12.2 内能 热传递（教学课件）物理新教材苏科版九年级上册

该初中物理课件围绕内能（分子动能、分子势能及影响因素）和热传递（条件、实质、热量）展开，通过“想一想”汽油燃烧、摩擦发热等生活现象导入，从宏观动能、势能类比微观分子动能、势能构建内能概念，结合红墨水扩散实验等学习支架，形成完整知识脉络。 其亮点在于以科学探究（红墨水扩散实验）和科学思维（类比、表格对比）培养物理观念，课堂小结结构化呈现要点，典例分析（古代省油灯）强化应用。学生通过实验理解抽象概念，激发兴趣，教师可借助视频和练习提升教学效率。

物理九年级上册 •苏科版 第12章 简单机械和功 第2节 内能 热传递 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 由动能和势能引出分子动能和分子势能的概念；了解物体的内能概念；分析影响内能大小的因素，实例分析改变内能的两种方式； 5. 知道热传递改变内能的实质是内能的转移的过程； 做功改变物体内能的实质是其他形式的能(如机械能)与内能 之间的转化 02 科学思维 通过事例归纳改变内能的方法并会分析。 03 科学探究 通过探究找到改变物体内能的两种方法。 04 科学态度与责任 通过探究使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。 教学重难点 教学难点 教学重点 1.内能及其影响因素； 2.会判断改变内能的方式； 3.掌握热传递、做功改变内能的实质。 1.温度、热传递、内能等概念、特点辨析，微观概念比较抽象； 2.改变内能方式的应用——改变内能的过程中内能的转移或转化的分析。 课堂引入 汽油、煤、天然气等燃烧放热，以及物体摩擦发热，释放的都是一种与热运动有关的能量，这种一种什么能量？ 想一想 知识点一 内能 探索新知 宏观物体由于运动而具有动能，因为受到重力或弹力而具有势能。 运动的足球具有动能，无规则运动的分子具有动能吗？ 形变的弹簧具有势能，相互吸引或排斥的分子也具有势能吗？ 信息快递：物体内部大量分子的无规则运动叫作热运动。 探索新知 1. 分子具有动能与势能 （1）分子动能 类比分析分子的动能与宏观物体的动能。 结论：运动的分子也具有动能，叫作分子动能。 分子在做热运动，所以也具有动能 运动的少年、篮球都具有动能 探索新知 （2）分子势能 ①被压缩的弹簧各部分互相排斥，被拉伸的弹簧各部分互相吸引；所以具有弹性势能。 压缩的弹簧 拉伸的弹簧 ②分子间既相互吸引又相互排斥，所以分子间具有势能，叫作分子势能。 结论：分子间也具有势能，叫作分子势能。 探索新知 2. 内能 （1）内能的概念：物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能。 （2）内能的单位：焦（J）。 （3）一切物体在任何情况下都有内能 因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，具有动能。分子之间有相互作用的力，具有势能。 北极的冰山有内能 炽热的铁水有内能 探索新知 探索新知 如图12-18所示，同时在盛有冷水和热水的两个烧杯 中各滴入一滴红墨水，观察烧杯中红墨水的扩散情况。 哪杯水中的红墨水扩散得快? 做一做 图12-18不同温度下的扩散现象 红墨水扩散的快慢与温度有什么关系?这说明分子热运动的剧烈程度与温度有什么关系? 想一想 热水杯中的红墨水扩散得快。 温度越高，红墨水扩散得越快； 说明：温度越高，分子热运动越剧烈。 探索新知 实验表明，温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大。因此，温度升高，物体内所有分子动能的总和增大，物体的内能也就越大。 可见，物体的内能与温度有关。 如左图，观察冷水与热水中红墨水扩散的快慢 温度越高，分子热运动越剧烈 分子动能越大 温度——影响内能大小的因素 思考：温度高的物体一定比温度的低的物体内能大吗？ 例如,1g温度高的热水一定比1kg温度低的冷水内能大吗？ 物体的内能还与哪些因素有关？ 探索新知 质量——影响内能大小的因素 如上图，温度相同（20℃），状态相同（液态），两杯不同质量的水 分子动能越大 物体的内能越大 探索新知 状态——影响内能大小的因素 将一定质量100℃的水，变成100℃的水蒸气，内能发生变化吗? 固体分子模型 液体分子模型 气体分子模型 此处可能用到的讲解材料：固体、液体、气体分子模型 变成100℃的水蒸气后，内能增加。 小结 影响内能大小的因素：物体的温度、质量、状态。 探索新知 内能 机械能 概念 影响 因素 研究 对象 存在 条件 4. 内能与机械能的区别 物体内部所有分子动能 与分子势能的总和 物体所具有的动能 和势能的总和 物体的温度、体积、 质量、状态等 物体的质量、速度、 高度或形变程度 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体 永远存在 运动或在高处或 发生弹性形变 探索新知 知识点二 内能改变的方式—热传递 探索新知 1. 热传递 （1）热传递 当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。 在寒冷的冬天，为什么人们喜欢抱热水袋？你从热水袋中得到了什么？ 这是因为发生了热传递，热水把内能传递给人，人们获得了内能. 探索新知 （2）取暖。 取暖器旁的物体温度升高，内能增大，内能从取暖器转移到人体。 （1）人抱热水袋。 热水把内能传递给人，人们获得了内能，而热水减少了内能。 想一想：下图所示的过程中，物体的内能是如何转移的？ 结论：热传递可以改变物体的内能。 2. 热传递可以改变物体的内能 探索新知 这是因为，当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。发生热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。 热传递是改变物体内能的一种方式。 高温处 热传递 能量 低温处 内能转移 热传递的特点： 1.热传递的条件：温度差； 2.热传递传递的是：能量（而不是温度）。 