科学九年级上册1 物体的内能完美版课件ppt

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物体的内能
新华师大版化学九年级上
寒冷的冬天我们搓一搓手就暖和了，你能解释这种现象吗？
这实际上就是通过搓手的方式增加了手的内能。
一、物体的内能
1、分子的动能和势能
物体由于运动而具有的能叫做动能。
所以运动着的足球具有动能。
物体内部大量分子也在永不停息的做无规则运动。
所以物体内部大量运动的分子也具有分子的动能。
当弹簧被拉伸或压缩时弹簧各部分之间具有相互作用的引力和斥力。因此被拉伸或压缩的弹簧具有弹性势能。
F
F
F
F
因此相互吸引和排斥的分子间存在——分子势能
分子存在吸引与排斥的相互作用力: dd>R0表现为引力；
（1）物体的内能定义
2、物体的内能
由于物体的内能与温度有关，因此内能有时也称为热能。
物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子相互作用的势能之和，称为物体的内能。
（2）一切物体都具有内能
无论是高温的赤红的熔岩还是低温的南极冰块都有内能。
思考讨论1：一个分子有没有内能？
物体的内能是描述物体内部大量分子热运动的能量，对单个或少数几个分子，说它有多少内能是没有意义的。
思考讨论2：一块冰有内能吗？
一切物体都具有内能。分子总是在做永不停息的无规则运动，一定具有分子动能，因此，任何物体在任何状态下都有内能。
思考讨论3：物体内能的大小与哪些因素有关呢？
（1）对于同一种物质内能的大小与温度有关。因为温度越高，分子的无规则运物就越剧烈分子动能就越大，这个物体的内能也就增加，组成这个物体的所有分子的动能总和增加。
（2）物体的内能还与物体内所含的分子数，即物质多少有关。
所以高温物体的内能未必比低温物体的多，一根烧红的铁丝温度可达 500℃以上，但它的内能比一杯热水小得多。
（3）与物体的体积与形状有关。物体的体积与形状改变时，使物体内部分子间的相互作用力及相对位置发生变化，从而使分子势能变化，也就引起内能的变化。
当物质的状态发生变化，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，所以分子间势能发生变化，内能也变化。
（4）与状态有关
（5）与种类有关
不同种类的物质分子的质量不同所以会影响物体的内能。
3、影响内能大小的因素：
（1）物体温度（2）物体质量（3）物体体积（4）物质状态（5）物质种类
影响内能大小的因素
思考讨论：内能与机械能是一回事吗？
①物体的内能与机械能是两种不同形式的能。例如：一颗飞行的子弹，它既有动能、重力势能，还具有内能。②物体的机械能与整个物体机械运动情况有关，物体的内能则与物体内部大量分子的无规则运动，即热运动有关。故两者不是一回事。
4、内能和机械能的区别
(1)．两种能的形式不同。物体的机械能与整个宏观物体机械运动情况有关。物体的内能则与微观的大量分子的运动即热运动有关。 (2) ．机械能是可以为零的，但内能不可为零。
相同质量的0℃水与0℃的冰相比较（）A、它们的分子平均动能相等；B、水的分子势能比冰的分子势能大；C、水的分子势能比冰的分子势能小；D、水的内能比冰的内能多。
ABD
提示：质量相同的水和冰，它们的分子个数相等；温度相等，所以分子平均动能相等，因此它们总的分子动能相等．由水结成冰，需要释放能量，所以相同质量、温度的水比冰内能多，由于它们总的分子动能相等，所以水比冰的分子势能大．本题很容易误认为水结成冰，体积增大，所以内能增大．故选ABD。
二、改变物体内能的两种途径
思考讨论：怎样改变物体的内能？
由于内能的大小跟物体的温度有关。所以通过改变物体的温度来改变物体的内能。
1、做功改变物体的内能
活动一：压缩空气发热
①在一个厚壁玻璃筒的底部，放一块浸过乙醚的棉花。
（1）实验步骤：
②把玻璃筒内的活塞迅速下压仔细观察筒中棉花发生了什么变化。
（2）实验现象
活塞迅速下压，可以看到棉花燃烧起来了。这是由于活塞对筒内空气做了功，空气内能增大，温度升高，达到了乙醚的着火点，棉花就燃烧起来。
（3）实验结论
以上实验表明，做功可以改变物体的内能。
活塞迅速下压玻璃筒内空气的温度上升的原因。
压缩空气做功，气体内能增加，实质：机械能转化为内能。
思考总结
寒冷的冬天我们搓一搓手就是通过对手做功的方式增加了手的内能手就暖和了。
机床上刀具切割铁屑，摩擦力做功，使铁屑发热温度非常高。
进入大气层的星体碎块，由于速度非常高，与大气摩擦发热，可以使其燃烧，发出明亮的光芒，形成流星。
早在远古时代，我们的祖先就已学会了“钻木取火”。这是克服摩擦力做功改变物体内能。
（1）实验步骤
活动二、蒸汽对外做功
①在试管里装一些水，用软木塞塞住。②然后用酒精灯加热，使水沸腾。注意观察软木塞出现什么现象。
现象:软木塞冲出;管口有“白气”产生。
（2）实验现象：
