12.2内能 热传递 研学案（含答案）2023-2024学年苏科版物理九年级上册

《§12.2内能 热传递》研学案
【教学目标】
1.了解内能的概念，知道任何一个物体都具有内能；能简单描述温度与内能之间的关系；知道热传递是改变物体内能的一种方式，是内能的转移过程；了解热量的概念，知道热量单位；联系生活，会应用相关知识解释关于内能的一些现象.
2.亲历科学探究，体会类比法在科学探究中的应用，在活动中培养学生认真观察、勤于思考、归纳总结等良好学习习惯.
3.通过科学探究，使学生体会到物理就在身边，激发学习兴趣，促进主动学习.
【教学重难点】
1. 重点：内能概念和热传递的本质.
2. 难点：温度、内能、热量的关系理解.
【教法学法】
问题情境、实验探究、交流评价、实践应用为主线的探究式教学.
【教学器材】
两个烧杯、热水、冷水、红墨水、多媒体课件等.
【教学过程】
一、新课导入
根据教材P40页导图，提出问题: 运动的汽车具有动能，这个能量从何而来？
汽车的能量来自发动机中汽油燃烧所释放的能量.
燃料燃烧释放的能量，以及物体摩擦生热，释放的都是一种与热运动有关的能量，这种能量叫做内能.今天我们就要学习有关内能的知识……
二、新课教学
1. 内能
内能，顾名思义，是指物体内部的能量，物体内部有能量吗？物体内部的微观结构又是怎样的？物体是由什么构成的？
（1）分子动理论告诉我们：常见物质是由大量分子组成的；分子在永不停息地做无规则运动；分子间存在着相互作用的引力和斥力.
（2）类比
运动的物体具有动能——在永不停息地做无规则运动的分子与有——分子有动能；
发生形变的弹簧（相互间有引力和斥力）具有弹性势能——分子间存在着相互作用的引力和斥力——分子有势能.
（3）定义：物体内所有分子动能和分子势能的总和叫内能.
（4）活动12.4：教材P41页图12-30所示，哪杯水中的墨水扩散得快？
墨水扩散快慢与温度有什么关系？分子热运动快慢与温度有关吗？什么关系？物体的内能与温度有关吗？有什么关系？
信息快递：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动.物体的温度越高，分子的热运动越剧烈.
（5）理解：任何物体都有内能，因为分子的无规则热运动永远不会停，分子动能永不为零，所以任何物体在任何时候，都有内能，内能都不为0.
通过定义可知:所有分子表明物体的内能大小与物体的质量（分子总数量）有关；温度越高分子运动越剧烈表明物体内能的大小还与物体的温度有关；当分子间的相互用发生变化时，分子势能也会随之改变，这表明物体的内能大小还与物体的状态有关.
当物体的温度不变时，内能也可能会发生变化，例：晶体熔化和凝固时，液体沸腾时温度都保持不变，但要吸收热量（能量）；
机械能和内能是两种不同形式的能量，机械能是物体宏观外在的，物体可能没有机械能；内能是物体微观内部的，内能与分子的热运动和分子间相互作用有关，任何物体都有内能.一个物体可以只具有内能而没有机械能，也可以同时具有内能和机械能.
2. 热传递
（1）思考：观察P41图12-21，分析物体的内能是如何增加或减少的.
（a）金属汤勺放在热汤中，温度升高，内能增加.
（b）食品放入电冰箱，温度降低，内能减少.
（c）在取暖器旁的物体温度升高，内能增加.
这些都是热传递现象，根据生活经验，你能说出生活中更多热传递的实例吗？
（2）信息快递：热传递
当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递.热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温相等 .
（3）分析：
热传递产生的条件：有温度差，直到温度相同时，热传递停止.
热传递过程中能量转移方向：高温物体放热，低温物体吸热
发生热传递后，原先温度高的物体内能减少，温度低的物体内能增加
热传递实质是：内能的转移
（4）生活中还有哪些热传递的实例？
3. 热量
（1）定义：是物体在热传递过程中转移的能量，它是个过程量，用Q来表示；
（2）热量的单位：由于是表示转移了多少能量，所以与能量单位一样，是焦（J）.
（3）“物体含有多少热量”这句话是错误的：热量是热传递过程中才出现的物理量，对于一个物体，只能说：吸收热量或放出热量，绝对不能说“具有热量”.
（4）物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少；
物体温度升高，内能增加；物体温度降低，内能减少.
物体内能增加，温度却不一定升高；内能减少，温度却不一定降低.
