(共16张PPT)
第一课时
内能及内能改变
Contents
动能
势能（弹性势能）
分子势能
机械能
内能
分子动能
-20℃的冰是否具有内能?
炽热的铁水是否具有内能?
一切物体，
不论温度高低，
都具有内能。
1
4
3
3.
相同质量的同种物体，
温度也相同，
内能是否相同？
思
考
内能大小和
哪些因素有关呢？
温
度
质
量
状
态
材
料
2
100g水
100g油
小组为单位，有哪些方法可以让铁丝的内能增加？
克服摩擦做功
如图所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团硝化棉。快速压下活塞，观察硝化棉能否燃烧起来。
活塞压缩空气
对空气做功
空气内能增大
空气温度升高
硝化棉燃烧
re
热传递给硝化棉
re
如图所示，在吸滤瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。用气筒往瓶里打气，当塞子跳出时，观察瓶内变化。
被压缩的气体对瓶塞做功
re
气体内能减小
气体温度降低
re
re
白雾，发生液化
外界
物体
E
E
温度降低
热水内能减小
温度升高
铁丝
铁丝内能增加
热水
表现为
反映了
表现为
反映了
转
移
热量Q
实质：能量的转移！
有一只瓶子，里面装着一些砂石，可以用什么方法使砂石的内能增加？
究竟用什么方法改变了砂石的内能？
2、下列说法正确的是------------------（
）
A、0℃的冰块没有机械能??
?
?
?
?
?
?
B、0℃的冰块变成同温度的水，内能没有变
C、0℃的冰块从一楼拿到楼上，若质量未变，冰块机械能增大，内能增大
D、0℃冰块具有内能?
D
1．下列各情况物体的内能是增加还是减少？改变内能的方法是什么？
（1）用打气筒给自行车打气时，气筒壁发烫。
（2）用砂轮磨刀时，刀具发烫。
（3）贮气罐里的气体向外喷泻时，气罐壁的温度变低。
内能增加
做功
内能减少
对外做功
内能增加
做功
3、下列说法中哪些是正确的--------（
）
A.
0℃时分子的热运动停止，所以物体在0℃时没有内能；
B.
气体分子热运动最剧烈，固体分子没有热运动；
C.
物体的动能越大，内能也越大
D.
物体温度越高，分子热运动越剧烈。
D
4.
气体推动塞子向上跳起，气体对外
，塞子获得了
，气体的
转化成塞子的
，
气体的内能
，温度
，瓶内的酒精气体
，形成白雾。
做功
机械能
内能
机械能
减少
降低
液化物体的内能
教案
师：之前的时候，我们就已经做过红墨水实验，我们先通过视频来回忆一下。
视频《红墨水扩散》25s
Q：这是什么实验？--扩散。扩散是由什么引起的？
生：构成物质的分子在不停地做无规则运动。
师：分子运动的宏观表现是扩散
，温度越高，扩散越快。
师：那我们知道，运动着的物体应该具有-能量。什么能？机械能（动能）。那么，我们用类比的思想来思考一下，这些运动着的分子具有什么能呢？（篮球在运动，分子也在运动），应该具有什么能？
生：动能。
师：为了跟宏观的动能进行区别，我们把其定义为分子动能（分子不停地做无规则运动，具有分子动能）。
请同学们再来回忆一下，我们除了学习了分子的无规则运动之外，还学习了分子的什么知识？
生：分子之间存在间隙、引力和斥力。
学生感受
师：鉴于刚才的两个特点，我把分子构建了两个模型。也就是说，当分子之间的距离小于一定值之后，它就好像被压缩的弹簧，表现出什么力？（斥力）当分子间距离大于一定距离时，它们就好像被拉伸的弹簧一样，表现出什么力？（引力）
被压缩的弹簧、被拉伸的弹簧，具有什么能？
生：弹性势能。
师：类比到我们的分子，你觉得分子具有什么能？----分子势能
师：动能和势能统称为-----机械能，那么分子动能和分子势能，我们今天给它一个新的定义------一个物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和就称之为这个物体的内能。（注意：大量分子才具有内能，几个分子没有）。因此，这两杯水具有--内能
师：既然物体内部具有能量，那么思考一下，-20℃的冰是否也具有内能？为什么？
生：是。所有的分子都在不停地做无规则运动，所以所有的分子都具有动能，即所有物体都具有内能。
师：高温的铁水是否具有内能？也就是说，无论高温物体还是低温物体，都具有内能。温度的不同，可能会影响什么呢？-------内能的大小。你是根据学过的什么知识，做出了这样的猜想？
生：分子热运动。跟----温度有关。温度越高，分子热运动越剧烈。
师：分子运动越快，所以分子动能越大，内能就越大。
由于物体的内能与温度有关，所以内能也叫热能。
1.80℃的一滴水和80℃的一杯水，内能是否相同？一个胖子和一个瘦子来类比
一杯水。两者质量不同，动能和物体的质量有关。一杯水比一滴水质量大，所含有的分子数更多。-------类比思想，从动能类比到分子动能。
相同温度，分子热运动剧烈程度相同，分子平均动能相等，分子数目越大，总的能量就越大。
2.
