资源简介

(共48张PPT)
课题 12.2 内能
人教版九年级物理全一册
制作 高文超
教学目标
1.物理观念：
（1）了解内能的概念，知道任何一个物体都具有内能。能简单描述温度和内能的关系。
（2）知道热量的概念及单位。
（3）结合实例分析，知道热传递是改变物体内能的一种方式，是内能的转移过程。
（4）知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
2.科学思维：
会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念。
教学目标
3.科学探究：
通过演示压缩空气做功、气体膨胀做功，分析做功可以改变气体的内能。
4.科学态度与责任：
了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象。
教学目标
教学重点
内能、热量概念的建立，知道改变物体内能的两种途径。
教学难点
用类比的方法建立内能的概念。
新知导入
2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。约10分钟后，神舟十六号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。
新知导入
这次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的首次载人飞行任务，也是第一次有科学家加入航天员乘组。
新知导入
“神十六”乘组中，首次包含航天驾驶员、航天飞行工程师、载荷专家三个航天员类型，同时也是航天飞行工程师和载荷专家的首次飞行。其中载荷专家桂海潮是来自北京航空航天大学的一名教授，主要负责空间科学实验载荷的在轨操作。
新知导入
神舟十六号航天员乘组由景海鹏、朱杨柱、桂海潮3名航天员组成，其中景海鹏曾三次“飞天”，是一名资深的航天员。而另一名航天员桂海潮，也因北京航空航天大学教授的身份备受关注。
新知讲解
神舟十六号载人飞船发射成功
新知导入
神舟十六号载人飞船的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。火箭燃料燃烧后产生的能量是什么能量？是什么能量转化为火箭的机械能？
新知讲解
一、内能
想想议议
装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里？
新知讲解
一、内能
我们知道，运动的物体具有动能，运动的分子也同样具有动能。
运动的汽车具有动能，运动的分子也具有动能。
新知讲解
一、内能
我们知道，运动的物体具有动能，运动的分子也同样具有动能。
运动的足球具有动能，运动的分子也具有动能。
新知讲解
一、内能
构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大。除此之外，由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子具有势能，这种势能叫做分子势能。
撑杆形变时具有弹性势能，相互作用的分子具有势能。
新知讲解
一、内能
构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大。除此之外，由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子具有势能，这种势能叫做分子势能。
弹簧形变时具有势能，相互作用的分子具有势能。
新知讲解
一、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(internal energy。内能的单位是焦耳（J），各种形式能量的单位都是焦耳。
一切物体都具有内能。
0℃的水也具有内能。
新知讲解
一、内能
飞在空中的足球，离开地面，具有重力势能；足球在空中飞行，还具有动能。空中运动的足球除了整体具有机械能外，同时还具有内能。
新知讲解
一、内能
机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。
在空中飞行篮球具有机械能，同时具有内能。
新知讲解
一、内能
物体做机械运动，物体具有机械能。
物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关，物体内部具有内能。
在空中飞行篮球具有机械能，同时具有内能。
新知讲解
一、内能
一切物体，不论温度高低，都具有内能。炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加。
铁块很热，冰块很冷，但它们都具有内能。
新知讲解
如果把烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来，而冷水会变热，这是因为在此过程中发生了热传递。发生热传递时，高温的物体内能减少，低温物体内能增加。热传递可改变物体的内能。
二、物体内能的改变
低温蛋筒从高温空气中吸热熔化
新知讲解
在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量（quantity of heat），热量的单位也是焦耳。物体吸收热量内能增加，放出热量内能减少。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。
二、物体内能的改变
高温茶向低温空气中放热降温
新知讲解
冬天用热水袋取暖，人体逐渐感觉暖和，热水袋慢慢凉下来；发烧时用冷毛巾给头部降温，过一段时间后，毛巾的温度升高，体温降低。这些都是热传递改变物体的内能的例子。
二、物体内能的改变
高温热水向低温人体放热，人体逐渐感觉暖和
新知讲解
