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/ 让教学更有效 高效备课 | 物理学科
【学习目标】
1.物理观念：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，能将内能、热量等概念与相关的自然现象联系起来。
2.科学思维：用类比的方法建立内能概念；认识改变物体内能途径的等效性；
3.科学探究：通过探究活动认识做功和热传递可以改变物体内能。
4.科学态度与责任：通过对知识的学习，感知内能的变化对人类生产和生活的意义，激发应用科学造福人类的社会责任。
重点：1.改变物体内能的两种途径及其实质。
2.热量的概念及热传递过程中内能的转移规律。
难点：1.从微观角度理解内能的构成。
2.区分做功和热传递改变内能的本质区别。
【自主学习】
1.物体所有分子无规则运动的分子________与__________的总和称为物体的内能，内能是自然界__________存在一种形式。在国际单位制中，内能的单位是________，用符号_______ 表示。
2.物理学中把分子的这种__________又叫作分子的热运动。如果__________变化不大，同一物体的温度越高，其内能__________；温度越低，其内能__________。例如，等质量的两杯水，热水的内能比冷水的__________。
3.做功可以改变物体的__________。做功改变物体内能的实质是________________________。
4.在热传递的三种形式中，热传导时，物体内各部分的物质_________移动；热对流时，物体内各部分物质之间______流动，热对流主要发生在__________中；热辐射__________介质，如太阳的光和热就是以__________的方式传到地球的。
5.科学研究表明：__________和__________是改变物体内能的两种途径。
6.在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为__________。热量通常用字母______ 表示，常用单位是_______，符号是______ 。
7.实验研究表明，1 kg 水温度升高 1℃要吸收的热量为__________ J，温度降低________要放出的热量为 4.2×103J。
8.热传递的实质就是内能从____________________转移，这是能量转移的一种方式。热传递转移的是__________，而不是__________。
【合作探究】
1.分子动能和分子势能
（1）分子动能
运动着的汽车具有动能
构成物质的分子在永不停息地做无规则运动，分子由于____________而具有的能称为分子动能。
（2）分子势能
被拉伸的弹簧具有弹性势能
物质的分子之间存在______和______，并有空隙，我们把分子由于存在____________而具有的能称为分子势能。
（3）物体的内能
物体所有分子无规则运动的____________与____________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______，用符号______表示。
（4）分子的热运动
分子无规则运动的剧烈程度与______有关，物体的温度越高，分子运动越______，分子动能______。物理学中把分子的这种无规则运动又叫作分子的______。
4. 影响物体内能大小的因素
（1）温度：同一物体，温度越高，物体的内能______。
（2）质量：温度、状态相同时，物体的质量越大，分子个数越多，物体的内能就______。
（3）状态：物体的温度、质量相同时，状态不同，内能______。
0℃的水的内能______0℃冰的内能，因为冰熔化要吸收______，内能______。
（4）物质的种类
物体的质量、温度和状态相同，物质的种类不同，内能______。
5. 对物体内能的理解
（1）一切物体，______下都有内能
无论是 0℃ 的冰、还是-100℃ 的物体，都有______。
（2）内能是物体本身的能量，______单个分子的，是所有分子的______。
（3）内能是______
只跟当前状态有关，跟怎么变成这个状态无关。
1.探究：做功可以改变物体的内能
（1）实验器材： 厚玻璃筒、活塞、硝化棉、铁丝
（2）实验步骤
①压缩空气做功实验
在厚玻璃筒内放入一小团硝化棉，迅速向下压活塞，观察现象。
②弯折铁丝：将一根铁丝快速反复弯折数十次，观察现象。
视频：做功可以改变物体的内能
（3）实验现象
①向下压活塞时，硝化棉_____；
②反复弯折铁丝后，弯折处温度__________。
（4）现象分析
思考讨论1：向下压活塞时，为什么硝化棉会燃烧？
思考讨论2：反复弯折铁丝后，弯折处温度为什么会升高、发热？
（5）实验结论
①做功是改变物体内能的一种方式，对物体做功，物体的内能会_____；
②做功改变物体内能的实质是内能与__________（如机械能）的相互转化。
（6）做功改变物体内能的实例
冬天不自觉地两手相互摩擦 古人钻木取火
钻木取火克服摩擦_____，使得木头的内能_____，温度升高，达到着火点，木柴燃烧起来
火箭发射时利用高温燃气膨胀做功，将其_____转化为火箭的__________；
