人教版 初中物理 九年级全册 第十三章 内能 13.2内能（36页ppt）

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第2节内能
第十三章 内能
学
习
目
标
导入新课
装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里？
内能
我们知道，运动的物体具有动能。
分子在不停的做无规则运动，是否也具有动能？
构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越 ，它们的动能也就越 。
类比
运动着的足球具有动能
运动着的分子也具有动能
大
大
分子由于运动而具有的能叫分子动能。
内能
所以相互吸引或排斥的分子也具有势能，这种势能叫做分子势能。
弹簧形变时具有弹性势能
类比
分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力
拉伸或压缩
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 （internal energy）。内能的单位是 （ ），各种形式能量的单位都是焦耳。
内能
内能
焦耳
J
内能是一个宏观量，是指物体的内能，而不是个别分子或少数分子的能量。
内能具有不可测量性，即不能准确的知道一个物体内能的具体数值。
内能
温度反应了物体内部分子运动的剧烈程度，物体温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，物体内能也就越大。（在其他条件相同的情况下）
质量:物体所含物质的多少。在其他条件相同时，物体质量越大，分子数目越多，内能越大。
同一物体的物态和体积改变时，分子间距改变，分子间的作用力改变，分子势能改变，内能也就改变。
物质的种类不同，其分子的大小、结构、分子间的作用力不同，在其他条件相同时，内能有所不同。
物体内能改变时，温度不一定改变，例如晶体熔化凝固过程
例如：温度相同的1Kg水和1t水，1t水的内能要比1Kg水的内能大
例如：0℃的1Kg的水和冰，水的分子间距（体积）大于冰的，故水的内能大于冰的内能。
1．如图所示三杯水的内能大小，下列判断正确的是（　　）
A．a杯中的水内能最大 B．b杯中的水内能最大
C．c杯中的水内能最大 D．三杯水的内能一样大
例题1
C
解析：
对于同种物质，质量越大，温度越高，内能就越大，所以c杯内的水内能最大，故ABD错误，C正确。
故选C。
例题1
飞在空中的足球，离开地面，具有 ；足球在空中飞行，还具有 。空中运动的足球除了整体具有 外，同时还具有 。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
重力势能
动能
机械能
内能
内能是不同于机械能的另一种形式的能
内能 机械能
定义 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和 整个物体所具有的动能、重力势能和弹性势能的总和
影响因素 物体的温度、质量、体积、物态及物质的种类 物体的质量、速度、高度、弹性形变程度
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 永远存在 运动、在高处或发生弹性形变
联系 ①具有机械能的物体一定具有内能,但是具有内能的物体不一定具有机械能
②物体的内能和机械能可以相互转化 内能
内能与机械能的区别与联系
，不论 高低，都具有 。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 ，所以也具有内能。物体温度降低时内能 ，温度升高时内能 。
内能
一切物体
温度
内能
热运动
减少
增加
在任何情况下；因为分子在不停的做无规则运动，且分子间都存在引力和斥力，所以物体无论处在何种情况下都具有内能
物体内能的改变
如果把烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来，而冷水会变热，这是因为在此过程中发生了 。发生热传递时，高温物体内能 ，低温物体内能 。热传递可以改变物体的内能。
热传递
减少
增加
物体内能的改变
热传递
条件
实质
不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差。
内能由高温物体（部分）转移到低温物体（部分）
高温物体（部分）放出热量，温度降低，内能减少；低温物体（部分）吸收热量，温度升高，内能增加
热平衡（两个物体或部分没有温度差，即温度相同）
内能的转移，能量的形式没有发生改变
方向
过程
结果
注意:不是由内能大的物体（部分）转移到内能小的物体（部分）
在热传递过程中，传递能量的多少叫做 （quantity of heat），热量的单位也是焦耳。物体 热量时内能增加， 热量时内能减少。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变 。
物体内能的改变
热量
吸收
放出
越大
用符号Q表示
热量是内能转移多少的量度，是一个过程量，离开热传递讨论热量是没有意义的。
热量要用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述。只能说物体“吸收”或“放出”了多少热量，而不能说物体“具有”或“含有”多少热量。
2．关于内能，下列说法正确的是（　　）
A．0℃的冰没有内能
B．温度相同的两杯水内能不一定相同
C．热量总是从内能多的物体转移到内能少的物体
D．物体内能大小与温度无关
例题2
B
解析：
A．一切物体都有内能，0℃的冰有内能，故A错误；
B．物体的内能与物体质量、温度、体积有关，温度相同的物体内能不一定相等，故B正确；
C．发生热传递的条件是：有温度差，所以内能可自动地从高温物体转移到低温物体，若内能小的物体温度高，故热量可以从内能小的物体转移到内能大的物体，故C错误；
D．物体内能大小与温度有关，且同一物体，温度越高，内能越大，故D错误。 故选B。
例题2
冬天用热水袋取暖，人体逐渐感觉暖和，热水袋慢慢凉下来；发烧时用冷毛巾给头部降温，过一段时间后，毛巾温度升高，体温降低。这些都是热传递改变物体内能的例子。
物体内能的改变
物体内能的改变
除了热传递外，还有什么途径可以改变物体的内能？结合图13.2-4 思考、讨论
为什么冬天人们常搓手？
下滑时有什么感觉？
图13.2-4 你有过这些体验吗？这是为什么？
