【活动一】认识分子动能和分子势能。
1. 运动的物体具有动能,分子不停地做无规则运动(图13-3-1),分子也具有动能。
2. 由于分子之间有作用力,分子具有势能。(图13-3-2)

图13-3-1 图13-3-2
【活动二】认识内能。
构成物体的所有分子,其分子动能与分子势能的总和,叫物体的内能。
1. 如图13-3-3所示,同一杯水质量不变,经过加热,温度从$30\ \mathrm{℃}$升高到$70\ \mathrm{℃}$,则这杯水的内能是加热前还是加热后更大呢?
2. 图13-3-4中A、B两杯水的温度相同,但B杯中水的质量更大,则哪一杯水的内能大?

图13-3-3 图13-3-4
【活动三】改变内能的方法。
1. 根据活动二可知,如果我们想增加一根铁丝的内能,在不改变铁丝质量的情况下,有什么方法?
2. 如何让一根铁丝的温度升高?
(1)演示:用热源对铁丝进行加热。
(2)铁丝的内能增加了吗?如果铁丝的内能增加,那增加的这部分能量是从哪里来的?
3. 用砂纸快速摩擦铁丝。
(1)这个过程中,物体是否有对铁丝做功?请说明你的判断依据。
(2)对铁丝做功之后,铁丝的内能增加了吗?如果铁丝的内能增加,那增加的这部分能量是从哪里来的?

图13-3-5
【活动四】(拓展)
1. 改变物体内能的方式有做功和热传递两种,做功和热传递可同时发生。在一段时间内,外界对物体B做功,使其内能增加$10\ \mathrm{J}$,物体B与外界环境发生热传递,放出热量$10\ \mathrm{J}$,则物体B的内能
2. 图13-3-6甲是一连接温度计的密闭针筒的示意图,针筒初始状态及温度计示数如图所示。

