13.3 内能（教学课件）---2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦内能概念、影响因素及改变方式，通过加热烧瓶使瓶塞跳起的实验导入，引发学生思考能量来源，再类比物体机械能（动能、势能）构建分子动能、分子势能，形成内能概念，搭建清晰知识支架。 其亮点在于以科学思维（类比法建立内能概念）和科学探究（压缩气体引火仪、瓶塞跳起实验）为核心，结合暖宝宝、钻木取火等生活实例强化能量观念。典型例题与课堂练习结合，助学生辨析内能、温度、热量关系，提升科学推理能力，教师可直接用于教学，提高效率。

第13章 内能 人教版2024•九年级物理全一册 第 3 节 内 能 学习目标 1.经历内能概念建立过程,体会类比的方法在学习过程中的作用。 2.培养学生观察、分析问题和信息进行分析能力,提升科学推理能力。 通过对生活经验中内能现象观察,能有初步的观察能力和提出问题的能力,能以书面或口头的形式表述自己的观点。分析做功可以改变气体的内能 ,提升观察能力和与他人交流的能力。 1.了解内能的概念,知道任何一个物体都具有内能。 2.知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式,且在改变内能上是等效的。 1.通过认识内能的本质,体会物理学对人类认识深化及社会发展的推动作用。了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用 。 3.科学探究: 4. 科学态度 与责任: 2.科学思维: 1.物理观念: 重点: 1.内能概念的建立。 2.改变物体内能的两种途径 。 难点: 内能概念的建立。 教学重点和难点 ? 问题 导入新课 观察: 推动瓶塞的能量来自哪里? 加热盛水的烧瓶,加热到一定程度瓶塞会跳起来。 内能 一 内能概念的建立 运动的物体具有动能 运动的分子也具有动能 分子动能 运动的物体具有动能,构成物质的分子具有动能吗? 提出问题 分子在不停地做无规则运动 由于分子做无规则运动而具有的能叫分子动能 内能 一 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。 内能 一 物体 运动——动能 相互作用力——势能 分子 运动——? 相互作用力——? 机械能 ? 类比 一 内能 1.内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和, 叫体做物体的内能。 内能的单位是焦耳(J)。各种形式能量的单位都是焦耳(J)。 2.单位: 0 的冰块有内能吗? A、有 B、没有 当物体达到绝对零度时,分子分子热运动动能降到最低,也不为零 -273.15 理想的状态,物体不可能达到 一切物体在任何情况下都具有内能 一 内能 内能的大小跟哪些因素有关呢? 温度越高 分子运动越剧烈 内能大小与温度有关 > > > 水100g 水50g 水50g 冰50g 质量 温度 状态和体积 质量越大 分子越多 内能大小与质量有关 一瓶水和一桶水 物质状态和体积不同,分子间隙和相互作用力不同,分子势能也不同。 3.影响内能大小的因素: 质量、温度、状态和体积 、种类、 水和酒精为例,即使质量和温度相同,因酒精分子间作用力较弱,其内能通常低于水。 当气体体积减小时,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。 一 内能 内能的大小跟哪些因素有关呢? 物质的种类和物质的体积也会影响内能的大小 一 内能 (1)温度∶它决定分子运动的剧烈程度,从而决定分子动能。在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度越高,物体内能越大; (2)质量∶它决定分子的数目。在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,分子个数越多,物体的内能越大; (3)体积和状态∶ 它们决定分子间的距离,从而决定分子间的作用力,即分子的势能。同种物质,温度、质量不变时,体积和状态改变,内能改变。 (4)物质种类∶它决定分子的质量。 在温度、质量和状态相同时,物质种类不同,物体的内能可能不同。 3.影响内能大小的因素: 4、内能与机械能的区别。 