資源簡介

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第5節(jié) 物體的內(nèi)能（第1課時）
考試這樣考
類型一　內(nèi)能的概念
1.能量的形式多樣，內(nèi)能是其中一種形式的能。下列說法中正確的是 (　　)
A.溫度為 0 ℃的物體沒有內(nèi)能 B.熱水中每個分子都具有較大的內(nèi)能
C.物體的內(nèi)能增加，它的溫度一定升高 D.一切物體都具有內(nèi)能
類型二　物體內(nèi)能的改變
角度1：熱量的描述
2.下列關于熱量的描述中,正確的是 (　　)
A.熱量就是指物體具有多少的內(nèi)能 B.熱量是從內(nèi)能大的物體傳給內(nèi)能小的物體
C.熱量是指物體在熱傳遞過程中內(nèi)能的變化量 D.溫度越高的物體,具有的熱量越大
角度2：溫度、內(nèi)能和熱量的關系
3.關于溫度、內(nèi)能和熱量，下列說法正確的是（ ）
A.物體的內(nèi)能增大，一定從外界吸收熱量 B.物體吸收熱量，溫度一定升高
C.物體放出熱量，溫度一定降低 D.物體內(nèi)能減少時，溫度可能不變
角度3：改變內(nèi)能的兩種方式的選擇
4.下列圖示中，改變內(nèi)能方式不同的是（　　）
A.夏季吃冰激凌解熱 B.用篝火燒水 C.砂輪切割金屬時火星四濺 D.太陽灶燒水
角度4：做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的
5.如圖所示,一只瓶子內(nèi)裝一些鐵屑。我們既可以通過振蕩,也可以通過加熱,使鐵屑的溫度
升高,內(nèi)能增大,從改變物體內(nèi)能的方法來看,前者通過　　　　的方法,后
者通過　　　　的方法來增大鐵屑的內(nèi)能。如果你沒有看到內(nèi)能改變的過
程,僅憑鐵屑溫度的改變,能否確定采用了什么方法改變了鐵屑的內(nèi)能？
　　　　(填“能”或“不能”),這是因為　 　。
類型三 做功改變內(nèi)能的實驗
角度1：外界對物體做功
6.如圖所示,在空氣壓縮引火儀的玻璃筒底部,放入一小團干燥的棉花,用力將活塞迅
速下壓,玻璃筒內(nèi)的空氣溫度升高,空氣的內(nèi)能　　　　(填“增大”或“減小”),
空氣的內(nèi)能是通過　　　　的方法改變的;筒內(nèi)棉花由于溫度升高到著火點而燃燒,
棉花的內(nèi)能是通過　　　　　的方法改變的。
角度2：物體對外做功
7.曉明同學做“探究改變物體內(nèi)能”的實驗,如圖所示。他用打氣筒向裝有
少量酒精的瓶內(nèi)用力打氣的過程中,瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能會　　　　(填“增
大”或“減小”)。當他向瓶中繼續(xù)打氣,瓶塞從瓶口處跳出時,觀察到瓶
內(nèi)有白霧產(chǎn)生,這是由于瓶內(nèi)的氣體對外做功使其內(nèi)能　　　　(填“增
大”或“減小”),溫度降低而液化。
類型四 學科綜合
8.質(zhì)量和溫度都相同的甲、乙兩種物質(zhì),用同樣的加熱器進行加熱,它們溫度隨時間變化的圖
像如圖所示,下列說法正確的是（ ）
A.甲物質(zhì)的沸點一定是80 ℃,乙物質(zhì)的沸點一定是40 ℃
B.0~6 min,甲比乙吸收的熱量多
C.8~10 min,甲和乙繼續(xù)吸熱,雖然溫度各自保持不變,但甲和乙
的內(nèi)能都不斷增加
D.甲的比熱容大于乙的比熱容
類型五 拓展創(chuàng)新
