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第十三章 内能
第2节 内能
学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练
人教版-物理-九年级上册
人教版物理 九年级
学习目标
1.了解内能的概念;能简单地描述温度和内能的关系。
2.知道改变物体内能的方法;知道热量的概念及单位。
3.能举例说明一些通过做功改变物体的内能的实例。
【重点】了解内能的概念,知道温度和内能的关系。
【难点】能辨析改变内能的方法并能解释相关现象。
新课导入
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?
知识点 内能
运动着的篮球
运动着的分子
结论:运动着的分子也有动能。
分子做无规则运动而具有的能叫做分子动能。
类 比
新知探究
一
分子势能
弹簧形变时具有势能
分子间互相吸引和排斥
类 比
由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能。
结论:互相吸引或排斥的分子也具有势能。
新知探究
内能的定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
内能=分子动能+分子势能
内能的单位:焦耳(J),各种形式的能量的单位均为焦耳。
新知探究
新知探究
思考:炽热的铁水有内能,那冰冷的冰山有没有内能
一切物体,不论温度高低,都具有内能。
机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。
内能的理解
新知探究
内能的影响因素
新知探究
谁的内能大
温度越高
分子无规则运动越剧烈
分子动能越大
组成该物体所有分子动能的总和越大
物体的内能越大
同一物体的温度越高,内能越大;温度越低,内能越小。
新知探究
内能的影响因素
不同。质量大的含分子数多内能大,质量小的分子数少内能小。
说明:物体内能的大小还跟质量有关。
同一温度下,它们的内能是否相同?
一小瓶水
一大桶水
新知探究
小结
★★同种物质,相同温度,质量越 ,内能越 。
★★★物体的温度、质量、体积和状态均不同,是无法比较内能大小的。
★同一物体,温度越 ,内能越 。
高
大
大
大
新知探究
知识点 物体内能的改变
二
1.热传递改变物体的内能
把烧热的工件放到冷水中
在这个过程中,工件温度 ,内能 ,冷水温度 ,内能 。
降低
减少
升高
增加
新知探究
高温物体
低温物体
热量(Q)
内能减少
内能增加
1.热传递改变物体的内能
在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量。热量的单位也是焦耳。
注意:热量是过程量。热量不能用含有,包含表述!
新知探究
★热传递的条件
存在温度差
★★热传递的方向
从高温物体向低温物体传递
★★★热传递的实质
能量的转移
小结
新知探究
知识点 物体内能的改变
二
同学们有过这些体验吗?这是通过什么方式改变了物体的内能?
做 功
2.做功改变物体的内能
新知探究
活塞压缩空气
对空气做功
硝化棉燃烧
空气温度升高
空气内能增大
新知探究
2.做功改变物体的内能
瓶塞弹出去
白雾,发生液化
气体温度降低
气体对外做功
气体内能减小
新知探究
小结
★做功可以改变物体的内能:对物体做功,物体温度升高,内能增加;物体对外做功,物体温度降低,内能减少。
★★做功改变内能的实质:内能与其他形式的能发生了转化。
★★★做功和热传递对改变物体内能是等效的。
温度、热量、内能三者之间的区别与联系
温度 热量 内能
区 别 概念
量的性质
表述
单位
联系 物体吸热,内能会增加,温度不一定升高,如晶体熔化;物体放热,内能会减少,但物体的温度不一定降低,如晶体凝固
宏观上:表示物体的冷热程度;
微观上:反应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,其热运动的动能和分子势能的总和
状态量
过程量
状态量
用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述
用“放出”或“吸收”等表述
用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等表述
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
新知探究
归纳 总结 两个 一定
四个 不一定
1.一个物体的内能增加(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;
2.一个物体的内能增加(或减少)时,其不一定吸收(或放出)热量,如:对物体做功(或物体对外做功);
3.一个物体吸收(或放出)热量时,其温度不一定升高(或降低),如:晶体的熔化(或凝固)过程;
4.一个物体的温度升高(或降低)时,不一定是吸收(或放出)热量,如:摩擦生热(或物体对外界做功)。
2.物体的温度升高(或降低)时,其内能一定增加(或减少)。
温度、热量、内能三者之间的区别与联系
1.物体吸热(或放热)时,其内能一定增加(或减少);
新知探究
课堂小结
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
1.一切物体都具有内能
2.同一物体的温度越高,内能越大
特点
影响因素
温度、质量、体积、状态
内能
课堂训练
1.关于物体的内能,下列说法中正确的是( )
A.水有内能,冰没有内能
B.一个分子的动能和势能之和叫内能
C.静止的物体没有动能,但有内能
D.一杯水放在高处比放在低处具有的内能大
C
课堂训练
2.关于温度、热量、内能,下列说法中正确的是( )
A.物体的温度越高,含有的热量越多
B.热量不可能自发地从温度低的物体向温度高的物体传递
C.对物体做功,物体的内能一定增大
D.1kg的0℃的水和1kg的0℃的冰的内能一样大
B
课堂训练
3.下例事例中,属于用热传递的方法改变内能的是( )
A.地球外的石块,坠入地球的大气层,成为流星
B.凉鸡蛋泡在热水中温度升高
C.两手相互摩擦,手心发热
D.锯木头时,锯条变得烫手
B
课堂过关
课堂训练
4.下列实例中,通过做功来改变物体内能的是( )
A.钻木取火
B.金属勺放在热水中,金属勺的温度升高
C.太阳曝晒,地面温度升高
D.冰块放入茶水中,茶水温度降低
A
课堂训练
5.打铁师傅打制铁件时,先后要经历加温、锻打和淬火三个过程,这三个过程分别是利用什么方式来改变铁件内能的?加温 、锻打 、淬火 。
热传递
做功
热传递
6.据央视新闻消息,2020年12月17日凌晨2点左右,经过23天的太空之旅后,嫦娥五号返回器采用打水漂的方式顺利返回地球。返回器进入大气层后与大气剧烈摩擦内能 。温度升高,这是通过 方式来改变了返回器的内能。
增加
做功
课堂训练
7.如图所示,把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上,
管里放一些酒精,管口用塞子塞紧,用绳子在管外绕几圈
并迅速地来回拉动,一会看到塞子被弹起。
(1)拉动绳子克服摩擦做功,是将机械能转化为 能。
(2)请说出该实验中的塞子弹起的瞬间,还能看到管口有 现象出现。由此可以推断,瓶中的气体在这一瞬间温度会 (选填“升高”“降低”或“不变”)。这个实验说明物体对外界做功时,内能会
(选填“增大”“减小”或“不变”)。
内
白气
降低
减少