2.2 物体的内能 第1课时 （培优教学课件）科学新教材浙教版九年级上册

该初中科学课件围绕物体的内能展开，涵盖内能的概念、影响因素、改变方式及温度热量内能的关系。通过“茶壶烧水”实例提问导入，连接生活现象与物理概念，搭建从已知到未知的学习支架。 其亮点在于设计压缩空气、打气等探究实验，培养科学探究能力，对比表格辨析内能与机械能、温度热量内能的区别，体现科学思维。科学阅读渗透热本质研究史，强化科学态度，练习结合喝茶、机器人关节等实例，助学生理解应用，教师可高效落实核心素养教学。

九年级上册•浙教版 第2节 物体的内能 第二章 能的转化与能量守恒 第1课时 1 导入新课 装有水的茶壶放在点燃的燃气灶上，壶中的水会被加热，这个过程中水具有的能——内能增加了。那么，内能究竟是一种什么形式的能？内能的大小与哪些因素有关？我们如何改变物体的内能？让我们带着这些问题进入本课的学习。 学习目标 科学观念 理解内能的概念，知道内能与温度、质量等因素有关；知道改变物体内能的两种方式——热传递和做功。 科学思维 通过生活实例和实验现象，分析热传递、做功改变物体内能的实质，理解温度、热量、内能三者的区别与联系。 探究实践 1.能设计并完成改变物体内能的实验，观察并记录温度、内能的变化。 2.能用内能、热量、温度等概念解释生产生活中的相关现象，并进行简单分析。 态度责任 1.通过探究活动，养成实事求是的科学态度和与他人合作交流的习惯。 2.关注内能的利用与能源节约，树立节能环保的社会责任意识。 重点难点 重点 1.内能的概念及影响内能大小的因素；热传递和做功是改变物体内能的两种方式。 2.温度、热量、内能三个概念的区别与联系，并能运用它们解释生活现象。 难点 理解内能的微观本质，正确区分温度、热量、内能，判断改变物体内能的方式。 1. 内能 2. 物体内能的改变 3. 温度、热量、内能 4. 课堂总结 5. 练习与应用 学习内容 一、 内能 第2节 物体的内能 6 一、 内能 构成物质的分子永不停息地做无规则的热运动。温度越高，分子无规则热运动就越剧烈。 分子间存在相互作用的引力和斥力，且分子间有空隙，所以分子具有势能，称为分子势能。 同一切运动着的物体一样，运动着的分子也具有动能。物体的温度越高，分子热运动越快，它们具有的动能也就越大。 一、 内能 一、 内能 定义：构成物质的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和，叫作物体的内能，俗称热能。内能的单位是焦耳 (J)。 特点 ①一切物体在任何情况下都具有内能。 ②物体内能的大小与温度有关。 ③物体内能的大小与质量有关。 9 一、 内能 ① 一切物体，不论温度高低，处于什么状态，都具有内能。炽热的钢水具有内能，寒冷的冰雪也具有内能。这是因为分子热运动和分子间的相互作用力始终存在。 一、 内能 ②物体内能的大小与温度有关。 对同一个物体，温度升高，分子热运动加快，内能增大；物体温度降低，分子热运动减慢，内能减少。 11 一、 内能 ③物体内能的大小与质量有关。 相同状况下的同种物质，质量越大，内能越大。如相同状况下的一杯水和一桶水，后者内能更大。 12 一、 内能 思考与讨论 为什么说内能是不同于机械能的另一种形式的能？ 项目 内能 机械能 不同点 - 影响因素 与物体的温度、质量等有关 与物体的质量、速度、被举高的高度、弹性形变有关 不同点 - 大小 内能 = 分子动能 + 分子势能；内能不可能为零 机械能 = 动能 + 势能；机械能可为零 相同点 都是能的形式，具有能的物体都能够对外做功 联系 一个物体可以同时具有机械能和内能，机械能和内能可以相互转化 13 【例1】下列说法中正确的是（　　） A．静止在地面上的冰块没有内能 B．空中飞行的飞机比地面上静止的火车的内能多 C．动能大的物体内能一定大 D．自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能 D 一、 内能 14 【答案】D 【解答】解：A、静止在地面上的冰块有内能，因为一切物体都具有内能。故A不正确。 B、空中飞行的飞机和地面上静止的火车的内能无法比较，因为内能的大小和温度、质量、状态等有关。故B不正确。 C、动能大的物体内能不一定大，因为内能和动能是两种不同形式的能，两者的大小没什么关系。故C不正确。 D、自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能，因为一切物体都具有内能。故D正确。 故选：D。 一、 内能 15 二 、物体内能的改变 第2节 物体的内能 16 二 、物体内能的改变 物体的温度发生变化，它的内能也发生变化。那么，要改变一个物体的内能，有哪些方法？ 