人教版物理九年級(jí)第13章第2節(jié) 內(nèi)能 學(xué)案

/第13章第2節(jié)內(nèi)能教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：了解內(nèi)能的概念,能簡(jiǎn)單描述物體內(nèi)能與溫度之間的關(guān)系。知道兩種改變物體內(nèi)能的方法,明確兩者之間的異同。過(guò)程與方法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示讓學(xué)生明白內(nèi)能與溫度之間的關(guān)系,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究掌握兩種改變物體內(nèi)能的方法。情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)探究使學(xué)生體驗(yàn)探究的過(guò)程,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣；通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及其語(yǔ)言組織能力。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：改變內(nèi)能的兩種方式的區(qū)別及其聯(lián)系。教學(xué)難點(diǎn)：內(nèi)能與機(jī)械能之間的區(qū)別及其聯(lián)系,能夠區(qū)分溫度、熱量、內(nèi)能。課前導(dǎo)讀1物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的能與分子能的總和,叫做物體的內(nèi)能。一切物體,無(wú)論溫度上下都具有能,它的單位是,用字母表示。2．改變物體內(nèi)能的方式有兩種：和,且在改變物體的內(nèi)能上是的。在熱傳遞過(guò)程中,高溫物體熱量,溫度,內(nèi)能；低溫物體熱量,溫度,內(nèi)能。對(duì)物體做功,物體內(nèi)能,溫度,能轉(zhuǎn)化為能；物體對(duì)外做功,此物體內(nèi)能,溫度,能轉(zhuǎn)化為能。熱傳遞過(guò)程中,傳遞內(nèi)能的多少叫做。物體吸收熱量,內(nèi)能；放出熱量,內(nèi)能。教學(xué)過(guò)程知識(shí)點(diǎn)1內(nèi)能知識(shí)引入：以機(jī)械能與內(nèi)能相類比,機(jī)械運(yùn)動(dòng)與分子熱運(yùn)動(dòng)比照引入。物體位置的變化表示機(jī)械運(yùn)動(dòng),而分子也在不停地運(yùn)動(dòng),那么機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體由于運(yùn)動(dòng)會(huì)具有動(dòng)能,與此類似,做無(wú)規(guī)那么運(yùn)動(dòng)的分子是否也具有動(dòng)能呢？之前我們講分子之間有引力有斥力,與彈簧形變類似,那么彈簧形變時(shí)具有的彈性勢(shì)能是否在分子間也有表達(dá)呢？知識(shí)講解1：運(yùn)動(dòng)的分子也同樣具有動(dòng)能,并且溫度越高,分子熱運(yùn)動(dòng)的速度越大,它們的動(dòng)能也越大。除此之外,由于分子之間也有類似彈簧形變時(shí)的相互作用力,所以分子也同樣具有勢(shì)能,這種勢(shì)能稱之為分子勢(shì)能。構(gòu)成物體的所有分子,分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和稱之為物體的內(nèi)能。內(nèi)能的單位是焦耳,符號(hào)是J。概念辨析1：機(jī)械能與內(nèi)能以運(yùn)動(dòng)的足球?yàn)槔?當(dāng)足球在空中飛時(shí),足球具有了動(dòng)能,并且由于足球飛離地面一定的高度,所以足球還具有一定的重力勢(shì)能,因此足球的機(jī)械能就是足球動(dòng)能與勢(shì)能之和。對(duì)于足球本身來(lái)說(shuō),足球是由分子組成的,足球內(nèi)局部子也在不停地運(yùn)動(dòng),故而足球分子就有動(dòng)能,且同時(shí)還有一定的勢(shì)能,這里的動(dòng)能與勢(shì)能之和為足球的內(nèi)能。飛在空中的足球不僅有機(jī)械能還有內(nèi)能,機(jī)械能只與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況有關(guān),而內(nèi)能與物體內(nèi)局部子熱運(yùn)動(dòng)和分子之間的作用力有關(guān),內(nèi)能與機(jī)械能是完全不同的另一種形式的能。依據(jù)上面的分析,對(duì)于靜止的地面上的足球呢？它是否擁有機(jī)械能和內(nèi)能呢？知識(shí)講解2：一切物體都是有分子或原子組成的,分子永不停息地在做無(wú)規(guī)那么的運(yùn)動(dòng),所有物體不管溫度上下,都具有內(nèi)能。