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1.1 走进实验室
第一章 走进实验室
教科版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
第十三章 内能
学习目标
运用类比方法建立内能概念,描述温度与内能关系。
认识热传递改变物体内能的方式及本质。
理解做功改变物体内能的原理,列举实例。
区分温度、热量与内能的概念。
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?在热现象中,对物体加热或做功,物体能量会如何改变?这种能量以何种形式存在?
知识点一:内能
分子动能:运动的物体具有动能,分子不停运动,所以分子具有动能。温度越高,分子热运动速度越大,分子动能越大。
分子势能:分子间存在类似弹簧形变时的相互作用力,因此分子具有势能,即分子势能。
内能概念: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。单位:焦耳(J)。
内能的普遍性:一切物体,不论温度高低,都具有内能。炽热铁水和冰冷冰块都有内能。
影响内能大小的因素
温度:同一物体,温度越高,内能越大;温度越低,内能越小。
质量:同种物质,质量越大,物体内部分子数目越多,分子动能和势能总和越大,内能越大。
状态(体积):例如,0℃的冰熔化成 0℃的水,吸收热量,体积变小,分子间作用力变大,内能变大。
内能与机械能的区别
能量形式
内能
机械能
概念
物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和
物体所具有的动能和势能的总和
研究对象
分子热运动(微观世界)
物体的机械运动(宏观世界)
影响因素
温度、质量、物态、体积等
质量、速度、高度、弹性形变程度等
知识点二:热传递和内能的改变
热传递现象:把烧热的工件放到冷水中,工件凉下来,冷水变热;冬天用热水袋取暖等。
热传递定义:内能从温度高的物体传递到温度低的物体,或从物体的高温部分传递到低温部分的过程。
热传递改变内能:发生热传递时,高温物体放出热量,内能减少;低温物体吸收热量,内能增加。热量是热传递过程中物体内能改变多少的量度。
热传递的条件、方向与结果:条件是物体间或物体不同部分间存在温度差;方向是从高温到低温;最终结果是物体间温度相同(热平衡)。
热传递的实质与方式:实质是内能转移;方式有传导、对流、辐射。
知识点三:做功和内能的改变
生活实例:冬天搓手取暖,下滑时克服摩擦力做功使内能增加。
演示实验一:在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,棉花燃烧。说明对物体做功,物体内能增大。
演示实验二:给瓶内盛少量水的烧瓶打气,瓶塞跳出时,瓶内出现白雾。表明物体对外做功,物体内能减小。
做功改变内能的结论:外界对物体做功,物体内能增加,温度升高;物体对外界做功,物体内能减少,温度降低。
做功与热传递的比较
改变方式
实质
实例
条件
规律
联系
热传递
能量的转移
冬天对着手哈气取暖
存在温度差
能量从高温物体传递到低温物体,物体放出热量,内能减少;吸收热量,内能增加
热传递和做功都能改变物体的内能,在改变物体内能上是等效的
做功
能量的转化
冬天用力搓手取暖
/
外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减少
知识点四:温度、热量与内能
温度:表示物体冷热程度,是状态量,描述为 “物体温度高或低、是多少、降低或升高了多少”。
内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,是状态量,所有物体都有内能。
热量:热传递过程中传递内能的多少,是过程量,只能说 “物体吸收、放出” 热量。
三者关系:
物体吸收或放出热量,温度不一定变化(如晶体熔化、凝固)。
物体温度变化时,不一定要吸收或放出热量(可能是做功)。
物体温度变化时,内能一定变化;物体内能变化时,温度不一定变化。
物体吸热或放热,一定会引起内能变化;物体内能改变,不一定是吸收或放出热量(可能是做功)。
课堂总结
内能是物体内所有分子热运动动能与分子势能总和,单位是焦(J)。
影响内能大小的因素有温度、质量、状态等。
改变物体内能的方式有热传递和做功,二者在改变内能上等效。
区分温度、热量与内能的概念及相互关系。
课堂练习
关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 温度为 0℃的物体没有内能
B. 物体内能增加,一定是通过外界对物体做功
C. 正在沸腾的水吸收热量,温度不变,内能增加
D. 在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少
下列事例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A. 两手相互摩擦,手掌温度升高
B. 发烧时用冷毛巾给头部降温
C. 把蔬菜放入冰箱内,蔬菜温度降低
D. 在阳光照射下,公园里石凳温度升高
关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A. 物体的温度越高,所含热量越多
B. 温度高的物体,内能一定大
C. 0℃的冰块,内能一定为零
D. 温度相同的两物体间不会发生热传递
动手动脑学物理
云中形成的冰粒在下落中,温度渐渐升高变成了雨滴。此过程中冰粒的内能如何变化?机械能如何变化?
火箭从地面向上发射过程中,火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高。火箭箭体的内能和机械能如何变化?