“神舟”飞船在返回地面
“神舟”飞船在返回地面的过程中，克服与大气层间的__________，返回舱表面温度可达几千摄氏度
流星穿越大气层时，克服空气阻力做功，内能_____，温度升高，流星燃烧。
2.热传递可以改变物体的内能
（1）热传递：指由于_____引起的热能传递过程。只要物体间存在温度差，热量就会自发地从_____物体传向_____物体。
烧水时，炉火的温度远高于水的温度，热量从炉火传递给水，水的内能_____，这就是热传递改变了水的内能。
（2）热传递的三种方式
①热传导：热传导时，物体内各部分的物质_____移动；
铁锅烫手（热传导）冰块放在手心慢慢融化（热传导）
②对流：热对流时，物体内各部分物质之间会流动，热对流主要发生在_____或_____中。
暖风机升室温（热对流）用锅烧水时，锅里的水靠对流传热。
③热辐射：热辐射_____介质，如太阳的光和热就是以热辐射的方式传到地球的。
太阳光晒棉被（热辐射）围坐在火堆旁取暖（热辐射）
3.科学研究表明：_____和_____是改变物体内能的两种途径。
说明
热传递和做功对改变物体的内能是_____。某物体的内能发生改变，可能是通过_____改变的，也可能是通过_____的，若不知道具体过程，则无法确定具体的改变方式
1.热量定义：在热传递过程中，物体间__________称为热量 。热量通常用字母_____ 表示，常用单位是_____，符号为（J）。
2.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_____要放出的热量为 4.2×103J。
3.正确理解热量的概念
（1）只有在传热过程中，才有热量。物体内部不叫“热量”，而叫“_____”。
（2）热量是个过程量，不能说某个物体_____或_____多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。只能说“_____热量”“_____热量”等。
（3）热传递的实质
在热传递过程中，高温物体放出热量，温度_____，内能_____，低温物体吸收热量，温度升_____，内能_____。热传递的实质：内能从高温物体向低温物体_____，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。
探究做功与内能改变的关系
(b)
将温度传感器连接在注射器上。用力快速压缩注射器的活塞如图（a）所示。观察实验的温度— 时间曲线图（b）；压住注射器活塞，在温度示数稳定后，快速释放活塞，再观察温度— 时间曲线。看看能得出什么结论。
知识延伸
温度 内能 热量
定义 物体的__________，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_____，以及__________的总和。 热传递过程中，传递_____
特点 状态量 状态量 过程量
相互联系 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_____，温度一般会_____（晶体发生物态变化时温度不变，比如熔化）；放出热量，则内能_____，温度一般会_____（晶体发生物态变化时温度不变，比如凝固）。
【归纳整理】
1.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.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作分子热运动。
3.影响内能大小的因素：温度、质量、状态、物质种类。
4.做功和热传递是改变物体内能的两种途径，热传递的三种方式：热传导、热对流、热辐射。
5.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）。
【课堂练习】
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
2.关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ 　）
A．温度高的物体比温度低的物体内能大
B．一杯水的内能比一桶水的内能小
C．物体吸收热量，温度升高，内能增加
D．水放出热量凝固成冰过程中，温度不变，内能减小
3.下列现象中，属于利用做功的方式使物体内能增加的是（ ）
A．用酒精灯给水加热
B．用锯子锯木头，锯条的温度升高
C．站在火炉旁被烤得发烫
D．天冷时，对着手哈气，手感到暖和
【课后巩固】
1. （课本37页第1题）夏天，将饮料放进冰箱一段时间后，饮料温度降低。试分析饮料在冰箱中的内能变化，并解释内能变化的原因。
2.（课本37页第2题） 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. 任意两个物体间都会发生热传递
3.（课本37页第3题） 下列事例中，仅用热传递的方式改变物体内能的是（　　）。
A. 阳光照射下，太阳能热水器内的水的温度升高
B. 用锤子敲打钢板，锤子和钢板会变热
C. 冬天双手互相摩擦，手会发热
D. 用打气筒给自行车胎打气，筒壁会发热
