人教版九年级物理第十三章 第二节 内能 课件（ 共49页PPT）

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第二节
内能
1．理解内能的概念。
2.
了解内能与温度之间的关系。
3．掌握热量的概念及单位
4．掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题。
【学习目标】
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、物体由于发生
而具有的能叫做弹性势能。
决定弹性势能大小的因素______________。
3.分子热运动：大量分子的_______运动叫做分子的热运动.
分子的热运动与______有关.______
越高，分子热运动越剧烈.
4.分子间的作用力：分子之间存在相互作用的____力和____力.
【知识储备】
内
能
自古以来，人们就在不断地寻找与热有关的某种能量
【学习目标】
“热”是一种能量吗？它能做功吗？
推动火箭升空的能量来自哪里？
推动壶盖运动的能量来自何方？
运动着的足球具有动能
不停运动的分子也具有动能?
分子动能
我在动,也有动能噢！
被拉伸或压缩的弹簧具有弹性势能
分子之间引力和斥力同时存在，相当于同时存在拉伸或压缩的弹簧，分子也具有势能。?
分子势能
1、定义：
物体内部所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，
叫体做物体的内能。
2、内能的单位是焦耳（J）。
3、特点：
一切物体，不论温度高低，在任何状态下都具有内能．
注：
(1)指的是物体内部所有分子，而不是某些分子。
(2)各种形式能量的单位都是焦耳（J）
一、内
能
冰冷的冰块有内能吗？
冰冷的冰块，温度虽然低，但是其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。
4、内能大小与哪些因素有关
(1)与物体的温度有关，质量相同的物体(或同一物体)
，温度越高，内能越大。
注：1、物体温度升高内能增加，温度降低内能减少。
2、物体温度不变内能可能增加（如晶体熔化时）或减少（如晶体凝固时）
内能大一定温度高吗？
烧红的铁块
巨大的冰山
二者谁的内能大？
烧红的铁块
巨大的冰山
(2)内能大小与物体的质量有关。
冰山的质量大内能大。
物态
m=100g，t=0℃时，水和冰的谁的内能大？为什么？?
吸热
熔化
物态
水的内能大，因为冰吸收热量之后才能变成水
(4)内能大小与物体的状态（即物态）有关。
吸热
熔化
区别
内能
机械能
定义
物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和
物体具有的动能和势能的总和
运动
分子的热运动（微观）
物体的机械运动（宏观）
与温度的关系
有关
无关
存在
不可能为0
可能为0
5、内能和机械能的区别
取一根较长的粗铁丝，我们有什么办法改变铁丝的内能？
将这些方法分两类，说说你分类的原则是什么？
探究：怎样改变物体的内能
2、用铁锤反复敲打
4、用手反复弯折
1、用火加热
3、放在太阳下晒
5、放在热水中烫
6、按在地上反复摩擦
用火加热
放在太阳下晒
放在热水中烫
用铁锤反复敲打
用手反复弯折
在地上反复摩擦
用温度更高的物体，使铁丝温度升高
温度升高的过程，往往伴随着运动
使铁丝温度升高
热传递
做功
改变物体内能的两种方式——热传递和做功
二、改变物体内能的两种方式——热传递和做功
1、热传递
(1)定义：热量从高温物体传向低温物体的过程。
(2)发生条件：不同的物体或同一物体的不同部分之间存在温度差。
(3)热传递改变内能的实质：内能的转移，能量的形式不变。
(4)传递方向：高温物体转移到低温物体或物体的高温部分传递到低温部分。
改变物体内能的方式——热传递
(5)热量：在热传递过程中传递能量的多少，是一个过程量。
①热量的符号：Q
②单位:J
③热量与内能的关系：物体吸收热量内能增加，放出热量内能减少。
注意:
(1)热量是过程量,
不能说物体“具有”或“有”多少热量,
只能说“吸收”或
“放出”
多少热量。
(2)热传递过程传递的是能量,传递能量的多少用热量来表示。
改变物体内能的方式
——
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
2、做功
(1)做功改变内能的实质：
内能与其他形式的能之间的相互转化，能量的形式发生变化。
(2)做功对物体内能的影响：
①当对物体做功时，物体内能增加，温度升高。
②当物体对外做功时，物体内能减少，温度降低。
注：热传递和做功对于改变物体内能是等效的。
改变物体内能的方式——做功
对物体做功——压缩气体做功
一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了乙醚的棉花，在快速向下压活塞的过程中，会出现什么现象？为什么？
对物体做功——压缩气体做功
现象：
棉花会发生燃烧。
原因：
因为活塞压缩空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到乙醚的燃点，导致棉花燃烧。
物体对外做功——气体对瓶塞做功
大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，给瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察瓶内有什么变化？为什么？
物体对外做功——气体对瓶塞做功
当瓶塞跳起时，瓶内出现白雾。
瓶塞跳起时，空气推动瓶塞对瓶塞做功，内能减小，温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化。
热传递
做功
联系
区别
都可以改变内能，且是等效
内能的转移
机械能向内能的转化