图13-3-6
(1)小明在第一次实验中迅速下压活塞(在这个过程中,筒内分子数目不变,分子势能的变化忽略不计,且由于时间很短,筒内空气与外界几乎没有发生热传递),针筒末状态及温度计示数如图13-3-6乙所示,则迅速下压活塞后,筒内气体的内能如何变化?请写出判断依据。
(2)小明在第二次实验中缓慢下压活塞(在这个过程中,筒内分子数目不变,分子势能的变化忽略不计),针筒末状态及温度计示数如图13-3-6丙所示,则缓慢下压活塞后,筒内气体的内能如何变化?请写出判断依据。
归纳:物体的内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。改变物体内能的方法:热传递、做功。热传递和做功可同时发生。热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体。
1. 运动的物体具有动能,分子不停地做无规则运动(图13-3-1),分子也具有动能。
温度
越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大。2. 由于分子之间有作用力,分子具有势能。(图13-3-2)
图13-3-1 图13-3-2
【活动二】认识内能。
构成物体的所有分子,其分子动能与分子势能的总和,叫物体的内能。
1. 如图13-3-3所示,同一杯水质量不变,经过加热,温度从$30\ \mathrm{℃}$升高到$70\ \mathrm{℃}$,则这杯水的内能是加热前还是加热后更大呢?
加热后
。2. 图13-3-4中A、B两杯水的温度相同,但B杯中水的质量更大,则哪一杯水的内能大?
B杯
。图13-3-3 图13-3-4
【活动三】改变内能的方法。
1. 根据活动二可知,如果我们想增加一根铁丝的内能,在不改变铁丝质量的情况下,有什么方法?
升高铁丝的温度
。2. 如何让一根铁丝的温度升高?
(1)演示:用热源对铁丝进行加热。
(2)铁丝的内能增加了吗?如果铁丝的内能增加,那增加的这部分能量是从哪里来的?
铁丝的内能增加了,增加的这部分能量是从热源转移而来的
。3. 用砂纸快速摩擦铁丝。
(1)这个过程中,物体是否有对铁丝做功?请说明你的判断依据。
有。物体对铁丝有力的作用,并在力的方向上移动了一段距离
。(2)对铁丝做功之后,铁丝的内能增加了吗?如果铁丝的内能增加,那增加的这部分能量是从哪里来的?
铁丝的内能增加了,增加的这部分能量是由砂纸的机械能转化而来的
。图13-3-5
【活动四】(拓展)
1. 改变物体内能的方式有做功和热传递两种,做功和热传递可同时发生。在一段时间内,外界对物体B做功,使其内能增加$10\ \mathrm{J}$,物体B与外界环境发生热传递,放出热量$10\ \mathrm{J}$,则物体B的内能
不变
(选填“增加”“不变”或“减少”)。另一时间段,物体B对外做功$20\ \mathrm{J}$,物体B与外界环境发生热传递,吸收热量$10\ \mathrm{J}$,则物体B的内能减少
(选填“增加”“不变”或“减少”)。2. 图13-3-6甲是一连接温度计的密闭针筒的示意图,针筒初始状态及温度计示数如图所示。
图13-3-6
(1)小明在第一次实验中迅速下压活塞(在这个过程中,筒内分子数目不变,分子势能的变化忽略不计,且由于时间很短,筒内空气与外界几乎没有发生热传递),针筒末状态及温度计示数如图13-3-6乙所示,则迅速下压活塞后,筒内气体的内能如何变化?请写出判断依据。
活塞对气体做功,且迅速下压活塞,筒内气体与外界几乎没有发生热传递,所以筒内气体的内能增加(或由题目可知,迅速下压活塞,分子势能的变化忽略不计,筒内分子数目不变,由于温度计示数增大,所以分子动能增大,筒内气体的内能增大)
。(2)小明在第二次实验中缓慢下压活塞(在这个过程中,筒内分子数目不变,分子势能的变化忽略不计),针筒末状态及温度计示数如图13-3-6丙所示,则缓慢下压活塞后,筒内气体的内能如何变化?请写出判断依据。
由题目可知,缓慢下压活塞,分子势能的变化忽略不计,筒内分子数目不变,由于温度计示数不变,所以分子动能不变,筒内气体的内能不变
。归纳:物体的内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。改变物体内能的方法:热传递、做功。热传递和做功可同时发生。热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体。
答案
活动一1. 温度
活动二1. 加热后
活动二2. B杯
活动三1. 升高铁丝的温度
活动三2. (2) 铁丝的内能增加了,增加的这部分能量是从热源转移而来的
活动三3. (1) 有。物体对铁丝有力的作用,并在力的方向上移动了一段距离
活动三3. (2) 铁丝的内能增加了,增加的这部分能量是由砂纸的机械能转化而来的
活动四1. 不变 减少
活动四2. (1) 活塞对气体做功,且迅速下压活塞,筒内气体与外界几乎没有发生热传递,所以筒内气体的内能增加(或由题目可知,迅速下压活塞,分子势能的变化忽略不计,筒内分子数目不变,由于温度计示数增大,所以分子动能增大,筒内气体的内能增大)
活动四2. (2) 由题目可知,缓慢下压活塞,分子势能的变化忽略不计,筒内分子数目不变,由于温度计示数不变,所以分子动能不变,筒内气体的内能不变
活动二1. 加热后
活动二2. B杯
活动三1. 升高铁丝的温度
活动三2. (2) 铁丝的内能增加了,增加的这部分能量是从热源转移而来的
活动三3. (1) 有。物体对铁丝有力的作用,并在力的方向上移动了一段距离
活动三3. (2) 铁丝的内能增加了,增加的这部分能量是由砂纸的机械能转化而来的
活动四1. 不变 减少
活动四2. (1) 活塞对气体做功,且迅速下压活塞,筒内气体与外界几乎没有发生热传递,所以筒内气体的内能增加(或由题目可知,迅速下压活塞,分子势能的变化忽略不计,筒内分子数目不变,由于温度计示数增大,所以分子动能增大,筒内气体的内能增大)
活动四2. (2) 由题目可知,缓慢下压活塞,分子势能的变化忽略不计,筒内分子数目不变,由于温度计示数不变,所以分子动能不变,筒内气体的内能不变
登录