2020物理人教九年級(jí)同步導(dǎo)學(xué)（導(dǎo)學(xué)案）：第13章 內(nèi)能

2020物理人教九年級(jí)同步導(dǎo)學(xué)（導(dǎo)學(xué)案）：第13章內(nèi)能一、引言內(nèi)能是物質(zhì)由于其微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而具有的能量。它是物質(zhì)微觀粒子所具有的動(dòng)能和勢(shì)能之和。在學(xué)習(xí)中，我們將了解內(nèi)能的概念、內(nèi)能的轉(zhuǎn)化以及測(cè)定內(nèi)能的方法。二、內(nèi)能的概念內(nèi)能是指物質(zhì)內(nèi)部微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)所具有的能量。微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)包括了原子、分子的運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)和相互作用。內(nèi)能是由于與外界發(fā)生能量交換而發(fā)生改變的。我們通常用符號(hào)ΔU表示物質(zhì)內(nèi)能的增量。三、內(nèi)能的轉(zhuǎn)化內(nèi)能可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。常見(jiàn)的內(nèi)能轉(zhuǎn)化形式有以下幾種：1.內(nèi)能與熱量的轉(zhuǎn)化當(dāng)物體與外界接觸時(shí)，有可能會(huì)發(fā)生熱量的轉(zhuǎn)移。當(dāng)物體吸收熱量時(shí)，物體的內(nèi)能會(huì)增加；當(dāng)物體釋放熱量時(shí)，物體的內(nèi)能會(huì)減少。內(nèi)能與熱量的轉(zhuǎn)化可以用以下公式來(lái)表示：ΔQ=ΔU+ΔW其中，ΔQ表示物體吸收或釋放的熱量，ΔU表示物體內(nèi)能的增量，ΔW表示物體對(duì)外界做功的增量。2.內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化當(dāng)物體發(fā)生位移時(shí)，物體的內(nèi)能也會(huì)發(fā)生改變。當(dāng)物體對(duì)外界做功時(shí)，物體的內(nèi)能會(huì)減少；當(dāng)外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能會(huì)增加。內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化可以用以下公式來(lái)表示：ΔE=W其中，ΔE表示物體的內(nèi)能增量，W表示物體對(duì)外界做的功。3.內(nèi)能與化學(xué)能的轉(zhuǎn)化內(nèi)能還可以與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化。當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，物質(zhì)的內(nèi)能會(huì)發(fā)生改變。化學(xué)反應(yīng)放熱時(shí)，物質(zhì)的內(nèi)能減少；化學(xué)反應(yīng)吸熱時(shí)，物質(zhì)的內(nèi)能增加。四、測(cè)定內(nèi)能的方法測(cè)定內(nèi)能的方法主要通過(guò)測(cè)定物體的溫度變化來(lái)間接測(cè)量?jī)?nèi)能的增量。常見(jiàn)的測(cè)定內(nèi)能的方法有以下幾種：1.熱容法熱容是指物體在吸收熱量時(shí)所發(fā)生的溫度變化與吸收熱量之比。根據(jù)物體的熱容特性，可以通過(guò)測(cè)量物體的質(zhì)量、溫度變化和吸收熱量來(lái)計(jì)算出物體的內(nèi)能增量。2.熱量法熱量法是通過(guò)測(cè)量物體吸收或釋放的熱量來(lái)間接測(cè)量物體的內(nèi)能增量。熱量的測(cè)量可以使用熱量計(jì)等設(shè)備進(jìn)行。3.化學(xué)反應(yīng)法化學(xué)反應(yīng)法是通過(guò)測(cè)量化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中物質(zhì)的溫度變化來(lái)間接測(cè)量物質(zhì)的內(nèi)能增量。化學(xué)反應(yīng)法主要適用于液態(tài)物質(zhì)或氣態(tài)物質(zhì)的內(nèi)能測(cè)定。五、實(shí)例分析某實(shí)驗(yàn)室中有一塊質(zhì)量為500g的金屬塊，通過(guò)加熱使其溫度升高。已知金屬的比熱容為0.4J/(g·℃)，如果金屬塊的溫度升高了20℃，求金屬塊的內(nèi)能增量。根據(jù)熱容法的原理，我們可以通過(guò)以下公式來(lái)計(jì)算金屬塊的內(nèi)能增量：ΔU=m·c·ΔT其中，ΔU表示金屬塊的內(nèi)能增量，m表示金屬塊的質(zhì)量，c表示金屬的比熱容，ΔT表示金屬塊的溫度變化。代入已知的數(shù)值，可以計(jì)算出金屬塊的內(nèi)能增量：ΔU=500g×0.4J/(g·℃)×20℃=4000J因此，金屬塊的內(nèi)能增量為4000J。六、總結(jié)通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，我們了解到了內(nèi)能的概念、內(nèi)能的轉(zhuǎn)化形式以及測(cè)定內(nèi)能的方法。內(nèi)能是物質(zhì)微觀粒子熱運(yùn)動(dòng)所具有的能量，可以通過(guò)熱量法、熱容法和化學(xué)反應(yīng)法