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第十章 機械能、內能及其轉化
第2節 內能
1.初步了解物質結構的基本觀點, 能用分子相互作用力的知識解釋一些簡單的現象。
2.知道什么是擴散現象，會解釋一些簡單的擴散現象。
3.知道物體的內能。知道熱傳遞能夠改變物體的內能，知道做功能夠改變物體的內能，能簡單描述溫度和內能的關系。
學習目標
1、物體是由大量的分子組成的
分子對于蘋果的大小，相當于人對于地球的大小。
新知學習
知識點一：物質結構的基本圖像
剛做好的臭豆腐很快就能聞到特殊的味道，打開一瓶香水，很快就會聞到香味，這是為什么？
因為這些帶有氣味的分子能很快進入空氣中，當它們到達人的鼻子里時，我們就能聞到這些氣味。
想一想
氣體擴散現象
不同的物質在互相接觸時，彼此進入對方的現象，叫做擴散。
現象：處于上方充滿空氣的集氣瓶顏色逐漸變深，處于下方充滿二氧化氮氣體的集氣瓶顏色逐漸變淺，最后兩瓶氣體顏色基本一樣。
上述現象產生的原因是：
二氧化氮與空氣接觸后，彼此進入對方的結果
2、分子在不停息地做無規則運動
　10日后 　 20日后 30日后
液體擴散現象
最初狀態
鉛塊
金塊
金塊
鉛塊
金塊
鉛塊
五年后
固體擴散現象
固體的擴散
1.一切物質的分子都在不停地做無規則運動
擴散現象表明:
2.分子間有間隙
金塊
鉛塊
氣體的擴散
液體的擴散
影響擴散快慢的主要因素是什么？
熱水
涼水
哪個擴散快？
實驗表明:物質中分子的運動情況跟溫度有關，溫度越高，分子的無規則運動越劇烈。我們臣這種運動為熱運動。
是什么力使得兩塊鉛塊結合在一起？
氣體被壓縮時都會產生“抵抗”，要是壓縮液體和固體呢？
測力計的示數為什么會變大？
實驗表明，分子間同時存在引力和斥力。
3、分子之間存在著相互作用力
分子之間表現為引力或斥力情況
當分子間的距離小于10-10m時，斥力起主要作用；
當分子間的距離大于10-10m時，引力起主要作用；
當分子間的距離大于10-9m時，幾乎沒有相互作用。
項目 物態 間距 作用力 分子運動情況 體積 形狀
固態 小 很大 只能在一定位置附近振動 有一定的體積 有一定的形狀
液態 較小 較大 分子可在某個位置附近振動分子群可以相互滑過 有一定的體積 沒有固定形狀
氣態 很大 很小 每個分子幾乎都能自由運動 沒有固定體積 沒有固定形狀
知識點二：固體、液體和氣體的特征
分子間既有引力又有斥力，就像被彈簧連著的小球
固態物質的分子排
列規則，就像坐在
座位上的學生。
液態物質的分子可
以移動，就像課間
教室中的學生。
氣態物質的分子
幾乎不受力的約
束，就像操場上
亂跑的學生。
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？
知識點三：物體的內能
運動的足球具有動能
我在動,
也有動能噢！
運動的分子呢？
構成物質的分子在不停地做熱運動，同樣具有動能，而分子間具有相互作用力，又使得它們具有勢能。
（一）構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內能。內能的單位是焦耳（J）。
注意：一切物體在任何情況下都有內能。
機械能與內能有什么區別？
內能：分子具有的能；與物體內分子的熱運動及相互作用有關的能。
機械能：物體作為整體所具有的能；與物體機械運動有關的能。
內能是不同于機械能的另一種形式的能。
內能
機械能
定義
影響因素
研究對象
存在條件
構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和
