人教版 九年级 第十三章 内能 第2节 《内能》导学案
【学习目标】
1.理解什么是内能 2. 知道内能与温度之间的关系
3. 掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题。 【学习重点】:内能以及改变内能的方法。 【学习难点】:正确理解内能与温度的关系
【自主预习】
1.内能的概念:分子由于不停地做 热运动 而具有的动能叫做分子动能.分子之间由于存在类似弹簧形变时的相互 作用力 而具有的势能叫做分子势能.构成物体的所有分子,其 热运动的动能 与 分子势能 的总和叫做物体的内能.
2.内能的单位和影响因素:内能的单位是 焦耳(J) ,各种形式能量的单位都是焦耳 .物体的内能与物体内部分子的 热运动 和分子之间的 相互作用 情况有关.一切物体都具有内能,当物体的温度升高时,内能 增加 ;温度降低时,内能 减少.
3.热传递改变物体的内能:在热传递过程中, 传递能量的多少 叫做热量,热量的单位是 焦耳 .发生热传递时,高温物体 放出 热量,内能 减少 ;低温物体 吸收 热量,内能 增加 .
4.做功改变物体的内能:对物体做功,物体的内能会 增加 ;物体对外做功,则物体本身的内能会 减少 .
【合作探究】
探究活动一:阅读课文P7页1.2.3自然段:内能,回答下列问题:
1.运动的物体具有___动能____,分子不停地做无规则运动,所以分子也具有动能;
2.发生弹性形变的物体,由于有作用力具有__弹性势能____,分子间也有相互作用的引力和斥力,所以分子间也有___势能___,物体_内所有分子,其运动的动能与分子势能的总和叫做内能。
3.分子的热运动与温度有关,温度越高,分子的___运动越剧烈____,分子动能越_大___,内能越___大____。 4.物体的温度低时,分子的热运动__不会停止__(停止吗?),所以一切物体___都有内能___。 讨论:内能与机械能的区别: 探究活动二:改变内能的方法
1.小组讨论:怎样使一根铁丝的内能增大?
小结:⑴ 改变物体内能的方式有两种:__热传递__和_做功__,且在改变物体的内能上是等效的。热传递的实质是_内能的转移_____;做功的实质_内能和机械能的转化_____。
⑵ 在热传递过程中,高温物体 放出 热量,温度 降低 ,内能 减少 ;低温物体 吸收 热量,温度 升高 ,内能 增加 。(热传递的条件:存在 温度差 )而热量是物体在热传递过程中__内能变化__的量度。
2.演示实验:(课本P9)图13.2-5甲:空气被压缩时内能增大
在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象 硝化棉燃烧 , 原因: 活塞压缩空气,对空气做功,空气的能能增大没温度升高,达到硝化棉的着火点 , 说明: 对物体做功,物体的内能增加,温度升高 。
3.演示实验:(课本P9)图13.2-5乙:空气推动塞子时,内能减少。
在大口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气。给瓶内打气,当瓶塞跳起来时,观察瓶内的变化 瓶内出现“白雾” ,原因 当瓶内气压增大,把瓶塞冲起来时,瓶内气体的内能转化为瓶塞的机械能,气体的内能减少,温度降低,水蒸气液化成雾状的小水滴。 说明 物体对外做功,内能减少,温度降低 。
小结:⑶ 对物体做功,内能 增大 ,温度 升高 , 实质是 机械能 能转化为 内 能; 物体对外,内能 减少 ,温度 降低 ,实质是 内能 能转化为 机械能。 探究活动三:群策群力,辨析温度、热量、内能三个物理量: 2、讨论达成共识: 内能和温度的关系:
(1)物体温度的变化(会、不会)引起内能的变化?会 。
(2)物体温度不变,其内能(可能、不可能)改变?可能。如晶体的熔化。 内能和热量的关系:
(1)物体内能的变化(一定、不一定)伴随着吸收或放出热量?不一定,也可能做功
(2)物体吸收或放出热量(一定、不一定)会引起内能的变化?不一定,还可能吸放热同时做功,内能不变。
热量和温度的关系:
物体吸收或放出热量(一定、不一定)会引起物体温度的变化?不一定 探究活动四:学生阅读(P9):科学世界 地球的温室效应
1.什么是温室效应?大气中的二氧化碳或减弱地表向外传递热,产生大气变暖的效应。 2.产生温室效应的原因是什么?现在工业大量燃烧煤和石油,产生更多的二氧化碳
【精讲点拨】
1.内能是物体的内能,而不是单个分子的内能,一切物体无论温度高低都具有内能。
2.机械能与内能的区别:机械能与整个物体的运动情况有关,如物体质量、高度、速度,是宏观物体做机械运动所具有的能量;而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,如:物体温度、质量、状态等,与物体微观结构有关。