4. （课本38页第4题）图中的两名儿童正在取暖，其中女孩捧着热水杯通过 _________的方式取暖，男孩用力搓手通过 ________ 的方式取暖。
5. 在矿泉水瓶内加入少量的水，拧紧瓶盖。用力扭动矿泉水瓶挤压瓶内气体，松开瓶盖，瓶盖跳出时瓶口会出现白雾。请试一试（注意瓶口不能对着人），说明这是为什么。
6.（课本38页第5题） 原始人类用“钻木取火”的方法取得火种，你能说出其中的道理吗？现在人们用火柴等点火，从物理学的角度来看，它们是否有相同的原理？
1.关于温度、内能、热量，下列说法中正确的（ ）
A．物体的温度越高，所含的热量越多
B．物体的内能增大，温度一定升高
C．物体的温度不变，物体的内能就一定不变
D．热量可能由内能小的物体传递给内能大的物体
2.下列改变物体的内能，其中与另外三个改变内能方式不同的是（　　）
A．钻木取火 B．煤炉烧水
C．压缩空气升温 D．搓手取暖
3.如图所示的实例中，通过热传递的方式改变物体内能的是（　　）
A．砂轮打磨工件 B．小猫晒太阳
C．反复弯折铁丝 D．滑滑梯时臀部发热
4.晶体在熔化过程中温度保持不变，它的内能（　　）
A．变大 B．变小 C．不变 D．都有可能
5.“入则孝”出自《论语·学而》。传统家庭中常有晚辈为长辈准备热水泡脚的孝道之举。下列说法正确的是（　　）
A．泡脚水的温度越高，所含的热量越多
B．泡脚时水将温度传递给了脚
C．泡脚是通过热传递改变了脚的内能
D．泡完脚后，泡脚水的内能为零
6.如图利用气压喷雾器和数字温度计验证“物体内能的改变”，喷雾器中装一定量的水，安装好器材，关闭喷雾器的阀门，图甲用数字温度计测出喷雾器内空气的温度，图乙用手压活塞快速打气，观察到数字温度计示数升高，该操作是通过_____方式改变物体内能的。
7.请你仔细分析下面的几个实验，并完成问题。
（1）如图甲所示，将硫酸铜溶液注入清水的下方，可以看到清水与硫酸铜溶液之间有明显的界面，几天之后，界面模糊不清了这说明液体分子___________；
（2）如图乙所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，可以看到棉花燃烧起来，这个实验说明活塞压缩气体做功，使空气的内能___________，温度___________。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【课前预习】
1.动能 分子势能 能量 焦耳 J 2.无规则运动 体积 越大 越小 内能大 3.内能 内能与其他形式的能的相互转化 4.不发生 会 气体或液体 不需要 热辐射 5.做功 热传递 6.热量 Q 焦耳 J
7.4.2×103 1℃ 8.高温物体向低温物体 能量 温度
【合作探究】
探究点一：
答案：1.（1）无规则运动 （2）引力 斥力 相互作用力 （3）分子动能 分子势能 焦耳 J （4）温度 剧烈 越大 热运动 4.（1）越大（2）越大（3）不同 大于 热量 增加 （4）不同 5.（1）任何温度 内能 5.（1）任何温度 内能 （2）不是 总和 （3）状态量
探究点二：
答案：（3）①燃烧 ②升高、发热 （4）思考讨论1答案：向下压活塞时活塞对筒内空气做功，机械能转化为内能，空气内能增加、温度升高，达到硝化棉着火点，使棉花燃烧；思考讨论2参考答案：反复弯折铁丝，手对铁丝做功，机械能转化为内能，铁丝内能增加，温度升高。（5）①增加 ②其他形式的能（6）做功 增加 内能 机械能 摩擦力做功 增加 2.（1）温度差 高温低温 增加 （2）①不发生 ②气体 液体 ③不需要 3.做功 热传递 等效的 热传递 做功改变
探究点三：
答案：1.内能传递的多少 Q 焦耳 2.1℃ 3.（1）内能 （2）具有 含有 吸收 放出
（3）降低 减少 高增加转移
探究做功与内能改变的关系答案：用传感器将注射器的注射口堵住，用力快速压缩活塞，传感器的示数逐渐增大，说明活塞压缩筒内气体做功，使气体温度升高，气体内能变大。快速取下橡皮帽，气体体积膨胀，对外做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低，传感器示数变小
知识延伸 答案：冷热程度 动能 分子势能 内能的多少；增加 升高 减少 降低
【课堂练习】
1.答案：B
【解析】
A．一切物体在任何温度下都有内能，故乙的内能不为0，故A错误；
B．内能与物体的质量、状态、温度有关，则丙的内能有可能大于甲的内能，故B正确；
C．仅由温度大小无法判断物体内能大小，故C错误；
D．若甲和乙的内能相同，它们存在温差，会发生热传递，故D错误。故选B。
2.答案：D
【解析】A．影响内能大小的因素除了温度以外，还有物体的质量、体积和状态。只凭温度高低，无法比较内能的大小，A错误；
B．一杯水和一桶水，质量不等，温度未知，无法比较内能大小，B错误；
C．晶体熔化时吸收热量，内能增加，温度不变，故C错误；
D．水凝固成冰的过程中，放出热量，内能减小，温度不变，故D正确。
3.【答案】B
【详解】A．用酒精灯给水加热，水吸收热量，温度升高，是通过热传递的方式改变物体的内能，故A不符合题意；
B．用锯子锯木头，锯条的温度升高，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故B符合题意；
C．站在火炉旁被烤得发烫，属于热传递的方式改变物体的内能，故C不符合题意；
