资源简介

(共45张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：13.3 内能
幻灯片 2：学习目标
理解内能的概念，知道内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和。
掌握影响物体内能大小的因素，能分析内能的变化。
知道改变物体内能的两种方式：做功和热传递，并能区分它们。
了解热量的概念，明确热量与内能的区别和联系。
能用内能知识解释生活中的常见现象，培养运用物理知识解决实际问题的能力。
幻灯片 3：引入 —— 回顾与思考
知识回顾：上节课学习了分子动理论，知道分子在永不停息地做无规则运动（分子动能），分子之间存在相互作用力（分子势能）。
情景展示：冬天搓手会感到暖和，用热水袋取暖也会感到暖和，这两种方式都能使手的内能发生变化。
问题提出：什么是物体的内能？物体的内能与哪些因素有关？为什么搓手和用热水袋取暖都能使手变暖和？它们改变内能的方式一样吗？
幻灯片 4：内能的概念
定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。
理解要点：
内能是物体本身具有的一种能量，任何物体在任何情况下都具有内能（一切物体都有内能）。
内能的单位是焦耳（J），与机械能的单位相同。
内能是针对物体而言的，不能说 “分子的内能”，而是 “物体的内能”。
与机械能的区别：
机械能：与物体的机械运动（宏观运动）有关，包括动能和势能（重力势能、弹性势能），可以为零（如静止在水平地面的物体机械能为零）。
内能：与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用（微观运动）有关，永远不为零。
幻灯片 5：影响内能大小的因素
温度：温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，物体的内能越大。同一物体，温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。
质量：质量越大，物体内分子的数量越多，分子的总动能和总势能越大，物体的内能越大。同种物质，在温度相同时，质量大的物体内能大。
状态：同种物质在不同状态下，分子间距离和分子间作用力不同，分子势能不同，内能也不同。例如：质量相同的 0℃的冰和 0℃的水，水的内能更大（冰熔化成水需要吸收热量，内能增加）。
物质种类：不同物质的分子结构不同，分子间作用力不同，在质量、温度、状态相同时，内能也可能不同。
幻灯片 6：内能的变化 —— 温度对内能的影响
实验探究：分别对冷水和热水滴入墨水，观察扩散快慢。热水中墨水扩散更快，说明温度越高，分子运动越剧烈，内能越大。
实例分析：
一杯水温度从 20℃升高到 80℃，分子运动加剧，内能增加。
一块冰块从 - 10℃升高到 0℃，虽然状态未变，但温度升高，内能增加。
结论：对于同一物体，在状态不变时，内能的变化主要取决于温度的变化，温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。
幻灯片 7：改变物体内能的方式 —— 热传递
热传递现象：温度不同的物体互相接触时，低温物体温度升高，高温物体温度降低，直到两者温度相同的过程。
热传递的条件：物体之间或物体的不同部分之间存在温度差。
热传递的方向：热量从高温物体向低温物体传递（或从物体的高温部分向低温部分传递）。
热传递改变内能的实质：内能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分。
实例：
用热水袋取暖：热水袋的内能转移到手上，手的内能增加，温度升高。
一杯热水放在空气中变凉：热水的内能转移到空气中，热水的内能减少，温度降低。
幻灯片 8：热量的概念
定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量，用符号 “Q” 表示。
单位：热量的单位是焦耳（J）。
理解要点：
热量是一个过程量，只能说 “吸收” 或 “放出” 热量，不能说 “具有” 或 “含有” 热量。
热传递过程中，高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。
物体吸收或放出热量的多少与温度变化量、质量、比热容等因素有关（\( Q=cm\Delta t \)）。
幻灯片 9：改变物体内能的方式 —— 做功
实验探究 1：压缩空气引火仪实验。用力将活塞迅速下压，观察到棉花燃烧。
解释：活塞对空气做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉花的燃点，棉花燃烧。
实验探究 2：气体膨胀做功实验。在玻璃瓶中装入少量水，加热至沸腾，塞紧瓶塞，水蒸气会把瓶塞冲出，观察到瓶内出现白雾。
