2024年秋初中科學(xué)九年級上冊同步課件（浙教版）3.5.1內(nèi)能及其改變

第3章能量的轉(zhuǎn)化與守恒5.1內(nèi)能及其改變1學(xué)習(xí)目標(biāo)2課時導(dǎo)入3感悟新知4隨堂檢測5課堂小結(jié)內(nèi)能物體內(nèi)能的改變?nèi)绻憧焖俅晔謺惺裁锤杏X？你能解釋這種現(xiàn)象嗎？快速搓手時，手掌有發(fā)熱的感覺。這實際上就是通過搓手的方式增加了手的內(nèi)能。那么，內(nèi)能究竟是怎樣的一種能量呢？如何改變物體的內(nèi)能？知識點內(nèi)能1物體由于運動而具有的能叫做動能。所以，運動著的子彈具有動能。1.分子的動能分子永不停息地做無規(guī)則的熱運動，溫度越高，分子無規(guī)則熱運動越劇烈。同一切運動著的物體一樣，運動著的分子也具有動能。物體的溫度越高，分子運動得越快，它們具有的動能就越大。2.分子的勢能當(dāng)彈簧被拉伸或壓縮時彈簧各部分之間具有相互作用的引力和斥力。形變的彈簧被拉伸或壓縮的彈簧具有彈性勢能。相互作用的分子具有勢能3.物體的內(nèi)能(1)內(nèi)能定義：物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。分子存在吸引與排斥的相互作用力，因此相互吸引和排斥的分子間存在——分子勢能(2)內(nèi)能的單位是焦耳(J)思考討論：熾熱的鐵水有內(nèi)能嗎？冰山有內(nèi)能嗎？為什么？無論熾熱的鐵水還是冰山都具有內(nèi)能。因為所有的物體的分子不論溫度高低都在不停地做無規(guī)則運動，所以一切物體都具有內(nèi)能。視頻：內(nèi)能(3)影響內(nèi)能大小的因素①對同一個物體，溫度升高，分子熱運動加快，內(nèi)能增大。物體溫度降低，分子熱運動減慢，內(nèi)能減少。由于物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，因此內(nèi)能也俗稱為熱能。②物體的內(nèi)能與物體內(nèi)所含的分子數(shù)，即物質(zhì)多少有關(guān)。③與種類有關(guān)不同種類的物質(zhì)分子的質(zhì)量不同所以會影響物體的內(nèi)能。思考與討論1．試解釋：無論是高溫物體還是低溫物體，都具有內(nèi)能。參考答案：高溫物體的分子無規(guī)則運動劇烈，內(nèi)能較大；低溫物體分子無規(guī)則運動劇烈程度較低，內(nèi)能較小。物體的溫度高低只反映分子無規(guī)則運動的劇烈程度，所以無論是高溫、低溫物體都具有內(nèi)能。2．為什么說內(nèi)能是不同于機械能的一種形式的能？思考與討論參考答案：機械能與物體宏觀位置的變化有關(guān)，內(nèi)能與物體內(nèi)部微觀分子的熱運動有關(guān)和分子間的相互作用情況有關(guān)，機械能是可以為零的，但內(nèi)能不可為零，所以內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能。由于內(nèi)能的大小跟物體的溫度有關(guān)。所以通過改變物體的溫度來改變物體的內(nèi)能。1.改變物體內(nèi)能的方法：熱傳遞和做功。2.熱傳遞(1)熱總是從溫度高的物體傳到溫度低的物體，或者從物體的高溫部分傳到低溫部分，這種現(xiàn)象叫做熱傳遞。知識點物體內(nèi)能的改變2(2)溫度不同的兩個物體之間會發(fā)生熱傳遞。在熱傳遞過程中，溫度高的物體放出熱，溫度降低，內(nèi)能就減少；溫度低的物體吸收熱，溫度升高，內(nèi)能就增加。因此，熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。(3)熱量①在熱傳遞中，傳遞的能量的多少叫做熱量，用Q表示。熱量的單位是焦耳。②熱量是一個過程量，它對應(yīng)于熱傳遞的過程。物體從外界吸收多少熱量，內(nèi)能就增加多少；物體向外界放出多少熱量，內(nèi)能就減少多少，熱量是物體內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度。從能的轉(zhuǎn)化看，熱傳遞實質(zhì)上是內(nèi)能從高溫物體傳遞到低溫物體，或從同一物體的高溫部分傳遞到低溫部分的過程。冬天坐在爐火邊烤火(4)熱傳遞實質(zhì)特別提醒！1.不能說一個物體含有或具有多少熱量，只能說一個物體吸收了多少熱量或放出了多少熱量。2.熱量是過程量，只能說“吸收、放出”，而內(nèi)能是狀態(tài)量只能說“有、具有、改變”。3.熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能使內(nèi)能增加或減少，但溫度不一定改變。歸納總結(jié)熱傳遞的條件是存在溫度差(不是內(nèi)能差)。熱傳遞的方向是從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。熱傳遞的結(jié)果是物體的溫度一致。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。3.