温度与内能 教学案

温度与内能 教学案
学习目标
1、了解温度计的结构、测量原理、正确使用方法,学会摄氏度的读法和写法
2、了解内能的概念，明确温度和内能的关系。
　 3、知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能改变。
　　 了解热量的概念、单位。
　 4、知道做功可以改变物体内能及一些事例。。
重点、难点
1、液体温度计的原理和摄氏温度的规定。 2、内能、热量概念的建立，改变物体内能的途径。
3、做功和热传递在改变物体内能上是等效的
教学过程
一、温度
1、定义：表示物体的冷热程度，符号是t。常用单位：摄氏度，符号是℃。
物体较热，我们说他温度高，物体较冷，我们说它温度低。
（知识链接）温度的微观原理：
分子动理论告诉我们，物体内部所有分子在永不停息的做无规则的运动，分子运动具有动能，从微观上讲温度是物体内部分子做无规则运动的剧烈程度，如果物体内部分子运动越剧烈，我们就说物体的温度较高；所以，我们把大量分子的无规则运动也称做分子的热运动。
2、温度的单位
①国际单位制中采用热力学温度。
②常用单位是摄氏度（℃）
规定：在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0℃，沸水的温度为100℃，它们之间均匀分成100等份，每一等份叫1摄氏度，写作1℃ 某地气温-3℃读做：零下3摄氏度或负3摄氏度
二、温度计
1、工作原理：利用液体的热胀冷缩原理制成的。
这里指的液体有汞，煤油，酒精等
2、温度计构造：下有玻璃泡，里盛水银、煤油、酒精等液体；内有粗细均匀的细玻璃管，在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度和温标。
3、分类及比较：
分类 实验用温度计 寒暑表 体温计
用途 测物体温度 测室温 测体温
量程 -20℃～110℃ -30℃～50℃ 35℃～42℃
分度值 1℃ 1℃ 0.1℃
所用液体 水银 煤油（红） 酒精（红） 水银
特殊构造 玻璃泡上方有缩口
使用方法 使用时不能甩，测物体时不能离开物体读数 （1）用前需甩（2）离开人体读数
4、常用温度计的使用方法：
使用前： ①观察它的量程，判断是否测量适合待测物体的温度；
②认清温度计的分度值，以便准确读数。
使用时： ①温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁；
②温度计玻璃泡浸入被测液体中稍等一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；
③读数时玻璃泡要继续留在被测液体中；视线与温度计中液柱的上表面相平。
仰视和俯视都会带来误差。仰视会造成读书比实际温度偏高，俯视会造成读书比实际偏低
练习：1、用温度计测量烧杯中的温度，下图所示的几种做法
中正确的是 （ ）
2、某同学取出一支示数为39.6℃的体温计，没有将
水银甩回玻璃泡而直接测量自己的体温，若他的
实际体温是36.6℃，则测出来的体温是（ ）
A. 36. 6℃ B. 39.6℃ C. 37. 6℃ D. 76.2℃
3、在用温度计测水的温度的实验中，按照温度计使用的注意事项进行实验，以下实验步骤的顺序已打乱，请按正确顺序排列：
A．让温度计与被测水充分接触 B．当温度计的液面不再升高时读取数据
C．估计水的温度 D．取适当的温度计 E．从水中取出温度计
三、物体的内能
（知识链接）
①分子动理论：物体内部所有分子在永不停息的做无规则的运动，分子之间存在着相互作用的引力和斥力。
②机械能：物体由于运动而具有的能叫动能，物体由于被举高或发生弹性形变而具有的能叫势能。
分析：
分子也在运动，所以具有动能；分子之间存在作用力，所以分子也具有势能。那么，内能就是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。
1、内能：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。
∴所有物体的内能永不为零！
内能也是一种能量（俗称“热能”），所以单位也是焦耳。
2、单位：焦耳 简称焦，符号是J
3、影响物体内能大小的因素：
提示：温度越高，分子运动越剧烈，内能就越大，质量越大，分子越多，内能就越大。
①温度：在物体的质量，材料、状态相同时，温度越高物体内能越大。
②质量：在物体的温度、材料、状态相同时，物体的质量越大，物体的内能越大。
③材料：在温度、质量和状态相同时，物体的材料不同，物体的内能可能不同。
④存在状态：在物体的温度、材料质量相同时，物体存在的状态不同时，物体的内能也可能不同。
结论：温度是影响物体内能大小的一个主要因素，但不是唯一因素；
∴同一物体，温度越高，它的内能越大。
4、内能与机械能区别：
机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关，而
内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢
及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。
练习：1、下列说法中正确的是（ ）
A．物体运动越快，内能越大 B．物体运动越快，温度越高
C．物体运动越快，它的势能越大 D．物体内部分子运动越快，它的内能越大
2、我国自行研制的“长征”2号F型火箭载着“神舟”五号载人飞船成功升入太空，绕地球飞行数圈
后又于10月16日6时54分顺利返回地面，实现了我国第一次载人航天飞行。返回舱在穿越地球
大气层疾速下降的过程中与空气剧烈摩擦，其表面温度急剧升高。这时，返回舱的（ ）
A、重力势能减小，机械能不变，内能增加 B、重力势能减小，动能增加，机械能增加
C、重力势能减小，机械能减小，内能增加 D、重力势能减小，机械能减小，内能不变
四、改变内能的两种途径
分析：物体的温度升高，物体的内能会增加，但不能说内能改变必然导致温度的改变，因为内能的变化
是由多种因素决定的。那么有哪些方法可以改变物体的内能呢
实验探究
探究1：做演示试验。课本P24图12-9，看到棉花燃烧起来了，这是因为活塞压缩空气做功，使空气内能增加，温度升高，达到棉花燃点使棉花燃烧。钻木取火：使木头相互摩擦，人对木头做功，使它的内能增加，温度升高，达到木头的燃点而燃烧。所以做功可以改变物体的内能。
探究2：我们可以知道，铁锅被晒得烫手，棉被被晒得暖乎乎的，都是通过热传递的方式使物体温度升高的，温度升高，物体的内能也就增加，也就是说，热传递也可以改变物体的内能。
1、改变内能的方法：做功和热传递。
（1）、做功改变物体的内能：
①做功可以改变内能：
外界对物体做功，物体内能会增加。如:给自行车打气时，筒壁会发热；摩擦生热。
物体对外做功，物体本身内能会减少。如:水蒸气顶起壶盖后自身温度下降，液化。
②做功改变内能的实质：内能和其他形式的能（主要是机械能）的相互转化。
（2）、热传递可以改变物体的内能。
①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
②热传递的条件是有温度差。传递方式是：传导、对流和辐射。
③热传递传递的是内能（热量），而不是温度。
④热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；
物体放热，温度降低，内能减少。
（3）热传递的实质：内能的转移。
2、做功和热传递改变内能的区别与联系：
由于它们改变内能上产生的效果相同，所以做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能量的形式发生了变化，后者能量的形式不变。
练习：1、关于物体的内能，下列说法中正确的是 （ ）
Ａ．温度为０℃的物体没有内能 Ｂ．同一物体温度升高，它的内能一定增大
Ｃ．热传递是改变物体内能唯一的方法 Ｄ．温度相等的一杯水和一桶水的内能相同
2、给下列事例中改变物体内能的方式归类,一是 ； 二是 .
A.冷天用热水取热,人体感到热和 B.比赛爬杆时,从竿的顶端滑到底端时手感到发热
C.密封的空气被压缩时温度变高 D.火炉上烤饼子,饼子变热
E.用挫刀挫铁块,铁块变热 F.把火烧热的工件放到冷水中,工件会变凉下来
G.冬天，人们用两只手掌相互摩擦取暖 H.在古代，人类钻木取火
I.冬天，人们往手心上呵气取暖 J.用锤子反复打击一块铁片，它的温度会升高
K.多次弯折一根铁丝，弯折处会发烫
3、下列事例中物体内能减小的是（ ），内能的改变与热传递无关的是（ ）
A、金属汤勺放进热汤中后会变得烫手 B、放入电冰箱中的食物温度降低
C、一块0℃的冰全部熔化成0℃的水 D、“神舟五号”飞船返回舱进入大气层后表面升温4、下列四种现象中，只发生能的转移而不发生能的转化的过程是 （ ）
A．冬天，用手摸户外的金属杆时手感觉到冷 B．闭合开关后，灯泡发光
C．烧水时，水蒸气顶起壶盖 D．给电动自行车的蓄电池充电
五、热量
1、定义: 在热传递的过程中，物体内能改变量称为热量，热量通常用字母Q来表示
2、单位：焦耳 J
3、热量的“概念性质”
热量是只发生在热传递过程中的一个物理量，如果两物体间不发生热传递，那么无热量可言。因此我们说热量是一个过程量，是伴随热传递过程而产生的，不是状态量，不能说某物体有多少热量或具有多少热量，只能说物体吸收或放出多少热量。
实验表明，1kg的水温度升高1℃时需要吸收4.2×103J的热量，温度降低也要放出4.2×103J的热量。
例1：下列关于温度、内能、热量的说法正确的是（ ）
A、温度高的物体含有的热量一定多 B、冰熔化的过程中温度保持不变，内能也不变
C、物体吸收热量，其温度不一定升高，但内能一定增加
D、一个物体温度升高，它一定吸收了热量
解析：
关于A：根据热量的概念，热量是一个过程量，所以只能说“吸收”或“放出”热量，“含有”热量的说法是错误的；关于B：冰熔化过程温度保持不变，但仍然要吸收热量，内能增加；关于C：物体吸收热量，其温度不一定升高，但内能一定增加，典型的例子如晶体的熔化过程或液体的沸腾过程；关于D：一个物体温度升高，内能增加，可能是物体吸收了热量，也可能是对物体做了功。