解释：水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减少，温度降低，液化成小水滴（白雾）。
做功改变内能的实质：其他形式的能与内能之间的相互转化。对物体做功，物体的内能增加（其他能转化为内能）；物体对外做功，物体的内能减少（内能转化为其他能）。
实例：
搓手取暖：克服摩擦力做功，机械能转化为内能，手的内能增加。
钻木取火：克服摩擦力做功，机械能转化为内能，木头的内能增加，温度升高。
幻灯片 10：两种改变内能方式的对比
相同点：做功和热传递都能改变物体的内能，在改变内能的效果上是等效的（都能使物体的内能增加或减少）。
不同点：
改变方式
实质
能量变化
实例
热传递
内能的转移
内能从一个物体转移到另一个物体
晒太阳、用热水袋取暖
做功
能量的转化
其他形式的能（如机械能）与内能相互转化
搓手取暖、压缩气体做功
判断方法：看内能的变化是通过能量转移还是能量转化实现的。如果是不同物体间或同一物体不同部分间的能量转移，是热传递；如果是其他形式的能与内能的转化，是做功。
幻灯片 11：内能的利用
利用内能加热：通过热传递将内能转移到被加热的物体上，如用炉火取暖、用热水器加热水、烹饪食物等。
利用内能做功：通过做功将内能转化为机械能，如蒸汽机、内燃机（汽车发动机）、汽轮机等，都是利用燃料燃烧产生的内能做功。
实例分析：汽车发动机工作时，燃料燃烧产生的内能一部分通过热传递散失，一部分通过做功转化为机械能，驱动汽车前进。
幻灯片 12：课堂小结
内能概念：物体内部所有分子动能和分子势能的总和，任何物体都有内能，单位是焦耳。
影响因素：温度、质量、状态、物质种类，其中温度和质量是主要因素。
改变方式：
热传递：内能的转移，条件是存在温度差，实质是能量转移。
做功：能量的转化，对物体做功内能增加，物体对外做功内能减少。
热量：热传递过程中传递的能量，是过程量，单位是焦耳。
幻灯片 13：课堂练习
关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）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，内能越大 D. 物体的内能与温度无关
冬天，用热水袋取暖是通过______的方式改变手的内能；搓手取暖是通过______的方式改变手的内能。这两种方式在改变物体内能上是______的。
质量为 5kg 的水，温度从 20℃升高到 70℃，水的内能______（选填 “增加” 或 “减少”），增加的内能是通过______（选填 “做功” 或 “热传递”）的方式实现的，水吸收的热量是______J（水的比热容为 4.2×10 J/(kg ℃)）。
幻灯片 14：课后作业
完成课本上关于内能的练习题。
生活中还有哪些改变物体内能的实例？请分别举出通过热传递和做功改变内能的例子，并解释其原理。
设计一个小实验，证明做功可以改变物体的内能（写出实验器材、步骤和现象）。
2024人教版物理九年级全册
13.3内能
第十三章 内能
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
1．知道内能的初步概念及内能跟温度的关系。
2．知道做功和热传递都可以改变物体的内能，能列举生产和生活中应用内能的实例。 (重点)
3．温度、内能和热量的区别与联系。(难点)
观看视频，注意看视频中的瓶塞，发生了什么现象？你们见过这种现象吗？
现象：瓶塞弹起来了
弹起来的瓶塞具有机械能
是谁让瓶塞弹起来的？
瓶内水蒸气推动瓶塞做了功
表明：瓶内的水蒸气具有能量
这种能量是什么能量呢？
一、内能
1. 分子具有动能与势能
（1）分子动能
结论：运动的分子也具有动能，叫作分子动能。
分子在做热运动，所以也具有动能
运动的篮球
具有动能
一、内能
（2）分子势能
①被压缩的弹簧各部分互相排斥，被拉伸的弹簧各部分互相吸引；所以具有弹性势能。
压缩的弹簧
拉伸的弹簧
②分子间既相互吸引又相互排斥，所以分子间具有势能，叫作分子势能。
结论：分子间也具有势能，叫作分子势能。
2. 内能
（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。
（2）内能的单位是焦（J）。
（3）飞在空中的足球，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。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。
一、内能
（4）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。
北极的冰山
炽热的铁水有内能
一、内能
3. 影响内能大小的因素
（1）内能大小与温度的关系
对一杯水加热时，水的温度越高，水内部分子运动越剧烈，内能越大。反之，温度越低， 内能越小.
