第十二章 物体的运动
二、内能 热传递
【学习目标】
（1）了解内能的概念，通过类比的方法，知道任何一个物体都具有内能；
（2）能简单描述温度与内能之间的关系；
（3）结合实例分析，知道热传递是改变物体内能的一种方式，是内能的转移过程；
（4）了解热量的概念，知道热量的单位。能正确使用“热量”这一术语。
（5）了解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象。
【学习重点、难点】
重点
了解内能的概念，通过类比的方法，知道任何一个物体都具有内能；
了解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象。
难点
温度与内能之间的关系， 能正确使用“热量”这一术语。
【学习器材】
烧杯 冷水 热水 红墨水
【学习内容】
问题一 内能
1、学生自学：
自主学习文本，完成自测作业
如同运动着的物体具有动能一样，做无规则 ( http: / / www.21cnjy.com )运动的分子也具有_______；如同弹簧相互联系的物体具有弹性势能一样，分子间存在引力和斥力的作用，因此也具有_______。
物理学中，我们把____________和___________的总和叫做物体的_______。
思考：0℃的物体没有内能？结论：一切物体都有_______能。
2、实验探究：影响内能大小的因素
分别在两个盛有冷水和热水的玻璃杯中个滴 ( http: / / www.21cnjy.com )入以滴墨水，观察哪杯中的墨水扩散的快？
⑴温度高—扩散____—分子运动_____—分子动能______—内能_________；
⑵温度低—扩散____—分子运动_____—分子动能______—内能_________。
实验结论：物体的温度______时，物体内所有分子的动能的总和就_______，物体的内能就________。
物体内部大量分子的无规则运动跟温度有关，所以物体内部大量分子的无规则运动叫做_______运动。物体的内能也叫做_______能。
3、（教师精讲）：物体内部大量分子的无规则运动跟温度有关，所以物体内部大量分子的无规则运动叫做_______运动。
想一想：（1）内能与机械能是一回事吗？
（2）比较静止在地面的球和运动在空中的球所具有的能量。
问题二、改变物体内能的一种方式————热传递
1、学生自学自学：
自主学习文本，完成自测作业
热传递过程中①存在着_______温物体 ( http: / / www.21cnjy.com )和_______温物体（或同一物体存在着_______部分和_______部分）；②由于热传递，高温物体温度______，内能______；低温物体温度_______，内能_______。
热传递发生的条件：_____________________________________。
物理学中,把物体在热传递过程中_______的多少叫做热量,用符号_______ 表示.
热量的单位与能量的单位相同,也是_______。
物体吸收热量，内能_______；物体___________，内能减少。
物体温度升高，内能_______；物体___________，内能减小。
2、（教师精讲）：
热传递现象的实质是：________________________________________________________。
热传递就是_______的转移。
热量是热传递过程中才出现的物理量，对于一个物体，只能说：“_______热量”或“_______热量”，绝对不能说“具有热量”。
【当堂检测】
1、为什么液体温度高比温度低蒸发的快？炒菜比腌菜进味快？
2、物体的温度升高，表明物体的内能_________，物体内大量分子无规则运动的速度__________（填“不变”“增大”或“减小”）
3、热水和冷水混合时，______水放出热量，一直到热水与冷水的 ________相同时为止。
4、对于热运动的认识，下列说法中哪些是正确的？（ ）
A、0℃时的分子的热运动停止，所以物体在0℃时没有内能；
B、物体吸收热量，分子的热运动一定加剧。
C、气体分子热运动最剧烈，固体分子没有热运动；
D、物体温度越高，分子热运动越剧烈。
5、在空中飞行的球，它具有的能量是（ ）
A．内能和动能 B．内能、动能和重力势能
C．重力势能和动能 D．重力势能和内能
6、关于温度、热量和内能，下列说法中正确的是（ ）
A．0oc的冰内能为零 B．物体的温度越高，它所含热量就越多
C．两个物体的温度相同，它们之间就不能发生热传递
D．物体吸收了热量，物体的温度一定会升高
7.关于物体的内能，下列说法不正确的是
A.炽热的铁水有内能 B.抛在空中的篮球具有内能
C.物体的温度升高时，内能增加 D.水结成冰后，就不再有内能
8．关于物体的内能下列说法中正确的是 （ ）
A．温度相同，质量相同的物体，内能必相同
B．物体的机械能增大时，内能也增大
C．晶体凝固时温度不变，内能也不变
D．500℃铁块放人20℃冷水中后，铁块的内能变小了．
9．下列说法中正确的是 ( )
A．温度高的物体，它的动能一定大
B．物体的温度升高，它的内能一定增加
C．物体吸收热量，它的温度一定升高
D．内能大的物体，它一定能传递更多的温度
10．关于物体的内能，下列说法正确的是 ( )
A．物体的运动速度越大，具有的内能越多
B．静止的物体没有动能也没有内能
C．静止物体没有动能但有内能
