动分子做不规则运动物体因运动物体因运动而具有动能而具有动能具有分子动能具有分子动能分子间因有分子间因有相互作用力相互作用力类比类比 发生弹性形变的发生弹性形变的物体因有物体因有弹力弹力而而具有弹性势能具有弹性势能具有分子势能具有分子势能结论：结论：1.1.由于分子由于分子 ，所以分子具，所以分子具有动能。有动能。2.2.由于分子由于分子 ，所以分子也，所以分子也具有势能。具有势能。不停地做无规则运动不停地做无规则运动有相互作用力有相互作用力 内能内能： 物理学中，我们把物体内物理学中，我们把物体内所有所有的的分子动分子动能与分子势能的能与分子势能的总
9、和总和，叫做物体的，叫做物体的内能内能。一切物体一切物体, ,无论温度高低，都具有内能。无论温度高低，都具有内能。想一想：同一个物体的内能与温度有什么关系？想一想：同一个物体的内能与温度有什么关系？探究二探究二同一个物体，温度越高，内能越大。同一个物体，温度越高，内能越大。 同一物体温度越高，同一物体温度越高，分子热运动越分子热运动越 ，分子动能分子动能越越 ，物体的内能物体的内能越越 。.剧烈剧烈大大大大扩散现象表明分子在不停地运动；且温度越高，分扩散现象表明分子在不停地运动；且温度越高，分子的运动越剧烈。子的运动越剧烈。怎样改变物体的内能？怎样改变物体的内能？2 2、改变物体内能的两种途径
10、、改变物体内能的两种途径1.1.做功做功2.2.热传递热传递实质上是其他形式的能与内实质上是其他形式的能与内能之间的相互转化能之间的相互转化实质上是内能的转移（内能实质上是内能的转移（内能由高温物体转移到低温物体）由高温物体转移到低温物体）做功和热传递在改变物体的内能上是做功和热传递在改变物体的内能上是等效等效的的二、内能二、内能 1 1、内能：、内能： 定义：定义：物体内部物体内部所有分子所有分子做无规则运动的做无规则运动的动能动能和和 分子分子势能势能的总和的总和。 一切物体都具有内能一切物体都具有内能 同一物体温度越高，内能越大同一物体温度越高，内能越大 2 2、改变物体的内能：、改变物
11、体的内能： A A、做功做功 对物体做功物体内能对物体做功物体内能会增加会增加，物体对外，物体对外做功物体内能做功物体内能会减少会减少。实质是实质是内能和其他形式的能的相互内能和其他形式的能的相互转化转化B B、热传递热传递物体吸收热量，内能增加；物体放出物体吸收热量，内能增加；物体放出热量温度，内能减少。热量温度，内能减少。实质是实质是内能从一个物体内能从一个物体转移转移到另一个物体的过程到另一个物体的过程1 1、物体的内能是指、物体的内能是指( ( ).).A.A.物体做机械运动所具有的能物体做机械运动所具有的能 B.B.物体中个别分子运动所具有的能物体中个别分子运动所具有的能C.C.物体
12、内分子定向移动所具有的能物体内分子定向移动所具有的能 D.D.物体内无规则运动的分子所具有的能的总和物体内无规则运动的分子所具有的能的总和2 2、关于热量的概念、关于热量的概念, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.温度越高的物体温度越高的物体, ,放出的热量越多放出的热量越多 B. B. 随着物体温度降低随着物体温度降低, ,它的热量减少它的热量减少C.C.高温物体比低温物体含有的热量多高温物体比低温物体含有的热量多 D.D.只有在热传递过程中只有在热传递过程中, ,物体才可能吸热或放热物体才可能吸热或放热反馈练习二反馈练习二DD3 3、下述哪个事例、下述哪个事例, ,属
13、于属于“对物体做功对物体做功, ,物体内能会增大物体内能会增大”这一规律的应用这一规律的应用( ( ). ).A.A.钻木取火钻木取火 B. B. 太阳能热水器太阳能热水器C.C.利用热水袋取暖利用热水袋取暖 D.D.车轴由于摩擦发热车轴由于摩擦发热4 4、白天，太阳能热水器中的水的温度升高，水的内能、白天，太阳能热水器中的水的温度升高，水的内能_ （填减少、不变或增加），这是通过（填减少、不变或增加），这是通过_的方法改变了它的内能。的方法改变了它的内能。A增加增加热传递热传递第三节：比热容第三节：比热容1 1、定义、定义2 2、单位、单位3 3、水的比热容的物理意义：、水的比热容的物理意义
14、：C C水水=4.210=4.2103 3j/(kg),j/(kg),它表示它表示: :4 4、热量的计算公式：、热量的计算公式：Q=cmQ=cmt t公式中各物理量的意义及单位：公式中各物理量的意义及单位：5 5、比热容是物质本身的一种特性、比热容是物质本身的一种特性 将初温相同的一壶水和半壶水烧开，哪壶水吸将初温相同的一壶水和半壶水烧开，哪壶水吸将初温相同的一壶水和半壶水烧开，哪壶水吸将初温相同的一壶水和半壶水烧开，哪壶水吸收的热量多？收的热量多？收的热量多？收的热量多？ 将初温、质量均相同的两壶水分别烧至将初温、质量均相同的两壶水分别烧至将初温、质量均相同的两壶水分别烧至将初温、质量均相
