13.1 物体的内能 学案（含答案） 2023-2024学年物理沪科版九年级全一册

第1节 物体的内能
素养目标
知道内能的概念,记住内能和温度的关系,说出热传导的三种方式的实例。
◎重点:能识别物理内能改变的途径,知道内能的影响因素,能区分温度、热量和内能。
【预习导学】
吹气球同学们都玩过,不知同学们注意过没有,就是当我们将吹打的气球放气之后,气球内壁总是湿湿的沾满了小水珠。有哪位同学思考过其中的道理吗 你的解释是否正确呢 通过今天的学习会对这一问题的解释有很大的帮助哦!
知识点1物体的内能
1.定义:物体内所有分子无规则运动的 以及 的总和叫作物体的内能。内能的单位是 ,符号是 。
2.影响因素:物体的内能与其 有关。如果体积变化不大,同一物体的温度 ,其内能 ,温度 ,其内能 。
·学习小助手·
任何物体都有内能,温度为0 ℃的物体也有内能。内能除与温度有关外,还与质量、状态、体积等因素有关。
　　温度和状态相同时,质量越大,内能越大;
温度和质量相同的水和冰,水的内能更大。
机械能与内能的区别:
机械能 内能
是宏观物体的运动和相互作用产生的能量,即动能和势能的总和 是微观物体——分子的运动和分子间相互作用产生的能量,即分子的动能和分子的势能的总和
可以为0 不能为0
对点自测
1.关于内能,下列说法正确的是 ( )
A.0 ℃的物体没有内能
B.温度越高的物体内能一定越大
C.质量和温度都相同的物体,内能一定相同
D.一个物体的温度升高,则内能一定增大
【答案】知识点一
1.动能　分子势能　焦耳　J
2.温度　越高　越大　越低　越小
对点自测
1.D
知识点2改变物体内能的两种途径
1.改变物体内能的途径是 和 。
2.热传递的三种形式分别是 、 和 。
3.在热传递的过程中,高温物体 热量,温度 ,内能 ;低温物体 热量,温度 ,内能 。
4.热传递的实质是能量从 物体向 物体转移的过程,热传递传递的是 ,而不是 。
对点自测
2.下列事例中,通过热传递途径改变物体内能的是 ( )
　　 A.柴火烧水　　　　　B.压缩空气发热
　　C.冬天搓手取暖　　　　D.钻木取火
【答案】知识点二
1.做功　热传递
2.热传导　对流　热辐射
3.放出　降低　减小　吸收　升高　增大
4.高温　低温　能量　温度
对点自测
2.A
知识点3热量
1.定义:在热传递的过程中,物体间 传递的多少叫热量。热量用字母 表示。
2.单位: ,符号是 。
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热量是内能的改变量,即热传递过程中,发生变化的那一部分。在热传递过程中,内能减少的物体放出热量,内能增加的物体吸收热量。其他条件不变时,吸收(或放出)多少热量,则物体就增加(或减少)多少内能。不能说成“物体‘具有’多少热量”。
【答案】知识点三
1.内能　Q
2.焦耳　J
【合作探究】
任务驱动1请小组通过讨论谈一谈为什么物体的内能不能为0 物体的内能能否测量
1.物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能:①由于分子在永不停息地做无规则运动,所以物体的分子动能不能为0;②由于分子间存在引力和斥力,分子之间存在间隙,所以分子之间的势能不能为0。所以物体的内能不能为0。
2.我们虽然知道物体一定具有内能,但是由于分子运动及组成极其复杂,所以我们无法测量物体的内能。
任务驱动2理解内能与质量、温度和状态的关系
1.请你根据内能的定义推理内能与质量和温度的关系,并说明推理的理由。
推理一:一个物体的温度越高,内能越 。
推理的依据:温度越高,分子运动越 ,分子动能越 ,所以内能越大。
推理二:同种物体温度相同时, 。
推理的依据: 。
推理三:一个物体温度相同时,液态相比固态时,内能更大。
推理的依据: 。
【答案】任务驱动二
1.大　快　大　质量越大,内能越大　质量大的物体内分子数量多,总分子动能和总分子势能越大　物体从固态变为液态的过程需要吸收热量
任务驱动3探究改变物体内能的两种途径
如图甲所示,在一个装有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,会观察到什么现象 将一根铁丝快速反复弯折数十次,如图乙所示。用手触摸弯折处,会发现什么现象 这两个实验的现象说明了什么
图甲实验现象: ;
现象解释: 。
图乙实验现象: ;
现象解释: 。
2.观察周围身边改变内能的实例,想一想是如何改变内能的。
实例
现象 铁锅热得 发烫 打开暖风机, 房间温度升高了 棉被被晒得 热乎乎的
什么的内 能增大了
形式 热 热 热
总结 也可以改变物体的内能
【任务总结】改变物体内能的途径是 和 。
3.你还能说出生活中一些改变物体内能的实例并说出是通过哪种途径改变其内能的吗
【答案】任务驱动三
1.迅速向下压活塞,可以看到硝化棉燃烧了起来　这是因为向下压活塞时,活塞压缩玻璃筒内的空气,对筒内空气做了功;而硝化棉燃烧表明筒内空气的温度升高了,即筒内空气内能增加了。由此说明做功可以改变物体的内能　铁丝的弯折处发热　用手弯折铁丝,手对铁丝做了功;铁丝弯折处发热,表明铁丝的内能增大;再次说明做功可以改变物体的内能
2.铁锅　房内的空气　被子　传导　对流　辐射　热传递
【任务总结】
做功　热传递
3.略
任务驱动4能区分温度、内能和热量
1.判断下列说法是否正确。
①物体温度升高,它的内能一定增加 ( )
②物体吸收了热量,它的温度一定会升高 ( )
③物体温度升高,一定是吸收了热量 ( )
④物体内能增加,一定是通过外界对物体做功 ( )
⑤物体吸收了热量,它的内能增加 ( )
·学习小助手·
温度、内能、热量之间的关系记住:1.温度升高,内能增加,但不一定吸收热量,如:钻木取火、摩擦生热。2.吸收热量,内能增加,但温度不一定升高,如:晶体熔化、水沸腾。3.温度是物体的平均分子动能的宏观体现,物体的平均分子动能越大,温度越高。
2.同学们现在能对“生活中的物理”中的现象做出正确的解释吗
。
【答案】任务驱动四
1.√　×　×　×　√
2.气球放气时,气球内气体对外做功,内能减少,温度降低,气球内空气中的水蒸气液化成小水滴附着在气球的内壁,所以放气后的气球内壁总是湿湿的