13.2+内能（课件）(共33张PPT) - 2023-2024学年九年级物理全一册 （人教版）

(共33张PPT)
13.2 内能
人教版九年级全一册
第十三章 内能
老师： 授课时间：
课堂导入
知识回顾
1. 什么是动能？什么是重力势能？什么叫弹性势能？
跑步的人
运动的足球
动能
发生形变的网球拍
拉弯的弓
弹性势能
重力势能
课堂导入
知识回顾
2.分子动理论的基本内容是什么？
物质是由分子构成的
分子在不停地做热运动
分子间存在引力和斥力
课堂导入
想一想
我们知道宏观物体由于运动或相互作用而具有机械能。比如飞在空中的足球，由于有高度，具有重力势能；由于飞行，还具有动能.
通过上节课的学习，我们知道热现象是大量分子做无规则热运动产生的，分子间也有相互作用力，那么分子是否也有能量？这节课我们就来学习有关问题.
运动着的分子
一、内能
1.分子具有动能与势能
（1）分子动能
结论：运动的分子也具有动能，叫作分子动能。
分子在做热运动，所以也具有动能
运动的篮球
具有动能
一、内能
（2）分子势能
①被压缩的弹簧各部分互相排斥，被拉伸的弹簧各部分互相吸引；所以具有弹性势能。
②分子间既相互吸引又相互排斥，所以分子间具有势能，叫作分子势能。
结论：分子间也具有势能，叫作分子势能。
1.分子具有动能与势能
压缩的弹簧
拉伸的弹簧
一、内能
分子在做热运动，所以也具有动能
运动的篮球
具有动能
类 比
压缩的弹簧
拉伸的弹簧
类 比
类比法：将未知事物跟已知事物进行比较，根据它们的相同或相似特征，推知未知事物也可能有某种属性
一、内能
2. 内能
（1）构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（2）内能的单位是焦（J）。
（3）飞在空中的足球，具有重力势能；足球在空中飞行，还具有动能。空中运动的足球除了整体具有机械能外，同时还具有内能。机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。
一、内能
（4）一切物体，不论温度高低，都具有内能。
炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。
北极的冰山
炽热的铁水有内能
物体的内能与哪些因素有关？
一、内能
3．内能与温度的关系
同一物体的温度越高，内能越大。反之，温度越低，内能越小.
温度升高
分子无规则运动剧烈
分子动能变大
水的内能增大
通过推理得出
亮
思考：下列物体谁的内能大？
质量200克
温度20℃的水
质量100克
温度20℃的水
温度相同、质量不同的水，内能相同吗？为什么？
对同种物质，质量越大，物体内部分子数目越多，所以分子动能和势能的总和也会越大，即内能也大。
半杯水
半杯水
一、内能
3．内能与温度的关系
一、内能
3．内能与温度的关系
内能大小与状态的有关吗？
一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时内能是否改变
物体的内能跟物体的状态（体积）有关系
0℃的冰熔化成0℃的水时，体积变小，分子间的距离变小，因为要吸收热量，所以水的内能变大。
当物质的状态发生变化时，体积发生了改变，分子间距也会发生变化，则分子间相互作用力的强弱也会变化，所以分子势能发生变化，内能也变化。
一、内能
思考：还有什么会影响内能的大小呢？
总结：内能的影响因素有
质量、温度、物态、体积、种类
物质的种类和物质的体积也会影响内能的大小
质量、温度，物态相同，物质不同
气体体积压缩变小
气体体积拉伸变大
同一物质质量、温度，物态相同，体积不同
一、内能
4.内能与机械能的区别
内能 机械能
概念
影响 因素
研究 对象
存在 条件
物体内部所有分子动能
与分子势能的总和
物体所具有的动能
和势能的总和
物体的温度、体积、
质量、状态等
物体的质量、速度、
高度（或形变程度）
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物体
永远存在
运动或在高处或
发生弹性形变
二、物体内能的改变
冬天手感觉很冷，如何让双手暖和起来？
用温度更高的物体使手的温度升高
这些方法的共同点：
二、物体内能的改变
高温物体
低温物体
传递
内能减少
内能增加
热量
温度降低
温度升高
热传递改变物体内能的实质：
能量的转移（不是温度转移，也不是传递温度）
热传递的条件：
1.有温差（注意不是内能差）2.相互接触
发生热传递时，传递能量的多少叫热量，单位是焦（J）。
热传递可以改变物体的内能
二、物体内能的改变
1. 热量
想一想：在寒冷的冬天，为什么人们喜欢抱热水袋？你从热水袋中得到了什么？
这是因为发生了热传递，热水把内能传递给人，人们获得了内能，而热水减少了内能。
（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫热量，单位是焦。
（2）发生热传递的一些实例：
对手呵气
烧水
棉被晒得暖呼
二、物体内能的改变
2. 热传递改变物体的内能
（1）发生热传递时，低温物体吸收热量，内能增加；高温物体放出热量，内能减少。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。