15、同的两壶水分别烧至80808080和和和和100100100100，哪壶水需要的热量多？，哪壶水需要的热量多？，哪壶水需要的热量多？，哪壶水需要的热量多？ 同种物质吸收的热量的多少与哪些因素有关？同种物质吸收的热量的多少与哪些因素有关？同种物质吸收的热量的多少与哪些因素有关？同种物质吸收的热量的多少与哪些因素有关？质量、升高的温度质量、升高的温度质量、升高的温度质量、升高的温度答：通过加热时间长短，研究方法：转换法答：通过加热时间长短，研究方法：转换法问：问：怎样比较水和煤油吸收的热量？怎样比较水和煤油吸收的热量？ 不同不同不同不同物质，在物质，在物质，在物质，在质量质量质量质量和和和和升高的
16、温度升高的温度升高的温度升高的温度相同时，它们相同时，它们相同时，它们相同时，它们吸收的热量吸收的热量吸收的热量吸收的热量是否相同？是否相同？是否相同？是否相同？实验探究：实验探究：问：问：怎样比较水和煤油吸收的热量？怎样比较水和煤油吸收的热量？ 实验的器材：实验的器材： 两个相同的酒精灯两个相同的酒精灯, ,两支温度计两支温度计, ,两个烧杯，铁两个烧杯，铁架台，石棉网架台，石棉网, ,质量相等的水和煤油质量相等的水和煤油实验方案：实验方案：1 1、取质量相等的水和煤油、取质量相等的水和煤油2 2、用相同的酒精灯、用相同的酒精灯给它们加热给它们加热3 3、都升高相同的温度、都升高相同的温度4
17、 4、比较它们所用的时间、比较它们所用的时间 m=100g tm=100g tm=100g tm=100g t升升升升=10=10=10=10物质物质物质物质水水水水油油油油加热时间加热时间（min）实验数据：实验数据： 质量相等的水和煤油质量相等的水和煤油,升高相同的温度时，水升高相同的温度时，水加热时间长，说明了什么？加热时间长，说明了什么？实验现象：实验现象：实验结论：实验结论： 同种物质的同种物质的同种物质的同种物质的吸热能力吸热能力吸热能力吸热能力是相同的。是相同的。是相同的。是相同的。 不同物质的不同物质的不同物质的不同物质的吸热能力吸热能力吸热能力吸热能力一般不同。一般不同。一般
18、不同。一般不同。吸热能力吸热能力吸热能力吸热能力决定于物质的决定于物质的决定于物质的决定于物质的种类种类种类种类，它反映了物质，它反映了物质，它反映了物质，它反映了物质的一种的一种的一种的一种特性特性特性特性。 同种物质，在同种物质，在同种物质，在同种物质，在质量质量质量质量和和和和升高的温度升高的温度升高的温度升高的温度相同时，它们相同时，它们相同时，它们相同时，它们吸收的热量吸收的热量吸收的热量吸收的热量是相同的。是相同的。是相同的。是相同的。 不同物质，在不同物质，在不同物质，在不同物质，在质量质量质量质量和和和和升高的温度升高的温度升高的温度升高的温度相同时，它们相同时，它们相同时，它
19、们相同时，它们吸收的热量吸收的热量吸收的热量吸收的热量一般不同。一般不同。一般不同。一般不同。三、比热容三、比热容1、比热容：、比热容：物理意义：比较物质的吸热能力物理意义：比较物质的吸热能力定义：单位质量的某种物质，温度升高定义：单位质量的某种物质，温度升高1所吸收所吸收的热量叫做这种物质的比热容。的热量叫做这种物质的比热容。公式：公式：单位单位 ： J/（kg）水的比热容：水的比热容： 4.2103J/（kg）比热容是物质的一种特性，与物质的种类有关，比热容是物质的一种特性，与物质的种类有关，同种物质的比热容是一定的，不同物质的比热容同种物质的比热容是一定的，不同物质的比热容一般不同。一般
20、不同。2 2、热量：、热量：定义：热传递过程中，传递内能的多少叫定义：热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。做热量。单位：单位： J计算公式：计算公式：Q=cmt，吸，吸cm(t-t0)， 放放cm(t0-t)反馈练习三反馈练习三1 1、单位质量的某种物质温度升高、单位质量的某种物质温度升高( (降低降低)_)_所吸所吸收收( (放出放出) )的的_,_,叫做物质的比热容。叫做物质的比热容。 比热容是物质的一种比热容是物质的一种_,_,对于同一种物质对于同一种物质, ,比比热容是热容是_的的; ;不同的物质不同的物质, ,比热容比热容_。2 2、下列物质的比热容发生改变的是（、下列物质的比热容
