内容正文:
纸杯塔是被什么能量撞倒的?
是什么能量转化成纸杯的机械能呢?
演示实验,师:在刚才的实验中,纸杯塔被什么能量撞倒的?生:纸杯的动能 师:扣在易拉罐上的纸杯能量从何而来?生:不知道,师:今天我们就来认识这种看不见的能量,物体的内能。
第一节 物体的内能
沪科版初中物理九年级第十三章第一节
物体由于 具有
物体由于 具有
物体由于发生 具有
动能、势能统称为
知识回顾
机械能
分子动理论
动能
重力势能
弹性势能
机械能
运动
被举高
弹性形变
物质是由大量的______构成的;
物质内的分子在不停地_________________;
分子之间存在_____和_____
引力
斥力
分子
做无规则运动
做无规则运动
师:首先我们回顾之前学过的知识,机械能和分子动理论内容
运动的汽车具有动能
运动着的分子也具有动能
分子动能:由于分子做无规则运动而具有的能
类比
新知学习
自由下落的苹果和地球互相吸引具有势能
互相吸引的分子具有分子势能
类比
被压缩和拉伸的弹簧具有弹性势能
互相排斥的分子具有分子势能
类比
分子势能:由于分子间相互作用力而具有的能
物体
运动——动能
相互作用力——势能
分子
运动——?
相互作用力——?
机械能
?
类比
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,内能是自然界能量存在的一种形式
一、物体的内能
定 义
单 位
焦耳,简称焦 符号为“J”
铁水很热,冰山很冷,它们都具有内能吗?
有。因为所有物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体在任何时候都具有内能
思考
机械能
动能
重力势能
注:内能是不同于机械能的另一种形式的能。
高度
速度
分子动能
内能
分子势能
热运动
相互作用
飞在空中的足球具有什么能呢?
思考
静止在水面地面的小汽车,
具有动能吗?
具有重力势能吗?
有机械能吗?
想一想:
小汽车内能也为零吗?
小汽车内部所有分子都在永不停歇的做无规则运动,所以内能不为零
动能为零
重力势能为零
机械能为零
机械能可为零,内能不为零
那么大家想一想:
内能定义 微观 宏观
物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能 每个分子有质量
分子在不停的运动
分子间有相互作用的引力和斥力和分子有间隔
引导:回顾与猜想
物体的温度
物体的质量
物体的状态(体积)
二、内能大小的影响因素:
一小瓶水和一大桶水,它们温度相同,内能是否相同?
质量小、分子数少、内能小
质量大、分子数多、内能大
不同
说明:物体内能的大小跟质量有关。
温度相同时,分子数目越多(质量越大)物体内能越大
猜想:
质量 、温度、状态
提问学生,质量学生可以说出来。
对比分析:
同一物体,
温度越高
分子无规则运动越剧烈
物体内能就会越大
同一物体,内能的大小看温度
二、内能大小的影响因素:
分子动能越大
温度学生也可以说出,这里演示一个实验,冷热水扩散实验
冰熔化过程中,需要吸收热量,由固体变液体,分子间距就发生变化,分子势能就随之变化,所以内能改变。
内能大小与物体的状态有关
内能与物体的种类有关
比一比:1kg 0摄氏度的冰和水,内能大小?
冰熔化时吸收热量,所以相同质量温度下,水的内能比冰的内能大。
总结:内能大小与物体的质量、温度、状态和种类有关
师:内能不止于这两个因素有关,当物体熔化时,固态变液态,分子间距就发生变化,分子势能就随之变化,所以内能改变。所以内能大小与物体的状态有关
而因为物体种类不同,分子结构不同,分子势能也会不同,所以内能还与物体种类有关。那么同学们想一下如果是同一物体,要通过哪一因素来判断内能变化呢?
生:温度
?
如果是同一物体,可以通过哪一因素来判断内能变化呢?
判断:
1、温度高的物体内能大。 ( )
2、物体的温度升高,内能增大。 ( )
3、冰冷的冰山没有内能。 ( )
4、1kg 0摄氏度的冰和水,水的内能大。 ( )
控制变量法
温度
用火焰加热
太阳晒
用手搓
用手焐
在地上摩擦
用锤子不断敲击
反复弯折
做功
热传递
伴随着运动
利用高温物体
怎样让一段铁丝温度升高、内能增大呢?
实验过程请注意安全
三、怎样改变物体的内能
师:既然内能会变化,那怎样来改变物体的内能呢?大家看来这个问题:怎样让一段铁丝温度升高、内能增大呢?(小组合作,利用实验器材来探究)
师:找同学来说一下,他们小组的操作,提问不同学生,总结分类
最终分类做功和热传递
用力下压活塞,对空气做功。硝化棉燃烧,说明温度升高,空气内能增加。
做功改变内能
改变物体的内能---做功
对瓶子打气
压缩空气做功
温度计
温度升高
空气内能增大
机械能 内能
做功改变内能——对物体做功
在刚才的体验中,同学们通过感知发现了铁丝内能的改变,接下来,同学们来看老师演示,注意观察,回答老师的问题。
打开气门
气流冲出
推动风车做功
温度计
温度降低
气体内能减小
机械能 内能
做功改变内能——物体对外做功
刚才的实验和例子中,对物体做功可以使物体温度升高,内能增大,那物体对外做功,内能如何变化呢,来同学们仔细观察,回答老师的问题
对物体做功,物体内能增大
钻木取火
陨石下落
天冷时搓手
机械能 内能
还有哪些类似的例子?
