人教版九年级物理上册教案13.2内能（二）

第13章
内能
第2节
内能
一、知识与技能
1.了解内能的概念，知道内能与物体温度的关系。
2.知道热传递过程中，物体吸收热量，温度升高；放出热量，温度降低，内能发生改变。
3.了解热量的概念，热量的单位是焦耳。
4.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些实例。
二、过程与方法
1.通过探究找到改变物体内能的两种方法。
2.通过演示实验说明做功与物体内能变化的关系。
三、情感态度与价值观
1.通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。
2.通过演示实验，培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
1.内能概念。
2.改变内能的两种方式：做功与热传递。
对分子势能和内能的理解。
大试管、软木塞、酒精灯、可乐、足球、弹簧、铁水、配有活塞的厚玻璃筒、烧瓶、棉花、集气瓶等。
1.大试管中装适量水，软木塞塞住管口，用酒精灯给试管加热，加热使水沸腾产生大量的水蒸气，水蒸气会把软木塞冲出去。
提出问题：水蒸气为什么会把软木塞冲出去？
2.摇晃一瓶密封的可乐，迅速打开瓶盖，可乐喷洒出来。
提出问题：剧烈摇晃过的可乐为什么会猛地喷洒出来呢
知识点1
内能
学生思考：
运动的分子是否具有动能？相互吸引或排斥的分子是否具有势能？
教师演示：
通过多媒体展示课本图13.2-1运动的足球和13.2-2弹簧形变。
教师讲解：
同一切运动着的物体一样，运动的分子也具有动能。由于分子间的相互作用力，所以分子间还具有势能。类比机械能概念，得出内能的概念和单位。
内能：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。
内能单位：焦耳（J）。
展示：铁水和冰山的图片。
引例：
提出问题：
铁水有内能学生容易理解，那冰山有内能吗？物体内能的大小与哪些因素有关呢？
师生共同总结：
(1)一切物体，不论温度高低，都具有内能。
(2)同一物体，在相同状态下，温度越高，分子运动越剧烈，内能越大。
学生思考：内能和机械能有什么区别？
学生阅读课本，共同总结：
一般而言，机械能与整个物体的机械运动有关，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，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。多.
知识点
2
物体内能的改变
引例：
提出问题：一根锯条的温度升高了，内能增加了，可能是什么原因？如何让一根铁丝的温度升高？
学生展示：
用酒精灯烧、开水烫、放在高温处、用力弯折、摩擦。
交流得出：增大铁丝的内能有两种方法：热传递和对铁丝做功。
教师总结：
(1)热传递：使温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低，这个过程叫热传递。
用热传递的方式可以改变物体的内能，热传递时，高温物体内能减小，低温物体内能增加，热传递的本质是能量的转移。
热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。
(2)做功：用做功的方式可以改变物体的内能，物体对外做功，物体的内能减小，温度降低；外界对物体做功，物体的内能增加，温度升高。
学生活动：
分析课本图13.2－4两幅图，天冷搓手手变暖和溜滑梯时臀部发热，这两个实例说明了什么共同物理道理？
克服摩擦做功，机械能减小，内能增加，机械能转化为内能。
教师演示：课本图13.2－5甲、乙两个实验
(1)在压缩空气引火仪中放一小团蘸了乙醇的硝化棉，将活塞迅速压下，硝化棉燃烧起来。
观察后思考：硝化棉燃烧说明了什么问题？
活塞对气体做功，空气内能增大，温度升高，达到硝化棉的着火点。
(2)集气瓶中放入少量水，向瓶内打气。
观察并分析：瓶盖为什么打开，瓶内为什么会出现白雾？能得出什么结论？
水蒸气对塞子做功，水蒸气内能减小，温度降低。
白雾是水蒸气在试管内发生液化现象，说明其温度降低。
思考：这两个实验对改变物体的内能有什么不同？
教师总结：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减小。
提出问题：两根相同的铁丝，原来温度较低，通过某种方法分别使其温度升高了10
℃，但我们不知道具体用的是什么办法，这两根铁丝的内能改变相同吗？你能得出什么结论？
教师总结：
虽然做功是能的转化，热传递是能的转移，但做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
1.改变内能有两种方式：做功和热传递。
2.热量的概念。
3.物体克服摩擦做功引起物体内能增加，同时消耗机械能，这是机械能转化为内能的过程。
4.物体对外做功，内能减小，这是内能转化为机械能的过程。
5.做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
完成本课时对应课后练习.
本节课将分子和宏观物体对比，很自然地构建了内能的概念。教学中通过学生熟知的物理情景，加深了对物理知识的理解。学生动手实验，培养了学生的动手能力，能更好地锻炼学生发现、分析、解决问题的能力。
类型一
内能的概念
例1李华同学分别在质量相同的冷水和热水中同时注入一滴墨水，5
s后的现象如图13-2-2所示。由实验现象，李华得出了如下结论，你认为正确的是(C)
A.只有热水的分子具有分子动能
B.热水有内能，冷水没有内能
C.温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大
D.两杯水具有的内能一样
解析:一切物体都具有内能。物体的内能与温度有关，同一物体的温度越高，内能越大。所以两杯水都具有内能，由于冷水的温度低，分子运动慢，所以冷水具有的内能小，热水的温度高，分子运动剧烈，具有的内能大。
点拨：内能是构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，因此一切物体都具有内能；其他条件相同时，物体的质量越大，分子数量越多，具有的内能相对越大；其他条件相同时，物体的温度越高，做无规则运动的分子动能越大，具有的内能也相对越大。
类型二
内能的改变
例2
下列现象中，通过热传递来改变物体内能的是(A）
解析:B选项是压缩气体做功，使气体内能增大，温度升高；C、D两选项都是摩擦生热现象，即对物体做功，使物体内能增大；只有A选项是通过热传递改变物体内能的。
点拨：做功和热传递都能改变物体的内能，它们在改变物体的内能上是等效的。
1.(多选）南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是－25
℃。一天，南极上的小企鹅豆豆和丁丁(如图13-2-4所示）之间发生了一次有趣的对话，它们的部分说法如下，其中正确的是(BD）
A.豆豆：呵呵，我们这里太冷了，冰山肯定没有内能了
B.丁丁：再冷，组成冰山的分子也在做热运动呀，所以冰山也有内能
C.丁丁：呵呵，只有温度高的物体内部的分子才运动，温度低的物体内部的分子早就处于静止了
D.豆豆：我听人说，物质是由分子组成的，分子在不停地做无规则运动
解析:物质是由分子构成的，分子在不停地做无规则运动，故C项说法错误。分子内能是构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，一切物体都有内能，故A项说法错误。
2.下列关于内能的说法中，正确的是(D）
A.内能是分子动能和分子势能的总和，所以它是机械能
B.物体运动得越快，物体的动能越大，内能也越大
C.在水平地面上静止的0
℃的冰块不具有内能和机械能
D.任何物体都具有内能，但不一定具有机械能
3.关于温度、热量和内能，下列说法正确的是(C）
A.物体放出热量，物体的温度一定会下降
B.物体的温度越高，它所含的热量就越多
C.两个物体温度相同，它们之间就不能发生热传递
D.－5
℃的物体一定比5
℃的物体的内能少
解析:物体内能改变了，可能表现在温度的变化，也可能表现在物态的变化，例如晶体凝固，放出热量，温度不变，故A错误；热量是过程量，不能用“含有”“具有”等描述状态的词语来描述，只能说“吸收热量”或是“放出热量”，故B错误；当两物体温度相同时，没有温度差，它们之间就不会发生热传递，故C正确；－5
℃的物体和5
℃的物体的质量关系未知，所以内能大小无法比较，故D错误。故选C。
点拨：热量是一个过程量，我们不能说一个物体“具有多少热量”“含有多少热量”，而只能说一个物体“吸收多少热量”或“放出多少热量”。热量的大小与物体内能的多少、物体温度的高低无关，而与传递内能的多少有关，所以“物体的温度升高时，具有的热量增加”这个说法是错误的。
4.如图13-2-5所示，火柴头在火柴盒上轻轻划过就能擦燃，而调皮的亮亮同学却是拿一根火柴在一个点燃的蜡烛上引燃，划燃是通过做功的方式改变了物体的内能；引燃是通过热传递的方式改变了物体的内能。
图13-2-5图13-2-6
5.如图13-2-6所示，小朋友从滑梯上滑下的过程中，感到臀部灼热，在此过程中发生了能量转化。其中，机械能减小，内能增大。(均填“增大”“减小”或“不变”）
6.冬天，有些人喜欢把冷的袋装牛奶放进热水中浸泡，等牛奶变热后再饮用。浸泡后，牛奶吸收热量，温度升高，内能增加(填“增加”或“减少”），这是通过热传递的方式改变物体的内能。
7.2012年6月16日我国用“长征二号”运载火箭成功地将“神舟九号”载人飞船发射到预定轨道。火箭上升过程中，与空气摩擦而生热，其内能将增大(填“增大”“减小”或“不变”），这是利用做功的方式改变其内能的。