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12.2 内能 热传递 学案
一、学习目标
1. 知道分子动能和分子势能的概念，理解分子动能与分子无规则运动有关，分子势能与分子间相互作用力有关。
2. 了解物体的内能概念，知道内能是物体内所有分子动能与分子势能的总和，内能的单位是焦耳（J）。
3. 能够分析影响内能大小的因素：温度、质量、状态和体积，并能运用这些因素解释实际问题。
4. 知道热传递是改变内能的一种方式，理解热传递的实质是内能的转移，热传递发生的条件是存在温度差。
二、知识预习
1. 分子动能与分子势能
由于分子做____________________运动而具有的能叫做分子动能。分子动能的大小与__________有关，温度越高，分子无规则运动越__________，分子动能越__________。
由于分子间存在着____________________而具有的能叫做分子势能。分子势能的大小与__________和__________有关。
分子动能和分子势能都是__________（填"宏观"或"微观"）层面的能量。
2. 内能的基本概念
内能定义：在物理学中，把物体内所有的__________与__________的总和，叫做物体的内能。
内能的单位是__________，符号是__________。
一切物体在任何情况下都__________（填"具有"或"不具有"）内能，内能__________（填"可能"或"不可能"）为零。
内能是由__________（填"宏观"或"微观"）世界的大量分子构成的能量。
3. 影响内能大小的因素
影响内能大小的因素有三个：__________、__________、__________。
温度对内能的影响：温度越高→分子运动越__________→分子动能越__________→内能越__________。
质量对内能的影响：在温度相同、状态相同时，物质的质量越__________，分子数目越__________，内能越__________。
状态和体积对内能的影响：物体的状态和体积发生变化时，分子间的__________随之改变，__________发生变化，从而影响内能的大小。
0℃的冰熔化成0℃的水时，温度__________（填"升高""降低"或"不变"），需要__________热量（填"吸收"或"放出"），内能__________（填"变大""变小"或"不变"），增加的内能是以__________的形式存在的。
同一个物体，温度升高时内能__________，温度降低时内能__________。
4. 内能与机械能的对比
内能是__________（填"宏观"或"微观"）能量，机械能是__________（填"宏观"或"微观"）能量。
内能永远不可能为__________，机械能__________（填"可能"或"不可能"）为零。
内能和机械能之间__________（填"有"或"没有"）直接关系。物体的机械能变化时，它的内能__________（填"一定"或"可以"）保持不变。
内能由__________和__________组成，机械能由__________和__________组成。
5. 热传递
热传递发生的条件是：物体或物体的不同部分之间存在__________。
热传递中，能量从__________处转移到__________处，直至__________相同为止。
热传递传递的是__________（填"能量"或"温度"），而不是__________（填"能量"或"温度"）。
热传递的实质是__________的转移，热传递是改变__________的一种方式。
热传递的结果是两物体__________相同，而不是__________相同。
请列举三个生活中通过热传递改变物体内能的实例：__________、__________、__________。
三、对比归纳表
表一：内能与机械能对比表
对比项目 内能 机械能
定义 物体内所有分子动能与分子势能的总和 物体所具有的动能和势能的总和
构成 分子动能 + 分子势能 物体动能 + 势能
研究对象 微观世界的大量分子 宏观世界的所有物体
影响因素 温度、质量、状态和体积 质量、速度、高度或形变程度
能否为零 永远不可能为零 可能为零（如静止在地面上的物体）
两者关系 内能和机械能是两种不同层次的能量，没有直接关系
表二：影响内能大小的因素对比表
影响因素 如何影响 具体例子
温度 温度越高，分子动能越大，内能越大 同一物体，加热后温度升高，内能增大
质量 质量越大，分子数目越多，内能越大 200g、20℃的水内能大于100g、20℃的水
状态和体积 状态和体积变化，分子间距改变，分子势能变化，内能变化 0℃的冰熔化成0℃的水，温度不变，内能变大
四、课堂探究
1. 扩散实验记录表
实验目的：观察扩散快慢与__________的关系。
实验器材：红墨水、两个烧杯（分别盛有__________水和__________水）。
实验步骤：在两个烧杯中各滴入____________________。
实验现象：__________水中的红墨水扩散得__________，__________水中的红墨水扩散得__________。
实验分析：温度越高→扩散越__________→分子运动越__________→分子动能越__________。
实验结论：温度越高，分子动能越__________，物体的内能越__________。
2. 冰熔化过程分析
问题：0℃的冰熔化成0℃的水时，温度不变，内能是否改变？
分析：冰熔化过程中温度__________（填"不变""升高"或"降低"），说明分子动能__________（填"不变""变大"或"变小"）。
冰熔化需要__________热量（填"吸收"或"放出"），体积变__________，分子间的距离变__________，分子间的作用力变__________，分子势能__________（填"变大""变小"或"不变"）。
