内能【教学目标】1.了解分子动理论的初步知识；2.掌握内能、热量的概念，影响内能的因素，改变内能的途径；3.理解比热容的概念、单位、意义及其应用；4.会利用公式计算热量。【教学重难点】1.分子动理论2.改变内能的方法3.比热容的计算【知识梳理】要点一、分子热运动1、物质的构成：常见的物质是由及其微小的粒子分子、原子构成的。2、分子热运动：（1）不同的物质在互相接触的过程中彼此进入对方的现象叫扩散。（2）扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。（3）由于分子的无规则运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。3、分子之间存在引力和斥力：固体被压缩时，分子间的距离变小，作用力表现为斥力；当固体被拉伸时，分子间的距离变大，作用力表现为引力。8\n要点诠释：1、构成物质的分子和原子都很小，肉眼和光学显微镜都分辨不出它们。通过电子显微镜可以观察到。2、气体、液体、固体之间都能发生扩散现象，不同的物态之间的物体也能发生扩散。3、分子间的引力和斥力是同时存在的，只是对外表现不同。要点二、内能1、定义：物体内部大量分子做无规则运动所具有的能量叫分子动能。由于分子之间有一定的距离，也有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。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。2、单位：焦耳，符号J3、影响内能大小的因素：质量、温度、体积、状态。4、改变内能的方法：（1）热传递：热传递能量从高温物体传递到低温物体，低温物体内能增加，高温物体内能减少。实质上热传递是内能在不同的物质内部转移的过程。（2）做功：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。要点诠释：1、一切物体都有内能，同一个物体，它的温度越高，内能越大。物体内能的大小，除与温度有关外，还与物体的体积、状态、质量等因素有关。2、热量：热传递中，传递的能量的多少叫热量。即“热量”是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”了热量，不能说物体含有热量。热量的单位是焦耳（J）3、热传递和做功改变内能是等效的。热传递时能量的转移，做功是能量的转化。4、内能与机械能的区别⑴由于物体内部的无规则运动不会停止，因此物体的内能不可能为0；而机械能可能为0；（如一个静止在水平地面的足球，机械能为0但内能不为0）⑵机械能是宏观的能量，和物体整体的运动速度与是否受力有关；内能是物体内部分子的能量，是微观的能量，和物体的整体无关；⑶机械能和内能是不同形式的能，它们之间可以互相转化。要点三、比热容1、定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。符号c8\n2、单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(㎏·℃）。3、热量的计算（1）吸热公式：式中Q吸表示物体吸收的热量，c表示物质的比热容，m表示物体的质量，t0表示物体原来的温度，t表示物体后来的温度。（t-t0）表示温度的升高量。（2）放热公式：式中（t0-t）表示物体温度的降低量。要点诠释：1、比热容是物质本身的一种性质，（1）同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收（或放出）热量的多少及温度的改变无关。（2）同一种物质在不同的状态下比热容不同，如冰、水的比热容是不同的。2、水的比热容比较大，是4.2×103J/(㎏·℃）。主要表现：（1）由于水的比热容较大，一定质量的水升高（或降低）一定的温度吸收（或放出）的热量较多，我们用水作为冷却剂和取暖用。（2）由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）较多的热量而自身的温度却改变不多，这一点有利于调节气候。夏天，太阳晒到海面上，海水的温度升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特别热；冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温降得不是太低，所以住在海边的人又不觉得特别冷。类型一、基础知识【例1】“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新情。”这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，描写春情天暖，鸟语花香的山村美景。对于前一句，从物理学的角度可以理解为花朵分泌出的芳香分子_____加快，说明当时周边的气温突然_____。（生活中、诗歌中都蕴含着物理知识）变式练习1.以下说法正确的是（） A、破镜难圆是因为固体分子间只存在斥力 B、宇宙大爆炸理论认为宇宙生于大爆炸--爆炸引起宇宙膨胀 C、在空调房间吸烟时，会看到烟雾在空中弥漫，这是分子的无规则运动 D、微风袭来，闻到阵阵花香，这是扩散现象8\n【例2】下列说法中，正确的是（ ）A、一杯煤油用去二分之一，它的比热容减为原来的二分之一B、吸收热量多的物体，比热容一定大C、高温物体放出的热量一定多D、质量相同的水和煤油，吸收了相同的热量，煤油升高的温度大于水升高的温度变式练习2.冬天，室内取暖的暖气，很多都采用让流动的热水慢慢地流过散热器，其原因是（） A．水比较便宜B．水的密度小C．水的比热容大D．水的沸点高【例3】小阳家的热水器内装有质量为5kg的水，该热水器中水的温度从20°C升高到40°C。求这些水吸收的热量。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]变式练习3.质量为2kg的水，温度由30℃升高了50℃，吸收多少热量？类型二、知识运用【例4】（多选题）如果一个物体的温度升高，则（ ）A、它含有的热量增加 B、它一定吸收了热量 C、它的分子运动加快 D、它的内能一定增加变式练习4.下面各种现象，属于热传递改变物体内能的是（ ）A、磨刀时，刀发热 B、用电钻钻孔时，钻头发烫 C、热水的温度逐渐降低D、暖水瓶内的水蒸气把瓶塞推出，水蒸气温度降低，内能减少【例5】关于温度、热能、内能，以下说法正确的是（ ）A.