初中物理人教版九年级全册第十三章 内能第2节 内能图文ppt课件
展开分子在不停地做无规则运动
通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,这是物理学中常用的方法.
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?
1.通过与生活现象的类比来建立内能的概念,能简单的描述温度和内能的关系。2.通过实验探究,理解改变物体内能的两种方式。3.通过阅读材料,知道热量的概念及单位。4.能举例说明一些通过做功改变物体的内能的实例。
【重点】了解内能的概念,知道温度与内能的关系。【难点】能辨析改变内能的方法并能解释相关现象。
阅读第7—8页“内能”内容,完成下面问题: 1.运动的物体具有 能;而构成物质的每一个分子都在不停地做无规则运动,所以运动的分子也具有 能。 2.弹簧受到拉伸或压缩时发生形变,从而使弹簧具有 能;而构成物质的分子之间也存在引力或斥力,因此分子间还存在 能。 3.物体内部所有分子热运动的 能与分子 能的总和,叫做物体的内能。 4.一切物体,无论温度高低都具有 能,它的单位是 ,用字母 表示。
★分子做无规则运动而具有的能叫做分子动能。
我在不停的运动,也有动能哦!
弹簧形变时,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.
定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能的总和。
内能=分子动能+分子势能
单位:焦耳(J),各种形式的能量的单位均为焦耳。
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。
炽热的铁水有内能,那冰冷的冰山有没有内能?
一切物体在任何情况下都具有内能。
组成这个物体的所有分子的动能总和增加
同一物体的温度越高,内能越大;温度越低,内能越小。
当物体温度不变时,内能也可以产生变化。如物态变化(晶体的熔化和凝固,及液体的沸腾过程中):分子结构发生了改变,分子间的作用力也就发生了改变,导致分子势能发生变化,因此内能发生变化。
组成这个物体的所有分子的动能势能总和增加
同一温度同一物体质量越大,内能越大;质量越小,内能越小。
影响物体内能大小的相关因素
物体内能的大小跟物体的温度、质量、物质种类、体积、状态等有关。
1. 内能是指物体的内能,是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,是一个宏观量,单纯考虑一个分子的内能没有意义。2. 一切物体在任何状态下都具有内能。
物体动能和势能的总和
质量、速度、高度、弹性形变量
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
不能为零,自然界中的一切物体都有内能
1.物体的内能是指 ( )A.物体中个别分子运动所具有的能B.物体做机械运动所具有的能C.物体内所有分子的动能和分子势能的总和D.物体内分子定向移动所具有的能
1.C 【解题思路】 内能是针对物体内部所有分子而言的,对于个别分子谈不上内能,A错误;物体的内能是构成物体的所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和,而不是定向移动所具有的能,更不是物体做机械运动所具有的能,故B、D错误,C正确.
2.关于物体的内能,下列说法正确的是 ( )A.物体运动越快,物体的内能越大B.物体被举得越高,物体的内能越大C.温度为-40 ℃的冰块没有内能D.一切物体都具有内能
2.D 【解题思路】 内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和;物体运动越快,动能越大,与内能无关,故A错误.物体被举得越高,重力势能越大,不会影响分子动能和分子势能,故B错误.-40 ℃时物体也是由分子构成的,分子间也有作用力,同时分子也在不停地做无规则的运动,所以分子有动能和势能,-40 ℃时物体有内能,故C错误.一切物体都由分子构成,分子间有作用力,分子在不停地做无规则的运动,所以一切物体都具有内能,故D正确.
在寒冷的冬天,有什么办法可以使我们手的温度升高呢?
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。
温度相同,即没有温度差
不同物体或同一物体存在温度差
热传递实质: 。
能量的转移,能量的形式并未发生改变
热量由高温物体转移到低温物体或由同一物体的高温部分转移到低温部分
在热传递过程中传递的内能的多少叫做热量,单位是焦耳,即焦( J )
①热量是能量转移多少的量度,是一个过程量,存在于热传递过程中,只有发生了热传递,有了能量的转移,才能讨论热量问题。②热量的表达方式:只能用“吸收热量”和“放出热量”两种方式表达。不能用“具有”或“含有”来表述,例如,不能说某物体含有多少热量,只能说吸收了多少热量或放出了多少热量。③吸收或放出热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。
同学们有过这些体验吗?这是通过什么方式改变了物体的内能?
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,为什么?
分析:向下压活塞,活塞对筒内的空气做功,空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的着火点,开始燃烧,产生火光。
说明:对物体做功,内能增加。
玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸汽,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化,说明了什么?
现象:向瓶内打气,最后瓶塞跳出,同时瓶内有“白雾”产生。
分析:向瓶内打气时,压缩了瓶中空气,内能增加,温度升高。瓶内的水吸热汽化,产生水蒸气;随着不断打气,瓶内气压越来越大,瓶塞跳出。瓶内气体对瓶塞做功,内能减少,温度降低,瓶内水蒸气液化成“白雾”。
说明:物体对外做功,内能减少
做功可以改变物体的内能:对物体做功,物体温度升高,内能增加;物体对外做功,物体温度降低,内能减少。
思考: 做功改变内能的实质是么?
