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1.2　内能和热量
【知识要求】
1.了解内能和热量。
2.知道改变物体内能的两种方式。
3.从能量转化的角度认识燃料的热值。
【教学重难点】
1.改变物体内能的方法，燃料燃烧放出热量的计算。
2.内能、热量和温度的关系。
两个相同的烧杯、冷水与热水若干、蓝墨水若干、两个胶头滴管
在天气预报中有时会听见这样的报道：“今天的天气晴转多云，最高温度为37℃。”我们的感觉是——哇，真热！为什么会有这种感觉呢？“热”是一种能量吗？它能做功吗？
一、温度与热运动
教师引导学生观察并思考：把两滴蓝墨水分别同时滴入盛有冷水和热水的两个烧杯中，比较两杯水中墨水扩散的快慢，能得出什么结论？
学生回答：热水中墨水扩散得快。
教师提问：扩散的快慢跟温度有什么关系？
引导学生归纳总结：
1.物体的温度越高，扩散越快，说明构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈。
2.物体内部大量分子的无规则运动叫作热运动。
例题讲解：
【例1】“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴。”这是宋代诗人陆游《村居书喜》中的两句诗。对于前一句，从物理学的角度可以理解为：花朵分泌的芳香分子　　　　加快，说明周边的气温突然　　　　。
【解析】构成物体的大量分子都在不停地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，所以，由分子的无规则运动加快可以判断出周边的温度在升高。
【答案】无规则运动　升高
二、物体的内能
运动的物体具有动能，做热运动的分子同样也具有动能；伸缩的弹簧具有弹性势能，同样，分子之间也存在着分子势能。
1.内能的含义：物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和。
学生讨论交流课本图1-2-5：冰山有内能吗？
教师归纳总结：一切物体在任何情况下都具有内能。
2.内能大小的影响因素：（1）同一物体，温度越高，物体内分子运动越剧烈，分子动能越大，内能也越大；（2）内能还和物体内部分子的多少、种类、结构、状态等因素有关；（3）内能的改变会影响物体内部分子的运动和排列结构，从而引起热膨胀、熔化、凝固、蒸发等各种热现象。
3.内能和机械能的区别。教师引导学生归纳总结。
例题讲解：
【例2】关于物体的内能，下列说法正确的是（　　）
A.炽热的铁水具有内能
B.0℃的冰水没有内能
C.物体运动得越快，内能越大
D.温度越高的物体内能越大
【解析】一切物体，不论温度高低都具有内能，A选项说法正确，B选项说法不正确；物体的机械运动对分子的热运动和分子间的作用力没有影响，即物体的内能与物体的机械运动无关，C选项说法不正确；物体的内能除与物体的温度有关外，还与物体的状态、物体所含分子数目的多少及分子间的作用力情况等因素有关，故温度越高的物体，其内能不一定越大，D选项说法不正确。
【答案】A
三、改变内能的方式
教师引导学生完成实验探究：拿一支铅笔，怎样做能让笔杆热起来？试一试，你有几种方法？
学生回答：……
教师提问：那么，上面的方法中，铅笔内能的改变方法是一样的吗？
学生思考回答：不一样。
1.热传递改变物体的内能。
（1）含义：以内能的形式从一个物体向另一个物体直接传递。
（2）热量：在热传递过程中，转移内能的多少。单位是焦（J）。它是一个过程量，不能说“含有”或“具有”多少热量，通常用“吸收”或“放出”来描述。
（3）条件：不同物体之间或同一物体的不同部位之间存在温度差。
（4）方向：只能自发地从温度高的地方向温度低的地方传递。
（5）实质：内能的转移。
2.做功改变物体的内能。
（1）含义：从其他形式的能量转化为内能或内能转化为其他形式的能量。对物体做功，物体的内能会增大；物体对外做功，物体本身的内能会减少。因此，可以用做功的多少来量度内能改变的多少。
（2）实质：内能的转化。
3.做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
例题讲解：
【例3】下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　）
A.用锯锯木头时，锯条的温度会升高
B.用煤气炉给水加热，水的温度升高
C.把蔬菜放进冰箱，蔬菜的温度降低
D.在阳光照射下，公园里石凳的温度升高
【解析】改变物体内能的方式有做功和热传递两种，用锯锯木头时，要克服摩擦做功，使锯条的内能增加，温度升高，属于做功改变物体的内能，A选项正确。其他三个选项都是通过热传递的方式来改变物体的内能。
【答案】A
四、燃烧：放出热量
教师提问：在篝火旁，我们为什么会感到温暖？
学生回答：从微观上来看，篝火周围空气分子的热运动变得剧烈了。
教师提问：这意味着空气的内能增加了，那么这些能量是从哪里来的呢？
学生回答：燃料的燃烧。
教师归纳总结：
1.燃料的燃烧：一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。
2.燃料的种类：固体燃料、液体燃料和气体燃料。
3.燃料的热值：表示燃料完全燃烧时放热本领的物理量。
（1）定义：燃料完全燃烧放出的热量与燃料质量之比。
（2）公式：q＝（固、液体燃料）或q＝（气体燃料）。
（3）单位：焦每千克（J/kg）或焦每立方米（J/m3）。
（4）性质：燃料本身的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积以及燃烧情况无关。
例题讲解：
【例4】关于热值的概念，下列说法正确的是（　　）
A.燃料完全燃烧时，它的热值最大
B.燃料燃烧时放出的热量越多，热值越大
C.燃料燃烧时，随着质量减少，它的热值将逐渐减小
D.燃料的热值与燃烧情况无关
【解析】热值是描述燃料燃烧时放热本领的物理量，它的大小是由燃料本身决定的，与燃料的燃烧情况和质量无关，所以A、C选项的说法不正确，D选项的说法正确；燃料燃烧时放出热量的多少，和燃料的热值、质量以及燃烧情况均有关，因此热值大的不一定放出的热量多，而燃烧时放出热量越多，也不能判断热值就越大，B选项的说法不正确。
【答案】D
2　内能和热量
内能和热量
　　

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