10.2 第2课时 内能 课件(共57张PPT，内嵌视频)2023-2024学年度北师大版物理九年级全册

(共57张PPT)
第2课时 内能
九全 物理
北师版
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
1
2
3
4
教学环节
回忆动能和势能的定义
1.物体由于_______而具有的能叫做动能；
2.物体由于__________________________所具有的能叫做重力势能；3.物体由于______________而具有的能叫做弹性势能
回忆分子动理论的内容，并列举一个分子热运动的实例
常见的物质是由大量的______构成的；
运动
受到重力并处在一定高度时
发生弹性形变
春天闻到花香
物质内的分子在不停地_________________；
分子之间存在_____和_____
分子
做无规则运动
引力
斥力
新课引入
瓶塞会跳，说明瓶塞跳起的过程中做了功，而功又是能量转化的量度
观察与思考
那么，推动瓶塞的能量来自哪里？是什么能量转化成瓶塞的机械能呢？
F S
功
能量
装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会跳起来。
1.通过类比机械能的概念，得出内能的概念
2.知道通过热传递和做功都能改变物体的内能
3.知道热量的概念，并能辨析内能、热量与温度
4.知道不同形式能量之间的转化
难点
重点
学习目标
运动的汽车具有动能
一、什么是内能
运动着的分子也具有动能
分子动能：由于分子做无规则运动而具有的能
类比
新知学习
自由下落的苹果和地球互相吸引具有势能
互相吸引的分子具有分子势能
类比
被压缩和拉伸的弹簧具有弹性势能
互相排斥的分子具有分子势能
类比
分子势能：由于分子间相互作用力而具有的能
物体
运动——动能
相互作用力——势能
分子
运动——？
相互作用力——？
机械能
？
类比
物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能
铁水很热，冰山很冷，它们都具有内能吗？
有。因为所有物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体在任何时候都具有内能
思考
定 义
单 位
焦耳（J) 各种形式能量的单位都是焦耳。
机械能
动能
重力势能
注：内能是不同于机械能的另一种形式的能。
高度
速度
分子动能
内能
分子势能
热运动
相互作用
飞在空中的足球具有什么能呢？
思考

动能为零
重力势能为零
机械能为零
内能不为零
所有的分子都在不停地做无规则运动
静止在水平地面上的小汽车，具有什么能呢？
想一想
内能定义 微观 宏观
物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能 每个分子有质量
分子在不停的运动
分子间有相互作用的引力和斥力和分子有间隔
引导：回顾与猜想
物体的温度
物体的质量
物体的状态（体积）
内能的大小的影响因素：
物体的温度
物体的质量
物体的状态
（1）与温度有关：同一物体，温度越高，分子运动越剧烈，内能越大；反之，内能越小。
（2）与质量有关：温度一定时，物体的质量越大，分子数目越大，它具有的内能越大。
（3）与状态有关：同一物质，状态不同时，具有的内能也不同。
（温度相同时，100g 0℃的水的内能＞50g 0℃的水的内能）
（冰、水、水蒸气 ，50g、0℃的水与50g、0℃的冰内能不同）
(50g 40℃的水的内能＞50g 0℃水的内能)
分子无规则运动越剧烈
这个物体的内能增大
分子动能越大
温度越高
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
亮
谁的内能大
同一物体的
温度越高，内能越大；
温度越低，内能越小.
思考
（双选）下列说法正确的是（ ）
A.有机械能的物体必有内能
B.无机械能的物体必无内能
C.有内能的物体必有机械能
D.内能与机械能是两种不同形式的能
AD
针对训练
2.关于物体的内能,下列说法正确的是(　　)
A.物体运动的速度越大，物体内部分子无规则运动的速度就越大， 因而物体的内能就越大
B.在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少
C.炽热的铁水具有内能，冰冷的铁块不具有内能
D.温度相等的1kg水和100g水内能相同
机械运动（宏观）
分子热运动(微观)
B
一个物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增大。
用什么方法可以改变物体的内能呢？
冬天双手感觉很冷，如何让双手暖和起来？
思考
温度降低
内能
增加
低温物体
双手
高温物体
热水袋
内能
减少
温度升高
能量转移
二、物体内能的改变
1. 热传递：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低。
（1）热传递可以改变物体的内能。
（2）热传递的条件：
双手可以一直从热水袋获得能量吗？
不能
物体之间有温度差。
（3）热传递的方向：
能量从高温物体传向低温物体，
或从同一物体的高温部分传向低温部分。
同一物体一端温度高，一端温度低，会发生热传递吗？
涂抹凡士林的铜丝
粘在铜丝上的火柴棒
用酒精灯对铜丝左端加热，会发生什么现象呢？说明了什么？