探索新知 对手呵气 烧水 棉被被晒得暖呼呼的 生活中通过热传递改变内能的实例： 探索新知 3. 热量 （1）热量的概念 物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号Q表示，单位是焦（J）。 发生热传递时，低温物体内能增加，也叫做吸收热量，高温物体内能减少，也叫做放出热量。 物体吸收或放出的热量在数值上等于它内能的变化量。 吸收热量 放出热量 典例分析 【例题】如图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 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。点灯后，水在升温的过程中，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变水的内能。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 知识点三 温度、热量和内能的概念辨析 探索新知 1. 温度、热量与内能 （1）温度 温度表示物体的冷热程度。 是一个状态量，一个物体在某一时刻对应一定的温度。描述温度时，一般说“物体的温度高或低、是多少、降低或升高了多少“等。例如：夏天天气热，这个“热”表示温度. （2）内能 内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。是一个状态量，所有物体都有内能。描述物体的内能一般说“物体具有内能、改变了内能、传递了内能等”。例如，“摩擦生热”，表示克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，所以这个“热”表示内能。 探索新知 （3）热量 热量表示热传递过程中传递内能的多少。热量是一个过程量，只有发生热传递时，才能用热量来量度内能的变化量（物体吸收或放出的能量的多少）。 不发生热传递，讲热量就没有意义。描述热量时，只能说物体“吸收、放出”热量，不能讲“物体具有热量”。 探索新知 2. 温度与热量 （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化 例如晶体熔化时，吸收热量，温度不变。晶体凝固时，放出热量，温度也不发生变化。 （2）物体温度变化时，不一定要吸收或放出热量 物体温度降低，可能是物体对外界做功。物体温度升高，可能是外界对物体做功。 BC段是冰的熔化过程，在BC段吸收热量，温度保持不变。 探索新知 3. 温度与内能 （1）物体温度变化时，内能一定变化。物体温度降低，内能一定减少；物体温度升高，内能一定增加。 （2）物体内能变化时，温度不一定变化。晶体熔化时，吸收热量，内能增加，温度不变。晶体凝固时，放出热量，内能减少，温度不变。 例如，冰在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但是温度不变。 AB段是冰吸热温度升高过程，内能增加。 探索新知 4. 热量与内能 （1）物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。物体吸收热量，内能增加。物体放出热量，内能减少。 （2）物体内能改变，不一定是由于物体吸收或放出热量。物体内能增加，可能是外界对物体做功。物体内能减少，可能是物体对外界做功。 搓手做功，可以使手的内能增大 对手呵气，可以使手的内能增大 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 1. 关于内能，下列说法中正确的是（ ） A. 0 ℃ 的物体没有内能 B. 物体具有内能，也可以同时具有机械能 C. 具有机械能的物体不一定具有内能 D. 物体内能大小与温度无关 物体具有内能，也可以同时具有机械能；物体在任何温度下都具有内能，一个物体的温度越高，内能越大。 所以B正确。 课堂练习 2. 比较如图所示的三杯水的内能大小，并简要说明理由 。 （c）的内能最大，其次是（b），（a）的内能最小。 （a）与（b）相比，温度相同，但 （b）中水多，故（b）中水的内能要比（a）中水的内能大；（b）与（c）相比，水一样多，但（c）的温度比（b）高，分子运动更剧烈，内能更大一些，因此（c）的内能最大。 课堂练习 AB．温度是物体的冷热程度，任何时候物体都有温度，在热传递中高温物体将热量传递给低温度，传递的是热量，属于热传递改变物体的内能。故AB错误； CD．内能是物体内部所有分子无规则运动具有的动能与势能的总和，一切物体都有内能，故C正确，D错误。 3. 南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是-25℃。如图所示，一天企鹅妈妈与小企鹅之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是（　　） A．小企鹅：妈妈，这么冷，我都没温度了 B．企鹅妈妈：那妈妈把温度传递给你吧 C．小企鹅：妈妈，一切物体都有内能 D．企鹅妈妈：冰山这么冷，没有内能 C 课堂练习 4. 小聪买来甲、乙两个容量不同的保温杯（保温杯有温度显示功能），已知甲的容量小于乙的容量。小聪往这两个保温杯倒满温度都为 80℃的水，拧紧盖子，并每隔1h记录一次保温杯里水的温度并描绘出温度-时间图像，如图所示，则（　　） C A．在0h时，两杯水的内能相等 B．在10h时，甲的内能一定大于乙的内能 C．从0到10h，甲杯中水的内能不断减少 D．从0到10h，乙杯中水分子的热运动越来越剧烈 课堂练习 5. 两个物块如图，甲、乙接触，甲传递热量给乙，则（　　） A．甲的温度一定高 B．甲的内能一定大 C．乙的内能增加时，其温度一定上升 D．0℃的固态乙没有内能 A A．热传递发生的条件是要有温度差，甲、乙接触，甲传递热量给乙，说明甲的温度一定比乙高，故A符合题意； B．内能的大小与温度、质量、状态等因素有关，只根据温度无法判定内能的大小，故B不符合题意； C．乙物体内能增加时，它的温度不一定升高，例如晶体的熔化过程中，晶体吸收热量，内能变大，温度不变，故C不符合题意； D．任何物体在任何温度下都有内能，故D不符合题意。 故选A。 谢谢聆听 谢谢聆听 $