结论：冰熔化成水时内能__________（填"变大""变小"或"不变"），增加的内能是以__________的形式存在的。
启示：判断内能变化时，要综合考虑__________和__________两个因素，不能只看温度。
五、课堂练习
练1：关于内能和机械能的下列说法中，不正确的是（ ）
A. 内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的
B. 运动物体的内能和机械能均不为零
C. 一个物体的机械能可以为零，但它的内能永远不可能为零
D. 物体的机械能变化时，它的内能可以保持不变
我的答案：__________
练2：关于内能，下列说法正确的是（ ）
A. 0℃的物体没有内能
B. 内能大小与温度无关
C. 具有机械能的物体不一定有内能
D. 物体具有内能，也可以同时具有机械能
我的答案：__________
练3：下列说法中正确的是（ ）
A. 静止在地面上的冰块没有内能
B. 空中飞行的飞机一定比地面上静止的火车的内能多
C. 动能大的物体内能一定大
D. 自然界中任何状态下处于任何位置的物体都有内能
我的答案：__________
练4：甲、乙两个铁块的质量相同，温度相同，甲铁块静止在地面上，乙铁块静止在10m高处，则（ ）
A. 机械能一样大
B. 甲的机械能大
C. 内能一样大
D. 乙的内能大
我的答案：__________
分析：甲、乙质量相同、温度相同、状态相同，所以内能__________；但乙高度更高，所以乙的机械能__________。
练5：一定质量0℃的冰在熔化过程中，其温度__________，内能__________（均填"变大""变小"或"不变"），多出的这部分能量是以__________（选填"分子动能"或"分子势能"）的形式存在的。
六、解题脚手架
内能分析三步法
第一步：确定分析对象。明确要分析的是哪个物体的内能变化，确定该物体的__________、__________、__________和__________。
第二步：判断分子动能变化。看__________是否变化——温度不变→分子动能不变；温度升高→分子动能__________；温度降低→分子动能__________。
第三步：判断分子势能变化。看__________和__________是否变化——状态或体积变化→分子间距变化→分子势能变化。
综合判断：内能变化 = __________变化 + __________变化。如果两者都变化，需要综合分析。
典型应用（冰熔化）：温度不变→分子动能__________；体积变小→分子势能__________→内能__________。
七、自我评价
1. 我理解分子动能和分子势能的概念了吗？________（是/还需要再看）
2. 我理解内能的定义了吗？内能 = ________ + ________。
3. 我记住了影响内能大小的三个因素吗？________（是/还需要记）它们是：________、________、________。
4. 我能区分内能和机械能吗？内能是________能量，机械能是________能量。
5. 我理解热传递的实质吗？热传递传递的是________，条件是存在________。
6. 我理解冰熔化过程中内能为什么变大吗？________（是/还不理解）
7. 本节课我不懂的地方：____________________________________________
8. 对本节课内容的整体掌握程度（1-5分）：______分
=== 参考答案 ===
一、知识预习答案
1. 分子动能与分子势能：无规则，温度，剧烈，大，相互作用力，体积，状态，微观
2. 内能的基本概念：分子动能，分子势能，焦耳，J，具有，不可能，微观
3. 影响内能大小的因素：温度，质量，状态和体积，剧烈，大，大，大，多，大，距离，分子势能，不变，吸收，变大，分子势能，增大，减小
4. 内能与机械能的对比：微观，宏观，零，可能，没有，可以，分子动能，分子势能，物体动能，势能
5. 热传递：温度差，高温，低温，温度，能量，温度，内能，内能，温度，内能，太阳晒热地面，热水泡脚，铁锅炒菜（答案合理即可）
二、对比归纳表答案
表一和表二已在上方表格中填写完整，请对照检查。
三、课堂探究答案
1. 扩散实验记录表：温度，冷，热，一滴红墨水，热，快，冷，慢，快，剧烈，大，大，大
2. 冰熔化过程分析：不变，不变，吸收，小，小，大，变大，变大，分子势能，分子动能，分子势能
四、课堂练习答案
练1：A。A选项错误，内能和机械能虽然都包含动能和势能，但内能是微观层面的能量，机械能是宏观层面的能量，它们在本质上是不一样的。B、C、D选项均正确。
练2：D。A错误，一切物体都具有内能，0℃的物体也有内能；B错误，内能大小与温度有关；C错误，一切物体都具有内能；D正确，物体可以同时具有内能和机械能。
练3：D。A错误，一切物体都有内能；B错误，内能大小与温度、质量、状态和体积有关，不能简单比较；C错误，动能是宏观能量，内能是微观能量，没有直接关系；D正确，一切物体在任何情况下都具有内能。
练4：C。甲、乙质量相同、温度相同、状态相同，内能一样大；但乙在10m高处，具有重力势能，机械能大于甲。
练5：不变，变大，分子势能。冰熔化过程中温度不变，分子动能不变；但吸收热量，体积变小，分子势能增大，内能变大，增加的内能是以分子势能的形式存在的。
五、解题脚手架答案
内能分析三步法：温度，质量，状态，体积，温度，变大，变小，状态，体积，分子动能，分子势能，不变，变大，变大
六、自我评价
根据个人实际情况填写，不设标准答案。不懂的地方及时问老师或同学。

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