2020-2021学年九年级物理全册 第13-20章 导学案含解析新人教版(付,148)

第2节《内能》

【学习目标】

1、通过观察和实验，了解内能的概念。

2、知道热传递和做功可以改变物体的内能及生活实例。

【学习重点】热传递和做功可以改变物体的内能。

【学习难点】热传递和做功可以改变物体的内能。

【自主预习】

一、内能：

1、定义：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能总和。

2、产生原因：

分子动能：分子在不停地做无规则运动。

分子势能：分子间有引力和斥力。

3、温度对内能的影响：同一个物体，温度越高，内能越大，物体温度降低时，内能减少。

4、特点：一切物体都具有内能。

二、物体内能的改变：

1、热传递：

（1）产生条件：物体间存在温差。

（2）实质：内能的转移。

（3）过程：高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。

2、热量：

（1）定义：热传递过程中传递热量。

（2）单位：J 。

3、做功：

（1）现象：物体对外界做功，内能减少；外界对物体做功，内能增加。

（2）实质：内能与其他形式能的转化。

【合作探究】

★学生活动一：

认识内能

机械能回顾：

1、物体由于运动而具有的能叫做动能，高处的物体因受重力而具有的能重力势能，发生弹性形变的物体因有弹力而具有的能弹性势能。

提出问题：

2、物体内部的分子在不停地做着无规则的热运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力，那么分子之间的能量有什么特点呢？

小结：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。内能的单位是J 。★学生活动二：

一切物体都具有内能

结合分子动理论学生交流实验现象并回答下列问题：

1、内能可以是零吗？

物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能，而分子又永不停息地无规则运动着，所以分子内能不可能为零！

2、一辆汽车把一罐天然气从A地运送到B地，在路上 60km/h行驶起来后，罐内天然气的内能是否增加？

不变。内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和，体现在微观层面。物体的机械能是在宏观层面，两者没有直接关系。所以，物体机械能增加，内能不一定增加。

★学生活动三：

内能大小的影响因素

学生思考并回答下列问题：

比较物体的内能大小，并说明理由。

①一块铁由15℃升高到50℃，比较内能。

②质量是1kg，50℃的铁块与质量是0.1kg，50℃的铁块，比较内能。

③质量是1kg，100℃的水与质量是1kg，100℃的水蒸气，比较内能。

内能的影响不仅仅是温度，还与质量，状态有关。

小结：一个确定的物体，分子总数是固定的，其内能大小由温度和体积决定；如果物体不确定，那么其内能大小由质量、温度、体积、种类来决定。

★学生活动四：

物体内能的改变方式

1、想办法使放在桌面上的铁丝温度升高，并进行总结分类。

小结：改变物体内能的两种方式分别是热传递和做功。

★学生活动五：

热传递改变物体内能

观察多媒体图片并回答问题：太阳能和烧水温度升高的共同特点？

烧水，太阳能热水器的例子，都是高温物体把自己的热量传给低温物体。

小结：

1.热传递改变物体的内能实质上是能量的转移。发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能

增加。

2.在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。符号：Q单位：J。

★学生活动六：

做功改变物体内能

观察硝化棉演示实验，并回答下列问题：

思考压动活塞时，硝化棉为什么会燃烧？有没有做功？能量又是如何改变的？

缩活塞对空气做功，使温度升高，内能增加，由机械能转换成动能。

学生实验：用打气筒打气，当打几下之后摸一下打气筒的外壁，思考外壁为什么会发热？有没有做功？能量又是如何改变的？

通过摩擦外壁做功，使温度升高，机械能转化成内能。

小结：对物体做功，内能增加，温度升高。

观察物体对外做功的演示实验，并回答下列问题：

既然对物体做功，会使物体温度升高，思考物体如何对外做功会怎么样？

当瓶塞跳出时，瓶内出现“白雾”。内能减少。

小结：做功改变物体的内能实质上是能量的转化。对物体做功，内能增加，温度升高。物体对外做功，内能减少，温度降低。

【归纳整理】

【课堂练习】

1. 关于物体的内能，下列说法正确的是（）

A .温度相等的和的水内能相同

B .物体内能增加，一定要从外界吸收热量

C .温度为的物体没有内能

D .在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少

【答案】D

【解析】A、水的内能不仅与温度有关，还和水的质量有关，所以温度相等的1kg水和100g 水的内能不同；故A错误；

B、改变物体内能的方法有两种，做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能外界对它做功；故B错误；

C、一切物体都有内能，故C错误；

D、物体的内能与温度、质量、状态等因素有关；在相同物态下，同一物体温度升高时，内能增加，温度降低时，内能将减小；故D正确．

2. 关于内能下列说法正确的是（）

A .温度在以下的物体没有内能

B .物体内能增加温度一定升高

C .物体内能增加一定是吸收了热量

D .一个物体温度升高内能一定增加

【答案】D

【解析】A、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，即一切物体都有内能，故A错；

B、晶体熔化的过程中，吸收热量内能增加，温度保持不变，故B错；

C、改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；物体内能增加可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C错；

D、物体温度升高，内能一定增加，故D正确．

3. 下列关于内能的说法，正确的是（）

A .的冰块内能为零

B .温度低的物体一定比温度高的物体内能小

C .运动的物体一定比静止的物体内能大

D .物体的温度升高，内能一定增加

【答案】D

【解析】

A、错误，0∘C的冰块有内能；

B、错误，影响内能大小的因素除了温度以外，还有物体的质量、体积和状态．所以在不确定其它因素都相同的情况下，只凭温度无法比较内能的大小；

C、错误，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，而与整个物体的速度无关；

D、正确，物体的温度升高，内部分子运动剧烈，内能一定增加；

故选D．

4. 南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是．一天，甲、乙两个游客之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是（）

A .甲说：我们这里太冷了，冰山肯定没有内能了

B .乙说：分子在不停地做热运动，所以冰山也有内能

C .甲说：我们嘴里呼出的“白汽”是水蒸气吸热液化形成的

D .乙说：热量由空气传给了水蒸气形成的“白汽”

【答案】B

【解析】

一切物体都有内能．所以A选项说法错误，不符合题意．B选项说法正确，符合题意；