2020-2021学年九年级物理全册 第13-20章 导学案含解析新人教版(付,148)

第2节《内能》【学习目标】1、通过观察和实验，了解内能的概念。

2、知道热传递和做功可以改变物体的内能及生活实例。

【学习重点】热传递和做功可以改变物体的内能。

【学习难点】热传递和做功可以改变物体的内能。

【自主预习】一、内能：1、定义：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能总和。

2、产生原因：分子动能：分子在不停地做无规则运动。

分子势能：分子间有引力和斥力。

3、温度对内能的影响：同一个物体，温度越高，内能越大，物体温度降低时，内能减少。

4、特点：一切物体都具有内能。

二、物体内能的改变：1、热传递：（1）产生条件：物体间存在温差。

（2）实质：内能的转移。

（3）过程：高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。

2、热量：（1）定义：热传递过程中传递热量。

（2）单位：J 。

3、做功：（1）现象：物体对外界做功，内能减少；外界对物体做功，内能增加。

（2）实质：内能与其他形式能的转化。

【合作探究】★学生活动一：认识内能机械能回顾：1、物体由于运动而具有的能叫做动能，高处的物体因受重力而具有的能重力势能，发生弹性形变的物体因有弹力而具有的能弹性势能。

提出问题：2、物体内部的分子在不停地做着无规则的热运动，分子间存在着相互作用的引力和斥力，那么分子之间的能量有什么特点呢？小结：物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。

内能的单位是J 。

★学生活动二：一切物体都具有内能结合分子动理论学生交流实验现象并回答下列问题：1、内能可以是零吗？物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能，而分子又永不停息地无规则运动着，所以分子内能不可能为零！2、一辆汽车把一罐天然气从A地运送到B地，在路上 60km/h行驶起来后，罐内天然气的内能是否增加？不变。

内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和，体现在微观层面。

物体的机械能是在宏观层面，两者没有直接关系。

所以，物体机械能增加，内能不一定增加。

★学生活动三：内能大小的影响因素学生思考并回答下列问题：比较物体的内能大小，并说明理由。

①一块铁由15℃升高到50℃，比较内能。

②质量是1kg，50℃的铁块与质量是0.1kg，50℃的铁块，比较内能。

③质量是1kg，100℃的水与质量是1kg，100℃的水蒸气，比较内能。

内能的影响不仅仅是温度，还与质量，状态有关。

小结：一个确定的物体，分子总数是固定的，其内能大小由温度和体积决定；如果物体不确定，那么其内能大小由质量、温度、体积、种类来决定。

★学生活动四：物体内能的改变方式1、想办法使放在桌面上的铁丝温度升高，并进行总结分类。

小结：改变物体内能的两种方式分别是热传递和做功。

★学生活动五：热传递改变物体内能观察多媒体图片并回答问题：太阳能和烧水温度升高的共同特点？烧水，太阳能热水器的例子，都是高温物体把自己的热量传给低温物体。

小结：1.热传递改变物体的内能实质上是能量的转移。

发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。

2.在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。

符号：Q单位：J。

★学生活动六：做功改变物体内能观察硝化棉演示实验，并回答下列问题：思考压动活塞时，硝化棉为什么会燃烧？有没有做功？能量又是如何改变的？缩活塞对空气做功，使温度升高，内能增加，由机械能转换成动能。

