資源簡介

第2節 內能
一、教學目標
1.能簡單說明物質是由分子、原子構成的，了解分子、原子的尺度。
2.通過實驗知道一切物質的分子都在不停地做無規則運動。
3.知道分子之間存在相互作用的引力和斥力。
4.能夠說出分子動理論的內容，并能用其解釋相關現象。
二、教學重難點
重點：了解內能的概念，知道溫度和內能的關系。
難點：能辨析改變內能的方法并能解釋相關現象。
三、教學過程
【新課導入】
[情境導入]展示圖片
[提出問題]裝著開水的暖水瓶，有時瓶塞會彈起來，那么推動瓶塞的能量來自哪里？
學了這節課，問題便會迎刃而解。板書課題第2節內能。
【新知探究】
（一）內能
[展示]
[提出問題]運動著的籃球具有動能，那么運動著的分子具有動能嗎
[交流討論]小組之間交流討論。得出結論：運動著的分子也有動能。
[歸納總結]分子做無規則運動而具有的能叫做分子動能。
[展示]
[提出問題]彈簧形變時具有勢能，互相吸引或排斥的分子具有勢能嗎？
[交流討論]小組之間交流討論。得出結論：互相吸引或排斥的分子具有勢能。
[歸納總結]由于分子間存在著相互作用力而具有的能叫做分子勢能。
[提出問題]同學們根據上面的結論試著總結出內能的定義。
[板書]1.構成物體的所有分子，其熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。單位：焦耳（J），各種形式的能量的單位均為焦耳。
2.內能=分子動能+分子勢能。
[展示]
[提出問題]熾熱的鐵水有內能，那冰冷的冰山有沒有內能
[師生總結]一切物體，不論溫度高低，都具有內能。
[特別提醒]機械能與整個物體的機械運動情況有關，內能與物體內部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關，所以內能是不同于機械能的另一種形式的能。
（二）內能的影響因素
[展示]質量相同的一杯熱水和冷水
[分析]溫度越高→分子無規則運動越劇烈→分子動能越大→組成該物體所有分子動能的總和越大→物體的內能越大。
[結論]同一物體的溫度越高，內能越大；溫度越低，內能越小。
[展示]同一溫度下，一小瓶水和一桶水
[學生回答]不同。質量大的含分子數多內能大，質量小的分子數少內能小。
[師生總結]物體內能的大小還跟質量有關。
[補充說明]物體的溫度、質量、體積和狀態均不同，是無法比較內能大小的。
（二）物體內能的改變
1.熱傳遞改變物體的內能
[展示]把燒熱的工件放到冷水中的圖片
[提出問題]工件和冷水的溫度和內能如何變化？為什么會發生這樣的變化？
[學生回答]在這個過程中，工件溫度降低，內能減少，冷水溫度升高，內能增加。
[師生總結]其實在這個過程中發生了熱傳遞，發生熱傳遞時，高溫物體內能減少，低溫物體內能增加。熱傳遞可以改變物體的內能。
[板書]在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量。熱量的單位也是焦耳。
[歸納總結]（1）熱傳遞的條件：不同物體或同一物體存在溫度差。（2）熱傳遞的方向：從高溫物體向低溫物體傳遞。（3）熱傳遞的實質：能量的轉移。
2.做功改變物體的內能
[展示]
[提出問題]同學們有過這些體驗嗎？這是通過什么方式改變了物體的內能？
[學生回答]手發熱，臀部發熱，摩擦做功。
[過渡]這說明做功可以改變物體的內能，通過下面的實驗我們能更好地了解做功改變內能的實質。
[演示實驗]課件展示活塞壓縮氣體做功圖片。
[提出問題]把活塞迅速壓下去，會發生什么現象？為什么？
[交流討論]小組之間交流討論。
[分析]活塞壓縮氣體做功→空氣內能增大，溫度升高→達到硝化棉的燃點，硝化棉燃燒。
[演示實驗]課件展示空氣推動活塞做功圖片。
[提出問題]給瓶內打氣，當瓶塞跳出時瓶內發生了什么變化？為什么？
[交流討論]小組之間交流討論。
[分析]瓶塞跳出，氣體對瓶塞做功→水蒸氣液化成小水滴→溫度降低，內能減少。
[歸納總結]（1）對物體做功，物體溫度升高，內能增加；物體對外做功，物體溫度降低，內能減少。（2）做功改變內能的實質：內能與其他形式的能發生了轉化。（3）做功和熱傳遞對改變物體內能是等效的。
[拓展]溫度、熱量、內能三者之間的區別與聯系
溫度 熱量 內能
