人教版九年级物理全册教学案：第十三章内能第2节 内能（答案含解析）

第十三章　内能
第2节　内能
学习目标
1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
2.知道热传递可以改变内能。
3.知道在热传递过程中,所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
4.知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
自主探究
1.构成物体的所有分子,其热运动的　　　和　　　的总和叫做物体的内能。
2.物体的内能与物体的　　　　有关,物体温度越　　　　,内能越　　　　。
3.改变内能的两种方式:　　　　和　　　　。
4.在热传递过程中,传递　　　　的多少叫做热量,热量的单位是　　　　。物体吸收热量时内能　　　　,放出热量时内能　　　　。
合作探究
一、内能
知识回顾:
(1)物体由于　　　　具有的能叫做动能。决定动能大小的因素:物体的　　　　和　　　　。
(2)物体由于　　　　而具有的能叫做重力势能。决定重力势能大小的因素:物体的　　　　和　　　　。
(3)物体由于　　　　而具有的能叫做弹性势能。决定弹性势能大小的因素:　　　　。
(4)一切物体的分子都不停地做　　　　。分子运动的剧烈程度与温度有关,温度越　　　　,分子运动越　　　　。
思考讨论:
(1)运动的篮球具有动能,运动的分子具有动能吗
(2)树上苹果由于地球的吸引而具有势能,分子间的距离较大时,作用力表现为引力,分子具有势能吗
(3)被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能,分子间的距离较小时,作用力表现为斥力,分子具有势能吗
讨论交流:
(1)一块铁的温度由15
℃升高到55
℃,铁块的内能是否发生变化 0
℃的冰,是否具有内能
(2)1
kg的铁块和10
g的铁钉,温度都是15
℃,它们的内能一样大吗
(3)0
℃的冰加热融化变成0
℃的水,它的内能一样大吗
归纳总结:
1.机械能与整个物体的　　　　情况有关,而内能与物体的内部分子热运动和分子之间的相互作用情况有关,机械能和内能是　　　　的能。
2.一切物体,不论温度高低,都具有内能。物体的内能与物体温度有关,物体温度降低时内能　　　　,物体温度升高时内能　　　　。
3.物体的内能还与物体的　　　　、　　　　和　　　　有关。
二、物体内能的改变
活动体验:每个小组拿出准备好的铁丝,尝试用多种方法使铁丝的温度升高,即增大铁丝的内能。
方法记录:
A.用酒精灯直接加热
B.用力来回弯折
C.放在太阳下晒
D.放在热水中烫
E.在砂纸上打磨
F.用锤子敲打
……
方法分类:
(1)做功:B.用力来回弯折;E.在砂纸上打磨;F.用锤子敲打。
(2)热传递:A.用酒精灯直接加热;C.放在太阳下晒;D.放在热水中烫。
活动总结:做功和热传递都能改变物体的内能。
探究活动:
(1)在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,把活塞迅速地压下去,观察发生的现象。
空气被压缩时内能增大
(2)烧瓶内盛少量的水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。
空气推动塞子时内能减少
实验结论:做功可以改变物体的内能,对物体做功,内能增加,物体对外做功,内能减少。
归纳总结:
1.热传递可以改变物体的内能
(1)发生热传递的唯一条件是存在　　　　,与物体的状态,物体间是否接触都无关。
(2)热传递的实质是内能从高温物体　　　　到低温物体或从同一物体的高温部分　　　　到低温部分。
2.做功可以改变物体的内能
(1)对物体做功,内能　　　　;
(2)物体对外做功,内能　　　　。
课堂检测
1.物体的内能是指(　　)
A.物体中个别分子运动所具有的能
B.物体做机械运动所具有的能
C.物体内所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和
D.物体内分子定向移动所具有的能
2.关于热量的说法,正确的是(　　)
A.温度越高的物体具有的热量越多
B.一个物体具有内能的同时也具有热量
C.热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体
D.热量总是自发地从内能多的物体传递到内能少的物体
3.下列说法正确的是(　　)
A.静止在地面上的冰块无内能
B.空中飞行的飞机比静止在地面上的火车内能大
C.动能大的物体内能一定大
D.自然界中,处于任何状态下、在任何位置的物体都有内能
4.仔细观察图中甲、乙、丙三杯水,判断下列说法中正确的是(　　)
A.甲杯中水的内能最大
B.乙杯中水的内能最大
C.丙杯中水的内能最大
D.乙、丙杯中水的内能一样大
5.下列与内能有关的说法,正确的是(　　)
A.内能的改变必须通过做功才能实现
　　B.同一物体的机械能增加,其内能也增加
C.内能可以通过做功转变为机械能
D.热传递一定是从内能多的物体传到内能少的物体
