资源简介

(共37张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：1.2 内能和热量
所属章节：第 1 章 走进实验室
学习目标：理解内能的概念及影响因素，掌握改变内能的方法，明确热量的定义及计算
授课教师：[您的姓名]
幻灯片 2：导入 —— 物体内部的能量
生活现象：冬天搓手会感到暖和，用热水袋取暖时身体会变热，这些现象都与物体内部的能量变化有关。物体内部是否存在能量？这种能量与什么因素有关？
知识衔接：上一节我们学习了分子动理论，知道物质由大量分子构成，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互作用力。这为我们理解物体内部的能量 —— 内能奠定了基础。
本节核心：探究内能的本质、改变内能的方式以及热量的相关知识。
幻灯片 3：知识点一 内能的概念
内能的定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
分子动能：由于分子做无规则热运动而具有的能量，与分子的运动速度有关，温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大。
分子势能：由于分子间存在相互作用力而具有的能量，与分子间的距离有关（即与物体的体积有关）。
内能的普遍性：一切物体，不论温度高低，都具有内能。即使是 0℃的冰块，其内部的分子仍然在运动，分子间仍然存在作用力，因此也具有内能。
单位：内能的单位是焦耳（J），与其他形式的能量单位相同。
幻灯片 4：知识点二 影响内能的因素
温度：温度是影响内能的主要因素。对于同种物质、质量相同的物体，温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，内能越大。例如，一杯热水的内能比一杯冷水的内能大。
质量：质量越大，物体内所含的分子数量越多，内能越大。例如，一桶热水的内能比一杯热水的内能大。
体积和状态：物体的体积或状态发生变化时，分子间的距离会改变，分子势能也会变化，从而影响内能。例如，冰熔化成水时，质量和温度不变，但内能会增加（分子势能变化）。
物质种类：不同物质的分子结构不同，在质量、温度等条件相同时，内能也可能不同。
幻灯片 5：知识点三 改变物体内能的方式
做功改变内能：
实例：
搓手时，克服摩擦力做功，手的温度升高，内能增加。
钻木取火时，钻头对木头做功，木头的内能增加，温度升高达到着火点。
压缩空气引火仪中，压缩活塞对空气做功，空气内能增加，温度升高使易燃物燃烧。
特点：做功改变内能的过程是能量的转化过程（如机械能转化为内能）。
热传递改变内能：
定义：热量从高温物体传到低温物体，或从物体的高温部分传到低温部分的过程叫做热传递。
条件：存在温度差，热传递的方向是从高温物体到低温物体，直到温度相同为止。
实例：
用热水袋取暖，热量从热水袋传到人体，人体内能增加。
烧开水时，热量从火焰传到水壶再传到水，水的内能增加。
特点：热传递改变内能的过程是能量的转移过程（内能从一个物体转移到另一个物体）。
两种方式的联系与区别：
联系：做功和热传递在改变物体内能上是等效的，都能使物体的内能发生变化。
区别：做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
幻灯片 6：知识点四 热量
热量的定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，用符号 “Q” 表示。
单位：热量的单位也是焦耳（J）。
热量与内能的关系：
热量是一个过程量，不能说物体 “具有多少热量”，只能说物体 “吸收了多少热量” 或 “放出了多少热量”。
物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。但内能增加不一定是吸收了热量（也可能是外界对物体做功），内能减少也不一定是放出了热量（也可能是物体对外界做功）。
影响热量传递多少的因素：物体的质量、比热容、温度变化量（下一节将详细学习）。
幻灯片 7：生活中的内能现象解释
现象 1：为什么汽车发动机工作时需要冷却系统？
解释：汽车发动机工作时，燃料燃烧释放的能量大部分转化为内能，使发动机温度升高。冷却系统通过水的循环，将发动机的热量带走（热传递），防止发动机因温度过高而损坏。
现象 2：冬天用手摸户外的铁块和木块，为什么感觉铁块更冷？
解释：铁块和木块的温度相同，但铁的导热性比木头好。当手接触铁块时，手上的热量通过热传递快速被铁块吸收，手的内能减少，温度降低，因此感觉更冷；而木块导热性差，热量传递慢，感觉不那么冷。
现象 3：为什么打气筒打气后筒壁会发热？
