第一章 第五节 物体的内能
《物体的内能》 讲义
《物体的内能》讲义一、内能的定义同学们，咱们今天来聊聊物体的内能。
那什么是物体的内能呢？简单来说，内能就是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
分子大家都知道吧，就是构成物质的微小颗粒。
而分子一直在不停地做无规则运动，这种运动具有一定的能量，这部分能量就是分子热运动的动能。
同时，分子之间还存在着相互作用的引力和斥力，就好像有一根根小弹簧把分子们连接在一起。
分子由于它们之间的相对位置而具有的能量，就是分子势能。
比如说，一个气球，里面充满了气体。
气体是由无数个分子组成的，这些分子不停地跑来跑去，它们运动的快慢就决定了分子热运动的动能大小；而分子之间的距离以及相互作用，就决定了分子势能的大小。
气球里所有分子的动能和势能加在一起，就是气球内气体的内能。
二、影响内能的因素那物体的内能大小到底由哪些因素决定呢？首先，温度是一个关键因素。
温度越高，分子热运动就越剧烈，分子的动能也就越大，物体的内能也就越大。
想象一下，把一杯冷水加热，水的温度升高，水分子运动得更快，内能就增加了。
其次，质量也会影响内能。
质量越大，意味着物体内部分子的数量越多，总的内能也就越大。
比如一大桶水和一小杯水，在温度相同的情况下，大桶水的内能更大，因为它里面的水分子多呀。
再者，物质的种类也有影响。
不同的物质，分子的结构和相互作用不同，内能也会有所不同。
比如说，相同质量、相同温度的铁块和木块，它们的内能可能就不一样。
还有，物体的状态也会改变内能。
比如冰融化成水，需要吸收热量，内能增加；水凝固成冰，会放出热量，内能减小。
三、内能与机械能的区别说到这，有的同学可能会把内能和机械能弄混，咱们来好好区分一下。
机械能是物体整体的运动和位置所具有的能量，比如一个滚动的足球具有动能，一个被举高的杠铃具有重力势能。
而内能是物体内部所有分子的能量总和，它和物体整体的宏观运动以及位置无关。
举个例子，一辆飞驰的汽车，它具有很大的机械能，因为它在快速运动。
《物体的内能》教案
《物体的内能》教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解内能的概念和意义。
让学生理解内能与其他能量形式的关系。
1.2 教学内容内能的定义和描述。
内能与其他能量形式的转化。
1.3 教学方法采用问题引导的方式，让学生通过思考和讨论来理解内能的概念。
通过示例和实验，让学生观察和体验内能的变化。
1.4 教学评估通过小组讨论和实验报告，评估学生对内能的理解程度。
第二章：内能的测量2.1 教学目标让学生掌握测量内能的方法和工具。
让学生理解内能的测量原理。
2.2 教学内容内能的测量方法和工具。
内能的测量原理和公式。
2.3 教学方法通过实验和观察，让学生了解内能的测量方法和工具。
通过讲解和演示，让学生理解内能的测量原理。
2.4 教学评估通过实验和问题解答，评估学生对内能测量方法和原理的理解程度。
第三章：内能的变化3.1 教学目标让学生了解内能的变化原因和方式。
让学生理解内能变化对物体状态的影响。
3.2 教学内容内能变化的原因和方式。
内能变化对物体状态的影响。
3.3 教学方法通过示例和实验，让学生观察和理解内能的变化原因和方式。
通过讨论和实验，让学生观察和理解内能变化对物体状态的影响。
3.4 教学评估通过实验和问题解答，评估学生对内能变化原因和方式的理解程度。
通过讨论和问题解答，评估学生对内能变化对物体状态的影响的理解程度。
第四章：内能的转化4.1 教学目标让学生了解内能的转化过程和条件。
让学生理解内能转化的原理和规律。
4.2 教学内容内能的转化过程和条件。
内能转化的原理和规律。
4.3 教学方法通过示例和实验，让学生观察和理解内能的转化过程和条件。
通过讲解和演示，让学生理解内能转化的原理和规律。
4.4 教学评估通过实验和问题解答，评估学生对内能转化过程和条件的理解程度。
通过问题解答和讨论，评估学生对内能转化原理和规律的理解程度。
第五章：内能的应用5.1 教学目标让学生了解内能的应用领域和实例。
让学生理解内能应用的原理和效果。
第5节物体的内能(PPT课件(初中科学)63张)
物体的质量、速度、高度和弹性形变程度
研究对象
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物体
存在条件
永远存在
物体运动时、被举高时、产生弹性形变时
联系
（1）物体无论是否具有机械能，一定具有内能；（2）物体的内能和机械能之间可以相互转化
典例1 关于物体的内能，下列说法中正确的是( )
1.吸气冲程__________________________________________________________________
2.紧缩冲程___________________________________________________________
3.做功冲程________________________________________________________________
A
A.②③ B.①③ C.②④ D.②③④
[解析] 在做功冲程中，进气门和排气门都关闭，高温、高压燃气的内能转化为机械能，燃气对外做功，其他三个冲程均是依靠飞轮的惯性完成的，不对外做功，②③正确，故选A。
知识点6 燃料的热值
1.燃料
