《内能》
教材分析
本节由“内能”和“物体内能的改变”两部分内容组成。本节内容是建立在分子动理论的初步知识及机械能的基础之上的，根据分子动理论可以知道分子在不停地做热运动，由动能的知识可以知道，物体由于运动而具有动能，所以分子也具有动能；利用类比的方法还可以得出分子具有分子势能。构成物体的所有分子热运动的动能和分子势能之和就是内能，所以通过类比的方法建立内能概念既是教学重点，也是本节的教学难点。物体内能的改变有两种方法：热传递和做功，这两种方法在改变物体的内能上是等效的，知道改变物体内能的两种途径是本节教学重点之一。热传递是发生在温度不同的两个物体之间的，能量从高温物体转移到低温物体，转移能量的多少就是热量，热量反映的是物体内能的变化量，它是一个过程量，可以使用“吸收”或“放出”来描述，不能使用“含有”或“具有”来描述，所以热量概念的建立也是本节一个教学重点。
本节的教学重点是内能、热量概念的建立，知道改变物体内能的两种途径；教学难点是用类比的方法建立内能的概念。
教学目标
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、知道热传递可以改变内能。
3、知道在热传递过程中，所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和减少的一些事例。
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可以使物体内能增加和减少。
3、通过学生查找资料，了解地球的“温室效应”
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、通过演示实验使学生养成观察能力，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，使学生养成学生自学的能力。
教学重难点
【教学重点】
内能、热量概念的建立，改变物体内能的方法。
【教学难点】
温度、内能、热量概念的辨析。
课前准备
教师用：多媒体、空气压缩器、乙醚、棉花、广口瓶、带导管的橡皮塞、打气筒。
学生用：粗铁丝、酒精灯、烧杯、热水等。
教学过程
一、创设情境，引入新课
【播放视频】：蒸汽火车和火箭升空
提出问题：推动火车和火箭的能量来自哪里？从而引出新课。
【设计意图】激发学生对科学的求知欲以及探求科学知识的兴趣，体现出从生活走向物理的新课程理念。
二、新课教学
（一）内能的概念
1、物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能
【知识回顾】
通过上节课的学习，同学们你能回答出这些问题吗？
1、物体由于______具有的能叫做动能。
2、物体由于 而具有的能叫做重力势能。
决定重力势能大小的因素：物体的_____和________。
3、物体由于 而具有的能叫做弹性势能。
决定弹性势能大小的因素______ 。
4、分子热运动的主要内容有哪些？
5、分子运动的快慢与什么有关？
【观察对比】
1、运动的篮球具有动能，运动的分子具有动能吗？
小结：分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能
2、树上苹果由于地球的吸引而具有势能，分子间也存在相互吸引的力，分子具有势能吗？
小结：互相吸引的分子具有势能
3、被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能，互相排斥的分子之间有没有势能?
小结：互相排斥的分子也具有势能，所以由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能。
【构建概念】
最后由学生归纳得出内能的概念。
【讨论交流】
炽热的铁水有内能吗？
（2）北极的冰山也有内能吗？
（3）同一灯泡暗和亮，内能谁大？同一杯水，不同温度时，内能谁大？
根据以上几个问题，你可以得出什么结论？
结论：一切物体在任何情况下都有内能，物体的内能与物体温度有关，物体温度升高，内能增加。
一切物体都具有内能，物体的内能与物体温度有关
【思维拓展】影响内能大小的因素还有哪些呢？
（1）1kg的铁块和一个100g的铁钉，温度都是15℃，它们的内能一样大吗？
（2）0℃的冰加热熔化变成0℃的水，它的内能一样大吗？
（3）根据以上两个问题，你可以得出什么结论？
小结：物体的内能还与物体的质量、体积和状态有关
内能与机械能是两种不同形式的能
【思维拓展】内能和机械能是同一种形式的能吗？
内能：
分子具有的能；
与物体内分子的热运动及相互作用有关的能。
机械能：
物体作为整体所具有的能；
与物体机械运动有关的能。
【设计意图】培养学生分析问题，解决问题的能力及学会口头表述自己的观点。
（二）改变物体内能的方法
1.做功改变物体的内能
物体的内能与物体温度有关，物体温度发生变化，内能就会发生变化，那么如何改变物体的内能?