解释：打气时，活塞压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高；同时，活塞与筒壁之间摩擦做功，也会使筒壁的内能增加，因此筒壁会发热。
幻灯片 8：实验探究 —— 做功改变物体的内能
实验目的：探究做功是否能改变物体的内能。
实验器材：压缩空气引火仪（包括活塞、玻璃筒、易燃物如硝化棉）。
实验步骤：
在压缩空气引火仪的玻璃筒底部放入少量硝化棉。
迅速向下压活塞，观察玻璃筒内的现象。
实验现象：硝化棉燃烧起来。
实验分析：迅速压活塞时，活塞对玻璃筒内的空气做功，空气的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的着火点时，硝化棉燃烧。
实验结论：对物体做功，物体的内能会增加。
幻灯片 9：典型例题解析
例题 1：下列关于内能的说法中，正确的是（ ）
A. 0℃的物体没有内能
B. 物体的内能增加，一定是吸收了热量
C. 物体的温度越高，内能一定越大
D. 物体的内能增加，它的温度不一定升高
解析：一切物体都有内能，A 错误；物体内能增加可能是吸收热量，也可能是外界对物体做功，B 错误；内能还与质量等因素有关，温度高的物体内能不一定大，C 错误；晶体熔化时内能增加但温度不变，D 正确。答案：D。
例题 2：下列实例中，通过做功方式改变物体内能的是（ ）
A. 用热水袋取暖
B. 晒太阳取暖
C. 双手相互搓一搓，手的温度升高
D. 向手哈气，手感到暖和
解析：A、B、D 都是通过热传递改变内能；C 是克服摩擦做功，通过做功改变内能。答案：C。
幻灯片 10：本节总结与作业
知识梳理：
内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和，一切物体都有内能。
温度、质量、体积、状态等因素影响物体的内能。
改变内能的方式有做功（能量转化）和热传递（能量转移）。
热量是热传递过程中传递的能量，单位是焦耳。
易错提醒：
内能与温度的关系：温度升高内能一定增加，但内能增加温度不一定升高（如晶体熔化）。
热量是过程量，不能说物体 “具有热量”。
做功和热传递在改变内能上等效，但本质不同。
课后作业：
举例说明做功和热传递在改变物体内能上的等效性。
为什么说 “物体的温度越高，含有的热量越多” 这种说法是错误的？
冬天，为了使手暖和起来，可以采用搓手和哈气两种方式，请分别说明这两种方式是如何改变手的内能的。
2024教科版物理九年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
1.2 内能和热量
第一章 分子动理论和内能
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
实验探究
温度对扩散的影响
向盛有冷水和热水的玻璃杯中分别滴入一滴墨水，观察哪杯中的墨水扩散的快？
温度越高，扩散的越快，分子运动越剧烈。
实验结论：
1. 定义：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
2.温度反映物体热运动的剧烈程度。温度越高，热运动越剧烈。
一、热运动
思考：
运动的物体具有动能，那么处于热运动的分子是否具有动能呢？
自由下落的苹果，具有重力势能；分子与分子之间也有相互作用力，分子之间是否也具有势能呢？
分子动能
分子势能
1. 定义：物体内所有分子做无规则运动的动能和分子间相互作用的势能的总和叫做物体的内能。
2.单位：焦耳（J）
二、物体的内能
高温的铁水和南极的冰山都有内能吗？
熔炉里高温的铁水
南极的冰山
一切物体，在任何情况下都具有内能。
讨论交流
等量热水和冷水谁的内能大？
炽热灯丝和不亮灯丝的谁的内能大？
质量、温度相同的滑轮和木块能不能比较内能大小？
内能的大小
讨论交流
3.一切物体，在任何情况下都具有内能。
4. 影响内能大小的因素:
（1）温度：同一物体，温度越高，内能越大。
（2）质量：同种物质，温度相同，质量越大，内能越大。
（3）种类、结构、状态、体积：物体这些因素不同，是无法比较内能大小的。
二、物体的内能
内能和机械能的区别
机械能——物体的机械运动（宏观）
内能——分子无规则运动（微观）
机械能是宏观的物体所具有的动能和势能的总和。大小决定于物体的质量、速度、高度（或弹性形变程度）。
而内能是构成物体的分子所具有的分子动能和分子势能的总和。大小决定于物体的温度、体积、质量、状态、材料等。
具有机械能的物体同时一定具有内能，但具有内能的物体不一定具有机械能。
讨论交流
怎样做能让笔杆热起来 试一试，你有几种方法
和同学进行交流，统计所有的方法，并进行归纳分类。
与桌面来回摩擦
用手来回搓
放在太阳下晒
放在热水中烫
用火烤
用手焐
讨论交流
用温度更高的物体使笔杆温度升高
温度升高的过程，往往伴随着运动
热传递