（晶体熔化，液体沸腾时，都要吸热，内能增加，温度却保持不变）
《§12.2内能 热传递》研学案
班级： 姓名：
一、新知应用
1. 关于内能，下列说法中正确的是 （ ）
A．温度低于0℃物体不具有内能
B．物体具有内能，也可以同时具有机械能
C．具有机械能的物体不一定具有内能
D．温度相同的物体，其内能的大小也相等
2．关于热传递和热量，下列说法中正确的是 　　　（ ）
A．温度高的物体含有热量一定多
B．质量比较大的物体含有的热量比较多
C．热量是从热量多的物体传递到热量少的物体
D．热量总从高温物体传递到低温物体
3．内能是指物体内部＿＿＿＿＿＿＿做＿＿＿＿＿＿运动所具有的动能和＿＿＿＿的总和.因为物质都是由分子组成的，并且分子在永不停息地做＿＿＿＿运动，分子之间总存在相互作用的＿＿＿＿和＿＿＿＿，因此可以肯定，一切物体都具有＿＿＿＿.
4．当物体或物体的不同部分之间存在＿＿＿＿＿时，就会发生热传递.热传递时，＿＿＿＿从高温处转移到低温处，直至＿＿＿＿＿相同.物理学里，把物体在热传递过程中转移能量的多少叫＿＿＿＿＿，用符号＿＿表示，它的单位是＿＿＿＿＿.
5．将温度为20℃的铜块投入90℃的水中，则铜块与水之间 （会/不会）发生热传递，铜块的内能将 （增大/减小/不变）.
二、课后作业
1．在空中飞行的足球，它具有的能量是 （ ）
A．内能和动能 B．内能、动能和重力势能
C．重力势能和动能 D．重力势能和内能
2．关于温度、热量和热能，下列说法中正确的是 （ ）
A．0℃的冰内能为零 B．两个物体的温度相同，它们之间就不能发生热传递
C．物体的温度越高，它所含热量就越多 D．物体吸收热量，温度一定会升高
3．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是 ( )
A．物体的温度越高，所含热量越多 B．温度高的物体，内能一定大
C．0℃的冰块，内能一定为零 D．某物体的温度升高，内能增加
4．关于内能和机械能的说法正确的是 ( )
A．物体有内能，必有机械能
B．物体的内能为零时，机械能可以不为零
C．物体的机械能可以为零，内能不能为零
D．光滑水平面上加速运动的物体，由于速度增大，每个分子速度也增大了，所以分子的平均动能增大，内能和机械能都增大
5．两个物体相互接触，但它们之间没有发生热传递，则它们具有相同的 （ ）
A．形状 B．温度 C．内能 D．质量
6．关于物体内能，下列说法正确的是 （ ）
A．水有内能，冰没有内能 B．水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大
C．一杯水温度越高，它具有的内能越大 D．一杯水在高处比在低处时具有的内能大
7．下例事例中，物体内能减少的是 （ ）
A．金属汤勺放进热汤中后会变得烫手
B．放入电冰箱中的食物温度降低
C．一块0℃的冰全部熔化成0℃的水
D．“神舟”飞船返回舱进入大气层后表面升温
8．地球上南极常年平均气温是-25℃，一天，南极的小企鹅豆豆和丁丁之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中不正确的是 （ ）
A.丁丁:哎呀，这里太冷了，冰山肯定没有内能了
B.豆豆:再冷，组成冰山的分子也在做热运动呀，所以冰山也有内能
C.丁丁:如果太阳出来，冰山吸热，内能一定增加
D.豆豆:冰山的内能可能比100℃的沸水的内能大
(
图1
) 9．四只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图1所示.关于四只烧杯中水的内能的大小，下列判断正确的是 （ ）
A. a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能
B. c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能
C. a烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
D. d烧杯中水的内能大于c烧杯中水的内能
10.比较1 g、100℃的水与1 g、100℃的水蒸气，正确的说法是（ ）
A. 分子的总动能与分子总势能都相同
B. 分子的平均动能相同，分子总动能不同
C. 内能相同
D. 1 g、100℃水的内能小于1 g、100℃水蒸气的内能
11．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是 （ ）
A.温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B.物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就一定不变
C.物体的温度越高，所含热量越多
D.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体
12．微波炉是现代家庭中常用的烹饪工具.微波炉产生的微波遇到含水的食品，能够被其大量吸收，引起食品内部分子发生剧烈振动，使食品的内能 ，温度 ，达到加热食品的目的.
13．温度不同的物体相互接触时，就会发生热传递.高温物体温度降低，内能 ;低温物体温度升高，内能 .也就是说通过热传递可以改变物体的 能.
14. 平时我们所说的“热”在不同情况下的含义也不相同:这杯水太“热”了，这里的“热”指的是 ;开水放“热”降温，这里的“热”指的是 .
15.某届上海科技活动节推出了一项节能环保、可调节室温的江水源热泵技术.如图2所示是其夏天工作时的流程，当江水循环到冷凝器时，利用江水与冷凝器间存在的温度差，通过 的方式带走室内热量，从而实现降温.
(
图2
)
参考答案
三、新知应用
1．B
2．D
3．所有分子 无规则 分子势能 无规则 引力 斥力 内能
4．温度差 能量 温度 热量 Q J
5．会 增大
四、课后作业
1. B
2. B
3. D
4. C
5. B
6. C
7. B
8. A
9. D
10. D
11. D
12. 增大 升高
13. 减少 增加 内
14. 温度；热量
15. 热传递