13.1物体的内能 2022-2023学年沪科版物理九年级(共51张PPT)

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13.1物体的内能 2022-2023学年沪科版物理九年级(共51张PPT)

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第一节 物体的内能
动能和势能的概念
分子动理论的初步知识
物体由于运动而具有的能叫做动能;
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能
物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体是由大量分子组成的
分子在不停地做无规则的运动
分子间存在相互作用力。
知识回顾
  分子和足球、孩子是否有相似之处?
观察对比:
①运动着的篮球具有动能
运动着的分子呢
想一想
结论:运动着的分子也动能.
我在动,也有动能噢!
由于分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能。
一、内能
1.分子具有动能和势能
②石块和地球互相吸引具有势能
互相吸引的分子也有势能吗
石块由于地球吸引而下落
结论:互相吸引的分子也具有势能
讨论:互相排斥的分子之间有没有势能呢?
结论:互相排斥的分子也具有势能。
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。
由于分子间存在着相互作用力而具有的
能叫做分子势能
  机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。
2.物体的内能
  构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
  内能的单位是焦耳(J)
内能=分子动能+分子势能
炽热的铁水有内能吗?
  因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能。
  冰山有内能吗?
思考思考
物体内能的大小与哪些因素有关呢?
内能跟温度的关系
一个物体温度升高时
分子动能增大
它的分子运动速度加快
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
它的内能就会增加
一个物体温度降低时
它的内能就会减少
一、物体的内能
(1).物体内能大小与物体的温度有关
(2).物体的内能大小与物体的质量大小(物体内所含分子数)有关
温度越高,分子运动越剧烈
一小杯水和一大桶水,它们的温度相同,它们的内能是否相同?
温度相同时,分子数目越多(质量越大)物体内能越大。
一、物体的内能
3、影响因素:
物体的温度 物体的质量
物体的状态 物体的体积等
说明:
1、温度反映的是的物体内部分子运动的剧烈程度
2、质量反映的是物体内部分子的数目或单个分子的平均质量
3、因为状态变了,分子间距就发生变化,分子势能就随之变化,所以内能改变。
(2)、比较静止在地面上的球和运动在空中的球所具有的机械能和内能?
(1)、内能与机械能是一回事吗?
内能的大小跟分子的热运动和分子间相互作用有关;机械能跟机械运动有关,故两者不是一回事。
静止在地面上的球没有机械能,运动在空中的球具有机械能;但无论在地上还是在空中,都具有内能。
学会比较
机械能与整个物体宏观的机械运动情况有关,
内能与物体内部分子等微观粒子的热运动和分子间的相互作用情况有关。
内能和机械能是两种不同形式的能。
请你比较内能与机械能的不同
机械能 内 能
不 同 点 产生原因
含义大小
影响因素
相同点 联 系 热运动
质量、速度、高度、弹性形变大小
温度、质量
都是能的形式,具有能的物体都能够对外做功。
机械能 = 动能+势能
机械运动
内能 = 分子动能
+分子势能
机械能可以为零
内能不可能为零
一个物体可以同时具有机械能和内能
机械能 内能
小试牛刀:
下列各个实例中,比较物体的内能大小,
并说明理由。
①一块铁由15℃升高到55℃,比较内能。
②质量是1kg 50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块,比较内能。
③质量是1kg,100℃的水与质量是1kg,100℃的水蒸气,比较内能。
内能变大
1kg的铁块
水蒸气
小实验
图1所示,一个配有活塞的厚玻璃管中放一小团蘸了乙醚的棉花,在快速向下压活塞的过程中,会出现什么现象?为什么?
棉花会着火。
因为活塞压缩空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到乙醚的燃点,导致棉花燃烧
演示实验:外界对气体做功
活塞对气体做功
气体温度升高
气体内能增大
棉花燃烧
结论:外界对气体做功,气体内能增大(机械能转化为内能)
小实验
大口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气,给瓶内打气,当瓶塞跳起时,观察瓶内有什么变化?为什么?
当瓶塞跳起时,瓶内出现白雾。
瓶塞跳起时,空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,空气中的水蒸气遇冷液化
现象解释
结论:气体对外做功,内能减少(内能转化为机械能)
瓶塞冲出
白雾产生
气体对外做功
气体内能减小
水蒸气液化
气体温度降低
演示实验:气体对外做功
生活小实验:感受神奇
铁丝反复弯折处会发热
做功可以改变物体的内能
物体克服 做功,温度 ,内能 。
升高
摩擦力
增加
二、物体内能的改变
1、做功可以改变内能
实例分析
做功的方式改变物体的内能