学生实验：用打气筒打气，当打几下之后摸一下打气筒的外壁，思考外壁为什么会发热？有没有做功？能量又是如何改变的？通过摩擦外壁做功，使温度升高，机械能转化成内能。

小结：对物体做功，内能增加，温度升高。

观察物体对外做功的演示实验，并回答下列问题：既然对物体做功，会使物体温度升高，思考物体如何对外做功会怎么样？当瓶塞跳出时，瓶内出现“白雾”。

内能减少。

小结：做功改变物体的内能实质上是能量的转化。

对物体做功，内能增加，温度升高。

物体对外做功，内能减少，温度降低。

【归纳整理】【课堂练习】1. 关于物体的内能，下列说法正确的是（）A .温度相等的和的水内能相同B .物体内能增加，一定要从外界吸收热量C .温度为的物体没有内能D .在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少【答案】D【解析】A、水的内能不仅与温度有关，还和水的质量有关，所以温度相等的1kg水和100g 水的内能不同；故A错误；B、改变物体内能的方法有两种，做功和热传递；物体内能增加，可能是从外界吸收热量，也可能外界对它做功；故B错误；C、一切物体都有内能，故C错误；D、物体的内能与温度、质量、状态等因素有关；在相同物态下，同一物体温度升高时，内能增加，温度降低时，内能将减小；故D正确．2. 关于内能下列说法正确的是（）A .温度在以下的物体没有内能B .物体内能增加温度一定升高C .物体内能增加一定是吸收了热量D .一个物体温度升高内能一定增加【答案】D【解析】A、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，即一切物体都有内能，故A错；B、晶体熔化的过程中，吸收热量内能增加，温度保持不变，故B错；C、改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；物体内能增加可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做功，故C错；D、物体温度升高，内能一定增加，故D正确．3. 下列关于内能的说法，正确的是（）A .的冰块内能为零B .温度低的物体一定比温度高的物体内能小C .运动的物体一定比静止的物体内能大D .物体的温度升高，内能一定增加【答案】D【解析】A、错误，0∘C的冰块有内能；B、错误，影响内能大小的因素除了温度以外，还有物体的质量、体积和状态．所以在不确定其它因素都相同的情况下，只凭温度无法比较内能的大小；C、错误，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，而与整个物体的速度无关；D、正确，物体的温度升高，内部分子运动剧烈，内能一定增加；故选D．4. 南极是世界上最冷的地方，常年平均气温是．一天，甲、乙两个游客之间发生了一次有趣的对话，他们的部分说法如下，其中正确的是（）A .甲说：我们这里太冷了，冰山肯定没有内能了B .乙说：分子在不停地做热运动，所以冰山也有内能C .甲说：我们嘴里呼出的“白汽”是水蒸气吸热液化形成的D .乙说：热量由空气传给了水蒸气形成的“白汽”【答案】B【解析】一切物体都有内能．所以A选项说法错误，不符合题意．B选项说法正确，符合题意；嘴里呼出的“白汽”是由水蒸气遇冷液化形成的小水珠组成的；气体液化过程中要放出热量，热量由水蒸气传给了空气液化形成的“白汽”．所以CD选项说法错误，不符合题意．5. 下列关于温度、内能和热量的说法，正确的是（）A .的冰没有内能B .冬天搓手取暖是利用做功来改变内能C .物体温度越高，所含热量越多D .物体的机械能越多，其内能就越多【答案】B【解析】A．任何物体都有内能，0∘C的冰也有内能，故A错误；B．冬天搓手，克服摩擦做功，是利用做功来改变内能，故B正确；C．热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体，热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故C错误；D．机械能是物体由于机械运动而具有的能，内能的大小与机械能的大小没有必然联系，故D错误6. 在如图所示事例中，不属于做功改变内能的是（）A .甲图：冷天搓手取暖B .乙图：空气被压缩时内能增大C .丙图：烧水时水温升高D .丁图：下滑时臀部发热【答案】C【解析】A．冷天搓手取暖是通过做功的方式把机械能转化为内能；B．空气被压缩时内能增大是通过做功的方式把机械能转化为内能；C．烧水时水温升高，是通过热传递的方式改变物体内能的；D．下滑时臀部发热是通过做功的方式把机械能转化为内能，故只有C符合题意．7. 如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口．（1）软木塞冲出试管口，说明力能改变物体的________．（2）此过程中，水蒸气减少的内能________（选填“大于”、“等于”或“小于”）软木塞增加的机械能，这与热机的________冲程相似．【答案】1.（1）运动状态2.（2）大于做功【解析】（1）软木塞冲出试管口，运动状态发生了变化，说明力可以改变物体的运动状态；（2）水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，由于存在热量的散失，故水蒸气减少的内能大于软木塞增加的机械能；该过程与热机的做功冲程能量转化相同．8. 如图所示，小华从滑梯上滑下时，臀部发热，这是通过________方式改变物体内能的，改变内能的另外一种方式是________，用热水袋取暖是利用________改变物体内能的．【答案】做功热传递热传递【解析】小华从滑梯上滑下，臀部发热，这是通过做功的方式改变物体的内能，另一种改变内能的方式是热传递；用热水袋取暖是利用热传递改变物体内能的．9.烤红薯是人们喜爱的美味小吃之一，在较远处就能闻到红薯的香味，这属于________现象；红红的炭火将红薯烤熟是通过________方法增加地瓜的内能的．【答案】扩散热传递【解析】在较远处就能闻到红薯的香味，这是因为具有红薯香气的分子扩散到了空气中10. 放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，金属勺子的内能________（选填“减少”“不变”或“增加”），这是通过________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变了它的内能．【答案】增加热传递【解析】放在热汤中的金属勺子很快变得烫手，即热量由热汤传递到金属勺子上，使得金属勺子的内能增加，温度升高，是通过热传递的方法改变的内能．【课后反思】本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些不足，有什么体会。

第3节《能量的守恒与转化》【学习目标】1.知道能量守恒定律。

2.能举出日常生活中能量守恒的实例。

3.有用能量守恒的观点分析物理现象的意识。

【学习重点】能量的转化和守恒定律，强调能量的转化和守恒定律是自然科学中最基本的定律。

【学习难点】运用能量的转化和守恒定律对具体的自然现象进行分析。

【自主预习】能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而能的总量保持不变。

【合作探究】★学生活动一：能量的转化1、学生按照课本的叙述完成下面四个实验，观察实验发生的现象，并讨论其能量转化情况：实验1：来回迅速摩擦双手。

实验2：直尺在头发上摩擦后可以吸引轻小物体。

实验3：将连在小电扇上的太阳电池对着阳光。

实验4：手摇发电机发电。

对应的能量变化：（1）机械能转化为内能。

（2）机械能转化为电能及内能。

（3）光能转化为电能再转化为机械能。

（4）机械能转化为电能。

2、各种形式的能在一定的条件下是可以相互转化的，学生阅读书本27页，让学生交流、讨论并总结出能量之间相互转化的示意图。

3、学生根据所学内容分组讨论举例生活中其他能量转化的例子。

（1）在滑滑梯时我们的屁股会感到发热，是因为在滑动过程中摩擦使机械能转化为内能。