1.3 温度与内能 教案 (1)

1.3
温度与内能
教案
教学目标
1、知识与技能
（1）了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系
（2）知道热传递过程中，物体吸收（或放出）热量，使物体温度升高（或降低），内能改变。
（3）知道在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量，热量的单位是焦耳
（4）知道做功可以使物体内能增加或减少的一些实例。
2、过程与方法
（1）通过探究找到改变物体内能的两种方法。
（2）通过演示实验说明做功与物体内能的变化关系。
（3）通过查找资料，了解地球的“温室效应”。
3、情感、态度与价值观
（1）通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。
（2）通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
（3）鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。
教学重点：探究改变物体内能的多种方法．
教学难点：内能与温度有关．
教具准备：压缩空气做功演示仪、气体膨胀做功演示仪
教学过程：
一、复习回顾，引入新课
什么叫动能？（物体由于运动而产生的能量叫动能）
什么叫重力势能？（物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能）
为什么会产生重力势能呢？（物体与地球之间有力的作用，而且物体与地球之间有一定的距离）
分子动理论的内容是怎样的？
大家说，分子有动能吗？分子有势能吗？
是的，分子也是有动能和势能的，我们分子的势能叫分子势能。
二、进行新课
（一）内能
1.概念：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
【强调】物体内部的每一个分子都在运动，都受分子作用力，但每单个分子的动能和势能，不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。
2.内能与温度的关系：同一物体，温度越高，内能越大。
【提出问题】同一物体的内能大小与什么因素有关？
【猜想】与温度高低有关
猜想依据是什么呢？
【演示实验】
取三只烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴红墨水，观察比较三只杯内红墨水扩散的快慢。
实验现象：热水杯中的红墨水扩散的快一些，冷水杯中的红墨水扩散的慢一些。
结果表明：温度越高，分子无规则运动的速度越大，即分子无规则运动越激烈。
【分析】
物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和，那么当分子运动加剧时，物体的内能也就增大。因此物体的内能跟温度有关。温度升高时，物体的内能增加。温度降低时，物体的内能减小。
正是由于内能跟温度有关，人们常常把物体的内能叫做热能，把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
【结论】同一物体，内能与温度有关，温度越高，内能越大。
3.一切物体都具有内能。
物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水，温度很高，分子运动激烈，它具有内能。冰冷的冰块，温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有内能。
所以：一切物体都具有内能。
４.内能和机械能
内能是不同于机械能的另一种形式的能
（1）机械能与物体运动的速度、被举高的高度有关；而内能与物体运动的速度、被举高的高度无关。
（2）机械能是从宏观的角度来看的，而内能是从微观的角度来看的
分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。
首先木块有势能，也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。
木块内部的分子做无规则运动，且分子间有作用力，木块有内能。内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。
（二）物体内能的改变方法
热传递
（1）热传递：内能有高温物体传向低温物体或由物体的高温部分传向低温部分的过程叫热传递。
（2）热传递的条件：物体之间存在温度差。
（3）热传递的方向：由高温物体向低温物体，或有物体的高温部分传向低温部分。
（4）热量：热传递过程中，所传递的能量的多少叫热量。
【强调】热量是过程量，不是状态量。只能说物体吸收或放出多少热量，而不能说物体具有多少热量或包含多少热量。
例：100℃的水所含有的热量要比20℃的水所含有的热量多，这句话是错误的。
（5）热量的单位：焦耳，简称焦，符号：Ｊ
（6）物体吸热，内能会增加，物体放热，内能会减少。
【强调】（只有热传递时）　　
物体吸收了多少热量，内能就增加了多少
　　　物体放出了多少热量，内能就减少了多少
2.做功
【提出问题】除了热传递外，还有什么途径可以改变物体的内能呢？
【猜　　想】做功
【猜想依据】如图15.2—4
手冷时，人们通过搓手，就感觉暖和了。搓手时，双手克服摩擦做了功。
小孩从滑梯上滑下时，臀部有灼热的感觉。滑下时，臀部与滑梯之间克服摩擦做了功。
【演示实验1】
装置如图所示：
实验方法：在厚玻璃筒内装有浸有乙醚的棉花，把活塞迅速压下去。
实验现象：棉花燃烧，筒内冒白烟
分析现象：活塞向下压下时，压缩里面的空气做了功，使筒内的空气内能增加，温度升高，达到了乙醚的燃点，从而使棉花燃烧。
结论：外界对物体做功，物体内能会增加。
【演示实验2】
装置如图所示：
实验方法：大口玻璃杯内装有少量的水，给瓶内打气观察现象。
实验现象：瓶塞跳起，瓶口出现了“白气”
分析现象：当向瓶内打起时，瓶内气体的压强变大，压强增大到一定程度时，瓶内的空气对瓶塞做功，使瓶塞跳起，使得瓶内空气内能减小，温度降低，瓶内大量的水蒸气发生了液化，从而形成了“白气”。
结论；物体对外界做功，物体内能会减小。
总结：外界对物体做功，物体内能会增加
物体对外界做功，物体内能会减小
三、随堂小结
(1)内能不是单个分子具有的，而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
(2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动，是分子在物体内部自身不停的“分子运动”，而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。
(3)内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能，不是内能。
所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。
四、布置作业
五、板书设计
二内能
一、内能
1.概念：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
2.内能与温度的关系：同一物体，温度越高，内能越大
3.一切物体都具有内能。
４.内能和机械能的区别
物体内能的改变方法
1.热传递
（1）热传递：内能有高温物体传向低温物体或由物体的高温部分传向低温部分的过程叫热传递。
（2）热传递的条件：物体之间存在温度差。
（3）热传递的方向：由高温物体向低温物体，或有物体的高温部分传向低温部分。
（4）热量：热传递过程中，所传递的能量的多少叫热量。
【强调】热量是过程量，不是状态量。只能说物体吸收或放出多少热量，而不能说物体具有多少热量或包含多少热量。
（5）热量的单位：焦耳，简称焦，符号：Ｊ
（6）物体吸热，内能会增加，物体放热，内能会减少。
做功
外界对物体做功，物体内能会增加
物体对外界做功，物体内能会减小