區別 概念 宏觀上：表示物體的冷熱程度；微觀上：反應物體中大量分子無規則運動的劇烈程度 在熱傳遞的過程中，傳遞能量的多少 構成物體的所有分子，其熱運動的動能和分子勢能的總和
量的性質 狀態量 過程量 狀態量
表述 用“降低”“升高”“降低到”“升高到”“是”等表述 用“放出”或“吸收”等表述 用“有”“具有”“改變”“增加”“減少”等表述
單位 攝氏度（℃） 焦耳（J） 焦耳（J）
聯系 物體吸熱，內能會增加，溫度不一定升高，如晶體熔化；物體放熱，內能會減少，但物體的溫度不一定降低，如晶體凝固
歸納總結 兩個一定 1.物體吸熱（或放熱）時，其內能一定增加（或減少）；2.物體的溫度升高（或降低）時，其內能一定增加（或減少）。
四個不一定 1.一個物體的內能增加（或減少）時，其溫度不一定升高（或降低），如：晶體的熔化（或凝固）過程；2.一個物體的內能增加（或減少）時，其不一定吸收（或放出）熱量，如：對物體做功（或物體對外做功）；3.一個物體吸收（或放出）熱量時，其溫度不一定升高（或降低），如：晶體的熔化（或凝固）過程；4.一個物體的溫度升高（或降低）時，不一定是吸收（或放出）熱量，如：摩擦生熱（或物體對外界做功）。
【課堂小結】
【課堂訓練】
1．關于物體的內能，下列說法中正確的是（ C ）
A．水有內能，冰沒有內能
B．一個分子的動能和勢能之和叫內能
C．靜止的物體沒有動能，但有內能
D．一杯水放在高處比放在低處具有的內能大
2．關于溫度、熱量、內能，下列說法中正確的是（ B ）
A．物體的溫度越高，含有的熱量越多
B．熱量不可能自發地從溫度低的物體向溫度高的物體傳遞
C．對物體做功，物體的內能一定增大
D．1kg的0℃的水和1kg的0℃的冰的內能一樣大
3．下例事例中，屬于用熱傳遞的方法改變內能的是（ B ）
A．地球外的石塊，墜入地球的大氣層，成為流星
B．涼雞蛋泡在熱水中溫度升高
C．兩手相互摩擦，手心發熱
D．鋸木頭時，鋸條變得燙手
4.下列實例中，通過做功來改變物體內能的是（ A ）
A．鉆木取火
B．金屬勺放在熱水中，金屬勺的溫度升高
C．太陽曝曬，地面溫度升高
D．冰塊放入茶水中，茶水溫度降低
5.打鐵師傅打制鐵件時，先后要經歷加溫、鍛打和淬火三個過程，這三個過程分別是利用什么方式來改變鐵件內能的？加溫 熱傳遞 、鍛打 做功 、淬火 熱傳遞 。
6．據央視新聞消息，2020年12月17日凌晨2點左右，經過23天的太空之旅后，嫦娥五號返回器采用打水漂的方式順利返回地球。返回器進入大氣層后與大氣劇烈摩擦內能 增加。溫度升高，這是通過 做功 方式來改變了返回器的內能。
7．如圖所示，把一個底端密閉的薄壁金屬管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞緊，用繩子在管外繞幾圈并迅速地來回拉動，一會看到塞子被彈起。
（1）拉動繩子克服摩擦做功，是將機械能轉化為 內 能。
（2）請說出該實驗中的塞子彈起的瞬間，還能看到管口有 白氣 現象出現。由此可以推斷，瓶中的氣體在這一瞬間溫度會 降低 （選填“升高”“降低”或“不變”）。這個實驗說明物體對外界做功時，內能會 減少 （選填“增大”“減小”或“不變”）。
【布置作業】
【板書設計】
第2節 內能
誰的內能大？
它們的內能是否相同？
內能
定義
特點
影響因素
改變方法
物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和。
1.一切物體都具有內能。
2.同一物體的溫度越高，內能越大。
熱傳遞（熱量：傳遞內能的多少）。
做功
溫度、質量、體積、狀態。
做功
做功
1.外界對物體做功，內能增加。
2. 物體對外界做功，內能減小。
內能
定義
特點
影響因素
改變方法
物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和。
1.一切物體都具有內能。
2.同一物體的溫度越高，內能越大。
熱傳遞（熱量：傳遞內能的多少）。
做功
溫度、質量、體積、狀態。
做功
做功
1.外界對物體做功，內能增加。
2. 物體對外界做功，內能減小。

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