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第2节 内能
【核心素养】
一、物理观念
1．了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
2．知道改变物体内能的两种方法。
3．知道热传递过程中，所传递内能的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
二、科学思维
1．通过探究、观察、实验找到改变物体内能的两种方法。
2．通过演示实验说明做功与物体内能的变化关系。
3．通过查找资料，了解地球的温室效应。
三、科学探究
1．通过探究使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。
2．通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功和内能变化的关系。
四、科学态度与责任
通过分析、类比、学会用类比的方法研究问题。培养良好的科学态度和求实精神，帮助学生树立勇攀科学高峰的理想和志向。
【重难点】
重点：内能概念的建立；改变物体内能的方法
难点：正确理解内能的概念
【教学方法】演示法、讲授法
【教具】酒精灯、铁丝、钳子、布、火柴、热功互换器、压缩空气引火仪、铅笔、砂纸、冰块等
【课时安排】1课时
【教学过程】
一、板书课题:
十三章第二节物体的内能
一、引入新课
通过复习机械能和分子动理论的相关知识引入新课。
二、新课讲授
<一>热运动
思考题:分子的运动受什么因素影响？有什么关系？
因此我们把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。(信息快递)
<二>内能的概念
通过多媒体课件展示,利用类比法总结出:
运动的足球、篮球和乒乓球等物体都具有动能,类比出处于热运动的分子也具有动能。
受到地球吸引的物体如果被举高,具有重力势能；被压缩或拉伸的弹簧具有引力和斥力,因此弹簧具有弹性势能。类比出分子与分子之间也有相互作用力,分子之间也具有势能。x k b 1. c o m
师生共同总结出物理学中,________________________________________叫做物体的内能。
因为单个分子的动能和势能之和是非常小的,所以研究单个分子的能量是毫无意义的,也就是说物体内能的研究对象是物体内所有分子,而不是单个分子,也不是宏观物体。
结合教材P38图12 16讲述, 由于分子的热运动永不停息,所以任何物体在任何情况下都具有内能。内能是能的一种形式,单位是焦(J) 。
思考题:你知道内能在生产、生活中也能做功吗？请举例说明。
1、冬季水结冰时常会出现水缸破裂,内能使水管爆裂.
2、水壶里的水烧开后,内能将壶盖顶起来。
3、燃油汽车前进时,燃油燃烧为车轮转动提供了必需的内能。
<三>探究影响物体内能大小的因素
猜想与假设: 内能大小与物体的温度、质量和状态等因素有关。
实验探究:1.内能大小与温度的关系.
做一做分别在盛有冷水和热水的两只玻璃杯中同时各滴入一滴墨水
看一看________水中的墨水扩散得快。
实验表明: 温度越高,扩散过程越________,→分子运动得_______ →分子动能______ →物体的内能_________
实验结论:当物体的温度升高时,物体的内能将会_____________。
想一想当物体的温度升高时,物体的内能将会增大,反之当内能增大时,物体的温度一定升高吗？(提示学生,回忆六种物态变化吸热与放热的情况)
学生讨论并举例反驳:
a.水沸腾时需要不断吸收热量,但温度保持不变。
b.一块0℃的冰吸收热量刚熔化成水,温度仍是0℃,但内能增大了。
结论:当物体的内能增大时,物体温度不一定升高,内能还与物体的状态有关。
2.理论分析内能大小与质量的关系。
教师提问:一大杯热水与一小杯温度相同的热水相比,两者那个内能大？
学生回答:大杯热水的内能大。
结论:温度相同的物体,质量大的内能也大。
师生共同总结:物体的内能与物体的温度、质量和状态等因素有关。
<四>探究如何改变物体的内能
结合教材P39图12 18,请学生进一步列举热传递的生活实例:冬季用热水袋、电暖器、火炉等取暖；用火烧铁棒的一端,另一端很快也会热；用火烧水壶的底部,一段时间后整壶水都会沸腾,加深对热传递的认识和理解。引导学生分析讨论,物体的内能是如何改变的？
学生总结:这种改变内能的方式我们称之为热传递。
热传递的条件是温度差；方向是从高温处到低温处；实质是内能的转移。
教师讲述:
信息快递:当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。热传递时,能量从高温处转移到低温处,直到温度相同。
物理学中,把物体在热传递过程中转移能量的多少(内能增加量或减小量)叫做热量。符号为Q表示,热量的单位与能量单位相同,也是焦(J)。
通过两个简单的判断正误题:
1、发生热传递的条件是物体间存在温度差。
2、温度高的物体含有的热量多,温度低的物体含有的热量少。
说明热量是一个过程量,热传递过程中物体温度降低,放出热量(记为Q放)
【教学反思】
内能是比较抽象的物理概念,内能是指物体内部的能量,是和物体内部的分子有关的能量。物体内部的分子的能量越大,它的内能就越大,即内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和。书上没有提出分子的动能和势能,只说分子无规则运动具有的能,其实分子在做无规则运动的时候就同时具备了动能与势能,故在教学中提出内能实际是分子的动能和势能的总和,采用类比的方法学生很容易就理解了这个物理概念。
物体的内能是所有分子无规则运动具有动能和分子之间相互作用具有势能的总和。如果不能充分利用内能,那么物体的内能再多也毫无意义。要充分利用内能,就必须设法改变内能,将内能转化为其它形式的能。做功和热传递是改变内能的两种方式,功和热量是内能改变的量度。对于一定质量的物体,物体吸热或是外界对物体做功,则物体内能增大；物体放热或是物体对外界做功,则物体内能减少。对于一定质量的物体,物体吸热同时外界对物体做功(或不做功),则物体内能增大；物体放热同时物体对外界做功(或不做功),则物体内能减少；物体吸热同时物体对外界做功或者物体放热同时外界对物体做功,不通过定量计算是不能确定物体内能的增减的。对物体做了多少功,同时物体吸收了多少热量,则物体内能的增加就是它们的总和,做功和热传递将其它形式的能与内能相互转化。

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