文档内容
二、内能 热传递(教学设计)
年级 九年级 学科 物理 课时数 教师
课题 内能 热传递
1.了解内能的概念,知道任何物体都具有内能;
教学
2.了解物体的内能与温度的关系;
目标
3.知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移过程。
教材承接了机械能守恒定律的学习基础,将视角由宏观机械能扩展到微观分子层面,
阐述“内能”的概念及其改变方式,为后续“能量守恒定律”和“热力学第一定律”的建
教材
立奠定理论基础。内能概念是热学模块的“原点”,是理解气体等状态方程、热力学定
分析
律、能量守恒的关键纽带。通过本节学习,学生应完成从“看得见”到“想得到”的思维
提升,实现宏观—微观—宏观的循环认知。
1.内能及其影响因素;
教学
2.会判断改变内能的方式;
重点
3.掌握热传递、做功改变内能的实质。
教学 1.温度、热传递、内能等概念、特点辨析,微观概念比较抽象;
难点 2.改变内能方式的应用——改变内能的过程中内能的转移或转化的分析。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课
思考并回答
问题,进入
情景
【教师总结】①用煤气灶烧水使水的温度升高;②炙烤食物,食材吸收了炭火的
热量后,自身的能量发生了怎样的变化?③冬天搓手取暖也可以使手的温度升高。
学习新课 一、内能
宏观物体由于运动而具有动能,因为受到重力或弹力而具有势能。了解内能的
概念
【信息快递】物体内部大量分子的无规则运动叫作热运动。
1.内能
(1)分子动能:就像运动着的物体具有动能一样,做热运动的分子也具有动 了解分子势
能,我们称之为分子动能; 能、分子动
分子势能:分子之间存在着相互作用的引力和斥力,就像发生形变的弹簧具有弹 能的概念
性势能一样,分子间也具有某种势能,我们称之为分子势能。
(2)内能:在物理学中,物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫作物体的
内能。
内能的单位:在国际单位制中,内能的单位与功和机械能的单位相同,也是焦耳
(J)。
(3)一切物体都具有内能:一切物体,不论温度高低,其内部的分子都处在永
不停息的无规则运动中,且分子间存在相互作用,因此一切物体都具有内能,如下图
所示。
2.观察扩散快慢与温度的关系
【实验步骤】如下图所示,同时在盛有冷水和热水的两个烧杯中各滴入一滴红墨
水,观察烧杯中红墨水的扩散情况。哪杯水中的红墨水扩散得快?知道温度越
高,分子热
运 动 越 剧
烈。
热水杯中的红墨水扩散得快。
红墨水扩散的快慢与温度有什么关系?这说明分子热运动的剧烈程度与温度有什
么关系?
温度越高,红墨水扩散得越快;说明:温度越高,分子热运动越剧烈。
温度——影响内能大小的因素
实验表明,温度越高,分子无规则运动越剧烈,分子动能就越大。因此,温度升
高,物体内所有分子动能的总和增大,物体的内能也就越大。可见,物体的内能与温
度有关。
【思考与讨论】温度高的物体一定比温度的低的物体内能大吗?例如,1g温度高
的热水一定比1kg温度低的冷水内能大吗?物体的内能还与哪些因素有关?
质量——影响内能大小的因素
了解内能的
影响因素
状态——影响内能大小的因素
将一定质量100℃的水,变成100℃的水蒸气,内能发生变化吗?
变成100℃的水蒸气后,内能增加。
【拓展知识】固体、液体、气体分子模型结论
影响内能大小的因素:物体的温度、质量、状态。
对于物体状态对内能的影响解释起来还是比较复杂,以下有二种非正式的理解技
巧仅供参考:
还是以将一定质量100℃的水,变成100℃的水蒸气为例,1.汽化需要吸热,吸收
热量变成水蒸气后内能肯定是增加的;2.类比物体的重力势能或弹性势能,分子距离
变大,可以理解成相对高度变大,重力势能变大;或弹簧伸长,弹性形变程度变大,
分析实例,
弹性势能增大。以此理解分子势能增大。(因为温度不变,分子动能视为不变)
尝试初步认
注意:①内能(含分子动能、分子势能)是物体能量的微观表现;机械能(含动
识内能与温
能、势能)则是物体能量的宏观表现。
度、质量、
所以一些说法注意辨析:
状态的关系
a.如物体的温度越高,则分子热运动越剧烈,即分子动能越大,即内能越大;
而对机械能没有影响。
b.如物体的速度越大,这是宏观表现,则物体的动能越大,即机械能越大;而
对物体的内能没有影响。
②物体的内能在任何情况下都不会为零,而物体的机械能可以相对为零。所以内
能和机械能是两种不同形式的能量。
学习新课 二、热传递—改变内能的一种方式
1.热传递
知道热传递
—改变内能
的 一 种 方
式,其本质
是内能的转
如上图所示,金属汤勺放在热汤中,温度升高,内能增大;食品放入冰箱,温度 移
降低,内能减小;在取暖器旁的物体温度升高,内能增大。
【思考与讨论】在这些现象中,物体的内能为什么会改变?这是因为,当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。发生
热传递时,能量从高温处转移到低温处,直至温度相同。热传递是改变物体内能的一
种方式。
热传递的特点:1.热传递的条件:温度差;2.热传递传递的是:能量(而不是温
度)。
【思考与讨论】生活中还有哪些通过热传递改变物体内能的实例?
