1.2 内能和热量

1.2内能和热量教学目标【知识与能力】（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(放出)热量，温度升高(降低)，内能改变。（3）了解热量的概念，知道热量的单位是焦耳。（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）通过查找资料，了解地球的“温室效应”。【情感态度价值观】（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。教学重难点【教学重点】内能概念的建立；改变物体内能的两种方法。【教学难点】 做功和热传递在改变物体内能上是等效的。教学过程引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生的过程中，也有相应的能量变化。另一方面，我们又知道热现象是大量分子做无规则热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规则运动有什么关系呢？新课教学1内能（1）分子具有动能和势能类比：运动的足球具有动能；运动的分子也具有动能。被拉伸的弹簧的各部分互相吸引而具有势能；地球附近的物体受到地球的吸引，被举高的物体具有势能；分子间相互吸引也具有势能。被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能；互相排斥的分子也具有势能。结论：构成物质的分子在不停地做热运动，同样具有动能，而分子间具有相互作用力，又使得它们具有势能。（2）物体的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。内能的单位是焦耳（J）。内能：是所有分子热运动的动能和分子势能的总和，与物体是否做机械运动无关。机械能：物体整体所具有的能，是物体动能和势能之和，与物体机械运动有关。（3）内能、温度、热量的关系内能跟温度的关系温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢。因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，内能也增大，反之，物体温度降低，其内部分子无规则运动的速度减小，物体内能减小。因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。 物体内能的变化，不一定引起温度的变化。这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化。物体在发生物态变化时内能变化了，温度有时变化有时却不变化。如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能虽然发生了变化，但温度却保持不变，这是因为物体的分子势能发生了变化。 内能与热量的关系物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递。即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是外界对物体做了功（或物体对外做了功）。 而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度。物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少。因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。 热量与温度的关系物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固）。这时物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变。物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。（4）机械能与内能的比较空中运动的足球除了整体具有机械能外，同时还具有内能。物体宏观运动而具有的能是机械能。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。想一想：冰山有内能吗？冰冷的冰山，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。一切物体不论温度高低，都具有内能。2内能的改变（1）热传递改变内能物体吸热 温度升高 内能增加物体放热 温度降低 内能减少热传递改变内能的实质是：内能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一个部分转移到另一部分。思考：内能改变多少可以用什么来量度呢？内能改变多少可用传递的热量的多少来量度。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。发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加。热传递的三种方式：生活中常见的热传递改变内能的三种方式。传导：放在热汤中的金属勺子变热了；对流：烧水水变热；辐射：晒太阳。（2）做功改变内能演示实验：克服摩擦做功克服摩擦做功可以使物体的内能增加。压缩气体做功也可以使物体的内能增加。气体膨胀对外做功，物体的内能减少。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。思考：你怎样让一段50 cm的铁丝温度升高呢？用火烧、太阳晒、用手焐，用温度更高的物体使铁丝温度升高，热传递。用手搓、在地上摩擦、用锤敲、反复弯折，温度升高的过程，往往伴随着运动，做功。热传递和做功改变物体的内能是等效的随堂练习1在0的房间里，静止在地面上的铅球 A具有机械能 B没有机械能 C具有内能 D没有内能2下列关于物体的内能和温度关系的说法中，正确的是 A物体的内能跟温度有关，物体的内能越大，温度越高B物体的内能跟温度有关，物体的温度升高内能增大C物体的内能只和温度有关，所以温度高的物体，内能一定大D物体的内能只和温度有关，内能大的物体温度一定高3下面四句话中都有一个“热”字，其中哪一句话中的“热”字表示温度 A热传递 B物体吸热温度升高C摩擦生热 D今天天气很热4物体从粗糙的斜面上滑下来，则 A机械能不变，内能不变 B机械能增加，内能不变C机械能减小，内能减少 D机械能减小，内能增加5下列说法正确的是 A一切物体都具有内能 B一定质量的物体，温度越高，内能越小C物体的内能增加，温度一定升高 D物体的速度增加，内能一定增加6下列关于内能的概念的说法中，错误的是 A任何物体都具有内能 B0的冰不具有内能C一个物体的温度发生变化，它的内能也变化 D内能和机械能的单位都是焦耳7下列说法正确的是 A有机械能的物体必有内能 B无机械能的物体必无内能C有内能的物体可能无机械能 D内能与机械能是两种不同形式的能8下列与物体的内能有关的因素是 A物体的运动速度 B物体的高度 C物体的运动速度和高度 D物体的温度9下列说法错误的是 A温度越高，分子无规则运动越快 B温度越高，气体、液体、固体的扩散越快C温度越高，液体蒸发得越快 D温度越高，物体的运动速度越大参考答案：1BC 2B 3D 4D 5A 6B 7CD 8D 9D- 4 -