1.2 內能和熱量
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1.2內能和熱量教學目標【知識與能力】(1)了解內能的概念,能簡單描述溫度和內能的關系。(2)知道熱傳遞過程中,物體吸收(放出)熱量,溫度升高(降低),內能改變。(3)了解熱量的概念,知道熱量的單位是焦耳。(4)知道做功可以使物體內能增加和減少的一些事例?!具^程與方法】(1)通過探究找到改變物體內能的兩種方法。(2)通過演示實驗說明做功可以使物體內能增加和減少。(3)通過查找資料,了解地球的“溫室效應”。【情感態(tài)度價值觀】(1)通過探究使學生體驗探究的過程,激發(fā)學生主動學習的興趣。(2)通過演示實驗,培養(yǎng)學生的觀察能力,并使學生通過實驗理解做功與內能變化的關系。(3)鼓勵學生自己查找資料,培養(yǎng)學生自學的能力。教學重難點【教學重點】內能概念的建立;改變物體內能的兩種方法。【教學難點】 做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的。教學過程引入新課我們知道做機械運動的物體具有機械能,那么熱現(xiàn)象發(fā)生的過程中,也有相應的能量變化。另一方面,我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無規(guī)則熱運動產(chǎn)生的。那么熱運動的能量與大量的無規(guī)則運動有什么關系呢?新課教學1內能(1)分子具有動能和勢能類比:運動的足球具有動能;運動的分子也具有動能。被拉伸的彈簧的各部分互相吸引而具有勢能;地球附近的物體受到地球的吸引,被舉高的物體具有勢能;分子間相互吸引也具有勢能。被壓縮的彈簧的各部分互相排斥而具有勢能;互相排斥的分子也具有勢能。結論:構成物質的分子在不停地做熱運動,同樣具有動能,而分子間具有相互作用力,又使得它們具有勢能。(2)物體的內能物體內部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。內能的單位是焦耳(J)。內能:是所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,與物體是否做機械運動無關。機械能:物體整體所具有的能,是物體動能和勢能之和,與物體機械運動有關。(3)內能、溫度、熱量的關系內能跟溫度的關系溫度的高低,標志著物體內部分子運動速度的快慢。因此,物體的溫度升高,其內部分子無規(guī)則運動的速度增大,分子的動能增大,內能也增大,反之,物體溫度降低,其內部分子無規(guī)則運動的速度減小,物體內能減小。因此,物體溫度的變化,一定會引起內能的變化。 物體內能的變化,不一定引起溫度的變化。這是由于物體內能變化的同時,有可能發(fā)生物態(tài)變化。物體在發(fā)生物態(tài)變化時內能變化了,溫度有時變化有時卻不變化。如晶體的熔化和凝固過程,還有液體沸騰過程,內能雖然發(fā)生了變化,但溫度卻保持不變,這是因為物體的分子勢能發(fā)生了變化。 內能與熱量的關系物體的內能改變了,物體卻不一定吸收或放出了熱量,這是因為改變物體的內能有兩種方式:做功和熱傳遞。即物體的內能改變了,可能是由于物體吸收(或放出)了熱量也可能是外界對物體做了功(或物體對外做了功)。 而熱量是物體在熱傳遞過程中內能變化的量度。物體吸收熱量,內能增加,物體放出熱量,內能減少。因此物體吸熱或放熱,一定會引起內能的變化。 熱量與溫度的關系物體吸收或放出熱量,溫度不一定變化,這是因為物體在吸熱或放熱的同時,如果物體本身發(fā)生了物態(tài)變化(如冰的熔化或水的凝固)。這時物體雖然吸收(或放出)了熱量,但溫度卻保持不變。物體溫度改變了,物體不一定要吸收或放出熱量,也可能是由于對物體做功(或物體對外做功)使物體的內能變化了,溫度改變了。(4)機械能與內能的比較空中運動的足球除了整體具有機械能外,同時還具有內能。物體宏觀運動而具有的能是機械能。機械能與整個物體的機械運動情況有關。內能與物體內部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關,所以內能是不同于機械能的另一種形式的能。想一想:冰山有內能嗎?冰冷的冰山,溫度雖然低,其中的水分子仍然在做熱運動,所以也具有內能。一切物體不論溫度高低,都具有內能。2內能的改變(1)熱傳遞改變內能物體吸熱 溫度升高 內能增加物體放熱 溫度降低 內能減少熱傳遞改變內能的實質是:內能從一個物體轉移到另一個物體,或從物體的一個部分轉移到另一部分。思考:內能改變多少可以用什么來量度呢?內能改變多少可用傳遞的熱量的多少來量度。在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。發(fā)生熱傳遞時,高溫物體內能減少,低溫物體內能增加。熱傳遞的三種方式:生活中常見的熱傳遞改變內能的三種方式。傳導:放在熱湯中的金屬勺子變熱了;對流:燒水水變熱;輻射:曬太陽。(2)做功改變內能演示實驗:克服摩擦做功克服摩擦做功可以使物體的內能增加。壓縮氣體做功也可以使物體的內能增加。氣體膨脹對外做功,物體的內能減少。結論:對物體做功,內能增加,溫度升高。物體對外做功,內能減少,溫度降低。思考:你怎樣讓一段50 cm的鐵絲溫度升高呢?用火燒、太陽曬、用手焐,用溫度更高的物體使鐵絲溫度升高,熱傳遞。用手搓、在地上摩擦、用錘敲、反復彎折,溫度升高的過程,往往伴隨著運動,做功。熱傳遞和做功改變物體的內能是等效的隨堂練習1在0的房間里,靜止在地面上的鉛球 A具有機械能 B沒有機械能 C具有內能 D沒有內能2下列關于物體的內能和溫度關系的說法中,正確的是 A物體的內能跟溫度有關,物體的內能越大,溫度越高B物體的內能跟溫度有關,物體的溫度升高內能增大C物體的內能只和溫度有關,所以溫度高的物體,內能一定大D物體的內能只和溫度有關,內能大的物體溫度一定高3下面四句話中都有一個“熱”字,其中哪一句話中的“熱”字表示溫度 A熱傳遞 B物體吸熱溫度升高C摩擦生熱 D今天天氣很熱4物體從粗糙的斜面上滑下來,則 A機械能不變,內能不變 B機械能增加,內能不變C機械能減小,內能減少 D機械能減小,內能增加5下列說法正確的是 A一切物體都具有內能 B一定質量的物體,溫度越高,內能越小C物體的內能增加,溫度一定升高 D物體的速度增加,內能一定增加6下列關于內能的概念的說法中,錯誤的是 A任何物體都具有內能 B0的冰不具有內能C一個物體的溫度發(fā)生變化,它的內能也變化 D內能和機械能的單位都是焦耳7下列說法正確的是 A有機械能的物體必有內能 B無機械能的物體必無內能C有內能的物體可能無機械能 D內能與機械能是兩種不同形式的能8下列與物體的內能有關的因素是 A物體的運動速度 B物體的高度 C物體的運動速度和高度 D物體的溫度9下列說法錯誤的是 A溫度越高,分子無規(guī)則運動越快 B溫度越高,氣體、液體、固體的擴散越快C溫度越高,液體蒸發(fā)得越快 D溫度越高,物體的運動速度越大參考答案:1BC 2B 3D 4D 5A 6B 7CD 8D 9D- 4 -- 配套講稿:
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