火柴擦从左至右一个个掉落→铜丝上的凡士林由左至右熔化→铜丝由左至右慢慢变热
思考
（4）热传递的实质：能量的转移。
烧水时，水的温度如何升高呢？
水
吸收热量
内能增加
温度升高
热传递
（沸腾后，温度不再升高）
（能量的形式并没有发生改变）
放出
手臂
（ ）热量
内能（ ）
温度降低
热传递
（ ）
减少
冰敷
冰敷时，手臂温度为什么会降低？
电热毯
地暖
烤肉
火锅
生活中有哪些关于热传递的实例呢？
放出热量，温度降低，内能减少；
吸收热量，
温度升高，
内能增加。
传递热量
不同物体
同一物体
高温物体
低温物体
高温部分
低温部分
内能大的物体
内能小的物体
两物体温度相同时，热传递才会停止
内能相同
过程
结果
热传递
条件：存在温度差
热传递的方式
热传导：物体内部各部分的物质不发生移动，
是固体间传热的主要方式；
对流：物体内各部分物质之间会流动，对流
主要发生在气体或液体中；
热辐射：不需要介质，可以在真空中传播，
如太阳的光和热就是通过热辐射的
方式传到地球的。
锅把热得烫手
棉被被晒得暖呼呼的
暖风机开了，房间温度升高
热量
定义：在热传递过程中，物体间吸收或放出热的多少称为热量。
物理量符号：Q
国际单位：焦耳，符号为“J”
实验研究表明，1kg水温度升高1℃要吸收热量4.2×103J，温度降低1℃要放出热量4.2×103J
温馨提示
热量即传递的那一部分能量，是过程中的能量，它不属于哪个物体，不能说某 物体含有多少热量。
热量可以用来度量物体内能改变的多少，一个物体吸收(或放出)多少焦耳热量，则它的内能就增加(或减小)多少焦耳。
搓一搓手，有什么感觉？想一想这是为什么？
解释：
双手做功，
将机械能转化为内能，
双手内能增加，
温度升高。
2. 做功：
（1）做功可以改变物体的内能。
钻木取火
资 料
通过做功的方式，将机械能转化为内能。
钻木取火就是运用做功的方式改变物体内能的
你还知道哪些做功改变物体内能的例子呢？
摩擦生热
克服摩擦做功
玩滑梯下滑时，臀部发热
用砂轮打磨金属，火花四溅
流星划过天际，发光发热
通常伴随着运动
改变物体内能的两种方式：
归纳
存在温度差
热传递、做功与内能的改变规律
（1） 热传递改变内能：
①规律：在热传递过程中，高温物体放出热量，内能减小；
低温物体吸收热量，内能增大。
②实质：内能发生转移
（2） 做功改变内能：
①规律： 对物体做功，物体内能会增大；物体对外做功，内能会减小。
②实质：内能与机械能间相互转化
实验现象：火柴燃烧
结论：使温度不同的物体相互接触，低温的物体吸热，温度升高，内能增大，高温的物体放热，温度降低，内能减小可见，热传递可以改变物体的内能
实 验 1
请你尝试分析下面几个实验中物体内能发生了怎样的变化，内能的改变方式是什么，能的形式发生了那些变化？
将铁钉放在酒精灯火焰上烧至炽热状态，再将其接触火柴
实 验 2
外界对气体做功
气体的内能增加，温度升高
达到硝化棉的燃点
硝化棉燃烧
外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高
活塞的机械能
↓
气体的内能
实 验 3
沸腾前，热传递，水的内能增大，温度升高
气体的内能
↓
木塞的机械能
沸腾后，气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低
加热水温升高，内能增大
水沸腾，汽化为水蒸气
瓶内气体膨胀对外做功,木塞飞出
气体内能减小，温度降低
瓶内水蒸气液化成小水滴
瓶口出现白气
实 验 4
用软木塞塞紧塑料瓶，用打气筒向塑料瓶打气
实验现象：一段时间后，瓶内气体把软木塞顶跑，瓶内出现白雾
外界对气体做功，内能增大
高压气体膨胀对外做功,木塞飞出
气体内能减小，温度降低
瓶内水蒸气液化成小水滴
瓶口出现白气
气体的内能
↓
木塞的机械能
瓶内水蒸气推动瓶塞做功，
水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，
瓶塞跳起。
现在你能解释，推动瓶塞的能量来自哪里？是怎样进行能量转化的？
释疑
1.下列实例中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
A.用铁丝反复弯折，弯折处发热
B.用冷水冷却鸡蛋
C. 把图钉帽在课桌上来回摩擦几下后，图钉帽热得烫手
D.磨刀时刀的温度会升高
B
针对训练
2.火柴头在火柴盒上轻轻划过就能燃烧，是通过什么方式实现的？
能量是如何转换的？
火柴头也可以用火点燃，这又是用什么方式实现的？
通过做功的方式实现；将机械能转化为内能
通过热传递的方式实现
三、温度、热量、内能的区别与联系
温 度 热 量 内 能
定义 物体的冷热程度 物体在热传递过程中吸收或放出热的多少 物体中所有分子的分子动能和分子势能的总和
状态 状态量 过程量 状态量
单位 ℃ J J
表述 “降低、升高”等 “吸收、放出”等 “有，具有、增加、减少”等
要吸收热量
内能 增加
1.通常情况下，一个物体的温度升高
一定
不一定
摩擦生热
做功也可以使物体内能增大，温度升高
钻木取火
要吸收热量
2.物体的内能增加
晶体熔化
水沸腾
不一定
温度 升高
不一定
做功也可以使物体内能增大
3.物体吸收热量
不一定
温度 升高
不一定
内能 增加
晶体熔化、水沸腾
若物体吸收的热量全部对外做功，内能可能不变；
若物体一边吸收热量一边对外做功，且吸收的热量 ＜ 对外做功消耗的内能，内能减小.
