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內(nèi)能 教學目標 知識與技能：了解內(nèi)能的概念，能簡單描述物體內(nèi)能與溫度之間的關系。 知道兩種改變物體內(nèi)能的方法，明確兩者之間的異同。 過程與方法：通過實驗演示讓學生明白內(nèi)能與溫度之間的關系，通過實驗探究掌握兩種改變物體內(nèi)能的方法。 情感態(tài)度與價值觀：通過探究使學生體驗探究的過程，激發(fā)學生主動學習的興趣；通過演示實驗培養(yǎng)學生的觀察能力及其語言組織能力。 教學重難點 教學重點：改變內(nèi)能的兩種方式的區(qū)別及其聯(lián)系。 教學難點：內(nèi)能與機械能之間的區(qū)別及其聯(lián)系，能夠區(qū)分溫度、熱量、內(nèi)能。 課前導讀 1 物體內(nèi)部所有分子熱運動的 能與分子 能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體，無論溫度高低都具有 能，它的單位是 ，用字母 表示。 2．改變物體內(nèi)能的方式有兩種： 和 ，且在改變物體的內(nèi)能上是 的。在熱傳遞過程中，高溫物體 熱量，溫度 ，內(nèi)能 ；低溫物體 熱量，溫度 ，內(nèi)能 。對物體做功，物體內(nèi)能 ，溫度 ， 能轉(zhuǎn)化為 能；物體對外做功，此物體內(nèi)能 ，溫度 ， 能轉(zhuǎn)化為 能。熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做 。物體吸收熱量，內(nèi)能 ；放出熱量，內(nèi)能 。 教學過程 知識點1 內(nèi)能 知識引入：以機械能與內(nèi)能相類比，機械運動與分子熱運動對比引入。物體位置的變化表示機械運動，而分子也在不停地運動，那么機械運動的物體由于運動會具有動能，與此類似，做無規(guī)則運動的分子是否也具有動能呢？之前我們講分子之間有引力有斥力，與彈簧形變類似，那么彈簧形變時具有的彈性勢能是否在分子間也有體現(xiàn)呢 ？ 知識講解1：運動的分子也同樣具有動能，并且溫度越高，分子熱運動的速度越大，它們的動能也越大。除此之外，由于分子之間也有類似彈簧形變時的相互作用力，所以分子也同樣具有勢能，這種勢能稱之為分子勢能。構(gòu)成物體的所有分子，分子動能與分子勢能的總和稱之為物體的內(nèi)能。內(nèi)能的單位是焦耳，符號是J。 概念辨析1：機械能與內(nèi)能 以運動的足球為例，當足球在空中飛時，足球具有了動能，并且由于足球飛離地面一定的高度，所以足球還具有一定的重力勢能，因此足球的機械能就是足球動能與勢能之和。對于足球本身來說，足球是由分子組成的，足球內(nèi)部分子也在不停地運動，故而足球分子就有動能，且同時還有一定的勢能，這里的動能與勢能之和為足球的內(nèi)能。飛在空中的足球不僅有機械能還有內(nèi)能，機械能只與物體的機械運動情況有關，而內(nèi)能與物體內(nèi)部分子熱運動和分子之間的作用力有關，內(nèi)能與機械能是完全不同的另一種形式的能。依據(jù)上面的分析，對于靜止的地面上的足球呢？它是否擁有機械能和內(nèi)能呢？ 知識講解2：一切物體都是有分子或原子組成的，分子永不停息地在做無規(guī)則的運動，所有物體不論溫度高低，都具有內(nèi)能。炙熱的鐵水具有內(nèi)能，冰冷的冰塊也具有內(nèi)能。并且物體溫度低時，內(nèi)能減少，溫度升高內(nèi)能增加。 物體的內(nèi)能與哪些因素有關呢？物體的內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子的分子動能和分子勢能的縱火。當物體的質(zhì)量確定了以后，分子數(shù)就也確定了，溫度決定著分子動能，而體積決定著分子勢能，因此內(nèi)能是否變化要從兩個角度綜合考慮，即宏觀角度“一看質(zhì)量，二看溫度，三看體積”，微觀角度“一看分子數(shù)，二看分子動能，三看分子勢能”。 例1 關于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（ ） A 物體運動的越快，物體的內(nèi)能越大 B 物體舉的越高。