二 、物体内能的改变 二 、物体内能的改变 （1）火柴为什么会掉下来? （2）金属棒的内能为什么会增大? （3）金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度，为什么? 交流与讨论 石蜡从金属棒吸收热量熔化 金属棒从酒精灯火焰中吸收热量，内能增加 不是，金属棒从左到右温度逐渐升高，说明内能的传递是从高温物体传向低温物体 热传递是改变物体内能的一种方式 19 二 、物体内能的改变 对热传递的理解 发生条件：两个物体之间或同一物体的不同部分存在温度差 最终结果：温度相同 过程：高温物体放热，温度降低，内能减少；低温物体吸热，温度升高，内能增加 实质：内能的转移，能的形式没有改变 热传递 20 ①热量指在热传递过程中，传递内能的多少。物体从外界吸收多少热量，内能就增加多少；物体向外界放出多少热量，内能就减少多少。所以可以用热量来量度内能的变化。 ②正确理解热量 热量是热传递过程中物体内能的改变量，因此，热量是个过程量。只有在热传递过程中，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的。 二 、物体内能的改变 热量 二 、物体内能的改变 热量 注意 (1) 不能说某个物体具有含有多少热量，更不能比较两物体的热量的多少。热量只能跟表示过程的词语连用，如 “吸收热量”“放出热量” 等。 (2) 吸收或放出热量的多少与物体内能的多少、温度高低无关。 除了热传递以外，还有什么方法可以改变物体的内能？ 22 二 、物体内能的改变 探索活动 1.如图甲所示，先在 300mL 透明塑料针筒前端钻一个小孔，插入探针温度计，并用热熔胶密封。 2.向外拉动针筒活塞，使针筒内的空气体积达到最大，再堵住针筒口，用力压缩针筒内的空气，观察探针温度计示数变化： ，说明针筒活塞压缩空气做功，使空气内能 。 23 二 、物体内能的改变 探索活动 24 二 、物体内能的改变 探索活动 3.如图乙所示，在烧瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒给瓶内打气，当塞子跳出时，观察瓶内的变化。 4.实验中，通过什么途径改变了针筒内空气和烧瓶内空气的内能？ 25 二 、物体内能的改变 探索活动 二 、物体内能的改变 探索活动 结论：外界对物体做功，物体的内能增加。 结论：物体对外做功，物体内能减少。 27 二 、物体内能的改变 做功也是改变物体内能的一种方式 二 、物体内能的改变 做功改变内能的实质 做功改变物体内能的实质是其他形式的能与物体内能相互转化。外界对物体做了多少功，就有多少其他形式的能转化为内能；物体对外做了多少功，就有多少内能转化为其他形式的能。功可以用来量度物体内能改变的多少。 29 二 、物体内能的改变 有一只瓶子，里面装着一些铁屑，可以用什么方法使铁屑的内能增加？如果你没有看到内能改变的过程，单凭铁屑温度的升高，你能说出究竟采用了什么方法吗？ 思考与讨论 做功和热传递对改变物体的内能是等效的。物体的内能发生改变，可能是通过热传递实现的，也可能是通过做功实现的，若不知道具体过程，则无法确定具体的改变方式。 30 二 、物体内能的改变 科学阅读 热的本质 对 “热是什么”，历史上有两种观点：热的物质说（热质说）和热的运动说（热动说）。 热质说认为，热是一种流质，即热质，可以渗入一切物体，没有质量，不生不灭。一个物体是热的还是冷的，取决于其中所含的热质多少。热质说可以用来解释当时观察到的大部分现象，如物体温度变化是因为吸收或放出了热质。 二 、物体内能的改变 科学阅读 热的本质 热动说认为，热是粒子运动的表现，物体由于粒子的运动而发热，但缺乏足够的实验证据。英国科学家伦福德在德国的兵工厂为炮筒镗孔时，发现钻孔加工中的热似乎是取之不尽的。焦耳通过大量的定量实验，探究了做功与热传递在改变物体内能上的等效关系，为热动说的建立奠定了坚实的实验基础。 【例2】如图，在一个厚玻璃筒的底部，放一小团浸有乙醚的棉花，快速压下活塞，观察到棉花燃烧。该实验说明（　　） A．压缩气体做功能增加物体内能 B．热传递能改变物体内能 C．气体膨胀做功能减小物体内能 D．做功和热传递是等效的 A 二 、物体内能的改变 33 【答案】A 【解答】解：快速压下活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使空气温度升高，达到浸乙醚棉花的着火点，棉花燃烧。A、快速压下活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，使空气温度升高，达到浸乙醚棉花的着火点，棉花燃烧，故A符合题意。 B、该实验是做功改变内能，不是热传递，故B不合题意。 