9.如圖進行做功改變內(nèi)能的探究。
（1）如圖甲所示用活塞式打氣筒為自行車輪胎打氣的過程
中會發(fā)現(xiàn)氣筒的上部筒壁只是略有發(fā)熱，而氣筒下部
的筒壁，特別是筒壁底部附近的溫度較高，甚至燙手。
導致筒壁發(fā)熱有兩種解釋：①打氣時活塞壓縮氣體做
功，使氣體的內(nèi)能______，升溫的氣體通過______使筒壁溫度______；②打氣時活
塞與筒壁之間不斷地______，使筒壁的內(nèi)能增加、溫度______。根據(jù)上述筒壁發(fā)熱
現(xiàn)象的描述，解釋______比較合理。
（2）如圖乙所示，在密封的汽缸A中有壓縮空氣，B是一種被銷釘K鎖住的活塞，C是
一個溫度計若活塞與汽缸壁間沒有摩擦，當把銷釘拔出后，完成下列問題：①活塞
將向______運動。②溫度計的示數(shù)將______。③該實驗說明氣體膨脹推動活塞對外
做功時，______減少，溫度降低。
能力提升訓練
1.很多同學在課間玩扭轉礦泉水瓶的游戲,如圖所示,在瓶里裝有少量的水,蓋緊瓶
蓋,使勁擰瓶的下部,使其嚴重變形,然后略松開瓶蓋(對著沒人的方向),瓶蓋彈出數(shù)米
遠,觀察到瓶口和瓶內(nèi)有白霧產(chǎn)生。下列分析正確的是(　　)
A.用力擰瓶的下部時瓶內(nèi)氣體內(nèi)能減少,溫度升高
B.用力擰瓶的下部時瓶內(nèi)氣體內(nèi)能增加,溫度降低
C.瓶蓋彈出時氣體內(nèi)能減小,溫度降低,水蒸氣液化
D.瓶蓋彈出時氣體內(nèi)能增加,溫度降低,水蒸氣液化
2.圖是某物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)過程溫度隨時間變化的圖像,下列說法中正確的是 (　　)
A.t4時刻物體的內(nèi)能為零
B.t2、t3時刻物體的內(nèi)能相等
C.t2時刻物體的內(nèi)能比t3時刻小
D.t1時刻物體的分子動能比t2時刻
3.如圖所示把一個金屬管固定在桌子上，里面放一些酒精，用塞子塞緊，此時設酒精的內(nèi)能
為E1，拿一根繩子在管外繞幾圈并迅速地來回拉繩子，塞子會飛出去，
設塞子飛出時動能為E，塞子飛出前瞬間酒精內(nèi)能為E2，在人拉繩子
的過程中，人對繩做功為W，則（　　）
A.E=E2 B.W=E C.W＞E2-E1 D.E=E1
參考答案
考試這樣考
1.D　　2.C 3.D 4.C
5.做功　熱傳遞　不能　做功與熱傳遞兩種方法對改變物體的內(nèi)能是等效的
6.增大　做功　熱傳遞
7.增大　減小
8.C
9.（1）①增加；熱傳遞；升高；②摩擦；升高；①；（2）①右；②下降；③內(nèi)能。
能力提升訓練
1.C　2.D　3. C
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第5節(jié) 物體的內(nèi)能
（第1課時）
浙教版 九年級上
教材解析
【核心概念】
4.能的轉化與能量守恒
【學習內(nèi)容與要求】
4.1 能的形式、轉移與轉化
⑤描述克服摩擦做功與物體內(nèi)能改變的關系，知道改變內(nèi)能的途徑，知道可用熱量來量度熱傳遞過程中的內(nèi)能變化。
概述內(nèi)能的概念，說出內(nèi)能與溫度的關系；描述克服摩擦力做功與物體內(nèi)能改變的關系，說明改變內(nèi)能的途徑，認識用熱量來量度內(nèi)能的變化。
創(chuàng)設情境
1.滾擺在沒有空氣摩擦阻力的理想狀況下運動，機械能如何轉化
⒉.在有空氣摩擦阻力情況（現(xiàn)實情況下）下的機械能如何轉化
