第十三章第3节内能新授课2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-09-11
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普通
摘要:
该初中物理课件围绕内能展开,涵盖定义、影响因素及改变方式,通过暖水瓶瓶塞弹起现象导入,用篮球动能类比分子动能、弹簧势能类比分子势能,搭建学习支架衔接分子热运动与内能概念。
其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究,借助压缩气体点燃硝化棉等实验及视频资源,结合内能与机械能对比表格,培养能量观念与科学推理能力。采用实验探究与归纳总结法,助力学生深化理解,也为教师提供丰富教学素材。
内容正文:
第3节 内能
人教版 九年级全一册
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?
瓶内的水蒸气具有能量。
内能
1
类比法
、
运动着的篮球具有动能
运动着的分子呢?
分子动能和分子势能
构成物质的分子在不停地做热运动,运动的分子所具有的动能,叫作分子动能。温度越高,分子热运动的速度越大,它们的动能也就越大。
由于分子之间存在相互作用的引力和斥力,所以分子也具有势能,这种势能叫作分子势能。
弹簧形变时具有弹性势能
分子间相吸引和排斥,分子之间有势能吗?
类比法
分子动能和分子势能
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和, 叫做物体的内能。内能的单位是焦耳,符号J。
各种形式能量的单位都是焦耳
内能=所有分子动能+所有分子势能
在下图所示的过程中,足球具有哪些能量?
内能:分子动能、分子势能
机械能:动能、重力势能、弹性势能
内能是不同于机械能的另一种形式的能
内能和机械能的区别在哪呢?
机械能与整个物体的机械运动有关。(宏观)
内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用力有关。(微观)
对内能的理解:
①内能是指物体的内能,不能说分子具有内能。
②内能具有不可测量性,即不能准确地知道一个物体内能的具体数值,但可以比较两个物体内能的大小。
流动的岩浆
静止的足球
移动的冰山
思考:下面的物体具有机械能和内能吗?
一切物体不论温度高低都具有内能。因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动,并且具有分子势能。
炽热的铁水有内能,那冰冷的冰山有没有内能?
内能 机械能
区别 定义
影响因素
研究对象
存在条件
联系
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
物体的温度、质量、状态、体积、物质种类
整个物体所具有的势能和动能的总和
物体的质量、速度、高度、弹性形变的程度
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物质
①永远存在;②永不为零
①运动、高处、或发生弹性形变;②可以为零
①具有机械能的物体一定具有内能,但具有内能的物体不一定具有机械能;
内能和机械能的区别与联系
②物体的内能和机械能之间可以相互转化
质量相同,温度不同的两杯水,谁的内能大?
物体温度升高
分子的无规则运动就越_____
分子动能就_____
组成这个物体的所有分子的动能总和_____
这个物体的内能也就_____
剧烈
越大
增加
增加
物体温度降低呢?
影响内能大小的因素
内能大一定温度高吗?反之,温度高的物体内能一定大吗?
烧红的小铁块和巨大的冰山谁的内能大?
说明内能的大小还与哪个因素有关?
质量
温度相同,质量不同的两杯水,谁的内能大?
其他条件相同时,物体的质量越大,分子的个数越多,内能越大
质量相同、温度相同的冰块和冰水混合物,内能一样吗?
同一物体的物态和体积改变
分子结构发生了改变
分子间的作用力也就发生了改变
导致分子势能发生变化
内能发生变化
水的内能大,因为0℃冰变成0℃冰水混合物需要吸热。
说明内能的大小还与哪个因素有关?
物态
热传递与
内能的改变
2
把烧热的工件放到冷水中
现象:工件冷却,冷水会变热。
分析:工件温度降低,内能减少,冷水温度升高,内能增加,内能从工件传给冷水。
结论:使温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,内能增加;高温物体温度降低,内能减少。这个过程,叫做热传递。
物体内能的大小跟物体的温度、质量、体积、物质种类和状态等有关。
热传递的条件
不同物体或同一物体不同部分之间存在温度差
热传递的方向
由高温物体传递到低温物体或由同一物体的高温部分传递到低温部分
热传递的结果
温度相同,即不再有温度差
热传递的实质
能量的转移,能量的形式并未发生改变
高温物体
热水袋温度降低内能减少
低温物体
双手温度升高内能增加
关于热传递的理解
热水的温度高,温度降低,内能减少
冷水的温度低,温度升高,内能增加
一滴热水掉入一桶冷水中,发生热传递的方向是怎样的?
发生热传递时,能量一定是从高温物体传向低温物体,而不一定是从具有内能多的物体传向具有内能少的物体。
热水
冷水
能量
对热传递的理解
定义 描述能量从高温物体自发地向低温物体转移的过程
条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在_________
方向 从_______物体传向_______物体
过程 低温物体→______热量→内能______→温度______
高温物体→______热量→内能______→温度______
结果 末温______
实质 ____________,能量的形式并未发生改变
(传递的是内能,不是温度)
温度差
高温
低温
吸收
增加
升高
放出
减小
降低
相同
内能的转移
做功与
内能的改变
3
视频中是通过什么方式增加了木头的内能?
