1.2 《内能和热量》课件 2021—2022学年教科版九年级物理上册（共49张PPT）

第一章 分子动理论与内能
第一章 分子动理论与内能
第2节 内能和热量
学习目标
课时讲解
1
温度与热运动
内能及其影响因素
物体内能的改变
燃烧：放出热量
课时导入
复习提问
引出问题
复习提问
引出问题
“热”是一种能量吗？
它能做功吗？
自古以来，人们就在不断地
寻找与热有关的某种能量。
知识点
温度与热运动
感悟新知
1
实验探究：温度对扩散的影响
在一个玻璃瓶中装半杯凉水，另一个相同的玻璃瓶中
装等量的热水，用钢笔分别在凉水、热水中同时滴入
一滴蓝墨水。比较两玻璃瓶中蓝墨水的扩散现象。(如
图所示)
感悟新知
归 纳
感悟新知
分子的运动跟温度有关，温度越高，分子运动
越剧烈。
我们把分子无规则运动叫做分子的热运动。
感悟新知
人们常常把物体内部大量分子的无规则运动，
叫做热运动。
分子热运动是肉眼不能直接看到的。
温度是表示物体冷热程度的物理量。
物体的温度越高，扩散越快，因此温度反
映了物体内大量分子做无规则运动的剧烈
程度。
定义：
定义：
感悟新知
例 1
经过美食街时，同学们总能闻到风味独特的“臭豆腐”的味道。这属于_____现象；“臭豆腐”经过烧烤后，加快了______ 的无规则运动。
扩散
分子
感悟新知
解析：由于分子的无规则运动，所以同学们总能闻到食物的味道，且由于分子的无规则运动的剧烈程度与温度有关，温度越高时分子的热运动越剧烈。
归 纳
感悟新知
本题运用转换法，由“臭豆腐”的味道来认识分子的运动情况。
1．将复写纸夹在两张白纸之间后放在水平桌面上，再分别取两个盛有等量冷水和热水的相同铝制易拉罐压在纸上。一段时间后，发现纸上留下痕迹的颜色深浅不同。该现象说明(　　)
A．分子热运动与温度有关 　B．分子间存在引力
C．分子间存在斥力 　 D．分子间有空隙
感悟新知
A
感悟新知
知识点
分子的无规则运动
2
　　分子和足球、孩子是否有相似之处？
问 题
感悟新知
定义：物体内部所有分子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，简称焦，用字母J表示。
感悟新知
要点精析：(1)用类比法理解内能：
感悟新知
(2)用对比法区分内能和机械能：
内能
机械能
概念
分子动能与分子势能的总和
物体动能和势能的总和
实质
与物体内部的分子热运动及相互作用情况有关
与物体的整体运动情况有关，如物体的速度、相对于地面的高度及弹性形变大小等
(3) 理解：一切物体都具有内能。
感悟新知
(1)同一物体，温度越高，分子
热运动越剧烈，内能越大；
(2)同一物体，温度越低，分子
热运动越缓慢，内能越小。
影响因素
感悟新知
例2
关于物体的内能，下列说法正确的是( )
A.温度相同的1kg和100kg的水内能相同
B.同种物质构成的两个物体，温度高的内能一定大
C.温度为0℃的物体没有内能
D.同一物体温度降低，它的内能减小
D
解析：同一物体，暗含物质种类及质量相同，温度升高时，内能增加，温度降低时，则内能减小。故D正确。
感悟新知
归 纳
比较同种物质构成的不同物体(固体、液体)的内能大小：(1)质量同，温度高，内能大；(2)温度同，质量大，内能大；(3)质量大，温度高，内能大。理解以上三种情况判断相关说法，可采用对号入座的方法。
感悟新知
例 3
关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( )
A.物体的温度升高，内能增大
B.物体的温度越高，所含的热量越多
C.物体内能增大，一定从外界吸收热量
D.物体的温度不变，其内能就一定不变
A
感悟新知
解析：对于同一物体，温度升高，分子运动加剧，内能增大，A正确；热量是一个过程量，不能用含有、具有等来修饰，B错误；物体内能增大可能是吸引了热量，也可能是外界对它做了功，C错误；物体的温度不变，内能增加，D错误。
感悟新知
归 纳
物体的内能增大，温度有可能不升高。多数学生不理解为什么，这时可以借助特殊分析法，其中一个特殊情况就是晶体熔化。晶体熔化过程中，吸引热量，内能 增大，但温度保持不变。因此，物体内能增大时，其温度不一定升高。
1．下列关于内能的说法中正确的是(　　)
A．静止的物体没有内能
B．0 ℃以下的物体没有内能
C．体积大的物体一定比体积小的物体内能大
D．内能与物体的温度有关
感悟新知
D
感悟新知
知识点
物体内能的改变
3
活塞做功
摩擦生热
感悟新知
归 纳
1. 热传递可以改变物体的内能。
2. 做功可以改变物体内能。
感悟新知
你怎样让一段50 cm的铁丝温度升高呢？
1．用火焰加热　　 　2. 太阳晒
3. 用手搓　　　　 　4. 用手焐
5. 在地上摩擦　　 　6. 用锤子不断敲击
7. 反复弯折　　　 　8. ……
将这些方法分两类，说说你分类的原则是什么？
问 题
感悟新知
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
热传递
使铁丝温度升高
1．用火烧
2．太阳晒
4．用手焐
3．用手搓
5．在地上摩擦
6．用锤敲
7．反复弯折
做功
感悟新知
温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，
高温物体温度降低，这个过程叫做热传递。
在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。
定义：
感悟新知
1. 热传递可以改变物体的内能。
要点精析：
(1)发生条件：两物体间或同一物体不同部分间有温度差。
(2)规律：发生热传递时，高温物体放热，内能减小，温度降低；低温物体吸热，内能增大，温度升高。
感悟新知