水的内能增大
分子动能变大
分子无规则
运动剧烈
温度升高
一、内能
（2）内能大小与质量的关系
想一想：温度相同、质量不同的水，内能相同吗？为什么？
温度相同、质量不同的水，质量越大，水分子数目越多，所以分子动能和势能的总和也会越大，即水的内能也越大。
所以在温度相同、状态相同时，物质的质量越大，内能越大。
一、内能
200g、20℃的水的内能要大于100g、20℃水的内能.
（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
因为0℃的冰熔化成0℃的水时，要吸收热量，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。
可见物体的内能跟物体的状态（体积）有关.
总结：物体的内能跟物体的温度、质量、状态等都有关.
一、内能
4. 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
永远存在
运动或在高处或
发生弹性形变
一、内能
知识点
2
物体内能的改变
思考
如何改变物体的内能呢（即增加或减少物体的内能）？
冬天双手感觉很冷，如何让双手暖和起来？
1.热传递和内能的改变
高温物体
热水袋
低温物体
双手
温度降低
温度升高
内能减少
内能增加
能量转移
热传递可以改变物体的内能
双手可以一直向热水袋获取能量吗？
对热传递的理解
定义 描述能量从高温物体自发地向低温物体转移的过程
条件 不同物体或同一物体的不同部分之间存在_________
方向 从_______物体传向_______物体
过程 低温物体→______热量→内能______→温度______
高温物体→______热量→内能______→温度______
结果 末温_______
实质 ____________，能量的形式并未发生改变
（传递的是内能，不是温度）
温度差
高温
低温
吸收
增加
升高
放出
减小
降低
相同
内能的转移
思考
一滴热水掉入一桶冷水中，发生热传递的方向是怎样的？
热水
冷水
温度高
温度低
温度降低，内能减少
温度升高，内能增加
能量
发生热传递时，能量一定是从高温物体传向低温物体，而不一定是从具有内能多的物体传向具有内能少的物体。
2.做功和内能的改变
为什么搓手可以取暖？
双手摩擦，克服摩擦力做功
将机械能转化为内能
双手内能增加，温度升高
做功可以改变物体的内能
还有没有其他的做功方式？
对物体做功
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。
迅速下压活塞
_____对筒内_____做功
_______转化为_____
筒内气体内能_____
筒内气体温度_____，达到硝化棉的_____
硝化棉燃烧
活塞
气体
机械能
内能
增加
升高
燃点
分析：
外界压缩气体做功，外界对气体做功，气体内能增加
物体对外做功
在烧瓶内盛少量水，并盖紧瓶塞。向瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察瓶内的变化。
向瓶内打气
_________推动_____做功
_____转化为_______
瓶内气体内能_____
瓶内气体温度_____，水蒸气_____为小水滴
瓶塞弹开，瓶内出现“白气”
瓶内气体
活塞
机械能
内能
减少
降低
液化
分析：
气体膨胀对外界做功，内能减少
做功可以改变物体的内能：
内能和机械能之间相互转化
探究归纳
①外界对物体做功
机械能转化为内能
物体的内能增加
②物体对外界做功
内能转化为机械能
物体的内能减少
思考
做功改变内能的实质是什么？
热传递 做功
区别 实质
实例
条件
规律
联系 能量的转移
能量的转化