（1）燃料的种类燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按物理状态分类。
（2）燃料燃烧时能量的转化燃料在燃烧时将化学能转化为内能。
2.热值
定义
1千克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
意义
反应了一定质量的不同燃料完全燃烧过程中，化学能转化为内能的本领大小
燃料燃烧放热的计算
3.对燃料热值的理解
热值是燃义
燃料热值的高低是衡量燃料优劣的重要标准
第五节-物体的内能
3．决定物体内能的因素 （1）从微观上看：物体内能的大小由组成物 体的分子总数 、分子热运动的平均动能和分 子间的距离三个因素决定．
(2)从宏观上看：物体内能的大小由物体的 摩尔数、温度和体积三个因素决定．
分子间相互作用
分子势能
1.分子势能:分子间存在着相互作用力，因此分子间 所具有的由它们的相对位置所决定的能.
2.分子力做功跟分子势能变化的关系 分子力做正功时，分子势能减少，分子力做负功
时，分子势能增加．
•如果分子间距离约为10-10m数量级时，分 子的作用力的合力为零，此距离为r0。
•当分子距离小于r0时，分子间的作用力表 现为斥力，要减小分子间的距离必须克服 斥力做功，因此，分子势能随分子间距离 的减小而增大。
势能
▪ 物体由于发生弹性形变具有 －弹性势能
动能、势能统称为机械能
▪ 分子永不停息地做无规则运动 （分子具有动能）
▪ 分子之间既相互吸引又互相排斥 （分子也具有分子势能）
▪ 物质是由分子组成的，物质构成 物体
▪ 物体内所有分子的动能与分子势
能的总和，叫做物体的内能。
机械能 着眼于整个物体
内能
着眼于物体内部微粒
4.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
B.物体运动的速度越大，则内能越大。
C.水分子的内能比冰分子的内能大。
D.100克.0°C的冰比100克.0°C的水内 能小。
《物体的内能》 讲义
《物体的内能》讲义一、内能的概念在物理学中，物体的内能是一个非常重要的概念。
那什么是物体的内能呢？简单来说，内能就是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
我们先来理解一下分子的热运动。
想象一下，在一个装满水的杯子里，水分子们可没闲着，它们不停地跑来跑去、撞来撞去，这种无规则的运动就是分子的热运动。
而分子热运动的快慢程度与温度有关，温度越高，分子热运动就越剧烈，分子的动能也就越大。
再来说说分子势能。
分子之间存在着相互作用力，就像两个小磁铁，有时相互吸引，有时相互排斥。
当分子间距离发生变化时，分子势能也会跟着变化。
比如压缩一个气体，分子间距离变小，相互排斥力增大，分子势能就会增加。
二、影响内能大小的因素既然知道了内能的构成，那哪些因素会影响物体内能的大小呢？首先是温度。
温度越高，分子热运动越剧烈，内能也就越大。
比如，一杯热水的内能就比一杯冷水的内能大。
其次是质量。
在相同的物质和温度下，质量越大，分子数量就越多，内能也就越大。
就好比一大块铁块比一小块铁块具有的内能更多。
还有物质的种类。
不同物质的分子结构和相互作用力不同，即使质量和温度相同，内能也可能不同。
比如，相同质量和温度的铁和木头，铁的内能通常会比木头大。
另外，物体的状态也会影响内能。
比如，0℃的冰熔化成 0℃的水，需要吸收热量，内能增加。
这是因为在熔化过程中，分子间的排列方式发生了变化，分子势能增加了。
三、内能与机械能的区别说到内能，很容易让人联想到机械能。
那它们有什么区别呢？机械能是物体的动能和势能的总和，这里的势能是指重力势能和弹性势能。
比如一个在空中飞行的球，它具有动能和重力势能，这就是机械能。
而内能是物体内部所有分子的能量总和。
机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用有关。
一个物体可以同时具有机械能和内能。
比如一辆行驶的汽车，它既有因为运动而具有的机械能，又有因为车内燃料燃烧、分子热运动等而具有的内能。
2018-2019学年高中物理 第一章 分子动理论 第五节 物体的内能
势能增加．当 r>r0 时，分子间的作用力为引力，
将分子间距离增大时，分子力做负功，分子势能增 大．当 r<r0 时，分子间的作用力为斥力，将分子间距离增 大时，分子力做正功，分子势能减小．经以上分析可知本 题 D 选项正确．
答案：D
知识点三 内能 提炼知识 1．定义：物体中所有分子做热运动的动能和分子势 能的总和. 2．决定因素： (1)分子总个数由物体物质的量决定． (2)分子热运动的平均动能由温度决定． (3)分子势能宏观上与物体的体积有关． (4)物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定．
答案：B
题后反思 1．分子势能与分子力做功有关，分子力做正功，分 子势能减小，动能增大，克服分子力做功，分子势能增大， 动能减小． 2．分子的受力方向与运动方向相同还是相反，决定 分子力是做正功还是做负功，继而决定分子势能是减小还 是增大．
1．当分子间距离大于 10r0(r0 是分子平衡位置间距离) 时，分子力可以认为是零，规定此时分子势能为零．当 分子间距离是平衡距离 r0 时，下面的说法中正确的是 ()
1.分子势能与分子力做功 的关系. 2.分子势能随分子间距离 变化的关系.
