内容正文:
初中物理
九年级全一册(上) RJ版
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第十三章 内能
第3节 内能
学习目标
课程讲授
课堂练习
课堂小结
学习导入
课后作业
1.会用类比的方法建立内能的概念,能简单描述温度和内能的关系 。
2.知道热传递可以改变物体的内能。
3.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
学习目标
学习导入
推动壶盖运动的能量从哪来?
运动着的足球具有动能,那么处于热运动的分子是否具有动能呢?
弹簧弹性形变时具有势能,互相吸引或排斥的分子之间是否也具有势能呢?
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。
单位:
焦耳
符号:
J
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。
一、内能
课程讲授
势能
动能
机械能
机械能
内能
分子势能
分子动能
内能
炽热的铁水有内能吗?
北极的冰山也有内能吗?
一切物体,不论温度高低,都具有内能。
示例展示
物体的内能跟哪些因素有关?
思考:
同一灯泡在不发光和发光两种情况下,内能是否相同?
温度较低
温度较高
哪种情况下内能比较大?为什么?
等量热水和冷水,
内能是否相同?
内能跟温度有什么关系?
温度较低,内能较小
温度较高,内能较大
温度越高
分子无规则运动越剧烈
这个物体的内能增大
分子动能越大
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
等量热水的内能比冷水的内能大
结论:同一物体的温度越高,内能越大;温度越低,内能越小。
一桶20℃的水
一杯75℃的水
一杯75℃的水比一桶20℃的水的内能大吗?为什么?
观察与思考
结论:物体的内能大小还与物体质量(分子数量)有关
温度相同时,物体质量越大(分子数量越多)物体内能越大。
怎样解释一座巨大的冰山,具有很大的内能?
怎样解释一小滴滚烫的油滴,具有的内能并不算大?
物体的内能还与哪些因素有关?
1.质量:对同一种物质,质量越大,物体内部分子数目越多,所以分子动能和势能的总和也会越大,即内能也大。
2.体积:对同一种物质,体积发生变化,分子间距发生变化,则分子间相互作用力的强弱也会发生变化,故分子间势能发生变化,内能也跟着变化
3.状态:当物质的状态发生变化,分子间距也会发生变化,则分子间相互作用力的强弱也会变化,所以分子间势能发生变化,内能也变化
思考:
影响内能大小的因素
分子势能
分子动能
内能
质量
分子运动速度
质量
分子间距
温度
体积
状态
内能的大小与物体的质量、温度、体积和种类有关
二、物体内能的改变
人用力钻木,会使木头的温度升高,这是通过什么途径来改变物体内能的?
饮料和冰块放在一起,它们的温度会发生变化,这是通过什么途径来改变物体内能的?
如果把烧热的工件放到冷水中,工件会凉下来,而冷水会变热,这是为什么?
高温物体的热量
低温物体
传递
内能减少
内能增加
热传递可以改变物体的内能。
思考:
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。
示例展示
想一想:生活中有哪些例子是利用热传递来改变内能的?
太阳能热水器
凸透镜点燃木柴
炉子烧水
示例展示
热传递改变内能的实质是什么?
高温物体
低温物体
转移到
(不同物体之间)
高温部分
低温部分
(同一物体之间)
热传递的实质是:
转移到
热传递的条件是:
热传递的方向是:
热传递过程中转移的是:
热传递的结果:
存在温度差
从高温转移到低温
能量(内能)
温度相同时,热传递结束
内能的转移
下列示例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?
思考:
如图所示,在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞。
演示实验
做功可以改变物体的内能。
(1)我们观察到的实验现象是: 。
(2)物体燃烧的条件是温度 ,达到着火点(燃点)。
(3)分析:迅速向下压活塞,活塞压缩空气做功,空气的内能
,温度升高,达到硝化棉的燃点,导致硝化棉燃烧。
这是通过 的方式改变空气的内能。
棉花燃烧起来
升高
增大
做功
1.做功的方式改变物体的内能
对物体做功,内能增加;
物体对外做功,内能减少。
2.做功过程中是机械能与内能的相互转化。
3.在做功过程中,内能改变的多少可用做功的多少来量度。
23
有一根铁丝,你能通过哪些方法使它的温度升高? (使它的内能增加)
A.放在太阳下晒 B.在石头上摩擦 C.放在热水中烫
D.放在火上烧 E.用锤子敲 F.放在手中捂
G.用力反复弯折
思考:
A.放在太阳下晒
C.放在热水中烫
D.放在火上烧
F.放在手中捂
热传递
B.在石头上摩擦
E.用锤子敲
G.用力反复弯折
做功
热传递
做功
热传递
做功
改变物体内能的方式
示例:
热传递
改变内能的两种方式
做功
不同点
热传递是内能的转移,而做功是机械能与内能的转化。
相同点
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
内能的改变方式
温度 内能 热量的区别与联系
对同一物体
温度(升高)
(吸收)热量
内能(增加)
不一定
不一定
不一定
不一定
不一定
一定
热量、内能、温度的辨析
一、内能:
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和
1.任何温度下的物体都具有内能
2.一个物体的温度越高,内能越大
二、改变物体内能的方法:
·克服摩擦力做功,内能增加
2.做功
1.热传递
热量:传递内能的多少
内能的特点:
·外界对物体做功,内能增加
·物体对外界做功,内能减少
课堂小结
1.关于温度、热量、和内能,下列说法正确的是( )
A.温度高的物体内能一定大
B.物体的温度越高,所含的热量越多
C.内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就
一定不变
C
课堂练习
C
2.关于物体内能的说法中错误的是 ( )
A.一切物体都有内能
B.一定质量的物体,温度越高,它具有的内能越大
C.物体具有的内能越多,它具有的热量就越多
D.物体对外做功时,物体的内能会减少
B
3.下例事例中,属于用热传递的方法改变内能的是( )
A.地球外的石块,坠入地球的大气层,成为流星
B.凉鸡蛋泡在热水中温度升高
C.两手相互摩擦,手心发热
D.锯木头时,锯条变得烫手
4.下面哪些事例说明做功改变物体的内能( )
A.用热水袋给手取暖 B.用双手磨擦给手取暖
C.用嘴对手呵气给手取暖 D.把手放在炉火旁边取暖
E.铁棒放在炉子里被烧红 F.锯条锯木头时会发热
G.把铁丝反复弯曲,弯曲处温度升高
H.烧开水时,蒸气将壶盖顶起
BFGH
5.“热”有着多种含义,有时表示温度,有时表示热量,有时还表示内能。请说明以下“热”所表示的物理量。
(1)这盆水很热: 。
(2)物体吸热温度升高: 。
(3)热传递: 。
(4)摩擦生热: 。
(5)燃料燃烧产生热: 。
(6)沸腾的水很热: 。
(7)热胀冷缩: 。
(8)金属是热的凉导体 。
温度
热量
内能
内能
温度
温度
热量
热量
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