搓手时手变热了
滑下时摩擦发烫了
钻木取火
内能减少
对物体做功
外界消耗机械能
机械能转化为内能
物体对外做功
外界获得机械能
内能转化为机械能
内能和机械能之间相互转化
下面的物体内能改变了吗?是通过什么途径改变物体物体内能的呢?
思考思考
热传导、对流、热辐射
水烧开
暖风机使房间温度升高
被子被晒热
热传递也可以改变物体内能
交流与合作:
热传递是在温度 (相同/不相同)的物体之间进行的,且能量从温度 的转移向温度 的。


不相同
交流展示交流展示
2、热传递:
高温处
低温处
温度差
1.方向:
2.条件:
4.实质:
热传导
热对流
热辐射
3.终止:
二、物体内能的改变
热水袋

内能减少
内能增多
发生热传递时,高温物体内能减少,低温物体内能增加。
热传递 做功
区别
联系 都可改变内能,等效
内能的转移
机械能与内能的转化
能的形式没变
能的形式已改变
3. 热传递与做功的比较:
单位:功、能、热量的单位都是焦耳。
1.用火烧
3.太阳晒
5.用手焐
4.用手搓
6.用物体上摩擦
2.反复弯折
使铁丝温度升高(内能增大)的方法
、、、、、、
用温度更高的物体使铁丝温度升高
温度升高的过程,往往伴随着力和运动
热传递
做功
1.用火烧
2.太阳晒
4.用手焐
3.用手搓
5.用物体摩擦
6.反复弯折
使铁丝温度升高
三、热量(Q)
1、定义:物理学中,把物体在热传递过程中传递的内能叫做热量用符号Q 表示.
2、单位:焦耳,即焦(J).
注: 热量是过程量.说某物体具有多少热量,毫无意义,只能说“放出”或“吸收”了多少热量。
3、实验研究表明,质量为1Kg的水,温度升高1℃所吸收的热量为4.2×103J,温度降低1℃所放出的热量也为4.2×103J
思考:热传递改变内能的实质是什么
内能发生转移
高温物体
低温物体
转移到
(不同物体之间)
高温部分
低温部分
(同一物体之间)
三、热量(Q)
A.物体吸热
温度升高
内能增加
B.物体放热
温度降低
内能减少
讨论
若物体吸收热量,内能增加,温度是否一定升高
若物体内能增加,是否一定是吸收了热量
4、内能、热量、温度的关系
(1)、物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高。
晶体熔化
(2)、物体内能增加,但不一定吸收热量。
做功
(3)、热传递是把热量从高温物体传给低温物体,而不是从内能大的传给内能小的物体。
1,物体吸收热量,温度一定升高
2,物体吸收热量,内能一定增大
3,物体温度升高,一定吸收热量
4,物体温度升高,内能一定增加
5,物体内能增加,温度一定升高
6,物体内能增加,一定吸收热量
×


×
×
×
可见温度,热量的变化能决定内能变化,
而热量,内能的变化不能决定温度的变化
内能,温度的变化不能决定吸收放出热量大小
判断
讨论:为什么高处气温低?
下层的气团上升时,气团膨胀,推挤周围的空气对外做功,内能减小,温度降低。
上层的气团下沉时,气团收缩,外界空气挤压气团,对气团做功,内能增大,温度升高。
气体被压缩时内能
气体膨胀做功时内能
增大
减少
一、内能:
你学到了什么?你学到了什么?
物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和
1、任何温度下的物体都具有内能
2、一个物体的温度越高,内能越大
二、改变物体内能的方法:
热传递
做功
内能的特点:
热传递过程中传递的内能的多少
单位是焦耳,即焦(J).
三、热量:
改变物体内能的方法
做功
热传递
对物体做功,物体内能增加.
物体对外做功,物体内能减少.
对物体热传递,物体内能增加.
物体对外热传递,物体内能减少.
从量的转化角度看
做功
热传递
实质上是其他形式的能与物体内能转化的过程
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
单位:功、能、热量的单位都是焦耳
克服摩擦力做功,内能增大
1、判断:
A、冰水混合物的温度是0℃,所以没有内能 ( )
B、任何物体都具有内能和机械能。( )
C、甲物体比乙物体的温度高,则甲比乙的内能大 ( )
D、物体不一定都有内能。 ( )
E、某物体温度升高,它的内能一定增大。 ( )
×
×
×
×