答案：选（ ）
练习：1、以下说法中正确的是: ( )
A．温度高的物体比温度低的物体含有的热量多 B．温度从高温物体向低温物体传递
C．热量从高温物体向低温物体传递 D．热量从热量多的物体向热量少的物体传递
2、关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A、物体的温度越高，所含热量越多 B、温度高的物体，内能一定大
C、0℃的冰块，内能一定为零 D、温度相同的两物体间不会发生热传递
应用提升
气象人员按气象要求测得某昼夜
四个不同时刻的气温数值，如图
所示，由图可知当日的最大温差
为 ℃
2、在下列常见的生活事例中，用做功的方式改变物体内能的是（ ）
A. 给自行车轮胎打气时，气筒壁会发热 B.冬天写作业时手冷，用嘴向手呵呵气
C.喝很热的茶水时，先向水面上吹吹气 D. 阳光下，太阳能热水器中的水温升高
3、改变物体内能的两种方式是_______________和______________。但其实质不同，__________是物体之间内能的转移，而___________是实现内能与其他形式的能的转化。火柴可以擦燃，也可以放在火上点燃，前者是用___________的方法使火柴燃烧，后者是用___________的方法使它燃烧。
4、萧敏同学用电饭煲做饭，片刻后听到“噗－噗－噗”的响声，走近一看，发现水蒸气冲动了锅盖。他用学过的物理知识解释了这一现象：水蒸气对锅盖__________后，水蒸气的内能会___________，温度会 而发生 形成“白气”，此过程中能量转化是内能转化为锅盖的__________，
5、内能有不同的用途，图甲和图乙的共同之处都是通过燃烧
酒精获得内能，不同之处在于图甲中烧杯中的水获得的内能
用来对试管 ．图乙试管中的水获得了内能变为
水蒸气用来对活塞
6、如右图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团棉花，
把活塞迅速往下压，可以观察到棉花燃烧．这现象表明活塞压缩空气做功，
使空气的________增加，温度________，达到棉花燃点使棉花燃烧。
7、拿一个大口的玻璃瓶，瓶内装有少量的水，用塞子塞紧，水上方的空气中有由于
水的 (填物态变化名称)而产生的水蒸气，通过塞子上的开口往瓶子里打
气，（如图）过一会儿，可看到塞子跳起来，容器中出现了 现象。这是
因瓶内的空气推动活塞对外做功时，内能 ，温度 ，使水蒸气
液化成小水滴。
8、微波炉内的磁控管会产生一种高频率的无线电波——微波。微波本身并不生热，然而微波会使食物中
的水、油脂、糖及蛋白质等极性分子发生互相摩擦，从而产生热量。也就是说，微波炉是通过
的方式改变食物的内能。
自我巩固
1.下列说法正确的是（ ）
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
2.在下列常见的生活事例中，用做功的方式改变物体内能的是（ ）
A. 给自行车轮胎打气时，气筒壁会发热 B.冬天写作业时手冷，用嘴向手呵呵气
C.喝很热的茶水时，先向水面上吹吹气 D. 阳光下，太阳能热水器中的水温升高
3.一条锯条的温度升高了，说明（ ）
A.一定对锯条做了功 B. 锯条一定吸收了热量
C.可能对锯条做了功，也可能是锯条吸收了热量 D. 以上说法都不对
4.下列事例中物体内能减小的是（ ）
A、金属汤勺放进热汤中后会变得烫手 B、放入电冰箱中的食物温度降低
C、一块0℃的冰全部熔化成0℃的水 D、“神舟五号”飞船返回舱进入大气层后表面升温
5.小明从滑梯上滑下，他的重力势能 ，机械能 ；下滑的过程中，小明的臀部有灼热的感觉，这是通过 方法改变了臀部的内能，能量转化是 。
6.冬天，人们用往手上呵气或两手互相摩擦的方法取暖，前者是利用___________方法使手的内能增加的，
后者用___________方法，把________能转化成_________能。
7.改变物体内能的方式有 和 两种，食品放进电冰箱后温度降低，是用 的
方式减少了食品的内能；电冰箱里的压缩机，在压缩液体的蒸气时，蒸气的温度升高，是利用 __
的方式增加了蒸气的内能．
8.右图所示是运动员滑冰的情景．滑冰时，冰刀下会出现一层水，这层水跟
润滑油的作用一样．冰刀离开后，水又会很快结成冰．关于水的出现，请你
提出一个合理的猜想： 。
9. (多选)将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动
绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来，如图7所示。则 ( )
A．拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加
B．拉动绳子过程，管内酒精温度升高，蒸发加快
C．塞子跳起时，管内气体温度升高，内能增加
D．塞子跳起时，管内气体内能转化为塞子的机械能