D．火红的铁块具有内能，冰冷冰块也具有内能，一切物体都具有内能
（总结评价）：
项目 小组自学得分 小组展示得分 小组堂清得分 本人得分
得分
【课后作业】第十二章 物体的运动
一、动能 势能 机械能
【学习目标】
１、知识与技能：
（1）了解能量的初步概 ( http: / / www.21cnjy.com )念。
（2）知道什么是动能及影响动能大小的因素。
（3）知道什么是势能及影响势能大小的因素。
（4）知道机械能和机械能是可以相互转换的。
2、方法与过程：
（1）通过观察和分析，知道机械能和势能的相互转换。
（2）体验用类比方法，加深对物理概念理解的过程，学会迁移学习。
3、情感、态度、价值观：
（1）有应用科学原理解决实际问题的意识和积极性。
（2）通过探究，体验探究的过程，激发主动学习的兴趣。
（3）学会自己查找资料，培养自学的能力。
【学习重点、难点】
重点 (1)能量概念的建立;（2）动能和势能概念的建立
难点 （1）探究动能与那些因素有关的实验
（2）探究重力势能与那些因素有关的实验
【学习器材】
斜槽 小车 木块 砝码 沙槽 质量不同的木块 小桌 单摆
【学习内容】
能量
导入谈话：自然界的物体和能量是分不开的，那我们今天就来好好研究一下。
问题一：什么样的物体具有能量
发现问题（学生观察）
出示斜槽，并演示小车从斜槽上滚下，在水平桌面上撞击木块，使木块移动了一段距离。
2、（展示演练）:让学生分析碰撞过程中，做 ( http: / / www.21cnjy.com )没做功？
利用学生分析的结果“小车对木块做了功”引入能量的概念：一个物体能够做功，我们就说它具有能量。可见物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。
引导学生广泛地列举事例。
不同的物体做功的本领也不同。一个物体能够做的功越多，表示这个物体的能量越大。
3、（教师精讲）物理学中，能量和功有着密切的联系，能量反映了物体做功的本领。
二、动能
问题二：什么是动能及影响动能大小的因素
1、（小组合作探究）：小车撞击木块能够做功 ( http: / / www.21cnjy.com )，但若将小车停靠在木块一侧，这时的小车并不能推动木块做功。只有运动的小车才能推动木块做功。
按课本图12-5实验，
①将同一个小车，从斜面不同高度滚下，让学生观察小车将木块推动的距离。
木块被推动的距离 ，说明小车对木块做的功不同。木块被推动得越远，表明小车的动能 。
②将质量相同的两个小车，同时从斜槽的最高点和接近斜槽底部的位置释放。从最高点滚下的小车能在水平槽上追上从接近底部滚下的钢球。实验表明从高处滚下的钢球 大。
按课本图12-6实验，
③在其中一辆小车上放一个砝码，然后让两 ( http: / / www.21cnjy.com )辆小车从同一高度让其滚下，让学生观察小车推动木块的距离。
2、（展示演练）： (1)动能：物体由于 而能够做功，它们具有的能量叫做动能。
（2）物体的动能与 有关， 越大，物体的动能越大。
（3）运动物体的 越大，动能就越大。
3、（教师精讲）：实验说明：从不同高度滚下的小车，具有不同的动能。
运动物体的速度越大，质量越大，动能就越大。
问题三：什么是势能及影响势能大小的因素
1、（教师精讲）：物体由于运动的原 ( http: / / www.21cnjy.com )因而具有动能，物体还可能由于其他的原因而具有能量。例如，同学们都玩过用橡皮筋弹射纸弹的游戏，拉长的橡皮筋能给纸弹一个力，并推动纸弹移动一段距离，从而对纸弹做了功。同样拉弯的弓，压缩的弹簧也能够做功，它们都具有能量，这种能量叫做弹性势能，它是由于物体发生弹性形变而具有的能量。
被举高的重物，也能够做功。例如：举 ( http: / / www.21cnjy.com )高的铅球，落地时能将地面砸个坑；举高的夯落下时能把木桩打入地里。举高的物体具有的能量叫重力势能。
2、（学生自学）
引导学生讨论弹性形变。列举事例猜想物体的弹性形变与弹性势能的关系。如：拉长的弹簧，压扁的皮球，弯曲的钢锯条，上紧的钟表发条等。
3、（小组合作探究）：模拟打桩
要想将“桩”打得深一些，可以采用哪些方法？
方法一：
方法二：
你观察到哪些现象？
这些现象说明什么问题？
4、（展示演练）
物体受到外力作用而发生的形状变化，叫做 。如果外力撤消，物体能够恢复原状，这种形变叫做 。
物体的 越大弹性势能越大；物体的 越大， 越高，它具有的重力势能越大。
问题四：机械能及其单位
1、（教师精讲）动能和势能统称为机械能。一 ( http: / / www.21cnjy.com )个物体既有动能，又有势能，那么动能和势能的和就是它的总机械能。
能量反映了物体具有做功的本领，能量的大小可以用能够做功的多少来衡量。因此，动能、势能和机械能的单位跟功的单位相同，也是焦耳。
2、（小组合作探究）：研究摆球的运动
摆球向下摆动时，动能逐渐 ，重力势能逐渐 ；
摆球向上摆动时，动能逐渐 ，重力势能逐渐 ；
3、（展示演练）可见，动能和重力势能是可以相互 的 。
【当堂检测】
1、物体由于 而具有的能叫动能，动能的大小与_____ 和_____有关；物体由于 而具有的能叫重力势能，重力势能的大小与________和________有关，物体由于发生 而具有的能叫弹性势能，其大小与___________和__________有关。