做功
使笔杆温度升高
放在太阳下晒
放在热水中烫
用火烤
用手焐
与桌面来回摩擦
用手来回搓
讨论交流
1. 热传递：把能量从高温物体传递给低温物体的现象。
(1)实质：热传递过程是内能的转移过程。
传递的是内能（热量），而不是温度。
(2)条件：存在温度差（热传递唯一条件）
(3)内能是从高温物体传递到低温物体，而不是从内能多的物体传递到内能少的物体。
(4)热平衡标志：温度相同。(热传递停止了）
三、改变内能的方式（2种）
(5) 热量Q：热传递过程中，传递能量的多少叫热量；单位焦耳（J）。
物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小。
只在两个物体间热传递： Q吸 = Q放
(6)注意：热量是个过程量，只有在进行能量交换时，才能利用“热量”表示能量转移的多少；
所以，不能说物体“含有”或“具有”热量。
三、改变内能的方式（2种）
观察现象，回答物体的内能是如何变化的
滑滑梯时，屁股发热
1.屁股发热，内能增大，是因为滑滑梯时屁股与滑梯摩擦做功；
2.钻木取火，木块内能增大，也是摩擦做功产生的。
由此可知，做功可以改变物体的内能。
外界对物体做功，物体内能增大；物体对外做功，物体内能减小。
钻木取火
讨论交流
2. 做功：
(1)实质：做功过程是内能和其他形式能量相互转化的过程。
(2)方向： 对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少
(3)可以用功来量度内能的改变。
(4)注意：对物体做功，物体内能可能会增加，不是一定会增加。
只有某些做功才改变内能：如摩擦、敲击、压缩、锻打等。
做功但内能不变举例：举高物体。
三、改变内能的方式（2种）
3. 做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
三、改变内能的方式（2种）
为什么火箭用液氢作为燃料呢？
观察思考
我们如何区分不同燃料燃烧放热能力？
1.燃烧过程，化学能 转化为 内能。
2.热值：
(1)定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
(2)物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
(3) 公式：
(4)单位：J/kg 或 J/m3
四、燃烧放热
请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意义。
了解燃料的热值表
3.热值是燃料的一种特性，不同的燃料有不同的热值；
同一种燃料的热值与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放热多少无关。
4.燃料完全燃烧放出的热量：
Q 放= qm（q为热值，单位J/kg）
气体燃料常用： Q 放= qV (q为热值，单位J/m3）
四、燃烧放热
想想议议
怎样选择燃料
1.结合课本燃料的热值表
2.找出热值最大和最小的燃料，并说明它的含义。
3.你家中经常使用的是哪种燃料？一个月需要多少燃料？
天然气表的读数
例5．
根据热值表，计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？
再算算，若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？
Q放= mq
=10×103 kg×1.4×108 J/kg
=1.4×1012 J
m=10t=10×103 kg
解：
约120吨干木柴完全燃烧放出的热量等于10吨氢完全燃烧放出的热量。
课堂例题
视频小结
知识点1 温度与热运动
1.如图，有两只相同的烧杯，在其中加入质量相同的冷水和
热水，各滴入一滴红墨水。实验中观察到的现象是______
（填“热水”或“冷水”）杯中的颜色变化得快，得出的结论是
______越高，分子的热运动越剧烈。
热水
温度
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知识点2 物体的内能
2. ［2024·天津期末］下列关于内能的说法中，正确的是
( )
B
A. 以下的物体没有内能
B. 内能与物体的温度有关
C. 静止的物体没有内能
D. 物体内所有分子的分子势能就是物体的内能
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（第3题）
3. ［2024·成都期中］仔细观察图
中的甲、乙、丙三杯水，下列说法
正确的是( )
C
A. 甲杯中水的内能最大
B. 乙杯中水的内能最大
C. 丙杯中水的内能最大
D. 三杯水的内能一样大
