2024年秋初中科学九年级上册同步课件（浙教版）3.5.1内能及其改变

第3章能量的转化与守恒5.1内能及其改变1学习目标2课时导入3感悟新知4随堂检测5课堂小结内能物体内能的改变如果你快速搓手会有什么感觉？你能解释这种现象吗？快速搓手时，手掌有发热的感觉。这实际上就是通过搓手的方式增加了手的内能。那么，内能究竟是怎样的一种能量呢？如何改变物体的内能？知识点内能1物体由于运动而具有的能叫做动能。所以，运动着的子弹具有动能。1.分子的动能分子永不停息地做无规则的热运动，温度越高，分子无规则热运动越剧烈。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，分子运动得越快，它们具有的动能就越大。2.分子的势能当弹簧被拉伸或压缩时弹簧各部分之间具有相互作用的引力和斥力。形变的弹簧被拉伸或压缩的弹簧具有弹性势能。相互作用的分子具有势能3.物体的内能(1)内能定义：物体内部所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能。分子存在吸引与排斥的相互作用力，因此相互吸引和排斥的分子间存在——分子势能(2)内能的单位是焦耳(J)思考讨论：炽热的铁水有内能吗？冰山有内能吗？为什么？无论炽热的铁水还是冰山都具有内能。因为所有的物体的分子不论温度高低都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。视频：内能(3)影响内能大小的因素①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。由于物体的内能与温度有关，因此内能也俗称为热能。②物体的内能与物体内所含的分子数，即物质多少有关。③与种类有关不同种类的物质分子的质量不同所以会影响物体的内能。思考与讨论1．试解释：无论是高温物体还是低温物体，都具有内能。参考答案：高温物体的分子无规则运动剧烈，内能较大；低温物体分子无规则运动剧烈程度较低，内能较小。物体的温度高低只反映分子无规则运动的剧烈程度，所以无论是高温、低温物体都具有内能。2．为什么说内能是不同于机械能的一种形式的能？思考与讨论参考答案：机械能与物体宏观位置的变化有关，内能与物体内部微观分子的热运动有关和分子间的相互作用情况有关，机械能是可以为零的，但内能不可为零，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。由于内能的大小跟物体的温度有关。所以通过改变物体的温度来改变物体的内能。1.改变物体内能的方法：热传递和做功。2.热传递(1)热总是从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分，这种现象叫做热传递。知识点物体内能的改变2(2)温度不同的两个物体之间会发生热传递。在热传递过程中，温度高的物体放出热，温度降低，内能就减少；温度低的物体吸收热，温度升高，内能就增加。因此，热传递可以改变物体的内能。(3)热量①在热传递中，传递的能量的多少叫做热量，用Q表示。热量的单位是焦耳。②热量是一个过程量，它对应于热传递的过程。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，热量是物体内能转移的量度。从能的转化看，热传递实质上是内能从高温物体传递到低温物体，或从同一物体的高温部分传递到低温部分的过程。冬天坐在炉火边烤火(4)热传递实质特别提醒！1.不能说一个物体含有或具有多少热量，只能说一个物体吸收了多少热量或放出了多少热量。2.热量是过程量，只能说“吸收、放出”，而内能是状态量只能说“有、具有、改变”。3.热传递可以改变物体的内能使内能增加或减少，但温度不一定改变。归纳总结热传递的条件是存在温度差(不是内能差)。热传递的方向是从高温物体转移到低温物体。热传递的结果是物体的温度一致。热传递的实质是内能的转移。3.做功改变物体的内能(1)人从滑梯下滑时，臀部有什么感觉？参考答案：从滑梯上滑下时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，使臀部内能增加，温度升高所以臀部有灼热的感觉。(2)火的使用使人类迈出了文明的第一步。在远古时代，“钻木取火”是人类常用的一种取火方法，如图所示。钻木为什么能获得火呢？钻木取火参考答案：钻木时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，木头温度升高。当温度达到木头的着火点时，木头就会燃烧。1．把图钉按在一次性筷子的一端，手握筷子使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦，然后用手感觉图钉的温度是否发生变化？活动参考答案：图钉温度会升高；手握筷子使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使图钉的内能增加，温度升高。浸过乙醚的棉花放入棉花的目的是：__________________________________。利用转换法显示空气温度升高2.如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花。快速压下活塞，观察棉花能否燃烧起来。视频：快速压下活塞点火。压缩空气做功，气体内能增加，实质：机械能转化为内能。大量实验表明：外界对物体做功，可以使物体的内能增加。活塞迅速下压，可以看到棉花燃烧起来了。这是由于活塞对筒内空气做了功，空气内能增大，温度升高，达到了乙醚的着火点，棉花就燃烧起来。思考：你能列举出外界对物体做功，可以使物体的内能增加实例吗?参考答案：双手相互摩擦，手会发热；用锯子锯木头，锯条会发烫；进入大气层的天外来物，由于速度非常高，与大气摩擦发热，可以使其燃烧，发出明亮的光芒，形成流星。活动1.如图所示，在吸滤瓶内装入少量的水(或高锰酸钾溶液)，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时，观察瓶内变化。气体对外做功实验(1)实验现象：当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现。视频：气体对外做功实验。(2)实验过程分析：打气过程中，外界对瓶内酒精做功，酒精内能增加，温度升高汽化，当瓶内气压达到一定程度，酒精气体对外做功，内能转化为机械能，塞子获得了机械能，向上跳起；同时酒精气体的内能减少，温度降低，瓶内的一部分酒精蒸气液化而出现白雾。(3)实验结论：大量实验表明，物体对外做功，物体的内能会减少。(4)做功改变物体的内能实质①从能量的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能量与物体内能相互转化的过程。②外界对物体做了多少功，就有多少其他形式的能量转化为内能；物体对外做了多少功，就有多少内能转化为其他形式的能量。因此，功可以用来量度内能改变的多少。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？思考与讨论参考答案：放在火上加热(热传递)；摇动瓶子，克服摩擦对瓶子和铁屑做功。这两种方法对改变物体的内能是等效的，人们无法根据结果来判断内能是通过哪种方法改变的。1.关于分子和物体的内能，下列说法正确的是(

)A.固体物质间能扩散，表明固体物质的分子是运动的B.杯子里的水可以任意倒出，说明水分子间没有引力C.把0℃的冰块加热熔化成0℃的水，其内能不变D.热传递过程中，内能总是从内能多的物体向内能少的物体转移A2.北京时间2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，飞船顺利入轨。飞船在经过大气层时内能会增加，其主要原因是(

)A.大气对飞船做功

B.大气向飞船传递内能C.飞船对大气做功

D.飞船向大气传递内能A3.若外界对物体做了30J的功(假设全部用于改变物体的内能)，同时物体向外放热25J，则物体内能的变化情况是________(填“增加”或“减少”)了_____