2、运输飞机一边在空中水平 ( http: / / www.21cnjy.com )匀速飞行，一边往地面投放救灾物资，在这个过程中，飞机的动能________，飞机的重力势能_________。（增大、减小或不变）
3、骑自行车上坡前，一般要加紧蹬几下，这是为了 （ ）
A. 增大惯性 B. 增大动能 C. 增大势能 D. 增大冲力
4、关于能的概念，下面说法正确的是 （ ）
A、悬在空中的打桩机重锤，没有做功，所以不具有能量
B、空中飞行的子弹能击穿靶子，所以一定具有能
C、两辆汽车速度相同，动能一定相等
D、一个物体具有机械能，这个物体一定既具有动能也具有势能
5、杨利伟乘坐的神舟飞船点火后加速上升，此过程中飞船的动能______，势能______，机械能______（增大、减小或不变）。
6、为了使快速降落的“神州5号”载人飞船返回舱安全着陆，在距地面一定高度时反推火箭的发动机向下喷出高温高压的气体，从开始减速到安全着陆的过程中，飞船的返回舱的动能 ，重力势能 。（选填“变大”、“变小”或“不变）
7、跳伞运动员在空中匀速下落时，以下说法中正确的有 （ ）
A. 重力势能减少，动能增加，机械能不变
B. 重力势能增加，动能减少，机械能不变
C. 重力势能减少，动能不变，机械能减少
D. 重力势能增加，动能不变，机械能增加
8、自行车下坡时，不蹬脚 ( http: / / www.21cnjy.com )踏板速度也会越来越大，在此过程中，不计摩擦等阻力,自行车的动能逐渐______，重力势能逐渐______，机械能_______。（增大、减小或不变）
9、上紧发条的玩具车在水平面上跑动时把 （ ）
A动能转化为弹性势能 B弹性势能转化为动能
C重力势能转化为动能 D动能转化为重力势能
10、如图是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。设计该实验的目的是研究物体动能的大小与_____的关系；实验中使小球从同一高度由静止开始滚下目的是使小球具有相同的_______，实验中发现,铜球把木块推得更______，说明铜球对木块做的功的___ __,从而判断铜球的动能 ，该实验说明 。
（总结评价）：
项目 小组自学得分 小组展示得分 小组堂清得分 本人得分
得分
【课后作业】第十二章 物体的运动
四、机械能与内能的相互转化
【学习目标】
1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的一种方式，是其他形式能向内能的转化过程；
2、通过观察、分析内能转化为机械能的实例，知道热机的工作原理；
3、通过阅读“热机的发展历程”，了解内能的利用在人类社会发展史上的意义；
4、从能量转化的角度认识燃料的热值，知道不同燃料的热值不同，会查热值表；
5、会进行燃料燃烧放热的简单计算；
【学习重点、难点】
重点 通过实验探究，了解做功是改变物体内能的另一种方式
难点 借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程；
【学习器材】
铁丝 空气压燃引火仪 汽油机模型 铁架台 温度计 烧杯 水 酒精 碎纸片 火柴
【学习内容】
问题一 改变内能的另一种方式——做功
1、（提出问题）采用哪些方法可以使铁丝的温度升高，内能增大？
2、自主学习课本，完成自测作业
使铁丝的温度升高，内能增大可以通过_____________或_______________的方式来实现。
3、小组合作探究，课堂展示成果
仅凭铁丝温度升高内能增大这一现象 ( http: / / www.21cnjy.com )，______（能或不能）断定是通过热传递方式还是做功方式来实现的，说明做功与热传递对于_________________是等效的。
4、（教师精讲）：
热传递的实质是内能的__________过程，能的形式_________（有、没有）改变；做功的实质是能的________过程，能的形式______（有、没有）改变。
演示压缩空气引火仪的实验
实验中看到_______________，说明_________________________________。
例：自行车轮胎打气时，打气筒也会___ ( http: / / www.21cnjy.com )____，这也是由于_________________的缘故。搓搓手会感觉热是由于_____________________。钻木取火是由于____________________________等。
结论：对物体做功，物体的内能______，是___________能转化成______能。
问题二、热机
1、（教师精讲）：
演示点火爆炸现象。
在滴入酒精的密封塑料盒内点燃电火花，你观察到什么现象？
根据这一原理，人们制成了将内能转化为机械能的机器——热机。
热机是热力发动机的简称，工作时将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能。
问题三、汽油机的工作循环
1、自主学习课本，完成自测作业
热机是将燃料燃烧产生的__________燃气的________能转化为__________能的装置。
常见的内燃机是______________和______________。
2、小组合作探究，课堂展示成果
汽油机在工作时,活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽缸的一端运动到另外一端的过程叫做一个______________.