一 内能 区别 内能 机械能 定义 研究对象 影响因素 存在 物体内所有分子的 动能和分子势能的总和 分子的热运动(微观) 物体的温度、质量材料和状态 不可为0 物体的质量、速度和高度 可为0 物体的机械运动(宏观) 物体具有的动能和势能的总和 联系 具有机械能的物体,同时一定具有内能,但是具有内能的物体不一定具有机械能。物体的内能和机械能可以互转化。例如:摩擦生热、钻木取火 【典型例题】 1.下列关于内能的说法中正确的是( ) A.运动速度为零的物体没有内能 B.内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 C.0 的物体没有内能 D.温度高的物体一定比温度低的物体具有的内能大 B 2.如图三个完全相同的容器甲乙丙,在其中分别倒入水,则下列说法正确的是( ) A.甲杯中的水内能最大 B.乙不中的水内能最大 C.丙杯中的水内能最大 D.乙和丙杯中水的内能相等 C 【典型例题】 (二)改变物体内能的方法 物体的内能与物体温度有关,物体温度发生变化,内能就会发生变化,那么如何改变物体的内能? 改变物体的温度。 普通的一根铁丝,我们能通过哪些方法使它的温度升高?(即使它的内能增加) A、用酒精灯直接加热 C、放在太阳下晒 D、放在热水中烫 热传递 改变内能的方法 二 改变内能的方法 二 事例1.在寒冷的冬季,可以在身上贴“暖宝宝”取暖;发烧时,可以将“退热贴”贴在额头上(图10-2-3)进行物理降温。 事例2:用热水袋取暖。用热水袋取暖时,暖袋温度降低,内能减少;人体温度升高,内能增大;内能从热水袋传递给人。 事例3:如图甲木柴燃烧将水煮沸:火的内能减少,锅内水的内能增大,内能从火传递给水; 事例4:如图丁用凉水镇刚煮熟的鸡蛋:鸡蛋的温度降低内能减少,水的温度升高,内能增大;内能从鸡蛋传递给水。 (一)热传递改变内能 1. 热传递:温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低。 发生热传递的条件:存在有温度差。 热传递的方向:由高温物体转移到低温物体。 热传递的结果:末温相同 传递方式是:传导、对流和辐射。 2.热传递可以改变物体的内能,高温的物体(或部分)放出热量,内能减少,低温的物体(或部分)吸收热量,内能增加。 3.热传递改变内能的实质:是内能的转移。 内能从高温物体转移到低温物体,或从同一物体的高温部分转移到低温部分。 改变内能的方法 二 改变内能的方法 二 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。 在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。所以正如第一节所说热量是过程量,而内能是对应某一时刻或状态,是状态量。 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 二 改变内能的方法 热传递改变内能的实例 哈气取暖 炉子烧水 除了热传递,还有什么途径可以改变物体的内能? 烤串 冰镇可乐 二 改变内能的方法 实验1压缩气体做功 现象:硝化棉燃烧。 活塞压缩气体做功,使空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的着火点。使机械能转化为内能。 外界压缩气体做功,气体内能增加,温度升高。 底座 玻璃筒 筒盖 活塞手柄 压缩空气引火仪 操作: 迅速下压活塞 二 改变内能的方法 (二)做功改变物体的内能 在烧瓶内盛少量水,并盖紧瓶塞。向瓶内打气,当瓶塞跳起时,观察瓶内的变化。 现象 橡皮塞跳出,瓶内充满白雾。 气体膨胀对外做功,使空气的内能减小,温度降低,瓶内水蒸气液化成小水珠。将内能转化为机械能。 分析 总结 物体对外做功,内能减小,温度降低。 【实验】2 机械能 内能 气体膨胀做功 气体膨胀对外界做功,内能转化为机械能,内能减少。 外界压缩气体做功,机械能转化为内能,内能增加。 机械能 内能 对气体压缩做功 2.做功可以改变物体的内能: (1)对物体做功物体内能增加。 (2)物体对外做功物体内能减少。 (3)做功改变内能的实质是:内能和其他形式的能的相互转化。 (二)做功改变物体的内能 二 改变内能的方法 二 改变内能的方法 思考:生活中还有哪些做功改变内能的例子? 