人教版九年级物理上册内能讲义.docx
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人教版九年级物理上册内能讲义
初三物理辅导讲义
第十三章内能
§13.1分子热运动
一、创设情景、引入新课
1.复习提问
（1）物质是由什么组成的？
（2）我们能否直接用眼睛看到分子的运动？
二、进行新课
1、分子和分子的运动
（1）物质是由大量分子组成的，如果把分子看成球形，它的直径大约只有10-10m，因此，在一个物体中，分子的数目是巨大的。
0℃，一标准大气压下，1cm3的空气中大约有2.7×1019个分子，如果每秒可以数数到100亿，那么，把这些分子数完需要80年的时间。
2、扩散现象
如图1所示，打开一盒香皂，
很快就会闻到香味，这是为什么？
是什么跑到了我们的鼻子里了？
图1
解答：
一些带有香味的分子，从香皂中挥发出来，进入空气，向各个方向散步开来，当它们到达你的鼻子里，你就会闻到香味。
实验观察：
1、在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面倒扣一个空瓶子，使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开，抽掉玻璃板后，让学生观察有什么变化发生？
2、将CuSO4溶液注入清水中，放置30天后。
观察现象。
①扩散：
不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。
②说明：
气体、液体、固体都能发生扩散现象。
③结论：
扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，分子间有间隙。
④扩散现象的实例
ⅰ：
擦香水时，周围的人都能闻到；ⅱ：
花开时，花香满园；
ⅲ：
长时期放煤的墙角变黑；ⅳ：
糖放在水中，水变甜了
3、对同样一个扩散实验，能否改变一个条件，从而改变扩散进行的快慢呢？
如图所示，将一滴红墨水分别滴入热水和冷水中，观察扩散快慢的情况。
分析：
在实验中热水温度高，扩散进行的快，说明温度高时，分子运动得快。
冷水温度低，扩散进行的慢，说明温度低时分子运动的慢。
（3）热运动
由于分之的运动跟温度有关，所以把分子的无规则运动叫做分子的热运动。
（4）分子间的作用力
铅块是由铅分子组成的，组成它的分子在不停地运动，那么为什么铅块没有飞散开？
是什么原因使它们聚合在一起呢？
如图所示，将两个铅柱的底面削平，削干净，然后紧紧地压在一起，两块铅就会结合起来，甚至下面吊一个重物都不能把它们拉开。
①分子间存在引力和斥力，如图所示。
②引力和斥力之间的关系
F引=F斥：
斥力起主要作用：
引力起主要作用：
作用力微小，可以忽略：
③引力和斥力的变化过程
引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但在变化过程中，始终是斥力变化得快。
如图所示，用细线把干净的玻璃板吊在弹簧
测力计的下面，记住测力计的读数。
使玻璃板水平
接触水面，然后稍梢用力向上拉玻璃板。
弹簧测力
计的读数有什么变化?
解释产生这个现象的原因。
§13.2内能
一、创设情景、引入新课
问题：
装着开水的暖瓶有时会把瓶盖弹起来，这是什么能量把瓶盖推动的？
解答：
暖瓶没有动，所以不是机械能；暖瓶也没有接电源，所以也不是电能，那么这一能量来自哪里呢？
二、进行新课
1.内能
如图1所示运动的饿足球具有动能，那么运动的分子是否也有动能呢？
解答：
运动的分子也具有动能，称为分子动能。
图1图2
如图2所示，弹簧在发生弹性形变时，具有势能，那么，相互吸引或排斥的分子之间是否也具有势能呢？
解答：
相互吸引或排斥的分子间也有势能，称为分子势能。
（1）内能：
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。
（2）注意：
1内能指的是物体内部所有分子的能量，单独某个分子的动能或势能不能称为物体的内能。
2内能是由分子动能和分子势能共同决定。
如图所示，铁水和
冰块的温度虽然不同，
但它们都具有内能。
（3）一切物体，不论温度高低，都具有内能。
2.影响内能大小的因素
问题：
一个物体的动能和势能跟什么因素有关？
那么，物体的内能有与哪些因素有关呢？
如图所示，将两只完全相同的灯泡，
