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13.3 内能
一、核心素养目标
1. 了解内能的概念，知道内能是物体内部所有分子动能和分子势能的总和。
2. 知道内能与物体温度、质量、状态的关系。
3. 知道热传递可以改变物体的内能，了解热量的概念。
4. 知道做功也可以改变物体的内能，能解释生活中的相关现象。
5. 能区分温度、内能、热量三个概念。
二、课前预习【课前完成】
（阅读课本相关章节，思考以下问题）
问题1：装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来。你认为推动瓶塞的能量来自哪里？
我的猜想：________________________
问题2：你听说过内能这个词吗？你认为内能可能是什么？
我的想法：________________________
我的疑问：________________________
三、课堂探究
探究一：内能的概念【对应知识点一】
1. 类比理解：
· 运动的足球具有动能 → 运动的分子具有________。
· 弹簧形变时具有势能 → 分子之间具有________（分子势能）。
2. 内能的定义：构成物体的________，其热运动的________与________的总和，叫做物体的内能。
内能的单位：________（J）。
易错提醒：内能是物体的内能，不是个别分子的内能！单纯考虑一个分子的动能和势能没有意义。
3. 一切物体都有内能吗？
思考：0℃的冰块有内能吗？为什么？
我的回答：________________________
结论：一切物体在任何情况下都________内能。
探究二：影响内能大小的因素【对应知识点一】
填空：
（1）物体的温度越高，内能越________；温度越低，内能越________。
（2）在温度相同、状态相同时，物质的质量越大，内能越________。
（3）晶体熔化时吸收热量，温度________，但内能________（因为分子势能变大了）。
思考：质量相等0℃的水的内能比0℃的冰的内能要________。
探究三：热传递与内能的改变【对应知识点二】
1. 热传递可以改变物体的内能。
演示实验观察：烧热的工件放入冷水中
烧热的工件放入冷水中
现象记录：工件________，冷水________。
分析：工件（高温物体）________热量，内能________；冷水（低温物体）________热量，内能________。
2. 热量：在热传递过程中，传递________的多少叫做热量。符号：________，单位：________。
易错提醒：热量是过程量！不能说物体具有或含有热量，只能说吸收或放出热量。
探究四：做功与内能的改变【对应知识点三】
活动1：观察生活实例
实例分析：
· 搓手取暖：克服________做功，________能转化为________能，双手内能________，温度________。
· 下滑发热：克服________做功，________能转化为________能。
活动2：压缩空气引燃硝化棉实验
实验现象：硝化棉________。
原理：外界对________做功，气体的内能________，温度________，达到硝化棉的燃点。
结论：外界对物体做功，物体的内能________，温度________。
活动3：瓶塞跳起实验
瓶塞跳起实验
实验现象：塞子________，瓶口出现________。
原理：瓶内气体膨胀对外________，气体内能________，温度________，瓶内水蒸气________成小水滴。
结论：物体对外做功，物体的内能________，温度________。
探究五：温度、内能、热量的区别【对应知识点】
填表：
比较 温度 内能 热量
定义 物体冷热程度 所有分子动能+分子势能总和 热传递中传递的能量
性质 状态量 状态量 过程量
表述 高/低、升高/降低 具有、增加/减少 吸收/放出
单位 摄氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
四、例题学习
例1：关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A. 温度为0℃的物体没有内能
B. 物体内能增加，一定是通过外界对物体做了功
C. 正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能不变
D. 在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少
我的选择：________ 理由：________________________
例2：关于实验的说法正确的是（ ）
A. 小孩滑滑梯臀部发热是通过热传递实现的
B. 人搓手发热说明物体对外界做功，内能增大
C. 钻木取火是通过做功将机械能转化为内能
D. 瓶塞跳起过程中水蒸气内能增大
我的选择：________ 理由：________________________
五、课堂练习
A组·基础题
1. 关于内能，下列说法正确的是（ ）
A. 高温物体比低温物体内能大 B. 同一物体温度降低内能减少
C. 只有气体有内能 D. 0℃的物体没有内能
我的选择：________
2. 下列通过做功改变内能的是（ ）
A. 晒太阳 B. 钻木取火 C. 热水袋暖手 D. 呵气取暖
我的选择：________
B组·提高题
3. 用内能知识解释：为什么用打气筒给自行车打气时，打气筒外壁会发热？
我的解释：________________________
4. 判断：物体吸收热量，温度一定升高。（ ）为什么？
我的判断：________ 理由：________________________
六、课堂小结
本节课我学到了：
1. 内能是________________________________。
2. 一切物体________内能。
3. 内能大小与________、________、________有关。
4. 改变内能的两种方式：________和________，两者在改变内能上________。
5. 温度、内能、热量的区别：________________________。
还有的疑问：________________________
七、课后作业
必做：
1. 完成课本相关练习题。
2. 解释：压缩机压缩制冷剂时制冷剂温度升高，用内能知识解释。
选做：查阅资料，了解热机的工作原理，它和瓶塞跳起实验有什么相似之处？
参考答案
二、课前预习
问题1：推动瓶塞的能量来自瓶内水蒸气的内能。瓶内水蒸气膨胀对外做功，内能转化为瓶塞的机械能。
问题2：内能可能是物体内部所有分子具有的能量总和。
探究一：内能的概念
1. 分子动能；分子势能。2. 所有分子；动能；分子势能；焦耳。
3. 有。因为冰块中的分子仍在做热运动，具有分子动能和分子势能。结论：具有。
探究二：影响内能大小的因素
（1）大；小。（2）大。（3）不变；增加（变大）。思考：大（因为冰熔化需吸热，分子势能增加）。
探究三：热传递与内能的改变
现象：凉下来；变热。分析：放出；减少；吸收；增加。2. 能量；Q；焦耳（J）。
探究四：做功与内能的改变
· 搓手：摩擦；机械；内；增加；升高。下滑：摩擦；机械；内。
活动2：燃烧。气体；增加；升高。结论：增大；升高。
活动3：跳起；白雾。做功；减小；降低；液化。结论：减小；降低。
四、例题学习
例1：选D。A错（一切物体都有内能）；B错（内能增加也可能是吸热）；C错（沸腾时吸热内能增加）。
例2：选C。A错（是做功不是热传递）；B错（是外界对手做功）；D错（水蒸气对外做功内能减小）。
五、课堂练习
1. 选B。A错（还与质量状态有关）；C错（一切物体都有）；D错（一切物体都有内能）。
2. 选B（ACD都是热传递）。
3. 打气时活塞压缩气体，外界对气体做功，气体内能增加温度升高；同时活塞与筒壁摩擦做功，也会增加内能。两者都使打气筒外壁温度升高。
4. 错误。晶体熔化时吸收热量但温度不变（如冰熔化成水），因为吸收的热量用于增加分子势能，温度不变但内能增加。
六、课堂小结
1. 构成物体的所有分子的动能与分子势能的总和。2. 都具有。3. 温度、质量、状态。4. 热传递；做功；等效。5. 温度是状态量，内能是状态量，热量是过程量；温度高不代表内能大；吸热温度不一定升高。
七、课后作业
必做2：压缩机压缩制冷剂时，外界对制冷剂做功，制冷剂的内能增加，温度升高。
选做：热机工作时，燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功，内能转化为机械能，这与瓶塞跳起实验中水蒸气推动瓶塞做功、内能转化为机械能的原理相似。

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