内能和机械能之间相互转化
机械能转化为内能(物体的内能增加)
内能转化为机械能(物体的内能减少)
1.[2020江苏苏州中考]下列四张图中利用热传递来改变物体内能的是 ( )
1.B 【解题思路】 钻木取火、压缩空气升温和摩擦使笔杆变热都是通过做功的方式来改变物体内能的,煤炉烧水是通过热传递的方式改变水的内能的.
2.[2020湖北宜昌中考改编]下列实例中改变物体内能的途径与其他三项不同的是 ( )A.双手互搓手掌变热B.烤火时手掌变热C.用热水洗手时手掌变热D.抱热水袋手掌变热
2.A 【解题思路】 双手互搓,克服摩擦做功,机械能转化成内能,这是通过做功改变物体的内能的;烤火时手掌变热、用热水洗手时手掌变热及抱热水袋手掌变热均是通过热传递改变物体的内能的.故选A.
3.[2021河南省实验中学月考]如图,一只瓶子内装有一些铁屑.我们既可以通过振荡,也可以通过加热,使铁屑的温度升高,内能增大.从改变物体内能的方法来看,前者是通过 的方法,后者是通过 的方法来增大铁屑的内能的.如果你没有看到内能改变的过程,仅凭铁屑温度的改变,能否确定采用了什么方法改变了铁屑的内能? (填“能”或“不能”),这是因为 .
3.【参考答案】 做功 热传递 不能 做功与热传递两种方法对改变物体内能是等效的【解题思路】 通过振荡使铁屑的温度升高,这是通过做功改变物体的内能的;通过加热使铁屑的温度升高,这是通过热传递改变物体的内能的.这两种方法对改变物体的内能是等效的,故不能仅凭铁屑的温度变化判断是采用什么方法改变铁屑的内能的.
1.热量是过程量;温度、内能是状态量
联系:热传递可以改变物体的内能,使内能增加或减少,但 温度不一定改变。
温度只能说“是、降低、升高”
热量只能说“吸收、放出”
内能只能说“有、具有、改变”
1.物体内能增大,温度一定升高
2.物体温度升高,内能一定增大
温度不变吸收热量内能增加
也可以是外界对物体做功使物体内能增加
1、物体内能增大,一定吸收了热量
气体在吸热的同时对外做功,内能可能会减小
2、物体吸收了热量,内能一定增加
1、物体吸收了热量,温度一定升高2、物体温度升高,一定吸收了热量
晶体熔化:不断吸热,温度不变
也可以通过做功的形式来改变温度
1.两个物体接触并发生热传递,实质上是内能从 ( )A.能量多的物体传给能量少的物体B.温度高的物体传给温度低的物体C.质量大的物体传给质量小的物体D.热量大的物体传给热量小的物体
2.B 【解题思路】 热传递的条件是存在温度差,传递的是热量而不是温度,其传递方向由温度决定,即由高温物体传向低温物体,A、C错误,B正确.D的说法本身就是错误的,物体间不能比较热量的大小.
2.[2020吉林长春铁南片月考]下列关于热量的说法正确的是 ( )A.热水比冷水所含热量多 B.一大桶水比一小桶水所含热量多 C.一个物体内能越多,它具有的热量越多D.热量是热传递过程中传递能量的多少
2.D 【解题思路】 热量是一个过程量,不能说水含有多少热量,只能说吸收或放出多少热量,故A、B、C错误;热量总是从高温物体传递到低温物体,热量只存在于热传递过程中,故D正确.
3.[2021福建厦门一中月考]下列关于温度、热量和内能的说法正确的是 ( )A.物体吸收热量,温度一定升高B.60 ℃的水一定比30 ℃的水含有的热量多C.在热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体D.物体的内能增加,一定是从外界吸收了热量
3.C 【解题思路】 物体吸收热量,温度不一定升高,如晶体熔化时,吸热但温度不变,A错误;在热传递过程中传递的内能叫热量,热量是一个过程量,不能用含有来描述,B错误;物体的内能增加,可能是从外界吸热,也可能是外界对物体做功,D错误.
1.[2020山西中考]寒假,小明在漠北参加冬令营活动.随行老师提出,在漠北这样温度低于0 ℃的环境里,若不提供热源加热,用什么办法可以让冰熔化?结果小明用两块冰来回摩擦的方法使冰熔化了.下列选项中描述的现象的原理与小明的方法原理相同的是 ( )A.炙手可热B.扬汤止沸C.滴水成冰D.钻木取火
1.D 【解题思路】 小明用两块冰来回摩擦使冰熔化,这是通过做功的方式增加冰的内能的.炙手可热、扬汤止沸和滴水成冰都是通过热传递的方式改变物体内能的,A、B、C不符合题意;钻木取火是通过做功的方式改变物体内能的,D符合题意.
2.[2021江苏无锡期中]如图所示的礼花筒是利用筒内的高压空气膨胀,将彩带喷向空中,产生喜庆效果的.则高压空气膨胀过程中 ( )A.对外做功内能增加B.分子热运动加剧C.内能转化为机械能D.向外界传递热量
2.C 【解题思路】 礼花筒内的高压空气膨胀对外做功,其自身的内能减小、温度降低,分子热运动变慢,内能转化为机械能,而不是向外界传递热量.故选C.
