人教版九年级第十三章内能 第2节《内能》导学案
【学习目标】 1 .理解什么是内能 2. 知道内能与温度之间的关系
3. 掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题。 【学习重点】:内能以及改变内能的方法。 【学习难点】:正确理解内能与温度的关系
【自主预习】
1 .内能的概念:分子由于不停地做 热运动而具有的动能叫做分子动能.分子之间由于存在类似弹簧形变时 的相互 作用力 而具有的势能叫做分子势能.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.
内能的单位和影响因素: 内能的单位是 焦耳(J ),各种形式能量的单位都是焦耳
.物体的内能与物体内
部分子的 热运动 和分子之间的 相互作用 情况有关.一切物体都具有内能,当物体的温度升高时, 内能 增
加;温度降低时,内能
减少.
传递能量的多少叫做热量,热量的单位是 焦耳.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.
【合作探究】
探究活动一:阅读课文 P7页1.2.3自然段:内能,回答下列问题: 1.运动的物体具有 —动能
,分子不停地做无规则运动,所以分子也具有动能;
弹性势能 ,分子间也有相互作用的引力和斥力,所以分子
间也有
势能—,物体 内所有分子,其运动的动能与分子势能的总和
叫做内能。
3. 分子的热运动与温度有关, 温度越高,分子的—运动越剧烈
4. 物体的温度低时,分子的热运动 __不会停止一__ (停止吗?),所以一切物体___都有内能___。 讨论:内能与机械能的区别:
3.热传递改变物体的内能:在热传递过程中,
4. 做功改变物体的内能:对物体做功,物体的内能会
增加;物体对外做功,则物体本身的内能会 减少.
2.发生弹性形变的物体,由于有作用力具有 ,分子动能越_大 —,内能越—大 _______ 。
物体吸收或放出热量(一定、不一定)会引起物体温度的变化? 不一定
探究活动二:改变内能的方法
1.小组讨论:怎样使一根铁丝的内能增大?
⑵ 在热传递过程中,高温物体 放出 热量,温度 降低 ,内能 减少 ;低温物体 吸收
内能和热量的关系:
(1 )物体内能的变化(一定、不一定)伴随着吸收或放出热量? (2)物体吸收或放出热量(一定、不一定)会引起内能的变化?
热量和温度的关系:
小结:⑴ 改变物体内能的方式有两种: 热传递—和_做功—,且在改变物体的内能上是等效的。 热传递的实质是— 内能的转移.
;做功的实质— 内能和机械能的转化
执
八
量,温度 升高
,内能 增加 。(热传递的条件:存在 温度差 )而热量是物体在热传
递过程中 内能变化 的量度。
2 .演示实验:(课本P9)图13.2-5甲:空气被压缩时内能增大
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 硝化棉燃烧
原因:活塞压缩空气,对空气做功,空气的能能增大没温度升高,达到硝化棉的着火点 说明: 对物体做功,物体的内能增加,温度升高
3 .演示实验:(课本P9)图13.2-5乙:空气推动塞子时,内能减少。
在大口玻璃瓶内有一些水, 水的上方有水蒸气。给瓶内打气,当瓶塞跳起来时,观察瓶内的变化 瓶内出现 白 雾”
,原因 当瓶内气压增大,把瓶塞冲起来时,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能,气体的内
能减少,温度降低,水蒸气液化成雾状的小水滴 。
说明 物体对外做功,内能减少,温度降低 小结:⑶ 对物体做功,内能 增大,温度升高 ,实质是 机械能
能转化为 内 能;
物体对外,内能
减少 ,温度 降低
,实质是 内能
能转化为机械能。
探究活动三:群策群力,辨析温度、热量、内能三个物理量: 2、讨论达成共识: 内能和温度的关系:
(1 )物体温度的变化(会、不会)弓I 起内能的变化? (2)物体温度不变,其内能(可能、不可能)改变?
可能。如晶体的熔化。
不一定,也可能做功
不一定,还可能吸放热同时做功,内能不
探究活动四:学生阅读(P9):科学世界 地球的温室效应 1.什么是温室效应? 大气中的二氧化碳或减弱地表向外传递热,产生大气变暖的效应。
2.产生温室效应的原因是什么? 现在工业大量燃烧煤和石油,产生更多的二氧化碳
【精讲点拨】 1.内能是物体的内能,而不是单个分子的内能,一切物体无论温度高低都具有内能。
2.机械能与内能的区别:机械能与整个物体的运动情况有关,如物体质量、高度、速度,是宏观物体做机 械运动所具有的能量;而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,如:物体温度、质 量、状态等,与物体微观结构有关。
【归纳整理】
九物?内所有分子的分子动能与分子式能的总和叫?W 的内
_______
2影咱内能多少的因素 质量,温度,体积(状态)、物质种类。 生一切物体都有内能。
硼念:物体间(或物体fi 两部分)因存在温滾差「而传递 a 的现魏. hjfe 传递/药体吸fe ,内能增iiitl *物休放療.内能卿。— 首 *③实质:ffi 物体间内能的转移, I ?捣量:表示传递内能的多少
,税込 ①对物体做功,内能増加;对?MH 功,内能?少.