如图(a),煤炉烧水,水的温度升高;如图(b),围炉烤火;如图(c),在寒
冷的冬季,可以在身上贴“暖宝宝”取暖;发烧时,可以将“退热贴”贴在额头上进
行物理降温。
这些过程都是通过热传递的方式使物体的内能发生改变。
1.下列关于内能的说法中正确的是( B )
A.静止的物体没有内能
B.所有分子动能和分子势能的总和称为物体的内能
C.水结冰时温度不变,所以内能不变
D.温度高的物体的内能一定较小
2.0℃的冰 有 (填“有”或“没有”)内能。0℃的冰吸收热量后熔化成 0℃的水,
其温度 不变 (选填“不变”、“升高”或“降低”),内能 增加 (选填“不变”、
“增加”或“减少”)。
3.甲、乙两物体相互接触后不发生热传递现象,这是因为它们具有相同的( D )
课
A.体积 B.质量 C.比热容 D.温度
堂 4.仔细观察图中甲、乙两杯水。下列说法正确的是( B )
练 A.甲杯中水的内能多
习 B.乙杯中水的内能多
C.甲杯和乙杯中水的内能一样多
D.无法判断5.如图所示的事例中,属于用热传递的方法改变物体内能的是( B )
6.如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团可燃物,压下活塞,会看到可
燃物燃烧。为了让实验现象明显,对于可燃物的选择以及对活塞的操作,下列说法正确的是
( B )
A.着火点高,迅速下压 B.着火点低,迅速下压
C.着火点高,缓慢下压 D.着火点低,缓慢下压
二、内能 热传递
一、内能
1.定义:(1)分子动能:就像运动着的物体具有动能一样,做热运动的分子也具有动
能,我们称之为分子动能;
(2)分子势能:分子之间存在着相互作用的引力和斥力,就像发生形变的弹簧具有弹
板
性势能一样,分子间也具有某种势能,我们称之为分子势能。
书
(3)内能:在物理学中,物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。
设
2.一切物体都具有内能
计
3.影响内能大小的因素:物体的温度、质量、状态。
二、热传递——改变内能的一种方式
1.当物体或物体的不同部分之间存在温度差时,就会发生热传递。发生热传递时,能
量从高温处转移到低温处,直至温度相同。热传递是改变物体内能的一种方式
2.热传递的特点:(1)热传递的条件:温度差;(2)热传递传递的是:能量(而不
是温度)。
二、内能 热传递课
堂
小
结
1.比较图12-20所示的三杯水的内能大小,并简要说明理由。
【解析】(c)杯水的内能最大,其次是(b)杯水,(a)杯水的内能最小。理由:
(b)、(c)杯水的质量相等,(c)杯水的温度高,故(c)杯水比(b)杯水的内能大;
(a)、(b)杯水的温度相同,但(b)杯水质量大,故(b)杯水比(a)杯水内能大。
作
2.有同学说,因为晶体在熔化过程中温度保持不变,所以它的内能也保持不变。这种
业
说法是否正确?为什么?
布
【解析】不正确;晶体在熔化过程中虽然温度不变,但要持续吸收热量,所以其内能会
置
不断增大。熔化过程中,吸收的热量用于克服分子间作用力,增加分子势能,而温度(分子
平均动能)不变。因此,内能增大。
3.有同学说,在热传递过程中,能量总是从内能大的物体向内能小的物体转移,直到
两物体的内能相等为止。这种说法是否正确?请举例说明。
【解析】不正确。热传递时,能量总是从温度高的物体转移到温度低的物体,直至温度
相同。
4.跑步是一项非常好的健身运动。跑步时,人是怎样使自己的体温基本保持不变的?在
跑步过程中,人体的内能发生了哪些变化?
【解析】跑步时肌肉收缩会产生大量热量,为了维持体温平衡,人体通过多种机制来维
持体温的基本稳定 。人体会通过以下几种方式散热:
(1) 汗液蒸发 :跑步时,汗液分泌增加,汗液蒸发会带走大量的热量,从而帮助降低
体温 ;(2) 皮肤血流量增加 :跑步时,皮肤血流量增加,这有助于通过辐射、传导和对流
等方式散热 ;(3) 呼吸加深加快 :随着呼吸的加深加快,不感蒸发也会增加,进一步帮助
散热 。
在跑步过程中,人体的内能会减少。
教
学反
思