资源简介

12.1 认识内能
一、教学目标
1．知识与技能
（1）了解内能和热量的概念，能简单描述温度和内能的关系。
（2）知道热传递过程中，物体吸收(放出)热量，温度升高(降低)，内能改变。
（3）了解热量的概念，热量的单位是焦耳。
2．过程与方法
（1）学习利用类比的方法了解内能。
（2）通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
3．情感态度和价值观
经历改变物体内能的实验过程，让学生感受实验与归纳的作用；知道改变内能的做法，以及这些做饭的实际应用价值。
二、课时安排
2课时
三、教学重点
1．探究改变物体内能的两种方法。
四、教学难点
1．知道内能的概念。
五、教学过程
（一）导入新课
装着开水的热水瓶有时会把瓶盖弹出来，推动瓶盖的能量来自哪里？激发学习新课的兴趣，引入新课——内能。
（二）讲授新课
1．内能
（1）分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有动能；分子间存在着相互作用力，所以分子之间还具有势能．在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（2）单位：内能的单位是焦耳，简称焦，用字母J表示。
（3）内能的特点：
①任何物体在任何情况下都具有内能。
②内能具有不可测量性，即不可能准确地知道一个物体具有多少内能。
③内能是可以变化的。
④对单个分子或少量分子谈内能是无意义的。
决定物体内能大小的因素
①物体的内能与温度有关．温度越高，物体内部分子的无规则运动越剧烈，物体的内能就越大；
②物体的内能与质量有关．在温度一定时，物体的质量越大，分子的数量越多，物体的内能就越大；
③物体的内能还和状态有关．如：一定质量的固态晶体熔化为同温度的液体时，内能增大。
利用内能来加热--热传递
内能一个重要应用就是直接用它来加热物体．物体在获得内能以后，温度会升高．我们家里每天都要生火煮饭，我国北方的冬天还要生火取暖，工厂里常常要加热各种零件，所有这些，都是直接利用内能来加热的常见例子．其实质是利用热传递，将内能从高温物体转移到低温物体。
利用内能来做功
在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。
在这个实验中，燃料的化学能转化为内能，传给水和水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的机械能所以利用内能做功的实质是内能转化为其他形式能的过程。
2．热传递
（1）热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递．没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。
（2）热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射
①传导--热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递
②对流--通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递
③辐射--热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递
（3）热传递的实质：热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能．传递能量的多少用热量来量度。
（4）热传递具有方向性，热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。
3．物体内能的改变
改变系统内能的两种方式：做功和热传递。
做功和热传递在改变物体的内能上是等效的． 做功和热传递都能改变系统的内能，这两种方式是等效的，都能引起系统内能的改变，但是它们还是有重要区别的。
做功和热传递在本质上是不同的。
做功使物体的内能改变，是其他形式的能量和内能之间的转化（不同形式能量间的转化）。
热传递使物体的内能改变，是物体间（或物体不同部分）内能的转移（同种形式能量的转移）。
内能改变的量度
①做功使物体内能发生改变的时候，内能的改变就用功数值来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少。
②热传递使物体的内能发生改变的时候，内能的改变是用热量来量度的．物体吸收了多少热量，物体的内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体的内能就减少多少。
用功的数值来量度，在做功的过程中，外界对物体做了功，物体内能就增加；物体对外做功，物体内能就减少，此时有W=△E。
b．用热量来量度，外界传给物体热量，或物体吸收热量，物体内能就增加；物体传给外界热量，或物体放出热量，物体内能减少，此时有Q=△E。
（三）重难点精讲
温度、热量与内能的关系
（1）内能和温度的关系
物体内能的变化，不一定引起温度的变化．这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化．物体在发生物态变化时内能变化了，温度有时变化有时却不变化． 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能虽然发生了变化，但温度却保持不变．温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢。
因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大，反之，温度降低，物体内能减小．因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。
内能与热量的关系
物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递．即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）。
而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度。当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少．因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。
热量与温度的关系
物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固）．这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变。
物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。
（四）归纳小结
【过渡】通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？
【总结】在学生回答的基础上，教师补充、解释。
六、板书设计
认识内能
1．内能：
分子有质量，分子在不停地做着无规则运动，所以分子具有动能；分子间存在着相互作用力，所以分子之间还具有势能．在物理学中，把物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
热传递
热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递．没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递。
3．物体内能的改变
改变系统内能的两种方式：做功和热传递。
七、作业布置
同步练习册
八、教学反思
就教材内容而言，内能是学生平常生活难以接触的，因为不常见所以不容易引发学生的兴趣，因此从课堂开始课程就进行一些有趣的实例，引发学生的好奇心和思考动力。对于理解上的难点，也就是物体内能的改变，本课采取了大量的实例让学生从感性认识慢慢升华到理性认识，使得学生在理解的基础上，加深对于内能本质的认识。从教学手段上看，是传统教学和现代多媒体的有机结合。本节课设计大量简单有趣的实例，重视物理规律的形成过程，帮助学生建立形象直观的认识，使学生加深对知识理解的同时，又提高教学效果。

展开更多......

收起↑