12.2 内能 -2025-2026学年鲁科版（2024）物理九年级上册

12.2 内能 你知道是什么能量如此强大，推动瓶塞飞了出去吗？ 阅读课本13-14页的内容回顾有关机械能的知识，并找到分子动能，分子势能产生的原因(完成《学历案》第14页与“预习”的内容)。 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？ 温度：表示物体冷热的物理量； 热量：表示传递热（吸热或放热）的多少的物理量； 在物理学中用什么物理量来表示推动瓶塞、壶盖的这种的能量？ 模拟实验 导入 你看到了什么现象？ 推动瓶塞的能量来自哪里呢？ 探究新知 我们知道运动的物体具有动能，构成物质的分子具有动能吗？ 运动的篮球 动能 分子在不停地做无规则运动 探究新知 分子是否也有势能？ 弹簧被压缩后和拉伸后具有弹性势能。 分子之间存在相互作用力，分子也具有与相对位置有关的能。这种能叫作分子势能。 悬挂的电灯具有重力势能。 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？ 荡秋千的女孩 奔跑的老虎 动能 分子在不停地做无规则运动 想一想：分子之间是否有势能？ 分子间既相互吸引又相互排斥，即分子间具有势能，称为分子势能。 弹簧被压缩后和拉伸后具有弹性势能。 从高处落下的球具有重力势能 势 能 探究新知 分子在不停地做无规则运动 分子存在相互作用力 分子间有相对位置 分子动能 分子势能 内能 二、内能 1.概念： 构成物体的所有分子，其热运动的 与 的总和，叫物体的内能。 动能 分子势能 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。 2.单位： （简称为 ，用 表示） 焦耳 焦 J 各种形式能量的单位都是焦耳。 热、功、能的单位都是焦耳。 下列物体谁的内能大更大？ 同一物体温度越高内能越大 同一物体同一温度质量越大，内能越大 0度的冰和0度的水 同一物体同一温度物态不同，内能不同 3. 影响内能大小的因素 请同学们根据自己的生活经验说一说影响内能大小的因素有哪一些？ 、 、 、 、 种类 质量 温度 体积 状态 物质的种类和物质的体积也会影响内能的大小 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。 影响物体内能大小的因素 分析定义：构成物体的所有分子，其热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 分子的数量 物体的质量 物体的温度 分子运动速度 分子间距，作用力 物体的状态、体积 影响物体内能大小的因素：该物体的质量、温度、状态 结论：①该物体的状态不变，质量不变，温度越高，内能越大； 固态到液态到气态，内能增大；气态到液态到固态，内能减小。 ③该物体的状态不变，质量不变，温度不变，状态改变，内能改变。 ②该物体的状态不变，温度不变，质量越大，内能越大； 温馨提示:体积对内能也有影响，但初中阶段不做要求，所以我们讨论问题时可忽略体积的变化。 答：不同的物体，构成分子的种类和分子数不同，其分子动能和势能的情况也不同，所以不能以温度的高低来比较不同物体的内能。 那么，是不是，炽热的钢水就比冰山的内能大了呢？ 拓展提升 一定质量的钢铁熔化成铁水，熔化过程，内能如何变化？ 一定质量的水凝固成冰，凝固过程，内能如何变化？ 答：钢铁是晶体，熔化过程温度不变，熔化吸热，所以内能增大。 答：冰是晶体，凝固过程温度不变，凝固放热，所以内能减小。 完成《学历案》15页任务二 提示：同一个物体在状态不变时，其温度降低时内能减少，温度升高时内能增大，通常我们可以通过了解物体温度的变化来判断其内能是否改变。 如何改变物体的内能 水吸热，内能增大 食品放热，内能减小 热传递 做功 对物体做功， 内能增大 物体对外做功， 内能减小 4.内能与机械能的区别 机械能 内能 研究对象 宏观物体 微观分子 概念 物体动能和势能的总和 物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和。 大小 取决于物体整体运动状态，与物体的速度、相对于地面的高度及弹性形变程度等因素有关。 取决于分子所处的状态 1）内能是不同于机械能的另一种形式的能。 2）正在空中飞行的热气球具有哪些能量？ 气球在运动有动能 气球有高度有势能 机械能 物质是由分子构成的 分子在运动有分子动能 分子之间有力作用有分子势能 内能 3）静止在水平地面上的球具有哪些能量？ 动能为0，势能为0，机械能也为0 球内部所有的分子都在不停地做无规则运动，所以球具有内能。 一切物体无论是否具有机械能，由于分子热运动的存在，所以一定具有内能。 4）烧红的铁锅具有内能吗？冰冻的水饺具有内能吗？ 一切物质的分子都在 做无规则运动。烧红的锅具 能，冰冻的水饺，温度虽然低，但其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有 能。 5.一切物体都具有内能 一切物体，不论温度高低，不论是否运动、都具有 能。 不停地 内 内 内 想一想： 怎样使铁丝变热？说一说你的方法。 用手抓住铁丝 用手将铁丝反复弯折 将铁丝放入开水之中 用火烧铁丝 将铁丝在沙地摩擦 用锤子敲打铁丝 将铁丝反复缠绕 1、热传递 (1)概念： (2)热传递的条件： 二、热传递和内能的改变 存在温度差、相互接触。 温度不同的物体互相接触时，低温物体温度升高，高温物体温度降低，我们把这个过程叫做热传递。 1、热传递 (3)热传递的方向： 二、热传递和内能的改变 高温 从高温物体传到低温物体，‌或者从物体的高温部分传到低温部分。 低温 1、热传递 (5)热传递的结果： 二、热传递和内能的改变 末温相同 (6)热传递的实质： 能量的转移，能量的形式没有改变。 (4)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。 注意：热传递过程传递的是内能，不是传递温度。 热量的单位是焦耳（J）。 在热传递过程中，传递的能量的多少叫作热量。 热量通常用Q来表示。 (1)定义： (2)符号： (3)单位： 2、热量 二、热传递和内能的改变 同一物体，温度越高，具有的热量越多。（ ） 同一物体，温度越高，具有的内能越多。（ ） 判断 二、热传递和内能的改变 (4)热量是过程量，只有在热传递过程中谈热量才有意义，不能说“具有……热量”或“含有……热量”，应该说传递了多少热量、吸收热量、放出热量。 2、热量 二、热传递和内能的改变 高温物体 低温物体 内能 内能减少 内能增加 温度降低 温度升高 能量 3、热传递改变物体的内能 (1)热传递改变物体的内能的实质 能量的转移 (2)热传递的过程：内能转移的过程。 内能从高温物体向低温物体转移。（注意：不是传递温度） 烧热的工件放到冷水中，工件凉下来，冷水会变热，在此过程中发生了热传递。 二、热传递和内能的改变 热传递改变内能的实例 哈气取暖 炉子烧水 热水袋取暖 太阳灶烧水 除了热传递，还有什么途径可以改变物体的内能？ 二、热传递和内能的改变 探究新知 为什么要搓手？ 下滑过程有什么感觉？ 说明摩擦可以产生热，这部分内能是从哪里来的呢？ 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 ——做功的方式改变内能 做功 外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高 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 做功 瓶内气体膨胀多外做功 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 物体对外做功，物体的内能减小，温度降低 做功改变内能的本质：机械能与内能的相互转化。 解释现象 温度、热量、内能的联系 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 例：下列关于功、内能、热量及能量的转化的描述中正确的是（　　） A.火山具有内能，冰山不具有内能 B.温度高的物体含有的热量比温度低的物体含有的热量多 C.热量总是从内能大的物体传通给内能小的物体 D.做功和热传递改变内能是等效的 D 做功 外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高 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 做功 瓶内气体膨胀多外做功 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 物体对外做功，物体的内能减小，温度降低 做功改变内能的本质：机械能与内能的相互转化。 解释现象 总结 改变物体内能的两种方式： 做功 热传递 存在温度差 能量的转移 通常伴随着运动 能量的转化 条件： 本质： 练一练 （1）发高烧的病人常用湿毛巾冷敷，冷敷时，热从 传给 。 毛巾 人体 （2）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。 练一练 热传递（热量：传递内能的多少） 做功 改变方法 1.外界对物体做功，内能增加。 2. 物体对外界做功，内能减小。 研究方法 “转换法”。 定义 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。 特点 影响因素 质量、温度、状态（体积）。 内能 课堂小结 1.热量是过程量；温度、内能是状态量 2.单位区别 热传递可以改变物体的内能，使内能增加或减少，但温度不一定改变。 温度、热量、内能的区别 3.表述区别 温度只能说“是、降低、升高” 热量只能说“吸收、放出” 内能只能说“有、具有、改变” 温度、热量、内能的联系 过程量 状态量 温度、热量、内能的区别与联系 温度、热量、内能的区别与联系 内能和温度 1.物体内能增大，温度一定升高 2.物体温度升高，内能一定增大 温度不变 吸收热量内能增大 不一定 温度是衡量分子平均动能的标志 温度越高，分子的动能越大，内能越大。 同一物体，温度升高，内能一定增大；温度降低，内能一定减小。 温度、热量、内能的区别与联系 1、物体内能增大，一定吸收了热量 改变内能的两种方式： 做功 热传递 不一定 也可以是外界对物体做功使物体内能增加 不一定 气体在吸热的同时对外做功，内能可能会减小 2、物体吸收了热量，内能一定增加 内能和热量 温度、热量、内能的区别与联系 1、物体吸收了热量，温度一定升高 2、物体温度升高，一定吸收了热量 晶体熔化： 不断吸热， 温度不变 火炉旁烤火 搓手 热传递 做功 也可以通过做功的形式来改变温度 没有必然联系 温度和热量 课堂总结 课堂练习： 1.关于物体的内能，下列说法中正确的是（　　） A．物体运动的越快，物体的内能越大 B．物体举得越高，物体的内能越大 C．温度为-40℃的冰块没有内能 D．内能为零的物体不存在 D 2.“星星之火，可以燎原”。在红军长征途中，战士们需要生火做饭和取暖。战士们通过如图所示的打火镰打击火石，溅出火星，引燃火绒得到明火。下列说法正确的是（　　） A .溅出的火星不是光源 B .火绒燃烧后含有的热量增大 C . 战士在火堆旁取暖，是通过做功的方式改变内能的 D . 饭熟后闻到饭香是因为分子在不停地做无规则运动 D Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf60.16.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.82.100 $