生活中还有哪些通过热传递和做功改变物体内能的例子?请各举两例。
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课堂检测
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新知讲解
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变式训练
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中考考法
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小结梳理
学习目录
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复习引入
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新知讲解
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典例讲解
1.观察奇妙的物理现象
现象分类 图示 物理现象 物理知识
光现象 _________________________________ 一束阳光透过三棱 镜后,会出现七色光 带 太阳光由多
种色光混合
而成
声现象 _________________________________ 敲响的音叉靠近水 面会溅起很多水花 发声的物体
在振动
现象分类 图示 物理现象 物理知识
力现象 _________________________________ 只要这个玩具鸟面 前有水,它就会不断 点头“饮水” 杠杆平衡条
件,重心
电现象 _________________________________ 当把手放在科技馆 里的静电球上,头发 不由自主地就会呈 “怒发冲冠”的形态 同种电荷相
互排斥
现象分类 图示 物理现象 物理知识
热现象 _________________________________ 屋檐下挂冰锥 凝固
一切奇妙现象的发生都是有原因的,科学探究就是要
找出其中的原因及规律.观察是科学发现的重要环节.
2.观察和实验
(1)观察是研究问题的基础
我们要注意观察和发现自然界中、生活中以及实验中的
各种物理现象,思考它们产生的原因.
(2)实验是科学探究的重要方法
物理实验的显著特点之一,是在相同条件下,物理现象可以有
规律地重复出现.在实验时要正确操作和使用物理实验仪器.
1.实验室的重要性
实验室,不仅是科学家使用各种仪器和设备进行科
学探究的基地,也是科学家们进行合作与交流的场所.
2.各种形式的实验室
(1)卡文迪什实验室
卡文迪什实验室是近代科学史上第一个专业化的科学实
验室,它培养了许多杰出的物理学家,包括卢瑟福、汤
姆逊、布拉格父子等.
(2)国家实验室
为支持基础研究和应用基础研究,我国加强了实验室建
设,组建了一批国家实验室,成为科学与工程研究的国
家科技创新基地.
_______________________________________________ 北京正负电子对 撞机国家实验室 _____________________________________________ 兰州重离子加速 器国家实验室 _______________________________________________
国家同步辐射实
验室
(3)国家太空实验室
2022年底全面建成的中国空间站是具有独特优势的国家
太空实验室.在国家太空实验室里,可以支持开展单学科
或多学科交叉的空间科学实验.
1.一些常用的测量仪器
仪器是科学探究的重要工具.测量是物理实验的基础,
物理实验的结果要通过测量才能得到.
走进实验室,你会看到各种各样的测量仪器.
(1)测量长度
____________________________________________________________________________________________________________________________________
刻度尺
游标卡尺
千分尺
盒尺
位移传感器
(2)测量时间 _________________________________________________________ (3)测量温度
_________________________________________________________________
温度计
温度传
感器
机械秒表
电子秒表
(4)测量质量 _______________________________________________ (5)测量体积
_______________________________
托盘天平和砝码
量筒
量杯
(6)测量力 _________________________________________________________________ (7)分别测量电流、电压
_______________________________________________
弹簧测力计
力传感器
电流表
电压表
2.建立家庭实验室
家用替代品 生活小物品
___________________________________________________________________ ____________
____________________________________________________________________ 家用替代品 生活小物品
_________________________________________________________________
______________________________________________________ 知识点1 观察奇妙的物理现象
1. 下列现象不是物理现象的是( D )
A. 流星雨 B. 电闪雷鸣
C. 黄河咆哮 D. 树长高了
【点拨】
流星雨属于物理中的热现象,电闪雷鸣属于物理中的电现象、声现象,黄河咆哮与物理中的力现象、声现象有关;树长高了,是生物现象,故D符合题意。
D
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2. [开放性试题]从茫茫的星空到辽阔的大地,从高耸的雪峰
到澎湃的江河,在自然界,在你的身边,有许多有趣的物
理现象,也有许多令人赏心悦目的科技成果,请你列举有
趣的物理现象和科技成果各两例。
物理现象:(1) ;(2) 。
科技成果:(3) ;(4) 。
【点拨】
物理现象有:日食、月食、小孔成像、彩虹等;科技
成果有:轮船、潜水艇、照相机、投影仪、飞机等。
日食
彩虹
照相机
飞机
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知识点2 从卡文迪什实验室到中国空间站
3. 中国空间站是中华人民共和国建成的国家级太空实验室,
如图所示。下列说法错误的是( B )
A. 科学家有广博的知识,但也需要在实验室进行实验才能得出正确的结论
B. 航天员在“天宫课堂”中演示了一系列实验,在教室里面一样可以进行
C. 实验室是仪器和设备的基地,也是科学家合作交流的场所