21、发生改变的是（ ） A A、一杯水倒掉半杯、一杯水倒掉半杯 B B、水凝固成冰、水凝固成冰 C C、00的水变成的水变成4 4 的水的水 D D、将铁块锉成铁球、将铁块锉成铁球1热量热量特性特性一定一定不同不同B海水很凉沙子很烫沙子变凉了海水很暖和 3、因为水的比热容比沙子的因为水的比热容比沙子的_，它们吸收或放出的热，它们吸收或放出的热量量_时，水升高时，水升高 或降低的温度就比沙子或降低的温度就比沙子_。所以。所以中午海水凉沙子烫，傍晚海水暖沙子凉。中午海水凉沙子烫，傍晚海水暖沙子凉。相同相同小大大中午傍晚 温度为温度为6060 、质量为、质量为100g100g的水温度降低的水温度降低20
22、 20 ，放出的热量是多少？放出的热量是多少？4 4、计算题、计算题第四节第四节：能量的转化和守恒定律能量的转化和守恒定律1、能量的转化和守恒定律：、能量的转化和守恒定律： 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式会从一种形式转化转化为其他形式，或者从一个物体为其他形式，或者从一个物体转移转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。能量的总量保持不变。反馈练习四反馈练习四 1 1、下列实例中将内能转化为机械能的是（、下列实例中将内能转化为机械能的是（ ） A A、电灯发光、电灯发光 B
23、B、弹弓将石头弹出、弹弓将石头弹出 C C、水力发电、水力发电 D D、水蒸气把壶盖顶起、水蒸气把壶盖顶起D2 2、如图所示，在试管里装入一、如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住，加热使水些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开。沸腾，水蒸气会把软木塞冲开。在这一过程中，水蒸气膨胀时对在这一过程中，水蒸气膨胀时对软木塞软木塞 ，消耗水蒸，消耗水蒸气的一部分气的一部分 能，转化为软能，转化为软木塞的木塞的 能。能。做功做功内内机械机械1 1固体、液体、气体分子间的距离，从小到大排列的固体、液体、气体分子间的距离，从小到大排列的顺序一般是顺序一般是_，分子间的作用力从小到大排，
24、分子间的作用力从小到大排列的顺序一般是列的顺序一般是_2 2“花气袭人知昼暖，鹊声穿树喜新晴花气袭人知昼暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋，这是南宋诗人陆游诗人陆游村居书喜村居书喜中的两句诗，对于第一句，以中的两句诗，对于第一句，以物理学角度可以理解为：花朵分泌的芳香分子的物理学角度可以理解为：花朵分泌的芳香分子的_加快，说明当时周边的气温突然加快，说明当时周边的气温突然_达标检测：达标检测：固、液、气固、液、气气、液、固气、液、固热运动热运动升高升高5 5、如图用同样的酒精灯给相等质量的水、如图用同样的酒精灯给相等质量的水和煤油加热。和煤油加热。（1 1）使水和煤油都升高）使水和煤油都升高202
25、0，我们发，我们发现现 加热的时间长。加热的时间长。（2 2）这表明）这表明 相等的不同物质升高相相等的不同物质升高相同温度时，吸收的热量一般是同温度时，吸收的热量一般是 的。这的。这反映了物质的一种性质，由此引入反映了物质的一种性质，由此引入 这个物这个物理量。理量。 （3 3） 质量的某种物质温度升高质量的某种物质温度升高 所所_ 的热量叫做这种物质的比热容。的热量叫做这种物质的比热容。（4 4）根据实验数据画出水和煤油的温度变化随加热）根据实验数据画出水和煤油的温度变化随加热时间的变化图像，如图，则时间的变化图像，如图，则 表示水的变化情表示水的变化情况。况。t/s t /AB水水水水质
26、量质量质量质量不同不同不同不同比热容比热容比热容比热容单位单位单位单位1 1 1 1 吸收吸收吸收吸收B B3 3、下列关于温度、内能、热量和做功的说法中，正确的、下列关于温度、内能、热量和做功的说法中，正确的是（是（ ）A. A. 物体温度降低，内能一定减少物体温度降低，内能一定减少B. B. 物体吸收热量，温度一定升高物体吸收热量，温度一定升高C. C. 温度高的物体把温度传给温度低的物体温度高的物体把温度传给温度低的物体D. D. 一个物体温度升高，一定是物体对外做了功一个物体温度升高，一定是物体对外做了功4 4、为什么用锯锯木头时锯条会发热？、为什么用锯锯木头时锯条会发热？答：这是因为锯木头的过程中，克服阻力做功，使锯条答：这是因为锯木头的过程中，克服阻力做功，使锯条的内能的内能_，温度，温度_,_,所以锯条会发热。所以锯条会发热。A增加增加升高升高6 6、计算题、计算题 质量为质量为2kg2kg的某种物质吸收的某种物质吸收8.4108.4104 4J J的热量，温的热量，温度升高度升高20 20 ，则它的比热容为多少？则它的比热容为多少？
