1.2内能和热量 课件-2026-2027学年教科版物理九年级上学期

该初中物理课件围绕“内能和热量”，系统涵盖温度与热运动、内能概念及影响因素、改变内能的方式、燃料热值等核心知识点。课堂从38℃天气情景导入，通过墨水扩散实验连接温度与分子运动，逐步构建内能概念，结合企鹅对话讨论内能存在，对比机械能与内能差异，最终通过实验探究做功和热传递，并联系燃料热值及碳达峰应用。 其亮点在于以科学探究为主线，通过墨水扩散、硝化棉燃烧等实验培养科学思维，用表格对比内能与机械能强化物理观念，结合碳达峰渗透科学态度与责任。学生通过实验和生活实例理解抽象概念，教师可借助清晰结构和丰富活动提升教学效果。

第 2 节 内 能 和 热 量 第 一 章 分子动理论和内能（九•物） 学习目标 1.①知道分子运动的快慢与温度的关系。②了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系，③知道人类改变和利用内能的两种方式，④了解热量概念，从能量转化的角度认识燃料的热值。 2.①会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念。②通过实例认识做功过程、热传递过程都是改变物体内能的过程。 3.通过实验探究，温度对扩散的扩散现象，知道物体温度越高，分子运动越剧烈。 4.①认识内能及内能的改变与人类的生活、生产息息相关，增强利用内能服务人类社会的意。②认识使用燃料的价值，知道合理使用不同燃料对节约能源、保护环境的重要性。 创设情景，引入新课 “今天的天气晴，最高温度达到 38°C。”哇，真热！太阳，向大地辐射着能量...... 太阳，向大地不断辐射着能量。 探究新知一　温度与热运动 温度 1.定义：温度是表示物体冷热程度的物理量。 2.温度对扩散的影响 分子热运动越剧烈，温度越高，扩散越快。 温度反映了组成物体的大量分子做无规则运动的剧烈程度。 【实验探究】温度对扩散的影响 把两滴墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两玻璃杯中，比较两杯水中墨水扩散的快慢，你能得出什么结论？ 物体的温度越高，扩散越快，说明构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈。 热运动 1.概念：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。 注意：分子热运动是肉眼不能直接看到的。 【学习任务一】温度对分子热运动的影响 煮茶叶蛋时，小宇在远处就闻到了浓郁的茶蛋的香味，这是 现象。煮茶叶蛋要比腌蛋时咸的快，这是由于煮茶叶蛋比腌蛋时温度 ，分子的运动更_______。 扩散 高 剧烈 探究新知二：　 物体的内能 运动的物体 分子在不停地做无规则运动（分子势能） 动能 高处的物体 压缩的弹簧 位置 作用力 形变 作用力 重力势能 弹性势能 分子在不停地做无规则 分子动能 分子间相对位置 分子间相互作用力 分子势能 物体的内能 1.内能的概念： 物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和，叫做物体的内能。 2.单位： 焦耳(简称焦，用J表示) 3.内能的影响因素： 内能是储存在物体内部的能量。同一物体，温度越高，物体内分子运动越剧烈，分子动能越大，内能也会越大。 温度 多少 结构 状态 种类 内能的改变会影响物体内部分子的运动及结构的变化，从而引起热膨 胀、熔化、凝固、蒸发等各种热现象。 南极是世界上最冷的地方，下面是南极小企鹅的对话，对小企鹅的对话，你有什么看法？ 我们这里年平均气温是 -25°C，这里的冰山肯定没有内能了。 不会， 物体都是由分子构成的， 冰山中的分子 也在做热运动， 所以冰山也具有内能。 关于冰山内能的对话 一切物体，不论温度高低，不论是否运动，都具有内能。 4.内能与机械能的区别 机械能 内能 种类 项目 研究对象 概 念 大 小 宏观物体 微观分子 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。 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 【学习任务二】内能的概念 1. 组成物质的所有分子在_________做无规则运动，因此存在着相应的分子动能；分子间由于存在相互作用力，因而有相应的____能；物体内所有分子的分子动能与____________的总和，叫作物体的内能。 2. 物体内能的多少和物体的 、 、 等有关。一个物体在 情况下都具有内能。 不停地 势 分子势能 质量 温度 状态 任何 探究新知三　改变内能的方式 冬天双手感觉很冷，如何让双手暖和起来？ 想一想：改变内能的方式有哪些呢？ 【实验】让笔杆热起来 铅笔内能变化 拿一支铅笔，怎样做可以让笔杆变得热起来？试 一试，你有几种 方法？和同学进 行交流，统计所 有的方法，并进 行归纳分类。 放在手心里捂热 放在热水里烫一烫 放在衣物上反复摩擦 放在太阳下晒一晒 放在火上烤 放手掌反复揉搓 热传递 做功 改变内能的方式——热传递 1.热传递：以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递，叫做热传递。 2.热传递实质：能量的转移。 3.热传递条件 ①有温差 ②相互接触 高温物体 低温物体 高温部分 低温部分 温度降低 温度降低 温度升高 温度升高 内能减少 内能减少 内能增加 内能增加 内能 内能 能量 能量 4.热传递的方向： 从高温部位传给低温部位 温度、热量、内能的区别 1. 热量是过程量；温度、内能是状态量 2. 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 生活中利用热传递来改变内能的例子 热水袋 穿棉袄 烤火 电烤炉 电炉子 改变内能的方式——做功 做功：其他形式的能量转化为内能或内能转化为其他形式的能量，叫做做功。 