冬天对着手哈气取暖
冬天用力搓手取暖
存在温度差
能量从高温物体传递到低温物体，直到温度相等为止。物体放出热量，内能减少；物体吸收热量，内能增加。
外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少。
热传递和做功都能改变物体的内能，它们在改变物体的内能上是等效的。
3.做功和热传递的比较
例2 下列实例中，通过做功改变物体内能的是（ ）
A.物体放在取暖器旁温度升高
B.反复弯折铁丝，弯折处温度升高
C.食品放入电冰箱后温度降低
D.医生用冰袋给发热的病人降温
B
知识点
3
温度、热量和内能的辨析
温度 热量 内能
区别 定义
量的性质
表述
单位
宏观上：表示物体的冷热程度
微观上：反应物体中大量分子无规则运动的剧烈程度
在热传递的过程中，传递能量的多少
构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的总和
状态量
过程量
状态量
“降低”“升高” “降低到”“升高到”等
“放出” “吸收”
“具有” “ 改变”
“增加”“减少”
摄氏度（℃）
焦耳（J）
焦耳（J）
不能用“含有”或“具有”表述
归纳 总结 两个 一定
四个 不一定
①一个物体的内能增加（或减少）时，其温度不一定升高（或降低），如：晶体的熔化（或凝固）过程；
②一个物体的内能增加（或减少）时，其不一定吸收（或放出）热量，如：对物体做功（或物体对外做功）；
③一个物体吸收（或放出）热量时，其温度不一定升高（或降低），如：晶体的熔化（或凝固）过程；
④一个物体的温度升高（或降低）时，不一定是吸收（或放出）热量，如：摩擦生热（或物体对外界做功）。
②物体的温度升高（或降低）时，其内能一定增加（或减少）
①物体吸热（或放热）时，其内能一定增加（或减少）
知识点1 内能
1.分子因热运动而具有的能量叫__________，由于分子之间的相互作用
而具有的势能叫__________。构成物体的所有分子，以上两种能量的总
和叫作物体的______，它的单位是______。温度为 的物体____
（填“有”或“没有”）内能。
分子动能
分子势能
内能
焦耳
有
2.［2024广东潮州期末］如图所示，四杯水中内能最大的是( )
D
A. B. C. D.
3.关于内能，下列说法中正确的是( )
C
A.具有机械能的物体不一定具有内能
B.内能越大的物体含有的热量越多
C.物体具有内能，也可以同时具有机械能
D.温度相同的物体，其内能大小也相等
知识点2 热传递和内能的改变
4.爆炒肉片时，是通过________的方式增大了肉片的内能。放在热汤中
的金属勺子很快变得烫手，金属勺子的内能______（填“减少”“不变”或
“增加”），这是通过________的方式改变了它的内能。
热传递
增加
热传递
5. 中医药是中华文化的瑰宝。如图所示是煎好的袋装
中药液，服用前，需用热水烫一下。这是通过________的方式改变中药
液的内能，此过程中中药液的内能______（填“增加”“减少”或者“不
变”）。
热传递
增加
6.［2024河北保定期末］在家煮饺子时，有关煮饺子过程中的物理知识，
下列说法正确的是( )
B
A.刚从冰箱冷冻室取出的速冻饺子没有内能
B.饺子内能增大是通过热传递方式来实现的
C.饺子在煮的过程中体积变大是因为分子间存在斥力
D.饺子煮熟关火后水不再沸腾是因为水分子停止运动
知识点3 做功和内能的改变
7. 2024年11月4日神舟十八号载人飞船顺利返回。当飞船从太
空返回经过大气层时，飞船的速度越来越快，同时与大气产生剧烈摩擦，
外表温度会______（填“升高”“不变”或“降低”），这是通过______的方
式改变了飞船外壳的内能。
升高
做功