图13.2-4 所示的情形说明摩擦可以产生热，这部分内能是哪里来的呢？是物体克服摩擦力做功而来的。
物体内能的改变
1. 如图13.2-5 甲，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。
演示1
[实验现象1]
物体内能的改变
演示1
迅速把活塞下压，硝化棉燃烧。
[现象分析1]
活塞压缩玻璃筒内的空气，对桶内空气做功（不是对硝化棉做功），使筒内空气内能增加，温度升高，达到硝化棉（着火点较低）的着火点，使硝化棉燃烧。
不能缓慢向下压活塞，由于存在热量损失，空气的内能增加得较小，温度升得不高，达不到硝化棉的着火点，这样的话硝化棉就不能燃烧。
演示2
物体内能的改变
2. 如图13.2-5乙，烧瓶(或可乐瓶)内盛少量水。给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。
为了增加瓶内空气水蒸气含量，当瓶内空气温度降低时，能有更多的水蒸气液化成小水滴，使实验现象更加明显。
[实验现象2]
演示2
[现象分析2]
物体内能的改变
瓶塞跳起，瓶内出现白雾。
瓶内的气体膨胀，对瓶塞做功，内能减少，温度降低，瓶内空气中的水蒸气温度降低，液化成小水滴，形成白雾。
[实验结论]
物体内能的改变
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。
做功改变内能的实质：能量的转化，即内能与其他形式能量的相互转化。
3.在做功可以改变物体内能的实验中，老师演示了两个实验。
（1）实验一：如图甲所示把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩气体做功，空气的内能___________（选填“增加”或“减少”），温度___________（选填“升高”或“降低”），达到棉花着火点的缘故。这个过程中是把机械能能转化为___________能；
例题3
升高
增加
内
（2）实验二：如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开；
①通过酒精灯加热使水的温度升高，这是利用___________的方法增加了水的___________能；
②水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的温度___________，（选填“降低”“升高”或“不变”）内能___________（选填“减少”“增加”或“不变”）；
③水蒸气冲开瓶塞的过程中，___________能转化为___________能。
例题3
机械
热传递
降低
内
减少
内
解析：
（1）[1][2][3]活塞迅速向下压时，活塞压缩气体做功，空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃烧点，硝化棉就会燃烧，该现象说明了对物体做功，物体的内能增加，此过程机械能转化为内能；四冲程汽油机的压缩冲程，是机械能转化为内能的过程。
（2）[4][5]用酒精灯加热水的过程中，水从酒精灯火焰上吸收热量，水的温度升高，这是用热传递方法增加了水的内能。
[6][7][8][9]水蒸气冲开瓶塞，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的温度降低，内能减小，瓶塞机械能增大，将内能转化为机械能。
例题3
物体内能的改变
热传递 做功
实质 内能的转移过程 其他形式的能与内能之间的相互转化过程
效果 吸收热量，物体的内能增加；放出热量，物体的内能减少 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
举例 烤火、炒菜、“淬火”等 钻木取火、来回多次弯折铁丝、锻打物体等
联系 做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果相同。 对物体做功，物体的内能不一定增加；物体对外做功，物体的内能也不一定减少。例如，把一个足球举高，外力对足球做了功，足球的机械能增加，但足球的内能却没有增加。
热传递与做功的区别与联系
物体内能的改变
热传递与做功的区别与联系
4．下列事例中，用热传递的方式来改变物体内能的是（ ）
A．古人钻木取火
B．冬天双手摩擦取暖
C．一杯热水慢慢变凉
D．人从滑梯滑下臀部发热
例题4
C
解析：
A．古人钻木取火，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意；
B．冬天双手摩擦取暖，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故B不符合题意；
C．一杯热水慢慢变凉，热水放出热量，温度降低，通过热传递的方式改变物体的内能，故C符合题意；
D．人从滑梯滑下臀部发热，克服摩擦做功，属于用做功的方式改变物体的内能，故D不符合题意。 故选C。
例题4
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 在热传递的过程中，传递能量的多少 构成物体的所有分子，其热运动的动能与势能的总和
单位 ℃ J J
表述 “是、降低、升高” “吸收、放出” “有、具有、改变”
性质 状态量 过程量 状态量
联系 热传递可以改变物体的内能，使内能增加或减少，但温度不一定改变。 物体内能的改变
温度、热量与内能的区别与联系
物体内能的改变
温度、热量与内能的区别与联系
5．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．冰比水感觉更冷，因为冰的内能比水的内能少
B．物体温度升高，内能一定增加，但不一定是吸收了热量
C．青少年不宜大量食用巧克力，是因为巧克力含有的热量较多
D．冰熔化时吸热温度保持不变，内能也不变
例题5
B
解析：
A．影响内能的因素有质量、温度、种类、状态等等，不知道冰和水的质量、温度等，无法比较内能大小，故A错误；
B．物体温度升高，内能一定增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故B正确；
C．热量是过程量，不能说物体“含有”热量，故C错误；
D．冰是晶体，熔化时吸收热量，内能增大，温度不变，故D错误。
故选B。
例题5
课堂小结
13.2内能
定义
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
影响因素
改变内能的方式
热传递
做功
热量
温度、质量、物态和体积、物质种类
传递内能的多少