北师大版物理九年级上册 第10章第二节 内能 复习课件 (共64张PPT)

(共64张PPT)
第十章 机械能、内能及其转化
第二节 内能
学习目标
1.了解物质结构的基本图像，即分子动理论的基本观点，能用分子动理论的知识解释一些简单现象.
2.知道什么是扩散现象，会解释一些简单的扩散现象.
3.知道固体、液体、气体的宏观特征和微观分子的运动情况.
4.了解物体的内能，知道热传递和做功都能改变物体的内能，能简单描述温度和内能的关系.
知识点1 物质结构的基本图像 重点
1.物质是由大量分子组成的
（1）常见的物质是由极其微小的粒子——分子或原子组成的
常见的物质是由许许多多肉眼看不见的分子或原子组成的.无论是生命体还是非生命体，无论体积大或小，都是由分子或原子组成的.


典例1 下列说法正确的是( )
D
A.空气中细小的灰尘就是分子
B.大雾天，我们看到空气中有许多极小的小水珠，它们就是一个个水分子
C.将一块铁磨成极细的铁粉，铁粉就是铁分子
D.由于分子非常小，人们无法用肉眼直接进行观察
[解析] 细微的物体不是分子，是由大量分子构成的宏观物体.分子很小，人们用肉眼和光学显微镜都观察不到，只能用电子显微镜对它们进行观察和研究.
2.分子在永不停息地做无规则运动
（1）现象探究：分子是静止的还是运动的
实验
操作和现象 上面瓶中装有空气，下面瓶中装有红棕色二氧化氮气体.抽去中间的玻璃片，空气与二氧化氮逐渐混合均匀 将蓝色的浓硫酸铜溶液缓慢注入透明玻璃筒内水的底部.几周之后，两种液体混合均匀了 把铅板与金板压在一起.五年之后，金板上渗入一些铅，铅板上渗入一些金
现象分析 相互接触的空气和二氧化氮气体彼此进入对方 相互接触的浓硫酸铜溶液与水彼此进入对方 相互接触的铅板与金板彼此进入对方
探究归纳 一切物质（气体、液体、固体）的分子都在永不停息地做无规则运动
注意 在条件相同时，气体分子运动最快，液体分子运动较快，固体分子运动最慢.
（2）扩散现象
①定义：两种不同的物质可以自发地彼此进入对方，这种现象称为扩散现象.
②气体、液体、固体均能发生扩散现象.
③扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，分子间存在空隙.
特别提醒
理解扩散应注意三方面
相互接触 不同的物质必须相互接触才会发生扩散现象.如果物质之间彼此不接触，是不可能发生扩散现象的
彼此进入 扩散不是单一的一种物质的分子进入到另一种物质中，而是同时彼此进入对方的现象
微观本质 从宏观上讲，扩散是不同物质互相接触时彼此进入对方的现象；从微观角度来看，扩散其实是不同物质的分子做无规则运动时进入到对方分子间空隙的结果
（3）分子运动快慢与温度的关系
①实验探究：分子运动快慢与温度的关系
实验现象
取两个相同的烧杯，分别装入质量相等的适量冷水和热水，同时向两杯水中各滴入一些红墨水.发现热水变红快，冷水变红慢
现象分析 红墨水在热水和冷水中扩散的快慢不同，说明组成物质的分子运动的剧烈程度不同，温度越高，分子运动越剧烈
探究归纳 分子运动的快慢与温度有关，温度越高，物质扩散得越快，分子的运动越剧烈
②热运动：组成物质的分子处于永不停息的无规则运动之中.温度越高，分子的运动越剧烈.我们称这种运动为热运动.

