1.1 走进实验室--2025-2026学年教科版八年级上册物理教学课件

第十三章 内能学习目标运用类比方法建立内能概念，描述温度与内能关系。认识热传递改变物体内能的方式及本质。理解做功改变物体内能的原理，列举实例。区分温度、热量与内能的概念。导入新课装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里？在热现象中，对物体加热或做功，物体能量会如何改变？这种能量以何种形式存在？知识点一：内能分子动能：运动的物体具有动能，分子不停运动，所以分子具有动能。温度越高，分子热运动速度越大，分子动能越大。分子势能：分子间存在类似弹簧形变时的相互作用力，因此分子具有势能，即分子势能。内能概念：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。单位：焦耳（J）。内能的普遍性：一切物体，不论温度高低，都具有内能。炽热铁水和冰冷冰块都有内能。影响内能大小的因素温度：同一物体，温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。质量：同种物质，质量越大，物体内部分子数目越多，分子动能和势能总和越大，内能越大。状态（体积）：例如，0℃的冰熔化成 0℃的水，吸收热量，体积变小，分子间作用力变大，内能变大。内能与机械能的区别能量形式内能机械能概念物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和物体所具有的动能和势能的总和研究对象分子热运动（微观世界）物体的机械运动（宏观世界）影响因素温度、质量、物态、体积等质量、速度、高度、弹性形变程度等知识点二：热传递和内能的改变热传递现象：把烧热的工件放到冷水中，工件凉下来，冷水变热；冬天用热水袋取暖等。热传递定义：内能从温度高的物体传递到温度低的物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的过程。热传递改变内能：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。热量是热传递过程中物体内能改变多少的量度。热传递的条件、方向与结果：条件是物体间或物体不同部分间存在温度差；方向是从高温到低温；最终结果是物体间温度相同（热平衡）。热传递的实质与方式：实质是内能转移；方式有传导、对流、辐射。知识点三：做功和内能的改变生活实例：冬天搓手取暖，下滑时克服摩擦力做功使内能增加。演示实验一：在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速压下活塞，棉花燃烧。说明对物体做功，物体内能增大。演示实验二：给瓶内盛少量水的烧瓶打气，瓶塞跳出时，瓶内出现白雾。表明物体对外做功，物体内能减小。做功改变内能的结论：外界对物体做功，物体内能增加，温度升高；物体对外界做功，物体内能减少，温度降低。做功与热传递的比较改变方式实质实例条件规律联系热传递能量的转移冬天对着手哈气取暖存在温度差能量从高温物体传递到低温物体，物体放出热量，内能减少；吸收热量，内能增加热传递和做功都能改变物体的内能，在改变物体内能上是等效的做功能量的转化冬天用力搓手取暖/外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减少知识点四：温度、热量与内能温度：表示物体冷热程度，是状态量，描述为 “物体温度高或低、是多少、降低或升高了多少”。内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，是状态量，所有物体都有内能。热量：热传递过程中传递内能的多少，是过程量，只能说 “物体吸收、放出” 热量。三者关系：物体吸收或放出热量，温度不一定变化（如晶体熔化、凝固）。物体温度变化时，不一定要吸收或放出热量（可能是做功）。物体温度变化时，内能一定变化；物体内能变化时，温度不一定变化。物体吸热或放热，一定会引起内能变化；物体内能改变，不一定是吸收或放出热量（可能是做功）。课堂总结内能是物体内所有分子热运动动能与分子势能总和，单位是焦（J）。影响内能大小的因素有温度、质量、状态等。改变物体内能的方式有热传递和做功，二者在改变内能上等效。区分温度、热量与内能的概念及相互关系。课堂练习关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）A. 温度为 0℃的物体没有内能B. 物体内能增加，一定是通过外界对物体做功C. 正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能增加D. 在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少下列事例中，通过做功的方式改变物体内能的是（ ）A. 两手相互摩擦，手掌温度升高B. 发烧时用冷毛巾给头部降温C. 把蔬菜放入冰箱内，蔬菜温度降低D. 在阳光照射下，公园里石凳温度升高关于温度、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，内能一定大C. 0℃的冰块，内能一定为零D. 温度相同的两物体间不会发生热传递动手动脑学物理云中形成的冰粒在下落中，温度渐渐升高变成了雨滴。此过程中冰粒的内能如何变化？机械能如何变化？火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高。火箭箭体的内能和机械能如何变化？生活中还有哪些通过热传递和做功改变物体内能的例子？请各举两例。1.观察奇妙的物理现象 一切奇妙现象的发生都是有原因的,科学探究就是要找出其中的原因及规律.观察是科学发现的重要环节.2.观察和实验（1）观察是研究问题的基础我们要注意观察和发现自然界中、生活中以及实验中的各种物理现象,思考它们产生的原因.（2）实验是科学探究的重要方法物理实验的显著特点之一,是在相同条件下,物理现象可以有规律地重复出现.在实验时要正确操作和使用物理实验仪器.1.实验室的重要性 实验室，不仅是科学家使用各种仪器和设备进行科学探究的基地，也是科学家们进行合作与交流的场所.2.各种形式的实验室（1）卡文迪什实验室卡文迪什实验室是近代科学史上第一个专业化的科学实验室，它培养了许多杰出的物理学家，包括卢瑟福、汤姆逊、布拉格父子等.（2）国家实验室为支持基础研究和应用基础研究，我国加强了实验室建设，组建了一批国家实验室，成为科学与工程研究的国家科技创新基地.（3）国家太空实验室2022年底全面建成的中国空间站是具有独特优势的国家太空实验室.在国家太空实验室里，可以支持开展单学科或多学科交叉的空间科学实验.1.一些常用的测量仪器 仪器是科学探究的重要工具.测量是物理实验的基础,物理实验的结果要通过测量才能得到. 走进实验室,你会看到各种各样的测量仪器.刻度尺游标卡尺千分尺盒尺位移传感器温度计温度传感器机械秒表电子秒表托盘天平和砝码量筒量杯弹簧测力计力传感器电流表电压表2.建立家庭实验室知识点1 观察奇妙的物理现象1. 下列现象不是物理现象的是(　D　)【点拨】　　流星雨属于物理中的热现象，电闪雷鸣属于物理中的电现象、声现象，黄河咆哮与物理中的力现象、声现象有关；树长高了，是生物现象，故D符合题意。D2. [开放性试题]从茫茫的星空到辽阔的大地，从高耸的雪峰到澎湃的江河，在自然界，在你的身边，有许多有趣的物理现象，也有许多令人赏心悦目的科技成果，请你列举有趣的物理现象和科技成果各两例。物理现象：(1) ；(2) ⁠。科技成果：(3) ；(4) ⁠。【点拨】　　物理现象有：日食、月食、小孔成像、彩虹等；科技成果有：轮船、潜水艇、照相机、投影仪、飞机等。日食　彩虹　照相机　飞机　知识点2 从卡文迪什实验室到中国空间站3. 中国空间站是中华人民共和国建成的国家级太空实验室，如图所示。下列说法错误的是(　B　)【点拨】　　太空中，物体处于失重状态，凡是与失重有关的实验在教室将无法进行，故B错误。【答案】B知识点3 认识科学探究的工具4. [2023·哈尔滨]仪器是科学探究的重要工具，下列物理量与测量仪器对应不正确的是(　D　)【点拨】　　量筒是测量物体体积的仪器，质量应该用天平测量，故D错误。D5. 测量是物理实验的基本内容，对某一物理量的测量，需要用测量仪器进行测量，下列测量仪器的选择方法正确的是(　B　)B【点拨】　　实验时应根据需要选择合适的测量仪器，故B正确。6. 关于家庭实验室，下列说法错误的是(　D　)【点拨】　　我们目前所能进行的实验大都不需要使用专业的实验仪器，只要我们准备的仪器符合我们的要求就可以，故D错误。【答案】D知识点4 像科学家一样探究7. [2024·巴中月考]以下不属于科学探究的环节的是(　C　)【点拨】　　科学探究的基本环节不包括进行幻想。C8. “光在什么条件下沿直线传播”是科学探究的(　A　)A9. 将回形针一枚一枚放进装满水的杯中，就“估计能放10枚左右”这一环节而言，属于科学探究中的(　B　)B10. [2024·鹰潭期中]青春期的女生声音变得尖细，而男生变得低沉，就其原因，王青同学建议可以上网查询。对于“王青同学建议可以上网查询”是科学探究环节中的(　C　)C11. [2024·邵阳期末]“天宫课堂”第四课中，航天员桂海潮在轨演示了太空中点燃蜡烛的实验。在有重力和空气对流的地面上燃烧蜡烛，火焰是锥形和淡黄色，那么在微重力、弱对流的太空站燃烧蜡烛，火焰的形状近似为(　B　)B【点拨】　　在微重力、弱对流的太空站燃烧蜡烛，火焰的形状近似为球形。12. 有人说：“由于地球自转的原因，在南北半球，马桶下水的旋转方向不同。”小科为验证这个观点是否正确，以下做法属于获取证据的是(　D　)①相信这种说法　②建立新的假设　③查找资料研究　④亲自动手实验　⑤向南半球的朋友求证【点拨】　　①直接相信，不属于获取证据；②属于提出假设；③④⑤去求证，都属于获取证据。故ABC不符合题意，D符合题意。【答案】D13. [2024·西安一模]由科技部、中央宣传部、中国科协主办的2024年全国科技活动周于5月25日在全国各地展开。为了准备科技活动周，学校举行了“我想象中的月球车”的科技活动，爱动脑的小强提出了以下有关设想，合理的是(　D　)【点拨】　　月球上没有空气，降落伞不能利用空气阻力来减慢下落的速度。内燃机内的燃料不能在没有氧气的环境中燃烧。没有介质声音不能传播，故ABC错误；因为月球上有弱重力，而重力的方向是竖直向下的，所以可在月球车上安装重垂线，以便观察倾斜程度，故D正确。【答案】D14. [科学态度]小明同学在做实验的时候，发现自己测得的数据跟老师的不一样，其中做法错误的是(　D　)　　在实验中，如果实验数据与他人不同，应该对自己或别人的数据提出质疑，并且检查自己的实验方案是否合理，实验过程是否出现错误；在实验中，老师的数据也并不是绝对正确的，要经过细心的思考和检查，再次进行严格的实验。【点拨】【答案】D15. [基于现象提出问题][2023·北京二中期末]假期小宇乘坐汽车外出游玩，发现车内一个吊着的装饰物在摆动，摆动很有节奏且来回摆动一次的时间大致相同，于是小宇尝试动手制作了一个模型进行探究，如图所示。实验时他发现，当把拴着小球的细线加长后，小球来回摆动一次(从A→B→C再摆回到A)所用的时间就会增加，请你根据现象提出一个可探究的科学问题： ⁠ ⁠？小球来回摆动一次的时间与摆长有什么关系