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第十二章
內能和熱機
九年級物理滬粵版·上冊
12.1
認識內能
新課引入
觀察并回答：
現代生活已離不開火車、輪船、汽車、飛機等交通工具。
驅使這些交通工具做功的能量是從哪里來的呢？
原來生活中大部分交通工具的能量來自于燃料燃燒時釋放出的內能。
那么，什么是內能呢？
新知講解
一、什么是內能？
運動的分子也具有動能
運動的籃球具有動能
自由下落的蘋果和地球互相吸引具有勢能，互相吸引的分子也具有勢能
被壓縮的彈簧的各部分互相排斥而具有勢能。互相排斥的分子也具有勢能
類比法
將未知事物跟已知事物進行比較，根據它們的相同或相似，推知未知事物也可能有某種屬性，這是科學研究的一種重要方法。
新知講解
1.定義：
2.
單位：
焦耳（J）
注意
　　機械能與整個物體的機械運動情況有關，內能與物體內部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關，所以內能是不同于機械能的另一種形式的能。
在物理學中，把物體內所有的分子動能與分子勢能的總和叫做物體的內能。
新知講解
3.為什么說一切物體在任何情況下都有內能？
因為物體都是由分子構成的，分子都在永不停息地做無規則的熱運動；分子間都存在相互作用的引力和斥力。
4.物體內能的大小與哪些因素有關？
物體內能的大小與物體的質量、材料、溫度以及狀態等因素有關。
注意
　　（１）物體的質量和材料決定了物體所含的分子的數目；溫度越高，分子運動得越快，分子動能越大；物質的狀態決定了分子間相互作用力的大小。
　　（２）物體的溫度升高，內能一定增大；但內能增大，溫度不一定升高。
強化訓練
(武漢中考)在室溫下，用繃緊的橡皮膜把一個空錐形瓶的瓶口封上，然后把瓶子放入熱水中，如圖所示，橡皮膜會向外凸。下列關于瓶內氣體的描述錯誤的是（　　）
A.分于子的無規則運動會加劇
B.內能會增大
C.質量會不變
D.壓強會減小
D
新知講解
二、怎樣改變物體的內能?
觀察圖片：
請回答：古人用力鉆木，會使物體的溫度升高，物體的內能____________；
將飲料與冰塊放在一起，它們各自的溫度會發生變化，即內能____________，
那么，上面的方法中，改變內能的方法是一樣的嗎？
增大了
發生變化
做功
熱傳遞
新知講解
1.做功可以改變內能
觀察圖片：
（1）將金屬塊在砂石上迅速地來回摩擦。
金屬塊和砂石的溫度升高，內能增加。
這說明，通過___________的方式可以改變物體的內能。。
做功
實驗：
（2）在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，把活塞迅速壓下去，觀察發生的現象。
棉花燃燒起來。
因為活塞壓縮氣體做功，使空氣的內能增大，溫度升高，達到硝化棉的燃點。
新知講解
新知講解
注意
　　（１）外界對物體做功，物體的內能增加，溫度升高；
　　（２）物體對外界做功，物體的內能減少，溫度降低；
　　（３）做功改變內能的本質：內能和其它形式能之間的轉化；
　　
新知講解
2.熱傳遞可以改變內能
（1）熱傳遞：溫度不同的兩個物體互相接觸時，內能會從溫度高的物體向溫度低的物體轉移，這個過程叫做熱傳遞。
（2）熱傳遞過程實質是內能轉移的過程，轉移的是內能而不是溫度。
（4）熱傳遞過程中，內能只能自發地從高溫物體向低溫物體轉移。
（3）熱傳遞發生的條件是存在溫度差。
新知講解
（5）熱傳遞有傳導、對流和輻射三種方式。
傳導：溫度不同的物體(一般是固體)相接觸傳遞熱量；
對流：液體和氣體的傳熱方式，通過流動使熱量均勻傳播到整體的每個部分；
輻射：所有物體都有的傳熱方式，以可見光、微波等向外傳遞熱量。
傳導
對流
輻射
強化練習
在一個小金屬筒里裝些水，要使水的內能增加，你可以采取哪幾種方式？說說你的實驗方案。如果只知道水的溫度升高，而沒有看到改變內能的方式和過程，你能判斷出用的是哪一種方式嗎？為什么？
使水的內能增加，可以采取做功和熱傳遞兩種方法；
如果只知道水的溫度升高，而沒有看到改變的內能的方式和過程，我們是無法判斷用的是哪一種方式的，因為，做功和熱傳遞在改變內能的效果上是完全相同的。
知識總結
鞏固練習
1.老師在做“向裝有少量水的瓶子內打氣”的實驗過程中，不斷的向瓶內打氣，使得瓶內的水蒸氣氣壓增大，水蒸氣的內能_____（填“增加”或“減少”），溫度
_______
（填“升高”或“降低”）;
當瓶塞跳起來時，可以看到瓶內出現_________，這是因為水蒸氣對瓶塞__________，內能___________（填“增加”或“較少”）,溫度
___________（填“升高”或“降低”）。
水蒸氣
____________而成小液滴。白霧未消失時，如果馬上蓋上塞子，再次向瓶內打氣，則會看到___________________。
增加
升高
白霧
做功
減少
降低
液化
白霧馬上消失
2.(貴港中考)
關于溫度、熱量和內能,下列說法中不正確的是（　　）
A.0℃的冰塊內能一定不為零
B.物體溫度升高，內能一定增加
C.熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞
D.溫度高的物體，內能不一定大
C
鞏固練習
3.（南通中考）
如圖，禮花筒利用筒內的高壓空氣膨脹，將彩帶噴向空中，產生喜慶效果。則高壓空氣膨脹過程中（
）
A.
對外做功內能增加
B.
分子熱運動加劇
C.
內能轉化為機械能
D.
向外界傳遞熱量
C
鞏固練習
4.(多選題）在下列選項中，物體內能的改變是通過做功實現的是（
）
A．在炎熱的夏天，在啤酒中放入一些冰塊，啤酒變涼
C．行駛的汽車，輪胎會變熱
B．太陽能熱水器水箱中的水被曬熱
D．劃火柴，火柴燃燒
CD
鞏固練習
5.
(益陽中考)
如圖所示，2018年4月2日8時15分左右，天宮一號目標飛行器進入大氣層，絕大部分器件在進入大氣層過程中燒蝕銷毀，剩余部分落入南太平洋中部區域。天宮一號飛行器在這個過程中，下列說法正確的是（　　）
A.動能和重力勢能都增加
B.機械能保持不變
C.內能是通過做功的方式改變的
D.減少的重力勢能全部轉化成內能
C
鞏固練習

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