内容正文:
第十章 机械能及其转化
一、机械能
二、内能
三、探究——物质的比热容
四、热机
五、火箭
六、燃料的利用和环境保护
九年级物理-北师大教材(2012版)
授课教师:XXX
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机械能:从理解的角度,是物体相对于外界来说具有的能量。
内能:相对来说,就是物体内部具有的能量。
物体内部有什么?
分子/原子
分子非常小,如果把分子看成小球,分子的直径大约只有10-10m。
计算:一个正方体铁块,边长为1cm,这一铁块所含有的分子数大约是多少?
10-2 m÷10-10 m = 108 , 108×108×108 = 1024(个)
人眼可以看到分子吗?
不可以
人眼能看到的是分子吗?
不是
人眼看到的是由分子组成?
是
是否是分子?
灰尘
雾霾
纳米材料
×
×
×
1、物质是由大量分子组成的——分子数量
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原子
原子核
(核外)电子
质子
中子
一个质子带一个单位的正电荷
一个电子带一个单位的负电荷
中子
不带电
不带电的物体,质子、中子、电子的数量均相等。
不带电的物体,质子所带的正电荷数与电子所带的负电荷数相等。
1、物质是由大量分子组成的——分子数量
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2、分子在无停息的做无规则运动——分子动能
两种不同的物质可以自发地彼此进入对方,这种现象称为扩散现象。
扩散现象
分子是在运动着的
实验结论
探究实验——分子是静止的还是运动的
1、空气和N02互换位置是否可以
证明实验结论?原因?
2、为什么使用浓硫酸铜溶液?换
成红墨水可不可以?用酒精呢?
3、固体液体气体分子运动特点?
否
密度与重力影响
有颜色,现象明显
可以
不可以
速度不同:气体>液体>固体
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分子运动快慢受什么因素影响?
冬天和夏天,哪个季节更容易闻到花香?
气体
液体
固体
墨水在热水还是在冷水中扩散的快?
腌菜和炒菜,哪种情况下,食物变咸快?
温度
大量实验表明:组成物质的分子处于永不停息的无规则运动之中。
温度越高,分子的运动越剧烈。我们称这种运动为热运动。
2、分子在无停息的做无规则运动——分子动能
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固体 液体 气体
分子间间隔越大,即分子间距离越大,分子间作用力越小。
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1、氧气、氮气、二氧化碳、氦气等是空气中的几个主要成分,它们为什么可以通过压缩体积的方式变成固体/液体?
2、50mL水和50mL酒精,混合后的体积小于100mL,原因?
3、固体为什么可以吸水?(或水分子为什么可以进入固体中)
气体分子间存在间隙
液体分子间存在间隙
固体分子间存在间隙
特征 固体 液体 气体
区别 是否有固定的形状 是 否 否
是否有确定的体积 是 是 否
联系 同种物体不同状态下的分子间隙关系 固<液<气(一般情况下)
特殊情况:水结冰后体积会变大,即液<固
分子运动状态的影响因素 温度。温度越高,分子运动越剧烈,分子之间的距离变大,物体的体积一般都会有所膨胀。
3、分子之间存在间隙——固、液、气的特征
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4、分子之间存在着相互作用力——分子势能
拓展
1、如果想要将苹果掰成两半,需要用力才能掰开,这说明苹果分子之间存在 。
2、如果想将氧气压缩到氧气瓶中,需要用力才能压缩,这说明氧气分子间存在 。
3、不对物体施加任何力时,分子间是否表现出作用力?
4、不对物体施加任何力时,分子间是否有作用力?
5、当压缩物体时,分子间的作用力表现为引力/斥力?另一个力还存在吗?
6、当使物体分开时,分子间的作用力表现为引力/斥力?另一个力还存在吗?
引力
斥力
否
有
√
存在
存在
√
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内能
内能
分子动能
分子势能
(分子运动)
(状态)
分子由于热运动而具有的能叫作分子动能
分子之间由于存在相互作用力而具有的能叫作分子势能
物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。
1、物体的内能与 、 、 有关。
2、分子个数与 有关;分子动能与 、 有关;分子势能
与 有关。
3、分子个数是否可以为0?分子动能是否可以为0?分子势能是否可以为0?物体内能是否可以为0?
分子个数
分子动能大小
分子势能大小
物体质量
分子质量
分子速度(即温度)
分子间相互作用力大小(即分子间距离)
√
√
√
√
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直接改变内能的方式
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内能
内能
分子动能
分子势能
分子质量
温度
分子间距离
只可+
只可+
只可+
只可+
物体质量
机械能
物体内部的能量
物体相对于外界所拥有的能量
减小物体质量(即减小分子数量)
降低温度
减小分子间距离(即改变物体状态)
如果内部和外部的能量进行交换,是不是也可以改变物体的内能?
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内能
机械能
机械能转化为内能
内能转化为机械能
内部和外部的能量进行交换,可以改变物体的内能
内能主要受到温度的影响
改变内能的方式
做功
热传递
1、进行热量交换的过程叫作热传递。
2、热传递发生的条件:存在温度差。
3、热传递停止的条件:温度相同。
4、热量只存在于过程中,只能说传递/吸收/放出热量,不能说含有热量
硝化棉内能增多
液体内能减少
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内能
温度
热量
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内能
1、物体温度升高,内能一定增加。 ( )
2、物体吸收热量,温度一定升高,内能一定增加。 ( )
3、物体内能增加,一定是由于温度升高,或者吸收了热量。 ( )
×
×
×
在不做功,或做功和为0的前提下
物体吸收热量,温度不一定升高。
在不做功,或做功和为0的前提下,物体吸收热量,内能一定增加。
还可能是外界对物体做功
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内能
A-B段:固态,酒精灯持续加热,物体持续吸收热量,温度持续上升,内能持续增加。
B-C段:固液混合态,酒精灯持续加热,物体持续吸收热量。温度保持不变,内能持续增加。
C-D段:液态,酒精灯持续加热,物体持续吸收热量,温度持续上升,内能持续增加。
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课上练习
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课上练习
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