8.冬天，我们感到手冷时，有时会搓手，有时会用暖水袋捂手，前者是
通过______的方式取暖，后者是通过________的方式取暖，两种方式在
改变物体的内能上是______的。
做功
热传递
等效
9. 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱
脂棉，把活塞迅速压下去，此实验得到的结论是：对__________
（填“脱脂棉”或“筒内气体”）做功，它的内能会增加。脱脂棉获
得的内能是通过________（填“做功”或“热传递”）获得的。
筒内气体
热传递
知识体系构建
10.请补全下方知识结构图。
（1）______；
（2）______；
（3）__________。
转移
做功
弹性势能
11.下列实例中，改变物体内能的方式与其他不同的是( )
B
A.用炉火加热壶中的水，使水的温度升高
B.反复弯折铁丝，使其温度升高
C.将冰块放入饮料中，使饮料的温度降低
D.入冬时用暖气供热，使房间内温度升高
12.［2024江苏太仓期末］如图，小明将测温探头置于注射器内并密封，
向左推动活塞并观察温度计示数变化。关于此过程说法正确的是( )
D
A.温度计示数变小
B.通过热传递改变气体内能
C.保持活塞不动，取下橡皮帽，温度计
示数不变
D.撤去外力，活塞快速向右运动，温度
计示数减小
13.［2024青岛市北区期末］关于物体内能、热量和温度，下列说法中
正确的是( )
D
A.物体内能增加，一定吸收了热量
B.物体吸收热量，温度一定升高
C.物体放出热量，内能减小，温度一定降低
D.热量不可能自发地从温度低的物体向温度高的物体传递
14.如图所示是某物质由液态变为固态过程中温度随时间变化的图像，
下列说法正确的是( )
D
A.时刻物体内能为零 B.、 时刻物体内能相等
C.时刻物体分子动能比时刻大 D.时刻物体分子动能比 时刻大
15.［2024江苏宿迁期末］小伟应用劳动课上学习的烹饪技能为家人制
作美味的刀削面，如图所示。下列说法正确的是( )
B
A.滚烫的刀削面含有的热量多
B.随着刀削面的温度降低，其内能减少
C.汤汁在沸腾前温度不断升高，是通过做功的方式
增加内能
D.刚出锅的刀削面“热”得烫嘴，“热”表示的是内能
16.［2024湖北荆州期中］生活中我们常常提到“热”字，但从物理学角
度看，其含义各不相同。例如“①天气炎热，②摩擦生热，③铁锅传热”
中，表示热量的是____，表示温度的是____，表示内能的是____。
（均填序号）
③
①
②
17.如图所示是“探究改变物体内能”的实验。
（第17题）
（1）玻璃瓶内盛少量水，往瓶内打气，在瓶塞未跳起
前，瓶内气体的内能______（填“增大”“减小”或“不
变”）。
增大
（2）继续打气，当瓶塞跳起时，这是通过______
（填“热传递”或“做功”）的方式改变气体的内能；观察
做功
液化
到瓶口有“白雾”出现，是瓶内水蒸气发生______（填物态变化名称）的
缘故。
18. 如图所示，用气缸、固定隔板和活塞密闭甲、乙两
部分气体，气缸和活塞均不导热，隔板导热良好。迅速将活塞向左推至
图中虚线位置并固定，静置一段时间。下列说法不正确的是( )
D
（第18题）
A.甲内能改变的方式只有热传递
B.乙内能改变的方式既有做功又有热传递
C.与推动活塞前相比，甲、乙内能均变大
D.与推动活塞前相比，甲内能不变，乙内能变大
课堂小结
分子热运动
引出
分子动能
分子间有作用力
分子势能
引出
定义
构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和
改变方式
热传递
做功
影响因素
温度、质量、物质种类、体积、状态等
内能
建立概念
谢谢观看！

展开更多......

收起↑