D．天冷时，对着手哈气，手感到暖和，是通过热传递的方式使手的内能增大，温度升高，故D不符合题意。
故选B。
【课后巩固】
基础练习
1.答案：饮料在冰箱中温度降低，内能减少，原因是饮料向外放出热量。
2.答案：B
A.错误，热量是能量的转移过程，不是物体“含有”的东西，不能说“含有热量”
B.正确，内能不仅与温度有关，还与物体的质量、物质种类等有关。例如，一大块0°C的冰的内能可能比一小块100°C的水的内能还大。
C.错误，任何物体在绝对零度以上都有内能，0°C的冰块分子仍在运动，具有动能和势能。
D.错误，热传递需要温差，只有当两个物体之间存在温度差时才会发生热传递。
正确答案是B。
3.答案：A
A.正确，这是热传递（辐射）的方式，太阳的热量通过辐射传递给水，使其温度升高。
B.错误，这是做功改变内能，机械能转化为内能。
C.错误，这是摩擦做功，机械能转化为内能。
D.错误，这是压缩气体做功，机械能转化为内能。
4.答案：热传递 做功
解析：女孩捧着热水杯取暖：这是通过热传递的方式实现的。热水的热量通过热传导传递到女
孩的手上，使手的温度升高；男孩用力搓手取暖：这是通过做功的方式改变手的内能。男孩搓手时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，使手的温度升高。
5.答案：挤压瓶内气体时：用力扭动矿泉水瓶，瓶内气体体积被压缩，外界对气体做功，气体的内能
增加，温度升高，同时瓶内气压增大。松开瓶盖时，瓶内高压气体迅速膨胀，对外做功，将瓶盖
弹出。此时，气体的内能转化为瓶盖的机械能。气体对外做功，其内能会减小，温度随之降低。
白雾形成：瓶内原本含有较多水蒸气，温度降低后，水蒸气的饱和度发生变化，水蒸气遇冷会液
化成小水滴，这些小水滴悬浮在瓶口附近，就形成了我们看到的白雾。
6.答案：“钻木取火”是利用摩擦生热的原理，钻木时，钻头和木头之间相互克服摩擦做了功，双方的内能都增加，温度升高。当达到木头的燃点时，木头就燃烧起来。火柴点火与钻木取火有相同的原理，都是利用了做功改变物体的内能。
能力提升
1.【答案】D
【详解】A．因为热量是过程量，不能用“含有”来描述，故A错误；
BC．晶体熔化时，会吸收热量，内能增大，但温度保持不变。故BC错误；
D．因为热量总是从温度高的物体传递给温度低的物体，内能小的物体温度高，则热量可能由内能小的物体传递给内能大的物体，故D正确。
故选D 。
2.【答案】B
【详解】改变内能的方式有两种：做功和热传递；钻木取火、压缩空气升温、搓手取暖这三种均克服摩擦，将机械能转化为内能，都是通过做功的方式改变物体的内能；煤炉烧水，水吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变物体的内能。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
3.【答案】B
【详解】A．砂轮打磨工件，是克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使工件的内能增加，温度升高。这是通过做功的方式改变内能，故A不符合题意；
B．小猫晒太阳，是从太阳吸收热量，使小猫的内能增加，温度升高。这是通过热传递（热辐射）的方式改变内能，故B符合题意；
C．反复弯折铁丝，人对铁丝做功，将机械能转化为内能，使铁丝的内能增加，温度升高。这是通过做功的方式改变内能，故C不符合题意；
D．滑滑梯时臀部发热，是克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，使臀部的内能增加，温度升高。这是通过做功的方式改变内能，故D不符合题意。
故选B。
4.【答案】A
【详解】晶体熔化需要吸收热量，虽然温度不变，但内能增加。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5.【答案】C
【详解】A．热量是一个过程量，只能说“吸收”或“放出”热量，不能说物体“含有”热量，故A错误；
B．热传递过程中传递的是内能，而不是“温度”，故B错误；
C．泡脚时，热水的内能转移到脚上，是通过热传递的方式改变了脚的内能，故C正确；
D．一切物体在任何情况下都具有内能，所以泡完脚后泡脚水的内能不会为零，故D错误。
故选C。
6.【答案】做功
【详解】用手压活塞快速打气的过程中，人对喷雾器内的气体做功，机械能转化为气体的内能，使气体内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变物体内能的。
7.【答案】(1）不停地做无规则运动 (2) 增加 升高
【详解】（1）将密度大于水的蓝色硫酸铜溶液注入水的下方，可以看到清水与硫酸铜溶液之间有明显的界面，静置几天后，整个容器中溶液都变蓝，这是硫酸铜溶液和水发生的扩散现象，表明分子不停地做无规则运动。
（2）[1][2]用力下压活塞时，活塞对筒内空气做功，使空气内能增大、温度升高，硝化棉从高温空气吸收热量，达到燃点，进而点燃硝化棉。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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