2024年秋初中科學九年級上冊同步課件（浙教版）3.5.1內能及其改變

第3章能量的轉化與守恒5.1內能及其改變1學習目標2課時導入3感悟新知4隨堂檢測5課堂小結內能物體內能的改變如果你快速搓手會有什么感覺？你能解釋這種現(xiàn)象嗎？快速搓手時，手掌有發(fā)熱的感覺。這實際上就是通過搓手的方式增加了手的內能。那么，內能究竟是怎樣的一種能量呢？如何改變物體的內能？知識點內能1物體由于運動而具有的能叫做動能。所以，運動著的子彈具有動能。1.分子的動能分子永不停息地做無規(guī)則的熱運動，溫度越高，分子無規(guī)則熱運動越劇烈。同一切運動著的物體一樣，運動著的分子也具有動能。物體的溫度越高，分子運動得越快，它們具有的動能就越大。2.分子的勢能當彈簧被拉伸或壓縮時彈簧各部分之間具有相互作用的引力和斥力。形變的彈簧被拉伸或壓縮的彈簧具有彈性勢能。相互作用的分子具有勢能3.物體的內能(1)內能定義：物體內部所有分子熱運動的動能和勢能的總和，叫做物體的內能。分子存在吸引與排斥的相互作用力，因此相互吸引和排斥的分子間存在——分子勢能(2)內能的單位是焦耳(J)思考討論：熾熱的鐵水有內能嗎？冰山有內能嗎？為什么？無論熾熱的鐵水還是冰山都具有內能。因為所有的物體的分子不論溫度高低都在不停地做無規(guī)則運動，所以一切物體都具有內能。視頻：內能(3)影響內能大小的因素①對同一個物體，溫度升高，分子熱運動加快，內能增大。物體溫度降低，分子熱運動減慢，內能減少。由于物體的內能與溫度有關，因此內能也俗稱為熱能。②物體的內能與物體內所含的分子數，即物質多少有關。③與種類有關不同種類的物質分子的質量不同所以會影響物體的內能。思考與討論1．試解釋：無論是高溫物體還是低溫物體，都具有內能。參考答案：高溫物體的分子無規(guī)則運動劇烈，內能較大；低溫物體分子無規(guī)則運動劇烈程度較低，內能較小。物體的溫度高低只反映分子無規(guī)則運動的劇烈程度，所以無論是高溫、低溫物體都具有內能。2．為什么說內能是不同于機械能的一種形式的能？思考與討論參考答案：機械能與物體宏觀位置的變化有關，內能與物體內部微觀分子的熱運動有關和分子間的相互作用情況有關，機械能是可以為零的，但內能不可為零，所以內能是不同于機械能的另一種形式的能。由于內能的大小跟物體的溫度有關。所以通過改變物體的溫度來改變物體的內能。1.改變物體內能的方法：熱傳遞和做功。2.熱傳遞(1)熱總是從溫度高的物體傳到溫度低的物體，或者從物體的高溫部分傳到低溫部分，這種現(xiàn)象叫做熱傳遞。知識點物體內能的改變2(2)溫度不同的兩個物體之間會發(fā)生熱傳遞。在熱傳遞過程中，溫度高的物體放出熱，溫度降低，內能就減少；溫度低的物體吸收熱，溫度升高，內能就增加。因此，熱傳遞可以改變物體的內能。(3)熱量①在熱傳遞中，傳遞的能量的多少叫做熱量，用Q表示。熱量的單位是焦耳。②熱量是一個過程量，它對應于熱傳遞的過程。物體從外界吸收多少熱量，內能就增加多少；物體向外界放出多少熱量，內能就減少多少，熱量是物體內能轉移的量度。從能的轉化看，熱傳遞實質上是內能從高溫物體傳遞到低溫物體，或從同一物體的高溫部分傳遞到低溫部分的過程。冬天坐在爐火邊烤火(4)熱傳遞實質特別提醒！1.不能說一個物體含有或具有多少熱量，只能說一個物體吸收了多少熱量或放出了多少熱量。2.熱量是過程量，只能說“吸收、放出”，而內能是狀態(tài)量只能說“有、具有、改變”。3.熱傳遞可以改變物體的內能使內能增加或減少，但溫度不一定改變。歸納總結熱傳遞的條件是存在溫度差(不是內能差)。熱傳遞的方向是從高溫物體轉移到低溫物體。熱傳遞的結果是物體的溫度一致。熱傳遞的實質是內能的轉移。3.做功改變物體的內能(1)人從滑梯下滑時，臀部有什么感覺？