一只通电，另一只不通电。
让学生分析
两个灯丝内能大小不同的原因。
分析：
温度越高，分子运动速度越快，分子动能越大，内能越大。
（1）物体的内能与温度有关
物体温度升高时，内能增加；温度降低时，内能减少。
[说明]物体内能增大时，其温度不一定升高。
（2）物体的质量：
它反映物体内部分子数量的多少。
（3）物体的体积：
它反映了分子间平均距离大小，影响分子的势能的大小。
3.内能与机械能的区别
机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子热运动和分子
间的相互作用情况有关，所以，内能是不同于机械能的另一种形式的能，在一定条件下两者之间可以相互转化。
内能
机械能
表现
微观粒子的能量
宏观物体的能量
影响因素
温度，物态
物体速度，位置
其他
物体的机械能可能是零，但物体的内能一定不为零。
机械能与内能之间可以相互转化
4.内能的单位：
焦耳J
5.利用内能解释生活中的现象
炒菜时，将盐放入锅中，菜立刻便会变咸，而腌菜时，将盐放在缸中，很长时间菜才会咸，这是为什么？
6.内能的改变
如图所示，“搓手”和“玩滑梯”时的感觉，
物体的内能是否改变？
（1）找来一根铁丝，让学生尽量想办法让它的温度升高。
（2）让学生用钢笔帽在桌布上来回摩擦，感觉笔帽温度的变化。
以上实验或现象说明物体内能是可以改变的，有多种方法来办到。
1）、热传递改变物体的内能
冬天用热水袋取暖时，人感觉暖和了，而热水袋会渐渐凉下来；将热水瓶放入冷水中，瓶中的水变凉，而冷水变热，这种现象就是所谓的热传递现象。
分析：
在热传递过程中，低温物体温度升高，高温物体温度降低。
（1）实质：
能量从高温物体传到低温物体，或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
（2）热量在热传递过程中，传递内能的多少
（3）说明：
①热量是一个过程量；②物体吸收热量，内能增加，放出热量，内能减少，吸收或放出的热量越多，物体内能改变越大；③两个物体间发生热传递的条件是有温度差。
2）、做功改变物体的内能
（1）对物体做功，物体的内能会增加
如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团
蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，观察现象。
分析：
活塞压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高，
达到棉花的着火点而使棉花燃烧。
对物体做功改变物体内能的例子：
①给自行车胎打气时，打气筒会变热；
②用铁锤敲打铁钉，钉子会变热；
③划火柴时，火柴头在皮上一划就燃烧了
④陨石坠入大气层，迅速降落时，与空气摩擦而燃烧形成流行。
（2）物体对外做功，本身的内能会减少
物体对外做功的例子：
1刚刚打开的啤酒瓶，瓶口会冒“白雾”；
2给自行车胎放气时，气门心处温度降低；
3用塞子塞紧保温瓶，常发生“蹦塞”现象，
同时会看到瓶口上方有“白气”。
3）、改变物体内能的两种方式
改变物体内能的方式
做功
热传递
内能增加
克服摩擦做功；使物体形变做功；电流使导体发热
物体吸收热量
内能减少
气体膨胀做功
物体放出热量
区别
其他形式能与内能相互转化
物质间内能的转移
联系
做功和热传递在改变物体内能上是等效的
课堂同步练习1
基础知识训练：
1．在量筒的下半部分盛有蓝色的浓硫酸铜溶液，再在硫酸铜溶液上方缓缓地注入一些清水，几天后，整个量筒内的液体都变成蓝色，这一现象表明_______________．
2．一根铁棒很难压缩是因为分子间存在__________，又很难被拉长是因为分子间存在着__________。
3．如图13-1所示，下面的瓶子里装有红棕色的二氧化氮气体，它的密度大于空气密度．当抽去玻璃片后，过一段时间，看到上面的瓶子里也出现了红棕色的二氧化氮，这种现象主要表明（）
Ａ．分子有一定的质量Ｂ．分子间有相同作用力
Ｃ．分子有一定大小Ｄ．分子在做无规则运动
4．下列诗词、歌词或俗语中不含有分子无规则运动这一物理知识的是（）
A．稻花香里说丰年 B．美酒飘香歌声飞
C．墙里开花墙外香 D．亲戚远来香
5．下列实例中，不能用来说明“分子在不停地运动”的是（）
A.湿衣服在太阳下被晒干B.炒菜时加点盐，菜就有咸味
C.扫地时灰尘飞扬D.香水瓶盖打开后能闻到香味
6．长期堆放煤的墙角，墙壁的内部也会变黑．说明其原因．
7.把1升酒精倒入容器中，再把2升水也倒入这个容器中并进行充分混合，发现混合后的总体积小于3升，请解释这个现象。
综合提高训练：
1．固体、液体、气体分子间的距离，从小到大排列的顺序一般是__________，分子间的作用力从小到大排列的顺序一般是_____________________
2．“花气袭人知昼暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，对于第一句，以物理学角度可以理解为：
花朵分泌的芳香油分子的_______________加快，说明当时周边的气温突然____________
3．如图13-2所示，将一表面干净的玻璃板挂在弹簧秤下面，手持弹簧秤的上端将玻璃板放至刚与水面接触后，慢慢提起弹簧秤，观察到玻璃板未离开水面时弹簧秤的示数比离开水面后的示数_________，其原因是_________．
4．物质处于哪种状态决定于（）．
A．物质的温度B．物体内分子无规则运动的剧烈程度
C．物质的分子结构D．物质内部分子作用力的大小
5．“破镜”不能“重圆”的原因是（）
A．分子间的作用力因玻璃被打碎而消失
B．玻璃表面太光滑
C．玻璃的分子间只有斥力没有引力
D．玻璃碎片间的距离太大，大于分子间发生相互吸引的距离
6．下列现象中，不能用分子间存在引力作用来解释的是
A．要橡皮绳拉长，必须施加拉力的作用
B．擦黑板时，粉笔灰纷纷落下
C．用胶水很容易将两张纸粘合在一起
D．折断一根铁丝需很大的力
7．下列关于分子间的作用力的说法中正确的是（）
A．一根铁棒很难被拉断，这说明铁棒的分子间只存在引力
B．液体非常容易流动，这说明液体分子间主要是斥力
C．气体很容易被压缩的原因是因为气体分子间没有作用力
D．分子间的距离减小，分子间的引力和斥力都增大
8.从分子运动的观点看，物体受热膨胀的原因是
A.物体内各个分子体积变大
B.分子无规则振动加快，振动范围增大
C.物体各分子间挤进了空气
D.分子间斥力增大，分子间距离变大
9.在下列现象中，能说明分子不停的做无规则运动的现象是
A.在皮肤上擦点酒精，立即就能闻到酒精的味道
B.鱼苗池中的小鱼在不停的游动
C.教室里大扫除时，灰尘满屋飞扬
D.落叶在河水中顺流而下
10.一滴红墨水滴入一杯清水中，过一段时间后，整杯水都变红了，下列说法中正确的是
A.如果是0℃的水就不会发生这种现象
B.这叫扩散现象，它说明分子是在永不停息的运动着
C.这叫扩散现象，它只能发生在液体中
D.清水的温度越高，扩散进行得越慢
11.把两块光滑的玻璃贴紧，它们不能吸在一起，原因是
A.两块玻璃分子间存在斥力
B.两块玻璃的分子间距离太大
C.玻璃分子间隔太小，不能形成扩散
D.玻璃分子运动缓慢
课堂同步练习2
1、下列关于内能的说法正确的是（）
A.0℃的水内能为零
B.机械能为零的物体，内能为零
C.温度高的物体，内能就一定大
D.物体的温度升高，该物体的内能就增大
2、关于物体的内能，下列说法中正确的是（）
A.物体运动的越快，物体的内能越大
B.物体举得越高，物体的内能越大
C.温度为-40℃的冰块没有内能
D. 火箭点火升空过程中将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能
3、两个物体相互接触，但物体间没有发生热传递现象，这是因为两物体（ ）
A．温度相同 B．内能相同 C．热量相同 D．没有做功
4、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（）
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．温度高的物体，内能不一定大
C．0℃的冰块，内能一定为0
D．任何两物体间都会发生热传递
5、关于物体内能的几种说法中，下列说法正确的是（ ）
A.水有内能，冰没有内能
B.水蒸气具有的内能一定比水具有的内能大
C.一杯水的温度越高，它具有的内能越大
D.一杯水放在高处比放在低处时具有的内能多
6、利用做功的方法或者_____的方法，可以使物体的内能发生变化。
7、下列说法中正确的是（）
A．物体内能减少，一定是对外做了功
B．物体温度升高，一定是吸收了热量