能量的形式没有变
能量的形式已经发生改变
热传递与做功的比较：
温度、内能、热量之间的关系
三、温度、内能、热量之间的关系
1.内能和温度
物体内能增大，温度不一定升高。
(如：晶体熔化或液体沸腾时，不断吸热内能增大，但温度不变)；
但物体温度升高时，内能一定增大(温度升高分子热运动加快，分子动能变大)。
注：
温度表示物体的冷热程度，是一个状态量，用升高、降低或变化等表示，不能用有、含有、具有或传递表示。
三、温度、内能、热量之间的关系
2.内能和热量
物体内能增大不一定吸收热量(有可能外界对物体做了功)；但物体吸收热量内能一定增大(改变物体内能的方式有做功和热传递，热传递传递的就是热量)
可见温度，热量的变化能决定内能变化，
而热量，内能的变化不能决定温度的变化
三、温度、内能、热量之间的关系
3.温度和热量
物体温度升高不一定吸收热量(有可能是外界对物体做功了),物体吸收热量温度不一定升高（如晶体熔化），放出热量温度不一定降低（如晶体凝固）。
注:
(1)热量是一个过程量。
(2)温度表示物体的冷热程度，是一个状态量。
(3)内能是一个状态量。
练一练
1、下列属于通过做功改变物体内能的是(
)
A．在火炉上烧水，水温升高
B．感冒发烧，用冷毛巾敷额头
C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热
D．炎热的夏天，柏油路面温度升高
2、哪种情况下，物体的内能将减小（
）
A
、当物体从三楼移到二楼时
B
、当物体做机械运动减慢时
C
、当物体的温度降低时
D、
当对该物体做功时
3、下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（
）
A．0℃的冰可从0℃的水中吸热
B．100℃水的内能比0℃水的内能大
C．水的温度越高，所含热量越多
D．物体的内能不会为零
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.
物体举得越高，内能越大
C.
物体运动得越快，举得越高，内能越大
D.
物体温度越高，内能越大
5、(2019新疆)下列关于物体内能说法正确的是(
)
A.
同一杯水温度越高，内能越大
B.
0
℃以上的物体才有内能
C.
温度相同的物体内能一定相等
D.
只有做功才能改变物体内能
6、（2019?广州）下列说法正确的是（　　）
A．两物体温度相同，内能一定相同
B．两物体相比，分子动能越大的物体，其内能越大
C．甲物体传递了热量给乙物体，说明甲物体内能大
D．扩散现象中，分子可以从低温物体运动到高温物体
7、（2019?兰州）关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（　　）
A．热量可以从内能少的物体传递到内能多的物体
B．0℃的冰水混合物内能为零
C．水的温度越高，所含热量越多
D．冰在熔化过程中吸收热量，温度和内能均不变
8、（2019?南通）下列实例中，属于内能转化为机械能的是（　　）
A、弯折铁丝发烫
B、臀部摩擦发热
C、蒸汽顶起壶盖
D、压缩点燃棉花
9、如图所示，70kg的消防员沿着钢管匀速下滑时感到手心发烫，此时受到钢管对他的摩擦力大小和导致手心内能改变的方式是（g=10N/kg）（
）
70N
热传递
B.
70N
做功
C.
700N
热传递
D.
700N
做功
10、如图所示，是某学生设计的“都市蚂蚁”概念车，这款概念车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。下列关于“都市蚂蚁”概念车的说法正确的是（
）
A.
车载GPS全球定位系统是利用超声波工作的
B.
概念车在加速时，人往后仰是由于人受到惯性作用
C.
安全带做的比较宽大，是为了增大受力面积减小压强
D.
概念车行驶过程中，轮胎与地面摩擦生热是通过热传递改变其内能
11、在做“向装有少量水的瓶子内打气”的实验过程中，不断的向瓶内打气，使得瓶内的水蒸气，气压增大，水蒸气的内能_______
（填“增加”或“减少”），温度
________（填“升高”或“降低”）。
当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现
______，这是因为水蒸气对瓶塞______，内能______（填“增加”或“较少”）。温度________（填“升高”或“降低”）。
水蒸气_______而成小液滴。白雾未消失时，如果马上盖上塞子，再次向瓶内打气，则会看到_______________。
12、如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。
（1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过_____的方式改变水的内能。
（2）当管向右喷落汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了_____。
13、在探究热现象的实验中，小明将质量相等的冰和石蜡分别装在两个相同的试管中，并放在一个装有水的大烧杯中进行加热，如图甲所示，根据实验数据绘制的温度随时间变化的图象，如图乙所示，请回答下列问题：
（1）将两试管放在同一个装有水的大烧杯中进行加热，目的是
。
（2）由图乙可知，_____（选填“A”或“B”）是冰，该物质在第4分钟时的状态为_____，冰在熔化过程中_____增大（选填“分子动能”成“分子势能”，当冰全部熔化后，继续加热使烧杯中的水沸腾并持续一段时间，发现试管中的水始终不会沸腾，其原因可能是_____。
我国生产了一种特殊的电池，在电池的电能耗尽时，摇晃电池，即可产生电能，这个过程是将_____能转化为电能，如果将电池摇晃一次，相当于将200g的重物举高30cm，若每秒钟摇三次，则摇晃电池的功率约为_____W