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导入新课
火箭发射升空时，其机械能不断增加。增加的机械能从何而来
本节我们学习物体的内能及改变内能的两种方式。
第十四章 内能与热机
第一节 内能及其改变 （新课）
学习目标
1.了解内能和热量，知道做功和热传递是改变内能的两种途径，
2.能将内能、热量等概念与相关的自然现象联系起来。
01
提出学习任务
任务二：改变物体内能的两种途径
任务一： 物体的内能
任务三：热量
02
解决任务
实验方法
任务一、物体的内能
1. 类比法理解分子动能和分子势能
（1）分子动能
运动的物体（例如足球、人）具有动能；同理，构成物质的分子在永不停息地做无规则运动，也具有动能，叫做分子动能。
02
解决任务
实验方法
（2） 分子势能
弹簧形变时具有弹性势能，物质的分子之间存在引力和斥力，并有空隙，因此，分子还具有因其相互作用产生的分子势能。
2. 物体的内能
物体所有分子无规则运动的分子动能与分子势能的总和称为物体的内能。内能是自然界能量存在的一种形式。内能的国际单位是焦耳，用符号 J 表示。
3. 分子的热运动
分子无规则运动的剧烈程度与温度有关，物体的温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大。物理学中把分子的这种无规则运动又叫做分子的热运动。
02
解决任务
实验方法
4. 影响物体内能大小的因素
（1）温度：同一物体，状态不变时，温度越高，物体的内能越大。温度越低，其内能越小。
（2）质量：温度、状态相同的同种物体，物体的质量越大，分子个数越多，物体的内能就越大。
（3）状态：同一物体，温度、质量不变时，状态改变，内能改变。例如，冰熔化成水的过程，温度不变，但吸收热量，内能增加。
（4）物质种类：物体的质量、温度和状态相同，物质的种类不同，内能不同。
02
解决任务
实验方法
5. 对物体内能的理解
（1）内能是指物体的内能，不是分子内能，单独考虑一个分子的动能和势能是没有意义的。
（2）物体在任何情况下都具有内能。例如，50℃的水具有内能，0℃的水也具有内能，只不过对于一定质量的水，温度降低时内能减小。
（3）温度不是决定物体内能大小的唯一因素，即不要单凭温度来比较物体内能的大小。
02
解决任务
实验方法
6. 比较内能与机械能
物体内部所有分子动能与分子势能的总和
物体的温度、体积、质量、状态等
微观世界的大量分子
不会为零，自然界中一切物体在任何情况下都有内能
物体所具有的动能和势能的总和
物体的质量、速度、高度或形变程度
宏观世界的所有物体
运动或在高处或发生
弹性形变，可能为零
02
解决任务
实验方法
任务二、改变物体内能的两种途径
视频讲解——《影响内能大小的因素》
1. 做功可以改变物体的内能
【实验探究一】如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。
【现象】脱脂棉燃烧起来。
【思考】上述实验中，通过什么途径改变了玻璃筒内空气的内能？
【分析】是因为活塞压缩气体做功，使空气的内能増增加，温度升高，达到脱脂棉的燃点。
实验结论：做功可以改变物体的内能，对物体做功，内能增加.
