第2节 内能

第13章第2节内能人教版-物理-九年级学习目标-新课引入-新知探究-课堂总结-课堂训练1.通过与生活现象的类比来建立内能的概念，能简单的描述温度和内能的关系。2.通过实验探究，理解改变物体内能的两种方式。3.通过阅读材料，知道热量的概念及单位。4.能举例说明一些通过做功改变物体的内能的实例。【重点】了解内能的概念，知道温度与内能的关系。【难点】能辨析改变内能的方法并能解释相关现象。学习目标装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里？新课引入知识点内能运动着的篮球具有动能我在不停的运动,也有动能哦！运动着的分子呢?1新知探究运动着的篮球运动着的分子类比★分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能。结论：运动着的分子也有动能。新知探究弹簧形变时具有势能分子间相吸引和排斥，分子之间有势能吗？新知探究类比结论：互相吸引（或排斥）的分子也具有势能。★由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能。新知探究定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和。内能=分子动能+分子势能单位：焦耳（J），各种形式的能量的单位均为焦耳。知识点内能1新知探究炽热的铁水有内能，那冰冷的冰山有没有内能?一切物体在任何情况下都具有内能。新知探究同一物体，温度越高，分子做无规则运动的平均速度越大，分子的动能越大，物体的内能越大。内能与温度的关系温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。新知探究一个物体温度升高时分子动能增大它的分子运动速度加快组成这个物体的所有分子的动能总和增加它的内能就会增加一个物体温度降低时它的内能就会减少新知探究内能与温度的关系当物体温度不变时，内能也可以产生变化。如物态变化（晶体的熔化和凝固，及液体的沸腾过程中）：分子结构发生了改变，分子间的作用力也就发生了改变，导致分子势能发生变化，因此内能发生变化。新知探究内能与温度的关系影响物体内能大小的相关因素物体内能的大小跟物体的温度、质量、物质种类、体积、状态等有关。新知探究对内能的理解1.内能是指物体的内能，是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，是一个宏观量，单纯考虑一个分子的内能没有意义。2.一切物体在任何状态下都具有内能。新知探究1.机械能与整个物体的运动情况有关。2.物体的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。内能与机械能的区别新知探究内能机械能定义影响因素研究对象存在条件构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和物体的温度、质量、状态、体积、物质种类物体所具有的势能和动能的总和物体的质量、速度、高度（或弹性形变的程度）微观世界的大量分子宏观世界的所有物质永远存在物体在运动时，被举高时，发生弹性形变时具有联系1.具有机械能的物体同时一定具有内能，但具有内能的物体不一定具有机械能；2.物体的内能和机械能之间可以相互转化。区别新知探究那么如何改变物体的内能呢（即增加或减少物体的内能）？内能与温度有关，温度升高，物体的内能增加。新知探究知识点物体内能的改变热传递改变物体的内能把烧热的工件放到冷水中现象：工件冷却，冷水会变热。分析：工件温度降低，内能减少，冷水温度升高，内能增加，热量从工件传给冷水。结论：使温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，内能增加；高温物体温度降低，内能减少。这个过程，叫做热传递。2新知探究关于热传递的理解热传递的结果温度相同，即没有温度差热传递的条件不同物体或同一物体存在温度差热传递实质：。能量的转移，能量的形式并未发生改变热传递的方向热量由高温物体转移到低温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部分新知探究在热传递过程中传递的内能的多少叫做热量，单位是焦耳，即焦(J)①热量是能量转移多少的量度，是一个过程量，存在于热传递过程中，只有发生了热传递，有了能量的转移，才能讨论热量问题。②热量的表达方式：只能用“吸收热量”和“放出热量”两种方式表达。不能用“具有”或“含有”来表述，例如，不能说某物体含有多少热量，只能说吸收了多少热量或放出了多少热量。③吸收或放出热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。新知探究同学们有过这些体验吗？这是通过什么方式改变了物体的内能？新知探究做功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，为什么？新知探究现象：硝化棉燃烧分析：向下压活塞，活塞对筒内的空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，开始燃烧，产生火光。说明：对物体做功，内能增加。新知探究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，为什么？玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸汽，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化，说明了什么？