辨析比较
分子热运动与机械运动的比较
分子热运动 机械运动
研究对象 分子 宏观物体
运动规律 单个分子的运动,无规律可循 有规律可循
可见度 用肉眼观察不到 可用肉眼直接观察
影响运动快慢的因素 温度、状态 质量、力和作用时间
典例2 &1& “花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游的《村居书喜》中的两句诗，对于前一句，从物理学的角度解释：我们能闻到花朵分泌的芳香味，属于______现象，此现象表明：___________________________ .如果周边的气温______（选填“升高”或“降低”），花香更浓烈.
扩散
分子永不停息地做无规则运动
升高
[解析] 从物理学的角度解释，我们能闻到花朵分泌的芳香味，属于扩散现象，此现象表明分子永不停息地做无规则运动；如果周边的气温升高，花香分子运动更剧烈，花香更浓烈.
3.分子之间存在着相互作用力
（1）现象探究：分子间的相互作用力
现象 现象分析 探究归纳
将两根铅柱的端面削平，将削平的端面相对，用力压紧，两根铅柱就会连接在一起，甚至下面吊一个重物都不能将它们分开 分子之间存在着引力，分子间的引力使铅柱结合在一起，分子间的引力也使得固体和液体的分子不会散开 组成物质的分子间存在着相互作用的引力和斥力
现象 现象分析 探究归纳
用力挤压桌面，桌面没有明显的形变发生 虽然分子之间有空隙，但要压缩固体和液体却很困难，这是因为物体的分子之间存在着斥力 组成物质的分子间存在着相互作用的引力和斥力
用注射器吸入一定量的水，并用手指堵紧出口，用力压活塞，注射器筒中水的体积没有明显变化
续表
特别提醒
1.分子间的引力和斥力同时存在，斥力使分子彼此分离，使分子间有空隙；引力使分子凝聚，使分子在某区域内维持平衡状态.
2.不同物质分子间的引力大小不一样，例如相同粗细的一根稻草和一根钢丝绳，稻草更容易被拉断，这是因为钢丝绳中分子之间的引力远大于稻草中分子之间的引力.
3.不同物质分子间的斥力大小不一样，所以有的物体容易被压缩，有的物体很难被压缩.
（2）类比法理解分子之间的相互作用力
分子间的距离关系 类比分析 分子间的作用力
相当于弹簧的自然伸长状态 引力等于斥力，分子间作用力的合力为零
分子间的距离小于平衡距离 相当于压缩弹簧 引力小于斥力，分子之间的作用力表现为斥力
分子间的距离关系 类比分析 分子间的作用力
分子间的距离大于平衡距离 相当于拉伸弹簧 引力大于斥力，分子之间的作用力表现为引力
分子间的距离大于10倍平衡距离 相当于弹簧被拉断 _ 分子之间的作用力十分微弱，可以忽略
续表
特别提醒
1.分子间距离小于平衡距离时，随着分子间距离的减小，引力与斥力都增大，但斥力增大得更快，引力小于斥力，表现为斥力.
2.分子间距离大于平衡距离时，随着分子间距离的增大，引力与斥力都减小，但斥力减小得更快，引力大于斥力，表现为引力.
4.物质结构的基本图像
典例3 &2& 春暖花开，小红来到风景区游玩.刚进风景区就看到一片荷塘，荷叶上的露珠可以保持近似球形而不是摊成水膜，表明水分子之间存在相互作用的______.固体、液体很难被压缩说明分子间存在着______ .（均选填“引力”或“斥力”）
引力
斥力
[解析] 荷叶上的露珠可以保持近似球形而不是摊成水膜，表明分子之间存在引力.固体、液体很难被压缩，这是因为分子间存在着斥力.
知识点2 固体、液体和气体的特征
物态 微观特性 分子运动情况 宏观特性
分子间距离 分子间作用力
固态 小 很大 只能在平衡位置附近做无规则运动 有固定形状 有固定体积 无流动性
液态 较大 较大 只能在一定限度内运动 无固定形状 有固定体积 有流动性
气态 很大 极小 分子离得较远，能自由地沿各个方向运动 无固定形状 无固定体积 有流动性
注意 由于分子运动的快慢与温度有关，因此温度升高时，分子运动变得剧烈，分子之间的距离变大，这也是热胀冷缩的原理.
典例4 某老师在引导学生理解固体、液体和气体的微观结构时，带领学生做游戏，用人群的分布类比物体的结构.如图甲、乙、丙所示的情境分别对应 ( )
D
A.固态、液态、气态
B.气态、固态、液态
C.液态、气态、固态
D.固态、气态、液态
[解析] 由分子运动情况可知，图甲所示的情境与固态分子排列方式类似，图乙所示的情境与气态分子排列方式类似，图丙所示的情境与液态分子排列方式类似.
知识点3 物体的内能 难点
1.内能
（1）分子动能和分子势能
分子动能 构成物体的所有分子做无规则运动所具有的能量称为分子动能.温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大
分子势能 分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以，分子也具有势能，这种势能称为分子势能