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知识点3 改变内能的两种方式
（第4题）
4. ［2024·广东］如图所示是古
代省油灯的示意图。它下层盛水，能减慢
上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程
中( )
A
A. 吸热，内能增加 B. 吸热，内能减少
C. 放热，内能增加 D. 放热，内能减少
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（第5题）
5. ［2024·山西］二氧化碳 爆破技术
是现代工程建设中非常环保的技术，起爆前高压泵将
压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所
示，爆破时电加热管发热，使筒内的液态 迅速汽
化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下
列说法正确的是 ( )
D
A. 高压泵压缩 ，气体内能增大，温度降低
B. 高压泵压缩 ，气体内能减小，温度升高
C. 高压 气体喷出时，内能增大，温度升高
D. 高压 气体喷出时，内能减小，温度降低
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（第6题）
6. 如图所示为我国古老中医疗法——
艾灸，用艾条熏烤患者的穴位时，局部有温热感，
这是通过________的方式使人体穴位处______增
大、温度升高，随着温度的升高，艾条中的中药
渗入人体的速度会______（填“加快”“减慢”或
“不变”）。
热传递
内能
加快
（第6题）
【点拨】用艾条熏烤患者的穴位时，局部有温热
感，身体吸收热量，内能增大，这是通过热传递
的方式来改变内能；随着温度的升高，分子无规
则运动加快，艾条中的中药渗入人体的速度会加
快。
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7.生活中的“热”含义非常丰富，物理学中，“天气很热”中的
“热”是指______高；“两手相互摩擦发热”的“热”是指______；
“物体受热，体积膨胀”中的“热”是指______。（均填“内能”
“热量”或“温度”）
温度
内能
热量
【点拨】温度是反映冷热程度的物理量，所以“天气很热”中
的“热”是指温度很高；“摩擦发热”是指通过做功的方式使内
能增加，这个“热”指内能；“物体受热”是指物体吸收热量，
这个“热”是指热量。
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8. ［2024·黑龙江，多选］关于温度、内能、热量、功的说
法正确的是( )
BD
A. 物体温度升高，一定吸收了热量
B. 物体温度升高，内能一定增加
C. 物体内能增加，一定是外界对它做了功
D. 物体吸收热量，温度可能不变
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9. 医院里备有应急用的钢制氧气瓶，里面充满氧气，密闭良
好。到了晚上瓶中氧气的温度随气温降低，那么瓶中氧气的
( )
D
A. 质量减小 B. 机械能减小
C. 分子体积减小 D. 分子平均动能减小
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10. 如图甲所示，我们常用打气
筒来给自行车车胎打气，图乙所示为打气筒
的结构原理图：当我们推动活塞向下运动时，
B
A. 打气筒底部筒壁温度降低
B. 筒内空气分子运动得越来越剧烈
C. 筒内气体温度变化的主要原因是热传递
D. 筒内气体温度升高是因为内能转化为机械能
活塞挤压筒内气体，使其充入轮胎。关于这个过程的说法正
确的是 ( )
1.温度越高，扩散越快，大量分子运动越剧烈。
2.物体内所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和，叫 物体的内能；与分子多少、种类、结构、状态有关。
3.改变内能的方式：做功和热传递。
物体对外界做功，内能减少；外界对物体做功，内能增大。
高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增大。
4.燃料的热值：燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m之比 。
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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