100g水和100g油，内能是否相同？
不同，比热
3.
相同质量的同种物体，温度也相同，
内能是否相同？（状态，0℃的冰熔化成0℃的水，需要吸热，0℃的水的内能大）
师:我们来总结一下，影响内能大小的因素有哪些？
温度、质量、状态、材料种类
修改为：物体内能可能与哪些因素有关？给出组学案引导方向，分组讨论，要求学生举出实证，再汇报。这样效果可能会更好
师：Q1：既然物体的内能有大有小，如何判断一个物体的内能是否发生了改变？
生：温度变化、状态变化
Q2：如何判断一个物体的温度是否发生了改变？
温度计、手摸（身体感官直接感知）
师：接下来，就请同学们用刚刚所讲的方法进行实验。
器材：一根铁丝。（铁丝、砂纸、热水）
实验：普通的一根铁丝，我们能通过哪些方法使其内能增加？小组同学一起想办法，并且把内能变化感知出来。1min
快速掰折、砂纸摩擦、老虎钳夹着摩擦、手捂着、哈气。。。
师：你怎么感知的？------做之前手摸，做后又摸，发烫。
分类,分类依据是什么
板书
师：用力弯折、磨砂纸打磨等过程做功了吗？谁对谁做功？
手对铁丝
师：做功的过程就是能量转换的过程，那这个过程中，能量发生了什么转换？
生：机械能-----内能（热能）。手的机械能---铁丝的内能。变现出来就是铁丝的温度上升。
师：砂纸打磨呢？是否也有做功？发生了什么样的能量转换？
生：是；是；磨砂纸的机械能----铁丝的内能。
师：刚才我们通过实验，都使得铁丝的内能增加了，这种通过做功来改变内能的方法在远古时代就已经有很好应用了--------钻木取火。
体验：钻木取火。（说明：直接钻木取火可能看不到明火，冒烟就意味着成功；实验要一气呵成）1.5min
加点火柴木屑红磷
耗时过长
师:你们看到了什么现象？除了冒烟，还感知到什么现象？
生：冒烟；灰，黑色的（已经被氧化了）；闻到了烧焦味。冒白烟
师：这个环节的钻木取火，已经成功。为什么火出不来呢？
生：可能内能不够大温度未达到着火点、紧靠在一起，没有充足的助燃剂等。
钻木对枕木克服摩擦力做功，内能增大，温度升高。
这个过程中，是对枕木、钻木这个整体做功，使其内能增大
。实验：书本P99的2，配活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚（着火点低）的硝化棉，快速下压活塞，观察筒内现象。视频
现象：棉花燃烧。为什么？（男生对活塞做功，活塞机械能增大，活塞对气体做功，使气体内能增大，气体温度升高，通过热传递，气体的热量传递给棉花，棉花内能增大温度升高,达到着火点，所以最终看到现象是棉花燃烧）
若实验不能成功，应该更换硝化棉试试，然后预先找学生录好视频，以防万一。
总结一下刚才的几个实验，用力弯折、磨砂纸打磨、钻木取火，其实都是-----外界克服摩擦力做功（手对铁丝、砂纸对铁丝、钻木对枕木，活塞队空气）。当外界对物体做功时，物体的内能就会增加。
师：反过来，物体对外界做功会怎么样？---猜想：内能会减少。通过实验来验证。
实验器材：冰露的空矿泉水瓶装少量水，将瓶盖晒微松一点点，从中间用力扭转多次，会观察到什么现象（特别是瓶子内）？0.5min
生：瓶子内有白雾；塞子被弹出。
师：刚才的过程中，瓶子里的水经历了一个什么样的变化？
汽化、液化（白雾）
为什么水会汽化？（用外界对物体做功，内能增加）谁对谁做功？
压缩气体对气体做功，导致气体内能增加，宏观表现是----温度升高。热传递。气体温度升高，水的温度也随之升高，水汽化。
水为什么液化？
瓶盖爆出来的那一瞬间，瓶内气体对盖子做功，气体内能减少，温度降低，气体液化。学生全员参与，兴致勃勃，特别后期教师演示实验很成功，水雾明显
这个过程中，涉及到了什么能量转化？
汽化：瓶子的机械能---气体内能
瓶盖弹出：气体内能--瓶盖机械能。