做功改變物體的內(nèi)能(1)人從滑梯下滑時，臀部有什么感覺？參考答案：從滑梯上滑下時，克服摩擦做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使臀部內(nèi)能增加，溫度升高所以臀部有灼熱的感覺。(2)火的使用使人類邁出了文明的第一步。在遠古時代，“鉆木取火”是人類常用的一種取火方法，如圖所示。鉆木為什么能獲得火呢？鉆木取火參考答案：鉆木時，克服摩擦力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，木頭溫度升高。當(dāng)溫度達到木頭的著火點時，木頭就會燃燒。1．把圖釘按在一次性筷子的一端，手握筷子使圖釘在粗糙的硬紙板上來回摩擦，然后用手感覺圖釘?shù)臏囟仁欠癜l(fā)生變化？活動參考答案：圖釘溫度會升高；手握筷子使圖釘在粗糙的硬紙板上來回摩擦?xí)r，克服摩擦力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使圖釘?shù)膬?nèi)能增加，溫度升高。浸過乙醚的棉花放入棉花的目的是：__________________________________。利用轉(zhuǎn)換法顯示空氣溫度升高2.如圖所示，取一個配有活塞的厚玻璃筒，筒內(nèi)放一小團浸有少量乙醚的棉花?？焖賶合禄钊?，觀察棉花能否燃燒起來。視頻：快速壓下活塞點火。壓縮空氣做功，氣體內(nèi)能增加，實質(zhì)：機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。大量實驗表明：外界對物體做功，可以使物體的內(nèi)能增加。活塞迅速下壓，可以看到棉花燃燒起來了。這是由于活塞對筒內(nèi)空氣做了功，空氣內(nèi)能增大，溫度升高，達到了乙醚的著火點，棉花就燃燒起來。思考：你能列舉出外界對物體做功，可以使物體的內(nèi)能增加實例嗎?參考答案：雙手相互摩擦，手會發(fā)熱；用鋸子鋸木頭，鋸條會發(fā)燙；進入大氣層的天外來物，由于速度非常高，與大氣摩擦發(fā)熱，可以使其燃燒，發(fā)出明亮的光芒，形成流星。活動1.如圖所示，在吸濾瓶內(nèi)裝入少量的水(或高錳酸鉀溶液)，并滴入幾滴酒精。用氣筒往瓶里打氣，當(dāng)塞子跳出時，觀察瓶內(nèi)變化。氣體對外做功實驗(1)實驗現(xiàn)象：當(dāng)塞子跳出時，看到瓶口有白霧出現(xiàn)。視頻：氣體對外做功實驗。(2)實驗過程分析：打氣過程中，外界對瓶內(nèi)酒精做功，酒精內(nèi)能增加，溫度升高汽化，當(dāng)瓶內(nèi)氣壓達到一定程度，酒精氣體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，塞子獲得了機械能，向上跳起；同時酒精氣體的內(nèi)能減少，溫度降低，瓶內(nèi)的一部分酒精蒸氣液化而出現(xiàn)白霧。(3)實驗結(jié)論：大量實驗表明，物體對外做功，物體的內(nèi)能會減少。(4)做功改變物體的內(nèi)能實質(zhì)①從能量的轉(zhuǎn)化看，通過做功改變物體的內(nèi)能，實質(zhì)上是其他形式的能量與物體內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程。②外界對物體做了多少功，就有多少其他形式的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；物體對外做了多少功，就有多少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。因此，功可以用來量度內(nèi)能改變的多少。有一只瓶子，里面裝著一些鐵屑，可以用什么方法使鐵屑的內(nèi)能增加？如果你沒有看到內(nèi)能改變的過程，單憑鐵屑溫度的升高，你能說出究竟采用了什么方法嗎？思考與討論參考答案：放在火上加熱(熱傳遞)；搖動瓶子，克服摩擦對瓶子和鐵屑做功。這兩種方法對改變物體的內(nèi)能是等效的，人們無法根據(jù)結(jié)果來判斷內(nèi)能是通過哪種方法改變的。1.關(guān)于分子和物體的內(nèi)能，下列說法正確的是(

)A.固體物質(zhì)間能擴散，表明固體物質(zhì)的分子是運動的B.杯子里的水可以任意倒出，說明水分子間沒有引力C.把0℃的冰塊加熱熔化成0℃的水，其內(nèi)能不變D.熱傳遞過程中，內(nèi)能總是從內(nèi)能多的物體向內(nèi)能少的物體轉(zhuǎn)移A2.北京時間2023年10月26日11時14分，搭載神舟十七號載人飛船的長征二號F遙十七運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射，飛船順利入軌。飛船在經(jīng)過大氣層時內(nèi)能會增加，其主要原因是(

)A.大氣對飛船做功

B.大氣向飛船傳遞內(nèi)能C.飛船對大氣做功

D.飛船向大氣傳遞內(nèi)能A3.若外界對物體做了30J的功(假設(shè)全部用于改變物體的內(nèi)能)，同時物體向外放熱25J，則物體內(nèi)能的變化情況是________(填“增加”或“減少”)了_____