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(共46张PPT)
第十二章
江苏科学技术出版社
机械能
和内能
九年级物理上册
无论是玩具车还是汽车，都深深地吸引着我们.
为什么有的玩具车不使用电池，它也能向前跑
为什么汽车要加注燃料后才能行驶
为什么要向汽车发动机的水箱中加水
… … … …
这其中的奥秘是什么呢？
发动机中的“秘密”
热传递—
改变内能的方式
内 能
二、内能 热传递
1
导入新课
①物体由于运动而具有的能叫动能。
②物体由于被举高而具有的能叫重力势能。
③物体由于发生弹性形变而具有的能叫弹性势能。
动能
重力势能
弹性势能
1. 什么是动能？什么是重力势能？什么叫弹性势能？
复习
2. 回忆分子运动论的基本内容：
①物质是由分子构成的。
②分子在不停地做热运动。
③分子间存在引力和斥力。
我们知道宏观物体由于运动或相互作用而具有机械能。
物体内部的分子也在运动，分子间也有相互作用力，那么分子是否也有能量？
第2节 内能 热传递
2
学习新课
①分子动能
运动的物体具有动能，因为分子在不停地运动，所以分子也具有动能。
结论
①运动的分子也有动能
运动的物体
具有动能
运动的分子呢
1. 内能
自由下落的苹果和地球互相吸引具有势能。
②分子势能
分子间存在着引力，所以互相吸引的分子也具有势能。
结论
②互相吸引的分子也有势能
共同点：互相吸引
被压缩的弹簧因各
部分互相排斥具有
互相排斥的
分子也具有
势能
势能
被压缩的弹簧各部分互相排斥
分子间也互相排斥
结论
③互相排斥的分子具有势能
共同点：互相排斥
分子动能
分子势能
③运用类比法理解分子动能与分子势能
分子吸引
分子排斥
将未知事物跟已知事物进行比较，根据它们的相同或相似，推知未知事物也可能有类似的某种属性，这是科学研究的一种重要方法——类比法。
类比法
④内能的概念
物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能。
一切物体在任何情况下都有内能。因为一切物体的分子都在不停的做无规则运动，具有动能。分子之间有相互作用的力，具有势能。
内能的单位是焦（ J）。
北极的冰山有内能
炽热的铁水有内能
12.4 观察扩散快慢与温度的关系
活 动
试一试
如图所示，同时在盛有冷水和热水的两个烧杯内各滴入一滴墨水。
哪杯水中的墨水扩散的快？
看一看
想一想
墨水扩散的快慢与温度有什么关系？这说明分子热运动的剧烈程度与温度有什么关系？
冷水
热水
实验现象：
一段时间后，热水先变红.
热水
冷水
2. 影响内能大小的因素
①内能与温度的关系：温度越高，物体的内能越大。
实验表明，温度越高，分子无规则运动越剧烈。分子动能就越大，因此，温度升高，物体内所有分子动能的总和增大，物体的内能也就越大。
可见，物体的内能与温度有关。
质量200克
温度20℃的水
质量100克
温度20℃的水
②内能大小与质量的关系
对同种物质，质量越大，物体内部分子数目越多，所以分子动能和势能的总和也会越大，即内能也大。
温度相同时，物体的质量越大，内能越大。
想一想
温度相同、质量不同的水，内能相同吗？为什么？
想一想
③内能大小与状态（体积）的关系
一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水时内能是否改变
物体的内能跟物体的状态（体积）有关系
0℃的冰熔化成0℃的水时，体积变小，分子间的距离变小，作用力变大，所以水的内能变大。
当物质的状态发生变化时，分子间距也会发生变化，则分子间相互作用力的强弱也会变化，所以分子势能发生变化，内能也变化。
小结：影响物体内能大小的因素
物体的内能跟物体的温度、质量、状态等都有关。
三、内能与机械能的区别
内能 机械能
概念
影响 因素
研究 对象
存在 条件
物体内部所有分子动能
与分子势能的总和
物体所具有的动能
和势能的总和
物体的温度、体积、
质量、状态等
物体的质量、速度、
高度（或形变程度）
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物体
任何物体在任何
情况下都具有内能
运动或在高处或
发生弹性形变
【例题1】关于静止在水平地面上的足球的能量，下列说法中正确的是（ ）
A. 因为足球静止，所以足球的分子动能为零
B. 因为足球在水平地面上，所以足球的分子势能为零
C. 如果足球运动起来，足球的内能要增加
D. 如果足球的温度升高，足球的内能要增加
分子动能是物体中大量分子做无规则运动而具有的能。一切物体都具有分子动能，分子动能的大小与物体的速度无关，A错.