3.[多选]冬季,有商家在街头卖糖炒栗子,栗子在翻炒一段时间后纷纷爆裂开来,露出诱人果肉,下列说法正确的是 ( )A.栗子果肉内水分对果壳做功,使果壳爆开,水分内能不变B.栗子果肉内水分对果壳做功,使果壳爆开,栗子内能减少C.栗子主要通过与铁锅发生热传递,使其内能改变D.栗子主要通过铁锅对其碰撞做功,使其内能改变
3.BC 【解题思路】 栗子内水分受热膨胀对果壳做功,使果壳爆开,内能转化为机械能,内能会减少,故A错误,B正确;炒栗子的过程中,栗子从铁锅中吸收热量,主要通过热传递增加内能,故C正确,D错误.
4.[2021辽宁大连旅顺口区期中]学完热学知识后,晓明提出以下观点,其中错误的是 ( )A.“水太热不能喝”,其中的“热”是指温度B.“水汽化时要吸热”,其中的“热”是指热量C.“开水和冷水之间发生了热传递”,其中的“热”是指热量D.“壶中的水被烧热了”,其中的“热”是指内能
4.D 【解题思路】 “水太热不能喝”,其中的“热”是指温度,故A中观点正确;“水汽化时要吸热”,其中的“热”是指热量,故B中观点正确;“开水和冷水之间发生了热传递”,其中的“热”是指热量,故C中观点正确;“壶中的水被烧热了”,其中的“热”是指温度,故D中观点错误.
5.如图是某物质物态变化前后温度随时间变化的图像,下列说法正确的是 ( )A.t4时刻该物质的内能为零B.t2时刻该物质的内能大于t3时刻C.t2时刻该物质的内能小于t3时刻D.t3时刻该物质的分子动能大于t2时刻
5.B 【解题思路】 t4时刻该物质的温度为零,但其分子仍不停地做无规则运动,具有内能,故A错误;t2时刻的温度与t3时刻的温度相同,即分子动能相同,但物质从液态变成固态时分子势能减少,因此t2时刻该物质的内能大于t3时刻的,故B正确,C、D错误.故选B.
6.关注生活物理[2021吉林长春外国语学校月考]夏季,在高速公路服务区内,经常见到一些重型汽车停在有水的坑里,这是因为汽车在高速行驶过程中,通过 的方式增加了轮胎的内能,使轮胎的温度 ;轮胎停在水中,通过 的方式减少内能,降低温度,以保证行车安全.
6.【参考答案】 做功 升高 热传递
7.[2020福建福州八中二检]如图所示,B是一个被销钉锁住的活塞,气缸A密封有压缩空气,C是一支温度计.若活塞与气缸壁之间没有摩擦,当把销钉K拔出后,将观察到活塞向右移动,温度计的示数 (填“变大”“变小”或“不变”),原因是 .
7.【参考答案】 变小 空气对外做功,内能减小,温度下降【解题思路】 气缸内的空气对活塞做功,内能减少,温度降低,所以温度计的示数变小.
8.[2021广东汕头潮阳区期中]如图所示是探究改变物体内能方式的实验.(1)烧瓶内盛少量水,给瓶内打气,在瓶塞未跳起前,瓶内气体的内能 (填“增大”“减小”或“不变”),这是通过 (填“热传递”或“做功”)的方式改变了瓶内气体的内能. (2)继续打气,当瓶塞跳起时,观察到瓶口有“白雾”出现.这是因为瓶内气体对外做功后,内能 (填“增大”“减小”或“不变”),温度 (填“升高”“降低”或“不变”),瓶内气体中所含的水蒸气放热 (填物态变化名称)形成了小水珠,这一过程中,瓶内气体的内能转化为瓶塞的 能,这是通过 (填“热传递”或“做功”)的方式改变了瓶内气体的内能.
8.【参考答案】 (1)增大 做功 (2)减小 降低 液化 机械 做功
9.阅读下面短文,回答下列问题.内能 内能是指物体内部所包含的总能量,包括分子的动能(即分子做无规则热运动的动能)、分子的势能(即分子间因相互作用而具有的能)、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等.在热学中,由于热运动中上述后三项能量不发生变化,所以内能一般指前两项.由于分子的动能跟温度有关,分子的势能跟分子间的距离有关,所以物体的内能跟温度、体积都有关系.(1)慢慢压缩针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?答: . (2)加热密闭针筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?答: . (3)金属块在受热膨胀时,金属块内能中哪些部分发生变化?答: .
9.【参考答案】 (1)分子的势能 (2)分子的动能 (3)分子的动能和分子的势能【解题思路】 (1)慢慢压缩针筒里的气体,气体的体积变小,分子间的距离变小,故分子的势能要发生变化.(2)加热密闭针筒里的气体,气体的温度升高,分子的动能发生变化.(3)金属块在受热膨胀时,温度和体积都发生了变化,故分子的动能和分子的势能都要发生变化.
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