13.3 内能 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

体的内能除了热传递还有其他的方式吗？请大家观察，我擦火柴，火柴燃烧起来了，这是为什么呢？原来火柴克服摩擦做功，内能增大，温度升高，达到火柴的燃点便燃烧起来了。 如装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会跳起来。 我们还知道弹簧形变时具有势能，同学们想一想构成物质的分子之间具有势能吗？因为分子之间存在着类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子之间也具有势能，这种势能叫做分子势能。 通过这个现象想一想，当我们使用系统时，为什么操作几下之后，气筒的筒壁就会热起来了呢？ 现在就请同学们伸出双手互相摩擦，你有什么感觉？我们感觉双手变暖和了，由此可知此时双手的内能是增加了还是减少了？双手的内能增加了是通过什么方式增加的呢？是通过热传递的方式增加的吗？不是。因为双手温度相同，并没有发生热传递，而是通过做功的方式将机械能转化为了内能，从而使双手内能增加，温度升高。由此可知，通过做功的方式也可以改变物体的内能。 将一根铜丝的两端固定在两个铁架台上，在铜丝上涂抹一些凡士林，使火柴棒等间距的粘附在铜丝上用酒精灯对铜丝的左端进行加热。同学们知道将要发生什么现象吗？就让我们一起来看一看吧。你们看到了什么现象？我们看到火柴棒由左至右一个一个的从铜丝上脱落下来了，这是为什么呢？火柴棒由左至右一个一个的从铜丝上脱落下来，说明铜丝上的凡士林由左至右慢慢融化了，从而可知铜丝由左至右慢慢变热了，这就说明能量会从同一物体的高温部分传向低温部分。 这是一个厚玻璃桶，它配有一个活塞，活塞上的橡胶垫起了密封的作用，在玻璃桶里放一小团硝化棉。把活塞迅速压下去，可以观察到棉花燃烧了起来，这是什么原因呢？活塞压缩空气做功，空气的内能增加，从而温度升高。当温度达到硝化棉的燃点时，棉花就被点燃。 null竖在上面用双手用力的活动。仔细观察可以看到在长方形的木板上已经挖出了一个个的浅坑，在浅坑边缘还刻出了一条沟槽，木棍就是在这个浅坑上不断的转动，这样就能钻出火来吗？在场的众人还在疑惑，却发现这块木板竟然真的冒烟了。烟越冒越大还不断的有黑色的木屑从孔里流下来，落在干枯的草叶上，木屑越聚越多。王兆良停止了转动，趴在地上小心翼翼地吹气，真的燃着了，一股火苗冒了出来。 我们知道运动的物体具有动能，那构成物质的分子具有动能吗？如图是模拟水分子运动的动态图。因为一切物质的分子都在不停的做无规则运动，所以运动的分子也具有动能，这种动能叫做分子动能。 ？ 问题 装着开水的暖水瓶有时瓶塞会弹起来。推动活塞的能量来自哪里？ 塞子被弹起来，塞子具有什么能？ 具有动能 这个能量从哪里来的？ 水蒸气推动而来 水蒸气为什么能推动塞子做功呢？ 观看视频，回答问题。 点击画面 这就是本节要讨论的内能 第十三章 内能 第3节 内能 人教版 通辽五中-----韩广胜 观察与思考 宏观物体：由于物体运动而具有动能， 分子动能 我在动,也有动能噢！ 构成物质的分子在不停地做热运动，同样具有分子动能。 物体动能 观察对比: 观察对比: 宏观物体：由于物体受到重力和弹力而具有势能（相互作用）。 观察与思考 分子势能 构成物质的分子间具有相互作用力，又使得它们具有分子势能。 我在相互作用也有势能噢！ 由于分子的热运动所具有的能—--分子动能 分子之间相互作用力所具有的能—分子势能 1、定义：在物理学中，我们把物体内所有的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 通过类比归纳认识内能 　因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有分子动能。 因为所有的物体的分子都存在相互作用力，所以一切物体都具有分子势能。 内能 2.单位: 焦耳 符号: J 飞行的飞机 冰山 炽热的铁水 机械能 分析与解读 运动-----动能 高度-----重力势能 弹性形变-----弹性势能 内能 分子运动----分子动能 分子作用----分子势能 温度越高 分子无规则运动越剧烈 组成这个物体的所有分子的动能总和越大 这个物体的内能也就越大 分子动能就越大. 观察与思考 内能与温度的关系 温度影响分子热运动 温度与内能的关系：温度（宏观量）是物体内能（微观量）的标志。 一个物体，温度越高（升高），内能越大（增大）；温度越低（降低），内能越小（减少）；但内能越大的物体温度不一定越高。 观察与思考 内能与机械能有什么不同？ 内能是与分子运动有关的能量，与温度的变化有关；所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。 物体的内能还与物体的质量等因素有关。 机械能是与宏观运动有关的能量，与运动的速度、高度等有关 一滴水 一桶水 质量不同，分子数目不同，携带的能量不同。 温度：由于分子动能与物体的温度有关，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，分子平均动能越大； 体积：由于分子势能是由于分子间的作用力产生的，而分子间作用力的大小取决于分子间距离，在宏观上体现为物体的体积； 质量：内能是所有分子的分子动能和分子势能的总和，所以内能和分子个数有关，分子个数在宏观上的体现为物体的质量。 影响物体内能大小的因素 归纳与小结 观察与实验 二.热传递和内能的改变. 高温物体 低温物体 热传递 放热、内能减少 吸热、内能增加 温降 温升 物体增加（减少）多少内能就吸收（放出）多少热量 烤火 哈气 捂水袋 烤暖气 观察与实验 操作：用凡士林油将火柴依次粘在铜丝上，用酒精灯在一端加热。 