13.3 内能（课件）人教版2025-2026学年九年级物理全册（51页PPT）

(课件网) 13.3 内能 一、内能的概念 （一）定义 物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。内能是能量的一种形式，用符号\( U \)表示，国际单位是焦耳（J），与机械能的单位相同。 （二）内能的构成 分子动能：分子由于热运动而具有的能量。分子热运动的剧烈程度越高（温度越高），分子动能越大。 分子势能：分子之间由于存在相互作用力而具有的能量，与分子间的距离有关（即与物体的体积有关）。 （三）内能的普遍性 一切物体，不论温度高低，都具有内能。即使是 0℃的冰块，其内部的分子仍在做热运动，分子间也存在相互作用力，因此必然具有内能。 二、影响内能的因素 （一）温度 温度是影响分子动能的主要因素。同一物体，温度升高时，分子热运动加剧，分子动能增大，内能增加；温度降低时，内能减少。 实例：加热水时，水的温度升高，内能增大；水冷却时，温度降低，内能减小。 （二）质量 质量越大，物体内的分子数量越多，分子动能和分子势能的总和越大，内能越大。 实例：一桶 80℃的水比一杯 80℃的水内能大（质量不同，分子数量不同）。 （三）体积与状态 体积变化会影响分子间距离，进而改变分子势能。例如，一定质量的气体被压缩时，分子间距离减小，分子势能变化，内能改变。 状态变化时，分子间结构改变，分子势能变化显著。例如，冰熔化成水时，温度不变但内能增加（分子势能增大）。 （四）物质种类 不同物质的分子结构不同，分子间作用力不同，相同质量、温度的不同物质，内能可能不同。 三、内能与机械能的区别 项目 内能 机械能 定义 物体内部所有分子的动能和势能的总和 物体的动能与势能（重力势能、弹性势能）的总和 决定因素 与分子热运动、分子间作用力有关（温度、质量、体积、状态等） 与物体的机械运动状态、位置、形变有关（速度、高度、弹性形变程度等） 普遍性 一切物体都具有内能 可以为零（如静止在水平地面的物体，机械能可能为零） 研究对象 微观分子 宏观物体 四、改变物体内能的两种方式 （一）热传递 定义：热量从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传到低温部分的过程。 条件：物体间或物体的不同部分之间存在温度差。热传递的方向是从高温到低温，直至温度相等（热平衡）。 实质：内能的转移。高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。 形式：热传导、对流、热辐射（与热量传递的方式一致）。 实例： 用热水袋取暖：热水袋的内能转移到人体，热水袋内能减少，人体内能增加。 冷水和热水混合：热水内能减少，冷水内能增加，最终温度相同。 （二）做功 定义：通过外力对物体做功或物体对外做功，改变物体的内能。 实质：内能与其他形式能（如机械能）的转化。 实例： 对物体做功，物体内能增加：搓手取暖（机械能转化为内能）、压缩空气引火（活塞做功使空气内能增加）。 物体对外做功，内能减少：气体膨胀推动活塞做功（内能转化为机械能，气体温度降低）、轮胎放气时气门芯变凉（气体对外做功，内能减少）。 （三）两种方式的异同 相同点：都能改变物体的内能，且在改变内能的效果上是等效的（增加或减少相同的内能，可通过做功或热传递实现）。 不同点：热传递是内能的转移，能量形式不变；做功是内能与其他形式能的转化，能量形式改变。 五、内能、温度与热量的关系 （一）三者的联系 物体吸收热量时，内能增加，但温度不一定升高（如晶体熔化、液体沸腾时，吸热内能增加但温度不变）。 物体温度升高时，内能一定增加，但不一定是通过吸热（可能是外界对物体做功）。 物体内能增加时，不一定吸热（可能是做功），温度也不一定升高（如晶体熔化）。 （二）典型关系辨析 说法 ... ...