2、下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.0℃的冰可从0℃的水中吸热
B.100℃水的内能比0℃水的内能大
C.水的温度越高,所含热量越多
D.物体的内能不会为零
D
解析:选D.热传递的条件是物体间存在温度差,冰和水的温度相同,不能发生热传递,故A错;内能的大小除了跟温度有关,还与物体的质量、体积、状态有关,故B错;热量是个过程量,不能说一个物体“具有”、“含有”热量,故C错;任何物体都有内能,D正确.
3.关于物体内能的说法,下列正确的是( )
A.水有内能,冰没有内能
B.一杯水的温度越高,它具有的内能越大
C.一杯水放在高处比放在低处时具有的内能大
D.温度高的物体比温度低的物体具有的内能大
4、关于内能的概念,下列说法不正确的是( )
A、热的物体具有内能,冷的物体也具有内能
B、内能是物体内部大量微粒无规则运动的动能和分子势能的总和
C、物体温度升高时,内能会增大
D、物体内能增大,温度一定升高
D
B
5、关于内能,下例说法中正确的是( )
A、物体的内能增大,一定是吸收了热量
B、物体的内能增大,一定是外界对它做了功
C、同一物体,温度越高,它的内能就越大
D、物体的机械能增加,它的内能一定增大
C
D
6、如图所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动活塞迅速冲出试管口,水蒸气在这个过程中(  )
1.改变物体内能的方式有 和 .
热传递
做功
2.物体内部 和
的总和叫做物体的内能.物体温度升高 必定增加,因而这个物体的内能 .
所有分子作无规则运动的动能
分子相互作用的势能
所有分子的动能总和
增加
3.冬天,用嘴对手呵气,手会暖和,这是用 的方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体之间 .两手摩擦也能使手暖和,这是用 的方法增加手的内能,在这过程中, 能转化为内能.
转 移
热传递
做 功
机械能
练一练
  4.老师在做“向装有少量水
的瓶子内打气”的实验过程中,
不断的向瓶内打气,使得瓶内的
水蒸气,气压增大,水蒸气的内
能 (填“增加”或“减少”),
温度 (填“升高”或“降低”)。
  当瓶塞跳起来时,可以看到瓶内出现 ,这是因为水蒸气对瓶塞 ,内能 (填“增加”或“减少”)。温度 (填“升高”或“降低”)。 水蒸气 而成小液滴。白雾未消失时,如果马上盖上塞子,再次向瓶内打气,则会看到 。
增加
升高
白雾
做功
减少
降低
液化
白雾马上消失
练一练
 5.在下列选项中,物体内能的改变是通过做功实现的是( )(多选)
A.在炎热的夏天,在啤酒中放入一些冰块,啤酒变凉
C.行驶的汽车,轮胎会变热
B.太阳能热水器水箱中的水被晒热
D.划火柴,火柴燃烧
C D
练一练
发高烧的病人常用湿毛巾进行冷敷。冷敷时,热从_____传给______。传热的结果,______的温度降低, ______的温度升高。
病人
湿毛巾
病人
湿毛巾
6.对于发高烧病人,除了打针吃药,我们还有物理方法帮助降体温。
练一练
7.“热”字有着多种意义,有时表示温度,有时表示内能,有时表示热量,请说明以下例子中“热”所表示的物理量。
(1)天气真热________
(2)摩擦生热 ________
(3)物体放热________
温度
内能
热量
练一练
练一练

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