（4）影响物体内能大小的因素
特别提醒
物体内能改变的宏观表现
（1）温度变化：一个物体在状态不变时，温度越高，它的内能越大；温度越低，它的内能越小.
（2）物态变化：当物态改变时，尽管温度不变，物体的内能也会改变.如晶体在熔化时内能增加；晶体在凝固时内能减少.
辨析比较
内能与机械能的区别和联系
内能 机械能
区别 概念 构成物体的所有分子的分子动能与分子势能的总和 整个物体所具有的动能和势能的总和
影响因素 物体的温度、质量、状态、种类 物体的质量、速度、高度或弹性形变的程度
研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体
存在条件 任何物体、任何情况下都具有内能 物体只有运动、被举高或发生弹性形变时才具有机械能
内能 机械能
联系 （1）一切物体都有内能，但不一定具有机械能； （2）物体的内能和机械能之间可以相互转化
续表
典例5 关于内能，下列说法正确的是( )
C


2.物体内能的改变
（1）现象探究：热传递改变物体的内能
现象
现象分析 热水袋的温度降低，内能减少；人的温度升高，内能增加，热量从热水袋传递给人 工件的温度降低，内能减少；冷水的温度升高，内能增加，热量从工件传递给水 火的温度远远高于水的温度，所以水的温度升高，内能增加，热量从火传递给水和铝壶
探究归纳 两个温度不同的物体互相接触时，低温物体的温度会升高，内能增加，高温物体的温度会降低，内能减少，这个过程叫作热传递.可见，热传递可以改变物体的内能
教材深挖
对热传递的理解
（1）条件:不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差
（2）方向:由高温物体转移到低温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部分.
（3）微观本质:
（4）结果：温度相同，即没有温度差.
（5）实质：能量的转移，能的形式并未发生改变.
（2）实验探究：做功改变物体的内能
做功的两种情况 外界对物体做功 物体对外界做功
探究过程与现象
做功的两种情况 外界对物体做功 物体对外界做功
分析与论证 迅速下压活塞，活塞对筒内的空气做功，使筒内空气的内能增加，温度升高.当温度升高到硝化棉的着火点时，硝化棉开始燃烧 向瓶内打气时，瓶内的气压越来越大，直至冲开瓶塞，此时瓶内的空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化，形成“白雾”
探究归纳 做功可以改变物体的内能.外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少
续表
注意 并不是任何情况下对物体做功都能改变物体的内能，如用手托起物理课本，课本的机械能增加了，但是内能没有增加.
（3）热传递和做功改变内能的区别与联系
热传递 做功
区别 实质 能量的转移过程 能量的转化过程，即其他形式的能与内能之间的相互转化过程
条件 温度不同的物体或同一物体的不同部分之间存在温度差 外界对物体做功，物体的内能增加 物体对外界做功，物体的内能减少
方式（方法） 传导、对流、辐射 压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等 体积膨胀等
热传递 做功
区别 举例 生活中的烧、烤、烙、炒等；生产中的“淬火”等 打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折细铁丝等 装着开水的暖水瓶内的气体将瓶盖顶起来
联系 （1）做功和热传递在改变物体的内能上是等效的； （2）某物体的内能发生改变，可能是通过热传递改变的，也可能是通过做功改变的，或两者都有，若不知道具体的过程，则无法确定内能的改变方式
续表
典例6 汽车紧急刹车时，轮胎温度急剧升高，内能增大.图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是( )
A.钻木取火
B.金属勺放在热汤中
C.食品放入冰箱内
D.物体放在取暖器旁
[解析] 汽车紧急刹车时，轮胎与地面间存在较大的摩擦.轮胎克服摩擦做功，温度急剧升高，内能增大，这是通过做功的方式改变轮胎内能的.
典例6 汽车紧急刹车时，轮胎温度急剧升高，内能增大.图中四个事例中改变物体内能的方式与之相同的是( )
A
A.钻木取火
B.金属勺放在热汤中
C.食品放入冰箱内
D.物体放在取暖器旁