（2）热传递的过程：实质是内能转移的过程。内能从高温物体向低温物体转移。（注意：不是传递温度）
二、物体内能的改变
初此之外还有什么方法能让双手暖和起来？
这两种让手暖起来的方式有什么不同？
二、物体内能的改变
（2）演示实验
①如图所示，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。
棉花会燃烧起来，是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。
可见，对物体做功，物体的内能增大。
空气压缩引火仪
二、物体内能的改变
操作：当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。
原理：瓶内的水蒸气膨胀对瓶塞做功，使水蒸气的内能 ，温度 ，水蒸气液化为小水滴。
减少
降低
瓶内出现白雾
现象： 。
实验演示
气体膨胀对外界做功,内能转化为机械能,气体内能减少。
二、物体内能的改变
冬天搓手使手变暧
滑梯感觉臀部升温
(1)（外界）对物体做功，物体的内能增大，温度升高。
摩擦生热：两个物体克服摩擦对对方做功，使两个物体的内能都增加。
3. 做功改变物体的内能
二、物体内能的改变
3. 做功改变物体的内能
(2)物体对外做功，物体的内能减小，温度降低。
瓶内气体对瓶塞做功
气体温度降低
瓶内气体内能减少
水蒸气液化
研究方法：
转换法
二、物体内能的改变
项目 热传递 做功
温度差
能量的转移
伴随着运动
能量的转化
条件
本质
热传递
做功
4.做功和热传递的区别。
二、物体内能的改变
使一段铁丝温度升高的方法：
将这些方法可按_________和_________分两类。
做功
热传递
做功
热传递
做功
做功
热传递
热传递
做功
5.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
(1)用火焰加热　 　　
(7)太阳晒
(6)用手搓　　
(5)用手焐
(2)用锤子不断敲击
(3)在地上摩擦　　 　
……
(4)反复弯折
课堂小结
①物体内部所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和，叫物体的内能；单位是焦（J）。
内能
热传递和做功改变物体的内能是等效的.
②一个物体温度升高时，它的内能就增加；一个物体温度降低时，它的内能就减少。
热传递
实质——
内能的转移
内能改变的量度——
热量
做 功
实质——
内能与其它能的转化
内能改变的量度——
做功的多少
改变内能的
两种方式
内 能
课堂练习
【答案】A
课堂练习
2.下列实例中，用热传递的方式来改变物体内能的是( )A. 用热水袋暖手，手的温度升高
B. 用锯条锯木板，锯条的温度升高
C. 两手相互摩擦，手的温度升高
D. 用手反复弯折铁丝，弯折处铁丝的温度升高
【答案】A
【解析】A、热水袋的温度高，用热水袋取暖，内能由热水袋转移到手，属于用热传递的方式改变物体的内能。故A符合题意；B、锯木板时锯条发烫，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能。故B不符合题意；C、两手互相摩擦时手发热，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能。故C不符合题意；D、用手反复弯折铁丝，对铁丝做功，铁丝弯折处的温度升高，内能增加，属于做功改变物体的内能。故D不符合题意。
课堂练习
2. “济南二安”李清照号易安居士和辛弃疾字幼安，是宋代词坛“婉约派”与“豪放派”代表人物，他们写过很多脍炙人口的诗词。下列诗句中涉及的物理知识对应正确的是( )
A. “少年不识愁滋味，爱上层楼。”人在向上爬楼的过程中对自己做了功
B. “只恐双溪舴艋舟，载不动许多愁。”小船漂浮在溪流上时，船的浮力小于自身重力
C. “和羞走，倚门回首，却把青梅嗅。”我们能闻到青梅的气味是因为分子无规则运动
D. “马作的卢飞快，弓如霹雳弦惊。”奔跑的马和被拉开的弓分别具有动能和弹性势能
课堂练习
【答案】ACD
【解析】A、人在向上爬楼的过程中，要克服自身的重力，使人在竖直方向上通过了距离，因此人对自己做了功，故A正确；
B、小船漂浮在溪流上时，船所受的浮力等于自身重力，故B错误；
C、我们能闻到青梅的气味是分子无规则运动的结果，故C正确；
D、奔跑的马没有弹性形变，只具有动能；而拉开的弓只具有弹性势能，故D正确。
故选：ACD。
课堂练习
课堂练习
【答案】CD
【解析】A.从频闪图片可以看出小球越跳越低，整个过程中小球的机械能越来越小，机械能不守恒；小球在整个过程中，质量保持不变，小球在位置和在位置比较，高度相等、重力势能相等；但小球在位置时动能较小，所以在位置的机械能较小，故A错误；
因小球在弹跳的过程中克服摩擦做功，一部分机械能转化为内能，机械能逐渐减小，小球在位置的机械能小于小球在位置时的机械能；在 位置时的机械能小于在位置的机械能，故B错误，C正确；
D.小球在弹跳过程中，与空气摩擦，减少的机械能转化为内能，故D正确。
故选CD。
多谢欣赏！