物体的内能
物体的内能指的是什么?

物体的内能指的是什么?在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题,上课觉着什幺都懂了,可等到做题目时又无从下手。
以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。
过早的对物理没了兴趣,伤害了到高中的学习信心。
收集整理下面的这几个问题,是一些同学们的学习疑问,小编做一个统一的回复,有同样问题的同学,可以仔细看一下。
【问:物体的内能指的是什幺?】答:物体的内能,包括物体内所有的分子动能和分子势能。
理想气体的分子间作用力为零,分子势能为零。
理想气体的物理的量恒定的前提下,其内能微观上只取决于分子动能;宏观上取决于温度。
温度表征了物体内所有分子平均动能,与分子平均动能成正比例关系。
非理想气体物质的内能除了温度外,还取决于所属形态,比如,同样温度的水和冰,水的内能要大的多。
【问:什幺时候发生波的干涉现象?】答:发生干涉的条件:两列波的频率f相同,振动情况稳定,都会传播到该区域。
波的干涉现象:波叠加后,在某些区域的振动加强,某些区域振动削弱,且振动加强区域和振动削弱区域相互间隔的一种现象。
【问:两个垂直的静电场里,带电粒子的运动怎幺分析?】以两个电场方向分别作为xy轴,建立直角坐标系,把速度沿着xy轴方向进行分解,然后,与类平抛运动类似,分别在两个方向上去研究带电粒子的运动。
【问:有何依据,在爆炸过程系统的总动量守恒?】答:在物体爆炸时,造成系统动量改变的内力(爆破力)要远远大于外界的力(比如二起脚在空中爆破等模型),再加上本身爆破的时间t非常小,所以说,外力对系统的冲量几乎为零,系统的总动量就守恒。
【问:怎幺克服忘事的毛病?】答:知识容易忘,说明你复习不够及时。
相对其他科目来说,物理知识比较抽象,听懂了不代表理解了,理解了不代表记住了,所以在课下同学们要。
高中物理:物体的内能

解决这类问题,首先要明确图线中的哪一点对应是平衡位置的 距离;其次分析哪一过程表现为引力,哪一过程表现为斥力, 最后判断分子的运动性质及做功情况.
1.如图所示,若有一分子 位于图中的坐标原点 O 处不动,另一分子可 位于 x 轴上不同位置处.图中纵坐标表示这 两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表 示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系,e 为两曲线 的交点.下列有关图像信息的说法中,正确的是( ) A.ab 表示引力,cd 表示斥力,e 点的横坐标可能为 10-15 m B.ab 表示斥力,cd 表示引力,e 点的横坐标可能为 10-10 m C.ab 表示引力,cd 表示斥力, e 点的横坐标可能为 10-10 m D.ab 表示斥力,cd 表示引力,e 点的横坐标可能为 10-15 m
(多选)如图所示为物体分子间相互作用 力与分子间距离之间的关系.下列判断中正确 的是( ) A.当 r<r0 时,r 越小,则分子势能 Ep 越大 B.当 r>r0 时,r 越小,则分子势能 Ep 越大 C.当 r=r0 时,分子势能 Ep 最小 D.当 r→∞时,分子势能 Ep 最小
[思路点拨] 分子势能的变化,可以根据分子间距离改变时分子 力做功的情况来确定.分子力做正功,分子势能减小.分子力 做负功,分子势能增加.
[解析] 当 r<r0 时,分子力表现为斥力,r 减小时分子力做负 功,分子势能增大;当 r>r0 时,分子力表现为引力,r 减小时 分子力做正功,分子势能减小;当 r=r0 时,分子力为零,分 子势能最小;当 r→∞时,引力做负功,分子势能增大到最大 值,且为零,故本题应选 A、C.
[答案] AC
[解析] 当 r=r0 时,分子间引力和斥力相等,但都不为零,合 力为零,A 错;在 10r0>r>r0 时,引力大于斥力,两者同时存在, B 错;在 r 减小的过程中,分子引力和斥力都增大,C 错;r 由 10r0 逐渐减小到 r0 的过程中,由分子力随 r 的变化关系图线 可知,分子力有一个极大值,到 r<r0 时分子力又增大,所以在 r 由 10r0 逐渐减小到小于 r0 的过程中分子力先增大后减小再增 大.所以,正确选项为 D.
第30讲物体的内能

