文档介绍：第十二章内能与热机
一、考点知识:
知道分子的动能,分子的平均动能,知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。
知道什么是扩散,会判断并解释扩散现象。
知道什么是物体的内能,物体的内能与哪个宏观量有关,能区别物体的内能和机械能。
知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的,知道两者的区别,了解热功参量的意义。
知道热量以及比热的定义,会解释相关现象,会用公式计算相关题目。
二、重点难点:
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掌握三个概念(分子平均动能、分子势能、物体内能)
掌握三个物理规律(温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系)
区分温度、内能、热量三个物理量
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区分温度、内能、热量三个物理量
三、易错点:
掌握三个概念(分子平均动能、分子势能、物体内能)
教学过程:
一、复习导入
我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生过程中,也有相应的能量变化。另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢?这是今天学习的问题。
二、讲授新课
Ⅰ. 内能
1. 内能的概念
(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。我们讲过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。
冷水和热水的扩散实验表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。
因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。
(3)一切物体都有内能。或者说物体的内能不会为零。
(4)内能和机械能
内能是不同于机械能的另一种形式的能量。
2. 改变物体内能的两种方法
ⅰ做功与内能的改变
(1)对物体做功,物体的内能会增大。
压缩空气实验说明:压缩空气做功(对空气做功),使空气内能增大,温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中,同学们也遇到过。例如,在给自行车轮胎打气时,打气筒也会变热,这也是由于压缩空气对空气做功,使温度升高的缘故。用其他的方法对物体做功,也能使物体内能增加,例如摩擦生热、钻木取火等。所以对物体做功,物体的内能就会增大。
(2)物体对外做功时,本身的内能会减小。
在广口瓶内装入少量的水,然后将连有打气筒的塞子塞紧瓶口,然后用打气筒向里面打气。由于水的蒸发,瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的,所以水蒸气是看不到的。当塞子跳起时,瓶内出现了雾。这些雾是由于瓶内的气体对塞子做功,所以其内能减小,温度降低,水蒸气液化而形成的。所以我们可以得出物体对外做功时,本身的内能会减小。
(3)用功来量度内能的改变。做功可以改变物体的内能,对物体做的功越多,物体的内能增加得越多,物体对外做的功越多,物体的内能减小得也越多,所以,我们可以用功来量度内能的变化。这样内能的单位跟功相同,也是焦耳。
ⅱ热传递与内能的改变
冬季室内的暖气片散热,使室内空气的内能增大,而散热片的内能减小;把食品放在低温的冰箱里,食品的温度下降,内能减小,冰箱内的空气温度升高,空气内能增大。这一类物体的