第二节 内能（教学课件）物理北师大版（北京）2024九年级全一册

第十二章 内能及其应用 物理九年级全一册 •北师大版（北京） 第二节 内能 学习目标 01 02 03 04 物理观念 理解内能的概念，明确其是物体内部所有分子热运动动能与分子势能的总和，清楚内能与物体的机械运动状态无关 ，与分子热运动和分子间相互作用紧密相关。 科学思维 通过借助类比动能、势能来认识分子动能、分子势能，进而理解内能，熟练运用类比思维解决物理问题，培养知识迁移能力。 科学探究 在实验过程中，认真细致观察实验现象（如空气压缩引火仪中棉花燃烧、压缩空气时筒壁发热等），准确收集和记录实验数据，通过对实验现象和数据的深入分析得出科学结论，切实培养科学探究能力和实证意识。。 科学态度与责任 深刻认识到物理知识与生活、生产实际的紧密联系，激发对探索日常生活中和相关科学技术中的物理学道理的浓厚兴趣，始终保持对科学的好奇心和强烈的求知欲。。 重点难点 教学重点 教学重点 建立内能的概念，让学生准确理解内能是所有分子热运动动能和分子势能的总和，知道一切物体都具有内能。 内能涉及微观分子层面，概念较为抽象，学生难以直观理解，因此内能概念的建立是教学难点之一。 　　“热”是一种能量吗？它能做功吗？ 　　自古以来，人们就在不断地寻找与热有关的某种能量。 课堂导入 复习与回顾： 在宏观世界中，什么是动能？什么是重力势能？什么叫弹性势能？ 物体由于运动而具有的能叫动能； 高处的物体由于重力具有的能量叫做重力势能； 物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。 机械能 探究新知 瓶塞被顶开说明了什么呢？是谁对瓶塞做了功呢？ 分子能够做功，那么分子就具有能量。 探究新知 　　分子和足球、孩子是否有相似之处？ 1．分子具有动能和势能 　　宏观物体由于运动而具有动能，因为受到重力和弹力而具有势能。 　　构成物质的分子在不停地做热运动，同样具有动能；而分子间具有相互作用力，又使得它们具有势能。 探究新知 2.物体的内能 （3）机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。 （1）定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 （2）单位：内能的单位是焦耳（J） 探究新知 物体的内能多少跟哪些因素有关？ 物体的内能=所有分子的（分子动能+分子势能） 物体的质量 物体的温度 物体的体积 物态形式 同一物体，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，内能越多；反之，温度越低，内能越少。 探究新知 影响物体的内能与哪些因素有关？ 　　一块铁块由15℃升高到55℃内能是否发生变化？ （5）物体的内能与物体的温度有关，还与物体的质量和状态有关。同一个物体温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。 　　1㎏的铁块和100g的铁钉，温度都是15℃，它们的内能一样大吗？ 　　0℃的冰加热熔化成0℃ 的水，它的内能一样大吗？ 内能增大 铁块内能较大 不一样，水的内能较大，融化吸热，导致分子势能增加 探究新知 10 　　你怎样让一段50 cm的铁丝温度升高呢？ 　　1．用火焰加热　　　2. 太阳晒 　　3. 用手搓　　　　　4. 用手焐 　　5. 在地上摩擦　　　6. 用锤子不断敲击 　　7. 反复弯折　　　　8. …… 　　将这些方法分类，说说你分类的原则是什么？ 二、物体内能的改变 探究新知 用温度更高的物体使铁丝温度升高 温度升高的过程，往往伴随着运动 热传递 做功 使铁丝温度升高 1．用火烧 2．太阳晒 4．用手焐 3．用手搓 5．在地上摩擦 6．用锤敲 7．反复弯折 探究新知 　　热传递可以改变内能 改变物体内能的方法： 发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。 （1）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。 探究新知 生活中还有哪些现象是通过热传递改变物体的内能的？ 太阳能热水器 凸透镜点燃木柴 炉子烧水 想一想 探究新知 为什么把烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来，而冷水却会变热？ （2）热传递的条件： 有温度差 探究新知 （3）热传递的本质：内能从一个物体转移到另一个物体。 