前一阶段是活塞对气体做功，气体内能增加。后一阶段呢？
更改：盖子弹出过程中压强减小，水瞬间汽化，气体冲出，对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气液化
书本中加酒精，使瞬间水和酒精大量汽化，然后大量气体液化，现象更加明显。
物体对外界做功，物体内能减少。
因此，做功可以改变内能大小。
师：回到刚刚的铁丝，除了摩擦和弯折，还有什么方法？--用手捂、放在热水中
生：用手捂，热传递。
师：热传递也可以改变物体的内能。手捂铁丝、放在热水中，两个过程中都存在一个高温物体和低温物体，热传递过程中，两者分别发生了什么样的变化？
生：高温物体温度降低，低温物体温度升高。
师：为什么呢？从内能角度，高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。什么是热量？
热量：在热传递过程中，传递内能的多少，用来度量内能的变化。
Q：能否说一个物体含有热量？
不能。热能是一个状态量，热量是发生热传递过程中增加或者减少的内能（高温物体内能减少多少，低温物体内能增加多少）是过程量。只能说含有热能（内能）！
辨析：1.1滴90℃的水滴入一杯80℃的水中，在热传递过程中，温度高的物体传递给温度低的物体，温度高的物体所含内能减少。（1滴90℃的水滴入一杯80℃的水，一杯水温度会升高，说明90℃物体的内能传递给80℃物体
判断依据：质量和温度都会影响物体的内能。）
一杯水质量大，内能它大，但是90℃的水放出热量，80℃的水吸收热量。
热传递的方向：高温物体--低温物体
辨析：内能多的物体所含热量减少。质量一杯水大，内能它大，但是在吸收热量。
----改为：高温物体所含内能减少。
师：热传递的结果是？
生：最终物体温度保持相同。
师：温度相同之后，这两者还发生热传递吗？--不会
热传递的条件是----两者存在温度差。
综上所述，热传递也可以改变物体的内能。
师：热传递过程中，能量的形式是否发生改变？（没有，两者都具有内能，热传递之后，还是具有内能，只是能量的转移，一个物体转移到另一个物体，或者一个物体的高温部分转移到低温部分）
做功和热传递都能改变物体的内能，但是实质是不同的，前者是能量的转化，后者是能量的转移。
漏讲
做功和热传递都能使铁丝温度升高，都能改变物体的内能，因此两者改变物体内能是等效的。
这一整个过程中，既有做功又有热传递改变内能
锥形瓶中放一温度探测器，先测初始温度，使劲上下晃动瓶子，探测器示数展示给大家，可发现温度慢慢上升。待整体冷却后，放入温水中，使温度慢慢上升，都达到了内能增加的目的，说明两者是等效的。时间来不及，单单讲，未做。
回顾：内能定义；影响内能大小的因素；改变内能大小的方法，分别是；两者是等效的。
实际应用拓展。绝对零度蒸汽机等
教学缺陷：
有些课堂设计没上完，想讲的没有讲，总体目标是根据学生需要去上课，以学生回答为方向，带动课堂走向，尊重学生为主体，尊重学生实验活动中出现的问题。实际课堂中还是大部分时候不自觉的按照预设上，导致课堂还是有被禁锢的感觉。
漏讲做功的实质是能量转化。
80℃的1滴水和一杯水，学生无法理解，当时举例1个人运动的动能和10个人运动的动能，不是很恰当，可类比一个人的胖瘦。
钻木取火的解释，把钻木和枕木看做一个整体，人对其做功，内能增大。
喜欢话讲两遍，重复。可能是因为带的学生基础比较弱，反复讲，习惯了，需及时改正。
物体的内能可能与哪些因素有关？设计成一个小组讨论，再汇报展示比较合适。
压缩引火仪实验没有成功，应该更换硝化棉种类，想想办法，尽量做成功。
拧瓶子实验中，解释应该更改为瓶盖松开压强减小瞬间水汽化，气体冲出，对外做功，内能减小，气体液化。
总体实验都比较成功，特别是钻木取火、拧瓶子等实验比较精彩，调动了学生的积极性和参与度。
板书
