人教版九年级物理导学案：第十三章 《内能》复习课

人教版九年级物理导学案：第十三章《内能》复习课一、知识回顾1.内能的定义内能是物体分子内部各种形式能量的总和，用符号U表示。2.内能的单位国际单位制中，内能的单位是焦耳（J）。3.热平衡的条件在没有外界能量转化时，物体的内能不变，达到热平衡。4.物体的内能与温度的关系物体的内能与温度成正比关系，即U∝T，其中T为物体的温度。5.九大基本物质的内能计算九大基本物质的内能计算公式如下：固体的内能：U=mcΔT，其中m为物体的质量，c为单位质量的热容量，ΔT为温度变化量。液体的内能：U=mcΔT，其中m为物体的质量，c为单位质量的热容量，ΔT为温度变化量。气体的内能：U=ncΔT，其中n为物体的摩尔数，c为单位摩尔的热容量，ΔT为温度变化量。6.物体内能的转化物体的内能可以通过传导、传热和辐射等方式进行转化。二、实际应用1.热量传导的应用：保温材料选择保温材料的选择一般要考虑其导热系数。导热系数越小，材料的保温能力越好。常用的保温材料有聚苯板、岩棉等。2.传热的应用：温暖的毛衣穿上毛衣后感到温暖，这是因为毛衣可以减少身体散热，减少内能的流失。3.辐射的应用：太阳能热水器太阳能热水器利用太阳辐射的热能，将光能转化为热能，从而加热水。4.内能转化的应用：蒸汽机蒸汽机利用燃烧物质内能转化为机械能，实现能量的转化和利用。三、实验探究实验一：“烧针烧圆”实验目的：探究物体内能转化过程中的能量转化规律。实验材料：针、火柴、蜡烛、圆规、线圈。实验步骤：1.将一根针插入圆环的中央，并稳固放置。2.用火柴点燃蜡烛，将火焰靠近针的一端。3.观察针的表现，记录实验现象和观察结果。4.分析实验结果，总结物体内能转化过程中的能量转化规律。实验原理：在实验中，蜡烛燃烧释放的热能会传导到针上，使针逐渐变热。当针的温度升高到一定程度时，针会变软弯曲，形成“烧圆”的现象。这是因为针受热后，内能增加，致使分子热运动加剧，导致针的形状改变。实验二：“冰块融化”实验目的：探究内能转化过程中的能量转化规律。实验材料：冰块、温度计、水杯。实验步骤：1.在水杯中放入一块冰块。2.用温度计测量水杯中的温度。3.观察冰块的变化，记录实验现象和观察结果。4.分析实验结果，总结内能转化过程中的能量转化规律。实验原理：在实验中，冰块融化时会吸收外界的热量。当温度达到冰点时，冰块开始融化，继续升温则水的温度会继续升高。这是因为在融化过程中，冰块通过吸收外界热量来增加内能，使冰块从固态转化为液态。四、拓展延伸内能与热容量的关系热容量是单位质量或单位摩尔物质的热容，它与内能的关系可以通过以下公式来表达：C=U/mT或C=U/nT。其中C为热容量，U为内能，m为质量，n为摩尔数，T为温度。内能守恒定律内能守恒定律是指在一个孤立系统内，内能的总变化等于系统内物体的内能变化之和。即ΔU=ΣU_i，其中ΔU为系统内的总内能变化，ΣU_i为系统内每个物体的内能变化之和。内能转化的效率内能的转化过程中，总有一部分能量会以其他形式的能量（如机械能、光能等）消耗掉，而不能完全转化为有用的形式。这部分不能转化为有用形式的能量所占的比例称为内能转化的效率。五、课后习题描述物体内能的定义和单位。解释物体的内能与温度的关系，并给出一个例子。根据给定的物质和温度变化量，计算物体的内能变化量。列举两个内能转化的实际应用，并简要解释其原理。解释内能与热容量之间的关系，并列举一个实际例子。简述内能守恒定律，并给出一个实际例子。计算下列问题：一块铁块的质量为200g，它的温度从25°C升高到100°C，求它的内能变化量。一瓶水的质量为500g，它的温度从20°C升高到60°C，求它的内能变化量。一摩尔气体的摩尔热容量为30J/mol·°