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第十二章
内能和热机
九年级物理沪粤版·上册
12.1
认识内能
新课引入
观察并回答：
现代生活已离不开火车、轮船、汽车、飞机等交通工具。
驱使这些交通工具做功的能量是从哪里来的呢？
原来生活中大部分交通工具的能量来自于燃料燃烧时释放出的内能。
那么，什么是内能呢？
新知讲解
一、什么是内能？
运动的分子也具有动能
运动的篮球具有动能
自由下落的苹果和地球互相吸引具有势能，互相吸引的分子也具有势能
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。互相排斥的分子也具有势能
类比法
将未知事物跟已知事物进行比较，根据它们的相同或相似，推知未知事物也可能有某种属性，这是科学研究的一种重要方法。
新知讲解
1.定义：
2.
单位：
焦耳（J）
注意
机械能与整个物体的机械运动情况有关，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。
在物理学中，把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
新知讲解
3.为什么说一切物体在任何情况下都有内能？
因为物体都是由分子构成的，分子都在永不停息地做无规则的热运动；分子间都存在相互作用的引力和斥力。
4.物体内能的大小与哪些因素有关？
物体内能的大小与物体的质量、材料、温度以及状态等因素有关。
注意
（１）物体的质量和材料决定了物体所含的分子的数目；温度越高，分子运动得越快，分子动能越大；物质的状态决定了分子间相互作用力的大小。
（２）物体的温度升高，内能一定增大；但内能增大，温度不一定升高。
强化训练
(武汉中考)在室温下，用绷紧的橡皮膜把一个空锥形瓶的瓶口封上，然后把瓶子放入热水中，如图所示，橡皮膜会向外凸。下列关于瓶内气体的描述错误的是（ ）
A.分于子的无规则运动会加剧
B.内能会增大
C.质量会不变
D.压强会减小
D
新知讲解
二、怎样改变物体的内能?
观察图片：
请回答：古人用力钻木，会使物体的温度升高，物体的内能____________；
将饮料与冰块放在一起，它们各自的温度会发生变化，即内能____________，
那么，上面的方法中，改变内能的方法是一样的吗？
增大了
发生变化
做功
热传递
新知讲解
1.做功可以改变内能
观察图片：
（1）将金属块在砂石上迅速地来回摩擦。
金属块和砂石的温度升高，内能增加。
这说明，通过___________的方式可以改变物体的内能。。
做功
实验：
（2）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。
棉花燃烧起来。
因为活塞压缩气体做功，使空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点。
新知讲解
新知讲解
注意
（１）外界对物体做功，物体的内能增加，温度升高；
（２）物体对外界做功，物体的内能减少，温度降低；
（３）做功改变内能的本质：内能和其它形式能之间的转化；
新知讲解
2.热传递可以改变内能
（1）热传递：温度不同的两个物体互相接触时，内能会从温度高的物体向温度低的物体转移，这个过程叫做热传递。
（2）热传递过程实质是内能转移的过程，转移的是内能而不是温度。
（4）热传递过程中，内能只能自发地从高温物体向低温物体转移。
（3）热传递发生的条件是存在温度差。
新知讲解
（5）热传递有传导、对流和辐射三种方式。
传导：温度不同的物体(一般是固体)相接触传递热量；
对流：液体和气体的传热方式，通过流动使热量均匀传播到整体的每个部分；
辐射：所有物体都有的传热方式，以可见光、微波等向外传递热量。
传导
对流
辐射
强化练习
在一个小金属筒里装些水，要使水的内能增加，你可以采取哪几种方式？说说你的实验方案。如果只知道水的温度升高，而没有看到改变内能的方式和过程，你能判断出用的是哪一种方式吗？为什么？
使水的内能增加，可以采取做功和热传递两种方法；
如果只知道水的温度升高，而没有看到改变的内能的方式和过程，我们是无法判断用的是哪一种方式的，因为，做功和热传递在改变内能的效果上是完全相同的。
知识总结
巩固练习
1.老师在做“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___________________。
增加
升高
白雾
做功
减少
降低
液化
白雾马上消失
2.(贵港中考)
关于温度、热量和内能,下列说法中不正确的是（ ）
A.0℃的冰块内能一定不为零
B.物体温度升高，内能一定增加
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.温度高的物体，内能不一定大
C
巩固练习
3.（南通中考）
如图，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果。则高压空气膨胀过程中（
）
A.
对外做功内能增加
B.
分子热运动加剧
C.
内能转化为机械能
D.
向外界传递热量
C
巩固练习
4.(多选题）在下列选项中，物体内能的改变是通过做功实现的是（
）
A．在炎热的夏天，在啤酒中放入一些冰块，啤酒变凉
C．行驶的汽车，轮胎会变热
B．太阳能热水器水箱中的水被晒热
D．划火柴，火柴燃烧
CD
巩固练习
5.
(益阳中考)
如图所示，2018年4月2日8时15分左右，天宫一号目标飞行器进入大气层，绝大部分器件在进入大气层过程中烧蚀销毁，剩余部分落入南太平洋中部区域。天宫一号飞行器在这个过程中，下列说法正确的是（ ）
A.动能和重力势能都增加
B.机械能保持不变
C.内能是通过做功的方式改变的
D.减少的重力势能全部转化成内能
C
巩固练习
