初中物理人教版九年级全册第2节 内能课文课件ppt

这是一份初中物理人教版九年级全册第2节 内能课文课件ppt，共50页。PPT课件主要包含了学习目标，设疑导入，知识回顾，机械能，探究新知，运动的桌球具有动能，运动的分子也具有动能，分子动能，弹簧形变时具有势能，分子势能等内容，欢迎下载使用。

在认识动能和势能的基础上，运用类比的方法建立内能的概念。能简单描述温度和内能的关系。【物理观念，科学思维】知道热传递可以改变物体的内能。 【物理观念】知道热量的概念及其单位。能判断热量、内能和温度之间的关系。【物理观念，科学思维】知道做功可以使物体的内能增加或减少的一些事例。【物理观念、科学态度与责任】
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互相吸引或排斥的分子也具有势能
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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。
单位：焦耳（ J ）。
1.用类比的方法探究物体的内能
2.影响物体内能大小的因素
（a）同温度，同物态，不同质量的水。
（b）同质量，同物态，不同温度的水
（c）同质量，同温度，物态不同。
下图中哪个的内能比较大？
影响物体内能大小的因数有哪些？
（提示：图(b)为课本P4 演示实验 温度对分子运动的影响实验结果图。）
内能受到多种因素的影响，其中温度是最直接且最重要的因素之一。
下列说法中正确的是（ ）
A.温度为0℃的物体没有内能
B.温度高的物体内能一定大
C.物体的内能增加，它的温度一定升高
D.物体的温度升高，它的内能就增加
一切物体都具有内能，不论温度高低。
影响物体内能大小的因素多，不能以偏概全。
晶体融化时吸热，内能增加，温度不变，吸收的热量主要用来改变分子势能。
从宏观来看，运动的篮球有______，具有______；开始下落的篮球有______，具有________；篮球触地后发生了________，具有________；因此，篮球具有________。
从微观来看，篮球的分子做________，具有________；篮球的分子间存在________，具有________；因此，篮球具有________。
综上，篮球具有________________ 。
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物体的质量、温度、物态、种类等
物体的质量、速度、所处的高度、弹性形变的程度
构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。
动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。
任何物体、任何情况下永远存在
运动或在高处或发生弹性形变
A.机械能大的物体内能一定大
B.静止的物体没有内能
C.物体具有内能，也可以同时具有机械能
D.具有机械能的物体不一定具有内能
什么是热传递现象，热传递的方式有哪些？
（提示：人教版《科学》五年级上册学习内容）
热传递是描述能量从___温区域自发地向___温区域转移的过程。
热传递有传导、对流、辐射这三种方式。在实际的热传递过程中，这三种方式往往不会独立存在，而是两种或三种同时存在。
特点：沿物体传热媒介：固体
靠物质的流动传热气体、液体
沿直线传热无，可在真空进行
1.热传递——改变内能的一种方式
（b）冬天凉手捧热茶，
手的温度_____，内能______。
食物温度_____，内能______。
（a）在火堆旁烤玉米，
玉米温度_____，内能______。
观察和分析下图,说说热传递对物体内能的影响。
热传递过程中内能的转移
探究归纳，热传递过程中物体的内能是如何转移的？
定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。
注意：热量特指由温差引起的内能转移，热量是过程量，不是状态量，可说“放出热量”或“吸收热量”，不能用“具有”或“含有”来表述。
1.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.一个物体内能越多，它具有的热量就越多
D.热量等于热传递过程中物体内能的改变量
2.根据对热传递的理解完成下表。
3.分析生活中的实例，说一说热传递改变物体的内能。
水通过________的方式，
_______热量，内能_______，
温度_______。（沸腾后，温度不再升高）
手臂通过________的方式，
4.这位同学的说法是否正确？为什么？