02
解决任务
实验方法
想一想：既然对物体做功，会使物体温度升高，内能增加；如果物体对外做功，那么物体的内能会怎样变化呢？
【实验探究二】
如图，在烧瓶（或可乐瓶）内盛少量水，并盖紧瓶塞。向瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。
上述实验中，通过什么途径改变了烧瓶内空气的内能？
【实验现象】发现水蒸气把橡皮塞弹飞，同时瓶口出现了白雾。
【实验分析】当瓶塞跳飞出时，是瓶内水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减少，温度降低，水蒸气遇冷，液化成小液滴，于是就观察到“白雾”这种现象。
【实验结论】水蒸气对外做功，内能减小，温度降低。
02
解决问题
实验方法
演示实验——《做功改变物体的内能》
02
解决问题
实验方法
（1）结论：
大量实验表明：
做功可以改变物体的内能。做功改变物体内能的实质是内能与其他形式的能(如机械能)的相互转化。
（2）一些做功改变物体内能的实例
①古人钻木取火，克服摩擦做功，使得木头的内能增加，温度升高，达到着火点，木柴燃烧起来。
②汽车急刹车时，轮胎克服地面间的摩擦做功，内能增加，温度升高，轮胎表面被烧焦。
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解决问题
实验方法
2. 热传递可以改变物体的内能
（1）现象探究：热传递改变物体的内能
【现象一】在炉火上烧水。
实验现象及分析：烧水时炉火的温度远远高于水的温度，所以水的温度升高，内能增加。
结论：热传递改变了水的内能。
【现象二】对手呵气。
实验现象及分析：对手哈气，手的表面温度低于人呼出的空气的温度，所以手的温度升高，内能增加。
（2）探究归纳：热传递可以改变物体的内能。
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解决问题
实验方法
（3）热传递的三种方式
①热传导：物体内各部分物质不发生移动。例如：用锅烧饭时，锅把手也会热。
②热对流：物体内各部分物质间会流动，对流主要发生在气体和液体中。用锅烧饭时，锅里的水靠对流传热。
③热辐射：不需要介质，太阳的光和热就是通过热辐射的方式传到地球的。
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解决问题
实验方法
3. 热传递和做功改变内能的比较
能量从高温物体向低温物体转移的过程
物体间存在温度差
热传导、对流、热辐射
生活中的烧、烤、烙、炒等；生产中的“淬火”等
热传递和做功对改变物体的内能是等效的。某物体的内能发生改变，可能是通过热传递改变的，也可能是通过做功改变的，若不知道具体过程，则无法确定具体的改变方式。
内能与其他形式的能相互转化的过程
对物体做功
物体对外做功
压缩体积、摩擦、锻打、弯折等
打气筒打气、
钻木取火等
气体膨胀
开水瓶中的水蒸
气将瓶塞推开
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解决问题
实验方法
任务三、热量
1. 热量的概念
在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量 。热量通常用字母Q 表示，常用单位是焦耳，符号为（J）。
实验研究表明，1kg水温度升高1℃要吸收的热量为4.2×103J，温度降低1℃要放出的热量为 4.2×103J。
2. 正确理解热量的概念
（1）热传递的实质
在热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。因此，热传递的实质就是内能从高温物体向低温物体转移，这是能量转移的一种方式。热传递转移的是能量，而不是温度。
02
解决问题
实验方法
（2）热量是个过程量：只有发生了热传递，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的。
（3）热量的描述语言：不能说某个物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用，如“吸收热量”“放出热量”等。
视频讲解——《温度、热量与内能辨析》
02
解决问题
实验方法
3. 温度、内能、热量的对比分析
物体的冷热程度，是内能大小的宏观表现之一。
物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和。
热传递过程中，
传递内能的多少。
状态量
状态量
过程量
升高、升高了、
降低、降低了
增大、变大、
减小、变小
吸收、放出
在只发生热传递的过程中，三者的改变相互对应：物体吸收热量，则内能增加，温度一般会升高（晶体发生物态变化时温度不变，比如熔化）；放出热量，则内能减少，温度一般会降低（晶体发生物态变化时温度不变，比如凝固）。
03
体悟巩固
【例题1】甲、乙、丙为同种物质，已知甲的温度为10℃，乙的温度为0℃，丙的温度为-10℃。以下说法中正确的是（ ）
A．乙的内能为零 B．丙的内能有可能大于甲的内能
C．甲的内能最大 D．若甲和乙的内能相同，则它们之间不会发生热传递
B
2．关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．温度高的物体，内能不一定大
C．0 ℃的冰块，内能一定为零
D．任何两物体间都会发生热传递
B
04
拓展衍生
【例题3】神舟十七号载人飞船顺利返回。当飞船从太空返回大气层时，飞船的速度越来越快，同时与大气产生剧烈摩擦，外表温度会______ （选填“升高”、“不变”或“降低”），这是通过_____ 方式改变了飞船外壳的内能；在此阶段，飞船的重力势能_____ （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
升高
做功
变小
05
小结
回顾本节课你学到了什么
分层作业
见校物理课本P37 2题 4题
内能及其改变
物体的内能
①内能：物体所有分子无规则运动的分子动能，与分子势能的总和称为物体的内能。单位是焦（J）。
②分子热运动：物体的温度越高，分子运动越剧烈，物理学中把分子的这种无规则运动叫做分子热运动。
③影响内能大小的因素：温度、质量、状态、物质种类。
改变内能的两种途径
①做功可改变内能，实质是内能与其它能的转化。
②热传递可改变内能，实质是内能的转移。
③热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射。
热量
在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量。
单位是焦（J）。
下 课
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