物體的溫度、質量、狀態、體積、物質種類
物體所具有的勢能和動能的總和
物體的質量、速度、高度（或彈性形變的程度）
微觀世界的大量分子
宏觀世界的所有物質
永遠存在
物體在運動時，被舉高時，發生彈性形變時具有
聯系
1.具有機械能的物體同時一定具有內能，但具有內能的物體不一定具有機械能；
2.物體的內能和機械能之間可以相互轉化。
區
別
在寒冷的冬天，怎么樣才能讓快凍僵的手變暖和，增加其內能？
…………
（二）物體內能的改變
使手的
溫度升高
3.手放口袋
4.用暖水袋
5.對著手哈氣
1.用手搓
2.用力拍手
用溫度更高的物體使手的溫度升高
溫度升高的過程，往往伴隨著運動
熱傳遞
做功
搓手時手變熱了
滑下時摩擦發燙了
鉆木取火
內能增加了
1.做功改變內能
現象：硝化棉燃燒
分析：向下壓活塞，活塞對筒內的空氣做功，空氣的內能增加，溫度升高，達到硝化棉的著火點，開始燃燒，產生火光。
說明：對物體做功，內能增加。
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，觀察發生的現象，為什么？
視頻演示
玻璃瓶內有一些水，水的上方有水蒸汽，當瓶塞跳出時，觀察瓶內的變化，說明了什么？
現象：向瓶內打氣，最后瓶塞跳出，同時瓶內有“白霧”產生。
分析：向瓶內打氣時，壓縮了瓶中空氣，內能增加，溫度升高。瓶內的水吸熱汽化，產生水蒸氣；隨著不斷打氣，瓶內氣壓越來越大，瓶塞跳出。瓶內氣體對瓶塞做功，內能減少，溫度降低，瓶內水蒸氣液化成“白霧”。
說明：物體對外做功，內能減少
視頻演示
做功可以改變物體的內能：對物體做功，物體溫度升高，內能增加；物體對外做功，物體溫度降低，內能減少。
思考: 做功改變內能的實質是什么
內能和機械能之間相互轉化
1.對物體做功
外界消耗機械能
機械能轉化為內能（物體的內能增加）
2.物體對外做功
外界獲得機械能
內能轉化為機械能（物體的內能減少）
2.熱傳遞改變內能
熱傳遞的結果
溫度相同，即沒有溫度差
熱傳遞的條件
不同物體或同一物體存在溫度差
熱傳遞實質： 。
能量的轉移，能量的形式并未發生改變
熱傳遞的方向
熱量由高溫物體轉移到低溫物體或由同一物體的高溫部分轉移到低溫部分
一
我們已經知道，熱傳遞可以改變物體的內能。那么，怎樣描述和量度熱傳遞過程中物體內能改變的多少呢？
熱量的定義：
物體在熱傳遞的過程中內能改變的多少叫做熱量，
熱量用Q表示，單位是焦（J）
注意：
（1）熱量表示內能的變化量，熱量不是內能 。
（2）熱量的存在不能離開熱傳遞，只能說物體吸收或放出多少熱量，
不能講物體具有、有 、含有多少熱量。
（3）物體吸收熱量，內能增加；放岀熱量，內能減少。
分子的動理論
1.物體是由大量分子組成的；
2.分子在做永不停息的無規則的熱運動；
3.分子間存在著相互作用的引力和斥力。
固體、液體和氣體的特征
物體內能：物體內所有分子的分子動能和分子勢能的總和。
改變內能的兩種方法
熱傳遞
做功
內能
課堂總結
1、關于內能，下列說法中正確的是 （ ）
A、溫度低于0℃的物體不具有內能
B、物體具有內能，也可以同時具有機械能
C、具有機械能的物體不一定具有內能
D、內能與機械能是同一種形式的能
B
課堂練習
2、下列各現象中，物體內能增大還是減小了 指出是用哪種方法改變內能的？
①人用熱水袋暖手 ________
②一杯水慢慢變涼 ________
③用鋸條劇木頭時，鋸條發熱 ________
④冬天用手搓臉，臉上感覺熱 ________
熱傳遞
做功
做功
熱傳遞

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