1、第十二章第十二章 内能与热机内能与热机12.1 认识内能认识内能“热热”是一种能量吗？是一种能量吗？它能做功吗？它能做功吗？自古以来，人们就在不断地自古以来，人们就在不断地寻找与热有关的某种能量。寻找与热有关的某种能量。1内能及其影响因素内能及其影响因素那么，不停地热运动的那么，不停地热运动的分子也具有动能分子也具有动能空中飞行的足球具有动能空中飞行的足球具有动能弹簧形变时由于吸引或排斥具有势能弹簧形变时由于吸引或排斥具有势能那么，分子间相互吸引和排斥，分那么，分子间相互吸引和排斥，分子也具有势能子也具有势能归归 纳纳物体内部物体内部所有分子热运动的动能所有分子热运动的动能与与分子势能分子势能
2、的的总和总和，叫做物体的，叫做物体的内能内能。定义定义单位：单位：焦耳焦耳，简称，简称焦焦，用字母，用字母J表示。表示。要点精析要点精析：(1)用用类比法类比法理解内能：理解内能：(2)用用对比法对比法区分内能和机械能：区分内能和机械能：内能内能机械能机械能概念概念分子动能与分子势分子动能与分子势能的总和能的总和物体动能和势能的总和物体动能和势能的总和实质实质与物体内部的分子与物体内部的分子热运动及相互作用热运动及相互作用情况有关情况有关与物体的整体运动情况有与物体的整体运动情况有关，如物体的速度、相对关，如物体的速度、相对于地面的高度及弹性形变于地面的高度及弹性形变大小等大小等(3)理解：理
3、解：一切物体一切物体都具有内能。都具有内能。(1)同一物体，同一物体，温度温度越高，分子越高，分子 热运动越剧烈，内能越大；热运动越剧烈，内能越大；(2)同一物体，同一物体，温度温度越低，分子越低，分子 热运动越缓慢，内能越小。热运动越缓慢，内能越小。温度温度 影响因素影响因素质量质量物质的物质的种类种类物质的物质的状态状态下列关于内能的说法中正确的是下列关于内能的说法中正确的是()A0 以下的物体没有内能以下的物体没有内能B体积大的物体一定比体积小的物体内能大体积大的物体一定比体积小的物体内能大C内能与物体的温度有关内能与物体的温度有关D温度高的物体一定比温度低的物体内能大温度高的物体一定比
4、温度低的物体内能大【例例1】C一切物体都有内能，故一切物体都有内能，故A错；错；内能与物体的温度、质量、种类和状态等因素有内能与物体的温度、质量、种类和状态等因素有 关。故关。故B、D错；错；C正确。正确。【解析解析】总总 结结 内能的大小与内能的大小与多个因素多个因素有关，仅由某一个因素的有关，仅由某一个因素的大小无法判断物体内能的大小。如质量大的物体内能大小无法判断物体内能的大小。如质量大的物体内能不一定大，温度高的物体内能也不一定大。不一定大，温度高的物体内能也不一定大。下列关于内能和机械能的说法中正确的是下列关于内能和机械能的说法中正确的是()A物体运动越快，物体的内能越大物体运动越快
5、，物体的内能越大B物体举得越高，物体的内能越大物体举得越高，物体的内能越大C物体内能的大小与机械能大小无关物体内能的大小与机械能大小无关D物体的内能不可能为零，但机械能可能为零物体的内能不可能为零，但机械能可能为零【例例2】C、D内能不同于机械能，内能的大小与机械能的大小没内能不同于机械能，内能的大小与机械能的大小没 有必然的联系。有必然的联系。内能与物体内部分子热运动和分子之间的相互作用内能与物体内部分子热运动和分子之间的相互作用 情况有关，而机械能与物体的机械运动情况有关。情况有关，而机械能与物体的机械运动情况有关。【解析解析】总总 结结 内能只能说内能只能说“大大”或或“小小”，不能说，
