内容正文:
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内能
第2节
第十三章 内能
优翼理综学科号
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,符号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?
一切物体都有内能。
静止的足球
流动的岩浆
移动的冰山
物体可以没有机械能,但是一定都具有内能。
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:同样多的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,一杯水和一桶水的内能哪个更大?
思考:0℃冰的融化成0℃的水,内能如何变化?
物质的内能与质量、状态都有关。
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:
展示你使用的方法,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
热传递
热量:在热传递过程中,传递能量的多少。
单位:焦耳,符号J
新课讲授
衔接:提问,并引导学生回忆下面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?)
当我们把烧红的铁块放入水中时,它们的内能是如何变化的?怎么感知的?
我们把高温物体向低温物体传递能量的多少叫做热量。(热量只存在热传递的过程中,不能说一个物体具有多少热量。可以用捐款来类比,不能说某个人有多少捐款,只能说有多少钱)
内能还能从高温部位传导到低温部位。温度相同时热传导停止。
思考:生活中还有哪些热传递改变内能的例子?
新课讲授
衔接:提出问题。可乐加冰,对手哈气取暖,烧烤。
下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )
A.0℃的冰可从0℃的水中吸热
B.100℃水的内能比0℃水的内能大
C.水的温度越高,所含热量越多
D.物体的内能不会为零
D
例题
拓展与延伸
做功
新课讲授
衔接:我们再来说下一种方法,做功,其实在很早人类就发现可以利用做功来改变物体的内能了
到今天我们还在沿用着这一类方法,比如说划火柴,流星。这些都属于克服摩擦做功,使内能增大。我们今天要学习一种,压缩空气做功。
思考:你给自行车打过气吗?打完气之后,触摸打气筒你有什么感觉呢?
外界对物体做功,物体的内能增大,温度升高
演示实验:
新课讲授
衔接:让我们一起来看一个实验。
演示实验:
物体对外做功,物体的内能减小,温度降低
新课讲授
衔接:我们对物体做功,物体的内能会增大,当物体对外界做功时,它的内能会如何变化呢?
(解释课程导入的原理)
思考:生活中还有哪些做功改变内能的例子?
新课讲授
衔接:提出问题
改变物体内能的方式:
做功
热传递
存在温度差
能量的转移
通常伴随着运动
能量的转化
本质:
条件:
新课讲授
衔接:总结归纳
在下列选项中,物体内能的改变是通过做功实现的是( )
A.在啤酒加冰块,啤酒变凉
C.行驶的汽车,轮胎会变热
B.水被晒热
D.划火柴,火柴燃烧
CD
例题
新课讲授
热传递(热量:传递内能的多少)
内能的改变
内能
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。
特点:任何物体都具有内能。物体的温度越高,内能越大。
影响因素:质量、温度、状态
内能
做功
课堂小结
1.关于内能的概念,下列说法正确的是( )
A.物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和称为内能
B.热的物体具有的能称为内能
C.温度高的物体内能多
D.每个做无规则运动的分子的能量称为内能
A
当堂小练
2.关于物体的内能,下列说法正确的是( )
A.物体运动得越快,内能越大
B.物体被举得越高,内能越大
C.物体运动得越快,举得越高,内能越大
D.物体温度越高,内能越大
D
当堂小练
3.仔细观察图中甲、乙、丙三杯水,下列说法中正确的是( )
A.甲杯中水的内能最大 B.乙杯中水的内能最大
C.丙杯中水的内能最大 D.乙、丙杯中水的内能一样大
C
当堂小练
4.在做“向装有少量水的瓶子内打气”的实
验过程中,不断地向瓶内打气,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______,这是因为空气对瓶塞______,内能______(填“增加”或“减少”),温度______(填“升高”或“降低”), 水蒸气______而成小液滴。
增加
升高
白雾
做功
减少
降低
液化
当堂小练
5.如图是古人锻造铁器的过程,关于改变物体内能的方式,下列说法正确的是( )
A.加热和锻打属于热传递,淬火属于做功
B.加热属于热传递,锻打和淬火属于做功
C.加热和淬火属于热传递,锻打属于做功
D.加热和淬火属于做功,锻打属于热传递
C
新课导入
Lavf57.62.100
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P2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。
P3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?
P4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?
P5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。
P6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,它们在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。而内能时指微观上的,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。
P7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?
P8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?
P9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)
P10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?
P11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。
P12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。
P13衔接:提问,并引导学生回忆下面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?)
当我们把烧红的铁块放入水中时,它们的内能是如何变化的?怎么感知的?
我们把高温物体向低温物体传递能量的多少叫做热量。(热量只存在热传递的过程中,不能说一个物体具有多少热量,可以用捐款来类比,不能说某个人有多少捐款,只能说有多少钱)
内能还能从高温部位传导到低温部位。温度相同时热传导停止。
P14衔接:提出问题。图片对应为可乐加冰,对手哈气取暖,烧烤。
P16衔接:我们再来说下一种方法,做功,其实在很早人类就发现可以利用做功来改变物体的内能了。到今天我们还在沿用着这一类方法,比如说划火柴,流星。这些都属于克服摩擦做功,使内能增大。我们今天要学习一种,压缩空气做功。
P17衔接:让我们一起来看一个实验。
P18衔接:我们对物体做功,物体的内能会增大,当物体对外界做功时,它的内能会如何变化呢?(解释课程导入的原理)
P19衔接:提出问题。如p14进行讲解。
P20衔接:总结归纳
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