1.2 内能和热量 课件- 2024-2025学年物理教科版九年级上册

1. 温度与热运动 温度越高，分子无规则运动越剧烈。 人们常常把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 分子热运动是肉眼不能直接看到的。 1.2 内能和热量 ■考点一 温度与热运动 物体的内能 考点清单解读 2. 物体的内能 1.2 内能和热量 定义 物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和，叫做物体的内能 特点 ①任何物体在任何情况下都具有内能； ②内能具有不可测量性 影响因素 温度、质量、体积、物体的状态、物质的种类 考点清单解读 3. 内能和机械能的区别与联系 1.2 内能和热量 内能 机械能 定义 物体内所有分子的动能与分子间相互作用的势能的总和 物体动能和势能的总和 研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体 存在条件 永远存在 运动或被举高或发生弹性形变 影响因素 物体的温度、质量、状态、物质的种类 质量、速度、高度、弹性形变量 考点清单解读 续表 1.2 内能和热量 联系 具有机械能的物体一定具有内能，但具有内能的物体不一定具有机械能 考点清单解读 典例 1 下列有关物体内能的说法中，正确的是 （ ） A． -30 ℃的冰块没有内能 B． 内能是构成物体的所有分子做无规则运动的动能的总和 C． 内能是物体具有的动能和势能的总和 D． 一切物体都有内能 1.2 内能和热量 考点清单解读 ［解题思路］ ［答案］ D 1.2 内能和热量 根据内能的定义和特点来判断 一切物体都具有内能，故-30 ℃的冰块具有内能，故 A 项错误，D 项正确 内能是构成物体的所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和，故 B 项错误 机械能是物体具有的动能和势能的总和，故 C 项错误 考点清单解读 方法点拨 物体的内能是物体内部所有分子动能和分子间相互作用的势能的总和。由于物体内分子的运动是永远不会停息的，所以物体在任何温度下、任何时刻都具有内能。内能和机械能是两种形式不同的能量。 1.2 内能和热量 考点清单解读 1.2 内能和热量 ■考点二 改变内能的方式 做功 热传递 定义 从其他形式的能量转化为内能或内能转化为其他形式的能量，叫做做功 以内能的形式从一个物体向 另一个物体直接传递，叫做热 传递 条件 对物体做功，物体的内能会增大；物体对外做功，物体的内能会减小 两个物体或同一物体的不同 部分之间存在温度差 1. 改变物体内能的两种方式：做功和热传递。 2. 做功和热传递的区别与联系 考点清单解读 1.2 内能和热量 续表 做功 热传递 实质 内能和其他形式能量之间的转化 能量的转移 方式 （方法） 压缩体积、体积膨胀、摩擦敲打物体、反复弯折物体等 热传导、热对流、热辐射 联系 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 考点清单解读 3. 内能、热量和温度的关系 1.2 内能和热量 内能 热量 温度 定义 物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和 在热传递过程中，转移内能的多少 宏观上：表示物体的冷热程度；微观上：反映物体中大量分子无规则 运动的剧烈程度 性质 状态量 过程量 状态量 考点清单解读 1.2 内能和热量 内能 热量 温度 表述 只能说“有”“具有”“改变”“增加 ”或“减少” 只能说“吸收 ” 或“放出” 只能说“是”“降 低”或“升高” 单位 焦耳（J） 焦耳（J） 摄氏度（℃） 续表 考点清单解读 1.2 内能和热量 联 系 内能与 温度 任何物体不论温度高低都有内能，当它的温度变化时，内能也会变化，但是物体的内能变化时，其温度不一定变化，如晶体熔化时，内能增大，但温度却不变化 热量与 温度 物体的温度发生变化，可能是吸收或放出热量引起的，也可能是做功引起的；物体吸收热量或放出热量，其温度不一定变化 内能与 热量 对某个物体而言，它吸收或放出热量时，其内能一定会增加或减少，但物体的内能增加或减少时，不一定是吸收或放出了热量 续表 考点清单解读 典例 2 某电影中志愿军战士们以战斗姿态冻死在阵地上的情节来源于长津湖战役中“冰雕连”的真实故事。 周围环境通过 _________ 的方式，使志愿军战士身体的内能 ______（选填“增大”或“减小”），体温降低。 即使在这样恶劣的天气，我们伟大的志愿军战士们仍卧在雪地上保持着战斗姿态不动。 1.2 内能和热量 考点清单解读 ［解析］志愿军战士们以战斗姿态冻死在阵地上，周围环境通过热传递的方式，使志愿军战士身体的内能减小，体温降低。 ［答案］热传递 减小 方法点拨 解决此类问题的关键是知道做功和热传递在改变物体内能上的区别，即做功的实质是能量的转化，而热传递的实质是能量的转移。 