现象：向瓶内打气，最后瓶塞跳出，同时瓶内有“白雾”产生。分析：向瓶内打气时，压缩了瓶中空气，内能增加，温度升高。瓶内的水吸热汽化，产生水蒸气；随着不断打气，瓶内气压越来越大，瓶塞跳出。瓶内气体对瓶塞做功，内能减少，温度降低，瓶内水蒸气液化成“白雾”。说明：物体对外做功，内能减少新知探究做功可以改变物体的内能：对物体做功，物体温度升高，内能增加；物体对外做功，物体温度降低，内能减少。思考:做功改变内能的实质是么?内能和机械能之间相互转化1.对物体做功外界消耗机械能机械能转化为内能（物体的内能增加）2.物体对外做功外界获得机械能内能转化为机械能（物体的内能减少）新知探究热传递做功区别实质示例条件规律联系热传递和做功改变物体内能的区别与联系能量的转移能量的转化冬天对着手哈气取暖冬天用力搓手取暖存在温度差能量从高温物体传递到低温物体，直到温度相等为止。物体放出热量，内能减少；物体吸收热量，内能增加。外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少。热传递和做功都能改变物体的内能，它们在改变物体的内能上是等效的。新知探究温度、热量、内能三者之间的区别与联系温度热量内能区别概念量的性质表述单位联系物体吸热，内能会增加，温度不一定升高，如晶体熔化；物体放热，内能会减少，但物体的温度不一定降低，如晶体凝固。宏观上：表示物体的冷热程度；微观上：反应物体中大量分子无规则运动的剧烈程度。在热传递的过程中，传递能量的多少构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和状态量过程量状态量用“降低”、“升高”、“降低到”、“升高到”、“是”等表述用“放出”或“吸收”等表述用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”等表述摄氏度（℃）焦耳（J）焦耳（J）新知探究归纳总结两个一定四个不一定1.一个物体的内能增加（或减少）时，其温度不一定升高（或降低），如：晶体的熔化（或凝固）过程；2.一个物体的内能增加（或减少）时，其不一定吸收（或放出）热量，如：对物体做功（或物体对外做功）；3.一个物体吸收（或放出）热量时，其温度不一定升高（或降低），如：晶体的熔化（或凝固）过程；4.一个物体的温度升高（或降低）时，不一定是吸收（或放出）热量，如：摩擦生热（或物体对外界做功）。2.物体的温度升高（或降低）时，其内能一定增加（或减少）。温度、热量、内能三者之间的区别与联系新知探究1.物体吸热（或放热）时，其内能一定增加（或减少）；分子热运动内能建立概念引出分子动能分子势能引出分子间有作用力定义改变方式分子动能与势能的总和热传递做功传递内能的多少热量课堂总结1.下列说法正确的是（）BA．物体运动速度越大，内能就越大B．静止的物体没有动能，但有内能C．内能和温度有关，所以0℃的水没有内能D．温度高的物体一定比温度低的物体内能大课堂训练2.将一铁块放入到装有水的烧杯中，它们之间没有发生热传递，这是因为（）A．它们具有相同的热量B．它们具有相同的内能C．它们具有相同的温度D．它们具有相同的质量C课堂训练3.下列说法错误的是（）A．内能、热量、功的单位都是JB．内能是指物体里所有分子做无规则运动所具有的能C．热传递过程中，物体吸收300J的热量，则物体内能增加300JD．同一个物体温度越高，内能越大B课堂训练4.关于温度、内能、热量的说法，正确的是（）A．物体温度越高，含有的热量就越多B．物体的内能减小，温度一定降低C．物体温度升高，一定吸收了热量D．发生热传递时，热量总是从高温物体传向低温物体D课堂训练5.（泰安中考）下列现象中，属于用热传递的方式改变物体内能的是（）A．公园中的石凳被太阳晒热B．快速折弯铁条，铁条弯折处变热C．两手互相摩擦时手发热D．刀具在砂轮上磨得发烫A——本题源自《教材帮》课堂训练6.（中考演练）下列实例中，通过做功来改变物体内能的是（）A．钻木取火B．金属勺放在热水中，金属勺的温度升高C．太阳曝晒，地面温度升高D．冰块放入茶水中，茶水温度降低A——本题源自《教材帮》课堂训练7.如图所示是“探究改变物体内能”的实验。（1）烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，在瓶塞未跳起前，瓶内气体的内能_____（选填“增大”“减小”或“不变”），这是通过_____（选填“热传递”或“做功”）的方式改变了瓶内气体的内能。（2）继续打气，当瓶塞跳起时，观察到瓶口出现“白雾”。这是因为瓶内气体对外做功后，内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），温度_____（选填“升高”“降低”或“不变”）的缘故。（3）我们发现，用这种方式改变物体的内能时，能量是在_____能和______能之间相互转化的。增大做功减小降低内机械课堂训练8.用如图所示的方法可以探究做功是否能够改变物体的内能。（1）如图甲所示，将手中的铁丝同一位置快速地弯折十余次，用手指触摸一被弯折的部位，会感觉到弯折部位的升高，表明铁丝的内能。温度增加课堂作业（2）如图乙所示，在厚壁的玻璃筒底部放一小块干燥的棉絮，用力将活塞压下，我们会看到：棉絮燃烧起来了，这表明用力压下活塞时，玻璃筒内的温度_____并达到了棉絮的_______，所以出现了我们所看到的现象。（3）上述的这两个现象都说明了_______是改变物体内能的另一种方式。用能量的观点来分析上述的两个现象，我们发现，用这种方法改变物体的内能时，能量是在______能和_____能之间相互转化的。升高着火点做功机械内课堂作业