6.下列关于内能的说法,正确的是(　　)
A.0
℃的冰块内能为零
B.温度低的物体一定比温度高的物体内能小
C.运动的物体一定比静止的物体内能大
D.0
℃的冰化成0
℃的水,内能增加
7.下列所述的实例中,通过做功来改变物体内能的是(　　)
A.在饮料中放入一些冰块,饮料变凉
B.划火柴,火柴燃烧
C.柏油马路被阳光晒热
D.暖气使房间变暖
8.生活中“热”可表示“热量”“温度”“内能”三种含义。天气热的“热”指　　　　,物体吸热的“热”指　　　　,摩擦生热的“热”指　　　　。
9.如图所示,把一个薄壁金属管固定在桌上,里面放一些乙醚,用塞子塞紧,将一根绳子绕在管外并迅速地来回拉动,一会儿,看到瓶塞被冲开,管口出现雾状的“气体”,试用能量转化的观点来解释上述现象。
10.用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,会发现打气筒的上部筒壁只是略有发热,而下部筒壁,特别是底部附近筒壁的温度较高,甚至烫手。对于筒壁发热现象,有两个方面的原因:a.打气时活塞压缩气体做功使气体的内能增加,升温的气体通过热传递使筒壁温度升高;b.打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热使筒壁的内能增加、温度升高,但这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因。
根据上述筒壁发热现象的描述:
(1)猜想　　　　　(选填“a”或“b”)是主要原因;
(2)猜想的依据是　。
参考答案
自主探究
1.动能　分子势能
2.温度　高　大
3.做功　热传递
4.能量　焦耳　增加　减少
合作探究
一、内能
知识回顾:
(1)运动　质量　速度　(2)被举高　质量　高度　(3)弹性形变　形变大小　(4)无规则运动
高　剧烈
归纳总结:
1.机械运动　两种不同形式
2.减少　增加
3.质量　体积　状态
二、物体内能的改变
1.(1)温度差　(2)转移　转移
2.(1)增加　(2)减少
课堂检测
1.C　解析:内能是物体内部所有分子所具有的能。对于个别分子谈不上内能,A项错误;分子动能是分子做“无规则”运动所具有的能,而不是定向移动所具有的能,更不是物体做机械运动所具有的能,B、D两项错误,C项正确。
2.C　解析:热量是热传递过程中内能的改变量,不是一个状态量,因此不能说一个物体具有多少热量,所以A、B两项错误;根据热传递的规律可知,热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体,C项正确;同一物体温度越高内能越大,但对于不同物体而言,内能多的物体温度不一定高,因此D项错误。
3.D　解析:内能是物体内所有分子的动能与分子势能的总和,一切物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能,故A项错误;内能的大小与物体的温度、质量、体积、状态等有关,与物体的机械运动情况无关,与物体机械能的大小也无关,故B、C两项错误,D项正确。
4.C　解析:质量相同时,乙、丙两杯水中温度高的内能大;温度相同时,甲、丙两杯水中质量大的内能大,故C项正确。
5.C　解析:物体的内能增加了,可能是通过做功的方式,也可能是通过热传递的方式,所以A项错误;同一物体的机械能增加,其内能不一定增加,机械能和内能之间没有关系,故B项错误;热传递的方向是从高温物体传递到低温物体,内能多的物体温度不一定高,故D项错误;内能可以通过做功转变为机械能,例如盖紧的暖瓶塞有时会跳起,所以C项正确。
6.D　解析:一切物体都有内能,0
℃的冰块有内能,故A项错误;影响内能大小的因素除了温度以外,还有物体的质量、体积和状态,所以在不确定其他因素都相同的情况下,只凭温度无法比较内能的大小,B项错误;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,而与整个物体的速度无关,C项错误;0
℃的冰化成0
℃的水的过程,温度不变,但吸收热量,内能一定增加,D项正确。　
7.B　解析:A项是热传递现象,内能由饮料转移给冰块,使饮料的内能减少,温度降低;B项是摩擦生热现象,属于机械能转化为内能;C、D两项都属于热传递现象,只是能量发生了转移,故B项正确。
8.答案:温度　热量　内能
9.答案:见解析
解析:绳子与管壁反复摩擦,克服摩擦做功,使管的内能增加,温度升高,管通过热传递,使乙醚的内能增加,温度升高,直到乙醚沸腾,产生大量蒸汽,蒸汽膨胀把瓶塞冲开的过程是内能转化为机械能的过程,蒸汽内能减少,温度降低,蒸汽液化成小液滴。
10.答案:(1)a
(2)打气筒的上部筒壁只是略有发热,而打气筒的下部筒壁,特别是底部附近筒壁的温度较高,甚至烫手
解析:打气筒的上部筒壁主要是靠摩擦生热,下部筒壁特别是底部附近筒壁发热既有摩擦生热,又有压缩气体做功使气体的内能增加、温度升高,再通过热传递使筒壁温度升高。由于打气筒的上部筒壁只是略有发热,而打气筒的下部筒壁,特别是底部附近筒壁的温度较高,甚至烫手。所以筒壁发热的主要原因是a。