物體的內(nèi)能越大 C 運動的物體具有內(nèi)能，靜止的物體沒有內(nèi)能 D 一切物體都有內(nèi)能 點撥：注意區(qū)分機械能與內(nèi)能之間的區(qū)別，并且注意一切物體都應具有內(nèi)能。 例2 物體的溫度升高了，這表明（） A 物體內(nèi)分子運動加劇，內(nèi)能增加 B 物體內(nèi)部分子間的作用力增大，內(nèi)能增加 C 物體內(nèi)部每個分子的內(nèi)能增大，總內(nèi)能增大 D 物體內(nèi)部分子的距離增大，物體的機械能增大 點撥：考查影響內(nèi)能大小的因素，注意宏觀微觀綜合考慮，宏觀方面“一看質(zhì)量二看溫度三看體積”，微觀上“一看分子數(shù)二看分子動能三看分子勢能”。物體溫度升高了，分子運動加劇，動能增大，內(nèi)能增加。 例3 關于內(nèi)能，下列說法中正確的是（） A 溫度為-40℃的冰塊沒有內(nèi)能 B 熱的物體具有內(nèi)能，冷的物體沒有內(nèi)能 C 一切物體都有內(nèi)能 D 溫度高的物體具有內(nèi)能一定多 點撥：一切物體無論溫度高低，都有內(nèi)能。注意區(qū)分“物體溫度越高內(nèi)能越大”與“溫度高的物體內(nèi)能一定多”。 例4 質(zhì)量相同的0℃的冰、0℃的水、0℃的水蒸氣，則內(nèi)能（ ）。 A 冰的最大 B 水的最大 C水蒸氣的最大 D 一樣大 點撥：根據(jù)內(nèi)能大小判斷規(guī)則，三者質(zhì)量相同，溫度相同，但體積不同，水蒸氣的體積最大，冰的體積最小，但僅僅用體積無法判斷物體勢能的大小。冰熔化成水要吸收熱量，水汽化成水蒸氣也要吸熱，吸收熱量后分子動能不變，說明吸收的熱量轉(zhuǎn)化成了分子勢能，所以水蒸氣的內(nèi)能最大。 知識點2 物體內(nèi)能的改變 知識講解3:內(nèi)能的改變方式之一——熱傳遞 如果把燒熱的工件放到冷水中，工件就會涼下來，而冷水會變熱，這是由于在此過程中發(fā)生了熱傳遞。在熱傳遞的過程中，高溫物體內(nèi)能減少，低溫物體內(nèi)能增加。熱傳遞是改變物體內(nèi)能的方式之一。 在熱傳遞的過程中，傳遞能量的多少叫作熱量，熱量的單位是焦耳。物體吸收熱量，內(nèi)能增加，物體放出熱量，內(nèi)能減少。你能舉出一些生活中常見的通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的例子嗎？比如用熱水袋取暖。。。 概念辨析2：內(nèi)能、熱量與溫度之間的辯證關系 根據(jù)之前提到的，一切物體都在永不停息地做無規(guī)則的熱運動，因此一切物體都有內(nèi)能。由于溫度越高分子熱運動越劇烈，所以分子動能越大，內(nèi)能也越大，所以可以說“溫度越高內(nèi)能越大，溫度越低內(nèi)能越小”。但不能說“物體內(nèi)能越大溫度越高，內(nèi)能越小溫度越低，”，溫度并不是影響物體內(nèi)能大小的唯一因素。熱傳遞是改變物體內(nèi)能大小的方式之一，在熱傳遞的過程中，溫度高的物體放出熱量，內(nèi)能減少，溫度低的物體吸收熱量，內(nèi)能增加。所以可以說物體吸收熱量內(nèi)能增加，物體放出熱量內(nèi)能減少。熱量是一個過程量，而內(nèi)能是一個狀態(tài)量。那么熱量與溫度之間有沒有什么關系呢？回憶剛才的例4，物體吸收熱量溫度不一定變化，同樣地，溫度變化的物體并不一定是吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功。 知識講解4 ：除了熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，做功也可以改變物體的內(nèi)能。因此做功是內(nèi)能改變的另一種方式。物體對外界做功，物體本身的內(nèi)能減少，溫度降低；外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加，溫度升高。 既然做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，那么兩者有什么區(qū)別與聯(lián)系嗎？ ①聯(lián)系：做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，兩者在作用效果上是一致的。 ②區(qū)別：兩者的本質(zhì)不一樣。通過熱傳遞改變物體的內(nèi)能，本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移，能量從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，高溫物體內(nèi)能減少，低溫物體內(nèi)能增加。做功改變物體內(nèi)能的本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化，物體克服摩擦力做功使內(nèi)能增加，在這個過程中，機械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。氣體對外膨脹做功，內(nèi)能減少，這個過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了機械能。 例5 下列說法正確的是 (　　　) A．物體的內(nèi)能增加，則一定是外界對物體做了功 B．物體的溫度升高，則一定是從外界吸收了熱量 C．物體的溫度越高，含有的熱量越多 D．內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動能和勢能的總和 點撥：C選項中需要注意熱量是一個過程量，不能說含有，只能說吸收或者放出。 例6 關于溫度、熱量、內(nèi)能，以下說法正確的是 (　　　) A．0℃的冰沒有內(nèi)能 B．冰熔化時雖然溫度保持不變，但它的內(nèi)能增加 C．物體的溫度越高，所含的熱量越多 D．只要物體的溫度不變，物體的內(nèi)能就一定不變 例7 關于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說法正確的是 (　　　) A．物體的溫度升高，內(nèi)能增大 B．物體的溫度越高，所含的熱量越多 C．物體內(nèi)能增大，一定從外界吸收熱量 D．物體的溫度不變，其內(nèi)能就一定不變 例8 下列實例中，通過做功方式改變物體內(nèi)能的是(　　　) A．陽光曬熱棉被 B．鋸木頭時鋸條變熱 C．用熱水袋取暖 D．冷氣使房間溫度降低 例9 下列事件中，通過熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的是 (　　　) A．曬太陽 B．鉆木取火 C．搓手取暖 D．壓縮空氣 知識鞏固 1 關于熱量、溫度、內(nèi)能的關系，下列說法中正確的是(　 　) A．物體吸收了熱量，它的溫度一定升高，內(nèi)能一定增加 B．物體溫度升高，它的內(nèi)能一定增加，一定是吸收了熱量 C．物體內(nèi)能增加了，它一定吸收了熱量，溫度一定升高 D．物體吸收了熱量，它的內(nèi)能一定增加，溫度可能升高 2 仔細觀察圖中甲、乙、丙三杯水，內(nèi)能最大的是（　 ?。? A．甲 B．乙 C．丙 D．一樣大 3 .如圖所示，小朋友從滑梯上滑下的過程中，他的（　 　） A．機械能增大，內(nèi)能減小 B．機械能減小，內(nèi)能增大 C．機械能減小，內(nèi)能不變 D．機械能不變，內(nèi)能增大 4.下列說法中正確的是(　 　) A．物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加 B．物體的溫度升高，一定吸收了熱量 C．物體的內(nèi)能增加，一定吸收了熱量 D．溫度很低的物體沒有內(nèi)能 5 下列實例中，通過做功來改變物體內(nèi)能的是（　 　） A． 在飲料中放入一些冰塊，飲料變涼 B．劃火柴，火柴被劃燃 C．柏油馬路被陽光曬熱 D．冬天，暖氣使房間變暖 6 （雙選）關于溫度、熱量和內(nèi)能以下說法正確的是（ ） A．物體的溫度升高，內(nèi)能一定增加 B．60℃的水比30℃的水所含有的熱量多 C. 熱量總是自發(fā)地從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞 D. 0℃的水內(nèi)能為零 參考答案： 例題 1.D 2.A 3.C 4.C 5.D 6.B 7.A 8.B 9.A 鞏固練習 1 D 2 C 3 B 4 A 5 B 6 AC