研究滾擺的運動
動能和勢能的相互轉化，機械能守恒。
機械能轉化為內(nèi)能，機械能減小。
內(nèi)能究竟是怎樣的一種能量呢？如何改變物體的內(nèi)能？
探究實踐
運動著的子彈具有動能
運動著的分子也具有動能
有彈力
形變的彈簧具有勢能
有相互作用的引力和斥力
相互作用的分子具有勢能
物體的動能和勢能的總和稱為機械能
物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。
探究實踐
一切物體，不論溫度高低，都具有內(nèi)能。
熾熱的鐵水有內(nèi)能
無論高溫物體或低溫物體，物體內(nèi)部分子的熱運動總是存在的，因此都具有內(nèi)能。
試解釋：無論是高溫物體還是低溫物體，都具有內(nèi)能。
北極的冰山也有內(nèi)能
內(nèi)能不可能為零。
探究實踐
同一個物體的內(nèi)能與溫度關系：
物體溫度降低，分子熱運動減慢，分子具有的動能減少，內(nèi)能減少。
由于物體的內(nèi)能與溫度有關，因此內(nèi)能也俗稱為熱能。
物體溫度升高，分子熱運動加快，分子具有的動能增大，內(nèi)能增大。
探究實踐
思考與討論
為什么說內(nèi)能是不同于機械能的一種形式的能？
機械能 內(nèi) 能
不 同 點 產(chǎn)生原因
含義大小
影響因素
相同點 聯(lián) 系 熱運動
質(zhì)量、速度、高度、彈性形變大小
溫度、質(zhì)量、狀態(tài)等
都是能的形式，具有能的物體都能夠對外做功。
機械能 = 動能+勢能
機械運動
內(nèi)能 = 分子動能+分子勢能
機械能可以為零
內(nèi)能不可能為零
一個物體可以同時具有機械能和內(nèi)能
機械能 內(nèi)能
探究實踐
物體的溫度發(fā)生變化，它的內(nèi)能也發(fā)生變化。
⑥放在手中捂
普通的一根鐵絲，能通過哪些方法使它的溫度升高，內(nèi)能增加？
⑦放在熱水中燙
①放在太陽下曬
②在石頭上摩擦
③用力反復彎折
④放在火上燒
⑤用錘子敲打
熱傳遞
摩擦 彎折 敲打
曬 燒 捂 燙
做功
熱傳遞改變物體的內(nèi)能。
做功改變物體的內(nèi)能。
探究實踐
曬太陽
熱傳遞能改變物體的內(nèi)能。
溫度高的物體放出熱，溫度降低，內(nèi)能就減少；
溫度低的物體吸收熱，溫度升高，內(nèi)能就增加。
①熱傳遞的條件
溫度不同的兩個物體之間會發(fā)生熱傳遞。
物體間存在溫度差。
探究實踐
②熱傳遞的方向
內(nèi)能：高溫部分（物體） 低溫部分（物體）
探究實踐
熱傳遞是內(nèi)能的轉移。
內(nèi)能從物體的高溫部分傳遞到低溫部分。
內(nèi)能從高溫物體傳遞到低溫物體。
③熱傳遞的實質(zhì)
④熱傳遞改變內(nèi)能的量度
熱量是傳遞內(nèi)能多少的量度。
在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少就是物體吸收或放出的熱量。
物體從外界吸收多少熱量，內(nèi)能就增加多少；
物體向外界放出多少熱量，內(nèi)能就減少多少。
Q吸=ΔE
Q放=ΔE
Q吸或Q放
內(nèi)能和熱量的單位是焦耳（焦）
探究實踐
同一物體，溫度升高，內(nèi)能增大；溫度不變，內(nèi)能不變嗎？
溫度不變，內(nèi)能不一定不變。
晶體熔化和液體沸騰時，吸收熱量，溫度不變；增大了分子勢能，增大了內(nèi)能。
思考與討論
熔化
沸騰
探究實踐
思考與討論
1．人從滑梯下滑時，臀部有什么感覺？