C、实验是压缩气体，不是气体膨胀做功，故B不合题意。 D、实验没有涉及做功和热传递的等效性，故B不合题意。故选：A。 二 、物体内能的改变 34 三、温度、热量、内能 第2节 物体的内能 35 三、温度、热量、内能 项目 温度 热量 内能 定义 宏观上：表示物体的冷热程度 微观上：反映物体中大量分子无规则运动的剧烈程度 在热传递过程中，传递内能的多少 构成物质的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和 量的性质 状态量 过程量 状态量 表述 “降低”“升高” 或 “是” “放出” 或 “吸收” “有”“具有”“改变”“增加”“减少” 单位 摄氏度 (℃) 焦耳 (J) 焦耳 (J) 联系 温度的变化，可以改变一个物体的内能，传递热量的多少可以量度物体内能改变的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但它的温度不一定改变。如冰熔化时要吸收热量，内能增加，但温度却保持在 0℃不变。同样，物体放出热量时，温度也不一定降低 【例3】关于内能、热量和温度的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体温度降低，内能减少 B．物体温度越高，所含热量越多 C．0℃的物体质没有内能 D．物体吸收热量，温度一定升高 A 三、温度、热量、内能 37 【答案】A 【解答】解： A、同一物体，温度越低，内能越小，故A正确； B、由于热量是个过程量，所以不能说物体含有多少热量，故B错误； C、内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，物体运动的越快，物体的动能越大，内能的大小与物体的动能大小无关，故C错误； D、物体吸收热量温度不一定升高，例如晶体的熔化，故D错误。 故选：A。 三、温度、热量、内能 38 四、课堂总结 第2节 物体的内能 四、课堂总结 五、练习与应用 第2节 物体的内能 西湖龙井以“色绿、香郁、味醇、形美”四绝闻名。小科发现喝茶过程中蕴含着丰富的科学知识，下列说法合理的是（　　） A．杯口冒出的“白气”是水汽化形成的 B．向杯口不断吹气是通过做功来降温 C．热茶有内能，冷的茶就不具有内能 D．茶香扑鼻是因为分子在不停地做无规则运动 D 五、练习与应用 42 【答案】D 【解答】解：A、杯口冒出的“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠。汽化是物质由液态变为气态的过程，而“白气”是气态水蒸气液化后的液态小水珠，并非汽化现象，故A错误。 B、向杯口吹气时，加快了杯口上方空气的流动速度，从而加快了茶水的蒸发。蒸发过程需要吸收热量，使茶水温度降低，此过程是通过热传递改变内能，而非做功，故B错误。 C、内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和，一切物体在任何温度下都具有内能。冷的茶分子仍在运动，分子间也存在相互作用，因此冷的茶同样具有内能，故C错误。 D、茶香扑鼻是扩散现象，扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，故D正确。 故选：D。 五、练习与应用 43 2.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 五、练习与应用 44 【答案】A 【解答】解：点灯后，水吸收热量，温度升高，内能增加。 故选：A。 五、练习与应用 45 3. 2025年4月19日，全球首届人形机器人半程马拉松比赛在北京开赛，全程约21km。如图所示。机器人全身共有18个靠电机驱动的关节，在奔跑过程中，腿部关节温度会上升。下列实例中，改变内能的方式与“关节温度上升”相同的是（　　） A．野外烤火御寒 B．古人钻木取火 C．用热水袋取暖 D．冰袋冷敷降温 B 五、练习与应用 46 【答案】B 【解答】解：机器人在奔跑过程中，腿部关节温度会上升，克服摩擦做功，温度升高，内能增大，是通过做功改变内能的。 A．野外烤火御寒，内能增加，温度升高，是通过热传递改变了物体的内能，故A不符合题意； B．古人钻木取火，机械能转化为内能，温度升高，是通过做功改变内能的，故B符合题意； C．用热水袋取暖，是通过热传递改变了物体的内能，故C不符合题意； D．冰袋冷敷降温，是通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。 故选：B。 五、练习与应用 47 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $