北師大九年級(jí)物理上冊(cè) （內(nèi)能）機(jī)械能、內(nèi)能及其轉(zhuǎn)化教育教學(xué)課件

第十章機(jī)械能、內(nèi)能及其轉(zhuǎn)化內(nèi)能

學(xué)習(xí)目標(biāo)新課目標(biāo)1.知道一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；能夠識(shí)別擴(kuò)散現(xiàn)象，并能用分子熱運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)進(jìn)行解釋.知道分子之間存在著相互的作用力.2.知道熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能.知道做功要以改變物體的內(nèi)能.

鳥(niǎo)語(yǔ)花香，花香是如何傳播的？

打開(kāi)香水瓶蓋，你有什么感覺(jué)，香水的味道是如何傳播的？新課引入

自古以來(lái)，人們就在不斷地尋找與熱有關(guān)的某種能量．“熱”是一種能量嗎？它能做功嗎？想一想：如果把此杯子打碎，碎片是否還是玻璃？如果經(jīng)過(guò)多次分割，顆粒會(huì)越來(lái)越小，如果不停的分下去，有沒(méi)有一個(gè)限度？新課講解觀察與思考一物質(zhì)的構(gòu)成（1）保持物質(zhì)原來(lái)性質(zhì)不變的最小微粒叫作分子或者原子.（2）常見(jiàn)的物質(zhì)是由及其微小粒子——分子、原子構(gòu)成的.（3）分子的大小用分子的直徑來(lái)衡量，通常用10-10m為單位來(lái)量度分子的大小.歸納與小結(jié)思考：打開(kāi)香水瓶后，不久就會(huì)聞到香味，為什么？觀察與思考二分子熱運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn)：我們將一個(gè)空瓶子，倒扣在一個(gè)裝著棕色二氧化氮?dú)怏w的瓶子上面，抽掉蓋在二氧化氮瓶上的玻璃板.實(shí)驗(yàn)1氣體間的擴(kuò)散現(xiàn)象結(jié)論：氣體會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)與探究10日后20日后30日后實(shí)驗(yàn)2液體間的擴(kuò)散現(xiàn)象結(jié)論：液體會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)與探究長(zhǎng)時(shí)間堆放煤的墻角會(huì)變黑，用笤帚掃都掃不干凈.實(shí)驗(yàn)三固體間的擴(kuò)散現(xiàn)象結(jié)論：固體會(huì)發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)與探究1.不同的物質(zhì)在接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象，叫作擴(kuò)散現(xiàn)象.2.擴(kuò)散現(xiàn)象等大量事實(shí)表明，一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng).（氣體、液體、固體都有擴(kuò)散現(xiàn)象）3.說(shuō)明分子間存在間隙.歸納與小結(jié)演示實(shí)驗(yàn)：向一個(gè)盛有熱水、冷水的兩個(gè)燒杯中用滴管注入兩滴紅墨水，觀察現(xiàn)象.擴(kuò)散的快慢與物體的溫度有關(guān).觀察與思考一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，這種無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)叫作分子的熱運(yùn)動(dòng).分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，物體溫度越高.歸納與小結(jié)是什么力使得兩塊鉛塊結(jié)合在一起？實(shí)驗(yàn)觀察1觀察與思考三分子間的作用力實(shí)驗(yàn)觀察2氣體被壓縮時(shí)都會(huì)產(chǎn)生“抵抗”，要是壓縮液體和固體呢？觀察與思考實(shí)驗(yàn)觀察3測(cè)力計(jì)的示數(shù)為什么會(huì)變大？觀察與思考固體分子間距液體分子間距氣體分子間距固體、液體、氣體物質(zhì)的宏觀特性和微觀描述觀察與思考下表歸納了固、液、氣三態(tài)物質(zhì)宏觀和微觀的特性，請(qǐng)完成這個(gè)表格.觀察與思考

分子間距決定了分子間的作用力，從而決定了固體、液體和氣體的特征.氣體分子之間的距離就很遠(yuǎn)，彼此之間幾乎沒(méi)有相互作用力.歸納與小結(jié)分子間的作用力與分子間的距離有關(guān)，當(dāng)分子間的距離大到一定程度時(shí)，分子間的作用力就不存在了.從分子作用力的角度說(shuō)一說(shuō)“破鏡重圓”能否真的發(fā)生.典例與精析運(yùn)動(dòng)著的足球具有動(dòng)能，那么處于熱運(yùn)動(dòng)的分子是否具有動(dòng)能呢？觀察與思考四內(nèi)能彈簧彈性形變時(shí)具有勢(shì)能，那么分子之間是否也具有勢(shì)能呢？觀察與思考內(nèi)能

構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能．

內(nèi)能的單位是焦耳（J）歸納與小結(jié)思考：比較靜止在地面上的球和運(yùn)動(dòng)在空中的球所具有的機(jī)械能和內(nèi)能有什么不同?靜止在地面上的球沒(méi)有機(jī)械能，運(yùn)動(dòng)在空中的球具有機(jī)械能；但無(wú)論在地上還是在空中，都具有內(nèi)能.觀察與思考機(jī)械能與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)，內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間的相互作用情況有關(guān)，所以內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能．歸納與小結(jié)熾熱的鐵水有內(nèi)能，北極的冰山也有內(nèi)能嗎?一切物體,不論溫度高低,都具有內(nèi)能．觀察與思考分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈這個(gè)物體的內(nèi)能增大分子動(dòng)能越大溫度越高組成這個(gè)物體的所有分子的動(dòng)能總和增加亮同一物體的溫度越高，內(nèi)能越大；溫度越低，內(nèi)能越?。畠?nèi)能與什么因素有關(guān)?觀察與思考★物體溫度

同一物體，溫度越高，內(nèi)能越大．★物體質(zhì)量

同種物質(zhì)，相同溫度，質(zhì)量越大，內(nèi)能越大．★物質(zhì)狀態(tài)如：質(zhì)量和溫度都相同的0℃的水和0℃的冰，水的內(nèi)能比冰的大．★物體的溫度、質(zhì)量、體積和狀態(tài)均不同時(shí)，無(wú)法比較內(nèi)能的大小歸納與小結(jié)影響內(nèi)能大小的因素

思考：普通的一根鐵絲，我們能通過(guò)哪些方法使它的溫度升高？（即使它的內(nèi)能增加）

A.放在太陽(yáng)下曬B.在石頭上摩擦

C.放在熱水中燙D.放在火上燒

E.用錘子敲F.放在手中捂

G.用力反復(fù)彎折觀察與思考五物體內(nèi)能的改變結(jié)論:熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能．實(shí)驗(yàn)1:熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能在橙汁中放入冰塊，溫度會(huì)發(fā)生變化,這是為什么？高溫物體的熱量低溫物體傳遞內(nèi)能減少內(nèi)能增加實(shí)驗(yàn)與探究

物體吸收熱量時(shí)內(nèi)能增加，放出熱量時(shí)內(nèi)能減少．吸收或放出的熱量越多，它的內(nèi)能改變?cè)酱螅疅醾鬟f的實(shí)質(zhì)：

內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，能的形式?jīng)]有發(fā)生變化．熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能

發(fā)生熱傳遞時(shí)，高溫物體內(nèi)能減少，低溫物體內(nèi)能增加．

熱傳遞：溫度不同的兩個(gè)物體互相接觸時(shí)，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低，這個(gè)過(guò)程叫做熱傳遞．歸納與小結(jié)在熱傳遞過(guò)程中，傳遞能量的多少叫做熱量．什么叫熱量？單位:焦，簡(jiǎn)稱焦．符號(hào):J通常用字母Q表示．觀察與思考實(shí)驗(yàn)2:做功可以改變物體的內(nèi)能如圖所示，在一個(gè)配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小團(tuán)硝化棉，迅速向下壓活塞，硝化棉燃燒起來(lái)了，這是為什么呢？因?yàn)榛钊麎嚎s空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到硝化棉的燃點(diǎn)，導(dǎo)致硝化棉燃燒．結(jié)論：對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能增加實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)3:做功可以改變物體的內(nèi)能大口玻璃瓶?jī)?nèi)有一些水，水的上方有水蒸氣，給瓶?jī)?nèi)打氣，當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，觀察瓶?jī)?nèi)有什么變化？為什么？當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)白霧．瓶塞跳起時(shí)，空氣推動(dòng)瓶塞對(duì)瓶塞做功，內(nèi)能減小，溫度降低，空氣中的水蒸氣遇冷液化結(jié)論：物體對(duì)外做功，物體的內(nèi)能減少實(shí)驗(yàn)與探究歸納與小結(jié)做功可以改變物體的內(nèi)能做功過(guò)程中能的轉(zhuǎn)化關(guān)系★對(duì)物體做功

外界消耗機(jī)械能物體內(nèi)能增加機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能★物體對(duì)外做功

外界獲得機(jī)械能物體內(nèi)能減少內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)：

內(nèi)能和其他形式的能量的轉(zhuǎn)化．歸納與小結(jié)做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的．歸納與小結(jié)1.溫度、內(nèi)能與熱量的區(qū)別（1）熱量是過(guò)程量；溫度、內(nèi)能是狀態(tài)量．

（2）單位區(qū)別：溫度的單位是攝氏度（℃），內(nèi)能與熱量的單位是（J）．（3）表述區(qū)別：溫度只能說(shuō)“是”“降低”或“升高”熱量只能說(shuō)“吸收”或“放出”

內(nèi)能只能說(shuō)“有”“具有”或“改變”2.溫度、內(nèi)能與熱量的聯(lián)系

熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，使內(nèi)能增加或減少，但溫度不一定改變．歸納與小結(jié)一、分子動(dòng)理論的初步知識(shí)：（1）物質(zhì)是由分子構(gòu)成的.（2）構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做熱運(yùn)動(dòng).（3）分子間存在著引力和斥力.課堂小結(jié)二、內(nèi)能構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能．三、改變內(nèi)能的方式（1）熱傳遞（2）做功四、熱量（1）定義:熱傳遞過(guò)程中傳遞的內(nèi)能的多少．（2）單位:焦耳符號(hào):J（3）熱量、溫度、內(nèi)能的區(qū)別C1.下列實(shí)例中，不能用來(lái)說(shuō)明“分子在不停地運(yùn)動(dòng)”的是（）A.濕衣服在太陽(yáng)下被曬干 B.炒菜時(shí)加點(diǎn)鹽，菜就有咸味C.掃地時(shí)灰塵飛揚(yáng) D.香水瓶蓋打開(kāi)后能聞到香味課堂訓(xùn)練D2.通常把蘿卜腌成咸菜需要較長(zhǎng)的時(shí)間，而把蘿卜炒成熟菜，使之具有相同的咸味，僅需幾分鐘，造成這種差別的原因是（）A.鹽分子減小了，很容易進(jìn)入蘿卜中

B.鹽分子間有相互作用的引力C.蘿卜分子間有空隙，易擴(kuò)散

D.炒菜時(shí)溫度高，分子熱運(yùn)動(dòng)加快3.將兩塊光滑的干玻璃放在一起，很容易把它們分開(kāi)，但是如果在玻璃上灑些水后再將它們放在一起，就很難把它們分開(kāi).這一現(xiàn)象說(shuō)明（）A.固體分子間沒(méi)有作用力，而液體分子間有作用力B.同種分子沒(méi)有作用力，而異種分子間有作用力C.分子間可產(chǎn)生作用力，距離越小，作用力越大D.水具有黏性，分子間是否具有作用力與此無(wú)關(guān)C3.下列實(shí)例中，通過(guò)做功的方式改變物體內(nèi)能的是（

）A．搓手取暖B．用熱水袋取暖C．炭火烤肉D．用冷毛巾降溫A4.關(guān)于內(nèi)能、熱量和溫度，下列說(shuō)法中正確的是（

）A．物體的內(nèi)能減少，它的溫度一定降低B．物體的溫度不變，它的內(nèi)能可能增加C．物體內(nèi)能增加，一定是從外界吸收了熱量D．溫度高的物體一定比溫度低的物體具有的內(nèi)能多B內(nèi)能

