第十二章第1节认识内能 2023-2024学年沪粤版初中物理九年级上册

第十二章 内能与热机 第1节 认识内能 1.了解内能的概念,知道内能的单位。 2.通过分析内能的定义得出影响内能大小的因素,知道同一物体的内能与温度的关系。 3.结合具体实例,知道改变物体内能的两种方式。 学习目标 现代生活已经离不开这些交通工具，相信大家都知道这些交通工具是什么。 请同学们比较、讨论一下，它们有什么共同点？ 新课导入 这些交通工具的能量是从哪里来的呢？ 那么什么是内能呢？ 思 考 问题一 （1）都需要燃烧燃料； （2）最后都产生动力，带动其他机器工作。 这些交通工具实质上是利用汽油、柴油、氢气等燃料燃烧放出的内能来产生动力的。 问题二 新课导入 一、什么是内能 之前我们学习过运动着的物理具有动能 同理运动着的分子也具有动能 分子做无规则运动而具有的能叫做分子动能。 新课讲解 树上的苹果由于地球吸引而具有势能。 分子间也存在相互吸引的力因而也具有势能。 相互排斥的分子也是具有势能的。 新课讲解 将未知事物跟已知事物进行比较，根据它们的相同或相似，推知未知事物也可能有某种属性，这是科学研究的一种重要方法。 分子动能 分子势能 类比法 归纳 在物理学中，把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。 总结 单位：焦耳，简称焦，用字母J表示。 新课讲解 (1)用对比法区分内能和机械能： 内能 机械能 概念 分子动能与分子势能的总和 物体动能和势能的总和 实质 与物体内部的分子热运动及相互作用情况有关 与物体的整体运动情况有关，如物体的速度、相对于地面的高度及弹性形变大小等 (2) 理解：一切物体都具有内能。 新课讲解 哪种情况下内能比较大？为什么？ 讨论：等量热水和冷水，内能是否相同？ 探究：分别在两个盛有冷水和热水的玻璃杯中各滴入一滴墨水，观察哪杯中的墨水扩散的快？ 实验现象： 实验结论：温度越高，扩散的越快。 内能的大小与哪些因素有关？ 新课讲解 温度越高 分子无规则运动越剧烈 这个物体的内能增大 分子动能越大 等量热水的内能比冷水的内能大的原因是什么？ 反之，同一物体的温度越低， 内能越小。 思考:物体内能增加，温度一定会升高吗?物体内能减少，温度一定会降低吗? （1）同一物体的温度越高，内能越大。 组成这个物体的 所有分子的动能总和增加 新课讲解 一桶20℃的水 一杯75℃的水 一杯75℃的水比一桶20℃的水的内能大吗？为什么？ 交流与合作 新课讲解 （2）物体的内能还与哪些因素有关？ ① 对同一种物质，质量越大，物体内部分子数目越多，所以分子动能和势能的总和也会越大，即内能也大。 ②对同一种物质，体积发生变化，分子间距发生变化，则分子间相互作用力的强弱也会发生变化，故分子间势能发生变化，内能也跟着变化。 ③当物质的状态发生变化，分子间距也会发生变化，则分子间相互作用力的强弱也会变化，所以分子间势能发生变化，内能也变化。 新课讲解 温度 分子动能 分子无规则运动的剧烈程度 体积和状态 分子间的距离 分子间的 作用力 分子势能 质量 分子个数 物质的种类 分子的质量 结论：影响内能大小的因素： 新课讲解 用钻头在金属块上钻孔时，钻头和金属块会发热 在橙汁中放入冰块，温度会发生变化 观察下列情况是通过怎样的途径来改变物体的内能？ 做功和热传递都可以改变物体的内能。 二、怎样改变物体的内能 新课讲解 如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，硝化棉燃烧起来了，这是为什么呢？ 实验与探究 实验一 新课讲解 压缩空气做功，使空气的内能增大,温度升高. 棉花燃烧起来 升高 增大 做功 外界对物体做功，物体的内能增大 常见的对物体做功的方法 （1）压缩体积；（2）摩擦生热； （3）锻打物体；（4）拧弯物体。 （1）我们观察到的实验现象是： （2）物体燃烧的条件是温度 , 达到着火点(燃点)? （3）迅速向下压活塞，空气的内能 , 这是通过 的方式改变空气的内能？ 新课讲解 实验二 将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处会发热。 铁丝弯折处会发热，表明铁丝弯折处的温度升高了，铁丝的内能增大了，铁丝的内能增大是由于人对铁丝做了功。 小结：做功可改变内能。 新课讲解 热传递的三种方式 热辐射 热传导 热对流 （a） （b） （c） 1.定义：温度不同的两个物体互相接触时，内能从高温物体传向低温物体，使低温物体温度升高，高温物体温度降低，这个过程叫做热传递。 用