6、不能说“有有”或或“无无”；机械能既可以说；机械能既可以说“大大”或或“小小”，又可以说，又可以说“有有”或或“无无”。下列关于内能的说法中正确的是下列关于内能的说法中正确的是()A静止的物体没有内能静止的物体没有内能B0 以下的物体没有内能以下的物体没有内能C体积大的物体一定比体积小的物体内能大体积大的物体一定比体积小的物体内能大D内能与物体的温度有关内能与物体的温度有关1同一物体的内能取决于同一物体的内能取决于()A物体的温度物体的温度 B物体的颜色物体的颜色C物体运动的速度物体运动的速度 D物体离地面的高度物体离地面的高度2归归 纳纳1.热传递热传递可以可以改变改变物体的内能。物体的内能
7、。2.做功做功可以可以改变改变物体内能。物体内能。你怎样让一段你怎样让一段50 cm的铁丝温度升高呢？的铁丝温度升高呢？1用火焰加热用火焰加热 2.太阳晒太阳晒3.用手搓用手搓 4.用手焐用手焐5.在地上摩擦在地上摩擦 6.用锤子不断敲击用锤子不断敲击7.反复弯折反复弯折 8.将这些方法分两类，说说你分类的原则是什么？将这些方法分两类，说说你分类的原则是什么？问问 题题用温度更高的用温度更高的物体使铁丝温物体使铁丝温度升高度升高温度升高的温度升高的过程，往往过程，往往伴随着运动伴随着运动热热传传递递做做功功使铁丝使铁丝温度升温度升高高1用火烧用火烧2太阳晒太阳晒4用手焐用手焐3用手搓用手搓5在
8、地上摩擦在地上摩擦6用锤敲用锤敲7反复弯折反复弯折温度温度不同不同的物体的物体互相接触互相接触，低温低温物体温度物体温度升高升高，高温高温物体温度物体温度降低降低，这个，这个过程过程叫做叫做热传递热传递。定义定义1.对物体做功，物体的内能增大；对物体做功，物体的内能增大；物体对外界做功，物体自身的内能减小。物体对外界做功，物体自身的内能减小。利用做功的方式改变物体的内能，利用做功的方式改变物体的内能，实质实质上是机械能上是机械能 和物体的内能之间的和物体的内能之间的“转化转化”。2.热传递包括三种方式：热传递包括三种方式：热传导、对流和热辐射热传导、对流和热辐射。利用热传递的方式改变物体的内能
9、，利用热传递的方式改变物体的内能，实质实质上是内能上是内能 在高温物体和低温物体之间、同一物体的高温部分在高温物体和低温物体之间、同一物体的高温部分 和低温部分之间的和低温部分之间的“转移转移”。用锤子反复击打铁块，铁块的温度升高，针对此用锤子反复击打铁块，铁块的温度升高，针对此现象下列说法正确的是现象下列说法正确的是()A铁块被击打前分子是静止的铁块被击打前分子是静止的B击打时锤子将温度传给铁块击打时锤子将温度传给铁块C击打时锤子的内能转化为铁块的机械能击打时锤子的内能转化为铁块的机械能D铁块温度升高时内能增加铁块温度升高时内能增加【例例3】D分子永不停息地做无规则运动，不可能静止，故分子永
10、不停息地做无规则运动，不可能静止，故A错；错；击打时锤子对铁块做功，使其温度升高，而不是将温击打时锤子对铁块做功，使其温度升高，而不是将温 度传给铁块，故度传给铁块，故B错；错；击打时锤子的机械能转化为铁块的内能，故击打时锤子的机械能转化为铁块的内能，故C错；错；铁块温度升高时其内能是增加的，铁块温度升高时其内能是增加的，D正确。正确。【解析解析】总总 结结 当外界当外界对物体做功时对物体做功时，物体的，物体的内能增大内能增大；当物体；当物体对外界做功时对外界做功时，物体的，物体的内能减少内能减少。夏季，在高速公路服务区内，一些重型汽车停在夏季，在高速公路服务区内，一些重型汽车停在有水的坑里，
11、这是因为汽车在高速行驶过程中，有水的坑里，这是因为汽车在高速行驶过程中，通过通过_方式增加轮胎的内能，使轮胎的温方式增加轮胎的内能，使轮胎的温度度_；轮胎停在水中，通过；轮胎停在水中，通过_方式方式减少内能，降低温度，以保行车安全。减少内能，降低温度，以保行车安全。【例例4】做功做功升高升高热传递热传递【解析解析】汽车行驶时，要克服与地面之间的摩擦做功，所以是汽车行驶时，要克服与地面之间的摩擦做功，所以是 通过做功的方式增加轮胎的内能，轮胎温度升高；通过做功的方式增加轮胎的内能，轮胎温度升高；当高温轮胎停留在水中时，会通过热传递的方式将内当高温轮胎停留在水中时，会通过热传递的方式将内 能传递给
12、水，使轮胎降温。能传递给水，使轮胎降温。1如图所示，放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，如图所示，放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，金属勺子的内能金属勺子的内能_(选填选填“减少减少”“”“不变不变”或或“增加增加”)，这是通过，这是通过_的方式改变了它的内的方式改变了它的内能。能。(中考中考广州广州)如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧。下列说法正确的是下列说法正确的是()A迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧B此实验只通过热传递改变筒内空气的内能此实验
13、只通过热传递改变筒内空气的内能C下压活塞的过程，空气的内能转化为活塞的机下压活塞的过程，空气的内能转化为活塞的机械能械能D硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内空气的温度升高，硝化棉燃烧，是因为玻璃筒内空气的温度升高，内能增大内能增大2定义定义内能内能改变方式改变方式做功做功热传递热传递影响因素影响因素1.区别内能与热量的关键点：区别内能与热量的关键点：内能内能是属于某个物体的能是属于某个物体的能 量，而量，而热量热量则是热传递过则是热传递过 程中传递的能量，不能说某个物体具有多少热量。程中传递的能量，不能说某个物体具有多少热量。2.影响内能大小的因素：影响内能大小的因素：温度温度，物体，物体质量质量、体
14、积体积和和状态状态等。等。3.改变物体内能的方法：改变物体内能的方法：做功做功和和热传递热传递。两种方法在改变物体内能上是两种方法在改变物体内能上是等效等效的。的。仔细观察图中甲、乙两杯水，下列说法正确的仔细观察图中甲、乙两杯水，下列说法正确的是是()A.甲杯中水的内能多甲杯中水的内能多B.乙杯中水的内能多乙杯中水的内能多C.甲杯和乙杯中水的内能一样多甲杯和乙杯中水的内能一样多D.无法判断无法判断1太阳能热水器、电热水器和燃气热水器，它们分别太阳能热水器、电热水器和燃气热水器，它们分别是用什么方式来改变水的内能的？是用什么方式来改变水的内能的？23下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A物体
15、运动越慢，物体的内能越大物体运动越慢，物体的内能越大B物体举得越高，物体的内能越小物体举得越高，物体的内能越小C温度为温度为40 的冰块没有内能的冰块没有内能D物体的内能不可能为零物体的内能不可能为零(中考中考北海北海)因地球环境被破坏，全球气候普遍变因地球环境被破坏，全球气候普遍变得恶劣。今年夏天印度某些区域异常狂热，气温得恶劣。今年夏天印度某些区域异常狂热，气温高达高达50，道路开始熔化，如图所示，太阳暴晒，道路开始熔化，如图所示，太阳暴晒后的路面材料温度急升，材料内能后的路面材料温度急升，材料内能_(填填“增大增大”“”“减小减小”或或“不变不变”)，这是通过，这是通过_的方式改变了材料的内能。的方式改变了材料的内能。4(中考中考龙岩龙岩)如图所示，将一根铁丝快速反复弯折如图所示，将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处会发热，表明铁丝弯折处的数十次，铁丝弯折处会发热，表明铁丝弯折处的_升高，内能增大，说明升高，内能增大，说明_可以改可以改变物体的内能。变物体的内能。5