1.2 内能和热量 考点清单解读 1.2 内能和热量 ■考点三 燃烧：放出热量 热值定义 把燃料完全燃烧放出的热量 Q 与燃料质量 m 的比，叫做这种燃料的热值 数值 1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量 物理意义 反映燃料燃烧放热本领的物理量，热值越大，说明燃料的放热本领越大 考点清单解读 1.2 内能和热量 续表 公式 ①定义式 ； ②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q 放=mq； ③气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q 放=Vq 单位 Q 表示热量(J),q 表示热值(J/kg 或 J/m3), m 表示固体燃料的质量(kg),V 表示气体燃料的体积(m3) 特点 燃料的热值是燃料的一种特性，仅与燃料的种类有关。物体的质量、温度、状态、体积以及是否完全燃烧都不影响它的热值的大小 考点清单解读 典例 3 对于燃料的热值，下列说法中正确的是 （ ） A． 燃料的热值跟燃料的质量成反比 B． 燃料的热值跟燃料的质量成正比 C． 燃料的热值与燃料的体积有关 D． 燃料的热值跟燃料燃烧放出的热量无关 1.2 内能和热量 考点清单解读 ［解题思路］ ［答案］D 方法点拨 燃料的热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的质量以及燃烧条件无关。 1 kg 某种燃料只有在完全燃烧时放出的热量才等于这种燃料的热值，如果没有完全燃烧， 放出的热量要比热值少。 1.2 内能和热量 热值是燃料的一种特性 热值与燃料的质量、体积、燃烧情况以及燃烧放出的热量多少无关，故 A、B、C 项错误，D 项正确 考点清单解读 例 1［云南昭通模拟］下列现象中，主要是通过做功改变物体内能的是 （ ） A． 烤火时手感到暖和 B． 小朋友从滑梯上滑下时，臀部有灼热感 C． 炒菜时锅铲发烫 D． 铁块在火炉上被烧得通红 1.2 内能和热量 ■题型一 辨别改变物体内能的方式 重难题型突破 ［解析］烤火时，手吸收热量感到暖和，是通过热传递改变手的内能，故 A 项不符合题意；小朋友从滑梯上滑下时，与滑梯相互摩擦做功，是通过做功增加人的内能，所以臀部有灼热感，故 B 项符合题意；炒菜时，锅铲吸收热量，是通过热传递增加锅铲的内能，故 C 项不符合题意；铁块在火炉上被烧得通红，铁块吸收热量，温度升高，是通过热传递增加铁块的内能，故 D 项不符合题意。 ［答案］ B 1.2 内能和热量 重难题型突破 题干深挖 关键题干是“通过做功改变物体内能”。 思路点拨 题型解法 首先分析各个实例中内能的改变是能量的转化还是能量的转移，是否吸收或放出了热量，再判断是通过做功还是热传递改变的。 1.2 内能和热量 重难题型突破 例 2 ［陕西西安二模］关于温度、热量和内能，下列说法正确的是 （ ） A． 物体温度升高，它的内能一定减少 B． 物体温度升高，一定吸收了热量 C． 物体温度降低，它的分子热运动一定减缓 D． 物体吸收了热量，温度一定升高 1.2 内能和热量 ■题型二 温度、热量、内能变化关系的判断 重难题型突破 ［解析］物体内能的大小和物体的温度、质量、状态等因素有关，若一个物体的温度升高，其内能一定增大，故 A 项错误；一个物体的温度升高或内能增加，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故 B 项错误；根据温度与分子的热运动关系可知，物体的温度越低，分子热运动越慢，故 C 项正确；物体吸收了热量，温度不一定变化，如冰熔化吸热，内能增加，但温度不变，故 D 项错误。 ［答案］ C 1.2 内能和热量 重难题型突破 题干深挖 关键题干是“温度、热量和内能”。 思路点拨 题型解法 要正确理解温度、热量与内能的关系，改变物体内能的两种方法是等效的。解决问题的诀窍是物体吸热或温度升高，内能一定增大（在不对外界做功的情况下）；但物体吸收了热量，温度不一定升高。 1.2 内能和热量 重难题型突破 1.2 内能和热量 ■易错点 混淆温度、热量和内能 例 在物理学中常提到“热”字，但其含义各不相同，请将下列“热”的含义填入空格内。 （1）这盆水很热，这里的“热”是指 __________； （2）物体吸热升温，这里的“热”是指 __________； （3）摩擦生热，这里的“热”是指 ___________。 易错易混分析 1.2 内能和热量 ［解析］（1）这盆水很热是反映水的冷热程度，所以这个“热”指温度；（2）物体吸热升温是指物体吸收热量时温度升高，故这里的“热”指热量；（3）摩擦生热是通过克服摩擦做功， 使物体的内能增加， 所以这里的“热”指内能。 ［答案］ （1）温度 （2）热量 （3）内能 ［易错］ （1）温度 （2）内能 （3）温度 ［错因］ 没有明白温度、热量和内能这三个量的含义。 易错易混分析 1.2 内能和热量 易错警示 题中“吸热升温”指的是热传递的过程吸热温度升高，所以这个“热”对应热量。 而“摩擦生热”是通过做功，把机械能转化为了内能，所以产生的这个“热”对应内能。 领悟提能 虽然同样是“热”，但在不同的语境中含义却不一样。根据温度、热量、内能三个物理量的概念进行分析：内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和；温度指物体的冷热程度；热量是指在热传递过程中，转移内能的多少。 易错易混分析 1.2 内能和热量 教材图片 图片解读 （教科九上 P8） 命题考点：内能的定义以及改变内能的方式 如图所示，南极是世界上最冷的地方， 常年平均气温是-25 ℃，这里的冰①_____（选填“有”或“没有”）内能。南极上的小企鹅搓搓双脚会暖和一下，这是通过②________ 的方式改变内能的。 教材图片全解 1.2 内能和热量 教材图片 图片解读 （教科九上 P10） 命题考点：改变物体内能的方式的判断 如图所示，是古人“钻木取火”的雕塑，从能量转化的角度讲，钻木取火是将③______ 能转化为④____ 能，从而引起木头的温度升高而燃烧。 这是通过⑤______的方式增大物体的内能。 续表 教材图片全解 1.2 内能和热量 答案 ①有 ②做功 ③机械 ④内 ⑤做功 教材图片全解 1.2 内能和热量 自我评价（P12） 1. ABD 2. 内能减少 3. 1.5×106 J 教材课后练习答案 1. 温度与热运动 （1）定义：人们常常把物体内部大量分子的_______ 运动叫做热运动。 （2）温度对扩散的影响：温度越高，分子无规则运动越 ______，扩散越 ____。 2. 物体的内能 物体内所有分子的 ______ 和分子间相互作用的 _____ 的总和，叫做物体的内能。 1.2 内能和热量 课前预习/新知导引 注意：一切物体不论温度高低，都具有内能。内能的大小除了与温度有关以外，还与物体内部分子的多少、种类、结构、状态等因素有关。 1.2 内能和热量 课前预习/新知导引 3. 改变内能的方式 （1）改变方式：_______ 可以改变物体的内能，其实质是内能的转移，能的形式不变；_______也可以改变物体的内能，其实质是内能和其他形式能的相互 ________。 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。 （2）热量：在热传递过程中，转移内能的多少叫做热量。热传递过程中 ______（选填“高”或“低”）温物体放出热量，内能 _______；______（选填“高”或“低”）温物体吸收热量，内能______。 1.2 内能和热量 课前预习/新知导引 注意：（1）热量是过程量，只能说“吸收”或“放出”，不能说“含有”或“具有”。（2）物体温度升高，内能一定增加；但是物体内能增加，温度不一定升高。 4. 燃烧：放出热量 燃料完全燃烧放出的 _______（符号：______）与燃料 ________（符号：______）的比，叫做这种燃料的热值，用符号 ______ 表示。 公式为___________。 注意：热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积及是否完全燃烧无关。 1.2 内能和热量 课前预习/新知导引 1.“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，从物理学角度可以理解为：花朵含有的芳香分子_________ 加快，说明当时周边的气温 _____（选填“升高”或“降低”），因为分子热运动的快慢与 _____ 有关。 1.2 内能和热量 ■考点 1 温度与热运动 考点集训/夯实基础 2. 关于相等质量，温度都为 100 ℃的水和水蒸气，下列说法正确的是 （ ） A． 它们的内能相等 B． 水的内能比水蒸气的内能大 C． 水蒸气的内能比水的内能大 D． 无法确定 1.2 内能和热量 ■考点 2 物体的内能 考点集训/夯实基础 3.（教材 P12，T1 高仿）在下列实例中，用做功的方式来改变物体内能的是 （ ） A． 热水倒入茶杯，茶杯的温度升高 B． 将冰冻食物放在水中解冻，水变凉 C． 刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低 D． 寒冷的冬天，双手互搓，手的温度升高 1.2 内能和热量 ■考点 3 改变内能的方式 考点集训/夯实基础 4. 煤炭是一种重要能源。 区别煤质优劣最科学的办法是检测 （ ） A． 质量 B． 密度 C． 热值 D． 温度 5.（教材 P12，T3 改编）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 ______ 很大。 以 10 倍的关系粗略计算，1 kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为 _____ J。（q 煤气=4.2×107 J/kg） 1.2 内能和热量 ■考点 4 燃烧：放出热量 考点集训/夯实基础 第一章 分子动理论与内能 1.（1）无规则 （2）剧烈 快 2. 动能 势能 3.（1）热传递 做功 转化 （2）高 减少 低 增加 4. 热量 Q 质量 m q q= 1.2 内能和热量 课前预习/新知导引 1. 无规则运动 升高 温度 2. C 提示：质量、温度相等的水和水蒸气，分子动能相等，水蒸气的分子势能大，所以水蒸气的内能大。 3. D 提示：热水倒入茶杯，茶杯从热水中吸收热量，温度升高，是热传递改变了物体的内能，故 A 项不符合题意；冰冻食物放在水中解冻，食物从水中吸收热量，水温降低，水变凉，是通过热传递的方式改变物体的内能，故 B 项不符合题意；刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，水从鸡蛋处吸收热量，鸡蛋温度降低，是通过热传递的方式改变物体的内能，故 C 项不符合题意。 4. C 提示：区别煤质优劣最科学的办法是检测热值。 5. 热值 4.2×108 第一章 分子动理论与内能 考点集训/夯实基础 $$