物体内能的组成和变化的几点论文
在高中物理中热学的占比较大, 起到的作用十分关键, 但是由于知识较为抽象和复杂, 所以理解难度较高, 所以很难被我们高中生理解和记忆。尤其是关于物体内能的组成和物体内能的变化概念的区分, 作为一名高中生, 在实际学习中, 尤其是在做习题时很容易将两种概念混淆, 影响到学习成效。故此, 通过对物体内能的组成和变化情况进行分析, 希望为和我一样在学习物体内能知识的高中生提供帮助, 加深对物体内能知识的理解和记忆。
一、物体内能的组成
在物理教材中提出, 物体内能就是内部分子势能和分子热运动的动能总和, 物体内能可以将其看作是分子势能和分子热运动动能构成。
物质是大量分子构成的, 而分子是处于不断运动的过程, 分子均包含一定动能, 并且分子之间存在一定的分子力, 存在密切的联系。存在作用力, 那么就必然会有对应的势能。物体内分子种类和物体种类之间存在密切关系, 分子多少将直接影响质量, 分子热运动程度受温度影响, 可以通过公式来表示:EK=21mv2。由此可以了解到, 物体内部分子运动同温度、种类和质量存在直接联系, 物理种类和分子内部的原子所带电荷数体系系数均会对分在之间作用力大小产生影响, 所以分子势能之和会被物体的体积、质量和种类所影响, 简单来理解, 即物体内能和物体温度、质量、种类和体积等多种因素存在密切联系[1]。
上述主要是讲述关于高中教材中物体内能的简单理解, 在查询相关文献资料可以了解到, 液体和固体由于自身特性, 内部分子作用机制十分复杂, 高中阶段所掌握的知识还不足以解决此类问题, 认知较为浅显。对于固体中的晶体结构, 可以将其看作是多种晶格组成, 并且粒子是保持热运动状态的, 但是由于运动程度不明显, 所以不会对物体内部粒子排列组合。对于此种现象, 可以将其归结为晶格振动。晶格对于粒子之间的势能影响较大, 更多的是由晶体体积决定。晶体振动势能和动能总和则为晶格的振动能, 受到晶体温度和体积因素影响。故此, 对于晶体内能可以将其归结为分子势能和热运动动能综合, 受到温度和体积等多种因素影响。
二、物体内能的变化分析
通过前文了解到物体内能的影响因素和内部组成, 有助于为物体内能变化分析奠定基础。但是, 需要注意的是, 物体内能是无法准确预测的, 但是物体内能变化量是可以测量和衡量的[2]。就物体内能变化来看, 主要表现为做功和热传递两种。其中做功就是强调物体内能和其他形式的能量相互作用和转化过程, 简单理解就是物体以特定速度从斜面上滑下, 斜面的摩擦力将会影响到这个物体的滑动, 产生负功, 物体的部分动能转化为斜面和物体之间的内能。而热传递则是将物体内能转移给其他物体, 将原本高温物体降温, 为低温物体升温, 增加内能。但是, 两者之间如果没有其他物体参与其中, 那么高温物体减少的内能量和低温物体增加的内能量是相同的。
基于此, 可以了解到物体内能变化情况可以同热量传递和物体做功两种角度进行考量。做功尽管可以在一定程度上改变物体内能, 但是并非是对物体做功其内能就必然会发生变化, 自由落体运动中可以了解到, 物体下落过程中, 重力对物体做功, 重力做功全部转化为物体动能, 这样物体内能并未发生变化。物体内能的功能发生改变, 并不是一定需要外力来作用实现, 其他的电磁波、电流或是机械波均可以对物体做功, 促使物体的内能发生一定改变。这种现象可以简单的进行理解, 诸如一根通电导线, 长时间通电后导线温度升高变热, 那么之间并未存在热量传递, 也并未出现外力做功, 但是导线内能存在一定的增加, 说明电流对导线做功能[3]。同时, 不同形式的能量可以实现内能的转化, 同时在一定程度上可以相互影响和涵盖, 可以将其看作是物体本质的不同表现形式。诸如, 分子动能被其他物体内能所涵盖, 那么物体弹性势能和内能之间存在密切联系, 可以将其看作是同一性质的两种表现, 这样在分析物体内能变化时也将更为容易, 加深对知识的理解和记忆。
三、结论
总的说来, 作为高中物理中重要组成内容, 热学的占比较大, 同时也是日后我们在学习动力学以及其他相关知识的基础部分, 通过对物体内能的深入分析和学习, 对于我们每一个高中生而言都是十分必要的, 对于后续学习活动开展影响较为深远。故此, 本文通过对物体内能组成和变化分析, 从两种角度展开了探讨, 但是由于笔者自身还在学习, 所以存在一定的局限性, 有待今后改正。
摘要：热学是高中物理中重要的组成部分, 知识较为复杂, 日常学习中难度较大。在高中物理教材中, 明确提出了物体内能就是内部分子势能和分子热运动的动能总和。本文着重从物体内能组成和物体内能变化情况进行探究, 结合笔者自身的观点论述, 把握物体内能的相关概念和影响因素, 探究物体做功和内能变化存在的关系, 结合实例予以分析。
关键词：物体内能,组成,物体内能变化,热学
参考文献
[1] 王文祥.数据采集器在做功改变物体内能实验中的应用[J].中国教育技术装备, 2015, 12 (15) :112-113.
[2] 张玉静.做功改变物体内能实验的设计[J].中国教育技术装备, 2016, 21 (06) :23-24.
[3] 刘庆云.“对物体做功, 物体内能会增大”演示实验的改进[J].物理实验, 2015, 05:34.
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