④温度、热量、内能三者之间的区别与联系
温度 热量 内能
区别 定义 宏观上：表示物体的冷热程度； 微观上：反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度 在热传递过程中,吸收或放出热的多少，在数值上等于内能转移的数量 构成物体的所有分子的分子动能与分子势能的总和
存在形式 一切物体在任何情况下都具有温度，它是大量分子无规则运动的集中体现 只有在物体的温度或状态发生变化时，即在热传递过程中才有意义 一切物体在任何情况下都具有内能
温度 热量 内能
区别 表述 用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述 用“放出”“吸收”“传递”等表述 用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等表述
单位 焦耳（J） 焦耳（J）
联系
一个一定 物体的温度升高（或降低）时，其内能一定增加（或减少）
续表
温度 热量 内能
联系 四个不一定 （1）物体的内能增加（或减少）时，其温度不一定升高（或降低），如晶体的熔化（或凝固）过程. （2）物体的内能增加（或减少）时，不一定是因为吸热（或放热），也可能是外界对物体做功（或物体对外界做功）. （3）物体吸热（或放热）时，其温度不一定升高（或降低），如晶体的熔化（或凝固）过程. （4）物体温度升高（或降低）时，不一定是因为吸热（或放热），也可能是因为做功，如摩擦生热
续表
典例7 下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A
A.热量总是从高温物体传给低温物体
B.物体从外界吸收了热量，温度一定升高
C.物体的温度越高，具有的热量越多
D.物体的内能增加，则一定是从外界吸收了热量

本节知识归纳
题型1 分子热运动
角度1 识别分子热运动 ★★
典例8 &3& 下列诗词加点部分，能说明分子不停地做无规则运动的是( )
A
A.水晶帘动微风起，满架蔷薇一院香 B.三月江城柳絮飞，五年游客送人归
C.千里黄云白日曛，北风吹雁雪纷纷 D.惊飞远映碧山去，一树梨花落晚风
[解析] 满架蔷薇一院香，意思是蔷薇的香味飘得满院都是，是扩散现象，能说明分子在不停地做无规则运动，故A正确.柳絮、雪花、梨花是宏观物体，柳絮纷飞、雪花飘飘、梨花飘落是物体的机械运动，不是分子运动，故B、C、D错误.
解题通法
注意两点，轻松识别分子热运动
（1）分子热运动是分子的运动，所以如果研究对象是宏观物体，则它的运动一定不是分子热运动.
（2）分子热运动是自发的，不受外界影响的，而物体的机械运动则会受到外力的影响.
角度2 生活中的扩散现象 （易错） ★★
典例9 关于扩散现象，下列说法错误的是( )
D
A.向酒精灯内添加酒精时会闻到酒精味儿，这是扩散现象
B.夏天路过垃圾箱时，气味更加刺鼻
C.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
D.病毒通过飞沫传播是扩散现象
[解析] 病毒属于微生物，它通过飞沫传播是微生物所做的机械运动，不是扩散现象.
题型2 利用分子间的作用力解释现象 （易错） ★★★
典例10 将两个表面光滑的铅柱相互紧压，发现两者粘在一起，由此得出结论：分子间存在引力.小华认为此实验不能排除大气压把两个铅柱压在一起这一因素.于是小明先后做了四个实验（如图所示）：①挂一个钩码，
A.只有①② B.只有①②③ C.只有③④ D.只有④
铅柱不分离；②挂两个钩码，铅柱不分离；③铅柱略错开，铅柱不分离；④置于真空罩内，铅柱不分离.其中能帮助小华释疑的是( )
[解析] ①②中分别挂一个、两个钩码，改变的是对铅柱的拉力大小，可以探究两铅柱之间的引力大小，故①②错误；③中铅柱略错开，改变了铅柱之间的接触面积，可以探究引力的大小与接触面积之间的关系，故③错误；④中将两个粘在一起的铅柱置于真空罩内，铅柱不分开，可以表明不是大气压使两铅柱粘在一起的，故④正确.
方法点拨
小华实验的目的是“排除大气压的影响”，要达到这一目的,就要排除大气压的干扰，最直接的办法是和大气隔离，另外还可通过计算排除大气压这一因素.
题型2 利用分子间的作用力解释现象 （易错） ★★★
典例10 将两个表面光滑的铅柱相互紧压，发现两者粘在一起，由此得出结论：分子间存在引力.小华认为此实验不能排除大气压把两个铅柱压在一起这一因素.于是小明先后做了四个实验（如图所示）：①挂一个钩码，
A.只有①② B.只有①②③ C.只有③④ D.只有④
铅柱不分离；②挂两个钩码，铅柱不分离；③铅柱略错开，铅柱不分离；④置于真空罩内，铅柱不分离.其中能帮助小华释疑的是( )
D
题型3 内能及其影响因素 （易错） ★★★
典例11 （教材第13页“作业”第3题改编）下列关于内能的说法正确的是 ( )
C