对物体加热，物体的温度一定升高B.物体温度越高，所含有的热量越多8\nC.物体的温度是0℃，其内能也是零D.热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递变式练习2.关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）A.物体的内能越多，放热一定越多B.温度相同的物体，其内能一定相等C.物体的内能增加，一定要吸收热量D.晶体熔化时温度不变，其内能一定增加【例6】某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，得到的实验数据如下表：物质次数质量m/kg升高的温度△t/℃加热时间t/min水10.110220.2104煤油30.110140.2102（1）实验中，记录加热时间的目的是：。（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是：升高相同的温度时，吸收的热量不同。（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，温度升高的多。课堂练习1.下列各现象中，属于扩散现象的是()A．空气流动形成风B．沙尘暴所到之处，沙尘遍地C．将墨水滴入水中，可以看到沿途拉成一长串墨迹D．将几粒粗盐放入盛有水的杯子中，过一段时间整杯水都变成了2.下列各句话中的“热”的含义为“内能”的是（） A．今天天气很热 B．摩擦生热 C．物体吸热升温 D．集市很热闹3.水的比热容较大这一特点在日常生活中有广泛的应用，下列事例中不属于应用这一特点的是() A．培育水稻秧苗时，往秧苗田里灌水 B．用水来冷却汽车发动机8\n C．炎热的夏天，往室内地面上洒水降温 D．冬天供暖时用水作循环液4.把一瓶酒精倒去一半，则剩下的酒精() A．比热容和热值均变为原来的一半 B．比热容变为原来的一半，热值不变 C．热值变为原来的一半，比热容不变 D．比热容和热值均不变5.质量相等、初温相同的甲、乙两种不同液体，分别用两个完全相同的加热器加热，加热过程中，温度随时间变化的图线如图所示。根据图线可知（） A．甲液体的比热比乙的大 B．乙液体的比热比甲的大 C．甲、乙的比热一样大 D．无法比较甲、乙的比热大小6.在完全相同的两只玻璃杯中，倒入质量相同但温度不同的冷水和热水，当同时向两只玻璃杯中各滴入一滴墨水，会发现热水中的水很快改变了颜色，但冷水中的水变颜色较慢，下列说法正确的是()A．冷水温度低，具有的内能大，墨水扩散较快B．热水温度高，具有的内能大，墨水扩散较快C．冷水温度低，具有的内能小，墨水扩散较快D．热水温度高，具有的内能小，墨水扩散较快7.关于下列现象的说法，不正确的是()A．两冰块相互摩擦，冰块熔化但温度不变，说明它的内能没变B．气球爆炸，气球内气体的温度降低，内能减小C．压缩气体时气体的温度升高，机械能转化成了内能D．用太阳灶烧水，水的温度升高，属于通过热传递改变了水的内能8.水很难被压缩，这是因为（ ）A．水分子间没有空隙B．水分子间没有引力C．水分子间存在引力D．水分子间存在斥力9.关于内能和热量，下列说法正确的是（ ）A．物体吸收热量，温度一定升高B．物体运动的越快，物体的内能越大C．同一物体的温度越高，内能越大D．温度越高的物体，所含的热量越多8\n10.给一定质量的水加热，其温度与时间的关系如图中a图线所示。若其他条件不变，仅将水的质量增加，则温度与时间的关系图线正确的是()A．aB．bC．cD．d11.生活中许多现象都与物理知识有关，如“破镜不能重圆”是因为将破镜子合起来时，镜子断裂处绝大多数分子间距离较________，分子之间几乎没有________的作用。12.宁夏“沙湖”是闻名全国的五A级旅游胜地。当你在烈日当空的“沙湖”游玩时，你会发现岸上的沙子热得烫脚，而湖水却是凉凉的。这是因为________。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，而沙子的比热容为0.92×103J/(kg·℃)，则相同质量的沙子和水吸收相同的热量所升高的温度之比为________。13.给电烫壶通电，电烫壶温度升高，这是通过________的方式改变烫壶的内能的；而手感觉到热，则是通过________的方式改变手的内能的；从实质上讲，前者是能的________，后者是能的________。14.有经验的司机都知道，开快车是很危险的：一是反应慢，二是急刹车不容易停下。你注意过没有，当汽车紧急刹车，刹车片和轮胎都变热，汽车的轮胎甚至会冒烟，产生这种现象的原因是汽车的机械能转化为________能，这一过程是通过________实现的，但能量的总量________。15.如图所示，用力将两个铅块压在一起，它们就会结合起来，甚至能挂上一个钩码，此现象说明了________，而如果不把它们压紧就直接靠近却不能结合，说明了________有关。16.电影“十字路口”上有句歌词：“春天里那个百花香”。春天里人们之所以能够闻到百花香，其原因是________，气温越高，花香气越浓，说明了物体的温度越高，________。17.图甲是表示在生活中往往用热水来取暖，图乙表示在生活中又往往用冷水来降温，在这两种不同的应用中都选择了水，请根据所学的热学知识加以说明，并探究在实际生活中还有哪些方面也利用了水的这个特点。18.为了比较水和食用油的吸热能力，某实验小组选取的器材有：两个相同规格的酒精灯、两个相同规格的烧杯、两支相同规格的温度计、两个铁架台、火柴。请问：（1）还需要的器材是：____________________________8\n（2）对水和食用油的选取，需满足的条件是：_______________________________________（3）怎样确定水和食用油是否吸收了相同的热量：_____________________________________19.质量是100g某金属块在沸水中加热相当长的时间，取出后立即投入200g温度为20℃的冷水中，结果水的温度升高到24℃，若不计热量的损失，求：这种金属块的比热。20.某太阳能热水器的水箱内装有50kg的水，太阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃。水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)。水吸收的热量是多少?8
