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九年级物理全一册人教版（2024新版）
第十三章 内 能
第3节 内 能
新知探究
问 题
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？
我们举高一个物体，即对物体做功，会改变该物体的机械能。这是机械运动中与能量有关的现象。在热现象中，保持一个物体不动，对其加热或者做功（例如摩擦该物体），这个物体的能量会不会发生改变呢？如果有能量的改变，这种能量以什么形式存在呢？
温故而知新——什么是机械能
机械能
因为受到重力和弹力而具有
势能
宏观物体由于运动而具有
动能
新知探究
内 能
一
我们知道,运动的物体具有动能,举高或发生弹性形变的物体具有势能.
新知探究
内 能
一
1.分子的机械能
运动的分子也同样具有动能(图13.3-1).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。
由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能。这种势能叫作分子势能（图13.3-2）甲弹簧形变时具有势能乙互相排斥或吸引的分子具有势能
(图13.3-2)势能
(图13.3-1)动能
势能
分子间具有相互的
作用力
构成物质的分子在不停地做
动能
运动
物质是由许多 构成
分子
（动能
势能）
+
内能
所有分子
=物体的
1.分子的机械能
新知探究
内 能
一
和叫内能
①.定义:物体的 分子,其热运动的 与
的 ，叫做物体的内能。
所有
动能
分子势能
总和
2.物体的内能
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.各种形式内能的单位是
焦耳(J)
③机械能与内能的区别.
新知探究
内 能
一
飞在空中的足球,由于离开地面而具有重力势能,由于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,同时还具有内能.
2．物体的内能
　　因为所有物体的分子都在不停地做无规则运动，所以 。
新知探究
内 能
一
一切物体都具有内能
炙热的铁水具有内能;冰冷的冰块，温度虽然低,但是其中的水分子仍然在做热运动,所以也具有内能.
2．物体的内能
1.一个物体温度降低时内能 ，温度升高时内能 。
3.内能的影响因素:
温度(速度—动能)
体积(分子间距离—势能)
质量(分子数量—总量)
种类(分子质量—动能)
状态……
思考：一个物体内能减少温度一定降低，内能增加温度一定升高？
减少
增大
新知探究
内 能
一
发生热传递时,高温物体内能 ,低温物体内能 .
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.物体吸收或放出的热量越多,它的内能改变越大.
新知探究
内能的改变
二
减少
热传递:能量从高温物体转移到低温物体的过程.
条 件:存在温度差
本 质:能量的转移
增加
在热传递过程中，传递的能量的多少叫做热量(Q)热量的单位是焦耳(J)。
(1）.热传递可以改变物体的内能.
改变物体内能方法: 和
(2)做功
(1)热传递
冬天用热水袋取暖,人体逐渐感觉暖和,热水袋慢慢凉下来.人轻度发热时用冷毛巾给头部降温,过一段时间后,毛巾温度升高,头部温度降低.这些都是热传递改变物体内能的例子。
新知探究
内能的改变
二
除了热传递,还有什么途径可以改变物体的内能 结合图13.3-4思考、讨论。
图13.3-4所示的情形说明摩擦可以产生热,这部分内能是从哪里来的呢？
摩擦时物体克服摩擦力做了功,这部分内能是物体克服摩擦力做功转化而来的.
新知探究
内能的改变
二
（2）.做功可以改变内能
甲 为什么冬天人们经常搓手
乙 下滑时有什么感觉
图13.3-4摩擦可以产生热
做功改变内能的本质：机械能与内能的相互转化。
新知探究
内能的改变
二
1.对物体做功: 。
2.物体对外做功: 。
新知探究
内能的改变
二
两个实验中,通过什么途径改变了玻璃容器内空气的内能
2.做功可以改变内能
内能增加，温度升高
内能减少，温度降低
结论:
1.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,观察发生的现象.
2.如图所示,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.
甲空气被压缩时内能增加
乙空气推动瓶塞时内能减少
热传递
做功
使铁丝温度升高
1.用火烧
2.太阳晒
4.用手焐
3.用手搓
5.在地上摩擦
6.用锤敲
7.反复弯折
你怎样让一段50 cm的铁丝温度升高呢？
新知探究
内能的改变
二
做功和热传递在 .

改变物体内能上是等效的
.张老师在火车站乘电梯时随自动扶梯匀速上行,他所携带的背包的重力势能增大,背包的内能是否也增大 为什么 他在高速列车中将书放在小桌板上,列车启动后的一段时间内车速越来越大,书的动能增大,它的内能是否也增大 为什么
练习与应用
答:背包的内能没有增大。因为内能的大小与温度、质量和状态等因素有关,而与物体的机械运动状态无关。后一问同理。
(1)小孩在滑梯上匀速滑下的过程中,臀部与滑梯摩擦后温度升高.
.在以下过程中,小孩、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是在减小 机械能是在增大还是在减小
练习与应用
答:内能增大,机械能增大.
答:内能增大,机械能减小.
(2)火箭在从地面向上发射的过程中,火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高.
(3)子弹击中一块木板,子弹温度升高.
答:内能增大,机械能减小.
.请说明"烤火取暖"和"钻木取火"分别通过什么方式改变物体的内能.
练习与应用
.把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦,然后用指尖感觉钉帽温度的变化,并解释发生这种变化的原因.(操作时要注意安全!)
答:烤火取暖是通过热传递方式改变内能，和"钻木取火是做功的方式改变内能.
答:钉帽温度升高,克服摩擦做功使物体内能增加,温度升高.
2.在做图13.2-5所示的实验时,测得两个铅柱的接触面1.5cm2,当下方悬.20 kg 的重物时,铅柱仍然未被拉开.请根据实验数据说明,大气压的作用不是柱能悬吊重物的主要原因.
答:大气压对铅柱产生的压力:
F=pS,
F=1.0×105Pα×1.5×10-4m =15N。
物重,G=20kg×10N/kg=200N。
因为：F所以：即大气压的作用不是柱能悬吊重物的主要原因。
复习与提高
.我国古籍《天工开物》中描绘的造纸时“透火焙干”的情景.将一张张湿纸膜贴在砖墙上,在巷中生火,砖的温度升高,湿纸膜上的水分逐渐蒸发,干透后揭下来就是成品纸了.在你看来,“透火焙干”涉及哪些物理知识
复习与提高
答:湿纸膜能贴在砖墙上说明分子间存在引力；砖的温度升高是通过热传递的方式改变内能；水分逐渐蒸发说明温度越高分子热运动越剧烈；水由液态变成气态，发生了汽化。故涉及的物理知识有：分子间的作用力、热传递改变物体的内能、分子热运动、汽化等。
下 课
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