图说“认识内能”
一、内能
图片课本P22 图12-1
图12-1
图片解读运动着的篮球具有动能,同样地,运动着的分子也具有动能。自由下落的苹果因和地球之间互相吸引,苹果具有重力势能,分子之间相互吸引,分子也具有势能。弹簧被压缩,弹簧的各部分因互相排斥而具有势能,同理,分子之间相互排斥致使分子也具有势能。由宏观物体具有的特性来推知相似的微观物体也具有同样的特性,这种研究方法称为类比法。
例1 人类在探索自然规律的过程中,总结出了许多科学研究方法,如：“控制变量”、“类比”、“模型”等,如图1所示的两个例子都运用了上述的方法说明分子也具有动能和势能。
图1
解析运动着的乒乓球具有动能,分子不断运动,必然具有动能。地球和月球之间相互吸引具有势能,而相互吸引的分子也具有势能。采用类比的方法,说明了分子既具有动能也具有势能。
答案类比。
二、做功改变物体的内能
图片课本P24 图12-4（b）
图片解读迅速按下活塞,活塞对筒内空气做功,空气的内能增加,温度升高,达到棉花的燃点,棉花燃烧。这个实验说明,做功可以改变物体的内能,在这个过程中,机械能转化为内能。
图12-4（b）图2
例2 （2015广州）如图2所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧。下列说法正确的是（）
A．迅速向上抽活塞,硝化棉也能燃烧
B．此实验只通过热传递改变筒内空气的内能
C．下压活塞的过程,空气的内能转化为活塞的机械能
D．硝化棉燃烧,是因为玻璃筒内空气的温度升高,内能增大
解析迅速下压活塞时,活塞对筒内空气做功,筒内空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的着火点,从而使硝化棉燃烧。
答案 D
三、热传递改变物体的内能
图片课本P24 图12-5（b）
图12-5（b）
图片解读烧水时燃料燃烧释放出热量,热量被壶底吸收,壶底又把热量传给水,水吸收热量后,内能增加,温度升高,达到水的沸点,从而使水沸腾。在这个过程中,水的内能是通过热传递的方式来改变的。例3 （2015海南）如图3所示的事例中,利用热传递改变内能的是（）
图3
A.冷天搓手取暖
B.压缩空气内能增大
C.烧水时水温升高
D.下滑时臀部发热
解析冬天搓手取暖,手克服摩擦做功,使手的内能增加,温度升高；压缩空气做功,使空气的内能增加、温度升高；从滑梯上滑下时克服摩擦做功,使臀部内能增加、温度升高。以上都是通过做功来改变物体内能的。烧水时水吸收热量,温度升高,这是通过热传递来改变物体内能的．
答案 C
例4 改变内能有不同的方式,如图4甲是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速压下活塞时,可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过方式使玻璃筒内的空气增加,温度升高,达到棉花的燃点,使棉花燃烧。如图7乙是通过方式把试管里的水加热至沸腾。
图4
解析图甲中,迅速压下活塞,对筒内空气做功,筒内空气内能增加,温度升高,达到棉花的燃点,棉花燃烧。图乙中,酒精燃烧释放出热量,热量被水吸收,水的内能增加,这是通过热传递改变水的内能的。
答案做功内能热传递