北師大版九年級(jí)物理上冊(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本圖像分子的體積是很小的物質(zhì)是由大量分子組成的1.物質(zhì)是由大量分子組成的人們通常以10-10m為單位來(lái)量度分子2.分子在不停息地運(yùn)動(dòng)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本圖像宏觀現(xiàn)象微觀結(jié)論擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明分子在不停息地運(yùn)動(dòng)。兩種不同的物質(zhì)可以自發(fā)地彼此進(jìn)入對(duì)方——擴(kuò)散現(xiàn)象。分子的運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈。冷水熱水2.分子在不停息地運(yùn)動(dòng)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本圖像冷水熱水放置一段時(shí)間宏觀現(xiàn)象微觀結(jié)論分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力。3.分子之間存在著相互作用力物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本圖像固體、液體、氣體的特征固體、液體、氣體為什么會(huì)有不同的特征呢？機(jī)械能與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)，內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間的相互作用情況有關(guān)，所以內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。物體的內(nèi)能由于分子都在不停地運(yùn)動(dòng)，所以一切物體在任何情況下都有內(nèi)能。1.物體的內(nèi)能物體內(nèi)所有分子的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。物體的內(nèi)能（1）熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能發(fā)生熱傳遞時(shí)，高溫物體內(nèi)能減少，低溫物體內(nèi)能增加。在熱傳遞過(guò)程中，傳遞能量的多少叫做熱量，熱量的單位是焦耳。2.物體內(nèi)能的改變物體的內(nèi)能（2）做功可以改變物體的內(nèi)能外界對(duì)物體做功，物體內(nèi)能增加。物體對(duì)外做功，內(nèi)能減小。2.物體內(nèi)能的改變比熱容定義某種物質(zhì)溫度升高（或降低）所吸收（或放出）的熱量與物質(zhì)的質(zhì)量和溫度變化量乘積的比，叫作這種物質(zhì)的比熱容。

國(guó)際單位：J／(kg·K)常用單位：J／(kg·℃)

J／(kg·K)＝J／(kg·℃)

比熱容水的比熱容的含義：

1kg的水溫度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的熱量是4.2×103J。水的比熱容大的應(yīng)用（1）發(fā)動(dòng)機(jī)用水冷卻（2）冬季暖氣用水做取暖介質(zhì)

吐魯番夏天最高溫度大多在四十多攝氏度，居中國(guó)之首，而火焰山又是吐魯番最熱的地方，其表面溫度最高曾達(dá)到八十多攝氏度。但一到晚上氣溫一下子就降到二十多攝氏度，空調(diào)都不用開(kāi)。應(yīng)用比熱容知識(shí)解釋現(xiàn)象比熱容內(nèi)陸地區(qū)早晚溫差比沿海地區(qū)大熱機(jī)定義將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程（原理）燃料的化學(xué)能內(nèi)能機(jī)械能種類蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)和柴油機(jī)）、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭燃燒做功汽油機(jī)1.汽油機(jī)的構(gòu)造四缸汽油機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖汽油機(jī)2.汽油機(jī)的工作過(guò)程吸氣沖程壓縮沖程排氣沖程做功沖程汽油機(jī)2.汽油機(jī)的工作過(guò)程吸氣沖程第一沖程：吸氣沖程。進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉，活塞由汽缸最上端向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣的混合物從進(jìn)氣門(mén)被吸入汽缸。當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)到汽缸最下端時(shí)，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉。汽油機(jī)2.汽油機(jī)的工作過(guò)程壓縮沖程第二沖程：壓縮沖程。進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞由汽缸最下端向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，氣缸內(nèi)溫度升高，氣壓增大，此沖程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。汽油機(jī)2.汽油機(jī)的工作過(guò)程做功沖程第三沖程：做功沖程。燃料混合物劇烈燃燒，產(chǎn)生高溫、高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿驅(qū)使曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。

汽油機(jī)2.汽油機(jī)的工作過(guò)程排氣沖程第四沖程：排氣沖程。進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞由汽缸最下端向上端運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出汽缸，為下一個(gè)循環(huán)做好準(zhǔn)備。柴油機(jī)柴油機(jī)與汽油機(jī)的不同點(diǎn)1.構(gòu)造上，柴油機(jī)汽缸頂部有一個(gè)噴油嘴，而汽油機(jī)是一個(gè)火花塞；2.工作過(guò)程中，柴油機(jī)在吸氣沖程中吸進(jìn)的是空氣，而汽油機(jī)吸進(jìn)的是汽油和空氣的混合物；3.點(diǎn)火方式上，柴油機(jī)采用的是壓燃式，而汽油機(jī)采用的是點(diǎn)燃式。熱機(jī)效率用來(lái)做功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比×100%燃料的利用1.熱值

1kg某種燃料完全燃燒時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量（放出的熱量）叫這種燃料的熱值。2.單位

國(guó)際單位：焦每千克；符號(hào)：J/kg。氣體燃料