7.1物体的内能（课件）- 【上好课】2024-2025学年九年级科学上册同步精品课堂（华东师大版）

- 1 物体的内能 YF 教学目标 一 01 会用类比的方法建立内能的概念，能简单描述温度。 02 了解内能的概念,知道内能大小的影响因素。 03 04　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知道做功可以使物体内能增加或减少的一些实例。 学会区分温度、热量、内能；理解做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。 课堂引入 二 水壶盖动起来具有什么能？ 水壶盖的动能从哪里来的呢？ 动能 水蒸气给的 3 课堂引入 二 瓶塞飞出去具有什么能？ 瓶塞的动能从哪里来的呢？ 动能 水蒸气给的 4 内能 三 1、分子具有动能与势能 （1）分子动能 类比分析分子的动能与宏观物体的动能。 结论：运动的分子也具有动能，叫作分子动能。 分子在做热运动，所以也具有动能 运动的少年、篮球都具有动能 内能 三 （2）分子势能 ①被压缩的弹簧各部分互相排斥，被拉伸的弹簧各部分互相吸引；所以具有弹性势能。 压缩的弹簧 拉伸的弹簧 ②分子间既相互吸引又相互排斥，所以分子间具有势能，叫作分子势能。 结论：分子间也具有势能，叫作分子势能。 内能 三 2、内能 （1）内能的概念：物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能。 （2）内能的单位：焦（J）。 （3）一切物体在任何情况下都有内能 因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，具有动能。分子之间有相互作用的力，具有势能。 北极的冰山有内能 炽热的铁水有内能 内能 三 3、影响内能大小的因素 （1）物体的内能与温度的关系 【活动】观察扩散快慢与温度的关系 【试一试】如图所示，同时在盛有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴墨水。 【看一看】哪杯水中的墨水扩散得快？ 【想一想】墨水扩散的快慢与温度有什么关系？这说明分子热运动的剧烈程度与温度有什么关系？ 内能 三 实验现象：一段时间后，热水先变红。 分析：实验表明，温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大。因此，温度升高，物体内所有分子动能的总和增大，物体的内能也就越大。可见，物体的内能与温度有关。 结论：温度越高，物体的内能越大。 内能 三 （2）内能大小与质量的关系 想一想：温度相同、质量不同的水，内能相同吗？为什么？ 分析：温度相同、质量不同的水，质量越大，水分子数目越多，所以分子动能和势能的总和也会越大，即水的内能也越大。 结论：所以在温度相同、状态相同时，物质的质量越大，内能越大。 200g、20℃的水的内能要大于100g、20℃水的内能. 内能 三 （3）内能大小与状态（体积）的关系 想一想：一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时内能是否改变? 分析：因为0℃的冰熔化成0℃的水时，要吸收热量，体积变小，分子间的距离变小，作用力变大，所以水的内能变大。 结论：可见物体的内能跟物体的状态（体积）有关. 总结：影响内能大小的因素 物体的内能跟物体的温度、质量、状态等都有关. 内能 三 物体温度升高 分子的无规则运动就越______ 剧烈 分子动能就 ______ 越大 组成这个物体的所有分子的动能总和______ 增加 这个物体的内能也就_______ 增加 物体温度降低时内能怎样变化？ 内能减少 内能与温度的关系 内能 三 4、内能与机械能的区别 内能 机械能 概念 影响因素 研究对象 存在条件 物体内部所有分子动能 与分子势能的总和 物体所具有的动能 和势能的总和 物体的温度、体积、 质量、状态等 物体的质量、速度、 高度或形变程度 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体 永远存在 运动或在高处或 发生弹性形变 物体内能的改变 四 冬天双手感觉很冷，如何让双手暖和起来？ 物体内能的改变 四 1、热传递 （1）热传递 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。 在寒冷的冬天，为什么人们喜欢抱热水袋？你从热水袋中得到了什么？ 这是因为发生了热传递，热水把内能传递给人，人们获得了内能. 物体内能的改变 四 （2）热传递的三种方式 热传导：热传导是物体之间直接接触，内能由高温处传递到低温处的过程。不同材料的导热能力是不同的，比如金属通常很善于热传导，而木块、空气、水都不善于热传导。 热对流：热对流是物体之间以流体为介质，利用流体的热胀冷缩和可以流动的特性，传递内能的过程。 热辐射：热辐射是物体之间利用放射和吸收彼此的红外线。热辐射不依赖任何外界条件而进行，是在真空中最为有效的传热方式。‌ 金属汤勺放在热汤中，因为热传导，温度升高 在取暖器旁的物体靠热辐射传热 加热的水上升，冷水下降，形成对流传热。 物体内能的改变 四 （2）取暖。 取暖器旁的物体温度升高，内能增大，内能从取暖器转移到人体。 （1）人抱热水袋。 热水把内能传递给人，人们获得了内能，而热水减少了内能。 想一想：下图所示的过程中，物体的内能是如何转移的？ 结论：热传递可以改变物体的内能。 2、热传递可以改变物体的内能 物体内能的改变 四 对手呵气 烧水 棉被被晒得暖呼呼的 生活中通过热传递改变内能的实例： 物体内能的改变 四 3、热量 （1）热量的概念 物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号Q表示，单位是焦（J）。 发生热传递时，低温物体内能增加，也叫做吸收热量，高温物体内能减少，也叫做放出热量。 物体吸收或放出的热量在数值上等于它内能的变化量。 吸收热量 放出热量 物体内能的改变 四 1、研究做功能否改变物体的内能 【做一做】如图所示，将铁丝快速弯折十余次，然后用手指触摸弯折处，你有何感觉? 铁丝的内能变化了吗? 【看一看】如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，你看到了什么? 反复弯折铁丝 空气压缩引火仪 物体内能的改变 四 【实验现象】 （1）在《做一做》中，用手指触摸弯折处，感觉烫手（温度升高）， 铁丝的内能变大。 （2）在《看一看》中，硝化棉发生燃烧。 【议一议】 （1）在上述活动中，物体增加的内能是从哪里来的?能量是如何转化的? （2）你还有什么办法可以使铁丝的温度升高?这些方法中，哪些是用热传递的方式改变物体内能的?哪些是通过做功改变物体内能的? （3）你能再举一些通过做功改变物体内能的实例吗? 物体内能的改变 四 【分析】 （1）在上述活动中，弯折铁丝，人在做功，铁丝增加的内能是通过做功实现的，是将人的机械能转化为内能。 （2）使铁丝的温度升高的一些办法：如下所示。 ①用火焰加热　　　 ②太阳晒 ③用热水烫 ④用手焐 ⑤用砂纸摩擦　　　　　 ⑥用锤子不断敲击 ⑦反复弯折 …… 热传递的方式 改变物体内能 做功方式改 变物体内能 物体内能的改变 四 （3）你能再举一些通过做功改变物体内能的实例吗? 从滑梯下滑时屁股有点发烫 冬天人们搓手感到暖和 做功改变内能 汽车急刹车时，轮胎克服地面间的摩擦做功，内能增加，温度升高，轮胎表面被烧焦。 流星穿越大气层时，克服空气阻力做功，内能增加，温度太高，达到流星燃点，流星燃烧。 物体内能的改变 四 2、结论 做功可以改变物体的内能，对物体做功，内能增加。 钻木取火 载人飞船返回舱进入大气层 物体内能的改变 四 既然对物体做功，会使物体温度升高，内能增加；如果物体对外做功，那么物体的内能会怎样变化呢？ 3、探究物体对外界做功时内能的变化 【进行实验】 请同学们观看水蒸气做功实验视频。 （1）描述观察到的实验现象，此现象形成的原因是什么？ （2）实验中是哪个物体在做功？ 物体内能的改变 四 【实验现象与分析】 （1）实验现象：发现水蒸气把橡皮塞弹飞，同时瓶口出现了白雾。 （2）当瓶塞跳飞出时，是瓶内水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减少，温度降低，水蒸气遇冷，液化成小液滴，于是就观察到“雾”这种现象。 【实验结论】 水蒸气对外做功，内能减小，温度降低。 物体内能的改变 四 4、总结：改变物体内能的两种方式 改变物体内能的实质是机械能与内能的转化 改变物体内能的实质是内能的转移 结果是 等效的 温度、热量与内能概念辨析 五 1、温度、热量与内能 （1）温度 温度表示物体的冷热程度。 是一个状态量，一个物体在某一时刻对应一定的温度。描述温度时，一般说“物体的温度高或低、是多少、降低或升高了多少“等。例如：夏天天气热，这个“热”表示温度. （2）内能 内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。是一个状态量，所有物体都有内能。描述物体的内能一般说“物体具有内能、改变了内能、传递了内能等”。例如，“摩擦生热”，表示克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，所以这个“热”表示内能。 温度、热量与内能概念辨析 五 （3）热量 热量表示热传递过程中传递内能的多少。热量是一个过程量，只有发生热传递时，才能用热量来量度内能的变化量（物体吸收或放出的能量的多少）。 不发生热传递，讲热量就没有意义。描述热量时，只能说物体“吸收、放出”热量，不能讲“物体具有热量”。 温度、热量与内能概念辨析 五 2、温度与热量 （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化 例如晶体熔化时，吸收热量，温度不变。晶体凝固时，放出热量，温度也不发生变化。 （2）物体温度变化时，不一定要吸收或放出热量 物体温度降低，可能是物体对外界做功。物体温度升高，可能是外界对物体做功。 