10.2 内能（2） 课件 （2024 新课标）(共41张PPT)

(共41张PPT)
课题 1.2 内能（2）
北师版 九年级物理全一册
制作 高文超
教学目标
1.物理观念：
（1）了解内能的概念，知道任何一个物体都具有内能。能简单描述温度和内能的关系。
（2）知道热量的概念及单位。
（3）结合实例分析，知道热传递是改变物体内能的一种方式，是内能的转移过程。
（4）知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
2.科学思维：
会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念。
教学目标
3.科学探究：
通过演示压缩空气做功、气体膨胀做功，分析做功可以改变气体的内能。
4.科学态度与责任：
了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象。
教学目标
教学重点
内能、热量概念的建立，知道改变物体内能的两种途径。
教学难点
用类比的方法建立内能的概念。
新知导入
2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
新知导入
飞行乘组由航天员汤洪波、唐胜杰和江新林组成，汤洪波担任指令长。汤洪波参加过神舟十二号载人飞行任务，唐胜杰和江新林都是首次飞行。
新知导入
2023年12月21日21时35分，经过约7.5小时的出舱活动，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务。
新知导入
2023年12月21日21时35分，经过约7.5小时的出舱活动，航天员汤洪波、唐胜杰已安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。
新知导入
我国首位重返空间站的航天员汤洪波时隔两年再度漫步太空，航天员唐胜杰成为我国目前为止执行出舱任务年龄最小的航天员。
火箭发射过程中，其尾部炙热的火焰具有的能量属于什么能？
新知讲解
一、物体的内能
物体由于运动具有动能。
受重力的物体举高后具有重力势能。
发生弹性形变的物体具有弹性势能。
物体做机械运动具有机械能。
新知讲解
一、物体的内能
与宏观物体由于运动具有动能类似，分子由于热运动而具有的能叫作分子动能；与发生弹性形变的物体具有弹性势能类似，分子之间由于存在相互作用力而具有的能叫作分子势能。
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(inner energy) 。
新知讲解
观察与思考
如图所示，在一厚玻璃管中放一块蓬松的硝化棉，快速压下玻璃管上端的活塞时，可以看到硝化棉燃烧起来。
外界压缩空气做功，空气内能增加，温度升高
新知讲解
观察与思考
如图所示，在一个试管里装一些水，用软木塞塞紧。用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。
蒸汽膨胀推动活塞做功，蒸汽内能减少
新知讲解
观察与思考
如图所示，在金属容器中滴入数滴汽油，形成汽油蒸气和空气的混合气体。用橡皮塞塞住容器口后，利用电火花点火，可以看到橡皮塞被顶跑。
燃气膨胀推动活塞做功，蒸汽内能减少
新知讲解
根据这些现象，分析物体的内能发生了怎样的变化，内能改变的方式都是什么，能的形式发生了哪些变化。
硝化棉能够燃烧，表明管内空气温度已升高到硝化棉的燃点。管内空气温度升高，表明管内空气分子的运动变得激烈了，气体的内能增加了。管内空气的内能增加，是因为压下活塞时，外界对它做了功，活塞的机械能转化为气体的内能。
二、改变物体的内能的方式
新知讲解
二、改变物体的内能的方式
生活经验告诉我们，两个温度不同的物体互相接触时，温度低的物体要升温。这时，我们说低温物体从高温物体吸热，高温物体向低温物体放热。物体吸收或放出热的多少， 叫作热量(heat) 。
新知讲解
二、改变物体的内能的方式
高温的火放出热量 低温的脚吸收热量
热传递
能量
低温的脚
高温的火
新知讲解
高温的火放出热量 低温的水吸收热量
热传递
能量
低温的水
高温的火
二、改变物体的内能的方式
新知讲解
在如图所示的实验中，点燃的酒精灯把热量传给了水，使水的温度升高，水的内能增加。随着水的温度不断升高，水的内能不断增加。当水沸腾后，液态的水变成水蒸气，蒸汽的分子运动更加激烈，分子间距离增大，从而体积膨胀，把软木塞顶跑。在这一过程中，先是酒精灯的火焰把热量传给试管中的水，水的内能增加，直至汽化为水蒸气；然后是水蒸气对软木塞做功，把它的内能转化为软木塞的机械能。
二、改变物体的内能的方式
新知讲解
酒精燃烧释放热量，传给了水，水的内能增加。水沸腾后，液态的水变成水蒸气，蒸汽体积膨胀，把软木塞顶跑。在这一过程中，先是酒精灯的火焰把热量传给试管中的水，水的内能增加，直至汽化为水蒸气；然后是水蒸气对软木塞做功，把它的内能转化为软木塞的机械能。
二、改变物体的内能的方式
新知讲解
在如图所示的实验中，电火花点火，使容器中的汽油蒸气和空气的混合气体发生化学反应，化学反应释放出的热量使反应物内能迅速增加，成为高温高压气体，气体膨胀把橡皮塞顶跑。在这一过程中，先是化学反应热(即化学能)变为高温高压气体的内能，然后是气体对橡皮塞做功，把它的内能转化为橡皮塞的机械能。
二、改变物体的内能的方式