能, 内能减少, 所以 A 错误; 水蒸气对软木塞做功使软木塞由静止变为运动, 水蒸气内能减少,而软木塞机械能增加,所以 B 正确;气筒打气时物体对气 体做功,是机械能转化为内能,内能增大,所以 C 错误;“白气”是液体的 小水滴,是由水蒸气液化形成的,所以 D 错误。
【例 2】 (2011· 广东湛江)关于温度、热量、内能,下列说法正确的是 ( B ) A. 0 ℃的冰没有内能 B. 水沸腾时继续吸热,温度保持不变 C. 物体的温度越低,所含的热量越多 D. 物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
解析 本题难度中等。 温度是指物体的冷热程度; 热量是指在热传递过程中, 传递内能的多少叫作热量, 只有发生热传递才有热量, 跟热量搭配的词语只 有: “放出热量” 、 “吸收热量” 、 “传递热量” ,而不能说“某物体具有热量” 、 “某物体的热量” 、 “所含的热量” ,故 C 错;内能是指物体内部所有分子热 运动的动能和分子势能的总和,一切物体,不论温度高低,都具有内能。物 体的内能跟物体的质量、温度、体积、状态有关,故 A 错;晶体熔化或者 凝固过程中温度保持不变, 但要吸收热量或者放出热量, 所以物体的内能是 变化的,故 D 错。水沸腾的条件是:①温度要达到沸点;②继续加热,但 温度保持不变,所以 B 正确。
(2)比热容是物质的特性之一。 不同物质的比热容一般是不同的。比热容 跟物质的质量、温度以及吸收或放出热量多少无关。 (3)物质吸收或放出热量的多少等于物质的比热容、 质量和升高或降低的 温度的乘积。 计算热量的公式为:Q 吸=cm(t-t0)或 Q 放=cm(t0-t),或理解为:Q= cmΔt。 4.燃料的热值 (1)燃料燃烧释放热量的过程, 实质是将贮存在燃料中的化学能转化为内 能的过程。相同质量的不同燃料燃烧时放出的热量也不相同。 (2)1 千克某种燃料完全燃烧时放出的热量,叫作这种燃料的热值。热值 的单位为:焦/千克。 5.本讲要求学生会描述克服摩擦做功等实例与物体内能改变的关系。 会举例说明化学能与内能的转化。
第十三章 第一节 物体的内能

第十三章内能与热机第一节物体的内能【知识点一】分子动理论1、物质是由分子组成的,一切物体的分子都在不停地做无规则的运动。
2、分子间存在着间隙,分子间有相互作用的引力和斥力。
3、扩散现象:①不同的物质在互相接触时,彼此进入对方的现象,叫做扩散。
扩散现象表明一切物体的分子都在不停地做无规则的运动,还表明分子间存在着间隙。
②扩散的快慢与温度有关。
物体的温度越高,物体内分子运动越激烈,扩散越快。
③热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
温度越高,分子热运动越激烈。
【经典例题】例1. 今年的“5.18”海交会两岸交流更加广泛,来自台湾阿里山的桧木聚宝盆散发出的芬芳奇香,吸引人们在十几米外就能闻香而去,这是因为桧木芳香的分子()A.相互之间存在引力B.相互之间存在斥力C.相互之间存在间隙D.在不停地做无规则运动例2. 下列选项中不能用分子动理论解释的是()A.环境恶化尘土满天飞B.炒菜时放盐使菜变咸C.酒香不怕巷子深D.教室喷清新剂,香气四溢例3. 图1甲、乙、丙中,能形象地描述气态物质分子排列方式的是()图1甲.分子排列规则,就像坐在座位上的学生乙.分子可以移动,像课间教室中的学生丙.分子几乎不受力的作用,就像操场上乱跑的学生A.甲B.乙C.丙D.乙和丙例4. 固体和液体很难被压缩的原因是()A.分子间没有空隙B.分子间存在着斥力C.分子永不停息地做无规则的运动D.以上说法都不对例5. 下列现象中,支持分子间存在引力的证据是()A.两块表面光滑的铅块相互紧压后会黏在一起B.固体和液体很难被压缩例6. 下列现象中,属于扩散现象的是( )A .春天刮起沙尘暴,飞沙漫天B .三九寒天下雪时,雪花飞舞C .煮稀饭时,看到锅中米粒翻滚D .槐树开花时,周围香气弥漫例7. 物理课上,陈老师做了一个有趣的演示实验:在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水,用滴管分别在两烧杯中注入一滴红墨水,过一会儿,杯中热水都变红了,稍后冷水也都变红了.水变红了是 现象;热水比冷水红得更快,说明________________________。
物体的内能