知识点一 分子动能
提炼知识 1．定义：由于分子永不停息地做无规则运动而具有的 能． 2．分子的平均动能：所有分子的热运动动能的平均值． 3．温度的微观意义：温度是分子热运动的平均动能的 标志．
判断正误
(1)物体内一个分子的动能增加，则物体的温度一定 升高．(×)
解析：温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子 的平均动能增加，但是其中个别分子的动能却有可能减 小，A 错，B 对；分子的平均动能等于物体内所有分子的 动能之和与所有分子总数的比值，所以 C 错，D 对．
《物体的内能》 讲义
《物体的内能》讲义一、内能的概念同学们，咱们今天来聊聊一个挺重要的物理概念——物体的内能。
那什么是物体的内能呢？简单来说，内能就是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
分子大家都知道吧？咱们周围的各种物质，不管是固体、液体还是气体，都是由大量的分子组成的。
这些分子一直在不停地做无规则的热运动，就像一群调皮的小朋友在乱跑乱跳。
分子由于运动而具有的能量，我们就叫做分子热运动的动能。
那分子势能又是怎么回事呢？分子之间是存在相互作用力的，就像两个小朋友之间有时会互相拉着手，有时又会互相推搡。
当分子间的距离发生变化时，分子力做功，分子势能就会改变。
比如说，压缩气体的时候，分子间的距离变小，分子力做负功，分子势能就会增大；而气体膨胀时，分子间的距离变大，分子力做正功，分子势能就会减小。
所以，内能就是这两种能量的总和。
二、影响内能的因素那物体的内能大小都和哪些因素有关呢？首先，温度肯定是一个重要的因素。
温度越高，分子热运动就越剧烈，分子的动能也就越大，内能也就越大。
大家想想，烧开水的时候，水的温度越来越高，是不是内能也在不断增加呢？其次，质量也会影响内能。
质量越大，物体内部分子的数量就越多，总的内能也就越大。
比如说，一大桶水和一小杯水，在温度相同的情况下，大桶水的内能肯定比小杯水的内能大。
还有物质的种类和状态也会对内能产生影响。
不同的物质，分子的结构和相互作用都不太一样，所以内能也会有所不同。
比如，相同质量、相同温度的水和冰，水的内能就比冰的内能大。
另外，物体的体积也会影响内能。
一般来说，体积增大，分子势能会增大，从而影响内能。
三、内能与机械能的区别说到这，可能有的同学会把内能和机械能搞混。
其实它们的区别还是很明显的。
机械能是物体整体的运动和位置相关的能量，比如一个在高处的物体具有重力势能，运动的物体具有动能。
而内能是物体内部微观粒子的能量。
机械能可以为零，比如一个静止在水平地面上的物体，它的机械能就是零。
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。
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分子力、分子势能随分子间距变化的规律 [例 2]如图 1－5－2，甲分子固定在坐标原点 O，乙分
子位于 x 轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离
的关系如图中曲线所示，F＞0 为斥力，F＜0 为引力，a、 b、c、d 为 x 轴上四个特定的位置，现把乙分子从 a 处由
静止释放，则(
)
图 1－5－2
A.乙分子由 a 到 b 做加速运动，由 b 到 c 做减速运动 B.乙分子由 a 到 c 做匀加速运动，到达 c 时速度最大 C.乙分子由 a 到 b 的过程中，两分子相互间的分子 势能一直减少 D.乙分子由 b 到 d 的过程中，两分子间的分子势能
一直增加
解析：乙分子从 a 经 b 到 c 的过程中，分子力始终表
图 1－5－1
体积 (1)从宏观上看：分子势能跟物体的________有关．
分子间距离 (2)从微观上看：分子势能跟______________有关．
①一般选取两分子间距离很大(r＞10r0)时，分子势能 为零．
②在 r＞r0 的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠 近至 r0 过程中，分子力做正功，分子势能减小．在 r＜r0 的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增大至 r0 过程 中，分子力也做正功，分子势能也减小．当两分子间距离 r＝r0 时，分子势能最小．
物体的内能