（3）说明：当瓶塞跳飞出时，是对_____ 做功，的内能减少，温度降低，水蒸气遇冷， (填物态变化名称)成小液滴，于是就观察到“雾”这种现象。
瓶内水蒸气
瓶塞
瓶内水蒸气
液化
（4）工作时：燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能。
大量实验表明，做功是改变物体内能的一种途径。外界对物体做功，物体的内能就增大，表明机械能转化成了内能；物体对外界做功，物体的内能就减少，表明内能转化为机械能。
（5）实验结论
思考讨论：做功改变内能的实质是什么？
对物体做功:机械能转化为内能物体对外做功:内能转化为机械能。做功改变内能的实质是内能和机械能之间的转化。
2、热传递改变物体的内能
思考讨论1：夏天我们喝冷冻过的饮料，为什么会感觉凉快？
冷冻过的饮料吸收了人体的部分热量，人体的内能减小所以会感觉凉快。
思考讨论2：冬天坐在炉火边烤火，为什么会感觉身体暖和？
人吸收火传递的能量，人的内能增加所以会感觉身体暖和。
工件：放出热量，内能减少冷水：吸收热量，内能增加；
思考讨论3：把烧红锻打过的工件放到冷水中能量发生了怎样的转移？
把烧红锻打过的工件放到冷水工件变冷，冷水变热了，这称为“淬火”，使工件表面硬度提高。
（1）热传递
内能发生转移:高温物体转移到低温物体或高温部分转移低温部分。
热总是从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分，这种现象叫做热传递。
思考讨论:热传递改变内能的实质是什么?
（3）热量①我们把这种在热传递过程中所传递的能量，叫做热量。②热量的单位：焦耳（Ｊ）
物体在热传递过程中，高温物体放出热，内能减少，低温物体吸收热，内能增加。
③热量是一个过程量，只发生在热传递的过程中
（4）热传递有三种方式：①热传导:是通过导热物质对热量的传递；它是固体中传热的主要方式。
a、各种金属都是优良的导热体。
b、木头、塑料、竹子、皮革、都是不良的导热体。
c、大理石是一般的导热体。
②对流:是通过气体或液体的流动对热量的传递；
对流：海边风的形成
③热辐射:是通过电磁辐射对热量的传递。
正在加热的热水壶的红外线照片温度高出（呈白色）辐射最强
阅读：适应沙漠气候的大耳狐
为什么大耳狐的毛皮颜色很浅又有一对非常特别的大耳朵。
毛皮颜色很浅白天在阳光下吸收的热辐射很少，有一对非常特别的大耳朵，可以通过对流把体内热量传到体外。夜晚天气变冷时，大耳朵夹紧，减少体内热量的传出。它的毛皮不透气，可以防止热量通过传导而从体内散失。
思考讨论1：改变内能的两种方式是什么？
改变物体内能的两种途径：做功和热传递，做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
思考讨论2：功、热量和内能的单位是什么？
在国际单位制中规定，内能、功和热量的单位都是焦耳。
温度、内能、热量之间的关系。
做功
内能的改变
能量转化
温度改变
热传递
能量转移
热量
不一定
一定
点评
易错警示！
做功和热传递在改变内能方面是等效的。
1、阅读小资料了解热量所用的单位 “卡”2、阅读视窗冷冻原子了解热力学温度零度和美国斯坦福大学的华裔科学家朱棣文的贡献。
如图所示是古人锻造铁器的过程，关于改变物体内能的方式，下列说法中正确的是（　　）
C
A．加热和锻打属于热传递，淬火属于做功；B．加热属于热传递，锻打和淬火属于做功； C．加热和淬火属于热传递锻打属于做功； D．加热和淬火属于做功锻打属于热传递。
1、关于内能，下列说法中正确的是（）A、温度低于0℃的物体不具有内能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、内能与机械能是同一种形式的能
B
D
3、如图所示，在一个厚壁玻璃筒里放一块浸过乙醚的棉花，把活塞迅速地压下去，棉花会燃烧，这是因为压缩筒内空气—————，空气的————增加———— 升高，达到了乙醚的着火点，棉花才燃烧起来，此实验说明了———————————————————————————
做功
内能
温度
外界对物体做功，物体的内能增加．
4、改变物体内能的方法有————和—————— 两种。冬天我们感觉手冷时，我们可以将两手相互搓一搓，也可以用热水袋焐一焐。前者是用————方法使手的内能增加的，在用后种方法增加手的内能时，能量发生了————。
转移
做功
　热传递
做功
本课小结
1.内能的定义物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫物体的内能。2.改变内能的方法（1）A.热传递：温度不同的两个物体互相接触
时，低温物体温度升高，高温物体温度降低，这个过程叫做热传递。（2）做功：对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，本身的内能减少。