易错警示
不只是“炙热”的物体才有内能
（1）任何物体在任何情况下都有内能，不只是“炙热”的物体才有内能.
（2）影响物体内能大小的因素有温度、质量、状态、物质的种类，仅根据其中某一因素无法判断内能的大小.
题型4 判断改变物体内能的两种方式 ★★★
典例12 下面各种情况中，属于做功改变物体内能的是________，属于热传递改变物体内能的是______.（填序号）
A.擦火柴点火 B.暖水袋使身体变暖
C.用凸透镜在阳光下点火 D.磨刀时刀发热
E.用电钻打孔时钻头发烫 F.砂轮切割金属时火花飞溅
G.用太阳灶做饭 H.晚上看到的流星雨
[解析] 擦火柴点火、磨刀时刀发热、用电钻打孔时钻头发烫、砂轮切割金属时火花飞溅、晚上看到的流星雨都是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体的内能.暖水袋使身体变暖是热水放出热量，身体吸收热量，是通过热传递改变物体的内能；用凸透镜在阳光下点火和用太阳灶做饭是会聚太阳光的热量，同时将热量传递给可燃物或食物，属于热传递改变物体的内能.
题型4 判断改变物体内能的两种方式 ★★★
典例12 下面各种情况中，属于做功改变物体内能的是________，属于热传递改变物体内能的是______.（填序号）
ADEFH
BCG
A.擦火柴点火 B.暖水袋使身体变暖
C.用凸透镜在阳光下点火 D.磨刀时刀发热
E.用电钻打孔时钻头发烫 F.砂轮切割金属时火花飞溅
G.用太阳灶做饭 H.晚上看到的流星雨
解题通法
判断改变物体内能方式的方法
抓住关键词 用“加热”“遇冷”等词语来描述的，一般是通过热传递来改变物体内能
用“压缩”“摩擦”“锻打”“弯折”等词语来描述的，一般是通过做功来改变物体内能
判断能量形式是否发生变化 若发生了内能与其他形式的能量的转化，则是通过做功改变物体内能
若只发生了能量的转移，则是通过热传递改变物体的内能
题型5 内能、热量、温度的区别和联系 （易错） ★★★
典例13 （淄博中考）关于温度、热量、内能，说法正确的是( )
A
A.物体吸收热量，温度不一定升高，内能一定增加
B.物体吸收热量，内能不一定增加，温度一定升高
C.物体的温度升高，一定是外界对它做了功
D.物体的内能增加，其温度一定升高

易错警示
（1）任何物体都有内能且做功和热传递都可以改变物体的内能.
（2）同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，物体的内能越大.
谢谢大家！