3.5 物体的内能课件---2024-2025学年浙教版九年级上册科学

运动的物体具有动能 运动的火箭 运动的子弹 跑步的人 流动的河水 这些分子在干嘛？ 1 实验 将红墨水滴到水中，观察现象。 热水 冷水 红墨水在水中扩散的现象 1、物质的粒子在永不停息地做无规则运动. 2．物体温度越高，微粒无规则运动越剧烈 一段时间后，整杯水都变成了红墨水，这种现象叫做红墨水的扩散现象 2 １．构成物质的粒子在永不停息地做无规则运动. 2．物体温度越高，微粒无规则运动越剧烈 　热运动：把物体内部大量粒子的无规则运动叫做热运动． 运动的分子也具有动能！ 微观粒子之间是否也类似？ 　内能:物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和。 分子之间存在相互作用力，分子之间有势能 第5节 物体的内能 机械能 大量做热运动的粒子 内能 机械能是与机械运动有关的能量。研究对象：宏观世界的整个物体。 内能是与热运动有关的能量。研究对象：微观世界的分子。 你能区别机械能与内能吗？ 运动的火箭 内能 以前动能加势能成为机械能，你会区分内能和机械能吗？ 举例哪些物体具有内能？ 6 不管温度高低，分子一直在做永不停息的无规则运动，所以内能总是有的。 炽热的钢水，冷却成铁块后，内能会变化吗？ 温度升高 内能变大 温度降低 内能变小 内能也称为热能 一小杯水和一大桶水，它们的温度相同，它们的内能是否相同？如果不同，哪一个内能大？ 答：不同，一大桶水内能大。 　说明物体的内能还跟分子数的多少有关． 下列说法中哪些是正确的？ （A）0℃时的分子的热运动停止，所以物体在 0℃时没有内能； （B）气体分子热运动最剧烈，固体分子没有热运动； （C）物体温度越高，分子热运动越剧烈。 （D）物体的动能越大，内能也越大 C 1、判断题： A 0oc冰的内能为零 ( ) B 机械能为零的物体,内能一定为零 ( ) C 同一物体的温度升高,内能一定增加 ( ) D 温度高的物体,内能一定大 ( ) × × √ × E 物体吸收热量,内能一定增加 ( ) √ 物体的温度发生变化，它的内能也发生变化。改变一个物体的内能有哪些方法？ 如何增大手的内能？ 古人钻木取火跟哪个例子的原理是一样的？ 能量转化： 温度变化： 机械能→内能； 升温； ? 【】 以砖木取火为例。木条燃烧说明什么（提示——1、燃烧条件是什么？2、此时改变的是什么→温度） 木条的温度为什么会升高呢？→做功——内能——温度 关键问题：谁对谁做功，能量形式发生了什么改变，谁的内能增加 除了摩擦做功以外，还有很多做功的方式可以改变内能 用锯子锯木头，锯条会发烫。 流星穿过大气层。 克服摩擦力做功使物体内能增加 人的手为什么要用力？ 浸有乙醚的棉花燃烧 现象： 脱脂棉温度升高 活塞对空气做功 脱脂棉温度达到着火点 操作：快速压下活塞 机械能转化为空气的内能 空气的内能增加 空气的温度升高 提示：燃烧条件——温度达到着火点——温度升高——内能有什么变化——为什么会变化 筒内空气的内能增大，温度升高 机械能→内能 活塞对空气做功 周围空气温度达到脱脂棉的着火点 外界对物体做功，物体内能增加 提示：燃烧条件——温度达到着火点——温度升高——内能有什么变化——为什么会变化 慢慢往下压活塞，棉花为什么不会着火？ 热量散失到玻璃壁 现象： 塞子向上跳起，瓶内出现白雾. 此时气体的内能减少，温度降低，瓶内的一部分酒精蒸气和水蒸气液化。 塞子为什么会跳起， 瓶内为什么出现白雾. 瓶内气压达到一定程度，气体对外做功，内能→机械能，塞子获得了机械能，向上跳起， （气体遇冷凝结液化） 机械能 内能 机械能 塞子挑起，什么物体对什么物体做功，能量发生了什么改变， 白雾是什么？——小液滴 告知——白雾是酒精气体与水蒸气液化而成的。 液化的条件是什么？气体遇冷凝结液化，形成小液滴。 ——说明瓶内的温度有什么特点——温度降低了——温度为什么会降低呢？——气体对外，内能减少，温度降低。 第二课时 甲是“压缩气体做功”实验，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞，此实验可观察到浸有乙醚的棉花着火燃烧，这是由于活塞对气体做功，气体的内能______（选填“增加”或“减少”）的缘故； 图乙是“压缩乙醚液化”实验：将少量乙醚吸进注射器，取下针头，用橡皮帽把注射器的小孔堵住，用手握住注射器的下端，乙醚会发生______（填物态变化名称）现象，然后向内推动活塞，看到乙醚发生液化现象，但乙醚没有燃烧，即使快速推动活塞，乙醚也不会燃烧，是因为 。 