普通的一根铁丝，我们能通过哪些方法使它的温度升高？（即使它的内能增加）
（1）两人一组讨论，想出尽可能多的方法。
（2）进行分类，并说出分类的依据。
结论：做功和热传递都能改变物体的内能
【设计意图】由感性认识归纳出结论，通过探究实验，达到使学生自主学习的目的，激发其学习兴趣。
【回归生活】
在我们的生活中哪些是通过做功改变物体内能的？
小结：“摩擦生热”是通过做功的方式，把机械能转化为内能，使物体温度升高，内能增大
过渡：
除了克服摩擦，对物体做功，内能增加，温度升高外，还有别的方法对物体做功，内能增加？
【设计意图】体现出从生活走向物理，从物理走向社会的理念。
（1）对物体做功，内能增大，温度升高
【演示实验一】压缩空气点火
教师演示实验，把活塞迅速压下去，让学生观察发生的现象，并思考：
（1）我们观察到的实验现象是： ；
（2）物体燃烧的条件是温度 ,达到着火点(燃点)；
（3）迅速向下压活塞，空气的内能 ,这是通过 的方式改变空气的内能。
小结：压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增大,温度升高。
（2）物体对外做功，内能减小，温度降低
【回归生活】在我们的生活中哪些是通过对物体做功改变内能的？
过渡：
既然压缩空气，对空气做功，内能增加，那么，反过来空气膨胀对外做功，会出现什么情况？
【设计意图】培养学生逆向思维能力，树立辩证思想。
【演示实验二】气体膨胀对外做功
教师演示实验，，让学生观察当瓶塞跳出时，瓶内的变化。并思考：
当瓶塞跳飞出时，是 对_____做功， 的内能减少，温度降低，水蒸气遇冷， (填物态变化名称)成小液滴，于是就观察到“白雾”现象。
小结：物体对外做功，内能转化为机械能，物体的内能减少，温度降低
2. 热传递
【想一想】
生活中哪些地方是通过热传递的方式改变物体内能的呢？
引导学生通过分析，得出热传递的定义 ：
热传递：是热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
引导学生分析：在热传递过程中，高温物体的内能、温度如何变化，是吸热还是放热？低温物体又是发生哪些变化。
（1）发生条件：存在温度差
发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态，物体间是否接触都无关。
（2）实质：内能的转移
内能从高温物体转移到低温物体,或从同一物体的高温部分转移到低温部分。
（3）热量
热传递过程中，传递内能的多少叫做热量，用字母Q表示，单位：焦耳（J）。
一根铁丝要使它的温度升高，可以通过做功的方式，也可通过热传递的方式，所以：做功和热传递在改变内能上是等效的，做功的实质是能量之间的转化，热传递的实质是能量的转移。
【提炼升华】
温度、内能、热量三个物理量之间的辨析
项目
内容
温度
内能
热量
区别
定义
物体的冷热程度
物体内部所有分子的动能和势能的总和
在热传递过程中，传递内能的多少
单位
摄氏度（℃）
焦耳（J）
焦耳（J）
联系
【课外拓展】阅读“科学世界”部分——地球的温室效应。
教学反思
一、教学设计的“亮点”
1、在将内能时要注意内能的普遍性，一切物体都有内能，要注意纠正低温物体没有内能的误解。
2、温度与内能的关系是一个要点，要教会学生从温度变化去了解、理解内能的变化。在讲解温度与内能的关系时，可通过比较不同温度下的扩散速度，启发学生用分子运动论的观点猜测温度与内能大小关系，激发学生学习兴趣。
3、比较热传递和做功的有何异同，为能量的转化和守恒作铺垫。
4、改变物体内能的方法，由“给学生一根粗铁丝，两人一组，想办法让它的温度升高。再让学生展示自己所设计的方法。”进行分类引出，体现出“从生活走向物理，从物理走向社会的理念”。
二、教学中易出现的问题
1、机械能包括动能和势能，内能包括分子动能和分子势能，它们在概念上极其相似，要注意区分，可以从概念、组成、运动形式等方面进行对比区别，并举实际例子加以说明。
2、物体对外做功，内能减小，学生生活中不太注意，应该做功、重点强调一下。
3、“演示实验二：气体膨胀对外做功”中的乙醚、棉花可以用硝化棉代替。