【实验探究】做功改变内能 实验一：将一小团硝化棉放入空气压缩引火仪里并压缩活塞会有什么现象呢 ? 硝化棉燃烧起来 机械能 内能 对气体压缩做功 迅速向下压活塞，硝化棉为什么燃烧起来了？ 活塞压缩空气做功 空气的内能增大，温度升高 达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧。 实验二：往装有水的密闭瓶子中打气会有什么现象呢 ? 在生活中还有哪一些类似的现象？ 瓶塞跳起的瞬间，你看到了什么现象? 向瓶内打气瓶塞跳起，瓶内出现白气。 气体膨胀做功 内能 机械能 向瓶内打气瓶塞跳起，瓶内为什么会出现白气？ 瓶内气体推动瓶塞做功内能转化为机械能 瓶内气体内能减少 瓶内气体温度降低 水蒸气液化为小水滴 操作: 向瓶内打气 现象:瓶塞跳起,瓶内出现“白气” 分析 解释 气体膨胀对外界做功,气体内能减少。 2.做功的实质：能量的转化。 外界压缩气体做功，机械能转化为内能，气体内能增加。 对气体压缩做功 内能 机械能 气体膨胀对外界做功时，内能转化为机械能，气体的内能减少。 气体膨胀做功 内能 机械能 改变物体内能的途径是： 做功和热传递 做功 热传递 等效 功、热量和内能都有相同的单位，都是焦耳（J） 特别注意：在分析能量及温度变化的过程中，注意方向。 内能的利用 内能可以方便地转移或与其他形式的能量相互转化，因而为 人类所广泛利用。 【学习任务三】做功改变物体的内能 1.如图是简易活塞式点火器，牛角作套筒，推杆为活塞。取火时，握住套筒，猛推活塞，能将筒内的艾绒点燃。在改变内 能的方式上，与此相同的是（　　） A．热水取暖 　　　　　　　B．冷敷降温 C．钻木取火 　　　　　　　D．烤火御寒 C 2.下列实例中，属于热传递改变物体内能的是（　　） A.用锯条锯木头时锯条的温度升高 B.两手相互摩擦时手的温度升高 C.电钻打孔时钻头温度升高 D.热鸡蛋放入冷水中温度降低 D 探究新知四　燃烧：放出热量 秋天的晚上，在野外宿营，人们围坐在一堆熊熊燃烧的篝火旁，欢歌笑语...... 在篝火旁，我们为什么会感到温暖? 从微观上来看篝火周围空气分子的热运动变得剧烈了。 这意味着空气内能增加了，这些能量是从哪里来的呢? 燃料 燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。 在现代社会，人类所用的大部分能量仍然来自各种燃料的燃烧。 化学能 内能 燃烧 形形色色的燃料 丁烷 相同质量的不同燃料，燃烧时放出热量相同吗? 不同燃料的成分不同，贮存的化学能也不同。因此，相同质量的不同燃料在燃烧时放出的热量是不同的。 如何描述燃料的燃烧特性呢？ 热值 1. 定义：我们把燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比，叫做这种燃料的热值，用符号q表示，即： q = 2. 单位 J Kg J/kg 3.热值反映了单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量。 4.一些常见的热值/（107J·kg-1） ①热值是燃料的固有特性，只与燃料的种类有关。 V m3 ②物理意义 q氢 =14.3×107J/kg 表示完全燃烧 lkg氢气将放出14.3×107J的热量。 q天然气 =2.7×107J/m3 (取中间值) 表示完全燃烧1m3天然气，将放出2.7×107J的热量。 热量的计算 知道了热值，就可以很容易地算出一定质量的燃料完全燃烧时所放出的热量。 Q=mq Q=Vq 下列关于燃料的热值说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值将减小 D．焦炭的热值是3.0×107J/kg,完全燃烧1kg焦炭能放出3.0×107J的热量 D 使用燃料 一个三口之家使用天然气做饭、洗澡，月消耗30m3，相当于完全燃烧多少千克干木柴？ 记为：3502.17m3 11月份消耗天然气: 请同学们计算这些天然气完全燃烧时放出的热量，然后计算放出这些热量需要完全燃烧多少干木柴。 398.27m3-368.26m3=30.01m3 石油——工业的血液 碳达峰　碳中和 2020年9月22日，国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话，首先提出碳达峰、碳中和目标。 课堂小结 内能和热量 温度与热运动 物体的内能 内能的概念 内能的影响因素 改变内能的方式 热传递 热量 做功 燃烧：放出热量---热值 课堂练习 1.下列关于功、内能和热量的描述中正确的是（　　） A．同一物体的温度越高，内能越大 B．物体运动的越快，物体的内能越大 C．温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 2. 2017年5月18日，我国在南海海域“可燃冰”试采成功，“可燃冰”作为 （选填“新型”或“常规”）能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的 （选填“热值”或“热量”）很大。以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧出的热量为 J。 （q煤气=4.2×107J/kg） A 新型 热值 4.2×108 3.关于分子热运动的一些现象，下列说法正确的是（　　） A．水的流速越快，水分子的热运动就越剧烈 B．水凝固成冰后，水分子仍然在做无规则的热运动 C．水很难被压缩，说明水分子间只有斥力没有引力 D．只有气体和液体才能发生扩散现象，固体不能发生扩散现象 4.下列关于内能的说法正确的是（　　） A．内能指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能 B．0℃的冰熔化为0℃的水后，它的内能没有变化 C．温度高的物体一定比温度低的物体的内能大 D．一个物体温度升高了，内能一定增大 B D Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $