物体的内能
物体的内能（通用4篇）
物体的内能 篇1
教学目标
（1）知道什么是
（2）知道物体内能的组成
（3）知道分子动能和分子势能与哪些因素有关
教学建议
教材分析
分析一：教材先由所学知识推出分子动能的存在，并说明分子动能与温度的关系，再又分子力说明分子势能的存在，最后总结出内能的概念
分析二：分子势能在微观上与分子间距离有关（宏观上表现为体积），当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力，此时增大分子间距离，分子力作负功，分子势能增加；当分子间距离小于平衡距离时，分子力为斥力，此时减小距离，分子力还是做负功，分子势能增加；由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，因为分子势能是相对的.分子势能与分子间距离的关系如上图所示.分子势能可与弹性势能对比学习，分子相距平衡距离时相当于弹簧的平衡位置，但对比学习时，也要注意两者的区别.
分析三：比较两物体内能大小，需要考虑到分子平均动能、分子势能和分子总个数.分子平均动能与温度有关，温度越高，分子平均动能越大，温度越低，分子平均动能越小.分子势能与分子间距离（宏观上表现为体积）有关，分子间距离改变（宏观上表现为体积改变），分子势能改变，但分子势能与分子间距离（体积）的关系比较复杂：分子间距离增大，分子势能可能增大，也可能减小，即体积增大，分子势能可能增大，也可能减小.因此我们不能单从体积的改变上判断分子势能如何改变，而是往往要视具体情况而定.
分析四：机械能与内能有着本质的区别，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定.例如放在桌面上静止的木块温度升高，其机械能不变，而内能发生了改变.
教法建议
建议一：在分析物体内能时要充分利用前三节所学分子动理论的基本观点，由旧有知识推导出新知识.
建议二：在讲分子势能时，最好能与弹簧的弹性势能进行类比学习.
建议三：在区分机械能与内能时，最好能举例说明.
教学设计方案
教学重点：内能的组成，分子动能和分子势能分别与哪些因素有关.
教学难点：分子势能
一、分子动能
温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子运动越剧烈，分子平均动能越大.分子平均速度和平均动能是一个宏观统计概念，温度越高，分子平均动能越大，但并不是所有分子动能都增大，个别分子动能还有可能减小.
二、分子势能
由分子间作用力决定的一种能量，与分子间距离有关，宏观上表现出与物体体积有关.
当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力，此时增大分子间距离，分子力作负功，分子势能增加；当分子间距离小于平衡距离时，分子力为斥力，此时减小距离，分子力还是做负功，分子势能增加；由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，因为分子势能是相对的.分子势能与分子间距离的关系如图所示.
三、
物体内所有分子的动能和分子势能的总和叫内能.
例1：相同质量的0℃水与0℃的冰相比较
A、它们的分子平均动能相等
B、水的分子势能比冰的分子势能大
C、水的分子势能比冰的分子势能小
D、水的内能比冰的内能多
答案：ABD
评析：质量相同的水和冰，它们的分子个数相等；温度相等，所以分子平均动能相等，因此它们总的分子动能相等.由水结成冰，需要释放能量，所以相同质量、温度的水比冰内能多，由于它们总的分子动能相等，所以水比冰的分子势能大.本题很容易误认为水结成冰，体积增大，所以内能增大.
机械能与内能有着本质的区别，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定.例如放在桌面上静止的木块温度升高，其机械能不变，而内能发生了改变.
例2：下面有关机械能和内能的说法中正确的是
A、机械能大的物体，内能一定也大
B、物体做加速运动时，其运动速度越来越大，物体内分子平均动能必增大
C、物体降温时，其机械能必减少
D、摩擦生热是机械能向内能的转化
答案：D
评析：对于机械能和内能，它们是两种完全不同的形式的能，需要从概念上对它们进行区分.
四、作业
探究活动
题目： 怎样测量阿伏加德罗常数
组织： 分组
方案：查阅资料，设计原理，实际操作
评价： 方案的可行性、科学性、可操作性
物体的内能 篇2
教学目标
（1）知道什么是
（2）知道物体内能的组成
（3）知道分子动能和分子势能与哪些因素有关
教学建议
教材分析
分析一：教材先由所学知识推出分子动能的存在，并说明分子动能与温度的关系，再又分子力说明分子势能的存在，最后总结出内能的概念
分析二：分子势能在微观上与分子间距离有关（宏观上表现为体积），当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力，此时增大分子间距离，分子力作负功，分子势能增加；当分子间距离小于平衡距离时，分子力为斥力，此时减小距离，分子力还是做负功，分子势能增加；由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，因为分子势能是相对的.分子势能与分子间距离的关系如上图所示.分子势能可与弹性势能对比学习，分子相距平衡距离时相当于弹簧的平衡位置，但对比学习时，也要注意两者的区别.
分析三：比较两物体内能大小，需要考虑到分子平均动能、分子势能和分子总个数.分子平均动能与温度有关，温度越高，分子平均动能越大，温度越低，分子平均动能越小.分子势能与分子间距离（宏观上表现为体积）有关，分子间距离改变（宏观上表现为体积改变），分子势能改变，但分子势能与分子间距离（体积）的关系比较复杂：分子间距离增大，分子势能可能增大，也可能减小，即体积增大，分子势能可能增大，也可能减小.因此我们不能单从体积的改变上判断分子势能如何改变，而是往往要视具体情况而定.
分析四：机械能与内能有着本质的区别，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定.例如放在桌面上静止的木块温度升高，其机械能不变，而内能发生了改变.
教法建议
建议一：在分析物体内能时要充分利用前三节所学分子动理论的基本观点，由旧有知识推导出新知识.
建议二：在讲分子势能时，最好能与弹簧的弹性势能进行类比学习.
建议三：在区分机械能与内能时，最好能举例说明.
教学设计方案
教学重点：内能的组成，分子动能和分子势能分别与哪些因素有关.
教学难点：分子势能
一、分子动能
温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子运动越剧烈，分子平均动能越大.分子平均速度和平均动能是一个宏观统计概念，温度越高，分子平均动能越大，但并不是所有分子动能都增大，个别分子动能还有可能减小.
二、分子势能
由分子间作用力决定的一种能量，与分子间距离有关，宏观上表现出与物体体积有关.
当分子间距离大于平衡距离时，分子力表现为引力，此时增大分子间距离，分子力作负功，分子势能增加；当分子间距离小于平衡距离时，分子力为斥力，此时减小距离，分子力还是做负功，分子势能增加；由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，因为分子势能是相对的.分子势能与分子间距离的关系如图所示.
三、
物体内所有分子的动能和分子势能的总和叫内能.
例1：相同质量的0℃水与0℃的冰相比较
A、它们的分子平均动能相等
B、水的分子势能比冰的分子势能大
C、水的分子势能比冰的分子势能小
D、水的内能比冰的内能多
答案：ABD
评析：质量相同的水和冰，它们的分子个数相等；温度相等，所以分子平均动能相等，因此它们总的分子动能相等.由水结成冰，需要释放能量，所以相同质量、温度的水比冰内能多，由于它们总的分子动能相等，所以水比冰的分子势能大.本题很容易误认为水结成冰，体积增大，所以内能增大.
机械能与内能有着本质的区别，对于同一物体，机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的，而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定.例如放在桌面上静止的木块温度升高，其机械能不变，而内能发生了改变.
例2：下面有关机械能和内能的说法中正确的是
A、机械能大的物体，内能一定也大
B、物体做加速运动时，其运动速度越来越大，物体内分子平均动能必增大
C、物体降温时，其机械能必减少
D、摩擦生热是机械能向内能的转化
答案：D
评析：对于机械能和内能，它们是两种完全不同的形式的能，需要从概念上对它们进行区分.
四、作业
探究活动
题目： 怎样测量阿伏加德罗常数
组织： 分组
方案：查阅资料，设计原理，实际操作
评价： 方案的可行性、科学性、可操作性
物体的内能 篇3
分子动理论和物体的内能·物体的内能 改变内能的两种方法·教案 一、教学目标 1.在物理知识方面要求：（1）知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。（2）知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律。（3）知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。（4）知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的，知道两者的区别，了解热功参量的意义。2.在培养学生能力方面，这节课中要让学生建立：分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念，又要让学生初步知道三个物理规律：温度与分子平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递在改变物体内能上的关系。因此，教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。3.渗透物理学方法的教育：在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。二、重点、难点分析1.教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握三个物理规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系）。2.区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点；分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点。三、教具1.压缩气体做功，气体内能增加的演示实验：圆形玻璃筒、活塞、硝化棉。2.幻灯及幻灯片，展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线。四、主要教学过程（一）引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量变化。另一方面，我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢？这是今天学习的问题。（二）教学过程的设计1.分子的动能、温度物体内大量分子不停息地做无规则热运动，对于每个分子来说都有无规则运动的动能。由于物体内各个分子的速率大小不同，因此，各个分子的动能大小不同。由于热现象是大量分子无规则运动的结果，所以研究个别分子运动的动能是没有意义的。而研究大量分子热运动的动能，需要将所有分子热运动动能的平均值求出来，这个平均值叫做分子热运动的平均动能。学习布朗运动和扩散现象时，我们知道布朗运动和扩散现象都与温度有关系，温度越高，布朗运动越激烈，扩散也加快。依照分子动理论，这说明温度升高后分子无规则运动加剧。用上述分子热运动的平均动能来说明，就是温度升高，分子热运动的平均动能增大。如果温度降低，说明分子热运动的平均动能减小。因此从分子动理论观点来看，温度是物体分子热运动的平均动能的标志。“标志”的含义是指物体温度升高或降低，表示了物体内部大量分子热运动的平均动能增大或减小。温度不变，就表示了分子热运动的平均动能不变。其他宏观物理量如时间、质量、物质种类都不是分子热运动平均动能的标志。但是，温度不是直接等于分子的平均动能。另一方面，温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应，对于个别分子或几十个、几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。我们知道，温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度，而它又是大量分子热运动平均动能大小的标志，这是温度的微观含义。2.分子势能分子间存在着相互作用力，因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。如果分子间距离约为10-10m数量级时，分子的作用力的合力为零，此距离为r0。
当分子距离小于r0时，分子间的作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，因此，分子势能随分子间距离的减小而增大。这种情形与弹簧被压缩时弹性势能增大是相似的。如图1中弹簧压缩，弹性势能ep增大。如果分子间距离大于r0时，分子间的相互作用表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，因此，分子势能随分子间的距离增大而增大。这种情况与弹簧被拉伸时弹性势能增大是相似的。如图1中弹簧拉伸，ep增大。从以上两种情况综合分析，分子间距离以r0为数值基准，r不论减小或增大，分子势能都增大。所以说，分子在平衡位置处是分子势能最低点。如果分子间距离是无限远时，取分子势能为零值，分子间距离从无限远逐渐减少至r0以前过程，分子间的作用力表现为引力，而且距离减少，分子引力做正功，分子势能不断减小，其数值将比零还小为负值。当分子间距离到达r0以后再减小，分子作用力表现为斥力，在分子间距离减小过程中，克服斥力做功，使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零，甚至为正值。分子势能随分子间距离r的变化情况可以在图2的图象中表现出来。从图中看到分子间距离在r0处，分子势能最小。
既然分子势能的大小与分子间距离有关，那么在宏观上什么物理量能反映分子势能的大小变化情况呢？如果对于确定的物体，它的体积变化，直接反映了分子间的距离，也就反映了分子间的势能变化。所以分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。3.物体的内能（1）物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。提问学生：宏观量中哪些物理量是分子热运动的平均动能和分子势能的标志？根据学生的回答，引导到一个确定的物体，分子总数是固定的，那么这物体的内能大小是由宏观量——温度和体积决定的。如果不是确定的物体，那么物体的内能大小是由质量、温度、体积和物态来决定。课堂讨论题：下列各个实例中，比较物体的内能大小，并说明理由。①一块铁由15℃升高到55℃，比较内能。②质量是1kg50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块，比较内能。③质量是1kg100℃的水与质量是1kg100℃的水蒸气，比较内能。（2）物体机械运动对应着机械能，热运动对应着内能。任何物体都具有内能，同时还可以具有机械能。例如在空中飞行的炮弹，除了具有内能，还具有机械能——动能和重力势能。提问学生：一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气，当汽车以 60km/h行驶起来后，气瓶内氧气的内能是否增加？通过此问题，让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和，而不是分子定向移动的动能。另一方面，物体机械能增加，内能不一定增加。4.物体的内能改变的两种方式（1）列举锯木头和用砂轮磨刀具，锯条、木头和刀具温度升高，说明克服摩擦力做功，可以使物体的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下，外力做多少功，物体的内能就改变多少。如果用w表示外界对物体做的功，用δe表示物体内能的变化，那么有w=δe。功的单位是焦耳，内能的单位也是焦耳。演示压缩空气，硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过程，对气体做功，使气体的内能增加，温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。以上实例说明做功可以改变物体的内能。（2）在炉灶上烧热水，火炉烤热周围物体，这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量，内能增加。物体放出热量，物体的内能减少。如果传递给物体的热量用q表示，物体内能的变化量是δe，那么，q=δe。热量的计算公式有：q=mcδt，q=ml，q=mλ（后面的两个公式分别是物质熔解和汽化时热量的计算式）。热量的单位是焦耳，过去的单位是卡。所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。（3）做功和热传递对改变物体的内能是等效的。一杯水可以用加热的方法（即热传递方式）传递给它一定的热量，使它从某一温度升高到另一温度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也可以采取做功的方式，比如用搅拌器在水中不断搅拌，也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度，这样，水的内能会有相同的变化量。两种方式不同，得到的结果是相同的。除非事先知道，否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的。因此，做功和热传递对改变物体的内能是等效的。（4）虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的，但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移，没有能量形式的转化。课上练习：1.判断下面各结论是否正确？（1）温度高的物体，内能不一定大。（2）同样质量的水在100℃时的内能比60℃时的内能大。（3）内能大的物体，温度一定高。（4）内能相同的物体，温度一定相同。（5）热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。（6）温度高的物体，含有的热量多，或者说内能大的物体含有的热量多。（7）摩擦铁丝发热，说明功可以转化为热量。答案：（1）、（2）是对的。2.在标准大气压下，100℃的水吸收热量变成同温度的水蒸气的过程，下面的说法是否正确？（1）分子热运动的平均动能不变，因而物体的内能不变。（2）分子的平均动能增加，因而物体的内能增加。（3）所吸收的热量等于物体内能的增加量。（4）分子的内能不变。答案：以上四个结论都不对。（三）课堂小结（1）这节课上新建立了三个物理概念：分子热运动的平均动能、分子势能、内能。要知道这三个概念的确切含义，更为重要的是能够区分温度、内能、热量，知道内能与机械能的区别和联系。（2）要掌握三个物理规律：分子热运动的平均动能与温度的关系、分子间的相互作用力与分子间距离的关系、做功与热传递在使物体内能改变上的关系。（四）说明这节课是概念性很强的课，又不是从物理实验或物理现象直接得出结论的课。对于概念要知道引入的目的、确切含义、与其他概念的区别和联系。所以课上要讲分子热运动平均动能、内能、热量等概念的意义，并且要通过实际例题，让学生通过判断、推理来加深对这些概念的认识
物体的内能 篇4
第5节 物体的内能（2课时）教学目标：1、了解内能的概念 2、理解做功和热传递是改变内能的两种方法，知道做功和热传递过程中能量转化和转移的实质 3、知道热量的概念，知道功和热量都可以用来量度内能的变化 4、知道燃料的热值重点难点：做功是改变物体内能的一种方法教学过程：引入：我们都知道，运动的物体具有动能，高处的物体具有势能，能够燃烧的物体具有化学能…这些宏观的物体都具有一定形式的能。那么，微观的粒子是否也有能量呢？一、内能（热能）视频：红墨水扩散（学生回顾以前所学的相关知识） ――说明温度越高，粒子的无规则运动（热运动）越剧烈内能（internal energy）：物体内部大量做热运动的粒子所具有的能举例说明物体的内能，并强调它的特点＊一切物体都有内能，内能的大小与温度有关。温度越高，内能越大，0℃以下的冰也具有内能。二、做功可以改变内能引入：生活体会――冬天时手很冷，经常通过搓手以取暖；用锯条锯木板时，用手摸一下锯条，会觉得很烫；野外生存中取火的一种方法是钻木取火，等等。演示实验：克服摩擦做功、压缩气体做功⑴克服摩擦做功：（如图所示）可以看到u型管中的红墨水左降右升。⑵压缩气体做功：实验时看到棉花燃烧起来解释：⑴在摩擦生热的过程中，克服摩擦做了功，使物体的内能增大，温度升高；⑵活塞压缩空气做功，使空气内能增大温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧。. （摩擦和压缩气体都可以说是对物体做了功）结论：对物体做功，可以使物体的内能增加演示实验：气体对外做功实验 ⑴如课本112页的实验 ⑵生活例子：开啤酒瓶，观察瓶口发生的现象。 ⑶如图所示，加热试管中的液体，沸腾时，可以看到塞子被冲出。解释：瓶内的气体推动瓶塞做功时，内能减少，温度降低,使水蒸气凝成小水滴。结论：物体对外做功，本身的内能就会减少。小结：从能的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。功可以用来度量内能改变的多少。联系与应用：⑴为什么气温随高度的增大而降低？ ――地面附近密度较小的空气吸收太阳辐射膨胀而上升，推挤周围空气对外做功，内能减小，温度降低；当上层气团因放出热量温度降低而下沉时，气团收缩，外界空气挤压气团，对气团做功，使气团的内能增大，温度升高。⑵为什么用气筒给自行车打完气后，摸一下气筒外的外壁，会变热？ 当我们给充足气的轮胎放气时，能看到在气门芯附近有一些小水珠，能解释这种现象产生的原因吗？ 第2课时三、热传递可以改变内能复习回顾：什么。是热传递？它有哪几种形式？热传递：使能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的现象。传导――热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递对流――通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递辐射――热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递演示实验：热传递可以改变内能并设疑：将会看到什么现象？小图钉为什么会掉下来？金属棒的内能为什么会增大？金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度，为什么？出示图片：采用冷敷降低体温，并填空（课本113页图3－56）结论：热传递可以改变物体的内能 热传递过程中传递的能量的多少叫热量，用q表示，单位也是焦耳。思考：用所学的知识解释下列图中发生的现象讨论：有一个装有铁屑的烧瓶，可以用什么方法使铁屑的内能增加？小结：改变物体的内能有两种方法：做功和热传递。两种方法对改变物体的内能是等效的，但本质上有所区别。四、燃料的热值引入：从人类最早发明火种开始，介绍人类使用燃料的历史。说明人类获利内能主要是从燃料中获得。燃烧：一种剧烈的氧化反应。从能的转化角度看，是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。热值：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。＊注：单位质量、燃料的种类、完全燃烧三个要素。＊介绍几种常见燃料的热值讨论：为什么我国“长征”火箭用的燃料是液态氢，而不是汽油？
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