分子势能是由于物体的大量分子间存在相互作用的引力和斥力而具有的能，一切物体都具有分子势能，与物体的高度无关，B错.
物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能，物体内能的大小与物体的速度无关，C错。
同一物体在同一状态下，温度升高，内能增加，D正确。
D
当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。
在寒冷的冬天，为什么人们喜欢抱热水袋？你从热水袋中得到了什么？
想一想
这是因为发生了热传递，热水把内能传递给人，人们获得了内能.
1. 热传递
一、热传递——改变内能的一种方式
热传递
热传导
热对流
热辐射
2. 热传递的三种方式
想一想
在取暖器旁的物体温度升高，内能增大，内能从取暖器转移到人体。
人抱热水袋，热水把内能传递给人，人们获得了内能，而热水减少了内能。
下图所示的过程中，物体的内能是如何转移的？
3. 热传递可以改变物体的内能
4. 热量
物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，用符号Q表示，单位是焦（J）。
发生热传递时，低温物体内能增加，也叫做吸收热量，高温物体内能减少，也叫做放出热量。
物体吸收或放出的热量在数值上等于它内能的变化量。
吸收热量
放出热量
对手呵气
烧水
棉被被晒得暖呼呼的
5. 生活中通过热传递改变内能的实例：
温度表示物体的冷热程度。是一个状态量，一个物体在某一时刻，对应一定的温度。
描述温度时，应该说“物体的温度高或低、是多少、降低了多少或升高了多少“等。
例如：夏天天气真热，这个“热”字表示_________。
温度
1. 温度
二、温度、热量、内能的区别
内能表示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。
内能是一个状态量，所有物体都有一定的内能。
描述物体的内能只能说“物体具有内能、改变了多少内能、传递了内能等”。
例如：“摩擦生热”，表示克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，所以这个“热”字表示 。
内能
2. 内能
热量表示物体在热传递过程中转移的能量。
热量是一个过程量，只有发生能量变化时，才能用热量来量度内能的变化量（物体吸收或放出的能量的多少）。
不发生热传递，讲热量就没有意义。
描述热量时，只能说物体“吸收、放出”热量，不能讲“物体具有热量”。
例如：物体吸热升温，这个“热”字表示 。
热量
3. 热量
物理量 定义
温度 温度表示物体的_________，是个状态量，一个物体在某一时刻，对应一定的温度。
内能 物体内所有分子______和分子_____的总和叫物体的内能。
热量 在热传递过程中转移的____。
总结：温度、内能与热量的区别
冷热程度
动能
势能
能量
语言描述 单位
描述温度时，应该说“物体的温度高或低、是多少、降低或升高了“等。
物体“具有内能、内能改变了多少、转移了内能”等。
物体“吸收或放出”热量。
℃
J
J
晶体溶液凝固时，放出热量，内能减少，温度不变。
晶体熔化时，吸收热量，内能增加，温度不变。
①物体温度变化时，内能一定变化
②物体内能变化时，温度不一定变化
物体温度降低，内能一定减少;
物体温度升高，内能一定增加
4. 内能与温度
5. 内能与热量
物体吸收热量，内能增加；
物体放出热量，内能减少。
6. 温度与热量
非晶体熔化（凝固）时，吸收（放出）热量，温度改变。
晶体熔化（凝固）时，吸收（放出）热量，温度不变。
1. 热传递时，内能从温度高的物体向温度低的物体传递
2. 热传递时，内能从内能多的物体向内能少的物体传递
3. 热传递时，温度从温度高的物体向温度低的物体传递
4. 当两个物体的内能相同时，它们之间就不能发生热传递了
5. 当两个物体的温度相同时，它们之间就不发生热传递了
【例题2】请判断下列各说法是否正确？
（√）
（×）
（×）
（×）
（√）
【例题3】请将下列“热”字的含义填入空内：
①今天天气很热的“热”指的是__________．
②物体吸热升温的“热”指的是__________．
③摩擦生热的“热”指的是__________．
④热传递的“热”指的是____________．
温度
热量
内能
热量
热量是在热传递过程中才出现的物理量，它是个过程量．对于一个物体，只能说“______热量”或“______热量”，但不能说“具有热量”或者“含有热量”．物体吸收热量，内能会______；物体放出热量，内能会_____．
一个物体吸收了103J的热量，则内能增加______J。
减少
吸收
放出
增加
103
【例题4】完成下列填空：
3
课堂总结
①定义：物体内所有分子动能和分子势能的总和
叫作物体的内能。单位是焦（J）。
内 能
热传递
内 能 热传递
①热传递：当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时，能量从高温处转移到低温处，直至温度相同。
②影响内能大小的因素：物体温度、质量、状态。
③热传递：是改变内能的一种方式。
②热量：物体在热传递过程中转移的能量叫作热量，
用符号Q表示，单位是焦（J）。
4
WHAT WHY WOW
1. 关于内能，下列说法中正确的是（ ）
A. 0℃的物体没有内能
B. 物体具有内能，也可以同时具有机械能
C. 具有机械能的物体不一定具有内能
D. 物体内能大小与温度无关
物体具有内能，也可以同时具有机械能；物体在任何温度下都具有内能，一个物体的温度越高，内能越大。
所以B正确。
B
(c)的内能最大，其次是(b)，(a)的内能最小。
(a)与(b)相比，温度相同，但 (b)中水多，故(b)中水的内能要比(a)中水的内能大；(b)与(c)相比，水一样多，但 (c)的温度比(b)高，分子运动更剧烈，内能更大一些，因此(c)的内能最大。
2. 比较如图所示的三杯水的内能大小，并简要说明理由.