BC段是冰的熔化过程，在BC段吸收热量，温度保持不变。 不一定 不一定 温度（升高） (吸收)温度 温度、热量与内能概念辨析 五 3、温度与内能 （1）物体温度变化时，内能一定变化。物体温度降低，内能一定减少；物体温度升高，内能一定增加。 （2）物体内能变化时，温度不一定变化。晶体熔化时，吸收热量，内能增加，温度不变。晶体凝固时，放出热量，内能减少，温度不变。 例如，冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但是温度不变。 AB段是冰吸热温度升高过程，内能增加。 BC段是冰吸热熔化过程，温度不变，内能增加。 不一定 一定 温度（升高） 内能（升高） 温度、热量与内能概念辨析 五 4、热量与内能 （1）物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。物体吸收热量，内能增加。物体放出热量，内能减少。 （2）物体内能改变，不一定是由于物体吸收或放出热量。物体内能增加，可能是外界对物体做功。物体内能减少，可能是物体对外界做功。 搓手做功，可以使手的内能增大 对手呵气，可以使手的内能增大 不一定 不一定 (吸收)热量 内能（升高） 温度、热量与内能概念辨析 五 5、温度、内能和热量之间的区别与联系 物理量 特点 描述用语 相互关系 温度 状态量 升高、升高了 降低、降低了 温度升高，内能增大，可能吸收了热量 温度降低，内能减小，可能放出了热量 内能 状态量 增大、变大 减小、变小 内能增大，温度可能升高，可能吸收了热量 内能减小，温度可能降低，可能放出了热量 热量 过程量 吸收 放出 吸收热量，内能增大，温度可能升高 放出热量，内能减小，温度可能降低 温度、热量与内能概念辨析 五 ①热量是过程量；温度、内能是状态量。 ②表述区别 ·温度只能说“是、降低、升高” ·热量只能说“吸收、放出” ·内能只能说“有、具有、改变” 温度、热量、内能的区别 当堂测试 六 1、下列实例中， 属于通过做功改变物体内能的是（ ） A. 把冰块放在鲜榨的果汁里，喝时感觉很凉爽 B. 电热水壶烧水，电能转化为内能的过程 C. 将一壶凉水放在炉火上加热使水温升高 D. 将一杯开水放在桌上，水温逐渐降低 B 当堂测试 六 2、下列关于温度、热量和内能的说法正确的是（ ） A.0℃的冰可从0℃的水中吸热 B.100℃水的内能比0℃水的内能大 C.水的温度越高，所含热量越多 D.物体的内能不会为零 D 当堂测试 六 3、将一铁块放入到装有水的烧杯中，它们之间没有发生热传递，这是因为（　　） A.它们具有相同的热量 B.它们具有相同的内能 C.它们具有相同的温度 D.它们具有相同的质量 C 当堂测试 六 4、下列说法错误的是（　　） A.内能、热量、功的单位都是J B.内能是指物体里所有分子做无规则运动所具有的能 C.热传递过程中，物体吸收300J的热量，则物体内能增加300J D.同一个物体温度越高，内能越大 B 当堂测试 六 5、下列实例中，通过做功来改变物体内能的是（　　） A.钻木取火 B.金属勺放在热水中，金属勺的温度升高 C.太阳曝晒，地面温度升高 D.冰块放入茶水中，茶水温度降低 A 当堂测试 六 6、在如图所示实验过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能 　 　，这是通过 　 　的方式改变物体的内能。当瓶塞跳起时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了小水滴。 减小 做功 当堂测试 六 1.0℃的冰块内能为零 2.温度相同的物体内能一定相等 3.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 4.发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体 5.60℃的水一定比30℃的水含有的热量多 6.物体的温度升高,一定是吸收了热量 7.鸡汤沸腾过程中,吸收热量,温度不变,内能不变 8.0℃的冰熔化成0℃的水,内能不变 9.物体吸热,内能一定增加 × × × × × × × × × （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 课堂总结 七 ①定义：物体内所有分子动能和分子势能的 总和叫作物体的内能。单位是焦。 ②影响因素：物体温度、质量、状态。 内 能 热传递 内能 热传递 ①热传递：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。 ②热量：物体在热传递过程中转移的能量叫作热量， 用符号Q表示，单位是焦（J）。 ③热传递是改变内能的一种方式。 42 THANKS THIS IS A ART TEMPLATE ,THE TEMPLATE DESIGN BY JERRY. 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