打气时，活塞压缩气体做功（1），活塞的机械能转化为气体的内能（1），气体的内能增大，温度升高（1） 打气筒给自行车打气，筒壁下端略发热，筒壁上端发烫，结合所学知识，解释筒壁上端发烫的原因！ 下端发烫 外界对物体做功，物体内能增加 如果是因为活塞与筒壁摩擦使内能增加，则结果会怎样？ 22 塞子未跳起前，瓶内气体的内能如何变化？ 内能增加。 活塞压缩气体做功，活塞的机械能转化为气体的内能，气体内能增加 机械能 内能 塞子为什么会跳起 瓶内为什么出现白雾. （气体遇冷凝结液化） 塞子获得了机械能，向上跳起 气体对塞子做功，气体的内能转化为塞子的机械能 不断打气，使瓶内气压增大到一定程度 瓶内的酒精蒸气和水蒸气液化 此时气体的内能减少，温度降低。 内能 机械能 物体对外界做功，物体内能减小 塞子挑起，什么物体对什么物体做功，能量发生了什么改变， 白雾是什么？——小液滴 告知——白雾是酒精气体与水蒸气液化而成的。 液化的条件是什么？气体遇冷凝结液化，形成小液滴。 ——说明瓶内的温度有什么特点——温度降低了——温度为什么会降低呢？——气体对外，内能减少，温度降低。 改变物体的内能：做功 A、外界对物体做功 机械能 内能 B、物体对外界做功 （物体内能增加） （物体内能减少） 内能 机械能 从能的转化看，做功改变内能的实质 ———其它形式的能与物体内能相互转化的过程。 功可以用来量度内能改变了多少 内能单位？ 手和暖手袋内能怎么变？ 手和暖手宝的温度如何变？ 内能 发高烧的病人用湿毛巾冷敷。 冷敷时，毛巾的温度_____，其内能_____。 人体头部温度_________，其内能________ 减少 升高 增大 降低 内能转移 热传递 人体减少的内能去哪里了呢？毛巾增加的内能又是来自哪里的呢？——内能是可以发生转移的 毛巾温度升高——吸收热量，头部温度降低——放出热量 热传递的条件是： 有温度差 热传递的方向是： 从高温到低温 热传递的结果是： 传到温度相等为止 三、热传递可以改变物体的内能 从能的转化看，热传递实质上是内能从高温物体传递到低温物体或者内能从同一物体的高温部分传递到低温部分的过程 。 下列现象中，通过热传递改变物体内能的是：（    ） A、冬天搓手取暖。　 B、用火炉烧水，水的温度升高。 C、用锯锯木头，锯条发热。　 D、用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高。 能量的转移 下列事例中，通过做功途径改变物体内能的是（ ） A、在火炉上烧水，水温升高 B、把不锈钢的汤匙放入热汤中，过一会儿汤匙变得烫手 C、把冰块放入果汁里，饮用时感觉很凉爽 D、火柴头在火柴盒上轻轻划过，火柴被点燃 能量的转化 如果说你没有看到内能改变的方式，单凭铁屑温度升高，你能说出究竟采用了什么方式吗？ 来回摇晃瓶子（做功） 放在火上烤(热传递) 有一瓶子，里面装着 一些铁屑，如何提高它的内能 做功和热传递对改变物体内能是等效的 结论： 热量 热量的单位？ 内能转移了多少 吸收或放出 不同的物质，在质量相等、升高相同温度，吸收热量不同。 比热容——P103 比热容： 1千克物体温度升高1摄氏度时所吸收的热量。 1千克物体温度降低1摄氏度时所放出的热量。 c J/（kg ∙°C) C水=4.2×103J/（kg ∙°C) 含义 怎样计算物体吸收了多少热量？ 公式：Q=cm（t-t0） 练习： 1、用某锅炉把50kg的水从20℃加热到100℃。（水的比热容是4.2×103J/（kg ∙°C)） 水吸收的热量是多少？ 1、下列物理现象中，分别是用什么方法改变物体的内能？ A、锯条在石块上摩擦，锯条发热； B、热铁块投入冷水中，铁块温度降低； C、一壶水放在地上，开水变为温水； D、用锤子反复击打一个铁片，铁片温度升高; E、用打气筒往车胎内打气，打气筒变热； F、水从高山上落下，水温稍有升高。 3）物体吸收热量，温度一定升高 2）物体吸收热量，内能增加 判断正误： 1）热量、功、内能的单位都是焦耳，所以三者的物理意义也是相同的. 4）物体的温度升高，一定吸收热量 5）只要物体的内能增加了，就一定是吸收了热量 × × × × √ 下列关于物体内能哪些说法是正确的（ ） A、同一杯水温度越高，内能越大 B、0℃以上的物体才有内能 C、温度相同的物体内能一定相同 D、做功可以改变物体的内能 AD 下列关于内能的说法，正确的是（ ） A、静止的物体没有内能 B、0℃以下的物体没有内能 C、内能和机械能是同一种形式的能量 D、内能与物体的温度有关 下列说法正确的是（ ） A、一个物体温度越高，它含有的热量越多 B、一个物体温度降低了，可能它对外做了功 C、比热容大的物质吸收热量一定多 D、一个物体温度升高了，一定从外界吸收了热量 在下列过程中，由于做功而使物体内能增加的是（ ） A、用砂轮打磨刀具，刀具热得发烫 B、用酒精灯对烧杯中的水加热 C、山芋在炉膛内烤熟 D、烧开水时蒸气将壶盖顶起 下列事例中，通过热传递的方式使物体内能增加的是（ ） A、给轮胎打气，轮胎的温度升高 B、陨石进入大气层 C、火炉将水烧开 D、砂轮磨制刀具时，火星四射 装有一部分热水的热水瓶，上面的塞子为什么会蹦起来？ 气体对塞子做功， 气体的内能转化为塞子的机械能 第三课时 如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，酒精灯加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。结合所学的知识解释现象。（3） 水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 酒精燃烧时，酒精的化学能转化为试管的内能。（1） 试管内能增大，温度升高，通过热传递，将热量传递给水。（1） 试管中的水沸腾变成水蒸气，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能（1） 水蒸气的内能减小，温度降低，液化成小水珠。（1） 热机：把内能转化为机械能的机器。 种类： 蒸汽机、 内燃机、 汽轮机、 喷气发动机。 47 内燃机： 内燃机在汽缸内燃烧汽油或柴油，因此，内燃机又分为汽油机和柴油机。 火花塞 活塞 排气门 进气门 汽缸 连杆 曲轴 汽油机的结构： 大飞轮 汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。 一个周期有几个冲程？ 4个冲程 50 在吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，曲轴转动半周，此时，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。 吸气冲程： 无能量的转化。 51 进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，曲轴转动半周，燃料混合物被压缩，混合气体的内能增大，温度升高。 压缩冲程： 将机械能转化为内能。 52 在压缩冲程末尾时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，由于进气门和排气门仍然都关闭，所以高温高压的燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动半周。 做功冲程： 在燃气的推力下运动，将内能转化为机械能。 53 进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，曲轴转动半周，把废气排出汽缸。然后，开始下一个工作循环。 排气冲程： 无能量的转化。 54 汽油机完成一个工作循环，要经历 个冲程，曲轴转 周，对外做功 次。 总结一下： 汽油机的四个冲程中只有 冲程对活塞做功，其它三个冲程要靠 来完成。 汽油机的四个冲程中只有 冲程和 冲程发生了能量的转化。压缩冲程：机械能转化为内能。做功冲程：内能转化为机械能。 4 2 1 做功 飞轮的惯性 压缩 做功 1、右下图原理一样的冲程是 （填字母） 2、机械能转化为内能是 （填字母） 思考与讨论 在汽油机的工作过程中，哪个冲程使汽车获得动力？在哪个冲程汽车排出了尾气？ 热机的效率 用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。汽油机的效率一般为20%-30%。柴油机的效率可以达到45% 热机的使用过程中要排出废气，严重污染了有害物质的排放量。 58 2、单位：焦/千克 （J/Kg) 燃料的热值： 1、定义：1Kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 （q） 3、例如：汽油的热值为q汽=4.6 ×107 J/Kg。 其物理意义是： 质量为1Kg的汽油完全燃烧时放出的热量为4.6 ×107 J。 有5千克汽油，完全燃烧了3千克的汽油，放出的热量可以使多少千克的水温度从15℃升高到100℃，此时剩下的汽油热值为多少？（汽油的热值为4.6×107焦/千克） $$