现象：火柴棒依次从左到右的次序脱落。 实验表明：热从物体的高温部分,沿着物体传到低温部分。 点击画面 表明：热沿着物体由高到低传递，这种传热方式叫传导；传导是分子以碰撞的形式传递能量的。 热传递方向： 热传递条件： 热传递结果： 热传递本质： 热从高温物体传向低温物体，或从物体的高温部分传向其低温部分；而不是从能量多的物体传给能量少的物体； 不同的物体间或同一物体的不同部分之间存在温差； 达到热平衡（ ） 温度相同 温度差消失 内能的转移 （能量的形式并没有发生改变） 分析与解读 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。 实例分析 三.做功和内能的改变. 你有过这些体验吗？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？ 能量转化： 机械能→内能； 事实表明：做功可以改变物体的内能 点击画面 14 ①压缩体积做功可以改变物体的内能 观察与实验 演示1： 操作:在一个配有活塞的厚玻璃桶里放一小团脱脂棉。把活塞迅速压下去，观察发生的现象。 现象：瓶内硝化棉燃烧。 塞子压缩瓶内气体做功机械能转化内能 瓶内气体内能 瓶内气体温度 瓶内气体达到硝化棉燃点，硝化棉燃烧 压缩气体对内做功，气体内能增加 分子间作用 分子势能 体积 理解： 点击画面 达到乙醚的着火点 1.为什么选择用乙醚浸过的棉花？ 2.压动活塞时，有没有做功？谁对谁做功？ 3.能量如何转变？ 5.增大空气内能的方法？ 对空气做功，空气内能增大 4.棉花燃烧的原因？ 活塞对空气做功 机械能→内能 筒内空气的内能增大，温度升高。 乙醚的着火点低，属于易燃物 。 分析与解读 外界对气体做功 气体的内能增加，温度升高 达到硝化棉的燃点 硝化棉燃烧 ②气体膨胀做功 演示2： 操作：向瓶内打气。 现象：瓶塞跳起，瓶内出现“白气” 瓶内气体推动塞子做功内能转化机械能 瓶内气体内能 瓶内气体温度 瓶内水蒸气液化为小水滴 气体膨胀对外做功，气体内能减少 看视频，并解读。 点击画面 1.为什么要装入一些水？ 2.塞子被冲出去时，有没有做功？谁对谁做功？ 3.能量如何转变？ 4.增大空气内能的方法？ 压缩空气做功，空气内能增大 气体膨胀做功，气体对塞子 内能→机械能 筒内空气的内能减少，温度降低，水蒸气液化。 便于观察水蒸气液化（白气）。 分析与解读 瓶内气体膨胀对外做功 气体内能减小，温度降低 瓶外水蒸气进入瓶内遇冷液化 瓶内出现白雾 能量转化： 观察与思考 克服摩擦力做功； 温度升高。 机械能→内能； 结论：克服摩擦可以改变物体的内能 点击画面 点击画面 外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高 压缩体积做功； 观察与思考 温度升高。 点击画面 做功改变物体内能 外界对物体做功（压缩气体做功克服摩擦做功） 物体内能增大 物体温度升高 物体对外界做功（气体膨胀做功） 物体内能减小 物体温度降低 功可以量度内能改变的多少。 做功改变内能的本质：机械能与内能的相互转化。 做功 课堂小结 热传递 分子动能和分子势能总和 改变内能方法 分子动能 温度、体积、质量 定义 影响因素 内能 压缩体积气体膨胀 克服摩擦做功 分子势能 分子数目 条件： 存在温差 实质： 内能转移 结果： 达热平衡 等效 机械能和内能互相转化 练习与应用 1.张老师在火车站乘电梯时，随自动扶梯匀速上行，他所携带的背包的重力势能增大，背包的内能是否也增大？为什么？他坐在高铁内将书放在小桌板上，列车启动后的一段时间内，车速越来越快，书的动能增大，它的内能是否也增大，为什么？ 答：背包的内能没有增大；内能是物体内分子热运动的分子动能和分子势能的总和。只与物体的温度和体积有关，而与物体的机械运动情况无关。 答：书的内能没有增大；内能只与物体的温度和体积有关，温度没变，内能不变。虽然速度增大，动能增大，并不影响内能。 2.请分析以下列过程中，小孩、火箭箭体和子弹的 内能是增大还是减少？机械能是增大还是减少？ （2）火箭从地面向上发射的过程中，火箭的外壳和大气摩擦后温度越来越高。 （3）子弹击中一块木板，温度升高。 内能增加；机械能减小。（克服摩擦做功，机械能转化为内能） 内能增加，机械能增加。 （温度增加，内能增加；高度增加，速度增加， 质量不变，机械能增加） 内能增大，机械能减小。（温度升高，速度减小） 练习与应用 （1）小孩在滑梯上匀速下滑的过程中，臀部与滑梯摩擦后温度升高。 3.用物体内能改变的方式说明“烤火取暖”和“钻木取火”分别通过什么方式改变内能。 “烤火取暖”是手与高温物体间发生能量的转移，是通过热传递改变了手的内能。 “钻木取火”时，是钻与木头相互摩擦做功，机械能转化为内能，机械能减少，内能增加，是通过做功的方式改变物体的内能。 练习与应用 点击画面 练习与应用 图钉的温度会升高；手握铅笔使图钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦，是克服摩擦力做功（即对图钉做功），图钉的内能增加，温度升高。 4.把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔使图钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦，然后用手感觉图钉的温度变化，并解释这种变化。 Lavf59.34.101 Lavf59.34.101 Lavf59.34.101 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 $$null