3. 有同学说，在热传递过程中，热量总是从内能大的物体向内能小的物体转移，直到两物体的内能相等为止。这种说法是否正确 为什么
不正确。
决定热量传递方向的是物体的温度，热量总是从高温物体传递到低温物体。物体的内能大并不一定温度高。
5
课堂练习
1. 下列说法中正确的是（ ）
A.物体运动速度越大，分子动能的总和越大
B.物体运动速度越大，物体的动能越大，分子动能的总和也越大
C.静止的物体没有动能，也没有内能
D.静止的物体没有动能，但是具有内能
物体内所有分子动能和分子势能的总和叫作物体的内能，内能与物体的温度、质量、状态有关，与物体的宏观运动无关；静止的物体也具有内能。
所以D正确。
D
2. 关于热量，下列说法中正确的是（ ）
A. 热水比冷水含有的热量多
B. 一大桶水比一小桶水含有的热量多
C. 一个物体的内能越大，它具有的热量越多
D. 热量是物体在热传递过程中内能的改变量
热量是物体在热传递过程中转移内能的多少，只有存在热传递的时候，才有热量这个量，不能说物体含有多少热量，也不能说物体具有热量，只能说物体放出了热量或物体吸收了热量。答案:D
D
3. 如图所示为甲、乙两种物质的熔化图像.下列说法正确的是（ ）
A. 0~4min 甲比乙吸热多
B. 4~8 min 甲不吸热
C. 0~10 min 甲和乙内能不断增加
D. 0~10 min 甲和乙温度不断升高
实验中一般用相同的热源加热，0~4min甲、乙吸热相同，A错；由图像可知，甲是晶体，4~8min甲吸热熔化，温度保持不变，B错；0~10min 甲和乙都吸热，内能都不断增加，C对；0~10min乙温度不断升高，而甲在4~8min温度保持不变，D错.
所以选C。
C
4. 分别在冷水和热水中同时滴人一滴墨水，5s后的现象如图所示，该现象可以说明（ ）
A.只有热水的分子在做热运动
B.热水有内能，冷水没有内能
C.温度越高，分子运动越剧烈
D. 扩散只能在液体中发生，不能在气体、固体中发生
由图可知，墨水在冷、热水中都发生了扩散现象，表明冷、热水的分子都在做热运动，A错；任何物体都具有内能，B错；由图可知，热水中的墨水扩散快，这表明温度越高，分子运动越剧烈，C正确；
因为扩散的原因是热运动，一切物体中的分子都在做热运动，所以扩散可以在任何状态的物体中发生，D错。选正确。
C
5. 如图所示，甲杯中的水量较少，乙、丙、丁杯中的水量相同. 比较各杯中水内能的大小.
①____杯中水的内能最大.因为________________；
②________两杯中水的内能不好比较.
因为____________。
① 丁中的水量比甲多，与乙、丙相同，且温度最高 ；
② 甲、乙 甲中的水量比乙少，但温度比乙高。
丁
丁中的水量比甲多，与乙、丙相同，且温度最高；
甲、乙
甲中的水量比乙少，
但温度比乙高。
6. 如图甲所示为用水来冷却热牛奶的示意图。如图乙所示为记录热牛奶、水的温度t温随时间t变化的图像。图中表示热牛奶的温度t温随时间t变化的曲线应是____(I/Ⅱ).图中A点的物理意义是___________。
在用水冷却热牛奶的过程中，水吸热，热牛奶放热，热牛奶的温度随时间的推移而降低，故图乙中表示热牛奶的温度t温随时间t变化的曲线应是I.
图乙中A点的物理意义是水和热牛奶达到热平衡时的共同温度。
I
水和热牛奶达到热平衡时的共同温度

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