13.2 内能 2023-2024学年人教版九年级物理全一册

内能 一、教学目标 (一)知识与技能 1. 了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。 2. 知道热传递可以改变物体的内能,了解热量的概念。 3. 知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。 (二)过程与方法 1. 通过观察和实验,探究做功与物体内能变化的关系。 2. 通过分析具体实例,推断、总结出内能和其他形式能量的转化关系。 (三)情感态度与价值观 1. 通过了解内能在现代化生产中的应用,提高学习物理的兴趣。 2. 通过分析内能与机械能的相互转化,养成用联系的观点分析问题的习惯。 二、教学重难点 1. 重点:了解内能的概念,知道内能的大小与什么因素有关;改变物体内能的方法。 2. 难点:用做功的方法来改变物体的内能,内能与机械能的相互转化。 三、教学准备 多媒体课件、试管、橡皮塞、酒精、火柴、打气筒、铁丝等。 四、教学过程 【导入】 演示:取一只试管,倒入约3mL的水,给试管中的水加热直至沸腾,在水沸腾后,从火焰上移开试管,水会停止沸腾。迅速塞上塞子,把试管倒置并向试管底浇冷水,会看到什么现象? 学生观察并描述现象:水会重新沸腾起来。 师:浇冷水后,水居然能重新沸腾起来,你认为发生这一现象的原因是什么? 生:猜测(略) 师:想解开这个疑问,让我们一起走进“内能”。 【新课讲解】 1. 内能的概念 师:分子动理论告诉我们,分子在永不停息地做无规则运动,因此分子具有动能。由于分子间存在相互作用力,并且分子间还有一定的距离,因此分子间存在分子势能。 提出问题:什么是物体的内能? 生: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。 师:一切物体在任何情况下都有内能。内能的单位和机械能一样,是焦耳。 师:影响物体内能大小的因素有哪些? 生:温度、质量和状态。 2. 改变物体内能的方法 师:从前面的学习中,我们已经知道做功可以改变物体的机械能,那么内能是否也可以通过做功来改变呢? 演示实验:压缩空气引火实验。 介绍实验装置:玻璃筒、活塞、硝化棉。 师:现在我们要用酒精灯给硝化棉加热,同学们要观察硝化棉的变化情况。(硝化棉燃烧) 师:说明硝化棉获得了什么? 生:内能。 师:撤去酒精灯,现在硝化棉还具有内能吗? 生:有。 师:我们用什么方法使它的内能减少呢? 生:可以做功,让它对外做功。 师:压缩气体做功,我们观察到什么现象? 生:硝化棉燃烧。 师:这个实验说明了什么? 生:对物体做功,物体的内能会增加。 师:在日常生活中,你遇到过通过做功来改变物体内能的事例吗? 生:用锯锯木头时,锯条的温度会升高。 师:用锯锯木头时,要克服摩擦做功,使锯条的内能增加,温度升高,说明做功可以改变物体的内能。 师:刚才我们通过实验和实例看到了做功可以改变物体的内能,其实用热传递的方法也可以改变物体的内能。 演示:将一根铁丝的一端放在酒精灯的火焰上烧一段时间。 师:铁丝的温度升高,内能如何变化? 生:铁丝的温度升高,内能增大。 师:内能增大是通过什么方法? 生:热传递。 师:热传递可以改变物体的内能,其实质是内能的转移。 师:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。 【学生互动环节】 小组讨论:冬天搓手会让手暖和,是通过什么方式改变内能的?与用嘴对着手“哈气”使手暖和的方式一样吗? 学生讨论后回答:冬天“搓手”取暖是通过做功的方法把机械能转化为手的内能,手的内能增加,温度升高;用嘴对着手“哈气”是通过热传递的方式使手的内能增加,温度升高。两种方式都能使手的内能增加,温度升高,达到取暖的目的。 【总结提升】 师:通过今天的学习,你有哪些收获? 生:知道了什么是内能,影响内能大小的因素,知道了改变内能的两种方法。 师:非常好!我们今天学习了内能的概念和改变内能的两种方式。希望大家能够运用所学知识去解释生活中的一些现象。 五、课后练习 (一)选择题 1. 关于物体的内能,下列说法中正确的是( ) A. 运动的物体有内能,静止的物体没有内能 B. 物体温度在0 以下时没有内能 C. 高温物体的内能一定比低温物体的内能大 D. 质量大且温度高的物体的内能一定比同状态质量小、温度低的物体的内能大 2. 下列现象中,利用做功使物体内能增加的是( ) A. 铁块放在炉火中烧红了 B. 烧开水时,壶盖被水蒸气顶起来 C. 木工用锯锯木条时,锯条的温度会升高 D. 冬天,人们在太阳光下取暖 (二)填空题 1. 物体内所有分子无规则运动的动能,以及分子势能的总和叫做物体的_。内能的大小跟_有关。 2. 冬天,手冷相互搓一搓会暖和,这是用_方法增加手的内能的,放在热水袋上捂一捂也会变暖,这又是用_方法增加手的内能的。 3. 火箭发射升空时,通过燃烧燃料将化学能转化为内能,释放的内能转移到火箭的机械能上,这个过程的实质是利用内能来_,内能的转移