小初高学习九年级物理全册10.2内能导学设计新版北师大版

二、内能

新课导语

【导入一】 (设计问题，引入新课)师：上一节课中的滚摆实验说明了动能和势能可以相互转化。但是大家也看到了滚摆上升的高度一次比一次小，最终停下来。滚摆的机械能哪

里去了？

一个乒乓球在地面上往返跳，最终停下来，乒乓球原来具有的机械能哪里去了？

一颗飞行的子弹具有动能，子弹打中物体后留在物体内，子弹原有的动能哪里去了？

这些物体的机械能转化为了其他形式的能。引入新课。

【导入二】 (观察实验，思考分析，引入新课)

演示：①将盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶与另一盛有空气的集气瓶竖直方向口对口接触，看到二氧化氮气体从下面的瓶子慢慢扩散到上面瓶内。

②在一烧杯的水中滴入几滴红墨水后，红墨水在水中逐渐扩散。

师：这两个实验说明了什么呢？

生：说明分子在永不停息地运动。

导入新课。

学点1 物质结构的基本图像

1．自学教材P8内容，回答下列问题：

图S10－2－1

问题1：常见的物质都是由大量__分子__组成的，分子很小，直径大约只有__10－10__m。

问题2：组成物质的分子数目是__巨大__的，草叶上的一颗小露珠就含有1021个水分子，一滴水所含有的分子数比地球上的总人口数还要大几百亿倍。若一个空气分子变成一颗砂粒，则1 cm3空气中的分子所变成的砂粒堆成山，可以把一个大工厂覆盖起来。

2．观察如图S10－2－2所示图片，回答下面问题：

图S10－2－2

问题3：以上实验现象说明，两种不同的物质可以自发地彼此进入对方，这种现象称为__扩散现象__。

问题4：图甲说明__气体__之间可以发生扩散现象，乙、丙两图说明__液体__、__固体__之间也可以发生扩散现象。

问题5：扩散现象说明：(1)组成物质的分子在__永不停息地做无规则运动__。(2)分子之间有__间隙__。如50 mL的水和50 mL的酒精混合后总体积小于100 mL。

问题6：观察如图S10－2－3所示图片，说明扩散现象和__温度__有关，__温度__越高，分子的运动就越剧烈，扩散现象就越明显。大量实验表明，组成物质的分子处在永不停息的

运动之中，且温度越高，分子运动越剧烈。我们称这种运动为__热运动__。

图S10－2－3

3．(1)将两个底面削平的铅块用力压紧，如图S10－2－4甲所示，下面可以悬吊重物，说明分子之间存在__引力__。

(2)如图乙所示，向上拉玻璃板时，弹簧测力计的示数变大，说明分子之间有__引力__。

(3)用力压缩篮球，篮球不能被无限压缩，且感觉越来越费力，说明分子之间存在__斥力__。

图S10－2－4

④分子之间的作用力与分子之间距离的关系：

图S10－2－5

总结：组成物质的分子之间，__引__力和__斥__力同时存在。

4．物质结构的基本图像：常见的物质是由大量__分子__组成的，分子都在不停息地__做无规则运动__，分子间存在着__引力__和__斥力__。

学点2 固体、液体和气体的特征

观察下面三幅图，回答以下问题：

图S10－2－6

问题1：固体中，分子彼此靠得很近，有规律地紧挨在一起，所以固体既有一定的__形状__，又有一定的__体积__；液体中，分子只能在一定限度内运动，所以液体没有确定的__形状__，但有一定的__体积__；气体中，分子离得较远，且能自由地沿各个方向运动，因而气体没有固定的__形状__，也没有确定的__体积__。

问题2：固体、液体、气体中的分子运动的状态都与__温度__有关，__温度__升高，分子的运动变得激烈，分子之间的距离变大，物体的体积一般都会有所__膨胀__。

学点3 物体的内能

1．结合宏观物体的运动特点和物质结构的基本图像的内容，我们进一步推断：宏观的物体由于运动而具有动能，所以运动着的分子具有分子__动能__，宏观的物体由于存在着相互的作用力而具有势能，所以存在着相互引力和斥力的分子之间具有分子__势能__。

2．在物理学中，把物体内__所有__分子的__分子动能__与__分子势能__的总和叫作物体的内能。

(1)炽热的铁水具有内能，北极的冰山有没有内能？

图S10－2－7

总结：任何物体在任何情况下都具有内能。

(2)知识拓宽：影响物体内能大小的因素

内能的大小跟物体的温度、质量、体积、状态等有关；当物体温度升高时，内能会__增加__。

3．观察如图S10－2－8所示图片，回答下列问题：

甲乙丙

图S10－2－8

问题1：图甲中，快速压下玻璃管上端的活塞时，外界对管内空气__做功__，空气的内能__增加__(选填“增加”或“减小”)，空气的温度__升高__(选填“升高”或“降低”)，达到硝化棉的燃点使其燃烧起来。管内空气内能的改变是通过__做功__方式实现的。

问题2：两个温度不同的物体相互接触时，低温物体从高温物体__吸热__(选填“放热”或“吸热”)，高温物体向低温物体__放热__，即发生了热传递。物体吸收或放出热的多少，叫作__热量__，用字母__Q__表示，单位是__J__。图乙中，酒精灯的火焰把热量传递给试管中的水，水的内能__增加__(选填“增加”或“减少”)，直至汽化成水蒸气；试管中水的内能的改变是通过__热传递__方式实现的。

问题3：图甲中，活塞的__机械__能转化为气体的__内__能。图乙中，水蒸气对软木塞__做功__，把它的__内__能转化为软木塞的__机械__能。图丙中，电火花点火，使容器中的汽油蒸气和空气的混合物气体发生化学反应，把__化学__能变为高温高压气体的__内__能，然后对橡皮塞做功，将它顶起，此时气体的__内能__转化为橡皮塞的__机械能__。

问题4：做功和热传递在改变物体内能的效果上是__等效__的，但两者的本质不同。做功是使物体内能改变的过程，实质上是内能和其他形式的能之间__相互转化__的过程。例如摩擦生热是克服摩擦做功，把物体的__机械__能转化为__内__能；空气膨胀做功，是把空气的__内__能转化为__机械__能。热传递实质上是内能的__转移__。

总结：(1)改变物体内能的两种方式：__做功__和__热传递__。外界对物体做功，或