2. 做功可以改变物体内能。
要点精析：
(1)规律：对物体做功，物体内能会增大；物体对外做功，内能会减小。
(2)实质：热传递和做功在改变物体内能上是等效的，
即改变物体的内能，既可以通过做功的方式，也可以通过热传递的方式。
感悟新知
例4
把图钉帽在课桌上来回摩擦几下后，图钉帽热得烫手，这是用_____ 的方式改变了物体的内能；把瓶装水放在冰箱里，一会儿变凉，这是用________的方式改变了物体的内能。
做功
热传递
感悟新知
解析：图钉帽在课桌上来回摩擦，图钉帽变热了，其升温的前提是摩擦，这是用做功的方式改变物体的内能；通常情况下，瓶装水与冰箱内部有温度差，瓶装水放入冰箱里能变凉，是由于瓶装水内部空间放热，属于热传递改变物体的内能。
感悟新知
归 纳
比较或识别两个不同概念，通常运用对比法：两个互相接触的物体，如存在“摩擦”、“压缩”、“锻打”或“弯折”等现象，则属于做功改变内能，则就应该考虑热传递了。
感悟新知
例 5
下列说法正确的是(　　)
A．物体的内能增加，则一定是外界对物体做了功
B．物体的温度升高，则一定是从外界吸收了热量
C．物体的温度越高，含有的热量越多
D．内能是物体内所有分子动能和势能的总和
D
感悟新知
做功和热传递都能改变物体内能。
热量是一个过程量，不能说含有多少热量
内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和，内能的大小与分子的个数、分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。
解析：
感悟新知
归 纳
(1)一般地，物体温度(反映分子动能) 改变，内能会发生改变。当物体温度升高时，内能增大；物体温度降低时，内能减小。物体温度不变时，内能可能增大、减小，还可能不变(与分子势能有关)。
感悟新知
(2)物体内能改变时，温度不一定改变。如冰熔化(分子势能变大)时，内能增大，但温度不变；水结冰时，内能减小，温度也不变。
(3)分析物体内能与温度的关系时，必须考虑物体状态的变化。
(4)热量不能用“含有”来修饰。
感悟新知
1．下列实例中，属于通过做功改变物体内能的是(　　)
A．搓手会发热
B．用冷水冷却热鸡蛋
C．晒太阳取暖
D．给热咖啡加冰降温
A
感悟新知
2．水煮花生是一道风味小吃。煮花生过程中，通过________(填“做功”或“热传递”)方式使其内能增大；利用________(填“机械”或“热”)运动使花生仁具有各种调料味。
热传递
热
感悟新知
知识点
燃料的热值
4
问 题
目前，人类使用的能量，大部分是怎样获得的？
燃料燃烧
燃料燃烧的过程是化学能转化为内能的过程。
常见的燃料有煤、石油(加工炼制成汽油、煤油、柴
油和液化气等)、天燃气等，农村还用草木等植物的
秸杆作燃料。
燃料可分为三种：固体燃料、气体燃料、液体燃料。
定义：1 kg某种燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。
燃料完全燃烧所释放的热量(J)
燃料质量(kg)
燃料热值(J/kg)
热值
定义式
1. 理解：(1)热值反映了燃料在燃烧过程中，化学能转
化为内能本领的大小。
(2)热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，
与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。
2. 燃料燃烧，将化学能转化为内能。
常见燃料的热值
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}燃料
热值q/(J·kg-1)
燃料
热值q/(J·kg-1)
燃料
热值q/(J·kg-1)
干木柴
1.2×107
酒精
3.0×107
氢气
1.2×107
烟煤
2.9×107
柴油
4.3×107
天然气
1.2×107
无烟煤
3.4×107
汽油
4.6×107
液化石油气
1.2×107
焦炭
3.0×107
煤油
4.6×107
木炭
3.4×107
原油
4.4×107
煤气
1.2×107
例6
我们每天都会产生大量的垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题，某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107J/kg，则这些燃料油完全燃烧放出的热量为_______ J，燃料油燃烧时放热，燃料油的化学能转化为 _______能。
8×109
内
解析：燃料油完全燃烧放出的热量。
Q=mq=200kg×4.0×107J/kg=8×109J。
燃料油燃烧放热，把燃料油的化学能转化为内能。
归 纳
热值q与燃烧放热Q、燃料质量m的关系如同
比热容c与热量Q、质量m、温度改变量Δt，
密度ρ与质量m、体积V的关系。
1．木炭的热值为3.4×107 J/kg，它表示1 kg木炭(　　)
A．具有3.4×107 J的热量
B．具有3.4×107 J的内能
C．完全燃烧对外做功3.4×107 J
D．完全燃烧放出热量3.4×107 J
D
内能和热量
做功
定义
改变方式
影响因素
热传递
内能
温度
热运动
热量
热值
课堂小结
内能和热量
1. 区别内能与热量的关键点：
内能是属于某个物体的能量，而热量则是热传递过
程中传递的能量，不能说某个物体具有多少热量。
2. 影响内能大小的因素：
温度，物体质量、体积和状态等。
3. 改变物体内能的方法：
做功和热传递。两种方式在改变物体内能上是等效的。
4. 热值是燃料的特性，与燃料的质量、放出热量的多
少、是否完全燃烧等无关，只与燃料的种类有关。