飞船返回舱穿越大气层时,克服空气阻力做功,内能增加,温度太高,表面燃烧。 火柴与打磨涂层摩擦做功 钻木取火 3. 做功和热传递在改变物体内能上是等效的。 热传递的实质:能量的转移。 做功的实质:能量的转化。 一根铁丝要使它的温度升高,可以通过做功的方式,也可通过热传递的方式,所以:做功和热传递在改变内能上是等效的, 要点辨析 【知识拓展】温度、热量、内能 如光的色散现象分析。利用假期参观科技馆。物理结论的谨慎表达特别是串并联电路特点。如欧姆定律等电学基础知识。科学态度是物理学习的基础。如密度、压强等基本概念。物理学习要注重过程而非结果。特别是力学中的牛顿三定律。记录实验现象并分析原因,可以制作公式手册随身携带。物理数据的云端共享,如杠杆平衡条件的应用。物理竞赛的解题策略,尝试用物理原理解释日常问题。将知识应用于生活才是真掌握。 (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 温度(升高) (吸收) 热量 内能(增加) 一定 不一定 不一定 不一定 不一定 不一定 1.今天好热; 。 2.摩擦生热; 。 3.水吸热升温; 。 温度 内能 热量 3.下列实例中,利用做功改变物体内能的是( ) 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 ABC 【典型例题】 课堂小结 课堂练习 1.课间,几位热爱物理的同学,关于内能展开了激烈的讨论,他们说法正确的是( ) A.小美说:“分子的动能与势能的总和叫分子的内能” B.大美说:“物体温度越高,含有的内能越多” C.小帅说:“两物体相互接触时,热量总是从内能大的物体转移到内能小的物体” D.大帅说:“物体温度越低,内能越小,所以0 的物体没有内能” 【详解】A.构成物质的所有分子的分子动能与势能的总和叫物体的内能,故A错误; B.物体的内能与质量、温度、状态等因素有关,物体温度越高,含有的内能越多,故B正确 C.发生热传递时热量从高温物体转移到低温物体,内能大的物体温度不一定高,故C错误; D.一切物体都有内能,所以0 的物体具有内能,故D错误。 故选B。 B 课堂练习 2. 如图甲冬天用热水袋焐手,这是通过的方式使手的内能 _(选填“增加”“减少”或“不变”),图乙搓手取暖的过程中, 能转化为内能。 机械 热传递 增加 3. 0 的冰(填“有”或“没有”)内能。0 的冰吸收热量后熔化成0 的水,其温度,内能(选填“不变”、“增大”或“减小”)。 增大 有 不变 课堂练习 4. 烧烤是一道遍布大江南北的美食。肉能被烤熟,主要是通过 的方式改变其内能。滋滋冒油的烤肉特别美味,妈妈提醒小明食用时小心被烫嘴,是因为刚出炉的烤肉 (选填“温度高”、“内能大”或“热量高”)。 热传递 温度高 课堂练习 5.如图所示,装有开水的暖水瓶的瓶塞跳起来了,在瓶塞跳起过程中,下列说法正确的是( ) A.瓶内的开水内能可能会增大 B.瓶塞的内能一定增大 C.瓶内气体的内能一定减小 D.暖水瓶外壳的内能一定会减小 C 7.下列生活实例中,通过做功改变物体内能的是( ) A.入冬用暖气供热,使室内暖和 B.用天然气烧水,使水沸腾 C.两手相互摩擦,手的温度升高 D.海鲜放在冰上,可以降温 课堂练习 C 8.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 A 课堂练习 9.如图所示,小昭同学把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧,用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条,过一会儿会看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题: (1)来回拉动皮条,使金属管的温度升高,这是通过 方式改变物体内能; (2)酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能 (选填“增加”或“减少”),转化为木塞的 能; (3)酒精蒸气将木塞顶开时,管口出现的“白气”是 现象(选填“汽化”或“液化”)。 做功 减小 机械 液化 感谢聆听! Lavf60.16.100 $