13.1 物体的内能 课件 2021--2022学年沪科版物理九年级上册(共32张PPT)

(共32张PPT)
第十三章
内能与热机
第一节
物体的内能
沪科版九年级上册
1.知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。
2.知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律。
3.知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。
自古以来，人们就在不断地寻找与热有关的某种能量。
“热”是一种能量吗？它能做功吗？
一、物体的内能
空中飞行的足球具有动能
物体由于运动而具有的能叫动能
分子动能
不停地热运动的分子也具有动能
弹簧形变时具有势能
物体由于被举高或发生弹性形变具有的能叫势能
分子势能
分子间相互吸引和排斥
物体内部所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和叫做物体的内能。
单位：焦耳，简称焦，用字母J表示。
(1)用类比法理解内能：
什么物质具有
是否
看得见
能否
直观感受
是否每时每刻都有
分子总是在永不停息地运动，因此，内能应该每时每刻，不论何种状态都具有
机械能
是宏观物体具有的
看得见
能直观感受到
内能
是微观分子具有的
看不见
只能借助它表现出来的现象感知
物体的机械能不是每时每刻都有
(2)用对比法区分内能和机械能：
(3)
理解：一切物体都具有内能。
新课讲解
内能与机械能是两种不同形式的能，
内能是与分子运动相对应的能量，是物体内部分子动能与分子势能之和，是与物体内部分子数、温度、分子间距离有关的能量.
机械能是与整个物体的机械运动相对应的能量，是物体动能与势能之和，是由物体质量、整个运动状态和相对位置决定的能量.
小结：
内能的影响因素
质量
物质的状态
物质的种类
温度
(1)同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大；
(2)同一物体，温度越低，分子热运动越缓慢，内能越小。
点击画面
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物理学中把分子的这种无规则运动又叫做分子的热运动。
不同物体内能的大小与物体的质量、材料、温度以及状态等因素都有关系。
物体的质量和材料决定了物体所含的分子的数目；温度越高，分子运动得越快，分子动能越大；物质的状态决定了分子间相互作用力的大小。
新课讲解
1.
一个物体温度升高，内能增加。
（
）
2.
温度越高的物体，内能越多。
（
）
3.
20℃的水一定比80℃的水内能小。
（
）
4.
0℃的物体的内能也为0。
（
）
5.
放在地面上静止的物体，它不具有任何形式的能。（
）
6.
任何物体在任何情况下内能都不为0。
（
）
辨析：
总结：
主要考查内能的相关概念和性质。
二、改变物体内能的两种途径
因为物体的内能与温度有关。所以，可以用物体的温度变化来判断其内能是否发生了变化。
(一)做功可以改变内能。
实验：
1.在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。
2.金属筒中有少量乙醚，用绳子绕着金属筒来回摩擦，观察发生的现象。
点击画面
播放视频
1.现象：棉花燃烧起来。
原因：因为活塞压缩气体做功，使空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点。
2.现象：塞子跳起来。
原因：因为摩擦做功，使金属筒的内能增大，温度升高，金属筒内的乙醚汽化产生乙醚蒸气，体积膨胀，推动塞子跳起来。
新课讲解
注意
　　（１）外界对物体做功，物体的内能增加，温度升高；
　　（２）物体对外界做功，物体的内能减少，温度降低；
　　（３）做功改变内能的本质：内能和其它形式能之间的转化；
　　
结论：(一)做功可以改变内能。
新课讲解
（二）热传递可以改变内能
热传递：温度不同的两个物体互相接触时，内能会从温度高的物体向温度低的物体转移，这个过程叫做热传递。
高温物体
低温物体
热传递
温度降低，内能减小。
温度升高，内能增加。
新课讲解
热传递有传导、对流和辐射三种方式。
结论：热传递可以改变内能。
传导:手的温度升高，内能增大。
辐射：棉被温度升高，内能增大。
对流：房间空气温度升高，内能增大。
新课讲解
你怎样让一段50
cm的铁丝温度升高呢？
1．用火焰加热　　
2.
太阳晒
3.
用手搓　　　　
4.
用手焐
5.
在地上摩擦　　
6.
用锤子不断敲击
7.
反复弯折　　　
8.
……
将这些方法分两类，说说你分类的原则是什么？
使铁丝温度升高
1．用火烧
2．太阳晒
4．用手焐
3．用手搓
5．在地上摩擦
6．用锤敲
7．反复弯折
用温度更高的物体使铁丝温度升高
温度升高的过程，往往伴随着运动
热传递
做功
1.
对物体做功，物体的内能增大；
物体对外界做功，物体自身的内能减小。
利用做功的方式改变物体的内能，实质上是机械能和物体的内能之间的“转化”。
2.
热传递包括三种方式：热传导、对流和热辐射。
利用热传递的方式改变物体的内能，实质上是内能在高温物体和低温物体之间、同一物体的高温部
分和低温部分之间的“转移”。
关于热传递改变物体内能，说法正确的是（
）
A.
发生热传递时，温度从高温物体转移到低温物体
B.
发生热传递时，当两物体温度相同时，两物体含有的热量相同
C.
发生热传递时，内能从质量大的物体向质量小的物体转移
D.
发生热传递时，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，内能从高温物体向低温物体转移
D
【解析】发生热传递时内能由温度高的物体转移给温度低的物体，转移的是内能，而不是温度。
典例分析
例
三、热量
在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量。
1.
发生热传递的条件是必须存在温度差，热量传递的方向是热量由高温物体传到低温物体，或者由物体的高温部分传到物体的低温部分。
2.
在热传递过程中，传递的是内能，也可以说传递的是热量，而不是温度。
高温物体
低温物体
热传递
放出热量，温度降低，内能减小。
吸收热量，温度升高，内能增加。
热量通常用字母Q来表示。热量的单位是焦耳，符合是“J”。
将一高温物体与一低温物体接触达到相同温度（两物体与外界没有热量交换），则有（
?）
A.?高温物体放出的热量一定大于低温物体吸收的热量
B.?高温物体放出的热量一定等于低温物体吸收的热量
C.?高温物体降低的温度一定大于低温物体升高的温度
D.?高温物体降低的温度一定等于低温物体升高的温度
B
【解析】高温物体与低温物体接触时物体间要发生热传递，热传递的方向是从高温物体向低温物体，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，如果没有外界热量交换，高温物体放出热量等于低温物体吸收热量，最后温度保持相等，两物体温度的变化量可能不同；故答案选B。
典例分析
例
归纳：
1.热传递发生的条件是存在温度差。
2.热传递过程实质是内能转移的过程，转移的是能量而不是温度。
3.物体吸收热量，内能增大，温度不一定升高。
物体的温度升高，内能一定增大；但内能增大，温度不一定升高。
新课讲解
热传递和做功改变物体内能的区别与联系
热传递
做功
区别
联系
能量的转移
能量的转化
热传递和做功在改变物体内能中是等效的。
课堂小结
用体温计测体温，为什么要将体温计在腋下放一段时间才行？
因为需要时间使体温计的温度和腋下温度达到一致，因为温度的传递是需要时间的。将一个温度计（注意测温范围）放入一杯温水中，可以看到水银柱开始较快升高，然后就升高缓慢了，需要一定时间达到恒定不变，这时的读数才是实际温度。时间不够的话，测出的温度不是准确值。
思
考
课程练习
1.
(2021·福建省中考)小华在家学做菜，厨房里菜香四溢，这个现象说明（
）
A.
分子间存在空隙
B.
分子间存在引力
C.
分子间存在斥力
D.
分子不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】解：分子在永不停息地做无规则运动，所以小明闻到厨房里飘出饭菜的香味，是饭菜分子运动的结果，属于扩散现象，故D正确。故选：D。不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。
D
课程练习
2.(2021·河北省中考)按如图所示进行实验，当观察到热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围变成红色。对该现象的微观解释合理的是（
）
A.
温度越高，分子质量越小
B.
温度越高，分子体积越大
C.
温度越高，分子间隔越小
D.
温度越高，分子运动越快
【解析】解：分子在不断地运动，分子的运动与温度有关，温度高时，分子的运动快，温度低时，分子的运动慢，故当热水大面积变成红色时，冷水中只有品红周围的溶液变成了红色。
故选：D。
根据分子的性质进行分析，分子在不断地运动，分子的运动与温度有关．
D
课堂练习
3.
(2021·江苏省南京市中考)以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是（
）
A.
锯木头锯条发热
B.
铁丝反复弯折后发热
C.
阳光下路面发热
D.
搓手时手掌发热
【答案】C
【解析】解：A、锯木头锯条发热是通过做功改变物体内能；B、铁丝反复弯折后发热是通过做功改变物体内能；C、阳光下路面发热是通过热传递的方式改变物体内能；D、搓手时手掌发热是通过做功改变物体内能；综上分析可知，其改变内能的方式与其他三个不同的是阳光下路面发热。
C
课堂练习
4.(2021·青海省中考)下列实例，通过做功改变物体内能的是（
）
A.
晒太阳
B.
搓手取暖
C.
用电褥子取暖
D.
向双手哈气取暖
【解析】解：A、晒太阳属于热传递是改变物体内能。故A错误；
B、搓手时克服摩擦做，属于做功改变物体内能。故B正确；
C、用电褥子取暖属于热传递是改变物体内能。故C错误；
D、向双手哈气，手吸收热量，属于热传递是改变物体内能。故D错误。
故选：B。
做功与热传递是改变物体内能的两种方式，做功过程是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。
B
课堂练习
5.(2021·湖南省长沙市中考)辣椒萝卜是湖南人最喜欢的食品之一，制作辣椒萝卜首先需将新鲜的萝卜切条，然后将萝卜条放在太阳下晾晒两三天使其变成萝卜干，再拌上剁辣椒和盐，腌制8至10天即可食用。下列说法中正确的是（
）
A.
晒萝卜利用了太阳能来做功
B.
腌制好的萝卜内外都又辣又咸，说明分子在不停地做无规则运动
C.
萝卜干没有内能
D.
萝卜条变干是因为水升华了
【解析】解：A、晒萝卜时，萝卜吸收热量、内能增加、温度升高，加快水的蒸发，利用了热传递改变内能，没有利用太阳能来做功，故A错误；
B、腌制萝卜时，辣椒分子、盐分子进入到萝卜中，使萝卜变辣、变咸，说明分子在不停地做无规则运动，故B正确；
C、一切物体的分子都在不停地做无规则运动，一切物体都具有内能，萝卜干也具有内能，故C错误；
D、萝卜条变干是因为萝卜内的水蒸发汽化了，故D错误。
故选：B。
B