物理苏科版（2024）二、内能 热传递优秀课件ppt

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想一想汽油、煤、天然气等燃烧放热，以及物体摩擦发热，释放的都是一种与热运动有关的能量，这种一种什么能量？
1. 了解内能的概念，知道任何物体都具有内能。2. 了解物体的内能与温度的关系。3. 知道热传递是改变物体内能的一种方式，是内能的转移过程。
1. 内能2. 热传递——改变内能的一种方式3. 课堂总结 4. 实践与练习 5. 综合提升训练
第2节 内能 热传递
1. 分子具有动能与势能
（1）分子动能 类比分析分子的动能与宏观物体的动能。结论：运动的分子也具有动能，叫作分子动能。
分子在做热运动，所以也具有动能
运动的少年、篮球都具有动能
①被压缩的弹簧各部分互相排斥，被拉伸的弹簧各部分互相吸引。所以具有弹性势能。
②分子间既相互吸引又相互排斥，所以分子间具有势能，叫作分子势能。
结论：分子间也具有势能，叫作分子势能。
2. 内能（1）内能的概念：物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。（2）内能的单位：焦（J）。（3）内能是不同于机械能的另一种形式的能飞在空中的足球，具有动能和重力势能，同时还具有内能。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之间的相互作用情况有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。
（4）一切物体都具有内能 一切物体，不论温度高低，其内部的分子都处在永不停息的无规则运动中，且分子间存在相互作用，因此一切物体都具有内能。（5）热运动物体内部大量分子的无规则运动叫作热运动。
视频讲解——《内能的概念》
3. 影响内能大小的因素（1）物体的内能与温度的关系【活动】观察扩散快慢与温度的关系【做一做】如图所示，同时在盛有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨水。观察烧杯中红墨水的扩散情况。 【想一想】红墨水扩散的快慢与温度有什么关系？这说明分子热运动的剧烈程度与温度有什么关系？
【实验现象】一段时间后，热水先变红。【分析】实验表明，温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大。因此，温度升高，物体内所有分子动能的总和增大，物体的内能也就越大。可见，物体的内能与温度有关。【结论】温度越高，物体的内能越大。
（2）物体的内能与质量的关系【想一想】温度相同、质量不同的水，内能相同吗？为什么？【分析】温度相同、质量不同的水，质量越大，水分子数目越多，所以分子动能和势能的总和也会越大，即水的内能也越大。【结论】在温度相同、状态相同时，物质的质量越大，内能越大。
200g、20℃的水的内能要大于100g、20℃水的内能.
（3）物体的内能与状态和体积的关系【想一想】一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时内能是否改变? 【分析】因为0℃的冰熔化成0℃的水时，要吸收热量，体积变小，分子间的距离变小，作用力变大，所以水的内能变大。【结论】物体的内能跟物体的状态和体积有关。
总结：影响内能大小的因素物体的内能跟物体的温度、质量、状态等有关。
4. 比较内能与机械能
物体内部所有分子动能与分子势能的总和
物体所具有的动能和势能的总和
物体的温度、体积、质量、状态等
物体的质量、速度、高度或形变程度
不会为零，自然界中一切物体在任何情况下都有内能
运动或在高处或发生弹性形变，可能为零
视频讲解——《影响内能大小的因素》
【例题1】关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）A．静止的物体没有内能 B．0℃以下的物体没有内能C．没有被举高的物体没有内能 D．一切物体都具有内能
【解析】构成物质的所有分子的分子动能和分子势能之和就是物体的内能，所有物体都具有内能。内能的大小除了和温度有关外，还和物体的质量大小及物体内分子间距离的大小有关，但是内能与物体的宏观运动状态、位置无关。故选D.
