12.1 内能 学习任务单-2026-2027学年物理九年级上册沪粤版
12.1 内能 学习任务单
班级:________ 姓名:________ 小组:________
学习目标
1. 了解内能的概念,知道内能的单位。
2. 能简述内能与温度的关系,知道对于同一物体,温度越高,内能越多,温度越低,内能越少。
3. 知道做功和热传递可以改变物体的内能。
4. 通过机械能认识内能,领会其中的类比方法。
5. 经历用热传递和做功方式改变物体内能的活动过程。
课堂探究任务
探究任务一 物体的内能
将未知事物与已知事物进行比较,根据它们的相同之处或相似性,推测未知事物也可能有某种相似的属性,这是科学研究的一种重要方法——类比法。思考并回答下列问题。
问题1:运动的篮球具有动能,那么运动着的分子也具有________。
问题2:自由下落的苹果和地球互相吸引具有势能,那么互相吸引的分子也具有________。
问题3:被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能,那么互相排斥的分子也具有________。
问题4:分子内部的能量与什么因素有关?
◎ 归纳总结
1. 在物理学中,把物体内所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
2. 内能的单位:________,简称________,符号________。
3. 主要影响因素:(1)温度:温度升高,内能________;温度降低,内能________;(2)质量:同种物质在温度、状态均相同时,质量________的物体内能大;(3)其他:物体的内能与其材料、状态(固、液、气)也有关。
4. 一切物体在任何温度下都________内能。
点拨:(1)内能是指物体的内能,不是分子的。内能是物体内所有分子共同具有的动能和势能的总和,不能说内能是个别分子或少数分子所具有的。(2)物体的温度、质量、体积和状态均不同时,无法比较内能的大小。
知识拓展:内能与机械能的区别与联系
能量 | 内能 | 机械能 | |
区别 | 定义 | 物体内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 |
影响因素 | 物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类 | 物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度 | |
研究对象 | 微观世界的大量分子 | 宏观世界的所有物体 | |
存在条 | 永远存在 | 物体运动时,被举高时,发生弹 | |
学科网(北京)股份有限公司
| 件 |
| 性形变时 |
联系 | 物体无论是否具有机械能,一定具有内能;物体的内能和机械能之间可以互相转化 | ||
◎ 应用
应用1 关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A. 物体运动得越快,内能越大
B. 物体被举得越高,内能越大
C. 零摄氏度的物体没有内能
D. 物体温度越高,内能越大
特别提醒:内能是物体内部所有分子具有的能量,机械能是宏观物体所具有的能量,要将二者区别开来。
探究任务二 改变物体内能的方式
◎ 提出问题
取一根粗铁丝,我们有什么办法使粗铁丝的温度升高,内能增加?
◎ 用做功的方式改变物体的内能
【演示实验】拿一个大口的厚玻璃瓶,瓶内装入少量的水,用塞子塞紧。在瓶内水上方的空气中,由于水的蒸发而产生一定量的水蒸气,用打气机通过塞子上的孔往瓶里打气,观察当塞子从瓶口跳起时容器中有什么现象发生。
活动1:实验现象:当塞子跳起时,可以看到容器中出现了大量的________。
活动2:原因分析:这是因为瓶内空气膨胀推动塞子________时,内能________,温度________,使水蒸气遇冷________成小水滴,形成了雾。
活动3:规律总结:实验现象表明:物体对外________,物体的内能会________,温度会________。
◎ 用热传递的方式改变物体的内能
如图所示,通过回答下列问题我们来探究热传递怎样改变物体的内能。
学科网(北京)股份有限公司
问题1:发生热传递的条件是什么?
问题2:热传递有哪几种方式?
问题3:热传递的方向是怎样的?
问题4:图甲是通过________使水的内能增加,图乙是通过________使水的内能增加,图丙是通过________使水的内能增加。
◎ 归纳总结
1. 热传递:内能从高温物体传到低温物体,或者从同一物体的高温部分传到低温部分。
2. 热传递的方式:传导——热从物体温度较高的部分沿着物体传到温度较低的部分;对流——靠液体或气体的流动来传热;辐射——物体以电磁波或粒子的形式向外传递热。
3. 对热传递的理解:
条件 | 不同物体或同一物体的不同部分之间存在温度差 |
方向 | 由高温物体转移到低温物体或由物体的高温部分转移到低温部分 |
| |
最终状态 | 温度相同,没有温度差 |
实质 | 是能量的转移,能量的形式并未发生变化 |
知识拓展:热传递和做功改变物体内能的区别与联系
方式 | 热传递 | 做功 |
实质 | 能量的转移 | 能量的转化 |
条件 | 存在温度差 | — |
规律 | 物体吸热,内能增加;物体放热,内能减少 | 外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减少 |
实例 | 哈气取暖,用热水袋或烤火来取暖,冬天晒太阳感觉暖和,利用太阳能热水器"烧水" | 锯木头时锯条变热,搓手取暖,钻木取火,摩擦生热 |
判断方法 | 由高温物体转移到低温物体或从物体的 | 通过关键词"搓手""压缩""摩擦 |
学科网(北京)股份有限公司