内容正文:
第十二章 内能与热机
12.1 认识内能
九年级上册•沪粤版
1.了解内能的概念,知道内能的单位。(重点)
2.能简单描述温度与内能的关系。
3.知道对于同一个物体,温度越高,内能越多,温度越低,内能越少。
4.知道做功和热传递可以改变物体的内能。(难点)
学习目标
学习目标
驱动这些交通工具做功的能量是从哪里来的?
学习导入
一、什么是内能
运动着的篮球具有动能
运动着的分子也具有动能
自由下落的苹果和地球互相吸引具有势能
运动着的分子也具有动能
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能
互相排斥的分子也具有势能
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。
单位:
焦耳
符号:
J
课程讲授
炽热的铁水有内能吗?
北极的冰山也有内能吗?
一切物体,不论温度高低,都具有内能。
同一灯泡在不发光和发光两种情况下,内能是否相同?
温度较低
温度较高
哪种情况下内能比较大?为什么?
等量热水和冷水的内能,内能是否相同?
内能跟温度有什么关系?
温度较低,内能较小
温度较高,内能较大
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
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
等量热水的内能比冷水的内能大
炽热的钨丝温度高达2500℃,它具有的内能比常温时多
液态空气的温度为-200℃,它具有的内能比常温时少
物体的温度越高,内能越多;
物体的温度越低,内能越少。
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?
想一想
物体的内能还与哪些因素有关?
1.质量: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.体积: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.状态: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。
小结
1.同一物体,温度越高,内能越多。
2.同种物质,相同温度,质量越大,内能越大。
3.物体的温度、质量、体积和状态均不同时无法比较内能大小。
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
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?
因为活塞压缩空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到硝化棉的燃点,导致硝化棉燃烧。
1.做功可以改变物体的内能
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
1.做功的方式改变物体的内能;对物体做功,内能增加;物体对外做功,内能减少。
2.做功过程中,是机械能与内能的相互转化。
3.在做功过程中,内能改变的多少可用做功的多少来量度。
15
下面的铁锅、棉被的内能改变了吗?这是通过什么方式改变了物体的内能?生活中还有哪些现象和这些类似?
铁锅热得烫手
棉被被晒得暖呼呼的
2.热传递可以改变物体的内能
发高烧的病人常用湿毛巾冷敷,冷敷时,热量从 传给 。
毛巾
人体
人体和毛巾的内能有改变吗?
有,人体的温度降低,内能减少,毛巾的温度升高,内能增多。
生活中有哪些例子是利用热传递来改变内能的?
太阳能热水器
凸透镜点燃木柴
炉子烧水
想一想
1.热传递改变内能的实质:
2.热传递过程中,是内能的转移。
3.在热传递过程中,内能改变的多少可用传递的热量来量度。
传递热量到
高温部分的内能
低温部分
(同一物体之间)
高温物体的内能
低温物体
(不同物体之间)
小结
有一根铁丝,你能通过哪些方法使它的温度升高?(使它的内能增加)
A.放在太阳下晒 B.在石头上摩擦
C.放在热水中烫 D.放在火上烧
E.用锤子敲 F.放在手中捂
G.用力反复弯折
练一练
A.放在太阳下晒
C.放在热水中烫
D.放在火上烧
F.放在手中捂
热传递
B.在石头上摩擦
E.用锤子敲
G.用力反复弯折
做功
小结
改变物体内能的方式有两种:做功和热传递。
这两种方式对于改变物体的内能是等效的。
课堂小结
内能
定义
相关因素
改变内能的方式
热传递
温度、质量、状态、体积等
做功
1.关于温度、热量、和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大
B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变
C
课堂练习
C
2.关于物体内能的说法中错误的是 ( )
A.一切物体都有内能
B.一定质量的物体,温度越高,它具有的内能越大
C.物体具有的内能越多,它具有的热量就越多
D.物体对外做功时,物体的内能会减少
B
3.下例事例中,属于用热传递的方法改变内能的是( )
A.地球外的石块,坠入地球的大气层,成为流星
B.凉鸡蛋泡在热水中温度升高
C.两手相互摩擦,手心发热
D.锯木头时,锯条变得烫手
4.下面哪些事例说明做功改变物体的内能( )
A.用热水袋给手取暖
B.用双手摩擦给手取暖
C.用嘴对手呵气给手取暖
D.把手放在炉火旁边取暖
E.铁棒放在炉子里被烧红
F.锯条锯木头时会发热
G.把铁丝反复弯曲,弯曲处温度升高
H.烧开水时,蒸气将壶盖顶起
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