新知讲解
电火花点火，容器中的汽油蒸气燃烧释放出的热量，产生高温高压气体，气体膨胀把橡皮塞顶跑。在这一过程中，先是化学反应热(即化学能)变为高温高压气体的内能，然后是气体对橡皮塞做功，把它的内能转化为橡皮塞的机械能。
二、改变物体的内能的方式
新知讲解
二、改变物体的内能的方式
通过对上述实验的观察与思考，我们可以得出如下结论。
1.做功和热传递是改变物体内能的两种方式：外界对物体做功，或者物体从外界吸收热量，物体的内能增加。反之，物体的内能将减少。
热传递
做功
物体
外界
物体内能增加
新知讲解
二、改变物体的内能的方式
热传递
做功
物体
外界
物体内能增加
新知讲解
二、改变物体的内能的方式
热传递
做功
物体
外界
物体内能增加
新知讲解
二、改变物体的内能的方式
通过对上述实验的观察与思考，我们可以得出如下结论。
1.做功和热传递是改变物体内能的两种方式：外界对物体做功，或者物体从外界吸收热量，物体的内能增加。反之，物体的内能将减少。
热传递
做功
物体
外界
物体内能减少
新知讲解
二、改变物体的内能的方式
热传递
做功
物体
外界
物体内能减少
新知讲解
二、改变物体的内能的方式
热传递
做功
物体
外界
物体内能减少
新知讲解
二、改变物体的内能的方式
通过对上述实验的观察与思考，我们可以得出如下结论。
1.做功和热传递是改变物体内能的两种方式：外界对物体做功，或者物体从外界吸收热量，物体的内能增加。反之，物体的内能将减少。
2.不同形式的能量(如内能和机械能、化学能和内能)之间可以互相转化。
新知讲解
例 如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。下列说法正确的是（ ）
A.管口出现的“白气”是水蒸气
B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加
C.水被加热的过程中，其内能是通过做功的方式改变的
D.水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的
新知讲解
解析 如图所示，酒精通过燃烧将化学能转化为火焰的内能，传递给试管内的水，水吸收热量，水内能增加，温度升高，液态水汽化为水蒸气，水蒸气膨胀推动橡胶塞做功，水蒸气的内能转化为橡胶塞的动能，同时水蒸气内能减少，温度下降，水蒸气液化成小水滴“白气”。所以，“水蒸气推出橡胶塞的过程中，橡胶塞的动能是由水蒸气的内能转化来的”说法正确。答案应选“D”。
课堂练习
1.下列说法不正确的是（ ）
A.分子由于热运动而具有的能叫作分子动能
B.分子之间由于存在相互作用力而具有的能叫作分子势能
C. 物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能
D. 静止的物体的内能为零
D
课堂练习
2.下列生活情景中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
A．用热水袋取暖
B．从滑梯上滑下，臀部发热
C．钻木取火
D．用打气筒给自行车胎打气，气筒壁发热
A
课堂练习
3.下列生活实例中，通过做功改变物体内能的是( )。
A.冬天人们常用双手互相摩擦取暖
B.把冰块放在鲜榨的果汁里，喝果汁时感觉很凉快
C.利用太阳能热水器“烧水”
D.摩托车发动机发动一段时间后，排气管热得发烫
A
课堂练习
4.关于物体的内能，下列说法正确的是( )。
A.物体运动得越快，内能越大
B.物体被举得越高，内能越大
C.物体的温度升高，内能变大
D.南极的冰山温度很低，没有内能
C
课堂练习
5.下列情景属于做功改变物体内能的是（ ）
A.冰棒在口中熔化
B.冬天晒太阳暖和
C.反复弯折铁丝，铁丝发热
D.手腕轻度扭伤用冰袋冷敷
C
课堂总结
1.物体的内能：物体内所有分子动能和分子势能的总和，叫物体的内能。内能、热量、功的单位都是焦耳（J）。
2.改变内能的方式：做功和热传递。
不同形式的能量（如内能和机械能、化学能和内能）之间可以互相转化。
在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少叫做热量。
高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。
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。
板书设计
1.物体的内能：物体内所有分子动能和分子势能的总和，叫物体的内能。内能、热量、功的单位都是焦耳（J）。
2.改变内能的方式：做功和热传递。
不同形式的能量（如内能和机械能、化学能和内能）之间可以互相转化。
在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少叫做热量。
高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。
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。
作业布置
1.课堂作业P13.T2
2.家庭作业P13.T3、T4。
P13-14阅读材料 地源热泵
谢谢
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