高温物体 低温物体 温度降低 温度升高 内能减少 内能增加 热传递 热 量 分析： 探究新知 热量与内能的区别和联系： 热量是过程量，描述热量的语言是“吸收”或“放出”； 内能是状态量，描述内能的语言是“有”、“具有”、“含有”。 在热传递过程中，热量是内能转移的量度，物体吸收或放出了多少热量，物体就改变了多少内能。 热传递改变物体内能：物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。 热传递的实质：内能的转移。 探究新知 　　除了热传递外，还有什么途径可以改变物体的内能？ 探究新知 　　做功可以改变内能 实验观察1 实验中，我们通过压缩空气做功， 改变了玻璃容器内空气的内能。 1.硝化棉被谁点燃？ 2.筒内气体温度升高说明什么？ 3.内能为什么增加？ 外界对物体做功，物体内能增加。 探究新知 1.筒内气体2.内能增加3.活塞对气体做功 19 　　做功可以改变内能 实验观察2 1.瓶内“白气”是什么？ 2.气体液化条件？ 3.谁变冷了？ 4.水蒸气温度降低说明什么？ 5.内能为什么减少？ 物体对外界做功，物体内能减少。 实验中，瓶内气体对瓶塞做功， 改变了玻璃容器内空气的内能。 探究新知 1. 水蒸气液化形成的小液滴2.遇冷放热3.瓶内水蒸气4.内能减少5.水蒸气推动瓶塞做功 20 （2） 做功改变内能的本质：机械能与内能的相互转化。 （1）对物体做功，内能增加，温度升高。 　　 物体对外做功，内能减少，温度降低。 探究新知 做功 热传递 区 别 改变 内能 外界对物体做功，物体 内能增加；物体对外界 做功，物体内能减小． 物体吸收热量，内能增加； 物体放出热量，内能减小． 热传递条件：有温度差． 实质 内能和其他形式的能 相互转化 内能的转移 联系 做功和热传递改变物体内能的效果相同. 做功和热传递的关系 课堂小结 改变内能的两种方式 做功 热传递 对内 对外 吸热 放热 内能增加 内能增加 内能减少 内能减少 （外界对物体做功） （物体对外界做功） （物体从外界吸热） （物体对外界放热） 课堂小结 6．物体温度升高，不一定吸收热量。 2．物体吸收热量，温度不一定升高。 3．物体温度升高，内能一定增加。 4．物体内能增加，不一定吸收热量。 5．物体吸收热量，内能一定增加。 判断对错 1．物体内能增加，温度不一定升高。 √ √ √ √ √ √ 课堂练习 　　1．老师在做“向装有少量水酒精的瓶子内打气”的实验过程中， 不断的向瓶内打气，使得瓶内的 酒精蒸气，气压增大，酒精蒸气的内 能 （填“增加”或“减少”）， 温度 （填“升高”或“降低”）。 　　当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现 ，这是因为酒精蒸气对瓶塞 ，内能 （填“增加”或“较少”）。温度 （填“升高”或“降低”）。 酒精蒸气 而成小液滴。白雾未消失时，如果马上盖上塞子，再次向瓶内打气，则会看到 。 增加 升高 白雾 做功 减少 降低 液化 白雾马上消失 课堂练习 　　2．在下列选项中，物体内能的改变是通过做功实现的是（ ） A．在炎热的夏天，在啤酒中放入一些冰块，啤酒变凉 C．行驶的汽车，轮胎会变热 B．太阳能热水器水箱中的水被晒热 D．划火柴，火柴燃烧 C D 课堂练习 　　3．美国宇航局的科学家们认为在美国东海岸出现的“天空火球”现象是由于小行星窜入了地球大气层。请同学们尝试解释这个罕见的现象。 课堂练习 探究新知 【学习任务三】分子间的作用力 解：分子间存在相互作用的引力和斥力，当分子间的距离大于平衡距离时，表现为引力；分子间的距离小于平衡距离时，表现为斥力。 故答案为：引力，斥力。 液体为什么不容易被压缩呢？ 是什么力使得两铅块结合在一起？ 测力计的示数 为什么会变大？ 分子间存在______和______。 引力 斥力 探究新知 下列现象中，支持分子间存在引力的证据是（　　） A．固体和液体很难被压缩 B．两块表面光滑的铅块相互紧压后会黏在一起 C．磁铁能吸引大头针 D．破镜不能重圆 解：A、固体和液体很难被压缩，是因为固体和液体分子间的斥力较大，不能说明分子间存在引力，故A不符合题意； B、两块表面光滑的铅块相互紧压后会黏在一起，说明分子间存在引力，故B符合题意； C、磁铁吸引大头针是物体间的作用力，不能说明分子间存在引力，故C不符合题意； D、破镜不能重圆，说明分子之间的距离较大时，分子之间的作用力就会很小，不能说明分子间存在引力，故D不符合题意。故选：B。 【变式训练】 B 谢谢聆听 谢谢聆听 $$