若物体只吸热不做功，内能增加；
关于内能、热量和温度，下列说法中正确的是 (　　)
A.温度高的物体，含有的热量一定多
B.物体内能增加，一定吸收了热量
C.热量总是从内能大的物体传递给内能小的物体
D.物体吸收热量，温度不一定升高
D
针对训练
2.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
B.物体的温度越高，所含的热量越多
C.内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
D.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
太阳能转化为内能
太阳能转化为化学能
内能转化为机械能
四、其他形式能量之间的转化
化学能转化为内能
电能转化为机械能
机械能转化为声能
不同形式的能量之间可以相互转化
内能
光能
电能
机械能
化学能
搓手
蒸汽机
使用电池
电风扇
水力发电
电灯
光合作用
太阳灶
萤火虫发光
手机充电
温差发电
电饭煲
太阳能电池
炽热的铁水
热传递（热量：传递内能的多少）
做功
改变方法
1.外界对物体做功，内能增加
2. 物体对外界做功，内能减小
定义
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和
1.任何温度下的物体都具有内能
2.一个物体的温度越高，内能越大
特点
影响因素
质量、温度、状态（体积）
内能
课堂小结
其他形式能量之间的转化
随堂练习
1.一根锯条的温度升高了，则（　　）
A．一定是对该锯条做了功，使它的内能增加，温度升高
B．一定是对该锯条传递了热量，使它的内能增加，温度升高
C．对该锯条做功和传递热量，使它的内能增加，是不能同时存在的
D．对该锯条做功和传递热量，都可以使它的内能增加，温度升高
D
2.（2022泰州)夏天，将饮料放入冰箱冷藏室，饮料温度降低.下列说法正确的是（ ）
A.饮料将温度传递给冰箱中的空气
B.饮料放出热量后自身所含热量减少
C.饮料温度降低的过程伴随着内能的转移
D.饮料放热是因为饮料的内能比冰箱中空气的内能多
C
热传递改变物体内能，传递的是能量而不是温度
热量是过程量，不能说物体含有热量的多与少
热传递的发生条件时物体间存在温度差，而不是物体内能的多少
3.下列过程是内能转化为机械能的是（ ）
A.用砂轮磨刀
B.煤气灶烧水，水温升高
C.火箭腾空而起
D.陨石坠入大气层，成为流星
机械能→内能
化学能→内能，通过热传递使水温升高
燃料燃烧产生的高温高压气体，将火箭托起，内能→机械能
陨石与大气层摩擦，产生内能
C
4.如图所示，给烧瓶内装入少量酒精，用打气筒给瓶内打气．一段时间后瓶塞跳出，瓶口出现白雾并闻到酒精的气味．(请完成(1)～(4)题)
(1) 给瓶内打气时打气筒外壁发热，这主要是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变打气筒的内能，此时瓶内空气的温度______(选填“升高”“降低”或“不变”)，瓶内的酒精吸热______(填物态变化名称)成酒精蒸气．
(2)随着打入瓶内的空气增多，瓶内的气压不断增大，一段时间后瓶塞跳出，这是因为瓶内气体对瓶塞做功，酒精蒸气内能______(选
填“增大”或“减小”)，温度______(选填“降低”或“升高”).
(3)在瓶塞跳出的瞬间，瓶口出现白雾．该白雾是酒精蒸气
________(填物态变化名称)形成的．
(4)瓶塞跳出后会闻到酒精的气味，属于______现象．
做功
升高
汽化
减小
降低
液化
扩散
冰粒内能增大，机械能减小；
冰粒在下落过程中，克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，因而冰粒的机械能减小，内能增大.
5.请分析在以下过程中，冰粒、火箭箭体和子弹的内能是增大还是减小？ 机械能增大还是减小？
（1）云中形成的冰粒在下落中，温度渐渐升高变成了雨滴.
(2)火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高.
火箭箭体内能增大，机械能增大；
火箭在升空过程中，速度增大、高度升高，所以机械能增大，同时克服摩擦做功，箭体温度升高，内能增大，这些都是消耗了燃料的化学能转化而来的.
(3)子弹击中一块木板，温度升高.
子弹内能增大，机械能减小.
子弹击中木板后，速度减小机械能减小，温度升高说明内能增大.
科技小组的同学学习了能量转化以后，将打火机的点火器安装在了注射器的头部，做成了一只酒精枪。向注射器筒中喷入酒精，盖好活塞，启动点火器，活塞就会被打出。
活动与探究
（2）如果想再发射一次，需要做哪些动作？
（1）请你分析一下这个过程中能量发生了哪些变化？
排出废气→
吸收新鲜空气和燃料(酒精)→
推入活塞→
点火燃烧
酒精燃烧产生的内能转化为活塞的机械能