26、2001年3月23日,“和平号” 空间站以极高的速度坠入稠密的大 气层,致使其温度急剧上升而焚烧, 在这个过程中,空间站的 机械能转 做功 化为 内能 ,内能是能通过 的 方式改变,这是构成空间站物质中 的分子无规则运动较前更加 。
29、太阳能热水器具有安全、节能、经济、 环保等优点,它是把太阳能转化为水的内 能的设备。某太阳能热水器内装有100千克 水,经过一天的阳光照射,水箱内的水至 少吸收的热量为 2.1×107 焦耳。[物体吸 收热量的公式是Q=cm(t高-t低),c水=4、 2×103焦/(千克· ℃)]
30、某辆摩托车自身质量为100千克,有一 个质量为50千克的人每天骑车去15千米远 的单位上班。假设摩托车一直保持匀速直 线运动,里程表显示每趟刚好行驶15千米。 已知摩托车的功率为5、5千瓦,受到的阻 力为人车总重的0.2倍,摩托车的效率为 60%,汽油的热值为4、6×107焦/千克,g 取10牛/千克。则每天来回消耗汽油 1.6 千 克。
规律
1、做功和热传递都可以改变物体的内能,且是 等效的。
2、在热传递中,传递的能量的多少叫做热量, 用Q表示,单位:焦耳 ; 公式:Q = c×m×(t – t0) 3、1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这 种燃烧的燃烧值,用q表示;(简称:热值), [单位:焦 / 千克 (J / kg)。公式: Q = q×m 4、汽油的热值为4.6×107焦 / 千克 , 表示的意义:1千汽油克完全燃烧时放出的热量为 4.6×107焦
8、下列事例中,不能说明分子不停地作 B 无规则运动的是( ) A、打开醋瓶,不久满屋子都闻到醋的酸 味 B、汽车驶过马路后,灰尘在路面上空飞 舞 C、衣柜中的樟脑丸,过一段时间后体积 变小甚至消失了 D、将一块方糖轻轻放入一杯水中,过一 段时间后,整杯水变甜了
物体的内能

物体的内能
一、 物体的内能 1.分子的动能 物体内所有分子的动能的平均值叫做分子的平均动能 温度升高,分子热运动的平均动能越大. 温度越低,分子热运动的平均动能越小.
温度是物体分子热运动的平均动能的标志.
2.分子势能 由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能
当分子力表现为斥力时,分子间距的增大,分子力做正功, 分子势能减少,即分子势能随分子间距的增大而减少. 当分子力表现为引力时,分子间距的增大,分子力做负功, 分子势能增加,即分子势能随分子间距的增大而增大;
③在爆裂前的过程中,气体吸热,内能增加.
④在车胎突然爆裂的瞬间,气体内能减少.
描述正确的是( B )
A.①②③④ B.②③④
C.①③④
D.①②④
gk007.2008年高考理综天津卷14
14.下列说法正确的是 ( D ) A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无
规则运动的反映
B.没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部 转化为机械能
(3)分子势能与体积的关系 分子势能与分子力相关:分子力做正功,分子势能减小; 分子力做负功,分子势能增加。而分子力与分子间距有 关,分子间距的变化则又影响着大量分子所组成的宏观 物体的体积。这就在分子势能与物体体积间建立起某种 联系。因此分子势能分子势能跟体积有关系,
物体的内能

3、只要温度相同,任何物质的分子平均动能就相同。 (但分子平均速率不一定相同,为什么?)
需要注意:
1.同一温度下,不同物质分子的平均动 能都相同.但由于不同物质的分子质量不 一定相同.所以分子热运动的平均速率也 不一定相同.
2.温度反映的是大量分子平均动能的大 小,不能反映个别分子的动能大小,同一 温度下,各个分子的动能不尽相同.
2.决定能量的因素不同.内能只与物体的温 度和体积有关,而与整个物体的运动速度路 物体的相对位置无关.机械能只与物体的运 动速度和跟其他物体的相对位置有关,与物 体的温度体积无关.
3.一个具有机械能的物体,同时也具有内能; 一个具有内能的物体不一定具有机械能.
例题:
有甲、乙两种气体,如果甲气体内分子平均 速率比乙气体内平均速率大,则( C ) A.甲气体温度,一定高于乙气体的温度 B.甲气体温度,一定低于乙气体的温度 C.甲气体的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 分子运动的快
例-1
9.某物体从高5m处自由落到地面上,物体在下落过程中, 设其温度、体积、形状、物态都没有变化
A. 物体的机械能不变,内能不变
B. 物体的机械能不变,内能改变
C. 物体的势能改变,内能改变 D. 物体的动能和内能都不变
同一质量同种物质有: E汽>E液>E固
机械能
物体高度 h 物体速度 V
内能
分子动能 分子势能 分子数目
温度 物 体积 态
质量
例-2
10.一杯水和钢球,它们的质量、温度都相等,那么 A. 它们的内能一定相等 B. 它们的分子的平均动能一定相等 C. 它们的分子的平均速率一定相等 D. 把钢球置于水中,它们会发生热传递。
物体的内能