答：不正确，在热传递过程中，热量总是从高温物体自发地向低温物体转移，热量传递的结果是两个物体的温度趋于相等，而不是内能相等。物体的内能不仅与温度有关，还与其质量、物态、种类等因素有关。即使在理想情况下，如果两个物体达到同一温度，它们的内能仍然可能因为其它因素（如质量或物态的不同）而不相等。
温度、热量、内能的区别与联系
宏观上，表示物体的冷热程度；微观上，反映物体内分子热运动的剧烈程度
在热传递过程中，传递能量的多少
构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
可以用“降低”“升高”“降低到”“升高到”等表述
可以用“放出”“吸收”表述
可以用“有”“具有”“改变”“增加”“减少”等表述
在热传递过程中,物体吸收(或放出)热量,会导致内能增加(或减少),但物体的温度不一定发生改变（在没有物态变化的情况下，温度变化与内能变化方向一致，在物态变化过程中，虽然内能变化，但温度可能维持稳定）
关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A.物体吸收热量，温度一定升高
B.我们不敢大口喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多
C.物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
D.温度相同的物体接触时不发生热传递
吸收热量，内能增加，内能增加，温度不一定升高
为什么冬天人们常搓手？
搓手后，手有什么感觉，手的内能变化了吗，增加的内能是从哪里来的？能量是如何变化的？
解释：人体自身的机械能通过摩擦力做功的形式，将机械能转化为内能，双手内能增加，温度升高。
3.做功——改变物体内能的另一种方式
（热传递会改变物体内能）
你有过玩滑梯的体验吗？下滑时有什么感觉？这是为什么？
感觉：加速运动感、臀部有灼热感
解释：人在滑梯最高处具有重力势能， 下滑时重力做正功，摩擦力做负功， 一部分重力势能转化为动能， 另一部分因摩擦产生热转化为内能， 即：重力势能＝动能＋内能。 所以人的速度增加，臀部温度升高。
观看钻木取火的视频，讨论此过程中的能量转化。
解释：人对棍子施加了外力，并使其发生相对运动具有机械能，当棍子在木头上快速旋转时，摩擦力_____，将大部分_______转化为______，随着摩擦力持续做功，木头的内能积累，表现为温度______，最终达到干草着火点而引发燃烧。
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手动方式对封闭容器内的空气进行快速压缩。
硝化棉易燃且具有爆炸性，化学稳定性较差，常温下能缓慢分解并放热，超过40℃时会加速分解，放出的热量如不能及时散失，会造成硝化棉温升加剧，达到180℃时能发生自燃。
压缩装有硝化棉的空气压缩引火仪，观察现象。
硝化棉为什么燃烧？压缩空气后，谁的内能增加？增加的内能是从哪里来的？能量是如何转化的？
气体温度升高达到硝化棉燃点。
活塞压缩气体，通过对筒内气体做功的方式，将机械能转化为内能，
人对活塞做功（活塞具有了机械能）,
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通过压缩引火实验，我们知道了压缩气体生热，生活中给自行车打气，为什么打气筒筒壁一端会更烫？增加的内能是从哪里来的？能量是如何转化的？
1. 压缩空气做功（主要）人向下压手柄，活塞具有了机械能；活塞通过对筒内气体_____的方式，将大部分机械能_____为内能；筒内气体内能_____，这表现为气体温度_____；筒壁一端的高温气体和低温筒壁发生了_______, 将_____传递给了筒壁；筒壁一端内能_____，表现为温度_____，会明显发烫。2.摩擦生热（次要）打气过程中，活塞（橡胶密封圈）与筒壁之间存在摩擦力，摩擦力_____，将一小部分机械能转化为内能，使得筒壁温度升高。
“打气筒某一端温度更高”解释
烧瓶内盛少量水，给瓶内打气，观察现象。
瓶塞为什么会跳起，瓶塞的机械能从哪里来的？能量是如何转化的？ “白雾”是什么？
瓶塞跳起，瓶内出现白雾
当温度低于水蒸气的露点温度时，水蒸气迅速液化成小水滴，这些小水滴悬浮在空气中形成了我们肉眼可见的“白雾”。
给瓶内打气，压缩瓶内空气，空气内能增加，温度升高，瓶内水吸热汽化，产生了更多的水蒸气，当瓶内压强大于瓶外压强时，瓶塞受到向外的力，当这个力大于瓶塞与瓶口的摩擦力及其他阻力时，瓶塞就会被水蒸气推出；
瓶内气体内能减少,瓶内气体温度降低；
即瓶内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能；
白雾出现后，立即塞上瓶塞，继续打气。会有什么现象？是什么原因呢？
小水滴汽化为________。
将_______转化为_____，
打气筒对瓶内气体_____,使气体被压缩，