2?做功 / --------------------------------------------
奠质:辆?的内能和机械能的相互转化,
【当堂练习】
【答案】B
【解析】A 选项中,一切物体在任何状态下都有内能 ,故A 错误; B 选项中,搓手取暖,是利用做功的方式增加手的内能 ,故B 正确;
C 选项中,不能说物体
含有”热量,故C 错误;
内能的瞬
物体内能的改变
1.下列关于温度、内能和热量的说法 ,正确的是?(
)
A.0 C 的冰没有内能
B.冬天搓手取暖是利用做功来改变内能
C.物体温度越高,所含热量越多
D.物体的机械能越多,其内能就越多
D 选项中,机械能与内能是两种完全不同的能量形式,没有必然联系,故D 错误。
2.下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B.一块0 C的冰熔化成0 C的水的过程中,温度不变,内能变大
C.内燃机的压缩冲程,主要通过热传递增加了汽缸内物质的内能
D.夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
答案】B
解析】 A 选项中,发生热传递时,传递的是热量而不是温度,故 A 错误;
B 选项中,一块0 C的冰熔化成0 C的水的过程中,吸收热量,温度不变,内能增加,故B正确;
C 选项中,内燃机的压缩冲程,活塞压缩汽缸内物质,机械能转化为内能,是通过做功改变物体的内能,故C错
误;
D 选项中,夏天在室内洒水,水汽化吸收热量,起到降温的作用,不是利用了水的比热容较大的性质,故D 错误。
3.下列实例中,属于做功改变物体内能的是? ( )
A.锯木头时的锯条温度升高
B.加入冰块的饮料温度降低
C.倒入热牛奶的杯子温度升高
D.放入冷水中的热鸡蛋温度降低
答案】A
解析】锯木头时,克服摩擦做功,机械能减少,内能增加,故A符合题意;B、C、D都属于热传递改变物体的
内能,不符合题意。
4.甲、乙两杯水温度各为40 C、80 C,下列说法正确的是?( )
A. 只有加热才能使水升温
B.甲杯中水的内能一定比乙杯中的小
C.乙杯中水的温度降低,水的内能一定减小
D.甲杯中的水分子运动一定比乙杯中的剧烈
答案】C
解析】外界对水做功也能使水升温,故 A 错;
同样是水,内能的大小还与质量有关,而题中并无两杯水质量的条件,故无法判断谁的内能更大,B错;乙杯中的水温度降低,质量不变,内能减小,故C正确。
温度越高,分子热运动就越剧烈,故D 错;
5.如图,礼花筒利用筒内的高压空气膨胀,将彩带喷向空中,产生喜庆效果。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.向外界传递热量
D.内能转化为机械能
9.我们感到冷时,有时会搓手,有时会对着手哈气,前者是通过 的方式取暖,后者是通过 的方
【答案】D
【解析】礼花筒内的高压空气膨胀对外做功
,其自身的内能是减小的,故A 错误;由于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 ,所以分子热运动变慢,故 B 错误;礼花筒内的高压空气膨胀对外做 功,而不是向外界传递热量,故C 错误;礼花筒内的高压空气膨胀对 外做功,其自身的内能减小,转化为机械能,故D 正确。 6.
下列实例中,用热传递的方式来改变物体内能的是 ( )
【答案】A
【解析】发生热传递的条件是要有温度差,热水袋的温度高于手的温度,所以能通过热传递的方式使手的温度 升高,A 正确;用锯条锯木板、两手相互摩擦、用手反复弯折铁丝都是用做功的方式提高物体的温度 错误。故选A 。
7.下列事例中,属于内能转化为机械能的是
【答案】做功增大
【解析】鞭炮与地面发生碰撞时,对鞭炮做功,在此过程中,机械能转化为内能,鞭炮的内能增加,温度升高 达到 火药的着火点,内能迅速增大,短时间内不能释放,就会发生爆炸。
A.用热水袋暖手,手的温度升高
B.用锯条锯木板,锯条的温度升高
C.两手相互摩擦,手的温度升高
D.用手反复弯折铁丝,弯折处铁丝的温度升高
,B 、C 、D A.用打气筒给自行车打气时,气筒会发热 B.两手互相摩擦,手心变热 C.水壶中水沸腾后,壶盖被水蒸气顶起 D.流星与空气摩擦生热发光
【答案】C
【解析】用打气筒给自行车打气时,气筒发热是机械能转化为内能 ,故 A 不符合题意;
两手相互搓一搓,手心变热是摩擦生热,是通过做功的方式使内能增加 ,是机械能转化为内能,故B 不符合题意; 水沸腾后水蒸气把壶盖顶起,是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能
故C 正确;
流星与空气摩擦,温度升高,发光发热,是机械能转化为内能,故D 不符合题意。
8.过春节的时候,同学们喜欢燃放鞭炮。有一种鞭炮,不用火点燃,只要稍用力将它甩向地面,鞭炮就可以爆响。 鞭炮与地面发生碰撞时,通过
的方式,使它的内能 (选填增大”或减小”。
式取暖,两种方式都能增加物体的内能。
【答案】做功热传递
【解析】搓手时俩手相互摩擦做功,机械能转化为内能,是通过做功的方式改变物体内能的;对着手哈气,手吸收热量、温度升高,是通过热传递的方式改变物体内能的。
10.如图所示,在一个配有活塞的厚透明筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速下压,压缩空气,使筒内空气的内能增大,温度升高,观察到硝化棉。上述改变物体内能的
方式与发烧时用冷毛巾给头部降温改变物体内能的方式(选填相同”或不相同”。
【答案】做功燃烧不相同
【解析】当把活塞迅速压下去时,活塞对空气做功,空气的内能就会增加,空气的温度就会升高达到硝化棉的燃
点,硝化棉就燃烧起来;发烧时用冷毛巾给头部降温是通过热传递的方式改变人的内能的。
【课后反思】本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些不足,有什么体会。