2．火的使用使人類邁出了文明的第一步。在遠古時代，“ 鉆木取火 ”是人類常用的一種取火方法，如圖 3-65 所示。鉆木為什么能獲得火呢？
鉆木取火
熱的或燙的感覺。
木頭克服鉆頭摩擦做功，內(nèi)能增加，溫度升高；
從滑梯下滑
做功可以改變物體內(nèi)能。
溫度達到木屑的著火點，木屑燃燒。
摩擦生熱。
這兩種現(xiàn)象蘊含共同的科學道理是什么？
探究實踐
活動
1．把圖釘按在一次性筷子的一端，手握筷子使圖釘在粗糙的硬紙板上來回摩擦，然后用手感覺圖釘?shù)臏?度是否發(fā)生變化？
圖釘?shù)臏囟壬摺?br/>布條克服與筒壁摩擦做功，內(nèi)能增加，溫度升高，筒內(nèi)氣體吸收熱量膨脹。
摩擦生熱，克服與筒壁摩擦做功使物體的內(nèi)能增加。
探究實踐
活動
2．如圖3-66 所示，取一個配有活塞的厚玻璃筒，筒內(nèi)放一小團浸有少量乙醚的棉花。快速壓下活塞，觀察棉花能否燃燒起來。
棉花燃燒。
為什么棉花能燃燒起來？
活塞壓縮氣體做功，氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，達到棉花的著火點，且氧氣充足時，棉花就能燃燒。
上述兩個實驗說明了什么科學道理？
對物體做功，可以使物體的內(nèi)能增加。
探究實踐
“空氣壓縮引火”實驗：
（1）如何能保證實驗成功？
①密封；②用力、快速壓下活塞；③氧氣充足；④可燃物須易燃、接觸面積大。
（2）如實驗不成功，在重新實驗前須將筒甩幾下，目的是什么？
排出筒內(nèi)的廢氣。
探究實踐
活動
如圖3-67 所示，在吸濾瓶內(nèi)裝入少量的水，并滴入幾滴酒精。用氣筒往瓶里打氣，當塞子跳出時，觀察瓶內(nèi)變化。
瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧
瓶內(nèi)為什么會出現(xiàn)白霧？
往瓶里打氣,瓶內(nèi)氣壓增大；氣體對瓶塞做功，氣體的內(nèi)能減小，溫度降低；水蒸氣遇冷液化成小水珠。
大量實驗表明：物體對外做功，物體的內(nèi)能會減少。
探究實踐
以上的幾個實驗是以什么方式改變內(nèi)能的？能量是如何轉化的？
氣體對外做功
壓縮氣體做功
克服摩擦做功
做功改變物體的內(nèi)能。
機械能→內(nèi)能
機械能→內(nèi)能
內(nèi)能→機械能
實質(zhì)是其他形式的能與物體內(nèi)能之間的相互轉化。
功可以來量度內(nèi)能改變的多少。
W= E
單位是焦耳（焦）
探究實踐
有一只瓶子，里面裝著一些鐵屑，可以用什么方法使鐵屑的內(nèi)能增加？如果你沒有看到內(nèi)能改變的過程，單憑鐵屑溫度的升高，你能說出究竟采用了什么方法嗎？
做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。
無法根據(jù)結果來判斷內(nèi)能是通過哪種方法改變的。
不斷振蕩，對鐵屑做功，鐵屑的內(nèi)能增加；
通過加熱，鐵屑吸熱，使鐵屑的內(nèi)能增加。
思考與討論
課堂小結
內(nèi)能
內(nèi)能改變
做功
熱傳遞條件：存在溫度差
物體內(nèi)能的大小與溫度、質(zhì)量、體積和狀態(tài)、物質(zhì)種類有關
外界對物體做功
物體對外做功
分子動能
分子勢能
遷移應用
1.下列物理現(xiàn)象中：
（1）哪些利用做功改變物體內(nèi)能的？ 。
（2）哪些利用熱傳遞改變物體內(nèi)能的？ 。
A、鋸條在石塊上摩擦，鋸條發(fā)熱；
B、熱鐵塊投入冷水中，鐵塊溫度降低；