D. 国家实验室是国家基础研究和应用基础研究的支柱
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【点拨】
太空中,物体处于失重状态,凡是与失重有关的实验在教室将无法进行,故B错误。
【答案】B
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知识点3 认识科学探究的工具
4. [2023·哈尔滨]仪器是科学探究的重要工具,下列物理量与
测量仪器对应不正确的是( D )
A. 温度——温度计 B. 时间——秒表
C. 长度——刻度尺 D. 质量——量筒
【点拨】
量筒是测量物体体积的仪器,质量应该用天平测量,
故D错误。
D
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5. 测量是物理实验的基本内容,对某一物理量的测量,需要
用测量仪器进行测量,下列测量仪器的选择方法正确的是
( B )
A. 任何测量仪器都可以 B. 根据需要选择
C. 规格较大的仪器 D. 精密度较高的仪器
B
【点拨】
实验时应根据需要选择合适的测量仪器,故B正确。
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6. 关于家庭实验室,下列说法错误的是( D )
A. 建立家庭实验室后我们在家里就可以像科学家那样进
行实验探究了
B. 生活中的易拉罐、气球等都可以成为家庭实验室中的
材料
C. 家庭实验室中可以配备简单的测量器材和装置
D. 家庭实验室中必须都配备专业的实验仪器,不然无法
完成实验探究
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【点拨】
我们目前所能进行的实验大都不需要使用专业的实验
仪器,只要我们准备的仪器符合我们的要求就可以,故D
错误。
【答案】D
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知识点4 像科学家一样探究
7. [2024·巴中月考]以下不属于科学探究的环节的是( C )
A. 提出问题
B. 猜想与假设
C. 进行幻想
D. 设计实验、制订方案
【点拨】
科学探究的基本环节不包括进行幻想。
C
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8. “光在什么条件下沿直线传播”是科学探究的( A )
A. 提出问题
B. 猜想与假设
C. 设计实验与制订方案
D. 进行实验与收集证据
A
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9. 将回形针一枚一枚放进装满水的杯中,就“估计能放10枚
左右”这一环节而言,属于科学探究中的( B )
A. 提出问题 B. 猜想与假设
C. 进行实验 D. 得出结论、做出解释
B
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10. [2024·鹰潭期中]青春期的女生声音变得尖细,而男生变
得低沉,就其原因,王青同学建议可以上网查询。对于
“王青同学建议可以上网查询”是科学探究环节中的
( C )
A. 提出问题 B. 猜想与假设
C. 制订方案 D. 进行实验
C
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11. [2024·邵阳期末]“天宫课堂”第四课中,航天员桂海潮
在轨演示了太空中点燃蜡烛的实验。在有重力和空气对
流的地面上燃烧蜡烛,火焰是锥形和淡黄色,那么在微
重力、弱对流的太空站燃烧蜡烛,火焰的形状近似为
( B )
A. 锥形 B. 球形 C. 长方形 D. 三角形
B
【点拨】
在微重力、弱对流的太空站燃烧蜡烛,火焰的形状近似为球形。
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12. 有人说:“由于地球自转的原因,在南北半球,马桶下
水的旋转方向不同。”小科为验证这个观点是否正确,
以下做法属于获取证据的是( D )
①相信这种说法 ②建立新的假设 ③查找资料研究
④亲自动手实验 ⑤向南半球的朋友求证
A. ①③④ B. ①③⑤
C. ②④⑤ D. ③④⑤
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【点拨】
①直接相信,不属于获取证据;②属于提出假设;③④⑤去求证,都属于获取证据。故ABC不符合题意,D符合题意。
【答案】D
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13. [2024·西安一模]由科技部、中央宣传部、中国科协主办
的2024年全国科技活动周于5月25日在全国各地展开。为
了准备科技活动周,学校举行了“我想象中的月球车”
的科技活动,爱动脑的小强提出了以下有关设想,合理
的是( D )
A. 月球车必须配备降落伞,以确保安全落月
B. 月球车用内燃机来驱动
C. 航天员之间可以不用任何工具进行通话交流
D. 可在月球车上安装重垂线,以便观察倾斜程度
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【点拨】
月球上没有空气,降落伞不能利用空气阻力来减慢下落的速度。内燃机内的燃料不能在没有氧气的环境中燃烧。没有介质声音不能传播,故ABC错误;因为月球上有弱重力,而重力的方向是竖直向下的,所以可在月球车上安装重垂线,以便观察倾斜程度,故D正确。
【答案】D
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14. [科学态度]小明同学在做实验的时候,发现自己测得的
数据跟老师的不一样,其中做法错误的是( D )
A. 检查自己的实验方案是否合理
B. 对老师的数据提出质疑
C. 检查自己的实验过程是否有错误
D. 改动自己的数据,使其跟老师的数据一致
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在实验中,如果实验数据与他人不同,应该对自己或别人的数据提出质疑,并且检查自己的实验方案是否合理,实验过程是否出现错误;在实验中,老师的数据也并不是绝对正确的,要经过细心的思考和检查,再次进行严格的实验。
【点拨】
【答案】D
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15. [基于现象提出问题][2023·北京二中期末]假期小宇乘坐
汽车外出游玩,发现车内一个吊着的装饰物在摆动,摆
动很有节奏且来回摆动一次的时间大致相同,于是小宇
尝试动手制作了一个模型进行探究,如图所示。实验时
他发现,当把拴着小球的细线加长后,小球来回摆动一
次(从A→B→C再摆回到A)所用的时间就会增加,请你根
据现象提出一个可探究的科学问题:
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小球来回摆动一次的时间与摆长
有什么关系
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谢谢观看!