物体的内能
(1)概念理解:物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,是状态量;
(2)决定因素:对于给定的物体,其内能大小由物体的温度和体积决定,即由物体内部状态决定;
(3)影响因素:物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关;
(4)改变物体内能的两种方式:做功和热传递.
[深度思考]当两个分子从无穷远逐渐靠近时,分子力大小如何变化,分子力做功情况如何?分子势能如何变化?
答案分子力先增大后减小再增大;分子力先做正功,后做负功;分子势能先减小后增大.
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物体的内能
1.了解内能的概念,知道内能的单位焦耳.
2.能简单描述温度与内能的关系.
3.知道对于同一个物体,温度越高,内能越多,温度越低,内能越少.
4. 知道做功和热传递可以改变物体的内能.
重点
内能的概念以及内能与温度变化的关系.
难点
用类比的方法认识分子具有动能和势能,知道做功和热传递改变内能的实质.
装有适量冷、热水烧杯(400 mL)各一只、铁丝一段、压缩空气引火仪、酒精灯、锤子、铁砧、砂纸等.
【一】创设情境,导入新知
装着开水的热水瓶有时会把瓶塞弹出来,推动瓶塞的能量来自哪里?激发学生学习新课的兴趣,引入新课——内能.
【二】自主合作,感受新知
1.内能
【学生思考】运动的分子是否具有动能?相互吸引或排斥的分子是否具有势能?
【教师讲解】同一切运动的物体一样,运动的分子也具有动能;由于分子间有相互作用力,所以分子间还具有势能.
【三】师生互动,理解新知
(1)学生阅读教材,找出内能的定义和单位.
内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫物体的内能.单位:焦耳(J)
【思考】内能与机械能有什么区别?
一般来说:机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,所以内能是不同于机械能的另一种形式的能.
(2)学生看课本图.
【师生共同总结】一切物体,不论温度高低,都具有内能,同一物体,温度越高,内能越大.
2.物体内能的改变
(1)怎样才能使一根铁丝温度升高?看看谁的办法多.
(2)学生交流归纳小结,教师补充.
(3)学生阅读教材后进行分类,并归纳出热传递的特点和热量的概念.
热传递:使温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫做热传递.
热量:在热传递中,传递内能的多少叫做热量.
【教师点拨】热传递可以改变物体的内能,发生热传递时,高温物体内能减少,低温物体内能增加.
【提问】除了热传递外,还有什么途径可以改变物体的内能?引导学生从生活现象或经验来思考回答.
(4)教师演示课本中的两个实验,引导学生观察,并归纳实验结论:做功也可改变物体的内能.
【思考】两个实验对改变物体的内能有什么不同?
【总结】外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减小.
【分析讨论】学生解释课前的瓶塞被推起的现象.
【四】尝试练习,掌握新知
1.关于温度、热量和内能,以下说法正确的选项是()
A、物体的温度越高,所含热量越多
B、温度高的物体,内能一定大
C、0 ℃的冰块,内能一定为零
D、温度相同的两物体间不会发生热传递
答案D
2.下面关于分子动理论和物体内能变化的说法,正确的选项是()
A、钢水冷却,温度降低,内能一定不减少
B、压在一起的铅片和金片几年后剖开,切面互相渗透,属于扩散现象
C、冬天用热水袋取暖,人体感到暖和,是用做功的方法改变物体的内能
D、和平号空间站退役后坠入大气层与空气摩擦生热,是用热传递方法改变物体内能
答案B
3.炮弹里火药燃烧产生的高温高压气体炸开弹壳后温度降低,是用__ ____的方法减少了气体的内能.食物放进冰箱后温度降低,是用________的方法减少了食物的内能.
答案做功热传递
【五】课堂小结,梳理新知
1.内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和.
一切物体都有内能,同一物体温度越高,内能越大.
2.热传递:温度不同的物体相互接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程.
用热传递的方法可以改变物体的内能,高温物体内能减少,低温物体内能增加.
本质:是能量的转移.
3.用做功的方法可以改变物体的内能
物体对外做功,物体本身的内能会减少,温度降低.外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高.
本质:是内能和其他形式的能量的相互转化.
4.做功和热传递在改变物体内能上是等效的.
六、深化练习,巩固新知
学生完成«探究在线·高效课堂»学生用书〝课时作业〞部分.
【一】物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和.
1.内能不同于机械能
2.一切(运动、静止、高温、低温)物体都有内能
3.内能与温度的关系
【二】改变物体内能的方法:
1.热传递
2.做功。