C、一壺水放在地上,開水變?yōu)闇厮?br/>D、用錘子反復擊打一個鐵片,鐵片溫度升高
E、用打氣筒往車胎內(nèi)打氣，打氣筒變熱；
F、水從高山上落下，水溫稍有升高。
A
D
E
F
B
C
遷移應用
2.下列說法中哪些是正確的-----------------（ ）
A.0℃時分子的熱運動停止，所以物體在0℃時沒有內(nèi)能
B.氣體分子熱運動最劇烈，固體分子沒有熱運動
C.物體的動能越大，內(nèi)能也越大
D.物體溫度越高，分子熱運動越劇烈
D
3.用打氣筒打氣時，過一會筒壁會熱起來。這是為什么？
活塞壓縮空氣做功,使筒內(nèi)空氣內(nèi)能增加,溫度升高;克服活塞與筒壁間的摩擦做功也使筒壁內(nèi)能增加,所以筒壁就會熱起來。
遷移應用
4.早上騎車到校時要剎車停止，機械能變?yōu)榱恪Ｄ芰肯Я藛幔?br/>自行車剎車器
能量沒有消失。
機械能轉化為內(nèi)能，剎車器和鋼圈的內(nèi)能增加了。
板書設計
第5節(jié) 物體的內(nèi)能（第1課時）
內(nèi)能
內(nèi)能改變
做功
熱傳遞
一切物體都具有內(nèi)能
外界對物體做功，內(nèi)能增加
物體對外做功，內(nèi)能減少
吸熱，內(nèi)能增加
放熱，內(nèi)能減少
量度是熱量
量度是功
等效
謝謝
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第5節(jié) 物體的內(nèi)能（第1課時）
【核心概念】
4.能的轉化與能量守恒
【學習內(nèi)容與要求】
4.1 能的形式、轉移與轉化
⑤描述克服摩擦做功與物體內(nèi)能改變的關系，知道改變內(nèi)能的途徑，知道可用熱量來量度熱傳遞過程中的內(nèi)能變化。
【教學目標】
1.科學觀念:了解內(nèi)能的概念，能簡單描述溫度和內(nèi)能的關系；知道熱傳遞可以改變內(nèi)能；知道在熱傳遞過程中，所傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量，熱量的單位是焦耳；知道做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的一些事例。
2.科學思維:通過事例歸納出改變內(nèi)能的方法并會分析。
3.探究實踐:通過探究找到改變物體內(nèi)能的兩種方法；通過演示實驗說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少。
4.態(tài)度責任:通過探究，使學生體驗探究的過程，激發(fā)學生主動學習的興趣；通過演示實驗使學生養(yǎng)成觀察能力，并使學生通過實驗理解做功與內(nèi)能變化的關系。
【教學思路】本課時由“內(nèi)能”和“物體內(nèi)能的改變”兩部分內(nèi)容組成。本課時內(nèi)容是建立在分子動理論的初步知識及機械能的基礎之上的，根據(jù)分子動理論可以知道分子在不停地做熱運動，由動能的知識可以知道，物體由于運動而具有動能，所以分子也具有動能;利用類比的方法還可以得出分子具有分子勢能。構成物體的所有分子熱運動的動能和分子勢能之和就是內(nèi)能，所以通過類比的方法建立內(nèi)能概念既是教學重點，也是本課時的教學難點。物體內(nèi)能的改變有兩種方法:熱傳遞和做功,這兩種方法在改變物體的內(nèi)能上是等效的，知道改變物體內(nèi)能的兩種途徑是本課時教學重點之一。熱傳遞是發(fā)生在溫度不同的兩個物體之間的，能量從高溫物體轉移到低溫物體,轉移能量的多少就是熱量，熱量反映的是物體內(nèi)能的變化量，它是一個過程量，可以使用“吸收”或“放出”來描述,不能使用“含有”或“具有”來描述，所以熱量概念的建立也是本節(jié)一個教學重點。
