内容正文:
第十三章 内能
内能
第2节
某天,科学家瓦特在厨房里面发现了这样一幕……
观察与思考
推动壶盖、瓶塞的能量来自哪里呢?
新课导入
衔接:由瓦特的故事引出,让学习观察完图片后,再讲解瓦特发现水烧开之后热气是具有能量,最终发明了蒸汽机。我们在实验室里面也模拟了这种现象,我们来观察一下。
一、内能
运动着的足球具有动能
运动着的分子同样具有动能,叫分子动能
新课讲授
衔接:我们来回忆一下我们生活中的一些物体都具有什么能?比如说运动着的足球具有什么能?
询问分子在无时无刻在?分子也具有?
被压缩或拉伸的弹簧具有势能
分子也具有势能,叫分子势能
新课讲授
衔接:来看看这些可爱的小摆件。它们被按压之后具有什么能呢?当我向上拉伸它们时具有什么能呢?
分子在不断地运动,它们之间的距离就会不断(变化),那么它们之间就会存在(引力,斥力),像弹簧一样。那么分子之间也具有?
动能
势能
分子动能
分子势能
机械能
内能
内能:构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能的总和。
单位:焦耳(J)
新课讲授
衔接:对于动能和势能,我们把它们统称为(机械能),而对于分子动能和分子势能我们把它们统称为内能。
思考:内能和机械能的区别在哪呢?
机械能与整个物体的机械运动有关。(宏观)
内能与物体内部的分子的热运动和分子间的相互作用力有关。(微观)
新课讲授
衔接:同学们请思考这么一个问题,我们讲内能时是引入机械能对比的,它们的概念上都提到了动能和势能的总和。那我能不能说内能就是机械能?(不能)它们的区别在哪呢?
区别在于机械能是指宏观上反映的,机械能与物体的运动情况有关。而内能是指微观上的,物体没有运动,没有被举高等时,它不具有机械能,但是它的分子依然是在运动的,依然是有相互作用力的,也就是具有内能。内能的物体不一定有机械能。
思考:下面的物体具有机械能和内能吗?
物体可以没有机械能,但一定都具有内能
静止的足球
流动的岩浆
移动的冰山
新课讲授
衔接:那么我们接着看几幅图片。静止的足球,炽热的岩浆,冰山。下面的物体具有内能吗?
思考:一杯冷水和一杯热水谁的内能大?
分子无规则运动越剧烈
这个物体的内能越大
分子动能越大
温度越高
组成这个物体的所有分子的动能总和越大
同一物体的温度越高,内能越大;温度越低,内能越小。
新课讲授
衔接:刚才我们提到了温度。同学们请看,这里有一杯冷水和一杯热水,你们觉得它们谁的内能大呢?(热水)你们能从分子的角度分析一下吗?给大家一个提示,还记得上次看到的实验吗?
思考:室温下,一杯水和一桶水谁的内能大?
思考:0℃冰的融化成0℃的水,谁内能大?
质量、状态也会影响物质的内能
拓展与延伸
拓展与延伸的内容,老师可以进行选讲。
内能与物体质量的关系:同一类物体(分子组成一样),温度相同时,质量越大,物体内能越大
内能与物体质量的关系:同一类物体(分子组成一样),温度相同时,固态比液体的内能小,液体比气态的内能小。(0度水变成冰要放热)
二、物体内能的改变
你有什么办法让一根铁丝的内能增大?
提出问题:
增大铁丝的内能
实验器材:
铁丝、打火机、热水、砂纸。
新课讲授
衔接:现在老师有一根铁丝,请大家想一想,我们在生活中可以用什么办法让这个物体的内能升高呢?学生进行猜想。
结果展示:
展示你的方法,或者说说你还有什么方法?
1.放在热水中烫
2.用火加热
4.来回弯折
6.在太阳下晒
5.用手捂住铁丝
3.用砂纸摩擦
7.用锤子敲打
讨论与思考:你能将上面几种方法分类吗?
新课讲授
衔接:实验完毕,请各个小组来展示一下自己的方法,你能想到一些其他方法也可以说一说。
好,老师之前也想到了这些方法,现在请同学们想想,能不能把这些方法分分类呢?说一说你为什么这么分类。
温度升高的过程,往往伴随着运动
用温度更高的物体使铁丝温度升高
使铁丝温度升高
1.放在热水中烫
2.用火加热
6.在太阳下晒
5.用手捂住铁丝
4.来回弯折
3.用砂纸摩擦
7.用锤子敲打
热传递
做
功
改变物体内能的方法:热传递、做功
新课讲授
衔接:好,我们现在已经分好类了,你能说说你这样分类的依据是什么吗?上面的物体都接触到了温度比它高的物体,我们就把这种方法就叫做热传递。下面的物体在内能增大的过程中都涉及到了运动,也就是做功。所以改变物体内能的方法有两种,热传递和做功。
高温物体
低温物体
思考:什么条件下才能发生热传递呢?
温度降低
内能减少
温度升高
内能增加
热量
热量:在热传递过程中,传递能量的多少。
单位:焦耳(J)
1.热传递
新课讲授
衔接:提问,并引导学生回忆刚才的两个物体的温度有什么特点?强调温度差是发生热传递的条件。
接着提问,发生热传递的话,会不会有一个方向?方向是从哪传递到哪?(能不能说内能大的传递向内能小的?