瓶内气体内能_____,气体温度_____。
_______转化为____，
物体的内能_____，
____转化为_______,
物体的内能_____,
物体的温度_____；
物体的温度_____。
实验2 水蒸气推动瓶塞做功
分析归纳：_________________________
做功也可以改变物体的内能。
热传递和做功都可改变物体的内能，它们的区别与联系是什么？
做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
载人航天器返回舱，返回时速度极高，为了使返回舱安全降落，避免摔坏，充分利用大气阻力减速。当返回舱以极高的速度进入地球大气层时，运动方向上迎着空气的那一面以极高速度压缩空气，返回舱的机械能转化为被压缩空气的内能，同时返回舱与大气剧烈摩擦，摩擦力做功，也将机械能转化为内能，同时造成返回舱表面温度急剧升高，因此舱返回大底面朝前快速划过大气层，像一个火球，但好处是在降落地面前能把速度有效降下来。返回舱的飞行路线往往选择沿着地球表面弧形坠落，也是为了长时间长距离在大气层中利用大气阻力减速，使得它安全降落。
宇宙飞船返回舱被高温燃烧
火箭顶端的整流罩都设计成接近尖形且非常光滑，就是尽量避免压缩空气和减少空气摩擦生热，火箭发射卫星时往往采用垂直发射，为了尽可能快点离开大气层，减少和大气层的作用时间，降低机械能的损耗。
观察实验现象，完成填空。
准备一根底部密封的薄壁金属管（通常是铜管），并在其中加入一定量的酒精。使用一个软木塞或橡胶塞将管口紧紧塞住，保证密封性。在金属管外缠绕一圈或多圈绳子或者橡皮带。迅速且有力地来回拉动绳子
铜管与酒精发生_______ ，铜管内酒精吸收热量，内能_______ ，酒精汽化为酒精蒸气；
绳子对铜管_______，_______转化为_______ ，铜管内能_______ ， 温度_______ ；
酒精蒸气对橡胶塞_______ ，酒精蒸气内能_______为橡胶塞的机械能 。
实验现象：橡胶塞跳起。
2.下面利用热传递来改变物体内能的是（ ）
温度：同一个物体，在相同物态下， 温度越高，内能越大
物体吸收热量，内能增加
物体放出热量，内能减少
物体对外界做功，物体内能减小
外界对物体做功，物体内能增加
定义：传递能量多少叫做热量，单位为J
是内能的变化量（由温度差引起的内能转移），是过程量
机械能与整个物体的运动情况有关
一切物体都具有内能，与物体的所有分子的热运动和分子间相互作用有关；内能是一个反映物质微观状态的宏观量。
当开水倒入暖水瓶后，开水的热量传递给瓶内的空气，使得空气的内能_____,表现为气体温度_____,同时暖水瓶中的开水不断汽化，使瓶内气体的密度不断增大（相当于压缩的气体），瓶内气体压强增大，当瓶内气体的压强增大到足以克服瓶塞重力以及外界大气压的压力时，气体就会对瓶塞_____，将自身的_____转化为瓶塞的_______，从而将瓶塞顶出。
推动瓶塞的能量来自哪里？
1.请分析在以下过程中，冰粒、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是减小？ 机械能在增大还是减小？（1）云中形成的冰粒在下落中，温度渐渐升高变成了雨滴.
【教材P10 动手动脑学物理 第1题】
答：（1）冰粒内能增大，机械能减小；
解析：冰粒在下落过程中，克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，因而冰粒的机械能减小，内能增大。
（2）火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高.
解析：火箭在升空过程中，速度增大、高度升高，所以机械能增大，同时克服摩擦做功，箭体温度升高，内能增大，这些都是消耗了燃料的化学能转化而来的.
（2）火箭内能增大，机械能增大；
（3）子弹击中一块木板，温度升高。
解析：子弹击中木板后，速度减小机械能减小，温度升高说明内能增大。
（3）子弹内能增大，机械能减小。
答：“炙手可热”是通过热传递的方式改变内能。 “钻木取火”则是通过做功的方式改变物体的内能。
2.用物体内能改变的方式说明“炙手可热”和“钻木取火”的含义。
答：煮好的鸡蛋要迅速凉下来，可以把鸡蛋直接放入冷水中浸泡，加快热传递，使鸡蛋的内能减小，温度降低。冬天，用热水袋暖手时，可以用手直接捂住热水袋，加快热传递，使手的内能增加，温度升高。
3.生活中有时通过加强热传递直接利用内能，有时又通过阻碍热传递防止内能转移。请你各举两个实例。
把金属汤勺放在热汤中，一会儿后用手摸勺柄会感到烫手。所以汤勺的勺柄通常是用橡胶、木头或陶瓷做成的，阻碍热传递，防止内能转移。保温杯的杯壁是双层的，不利于传热，可以阻碍热传递，防止内能转移。冬天穿的羽绒服，不利于传热，可以阻碍身体的热量向外传递，防止内能转移。