C．物体的位置越高，速度越大，机械能和内能就越大
D．冰熔化成水时，内能增加
8、下列过程中，属于通过热传递改变物体内能的是（）
A. 钻木取火 B．锯木头时，锯片发热
C．卫星进人大气层时外壳发热 D．热水中放人冰块，水温下降
9、下列现象中，通过热传递改变物体内能的是（）
A、两手相互摩擦，手发热; B、用火炉烧水，水的温度升高;
C、用锯锯木头，锯条发热; D、用砂轮磨菜刀，菜刀的温度升高。
10、在下列做功过程中，加有着重号的物体，内能逐渐减小的是（）
A. 砂轮磨刀具时，砂轮的温度越来越高
B. 暖水瓶中的热空气将瓶塞冲出
C. 在压缩冲程中，气缸内的气体温度升高
D. 电炉通电后，电阻丝逐渐变红
11、下列生活情景中，通过做功来改变物体内能的是（）
A．金属汤勺放在热汤中，温度升高 B．冬季人们常用热水袋取暖
C．食品放在冰箱中，温度降低 D．铁丝被反复弯折，弯折处发热
12、属于通过做功途径改变物体内能的是（ ）
A．在火炉上烧水，水温升高 B．感冒发烧，用冷毛巾敷额头
C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热 D．炎热的夏天，柏油路面温度升高
13、列事例中，属于做功改变物体内能的是（）
A．冬天晒太阳感觉暖和 B．冬天两手互相摩擦，手感觉暖和
C．冬天围着火炉烤火感觉暖和 D．冬天在暖气房里感觉暖和
14、（08南京）图所示的做法中，属于用做功的方法改变物体内能的是（）
15、如图是中国女子冰壶队在2010年 2月21日温哥华冬奥会比赛的精彩瞬间．比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”，通过____的方式改变冰的内能，使表面的冰____成薄薄的一层水（填物态变化名称），这样就能够减小冰壶与冰面之间的____。
16、小李同学在草场上练习爬竿.当他从竿的顶端滑下时，握竿的手感到很烫，手的内能____（选填“减少”或“增加”），这是通过____ 的方法使手的内能发生改变的。
17、做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
多次弯折一根铁丝，弯折处会发烫，是用____的方法改变铁丝内能的；把烧红的铁块放到冷水中，冷水变热，是用____的方法改变水的内能的。
18、观察图所示实验，回答以下问题：
（1）实验现象：
当活塞迅速下压时，棉花会____。
（2）现象分析：
因为活塞对空气____，使空气的____增加，____升高，达到棉花的着火点，从而使棉花燃烧起来。
（3）实验结论：
________。
19、如图10-1所示，在厚玻璃瓶内装入少量的水，然后再向密闭的瓶内打，当塞子跳起来时，瓶内会出现雾，这是因为瓶内的空气推动瓶塞____时，内能____，温度降低，使水蒸气液化成小水珠。
20、冬天，人们往手上哈气取暖，是利用____使手的内能增加的；而两手互相摩擦取暖是利用____使手的内能增加的。
21、下面四句话中的“热”字各表示什么物理量，（填“温度”“内能”或“热量”）
①天气真热____；②摩擦生热____
③物体放热____ ；④一碗热汤____。
基础知识训练1．分子在永不停息地做无规则运动2．斥力引力
3．D4．D5．C
6．答：
煤的分子处于永不停息的无规则运动之中，当煤与墙壁接触时，会有一些煤的分子进入墙壁．同时，墙壁上的石灰等物质的分子也会进入煤炭．开始阶段，进入墙壁内部的煤分子不会多，进入墙壁也不会太深．长时间地让煤与墙相接触，进入墙壁内部的煤分子会增多，使墙壁内部发黑．
7．答：
组成物质的分子是有间隙的紧密挨在一起的，同时分子间存在空隙的原因分子间存在斥力，在充分混合后，水分子和酒精分子会彼此进入对方不停地做无规则运动。
综合提高训练1．固体、液体、气体气体、液体、固体
2．无规则运动升高
3．大水分子与玻璃分子间有吸引力
4．C5．D6．B7．D
8B9A10B11B
1.D2D3A4B5C6热传递7D8D9B10B11D12C13B14A15.做功,熔化,摩擦16.增加,做功17.做功,热传递18.燃烧做功内能温度做功可以改变物体的内能19.做功减小20.热传递做功21.温度内能热量温度
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