【例题2】小勇根据“宏观世界中物体由于运动而具有的能量叫做动能”的知识，类比得出：微观世界中组成物体的分子具有分子动能。①请写出小勇得出组成物体的大量分子具有分子动能的依据是：分子具有______且分子在______ 。②类比宏观世界中物体的动能有大小，微观世界中的分子动能也有大小。
（a）如图表示不同时刻某物体内部分子运动情况（箭头越长代表分子运动越快）， ______图的分子动能较大。（b）如果要衡量某一物体中所有分子动能的大小，可以用宏观世界中的物理量______来反映。
【解析】组成物体的大量分子具有分子动能的依据是：分子具有质量且分子在不停的做无规则运动。（a）分析图中不同时刻某物体内部分子运动情况，因为B中分子运动越快，所以B图的分子动能较大。（b）因B图中分子的温度高，动能大，所以如果要衡量某一物体中所有分子动能的大小，可以用宏观世界中的物理量温度来反映。
二、热传递——改变内能的一种方式
第2节 内能 热传递
（1）热传递当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。发生热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。
在寒冷的冬天，为什么人们喜欢抱热水袋？你从热水袋中得到了什么？这是因为发生了热传递，热水把内能传递给人，人们获得了内能。
（2）热传递的三种方式
①热传导：热传导是物体之间直接接触，内能由高温处传递到低温处的过程。不同材料的导热能力是不同的，比如金属通常很善于热传导，而木块、空气、水都不善于热传导。
②热对流：热对流是物体之间以流体为介质，利用流体的热胀冷缩和可以流动的特性，传递内能的过程。③热辐射：热辐射是物体之间利用放射和吸收彼此的红外线。热辐射不依赖任何外界条件而进行，是在真空中最为有效的传热方式。‌
取暖器旁的物体温度升高，内能增大，人们通过热传递获得内能。
热水把内能传递给人，通过热传递，人们获得了内能，而热水减少了内能。
想一想：下图所示的过程中，物体的内能是如何改变的？结论：热传递可以改变物体的内能。
2. 热传递改变物体的内能
（3）热传递改变物体内能的一些实例
①冷毛巾降温人轻度发热时用冷毛巾给头部降温，过一段时间后，毛巾温度升高，头部温度降低。这是热传递改变物体内能的例子。
②热工件放入冷水如果把烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来，而冷水会变热，这是因为在此过程中发生了热传递。发生热传递时，工件的内能减少，冷水的内能增加。
③冰镇饮料用冰镇饮料时，饮料内能减少；冰内能增加。是通过热传递来改变物体的内能。④艾灸艾灸是中医的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热刺激人体穴位，达到防病治病的目的。如图所示用艾柱熏烤患者的穴位时，是通过热传递的方式使其内能增加的。
【例题3】如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中（　　）A．吸热，内能增加 B．吸热，内能减少C．放热，内能增加 D．放热，内能减少
【解析】点灯后，水在升温的过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
【例题4】将装有热奶的奶瓶放入水中冷却，如图甲所示。根据测得的数据，作出热奶和水的温度随时间的变化图像，如图乙所示。根据图像回答下列问题：（1）表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中_____（选填“A”或“B ” ）；（2）水的初温是_____ ，热奶的末温是_____ ；
（3）热奶和水会发生热传递，是因为它们具有不同的_____ ，这个过程中热奶的内能_____ 。
【解析】（1）装有热奶的奶瓶放入水中冷却要放出热量，温度降低，由图乙可知，A曲线的温度不断降低，所以表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中A曲线。（2）由图乙可知，B曲线为水的温度变化曲线，则水的初温是20℃ 。由图乙可知，A、B曲线最终稳定在 不变，所以热奶的末温是40℃ 。（3）热奶和水会发生热传递，是因为它们具有不同的温度，也即它们之间有温度差，所以热奶和水会发生热传递。在这个过程中，热奶放出热量，内能减少，温度降低。
①定义：物体内部所有分子动能与分子势能的 总和叫作物体的内能。单位是焦。②一切物体都具有内能。③影响因素：物体温度、质量、状态与体积。
①热传递：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。②热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。③热传递是改变内能的一种方式。
【解析】（c）的内能最大，其次是（b），（a）的内能最小。（a）与（b）相比，温度相同，但 （b）中水多，故（b）中水的内能要比（a）中水的内能大；（b）与（c）相比，水一样多，但（c）的温度比（b）高，分子运动更剧烈，内能更大一些，因此（c）的内能最大。
1. 比较如图所示的三杯水的内能大小，并简要说明理由。
【解析】不正确。晶体熔化时虽然温度保持不变，但需要持续吸收热量。内能是物体所有分子动能和势能的总和。熔化过程中，吸收的热量用于克服分子间作用力，增加分子势能，而温度（分子平均动能）不变。因此，内能增大。
2. 有同学说，因为晶体在熔化过程中温度保持不变，所以它的内能也保持不变。这种说法是否正确?为什么?