双手摩擦,克服摩擦力做功
将机械能转化为内能
双手内能增加,温度升高
做功可以改变物体的内能
在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象。
迅速下压活塞
_____对筒内_____做功
_______转化为_____
筒内气体内能_____
筒内气体温度_____,达到硝化棉的_____
硝化棉燃烧
活塞
气体
机械能
内能
增加
升高
燃点
外界压缩气体做功,气体内能增加
结论:物体对外做功,物体的内能减小,温度降低
气体膨胀对外做功
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。
向瓶内打气
_________推动_____做功
_____转化为_______
瓶内气体内能_____
瓶内气体温度_____,水蒸气_____为小水滴
瓶塞弹开,瓶内出现“白气”
瓶内气体
活塞
机械能
内能
减少
降低
液化
实验现象:
塞子跳出
瓶内出现白雾(小液滴)
实验结论:物体对外做功,内能减少
实验现象:铜管中的乙醚气体崩开盖子,管口出现白雾
克服摩擦做功,铜管和铜管中的乙醚液体内能增大,温度升高,乙醚______
铜管内部气压增大,根据___________,当瓶盖内外的压力差≥瓶盖受到的_______力与_______力之和时,乙醚气体(压力差)推动瓶盖做功
乙醚气体的_______能主要转化为_______的_______能,内能减小,乙醚气体_______(填物态变化名称)
汽化
重
摩擦
内
塞子
机械
液化
实验结论:物体对外做功,内能减少
内能和机械能之间相互转化
①外界对物体做功
机械能转化为内能
物体的内能增加
②物体对外界做功
内能转化为机械能
物体的内能减少
思考
做功改变内能的实质是什么?
做功可以改变物体的内能
温度 热量 内能
区别 定义
量的性质
表述
单位
宏观上:表示物体的冷热程度
微观上:反应物体中大量分子无规则运动的剧烈程度
在热传递的过程中,传递能量的多少
构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能的总和
状态量
过程量
状态量
“降低”“升高” “降低到”“升高到”等
“放出”“吸收”
“具有”“ 改变”
“增加”“减少”
摄氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
不能用“含有”或“具有”表述
归纳
总结 两个
一定
四个
不一定
①一个物体的内能增加(或减少)时,其温度不一定升高(或降低),如:晶体的熔化(或凝固)过程;
②物体的温度升高(或降低)时,其内能一定增加(或减少)
①物体吸热(或放热)时,其内能一定增加(或减少)
②一个物体的内能增加(或减少)时,其不一定吸收(或放出)热量,如:对物体做功(或物体对外做功);
③一个物体吸收(或放出)热量时,其温度不一定升高
(或降低),如:晶体的熔化(或凝固)过程;
④一个物体的温度升高(或降低)时,不一定是吸收(或放出)热量,如:摩擦生热(或物体对外界做功)。
热传递 做功
区别 实质
实例
条件
规律
联系
能量的转移
能量的转化
冬天对着手哈气取暖
冬天用力搓手取暖
存在温度差
能量从高温物体传递到低温物体,直到温度相等为止。物体放出热量,内能减少;物体吸收热量,内能增加。
外界对物体做功,物体的内能增加;物体对外界做功,物体的内能减少。
热传递和做功都能改变物体的内能,它们在改变物体的内能上是等效的。
做功和热传递的比较
分子热运动
引出
分子动能
分子间有作用力
分子势能
引出
定义
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
改变方式
热传递
做功
影响因素
温度、质量、物质种类、体积、状态等
内能
建立概念
课堂总结
下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.0℃的冰可从0℃的水中吸热
B.100℃水的内能比0℃水的内能大
C.水的温度越高,所含热量越多
D.物体的内能不会为零
D
关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.同一物体温度降低,它的内能一定减少
B.静止的物体没有动能,也没有内能
C.温度为0℃的物体没有内能
D.温度相等的1kg水和1g水的内能相同
A
下列实例中,通过做功改变物体内能的是( )
A.物体放在取暖器旁温度升高
B.反复弯折铁丝,弯折处温度升高
C.食品放入电冰箱后温度降低
D.医生用冰袋给发热的病人降温
B
物体从粗糙的斜面上滑下来,则 ( )
A.机械能不变,内能不变
B.机械能增加,内能不变
C.机械能减小,内能减少
D.机械能减小,内能增加
D
如图所示是“探究改变物体内能”的实验。
(1)烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能_____(选填“增大”“减小”或“不变”),这是通过_____(选填“热传递”或“做功”)的方式改变了瓶内气体的内能。
增大
做功
下列关于物体的内能和温度关系的说法中,正确的是( )
A.内能越大,温度越高
B.物体温度升高,内能增大
C.温度高的物体,内能一定大
D.内能大的物体,温度一定高
B
下列说法正确的是 ( )
A.一切物体都具有内能
B.物体的温度不变,内能一定不变
C.物体的内能增加,温度一定升高
D.物体的速度增加,内能一定增加
A
内
机械
(2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口出现“白雾”。这是因为瓶内气体对外做功后,内能______(选填“增大”“减小”或“不变”),温度_____ (选填“升高”“降低”或“不变”)的缘故。
减小
降低
(3)我们发现,用这种方式改变物体的内能时,能量是在_____能和______能之间相互转化的。
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初中学习网
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