滬科版物理九年級(jí)全冊(cè)第十三章第一節(jié)物體的內(nèi)能課件

1、第十三章內(nèi)能與熱機(jī)第一節(jié)物體的內(nèi)能第十三章內(nèi)能與熱機(jī)【體驗(yàn)1】?jī)?nèi)能的存在活動(dòng):觀察水燒開時(shí),壺蓋被頂起的現(xiàn)象。思考:(1)原本靜止的壺蓋被頂起,它具有了能。(2)壺蓋獲得的這種能量是什么能量轉(zhuǎn)化來的?這是否預(yù)示著可能存在某種新的能量形式?提示:(1)動(dòng)(2)從內(nèi)能轉(zhuǎn)化而來是【體驗(yàn)1】?jī)?nèi)能的存在【體驗(yàn)2】?jī)?nèi)能的改變活動(dòng)1:如圖(a)反復(fù)彎折鐵絲;活動(dòng)2:如圖(b)把鐵絲放在火焰上烤一下?！倔w驗(yàn)2】?jī)?nèi)能的改變(1)活動(dòng)1中,手對(duì)鐵絲(選填“做功”或“不做功”),彎折后的鐵絲溫度。(2)活動(dòng)2中,在火焰上烤過的鐵絲,溫度。提示:(1)做功升高(2)升高(1)活動(dòng)1中,手對(duì)鐵絲(選填“做功”或“不做功

2、”)1.什么是內(nèi)能?是否一切物體都具有內(nèi)能?2.內(nèi)能與溫度有什么關(guān)系?3.改變內(nèi)能的兩種途徑是什么?4.什么是熱量?1.什么是內(nèi)能?是否一切物體都具有內(nèi)能?探究1內(nèi)能結(jié)合機(jī)械能的知識(shí),思考以下問題1.下面是物體具有機(jī)械能的實(shí)例(1)運(yùn)動(dòng)著的籃球具有動(dòng)能。(2)自由下落的蘋果和地球互相吸引具有勢(shì)能。(3)被壓縮的彈簧的各部分互相排斥而具有勢(shì)能。與這些實(shí)例類比:物質(zhì)是由分子組成的,運(yùn)動(dòng)著的分子具有能;互相吸引或排斥的分子具有能。探究1內(nèi)能提示:與機(jī)械能類比,物體由于運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能,由于被舉高具有勢(shì)能,彈性物體由于發(fā)生彈性形變具有彈性勢(shì)能。由此可以推理:分子是運(yùn)動(dòng)的一定具有動(dòng)能,分子間有相互作用的引力

3、和斥力一定具有勢(shì)能。參考答案:動(dòng)勢(shì)提示:與機(jī)械能類比,物體由于運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能,由于被舉高具有勢(shì)能2.將物體內(nèi)部分子具有的能和機(jī)械能類比,我們?nèi)绾味x內(nèi)能?參考答案:由于分子具有動(dòng)能和勢(shì)能,故把物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能以及分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。3.結(jié)合分子動(dòng)理論知識(shí)分析,內(nèi)能與溫度有什么關(guān)系?提示:溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越快,分子動(dòng)能越大,故內(nèi)能越大。參考答案:溫度影響內(nèi)能大小,同一物體溫度越高,內(nèi)能越大。2.將物體內(nèi)部分子具有的能和機(jī)械能類比,我們?nèi)绾味x內(nèi)能?4.為什么說“一切物體,不論溫度高低,都具有內(nèi)能”(結(jié)合分子動(dòng)理論的知識(shí))?提示:從分子動(dòng)理論的知識(shí)回答。任何情況下,分子無規(guī)

4、則運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止,分子動(dòng)能不會(huì)為零;分子之間的相互作用不會(huì)消失,分子勢(shì)能不會(huì)為零,因此物體的內(nèi)能不會(huì)為零。參考答案:任何情況下,分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)不會(huì)停止,分子動(dòng)能不會(huì)為零,分子之間的相互作用不會(huì)消失,分子勢(shì)能不會(huì)為零,因此物體的內(nèi)能不會(huì)為零。4.為什么說“一切物體,不論溫度高低,都具有內(nèi)能”(結(jié)合分子探究2改變內(nèi)能的兩種途徑結(jié)合“體驗(yàn)2”,思考以下問題:1.和都可以改變物體的內(nèi)能。參考答案:做功熱傳遞探究2改變內(nèi)能的兩種途徑2.小實(shí)驗(yàn):如圖所示,在一個(gè)配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小團(tuán)硝化棉,迅速向下壓活塞,棉花球會(huì)立即燃燒起來。試一試解釋原因:向下壓活塞,對(duì)筒內(nèi)空氣,空氣溫度,內(nèi)能,達(dá)到硝化棉的著火

5、點(diǎn),棉花球立即燃燒起來。說明可以改變物體的內(nèi)能。提示:根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象分析是否有力做功,物體溫度是否變化,怎樣變化。參考答案:做功升高增大做功2.小實(shí)驗(yàn):如圖所示,在一個(gè)配有活塞的厚壁玻3.下面是生活中常見的實(shí)例,請(qǐng)指出哪個(gè)力在做功?內(nèi)能是增加還是減小?能量如何轉(zhuǎn)化?總結(jié)出做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是什么。(a)刀在磨刀石上摩擦后溫度升高;(b)用打氣筒打氣時(shí)筒壁變熱;(c)水沸騰時(shí),頂起壺蓋跳動(dòng)。3.下面是生活中常見的實(shí)例,請(qǐng)指出哪個(gè)力在做功?內(nèi)能是增加還提示:根據(jù)所給的情景分析物體溫度或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,找出能量的變化。(a)刀在磨刀石上摩擦,克服摩擦力做功,物體溫度升高,內(nèi)能增加,是機(jī)械能轉(zhuǎn)

6、化為內(nèi)能;(b)用打氣筒打氣時(shí),活塞對(duì)空氣的壓力做功,空氣被壓縮,溫度升高內(nèi)能增加,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;(c)水沸騰時(shí),水蒸氣受熱膨脹,推起壺蓋,對(duì)壺蓋的推力對(duì)壺蓋做功,壺蓋運(yùn)動(dòng)獲得機(jī)械能,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。由以上實(shí)例得出:做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)就是能量的轉(zhuǎn)化。提示:根據(jù)所給的情景分析物體溫度或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化,找出能量的參考答案:(a)克服摩擦力做功,物體內(nèi)能增加,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(b)活塞對(duì)空氣的壓力做功,空氣內(nèi)能增加,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(c)水蒸氣對(duì)壺蓋的推力對(duì)壺蓋做功,水蒸氣的內(nèi)能減小,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能能量的轉(zhuǎn)化參考答案:(a)克服摩擦力做功,物體內(nèi)能增加,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)4.下面是生活中改變

7、物體內(nèi)能的實(shí)例(1)加熱金屬棒的一端,金屬棒的另一端溫度升高。(2)用煤氣灶燒水。(3)把水放在陽光下,水的溫度上升。4.下面是生活中改變物體內(nèi)能的實(shí)例分析以上實(shí)例可知,可以改變物體的內(nèi)能,其特點(diǎn)如下:(1)物體之間發(fā)生熱傳遞的條件是存在。(2)傳遞的是能,是從傳遞到,傳遞過程中能量的形式(選填“有”或“沒有”)變化,其實(shí)質(zhì)是。(3)熱傳遞的結(jié)果是低溫物體的內(nèi)能,高溫物體的內(nèi)能。分析以上實(shí)例可知,可以改變物體的內(nèi)能,其特點(diǎn)如下:提示:以上三個(gè)例子,被加熱物體的溫度升高,內(nèi)能增加,說明熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能,分析特點(diǎn),都有溫度較高的物體或物體的一部分存在溫度差,都是內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移,從高溫物體轉(zhuǎn)移

8、到低溫物體或從高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分。熱傳遞的結(jié)果是高溫物體失去內(nèi)能,低溫物體得到內(nèi)能,其實(shí)質(zhì)就是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。參考答案:熱傳遞(1)溫度差(溫度不相等)(2)內(nèi)高溫物體低溫物體沒有能量的轉(zhuǎn)移(3)增加減小提示:以上三個(gè)例子,被加熱物體的溫度升高,內(nèi)能增加,說明熱傳5.熱傳遞的三種方式是、。參考答案:熱傳導(dǎo)對(duì)流熱輻射6.通過“探究”可知,做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能方面是的。提示:僅憑物體溫度的變化不能判斷出是哪種方式使它的內(nèi)能發(fā)生了改變,可能是做功,也可能是熱傳遞,即做功和熱傳遞的效果是相同的。參考答案:等效5.熱傳遞的三種方式是、。探究3熱量的含義1.在熱傳遞的過程中,為了衡量?jī)?nèi)能傳遞的多少,

9、引入一個(gè)新的物理量即。2.我們(選填“可以”或“不可以”)說一個(gè)物體具有內(nèi)能,但(選填“可以”或“不可以”)說一個(gè)物體具有熱量。提示:任何物體都具有內(nèi)能,只有發(fā)生熱傳遞時(shí)內(nèi)能發(fā)生了變化才談得上熱量,任何物體都不能說它具有熱量。參考答案:1.熱量2.可以不可以探究3熱量的含義一、內(nèi)能1.定義:物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的_,以及_的總和。2.單位:_。3.內(nèi)能與溫度的關(guān)系:如果體積變化不大,同一個(gè)物體,其_越高,內(nèi)能_,_越低,內(nèi)能_。動(dòng)能分子勢(shì)能焦耳溫度越大溫度越小一、內(nèi)能動(dòng)能分子勢(shì)能焦耳溫度越大溫度越小二、改變物體內(nèi)能的兩種途徑1.做功:(1)大小:外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能_。物體對(duì)外界做功

10、,物體的內(nèi)能_。(2)實(shí)質(zhì):能量的轉(zhuǎn)化。增加減小二、改變物體內(nèi)能的兩種途徑增加減小2.熱傳遞:(1)三種方式:_、_、_。(2)條件:兩物體(或部分)之間有_。(3)實(shí)質(zhì):能量的_。(4)結(jié)果:低溫物體吸熱,內(nèi)能_;高溫物體放熱,內(nèi)能_。3.做功和熱傳遞對(duì)于改變物體的內(nèi)能是_的。熱傳導(dǎo)對(duì)流熱輻射溫度差轉(zhuǎn)移增加減少等效2.熱傳遞:熱傳導(dǎo)對(duì)流熱輻射溫度差轉(zhuǎn)移增加減少等效三、熱量1.定義:在熱傳遞過程中,物體間_傳遞的多少。2.實(shí)質(zhì):熱傳遞轉(zhuǎn)移的是_。內(nèi)能能量三、熱量?jī)?nèi)能能量【拓展延伸】影響物體內(nèi)能的因素:物體的內(nèi)能包括所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能,所以物體的內(nèi)能不僅受物體的溫度影響,還會(huì)受質(zhì)量、體積、物質(zhì)

11、種類的影響,具體關(guān)系如下。決定因素制約關(guān)系溫度溫度越高,物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,物體的內(nèi)能就越大質(zhì)量在溫度一定時(shí),物體的質(zhì)量越大,也就是分子的數(shù)量越多,物體的內(nèi)能就越大體積在質(zhì)量一定時(shí),物體的體積越大,分子間的勢(shì)能越大,物體的內(nèi)能就越大種類不同物質(zhì)的分子大小、結(jié)構(gòu)不同,在溫度相同時(shí),它們的分子動(dòng)能、分子勢(shì)能不同【拓展延伸】影響物體內(nèi)能的因素:物體的內(nèi)能包括所有分子的動(dòng)能考點(diǎn)1溫度、內(nèi)能、熱量的聯(lián)系及區(qū)別【典例1】關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能,以下說法正確的是()A.0的冰沒有內(nèi)能B.水沸騰時(shí)繼續(xù)吸熱,溫度保持不變C.物體的溫度越低,所含的熱量越多D.物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),只要溫度不變,物體的內(nèi)