炙熱的鐵水具有內(nèi)能,冰冷的冰塊也具有內(nèi)能。并且物體溫度低時(shí),內(nèi)能減少,溫度升高內(nèi)能增加。物體的內(nèi)能與哪些因素有關(guān)呢？物體的內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的縱火。當(dāng)物體的質(zhì)量確定了以后,分子數(shù)就也確定了,溫度決定著分子動(dòng)能,而體積決定著分子勢(shì)能,因此內(nèi)能是否變化要從兩個(gè)角度綜合考慮,即宏觀角度“一看質(zhì)量,二看溫度,三看體積〞,微觀角度“一看分子數(shù),二看分子動(dòng)能,三看分子勢(shì)能〞。關(guān)于物體的內(nèi)能,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是〔〕A物體運(yùn)動(dòng)的越快,物體的內(nèi)能越大B物體舉的越高。物體的內(nèi)能越大C運(yùn)動(dòng)的物體具有內(nèi)能,靜止的物體沒(méi)有內(nèi)能D一切物體都有內(nèi)能點(diǎn)撥：注意區(qū)分機(jī)械能與內(nèi)能之間的區(qū)別,并且注意一切物體都應(yīng)具有內(nèi)能。物體的溫度升高了,這說(shuō)明〔〕A物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)加劇,內(nèi)能增加B物體內(nèi)局部子間的作用力增大,內(nèi)能增加C物體內(nèi)部每個(gè)分子的內(nèi)能增大,總內(nèi)能增大D物體內(nèi)局部子的距離增大,物體的機(jī)械能增大點(diǎn)撥：考查影響內(nèi)能大小的因素,注意宏觀微觀綜合考慮,宏觀方面“一看質(zhì)量二看溫度三看體積〞,微觀上“一看分子數(shù)二看分子動(dòng)能三看分子勢(shì)能〞。物體溫度升高了,分子運(yùn)動(dòng)加劇,動(dòng)能增大,內(nèi)能增加。關(guān)于內(nèi)能,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是〔〕A溫度為-40℃的冰塊沒(méi)有內(nèi)能B熱的物體具有內(nèi)能,冷的物體沒(méi)有內(nèi)能C一切物體都有內(nèi)能D溫度高的物體具有內(nèi)能一定多點(diǎn)撥：一切物體無(wú)論溫度上下,都有內(nèi)能。注意區(qū)分“物體溫度越高內(nèi)能越大〞與“溫度高的物體內(nèi)能一定多〞。例4質(zhì)量相同的0℃的冰、0℃的水、0℃的水蒸氣,那么內(nèi)能〔〕。A冰的最大B水的最大C水蒸氣的最大D一樣大點(diǎn)撥：根據(jù)內(nèi)能大小判斷規(guī)那么,三者質(zhì)量相同,溫度相同,但體積不同,水蒸氣的體積最大,冰的體積最小,但僅僅用體積無(wú)法判斷物體勢(shì)能的大小。冰熔化成水要吸收熱量,水汽化成水蒸氣也要吸熱,吸收熱量后分子動(dòng)能不變,說(shuō)明吸收的熱量轉(zhuǎn)化成了分子勢(shì)能,所以水蒸氣的內(nèi)能最大。知識(shí)點(diǎn)2物體內(nèi)能的改變知識(shí)講解3:內(nèi)能的改變方式之一——熱傳遞如果把燒熱的工件放到冷水中,工件就會(huì)涼下來(lái),而冷水會(huì)變熱,這是由于在此過(guò)程中發(fā)生了熱傳遞。在熱傳遞的過(guò)程中,高溫物體內(nèi)能減少,低溫物體內(nèi)能增加。熱傳遞是改變物體內(nèi)能的方式之一。在熱傳遞的過(guò)程中,傳遞能量的多少叫作熱量,熱量的單位是焦耳。物體吸收熱量,內(nèi)能增加,物體放出熱量,內(nèi)能減少。你能舉出一些生活中常見(jiàn)的通過(guò)熱傳遞改變物體內(nèi)能的例子嗎？比方用熱水袋取暖。。。概念辨析2：內(nèi)能、熱量與溫度之間的辯證關(guān)系根據(jù)之前提到的,一切物體都在永不停息地做無(wú)規(guī)那么的熱運(yùn)動(dòng),因此一切物體都有內(nèi)能。由于溫度越高分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈,所以分子動(dòng)能越大,內(nèi)能也越大,所以可以說(shuō)“溫度越高內(nèi)能越大,溫度越低內(nèi)能越小〞。但不能說(shuō)“物體內(nèi)能越大溫度越高,內(nèi)能越小溫度越低,〞,溫度并不是影響物體內(nèi)能大小的唯一因素。熱傳遞是改變物體內(nèi)能大小的方式之一,在熱傳遞的過(guò)程中,溫度高的物體放出熱量,內(nèi)能減少,溫度低的物體吸收熱量,內(nèi)能增加。所以可以說(shuō)物體吸收熱量?jī)?nèi)能增加,物體放出熱量?jī)?nèi)能減少。熱量是一個(gè)過(guò)程量,而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量。那么熱量與溫度之間有沒(méi)有什么關(guān)系呢？