第七章内能能量守恒定律 .pdfVIP

第七章内能能量守恒定律--第1页

第七章内能能量守恒定律

本章学习提要

1．物体的内能，改变物体内能的方法。

2．能的转化和能量守恒定律。

3．能量转化的方向性以及能源开发利用和环境保护。

4．学习包——太阳能的利用。

本章是在学习了物体的机械能有动能、重力势能和弹性势能等不同形式的能的基础上，

深入到物体的内部，学习和了解组成物质的分子（原子）同样具有动能和势能，它们是物体

内能的组成部分。本章的重点是内能的概念和能量守恒定律。在学习中不仅要学习和理解什

么是物体的内能，还要从物体内能的变化，认识到不同形式的能可以相互转化和转移，并且

遵循能量守恒定律。学习中能正确运用分类、比较的方法。此外，通过对自然过程的方向性，

以及对能的转化和转移具有方向性的认识，关注人类面临的能源危机，认识节能和开发新能

源是人类实现生存和发展的重要任务。

本章中有“学习包——太阳能的利用”，它将整个能量篇的相关内容综合在一起。同学

们应积极通过实验、制作进行自主探究学习，在收集信息、团结协作、实践创新等方面获得

提高。

A物体的内能

一、学习要求

通过本节的学习知道分子的动能、势能，物体的内能。知道做功和热传递是改变物体内

能的两种方式。从焦耳对热现象的研究中体会物理学研究问题的思想方法，养成认真钻研、

积极进行实验探完的学习习惯。

二、要点辨析

1．分子热运动的平均动能和温度的关系

虽然分子的动能是由机械运动中动能概念扩展得到的，但要注意同一物体的内部各个分

子无规则运动的动能一般是不相同的。在热现象研究中，我们关心的是物体里所有分子运动

的总体规律，所以从统计观点出发，我们更注意所有分子动能的平均值，分子动能的平均值

叫分子平均动能。温度是物体分子平均动能的标志。物体温度越高，意味着物体内分子平均

动能越大，讨论单个分子运动的快慢和动能大小是没有意义的。

不同的分子质量不同，分子质量不同的物质如果温度相同，物体分子的平均动能也相同，

1/18

第七章内能能量守恒定律--第1页

第七章内能能量守恒定律--第2页

但分子的平均速率并不相同，分子质量小的平均速率较大。

2．机械能和内能

机械能是物体因机械运动和重力、弹力等作用而具有的能，内能是因分子热运动和分子

间相互作用而具有的能。

物体动能与分子动能的区别在于，物体动能是因物体整体的机械运动而具有的能，其大

小随物体速度大小的改变而改变；而分子动能是因分子无规则的热运动而具有的能，其平均

大小随物体的温度改变而改变。有人说：物体整体运动时组成物体的分子不也在运动吗？物

体运动速度越大，则其分子运动速度也越大，内能当然也越大。其实不然，物体运动时导致

的分子运动是有规则的，而并非无规则的，而分子平均动能是指分子无规则运动而具有的能。

它跟物体的温度有关，随物体温度的改变而改变。

重力势能与分子势能的区别在于，物体的重力势能是由于物体与地球的引力作用而引起

的，其大小取决于物体与地球间的相对位置（即物体的离地高度）；而分子势能是由于分子

间的相互作用力而产生的势能，其大小取决于分子间的相对位置，在宏观上取决于物体的体

积和状态。

3．做功与热传递

热传递是内能的一种转移方式，通过热传递使内能从一个物体转移到另一个物体，或从

物体的一部分转移到另一部分。热传递的条件是不同物体间或物体的各个部分之间存在温度

差。在初中已经知道热传递的方式有：热传导、对流和热辐射。