【解析】这种说法不正确。内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，与物体的质量、温度有关。当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。与物体的内能无关。
3. 有同学说，在热传递过程中，能量总是从内能大的物体向内能小的物体转移，直到两物体的内能相等为止。这种说法是否正确?请举例说明。
【解析】跑步时肌肉收缩会产生大量热量，为了维持体温平衡，人体通过多种机制来维持体温的基本稳定‌。人体会通过以下几种方式散热：（1）‌汗液蒸发‌：跑步时，汗液分泌增加，汗液蒸发会带走大量的热量，从而帮助降低体温‌；（2）‌皮肤血流量增加‌：跑步时，皮肤血流量增加，这有助于通过辐射、传导和对流等方式散热‌；（3）‌呼吸加深加快‌：随着呼吸的加深加快，不感蒸发也会增加，进一步帮助散热‌。在跑步过程中，人体的内能会减少。
4. 跑步是一项非常好的健身运动。跑步时，人是怎样使自己的体温基本保持不变的?在跑步过程中，人体的内能发生了哪些变化?
【解析】物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能，内能与物体的温度、质量、状态有关，与物体的宏观运动无关；静止的物体也具有内能。所以D正确。
1. 下列说法中正确的是（ ）A. 物体运动速度越大，分子动能的总和越大B. 物体运动速度越大，物体的动能越大，分子动能的总和也越大C. 静止的物体没有动能，也没有内能D. 静止的物体没有动能，但是具有内能
①____杯中水的内能最大。因为________________；②________两杯中水的内能不好比较。因为____________。
【解析】① 丁中的水量比甲多，与乙、丙相同，且温度最高 ；② 甲、乙 甲中的水量比乙少，但温度比乙高。
2. 如图所示，甲杯中的水量较少，乙、丙、丁杯中的水量相同。比较各杯中水内能的大小。
丁中的水量比甲多，与乙、丙相同，且温度最高；
甲中的水量比乙少，但温度比乙高。
【解析】AB．温度是物体的冷热程度，任何时候物体都有温度，在热传递中高温物体将热量传递给低温度，传递的是热量，属于热传递改变物体的内能。故AB错误；CD．内能是物体内部所有分子无规则运动具有的动能与势能的总和，一切物体都有内能，故C正确，D错误。所以选C。
3. 南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是-25℃。如图所示，一天企鹅妈妈与小企鹅之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是（　　） A．小企鹅：妈妈，这么冷，我都没温度了B．企鹅妈妈：那妈妈把温度传递给你吧C．小企鹅：妈妈，一切物体都有内能D．企鹅妈妈：冰山这么冷，没有内能
4. 小聪买来甲、乙两个容量不同的保温杯（保温杯有温度显示功能），已知甲的容量小于乙的容量。小聪往这两个保温杯倒满温度都为 80℃的水，拧紧盖子，并每隔1h记录一次保温杯里水的温度并描绘出温度-时间图像，如图所示，则（　　）
A．在0h时，两杯水的内能相等B．在10h时，甲的内能一定大于乙的内能C．从0到10h，甲杯中水的内能不断减少D．从0到10h，乙杯中水分子的热运动越来越剧烈
【解析】A．内能的大小与物体的质量、温度、状态有关，甲的容量小于乙的容量，水的初温相同，质量不同，在0h 时，两杯水的内能不相等，故A不符合题意；B．在10h 时，甲的温度高，但甲杯中水的质量小，因此甲的内能不一定大于乙的内能，故B不符合题意；C．从0到10h ，甲杯中水的温度不断降低，放出热量，内能不断减少，故C符合题意；D．从0到10h，乙杯中水的温度越来越低，水分子的热运动越来越缓慢，故D不符合题意。所以选C.
5. 如图甲是曾侯乙墓出土的铜冰鉴式保温器。这种保温器分为两层，外层为一方鉴，内层装一方壶，如图乙所示。盛夏之时，方鉴盛冰，内方壶盛酒。下列说法正确的是（　　）A．外方鉴中的冰温度为0 ℃，所以内能也为0JB．壶内酒内能减少是通过热传递的方式实现的C．壶内酒将温度传给方鉴中的冰块后内能增加D．冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变
【解析】A．一切物体都有内能，方鉴中的冰温度即使很低，也有内能，故A错误；B．壶内的食物放出热量，温度降低，是通过热传递的方式减少内能，故B正确；C．壶内的食物将热量传给方鉴中的冰块，自身内能减少，故C错误；D．冰块受热熔化成水的过程中吸收热量，内能增加，故D错误。故选B。
6. 《冬日田园杂兴》：榍拙无烟雪夜长，地炉煨酒暖如汤。如图所示是用地炉加热酒时，锅内的热水和酒的温度随时间变化关系的图像，下列说法中错误的是（ ）
A．热水和酒最后温度相同B．在这一过程中酒的内能增大是因为酒从热水中吸收了温度C．酒和热水之间发生热传递的原因是它们温度不同D．热水到达和酒的同一温度后不再与酒发生热传递