10.2 内能 课件 (共31张PPT) 2024-2025学年物理北师版九年级全一册

(共31张PPT)
第十章 机械能、内能及其转化
第2节 内能
1.初步了解物质结构的基本观点, 能用分子相互作用力的知识解释一些简单的现象。
2.知道什么是扩散现象，会解释一些简单的扩散现象。
3.知道物体的内能。知道热传递能够改变物体的内能，知道做功能够改变物体的内能，能简单描述温度和内能的关系。
学习目标
1、物体是由大量的分子组成的
分子对于苹果的大小，相当于人对于地球的大小。
新知学习
知识点一：物质结构的基本图像
刚做好的臭豆腐很快就能闻到特殊的味道，打开一瓶香水，很快就会闻到香味，这是为什么？
因为这些带有气味的分子能很快进入空气中，当它们到达人的鼻子里时，我们就能闻到这些气味。
想一想
气体扩散现象
不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。
现象：处于上方充满空气的集气瓶颜色逐渐变深，处于下方充满二氧化氮气体的集气瓶颜色逐渐变浅，最后两瓶气体颜色基本一样。
上述现象产生的原因是：
二氧化氮与空气接触后，彼此进入对方的结果
2、分子在不停息地做无规则运动
　10日后 　 20日后 30日后
液体扩散现象
最初状态
铅块
金块
金块
铅块
金块
铅块
五年后
固体扩散现象
固体的扩散
1.一切物质的分子都在不停地做无规则运动
扩散现象表明:
2.分子间有间隙
金块
铅块
气体的扩散
液体的扩散
影响扩散快慢的主要因素是什么？
热水
凉水
哪个扩散快？
实验表明:物质中分子的运动情况跟温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈。我们臣这种运动为热运动。
是什么力使得两块铅块结合在一起？
气体被压缩时都会产生“抵抗”，要是压缩液体和固体呢？
测力计的示数为什么会变大？
实验表明，分子间同时存在引力和斥力。
3、分子之间存在着相互作用力
分子之间表现为引力或斥力情况
当分子间的距离小于10-10m时，斥力起主要作用；
当分子间的距离大于10-10m时，引力起主要作用；
当分子间的距离大于10-9m时，几乎没有相互作用。
项目 物态 间距 作用力 分子运动情况 体积 形状
固态 小 很大 只能在一定位置附近振动 有一定的体积 有一定的形状
液态 较小 较大 分子可在某个位置附近振动分子群可以相互滑过 有一定的体积 没有固定形状
气态 很大 很小 每个分子几乎都能自由运动 没有固定体积 没有固定形状
知识点二：固体、液体和气体的特征
分子间既有引力又有斥力，就像被弹簧连着的小球
固态物质的分子排
列规则，就像坐在
座位上的学生。
液态物质的分子可
以移动，就像课间
教室中的学生。
气态物质的分子
几乎不受力的约
束，就像操场上
乱跑的学生。
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？
知识点三：物体的内能
运动的足球具有动能
我在动,
也有动能噢！
运动的分子呢？
构成物质的分子在不停地做热运动，同样具有动能，而分子间具有相互作用力，又使得它们具有势能。
（一）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。内能的单位是焦耳（J）。
注意：一切物体在任何情况下都有内能。
机械能与内能有什么区别？
内能：分子具有的能；与物体内分子的热运动及相互作用有关的能。
机械能：物体作为整体所具有的能；与物体机械运动有关的能。
内能是不同于机械能的另一种形式的能。
内能
机械能
定义
影响因素
研究对象
存在条件
构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
物体的温度、质量、状态、体积、物质种类
物体所具有的势能和动能的总和
物体的质量、速度、高度（或弹性形变的程度）
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物质
永远存在
物体在运动时，被举高时，发生弹性形变时具有
联系
1.具有机械能的物体同时一定具有内能，但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之间可以相互转化。
区
别
在寒冷的冬天，怎么样才能让快冻僵的手变暖和，增加其内能？
…………
（二）物体内能的改变
使手的
温度升高
3.手放口袋
4.用暖水袋
5.对着手哈气
1.用手搓
2.用力拍手
用温度更高的物体使手的温度升高
温度升高的过程，往往伴随着运动
热传递
做功
搓手时手变热了
滑下时摩擦发烫了
钻木取火
内能增加了
1.做功改变内能
现象：硝化棉燃烧
分析：向下压活塞，活塞对筒内的空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，开始燃烧，产生火光。
说明：对物体做功，内能增加。
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，为什么？
视频演示
玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸汽，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化，说明了什么？
现象：向瓶内打气，最后瓶塞跳出，同时瓶内有“白雾”产生。
分析：向瓶内打气时，压缩了瓶中空气，内能增加，温度升高。瓶内的水吸热汽化，产生水蒸气；随着不断打气，瓶内气压越来越大，瓶塞跳出。瓶内气体对瓶塞做功，内能减少，温度降低，瓶内水蒸气液化成“白雾”。
说明：物体对外做功，内能减少
视频演示
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。
思考: 做功改变内能的实质是什么
内能和机械能之间相互转化
1.对物体做功
外界消耗机械能
机械能转化为内能（物体的内能增加）
2.物体对外做功
外界获得机械能
内能转化为机械能（物体的内能减少）
2.热传递改变内能
热传递的结果
温度相同，即没有温度差
热传递的条件
不同物体或同一物体存在温度差
热传递实质： 。
能量的转移，能量的形式并未发生改变
热传递的方向
热量由高温物体转移到低温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部分
一
我们已经知道，热传递可以改变物体的内能。那么，怎样描述和量度热传递过程中物体内能改变的多少呢？
热量的定义：
物体在热传递的过程中内能改变的多少叫做热量，
热量用Q表示，单位是焦（J）
注意：
（1）热量表示内能的变化量，热量不是内能 。
（2）热量的存在不能离开热传递，只能说物体吸收或放出多少热量，
不能讲物体具有、有 、含有多少热量。
（3）物体吸收热量，内能增加；放岀热量，内能减少。
分子的动理论
1.物体是由大量分子组成的；
2.分子在做永不停息的无规则的热运动；
3.分子间存在着相互作用的引力和斥力。
固体、液体和气体的特征
物体内能：物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和。
改变内能的两种方法
热传递
做功
内能
课堂总结
1、关于内能，下列说法中正确的是 （ ）
A、温度低于0℃的物体不具有内能
B、物体具有内能，也可以同时具有机械能
C、具有机械能的物体不一定具有内能
D、内能与机械能是同一种形式的能
B
课堂练习
2、下列各现象中，物体内能增大还是减小了 指出是用哪种方法改变内能的？
①人用热水袋暖手 ________
②一杯水慢慢变凉 ________
③用锯条剧木头时，锯条发热 ________
④冬天用手搓脸，脸上感觉热 ________
热传递
做功
做功
热传递