12、能就一定不變考點(diǎn)1溫度、內(nèi)能、熱量的聯(lián)系及區(qū)別【思路導(dǎo)引】分析本題的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):關(guān)鍵點(diǎn)1:熱量是個(gè)過程量,內(nèi)能是個(gè)狀態(tài)量。關(guān)鍵點(diǎn)2:熱量是內(nèi)能改變多少的量度,不是溫度改變多少的量度。關(guān)鍵點(diǎn)3:內(nèi)能與物體的溫度、質(zhì)量和狀態(tài)都有關(guān)。【思路導(dǎo)引】分析本題的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):【精講精析】選B。本題考查溫度、內(nèi)能和熱量的關(guān)系。一切物體都有內(nèi)能,A項(xiàng)錯(cuò)誤;水沸騰時(shí)雖然繼續(xù)吸熱,但溫度保持沸點(diǎn)不變,B項(xiàng)正確;熱量是在熱傳遞過程中傳遞能量多少的量度,不能說物體含有多少熱量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能與溫度、質(zhì)量、物質(zhì)狀態(tài)都有關(guān),溫度相同,質(zhì)量和狀態(tài)不同,物體的內(nèi)能也不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。【精講精析】選B。本題考查溫度、內(nèi)能和熱

13、量的關(guān)系。一切物體都【方法歸納】?jī)?nèi)能、溫度、熱量的區(qū)別與聯(lián)系溫度熱量?jī)?nèi)能物理意義物體的冷熱程度熱傳遞過程中改變的內(nèi)能物體內(nèi)所有分子動(dòng)能與勢(shì)能之和量的性質(zhì)狀態(tài)量過程量狀態(tài)量存在情況表示一定的冷熱程度可能為零不可能為零聯(lián)系熱傳遞改變物體的內(nèi)能,物體吸熱內(nèi)能增加,放熱內(nèi)能減小,但溫度不一定改變(如晶體熔化);同一個(gè)物體的溫度升高內(nèi)能一定增加,溫度降低內(nèi)能一定減小【方法歸納】?jī)?nèi)能、溫度、熱量的區(qū)別與聯(lián)系溫度熱量?jī)?nèi)能物理物體考點(diǎn)2改變內(nèi)能的兩種途徑【典例2】寒冷的冬天,人們的手常常會(huì)感到冷。從物理學(xué)的角度看,小麗和小亮改變手內(nèi)能的途徑分別是()A.做功、做功B.做功、熱傳遞C.熱傳遞、熱傳遞D.熱傳遞、

14、做功【思路導(dǎo)引】解答本題的關(guān)鍵是確定能量是發(fā)生了轉(zhuǎn)化還是轉(zhuǎn)移?？键c(diǎn)2改變內(nèi)能的兩種途徑【精講精析】選D。本題考查改變內(nèi)能的兩種方式。做功和熱傳遞都能改變內(nèi)能,本題中小麗采用哈氣的方法取暖,這是利用熱傳遞的方式改變手的內(nèi)能,小亮采用雙手摩擦的方法使自己的雙手熱乎起來,這是利用做功的方式改變手的內(nèi)能?！揪v精析】選D。本題考查改變內(nèi)能的兩種方式。做功和熱傳遞都【方法歸納】判斷內(nèi)能改變方式的方法【方法歸納】判斷內(nèi)能改變方式的方法1.物體的內(nèi)能是指()A.物體中個(gè)別分子運(yùn)動(dòng)所具有的能B.物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)所具有的能C.物體內(nèi)所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和D.物體內(nèi)分子定向移動(dòng)所具有的能1

15、.物體的內(nèi)能是指()【解析】選C。本題考查內(nèi)能的概念。內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子所具有的能。對(duì)于個(gè)別分子談不上內(nèi)能,A錯(cuò)誤。分子動(dòng)能是分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的能量,而不是定向移動(dòng)所具有的能量,更不是物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)所具有的能,B、D錯(cuò)誤,C正確?！窘馕觥窟xC。本題考查內(nèi)能的概念。內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子所具2.關(guān)于靜止在水平地面上的足球的能量,下列說法正確的是()A.因?yàn)樽闱蜢o止,所以足球的分子動(dòng)能為零B.因?yàn)樽闱蛟谒降孛嫔?所以足球的分子勢(shì)能為零C.如果足球運(yùn)動(dòng)起來,足球的內(nèi)能要增加D.如果足球的溫度升高,足球的內(nèi)能要增加2.關(guān)于靜止在水平地面上的足球的能量,下列說法正確的是【解析】選D。本題考查