回憶剛剛的例4,物體吸收熱量溫度不一定變化,同樣地,溫度變化的物體并不一定是吸收了熱量,也可能是外界對(duì)物體做了功。知識(shí)講解4：除了熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能,做功也可以改變物體的內(nèi)能。因此做功是內(nèi)能改變的另一種方式。物體對(duì)外界做功,物體本身的內(nèi)能減少,溫度降低；外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增加,溫度升高。既然做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,那么兩者有什么區(qū)別與聯(lián)系嗎？①聯(lián)系：做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,兩者在作用效果上是一致的。②區(qū)別：兩者的本質(zhì)不一樣。通過(guò)熱傳遞改變物體的內(nèi)能,本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移,能量從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,高溫物體內(nèi)能減少,低溫物體內(nèi)能增加。做功改變物體內(nèi)能的本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,物體克服摩擦力做功使內(nèi)能增加,在這個(gè)過(guò)程中,機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能。氣體對(duì)外膨脹做功,內(nèi)能減少,這個(gè)過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了機(jī)械能。例5以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．物體的內(nèi)能增加,那么一定是外界對(duì)物體做了功B．物體的溫度升高,那么一定是從外界吸收了熱量C．物體的溫度越高,含有的熱量越多D．內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和勢(shì)能的總和點(diǎn)撥：C選項(xiàng)中需要注意熱量是一個(gè)過(guò)程量,不能說(shuō)含有,只能說(shuō)吸收或者放出。例6關(guān)于溫度、熱量、內(nèi)能,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．0℃的冰沒(méi)有內(nèi)能B．冰熔化時(shí)雖然溫度保持不變,但它的內(nèi)能增加C．物體的溫度越高,所含的熱量越多D．只要物體的溫度不變,物體的內(nèi)能就一定不變例7關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能,以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．物體的溫度升高,內(nèi)能增大B．物體的溫度越高,所含的熱量越多C．物體內(nèi)能增大,一定從外界吸收熱量D．物體的溫度不變,其內(nèi)能就一定不變例8以下實(shí)例中,通過(guò)做功方式改變物體內(nèi)能的是()A．陽(yáng)光曬熱棉被B．鋸木頭時(shí)鋸條變熱C．用熱水袋取暖D．冷氣使房間溫度降低例9以下事件中,通過(guò)熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的是()A．曬太陽(yáng)B．鉆木取火C．搓手取暖D．壓縮空氣知識(shí)穩(wěn)固1關(guān)于熱量、溫度、內(nèi)能的關(guān)系,以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．物體吸收了熱量,它的溫度一定升高,內(nèi)能一定增加B．物體溫度升高,它的內(nèi)能一定增加,一定是吸收了熱量C．物體內(nèi)能增加了,它一定吸收了熱量,溫度一定升高D．物體吸收了熱量,它的內(nèi)能一定增加,溫度可能升高2仔細(xì)觀察圖中甲、乙、丙三杯水,內(nèi)能最大的是〔〕A．甲 B．乙 C．丙 D．一樣大3.如下圖,小朋友從滑梯上滑下的過(guò)程中,他的〔〕A．機(jī)械能增大,內(nèi)能減小B．機(jī)械能減小,內(nèi)能增大C．機(jī)械能減小,內(nèi)能不變D．機(jī)械能不變,內(nèi)能增大4.以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．物體吸收熱量,內(nèi)能一定增加B．物體的溫度升高,一定吸收了熱量C．物體的內(nèi)能增加,一定吸收了熱量D．溫度很低的物體沒(méi)有內(nèi)能5以下實(shí)例中,通過(guò)做功來(lái)改變物體內(nèi)能的是〔〕A．在飲料中放入一些冰塊,飲料變涼B．劃火柴,火柴被劃燃C．柏油馬路被陽(yáng)光曬熱D