【教學過程】
教學環(huán)節(jié) 教學活動 設計意圖
創(chuàng)設情境，明確問題 滾擺在沒有空氣摩擦阻力的理想狀況下運動，機械能如何轉化 在有空氣摩擦阻力情況（現(xiàn)實情況下）下的機械能如何轉化 內(nèi)能究竟是怎樣的一種能量呢？如何改變物體的內(nèi)能？ 由滾擺的機械能轉化為內(nèi)能引入，達到復習，知識聯(lián)系。
內(nèi)能 [情景展示1] [問題探究] 我們知道運動著的子彈具有動能,形變的彈簧具有勢能,由此對比分析你有什么啟示呢 [思考交流] [歸納提升] 構成物質(zhì)的分子既有動能也有勢能。物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和勢能的總和,叫作物體的內(nèi)能。 [情景展示2] [問題探究] 分析圖片內(nèi)容,你能得出什么結論呢 [思考交流] [歸納提升] 一切物體,不論溫度高低,都具有內(nèi)能。對于同一個物體,溫度升高,分子熱運動加快,內(nèi)能增大;物體溫度降低,分子熱運動減慢,內(nèi)能減少。由于物體的內(nèi)能與溫度有關,因此內(nèi)能也俗稱為熱能。 通過類比的方法建立內(nèi)能概念，有利于理解。
內(nèi)能的 改變 [情景展示1] [問題探究] 圖中改變內(nèi)能的方法是什么 [思考交流] [歸納提升] 熱傳遞能改變物體的內(nèi)能。溫度高的物體放出熱，溫度降低，內(nèi)能就減少；溫度低的物體吸收熱，溫度升高，內(nèi)能就增加。在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少就是物體吸收或放出的熱量。熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)是內(nèi)能的轉移。熱量是傳遞內(nèi)能多少的量度。 [情景展示2] [問題探究] 這兩種現(xiàn)象蘊含共同的科學道理是什么？ [思考交流] [歸納提升] 克服摩擦做功可以改變物體內(nèi)能。 [情景展示3] [問題探究] 這兩種現(xiàn)象說明內(nèi)能的變化什么？ [思考交流] [歸納提升] 對物體做功，可以使物體的內(nèi)能增加。 [情景展示4] [問題探究] 這種現(xiàn)象說明瓶內(nèi)氣體內(nèi)能的變化什么？ [思考交流] [歸納提升] 物體對外做功，物體的內(nèi)能會減少。 [繼續(xù)探究]以上的幾個實驗是以什么方式改變內(nèi)能的？能量是如何轉化的？ [思考交流] [歸納提升] 做功改變物體的內(nèi)能。實質(zhì)是其他形式的能與物體內(nèi)能之間的相互轉化。功可以來量度內(nèi)能改變的多少。 [繼續(xù)探究] 有一只瓶子，里面裝著一些鐵屑，可以用什么方法使鐵屑的內(nèi)能增加？如果你沒有看到內(nèi)能改變的過程，單憑鐵屑溫度的升高，你能說出究竟采用了什么方法嗎？ [思考交流] [歸納提升] 做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。 通過實驗歸納出方法，列舉實列對改變內(nèi)能方法的理解。
課堂小結
板書
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