16、對(duì)內(nèi)能概念的理解,主要是認(rèn)識(shí)到內(nèi)能是一種不同于機(jī)械能的能量形式。足球靜止,其動(dòng)能為零,但足球內(nèi)部的分子始終不停地運(yùn)動(dòng)著,分子動(dòng)能不為零,所以A錯(cuò)。足球在水平地面上,其重力勢(shì)能為零,但分子間存在著相互作用的引力和斥力,就存在著分子勢(shì)能,所以B錯(cuò)。足球運(yùn)動(dòng)起來,其動(dòng)能增加,但內(nèi)能不會(huì)增加,所以C錯(cuò)。足球的溫度升高,其內(nèi)能增加,所以D正確?！窘馕觥窟xD。本題考查對(duì)內(nèi)能概念的理解,主要是認(rèn)識(shí)到內(nèi)能是一3.下列現(xiàn)象中,通過熱傳遞來改變內(nèi)能的是()3.下列現(xiàn)象中,通過熱傳遞來改變內(nèi)能的是【解析】選A。本題考查改變物體內(nèi)能的方式。給冷水加熱是內(nèi)能從酒精燈轉(zhuǎn)移到冷水,屬于熱傳遞改變物體內(nèi)能,A正確;B是壓縮空

17、氣做功,C、D是克服摩擦力做功,均是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,屬于做功改變物體內(nèi)能?！窘馕觥窟xA。本題考查改變物體內(nèi)能的方式。給冷水加熱是內(nèi)能從4.如圖所示的四個(gè)事例中,用做功方式改變內(nèi)能的是()A.B.C.D.4.如圖所示的四個(gè)事例中,用做功方式改變內(nèi)能的是()【解析】選D。本題考查改變內(nèi)能的兩種方式。分析四種現(xiàn)象中內(nèi)能改變的方式,然后找出正確的選項(xiàng)?；鸩耦^劃過火柴盒,兩者摩擦做功,是利用做功改變火柴頭的內(nèi)能;嘴對(duì)手哈氣是熱氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)移到手上,是熱傳遞;炒菜是熱傳遞;水蒸氣把軟木塞沖開是水蒸氣對(duì)外做功,因此溫度降低?！窘馕觥窟xD。本題考查改變內(nèi)能的兩種方式。分析四種現(xiàn)象中內(nèi)能5.將一根鐵絲用手快速反

18、復(fù)彎折數(shù)十次,鐵絲彎折處會(huì)發(fā)熱,鐵絲的內(nèi)能將。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明可以改變物體的內(nèi)能。【解析】本題考查改變內(nèi)能的方式。彎折鐵絲,鐵絲彎折處發(fā)熱,鐵絲的溫度升高,內(nèi)能增加;鐵絲內(nèi)能增加的過程中對(duì)鐵絲有力的作用,由此判斷是做功改變了鐵絲的內(nèi)能,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。答案:增加做功5.將一根鐵絲用手快速反復(fù)彎折數(shù)十次,鐵絲彎折處會(huì)發(fā)熱,鐵絲6.如圖所示實(shí)驗(yàn),展示了人類利用內(nèi)能的過程。其中,酒精燃燒過程中,能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是能轉(zhuǎn)化為能,軟木塞被沖開,能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是_能轉(zhuǎn)化為能。6.如圖所示實(shí)驗(yàn),展示了人類利用內(nèi)能的過程。其中,酒精燃燒過【解析】本題考查內(nèi)能和其他形式能的轉(zhuǎn)化。用酒精燈在給試管加熱的過程中,酒精的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,這些內(nèi)能傳遞給試管中的水,使得水的內(nèi)能增加,產(chǎn)生大量的水蒸氣,試管內(nèi)的氣