冬天用热水袋取暖，人体逐渐感觉暖和，热水袋慢慢凉下来；发烧时用冷毛巾给头部降温，过一段时间后，毛巾的温度升高，体温降低。这些都是热传递改变物体的内能的例子。
二、物体内能的改变
用冷毛巾给头部降温，高温头部向低温毛巾放热，头部温度降低
新知讲解
高温热水袋放热，内能减少；
低温人体吸热，内能增大。
二、物体内能的改变
高温热水向低温人体放热降温
新知讲解
热传递改变物体的内能
低温毛巾吸热，内能增加，温度升高；
高温人体放热，内能减少，温度降低。
二、物体内能的改变
用冷毛巾给头部降温，高温头部向低温毛巾放热，头部温度降低
新知讲解
除了热传递外，还有什么途径可以改变物体的内能？结合下图思考、讨论。
二、物体内能的改变
为什么冬天人们常搓手？ 下滑时有什么感觉？
新知讲解
演示
1.如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。
二、物体内能的改变
空气被压缩时内能增大
新知讲解
演示
2.如图所示，烧瓶（或可乐瓶）内盛少量水。当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。
二、物体内能的改变
空气推动塞子时内能减少
新知讲解
摩擦可以产生热，这部分内能是从哪里来的呢？是物体克服摩擦做功而来的。外界对物体做功，物体内能增加。
二、物体内能的改变
为什么冬天人们常搓手？ 下滑时有什么感觉？
新知讲解
棉花燃烧起来，是因为活塞压缩气体做功，使空气的内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点。外界对物体做功，物体内能增加。
二、物体内能的改变
空气压缩时内能增大
新知讲解
瓶内水上方存在着无色透明、无法看到的水蒸气；当塞子跳起来时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了可以看到的小水滴。在这个过程中，气体膨胀对外做功，内能减少，温度降低。物体对外界做功，物体内能减少。
二、物体内能的改变
空气推动塞子时内能减少
新知讲解
做功改变物体内能
活塞压缩气体做功，空气的内能增加，温度升高。
外界对物体做功，物体内能增加。
气体膨胀对外做功，气体的内能减少，温度降低。
物体对外界做功，物体内能减少。
二、物体内能的改变
新知讲解
太阳通过热辐射把能量输送到地面，温暖了地球，养育了万物。
地面受热后，也会产生热辐射，向外传递能量。由于地球表面有一层大气层，大气中的二氧化碳气体会减弱这种向外的热辐射，因此地表的温度会维持一个相对稳定的水平。这就是温室效应。适度的温室效应是维持地球生命生存环境的必要保证。
科学世界 地球的温室效应
新知讲解
大气层中的大部分二氧化碳是自然产生的，然而现代工业大量燃烧煤炭和石油，产生了更多的二氧化碳；另外，由于人类大量砍伐森林，削弱了植物因光合作用对二氧化碳的消耗。这些都是加剧了地球温室效应。这是近年来全球气候变暖的重要原因。
科学世界 地球的温室效应
新知讲解
如果地球表明的温度过高，将会导致两极的冰雪的熔化，使得海平面上升，淹没城市，大片良田盐碱化。
科学世界 地球的温室效应
新知讲解
温度的升高还会影响全球的气候，使得一些地区暴雨成灾，而另外一些地区干旱少雨，使得土地荒漠化。
科学世界 地球的温室效应
新知讲解
在因特网上进入任何一个有搜索功能的网站，输入关键词“温室效应”，你就能从中学到更多有关温室效应的知识。
科学世界 地球的温室效应
课堂练习
1.下列说法不正确的是（ ）
A. 物体由于做机械运动具有的能量是机械能
B. 构成物体的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
C. 内能的单位是焦耳
D. 静止的物体动能为零，内能也为零
D
课堂练习
2.下列生活情景中，通过热传递改变物体内能的是 （ ）
A．锯木头时，锯条变热
B．反复弯折铁丝，弯折处变热
C．用冰袋降温
D．跑步使身体变得暖和
C
课堂练习
3.下列情景属于做功改变物体内能的是（ ）
A.冰棒在口中熔化
B.冬天晒太阳暖和
C.从滑梯从滑下臀部发热
D.手腕轻度扭伤用冰袋冷敷
C
课堂练习
4.如图所示，在一个配有活塞的玻璃筒内放一小团棉花，迅速下压活塞，硝化棉燃烧，下列说法正确的是 （ ）
A．迅速向上抽活塞，硝化棉也能燃烧
B．通过此实验可以验证热传递能改变物体的内能
C．硝化棉燃烧，是因为活塞与玻璃筒壁摩擦生热使空气的温度升高
D．硝化棉燃烧，是因为压缩活塞的过程中，机械能转化为内能，使筒内空气温度升高
D
课堂练习
5.下列情景冰粒的内能减小的是 （ ）
A. 云中的冰粒在下落中，温度逐渐升高变成雨滴
B. 饮料中加入冰粒，冰粒逐渐熔化
C. 用木棒击打冰粒，冰粒逐渐熔化
D. 寒冷的北方跑步头发末梢汗水成冰粒
D
课堂总结
1.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），各种形式能量的单位都是焦耳。
2.改变物体内能的方法：热传递和做功。
（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。
（2）物体对外做功，内能减少；外界对物体做功，内能增加。
板书设计
1.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），各种形式能量的单位都是焦耳。
2.改变物体内能的方法：热传递和做功。
（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。
（2）物体对外做功，内能减少；外界对物体做功，内能增加。
作业布置
1.课堂作业P10.T1
2.家庭作业P10.T2、T3、T4。
谢谢
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