课件22张PPT。 推动火车和火箭的能量来自哪里？【知识回顾】
通过上节课的学习，同学们你能回答出这些问题吗？
1、物体由于______具有的能叫做动能。
2、物体由于 而具有的能叫做重力势能。
决定重力势能大小的因素：物体的_____和________。
3、物体由于 而具有的能叫做弹性势能。
决定弹性势能大小的因素______ 。
4、分子热运动的主要内容有哪些？
5、分子运动的快慢与什么有关？ 构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和叫作物体的内能。内能单位:焦耳符号:J 机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。炽热的铁水有内能吗？北极的冰山也有内能吗？一切物体，不论温度高低，都具有内能。分子无规则运动越剧烈这个物体的内能增大分子动能越大组成这个物体的所有分子的动能总和增加同一物体的温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。（1）1kg的铁块和一个100g的铁钉，温度都是15℃，它们的内能一样大吗？
影响内能大小的因素还有哪些呢？
（2）0℃的冰加热熔化变成0℃的水，它的内能一样大吗？（3）根据以上两个问题，你可以得出什么结论？
小结：物体的内能还与物体的质量、体积和状态有关 你怎样让一段50 cm的铁丝温度升高呢？ 1．用火焰加热 2. 太阳晒
3. 用手搓 4. 用手焐
5. 在地上摩擦 6. 用锤子不断敲击
7. 反复弯折 8. …… 将这些方法分两类，说说你分类的原则是什么？二、物体内能的改变 1．一个物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增大。 2．改变物体内能的方法 （1）热传递可以改变内能2．改变物体内能的方法 发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。 在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。2．改变物体内能的方法热传递的本质：
内能从一个物体转移到另一个物体。 物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。
吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。 （1）热传递可以改变内能 （2）做功可以改变内能 两个实验中，通过什么途径改变了玻璃容器内空气的内能？实验观察2实验观察1 结论：
对物体做功，内能增加，温度升高。
物体对外做功，内能减少，温度降低。想一想:生活中有哪些例子是利用热传递来改变内能的?太阳能热水器凸透镜点燃木柴炉子烧水热传递改变内能的实质是什么?转移到改变物体内能的途径是做功和热传递。1.热量是过程量；温度、内能是状态量2.单位区别 热传递可以改变物体的内能，使内能增加或减少，但温度不一定改变。温度、热量、内能的区别 3.表述区别温度只能说“是、降低、升高”热量只能说“吸收、放出”内能只能说“有、具有、改变”温度、热量、内能的联系 1．老师在做“向装有少量水
的瓶子内打气”的实验过程中，
不断的向瓶内打气，使得瓶内的
水蒸气，气压增大，水蒸气的内
能 （填“增加”或“减少”），
温度 （填“升高”或“降低”）。
当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现 ，这是因为水蒸气对瓶塞 ，内能 （填“增加”或“较少”）。温度 （填“升高”或“降低”）。 水蒸气 而成小液滴。白雾未消失时，如果马上盖上塞子，再次向瓶内打气，则会看到 。增加升高白雾做功减少降低液化白雾马上消失 2．在下列选项中，物体内能的改变是通过做功实现的是（ ）A．在炎热的夏天，在啤酒中放入一些冰块，啤酒变凉C．行驶的汽车，轮胎会变热
B．太阳能热水器水箱中的水被晒热D．划火柴，火柴燃烧C D 3．美国宇航局的科学家们认为在美国东海岸出现的“天空火球”现象是由于小行星窜入了地球大气层。请同学们尝试解释这个罕见的现象。