參考答案：從滑梯上滑下時，克服摩擦做功，機械能轉化為內能，使臀部內能增加，溫度升高所以臀部有灼熱的感覺。(2)火的使用使人類邁出了文明的第一步。在遠古時代，“鉆木取火”是人類常用的一種取火方法，如圖所示。鉆木為什么能獲得火呢？鉆木取火參考答案：鉆木時，克服摩擦力做功，機械能轉化為內能，木頭溫度升高。當溫度達到木頭的著火點時，木頭就會燃燒。1．把圖釘按在一次性筷子的一端，手握筷子使圖釘在粗糙的硬紙板上來回摩擦，然后用手感覺圖釘的溫度是否發(fā)生變化？活動參考答案：圖釘溫度會升高；手握筷子使圖釘在粗糙的硬紙板上來回摩擦時，克服摩擦力做功，機械能轉化為內能，使圖釘的內能增加，溫度升高。浸過乙醚的棉花放入棉花的目的是：__________________________________。利用轉換法顯示空氣溫度升高2.如圖所示，取一個配有活塞的厚玻璃筒，筒內放一小團浸有少量乙醚的棉花?？焖賶合禄钊^察棉花能否燃燒起來。視頻：快速壓下活塞點火。壓縮空氣做功，氣體內能增加，實質：機械能轉化為內能。大量實驗表明：外界對物體做功，可以使物體的內能增加。活塞迅速下壓，可以看到棉花燃燒起來了。這是由于活塞對筒內空氣做了功，空氣內能增大，溫度升高，達到了乙醚的著火點，棉花就燃燒起來。思考：你能列舉出外界對物體做功，可以使物體的內能增加實例嗎?參考答案：雙手相互摩擦，手會發(fā)熱；用鋸子鋸木頭，鋸條會發(fā)燙；進入大氣層的天外來物，由于速度非常高，與大氣摩擦發(fā)熱，可以使其燃燒，發(fā)出明亮的光芒，形成流星。活動1.如圖所示，在吸濾瓶內裝入少量的水(或高錳酸鉀溶液)，并滴入幾滴酒精。用氣筒往瓶里打氣，當塞子跳出時，觀察瓶內變化。氣體對外做功實驗(1)實驗現(xiàn)象：當塞子跳出時，看到瓶口有白霧出現(xiàn)。視頻：氣體對外做功實驗。(2)實驗過程分析：打氣過程中，外界對瓶內酒精做功，酒精內能增加，溫度升高汽化，當瓶內氣壓達到一定程度，酒精氣體對外做功，內能轉化為機械能，塞子獲得了機械能，向上跳起；同時酒精氣體的內能減少，溫度降低，瓶內的一部分酒精蒸氣液化而出現(xiàn)白霧。(3)實驗結論：大量實驗表明，物體對外做功，物體的內能會減少。(4)做功改變物體的內能實質①從能量的轉化看，通過做功改變物體的內能，實質上是其他形式的能量與物體內能相互轉化的過程。②外界對物體做了多少功，就有多少其他形式的能量轉化為內能；物體對外做了多少功，就有多少內能轉化為其他形式的能量。因此，功可以用來量度內能改變的多少。有一只瓶子，里面裝著一些鐵屑，可以用什么方法使鐵屑的內能增加？如果你沒有看到內能改變的過程，單憑鐵屑溫度的升高，你能說出究竟采用了什么方法嗎？思考與討論參考答案：放在火上加熱(熱傳遞)；搖動瓶子，克服摩擦對瓶子和鐵屑做功。這兩種方法對改變物體的內能是等效的，人們無法根據結果來判斷內能是通過哪種方法改變的。1.關于分子和物體的內能，下列說法正確的是(

)A.固體物質間能擴散，表明固體物質的分子是運動的B.杯子里的水可以任意倒出，說明水分子間沒有引力C.把0℃的冰塊加熱熔化成0℃的水，其內能不變D.熱傳遞過程中，內能總是從內能多的物體向內能少的物體轉移A2.北京時間2023年10月26日11時14分，搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F遙十七運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，飛船順利入軌。飛船在經過大氣層時內能會增加，其主要原因是(

)A.大氣對飛船做功

B.大氣向飛船傳遞內能C.飛船對大氣做功

D.飛船向大氣傳遞內能A3.若外界對物體做了30J的功(假設全部用于改變物體的內能)，同時物體向外放熱25J，則物體內能的變化情況是________(填“增加”或“減少”)了_____