[例 3]下列说法中正确的是( A.物体吸热后温度一定升高 B.物体温度升高一定是因为吸收了热量 C.0℃的冰化为 0℃的水的过程中内能不变 D.100 ℃的水变为 100 ℃的水蒸气的过程中内能增 大 )
解析：吸热后物体温度不一定升高，例如冰融化为水 或水沸腾时都需要吸热，而温度不变，这时吸热后物体内
一定质量的气体，温度越高，压强越小，气体越稀薄，就
越接近理想气体．
一、温度与分子平均动能的关系
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
二、分子势能
1．分子势能：由于分子间存在相互作用力，并由它们
分子势能 的相对位置决定的势能叫做____________．
2．分子力做功跟分子势能变化的关系(类同于重力做 功与重力势能变化的关系)：
减少 分子力做正功时，分子势能________，分子力做负功
增加 时，分子势能________．
3．决定分子势能的因素
(2)从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总
数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．
四、理想气体 一般情况下，我们可以把气体分子看做没有相互作用 的质点．这种气体的简化模型称为理想气体微观模型．理 想气体微观模型忽略了气体分子的相互作用力和分子势 能，故理想气体的内能是所有分子动能的总和．理想气体 的内能只跟温度有关，温度越高，理想气体的内能越大．
三、物体的内能 动能 1 ．内能：物体中所有分子做热运动的________ 和 分子势能 ____________的总和．
名师点睛：任何物体都具有内能．因为一切物体都是
由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成． 2．决定物体内能的因素 (1)从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、 温度和体积三个因素决定．
第五节 物体的内能
一、分子动能 温度
热运动 1．分子动能：组成物体的分子由于________而具有的 能叫做分子动能.
2．分子平均动能：物体里所有分子动能的平均值叫做
平均动能 分子热运动的____________． 3．温度 冷热 (1)宏观含义：温度表示物体的________程度． 平均动能 (2)微观含义：温度是物体分子热运动的____________ 的标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能越大．
相同．
3．在同一个温度下，物体分子的速度绝大部分分布在 某个值附近，但总是有小部分分子的速度是很大的或速度 是很小的．
二、物体的内能跟机械能的区别 物体的内能 机械能
定义
决定 因素 其他
物体中所有分子动 物体的动能和势能
能和分子势能的和 的和
物体的温度、体 积、摩尔数 不能为零 物体的速度、质量、 高度 可能为零
ห้องสมุดไป่ตู้度、平均动能和平均速率的关系
[例 1]有甲、乙两种气体，如果甲气体内分子平均速
率比乙气体内分子平均速率大，则( )
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的每个分子运 动得快
解析：选项 A 认为气体分子平均速率大，温度就高，
现为引力；从 c 到 d 的过程中，分子力表现为斥力．故乙
分子从 a 到 c 做加速运动，c 到 d 做减速运动，a 到 c 的过
程中分子间引力大小在变化，并非匀加速，加速度大小在
变化，当加速到 c 时速度最大；乙分子从 a 到 c 的过程中，
分子力做正功，两分子间的分子势能一直减少．故 C 答案
正确． 答案：C
这是对气体温度的微观本质的错误认识，气体温度是气体
分子平均动能的标志，而分子的平均动能不仅与分子的平
均速率有关，还与分子的质量有关．本题涉及两种不同气
体，它们的分子质量无法比较，因而无法比较两种气体温 度的高低．故 A、B 错，C 正确．速率的平均值大，并不 一定每个分子速率都大，故 D 错． 答案：C
能的增加表现为分子势能的增加，所以选项 A 不正确．做
功也可以使物体温度升高，例如用力多次来回弯曲铁丝， 弯曲点铁丝的温度会明显升高，这是做功增加了物体的内 能，使温度上升，所以 B 不正确．冰化为水时要吸热，内 能中的分子动能不变，但分子势能增加，因此内能增加， 所以 C 不正确．水沸腾时要吸热，内能中的分子动能不变 但分子势能增加，所以内能增大，D 正确． 答案：D
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