滬科版物理高二上7-a物體的內(nèi)能教學設計課堂練習反思-免費閱讀
【正文】 所以，沒有了過程，熱量也就沒有意義。所以，當高溫物體與低溫物體熱接觸后，高溫物體的 熱量就自動地傳給低溫物體，直至兩者含有相同的熱量為止，這時兩者就達成了所謂的熱平衡。這里所論的“能量”顯然是指物體的內(nèi)能，而內(nèi)能中又包含著熱能。例如，太陽傳給地球的熱能就是以熱輻射的方式經(jīng)過宇宙空間而來的。 對流作為熱傳遞的一種途徑，是流體（氣體、液體）中熱傳遞的主要方式。在熱力學中，把除了熱傳遞以外的其他一切能量轉移方式都歸于作功。熱能屬于內(nèi)能范 疇，但內(nèi)能不光包括熱能。這里的 “ 動能之和 ”包含著分子的平動、轉動和振動的動能等，也可以包括分子內(nèi)部原子的振動動能。由此得到一個所謂的 “ 能定理 ” ：任何一個物體（系統(tǒng)）在平衡狀態(tài)下有一個函數(shù) E與之對應，這狀態(tài)函數(shù)稱為物體（系統(tǒng)）的內(nèi)能，當這個物體（系統(tǒng)）從第一狀態(tài)經(jīng)過一個絕熱過程到第二狀態(tài)后，它內(nèi)能的增量等于在過程中外界對它所作的功值，即： 內(nèi)能是儲藏在物體內(nèi)部的能量 ，或是物體內(nèi)部物質運動的能量。 五． 內(nèi)能與機械能的區(qū)別： 物體有不同的運動形式，每種運動形式都有與其對應的能量。分子勢能是隨著分手之間距離的變化而變化的，而分子間距離發(fā)生變化的宏觀表現(xiàn)就是物體的狀態(tài)和體積發(fā)生了變化。在一定條件下，機械能和內(nèi)能可以相互轉化 （例如：做功） 。 [教學重點、難點 ] 重點：認識物體的內(nèi)能是由組成物體的分子動能和勢能構成，它與其他形式的能量是可以相互轉化的。認識物理學研究問題的思想方法。 五、 內(nèi)能與機械能的區(qū)別： 物體有不同的運動形式，每種運動形式都有與其對應的能量。溫度越高，物體分子熱運動越劇烈，分子熱運動的平均動能越大；溫度越低，分子熱運動的平均動能越小。討論個別分子的溫度和內(nèi)能是沒有意義的。做功使其他形式的能如機械能等轉化為內(nèi)能，熱傳遞使物體間的內(nèi)能發(fā)生轉移 [作業(yè) ] 練習部分 3 頁第 1 至 11 題 [教學反思 ] 【附錄】 用統(tǒng)計方法研究物體的溫度 物體由大量分子組成，每一個分子都在作永不停息的無規(guī)則運動．宏觀上反映物體冷熱程度的溫度在微觀領域則反映了分子熱運動的激烈程度．由于分子無規(guī)則運動中，分子間頻繁地發(fā)生碰撞，每個分子都在作無規(guī)律的變速運動，研究某一個分子的速率是毫無意義的．因此，需要用大量分子的統(tǒng)計規(guī)律即用物體分子熱運動的平均動 能作為物體溫度的標志．需要注意的是，物體的溫度與物體分子的平均動能是一一對應的關系，不能說物體的溫度等于物體分子熱運動的平均動能，因為溫度與分子動能是兩個完全不同性質的物理量． 物體的內(nèi)能是狀態(tài)的函數(shù) 早在 19世紀，焦耳就通過大量的實驗指出，當物體（如水）的狀態(tài)從確定的狀態(tài) 1（設其溫度為 ）改變到確定的狀態(tài) 2（設其溫度為 ）時，如不從外界吸熱，也不放熱，只通過做機械功或電功來改變物體的狀態(tài)時，實驗測得在不同的過程中的功的數(shù)值都相等，也就是說，這個功和改變狀態(tài)的過程無關，只由狀態(tài) 1和狀態(tài) 2決定．我們把 這種由物體內(nèi)部狀態(tài)決定的能量就叫做物體的內(nèi)能．物體的狀態(tài)一定時，它的內(nèi)能也一定．所以說內(nèi)能是狀態(tài)的單值函數(shù)．例如一定質量理想氣體的內(nèi)能是溫度的函數(shù)，可寫作 ，實驗氣體的內(nèi)能則是溫度和體積的函數(shù) ．一定質量的氣體的狀態(tài)參量 p、 V、 T既經(jīng)確定 之后，與這個狀態(tài)相應的內(nèi)能只有一個數(shù)值．設 分別表示物體在狀態(tài) 1和狀態(tài) 2時的內(nèi)能，如果物體沒有跟外界發(fā)生熱交換，測出改變物體狀態(tài)時所消耗的功，就可以確定兩個狀態(tài)的內(nèi)能差 了．在一般的情況下，物體的狀態(tài)發(fā)生變化時，做功和熱傳遞往往是同時存在的，無論物體狀態(tài)變化經(jīng)歷怎樣的過程， 只要兩個狀態(tài)確定了，內(nèi)能的變化也就確定了．實際上我們用到的只是內(nèi)能的變化．內(nèi)能的變化可以用做功和傳遞的熱量來量度．物體在某一狀態(tài)的內(nèi)能的絕對值是無法測定的． 內(nèi)能與機械能的區(qū)別 內(nèi)能與機械能所對應的運動形式不同：內(nèi)能對應的是微觀的分子熱運動；機械能對應的是宏觀物體的機械運動．內(nèi)能由物體的溫度和體積決定；機械能由物體機械運動的速度及相對高度決定．內(nèi)能與機械能在一定條件下（例如：做功）可能發(fā)生轉化． 內(nèi)能與熱能 內(nèi)能這個物理量首先是由焦耳實驗結出的。因分子運動論只考慮到物質分子和原子這個層次，所以，物體的內(nèi)能僅指分子和原子的無規(guī)則運動動能和相互 作用的勢能之和。然而，在一般情況下，內(nèi)能與溫度卻沒有確定的關系，只有理想氣體的內(nèi)能才僅是溫度的函數(shù)，這個結果叫做焦耳定律。更確切地講，所 謂熱傳遞就是沒有作宏觀機械功而使內(nèi)能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分的過程。 熱傳導的實質是由大量分子、原子或電子的相互碰撞，而使熱能（內(nèi)能）從物體溫度較高部分傳到溫度較低部分的過程。與熱傳導、對流不同，熱輻射能把熱能以光的速度穿過真空，從一個物體傳給另一個物體。后者的物理本質是：當?shù)蜏匚矬w與高溫物體接觸在一起后，兩物體的分子在邊界上互相碰撞，交換動量和能量，交換的結果就使得兩個物體分子無規(guī)則運動劇
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