师:通过做功增大物体内能还有哪些呢?同学们来说一说
对物体做功,物体内能增大
擦燃火柴
机械能 内能
钻木取火
资 料
演示实验:
1.为什么活塞会被弹出?
2.能量是如何转化的?
3.为什么会出现白雾?
做功实质:是能量的转化
内能 机械能
下面有没有同学愿意跟老师合作一实验,在刚才的实验中:
1.为什么活塞会被弹出?
2.能量是如何转化的?
3.为什么会出现白雾?
你还知道哪些做功改变物体内能的例子呢?
摩擦生热
克服摩擦做功
玩滑梯下滑时,臀部发热
用砂轮打磨金属,火花四溅
流星划过天际,发光发热
热传导
对流
热辐射
1.方向:
2.条件:
3.终止:
高温处
低温处
温度差
涂抹凡士林的铜丝
粘在铜丝上的火柴棒
改变物体的内能---热传递
要想改变物体的内能,还有一种方式,接下来同学们来做加热铜棒实验,观察现象,并通过课本这里包含热传递的哪种形式?再来看老师演示一个实验,这又属于那种形式?生:第一个实验有热传导 和热辐射 第二个实验中是热对流
师:传递方向怎样?生:高温到低温
师:条件:生:得有温度差,无温度差,不发生热传递
师:所以热传递终止时,温度怎样?生:温度一致
4、热传递的实质:能量的转移。
烧水时,水的温度如何升高呢?
水
吸收热量
内能增加
温度升高
热传递
(沸腾后,温度不再升高)
(能量的形式并没有发生改变)
放出
手臂
( )热量
内能( )
温度降低
热传递
( )
减少
冰敷
冰敷时,手臂温度为什么会降低?
电热毯
地暖
烤肉
火锅
生活中有哪些关于热传递的实例呢?
放出热量,温度降低,内能减少;
吸收热量,
温度升高,
内能增加。
传递热量
不同物体
同一物体
高温物体
低温物体
高温部分
低温部分
内能大的物体
内能小的物体
两物体温度相同时,热传递才会停止
内能相同
过程
结果
热传递
条件:存在温度差
四、热量
在热传递过程中,物体间内能传递的多少称为热量。
热量是一个过程量,不能用“含有”表述
Q
实验研究表明:
1kg水温度升高1℃要吸收热量4.2×103J,
温度降低1℃要放出热量4.2×103J
定 义
单 位
焦耳(J)
符 号
温度、热量、内能的区别与联系
温 度 热 量 内 能
定义 物体的冷热程度 物体在热传递过程中传递能量的多少 物体中所有分子的分子动能和分子势能的总和
状态 状态量 过程量 状态量
单位 ℃ J J
表述 “降低、升高”等 “吸收、放出”等 “有,具有、增加、减少”等
要吸收热量
内能 增加
1.通常情况下,一个物体的温度升高
一定
不一定
摩擦生热
做功也可以使物体内能增大,温度升高
钻木取火
要吸收热量
2.物体的内能增加
晶体熔化
水沸腾
不一定
温度 升高
不一定
做功也可以使物体内能增大
3.物体吸收热量
不一定
温度 升高
不一定
内能 增加
晶体熔化、水沸腾
若物体吸收的热量全部对外做功,内能可能不变;
若物体一边吸收热量一边对外做功,且吸收的热量 < 对外做功消耗的内能,内能减小.
若物体只吸热不做功,内能增加;
1.关于机械能和内能,下列说法中正确的是( )
A.机械能大的物体,其内能一定大
B.物体具有内能,也可以同时具有机械能
C.具有机械能的物体不一定具有内能
D.内能与机械能是同一种形式的能
2.关于内能,下列说法中正确的是( )
A.0摄氏度的冰块没有内能
B.物体内能大小与温度无关
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移
D.金属汤勺放在热汤中,温度升高,这是通过热传递的方式改变内能
3.下列关于内能和热量的说法中正确的是( )
A.晒太阳使身体变暖,是通过做功改变内能的
B.热量总是由内能大的物体传递给内能小的物体
C.内能多的物体温度一定高
D.物体吸收热量,内能变大,温度可能不变
4.两个物体发生热传递,必须有不同的( )
A.热量 B.温度 C.质量 D.高度
5.下列事例中在改变物体内能的方式上与其它三项不同的是( )
A.热水袋暖手 B.玩滑梯,臀部发热 C.钻木取火 D.压缩空气
6.关于温度、内能和热量的说法中,正确的是( )
A.物体吸收热量时内能增加,温度一定升高
B.在汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能
C.用锯条锯木板,锯条从木板吸收了热量,锯条的温度升高
D.人们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多
热量
改变物体内能的两种途径
热传递
做功
1.外界对物体做功,内能增加
2. 物体对外界做功,内能减小
传递内能的多少
物体的内能
物体的内能
定义:
特点
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和
1.任何温度下的物体都具有内能
2.同一个物体的温度越高,内能越大
课堂小结
你学到了什么呢?
EVCapture4.1.8软件录制
Lavf57.25.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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EV录屏3.9.7软件录制
Lavf56.38.102
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Lavf58.33.100
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