内容正文:
第十三章 内能
物理九年级全一册 •人教版2024
第3节 内能
课堂导入
装着开水的暖水瓶,有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里?
?
问题
运动的足球具有动能
分子具有分子动能
弹簧形变时
具有势能
分子之间有引力和斥力具有分子势能
类比法研究分子动能和分子势能
探究新知
内能
1.概念:
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫物体的内能。
2.单位:
焦耳(简称焦,用J表示)
各种形式能量的单位都是焦耳。
注意:内能不是一个分子或少数分子的能量,而是物体内部所有分子的总能量。
探究新知
下列物体谁的内能大更大?
大
大
大
亮和不亮的灯泡
一瓶水和一桶水
0℃的冰和0℃的水
同一物体
温度越高内能越大
同一物质同一温度
质量越大,内能越大
同一物体同一温度
物态不同,内能不同
讨论交流
探究新知
3. 影响内能大小的因素
物质的种类和物质的体积也会影响内能的大小
温度
质量
种类
体积
状态
水和酒精为例,即使质量和温度相同,因酒精分子间作用力较弱,其内能通常低于水。
当体积减小时,分子间距减小,分子间势能增加(以斥力为主时),从而导致总内能增大。
探究新知
总结:内能的影响因素有
质量、温度、物态、体积、种类。
项目 机械能(可能为零) 内能(永不为零)
区别 形式 整个物体的机械运动的能量 内部分子,热运动的动能与分子势能的总和
研究对象 宏观世界的所有物体 微观世界的大量分子
存在条件 物体在运动时、被举高时、发生弹性形变时具有 永远存在(分子不停地做无规则运动)
联系 1.具有机械能的物体,同时一定具有内能,但是具有内能的物体不一定具有机械能。
2.物体的内能和机械能可以互转化。
探究新知
内能与机械能的区别
烤火取暖
烧水、炒菜
如何改变物体的内能?
同一个物体,温度升高时内能增加
给物体加热
对手呵气
加热 ---利用热传递的方式改变内能
探究新知
吸收或放出热量
具有或含有热量
热传递的过程:
高温物体放出热量,内能减少温度降低。
低温物体吸收热量,内能增加温度升高。
热传递的结果:
末温相同
热传递的实质:
内能的转移,能量的形式未发生改变。
热传递的方向:
高温
低温(物体的高温部分传给低温部分)
热传递的条件:
温度差
判断:同一物体的温度越高,含有的热量越多
探究新知
除了热传递,还有什么途径可以改变物体的内能?结合图13.3-4思考、讨论。
摩擦时物体克服摩擦力做了功,这部分内能是物体克服摩擦力做功转化而来的。
摩擦生热---利用做功的方式改变内能
机械能转化为内能
做功方式改变内能实质是能量发生转化(内能和机械能相互转化)
探究新知
演 示
做功改变空气的内能
1.如图甲所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象。
2.如图乙所示,在烧瓶内盛少量水,并盖紧瓶塞。向瓶内打气,当瓶塞跳起时,观察瓶内的变化。
压缩空气,内能增大,温度升高
空气对瓶塞做功,内能减小,温度降低
瓶内出现白雾,是水蒸气发生液化
棉花燃烧起来了
探究新知
晶体的熔化或凝固过程温度保持不变
做功和热传递两种方式都可以改变物体的内能
物体温度降低内能一定减小,但不一定放出了热量。
物体温度升高内能一定增加,但不一定吸收了热量。
物体吸收热量内能增加,但温度不一定升高。
物体放出热量内能减小,但温度不一定降低。
可能是做功改变内能
探究新知
课堂小结
课堂习题
一大桶水比一小桶水含有的热量多( )
冰比水感觉更冷,因为冰的内能比水的内能少( )
冰熔化时吸热,温度保持不变,内能也不变( )
热量等于热传递过程中物体内能的改变量( )
物体吸热,温度一定升高( )
一个物体的温度升高,一定是外界对物体做功( )
某一铁块,温度降低,内能一定减小( )
温度高的物体把温度传给温度低的物体( )
判断下以说法:
课堂习题
2.如图所示,向装有少量水的烧瓶中缓慢打气。通过 的方式,使烧瓶内的气体内能 ,一段时间后,塞子跳起来,这是因为瓶内气体对塞子 ,气体内能 ,温度 ,同时瓶内出现了“白雾”,水蒸气发生 现象.
做功
增大
做功
减小
降低
液化
课堂习题
3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,迅速压下活塞,观察到的现象是 ,这是因为活塞压缩空气,活塞的 能转化为筒内空气的 能,温度 ,内能 这是通过 方式改变物体的内能。
棉花燃烧起来
内
机械
做功
升高
增大
课堂习题
4. 下列各图所列举的事例中,属于热传递改变物体内能的是( )
C
课堂习题
5.如图1-13-12所示是古代省油灯的示意图。它下层盛水,能减慢上层油的消耗。点灯后,水在升温的过程中( )
A. 吸热,内能增加
B. 吸热,内能减少
C. 放热,内能增加
D. 放热,内能减少
A
基础达标
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.物体的内能不可能为零。 B.0℃的物体没有内能。 C.有内能的物体未必有机械能。
D.有机械能的物体一定也具有内能。 E.温度高的物体内能大。 F.物体内能增加了温度一定升高。
2.冬天,路上的行人一边搓手,一边对手哈气,从而使手感到暖和,“搓手”和“哈气”在改变内能的方式上分别属于( )
A.热传递、做功 B.做功、做功 C.做功、热传递 D.热传递、热传递
3.关于温度、内能和热量,下列说法正确的是( )
A.0℃的水没有内能 B.物体吸收或放出的热量可以为零,但物体的内能不会为零
C. 温度高的物体比温度低的物体内能大 D.温度高的物体含有的热量多
4.下列现象中,属于做功的方式改变物体内能的是( )
A.放入电冰箱中的食物温度降低 B.用砂轮磨刀,有火星迸出
C.在烈日下暴晒,沥青路面熔化了 D.用火炉烧水,水的温度升高
5.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是 ( )
A.物体的内能增加, 温度一定升高 B.物体温度升高, 一定吸收了热量
C.物体温度降低, 内能一定减少 D.物体吸收了热量, 温度一定升高
基础达标
1.(2020菏泽)有关温度,热量和内能的说法,正确的是( )
A.温度相等的1kg水和100 g水的内能相同 B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 C.在相同物态下,同一物体的温度降低,它的内能会减少 D.物体的动能、势能越大,内能就越大
2.下面是研究物体内能改变的情境,通过做功使物体内能增加的是( )
A.把铁丝反复弯折,弯折处变热 B.把钢球放人炉火中,烧一段时间
C.冬天,用热水袋对手进行取暖 D.水烧开时,水蒸气将壶盖顶起。
3.(2017.云南)过桥米线是云南人爱吃的食物.路过米线馆可以闻见汤的香味,这是________现象;“汤钵烫手”是汤钵和手之间发生了____________ 。
4.用砂轮磨刀具,刀具变得烫手,这个过程中,刀具的内能 (填“增大”、“减小”或“不变”);它的内能是通过 的方式改变的。
5.用酒精灯加热弯曲的钢棒,发现杯内水的温度会升高,即水的内能会______,这一实验表明用_____________的方法可以使物体的内能发生改变。
基础达标
6.如图所示的是某晶体熔化时温度随时间变化的图象。根据图象可以判断:物体t2时的内能___t3时的内能(选填“小于”、“等于”或“大于”),理由是___________________.
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