思考：吸气冲程燃气会进入汽缸是因为________________ ___________；
压缩冲程_____能转化为____ ( http: / / www.21cnjy.com )__能；做功冲程中燃气能做功是_____能转化为______能；内燃机的工作过程由______________、______________、______________和______________四个冲程形成一个工作循环，每个工作循环活塞往返_________，飞轮转动_________，对外做功___________，在汽油机工作的4个冲程中，只有__________冲程是燃气对活塞做功，内能转化为机械能；其于三个冲程都是靠消耗飞轮的________能，依靠飞轮的_______来完成的。
汽油机的优点是 ，常用在 ；
柴油机的优点是 ，常用在 。
问题四、燃料的热值
1、小组合作探究，课堂展示成果
质量相等的酒精和碎纸片充分燃烧后放热相同吗？
温度燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 水温的变化/℃
10g酒精
10g碎纸片
实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是 的。
1、（教师精讲）：
燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值。用q表示，单位是J/kg.
质量为m的燃料，完全燃烧放出的热量Q=mq
2、自主学习课本，完成自测作业
气体燃料热值的单位是 ，放热公式为 。
【课后作业】
1、下列四个事例中，属于利用热传递改变物体内能的是( )
A. 双手摩擦能发热 B. 烧水时水温升高
C. 锯木材时锯子发烫 D. 钻木取火
2、以下的日常生活事例，通过做功来增加物体内能的是（ ）
A．给自行车车胎打气，气筒发烫
B．放进太阳能热水器中的水,温度升高
C．点燃的爆竹腾空而起
D．用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起
3、现代火箭用液态氢作燃料，是因为它具有( )
A．较大的比热 B．较低的沸点
C．较大的热值 D．较高的凝固点
4、当水壶中的水烧开时，壶盖会被顶起，从能量转化的观点看，这是水蒸气的_________能转化为壶盖的机械能。
5、柴油机是工农业生产中常用的热 ( http: / / www.21cnjy.com )机，已知某型号柴油机的效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热________J，这些热通过该柴油机的转化能对外做有用功______J。（柴油的热值为3.3×107J/kg）
6、内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨 ( http: / / www.21cnjy.com )胀而做功，此时这些气体的温度和内能变化的情况是 （ ）
A．内能减少，温度降低 B．内能增加，温度升高
C．内能减少，温度升高 D．内能增加，温度降低
7、如图是汽油机的 冲程。在此冲程中，气缸中的气体体积 ，压强 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
8、柴油机的飞轮转速是1200r/m ( http: / / www.21cnjy.com )in，则每秒钟该柴油机完成 个工作循环，做功 次，共完成 个冲程，若每次做功为500J，则柴油机的功率为 W。
9、柴油机是工农业生产中常用的热机，已 ( http: / / www.21cnjy.com )知某型号柴油机得效率是30%，在柴油机内完全燃烧2kg柴油能放热 J，这些热通过柴油机得转化能对外做有用功 J，（柴油的热值是3.3×107J/kg）
10、各家各户都要烧水煮饭,有关参数如下表所示.
天然气的热值7.2×107 J/m3
电器的效率90% 燃气炉效率30%
电费0.40元/度 天燃气费2.00元/m3
小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天要将20kg的水烧开,而这个月的平均气温为20℃.试问:
(1)一个月(按30天计)加热水要吸收多少热量
(2)小明家有燃气灶具, ( http: / / www.21cnjy.com )也有电器灶具.由于电费比天然气费要便宜而效率高,但天然气的热值高,那么他是用电更划算、还是用天燃气更划算呢 请你通过计算后回答.
（总结评价）：
项目 小组自学得分 小组展示得分 小组堂清得分 本人得分
得分
【课后作业】
