动能和势能、物体的内能转换

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1、一.教学内容：   动能和势能、物体的内能 二.重点、难点：   了解动能的概念及影响动能大小的因素。   了解势能的概念及影响势能大小的因素。   了解机械能守恒。   理解做功和热传递是改变内能的两种方法及其方法的实质和等效性。   内能的概念。   应用改变内能的两种方法分析实例：气温随高度的增大而降低的现象。    教学过程：一.“能”是什么？   能的概念跟前面学过的功的概念有密切联系。一个物体能做功，我们就说它具有能。能的形式是多种多样的。今天，我们学习最常见的一种形式的能——机械能。   1）

2、运动物体能做功。就具有动能   动能的大小跟哪些因素有关呢   钢球把平面上的木块推得越远，做的功就越多，这是因为阻碍木块运动的摩擦力是一定的，推得越远说明克服摩擦力做的功越多，表示钢球推木块前具有的动能越大。然后做同一个钢球从不同高度滚下的实验，从不同高度滚下的钢球的速度不同，得出：钢球速度越大，动能越大的结论；最后做质量不同的钢球从同一高度滚下的实验，引导学生观察得出：不同质量的钢球从同一高度滚下的速度是相同的，从而得出：质量越大，动能越大。   总结：运动物体的动能，与物体质量和运动速度两个因素有关。

3、质量相同时，速度越大，动能越大；速度相同时，质量越大，动能越大。   动能由质量和速度两个因素决定，且是随任一因素增大而增大的。因此在比较物体的动能大小时：①当一个量相等，另一个较大时，则动能较大。②当两个量都较大时，动能亦较大。③当一个量较大，另一个量较小，则无法判断动能的大小。   2）被举高的物体具有能量   例如，举高的重锤落下来打桩，拦河坝把水位升高，水流下来可以冲动水轮机等   如果不把重锤举高，重锤就不能把木桩打入地里做功；如果没有重力作用，铁锤就不会落下来。因此被举高的物体具有的能量叫做重力

4、势能。   重力势能的大小与哪些因素有关呢？   由重锤打桩得出：物体的质量越大，举得越高，重力势能就越大。   发生弹性形变的物体具有弹性势能   弹性形变越大，弹性势能就越大   3）动能和势能可以互相转化，如果没有摩擦阻力则动能和势能的转化过程中，机械能的总量保持不变   （1）在动能和势能的相互转化过程中，必定有动能和势能各自的变化，而且是此增彼减。   （2）动能的增减变化，要以速度增减来判断。   （3）重力势能的增减变化，要以物体离地面高度的增减变化来判断。   （4）判断弹性势能的增减，要根

5、据弹性形变大小的变化。 二.1.物质内部大量粒子在做无规则运动——热运动。 2.温度越高，粒子的无规则运动（热运动）越剧烈。   内能：物体内部大量做热运动的粒子所具有的能。   无论是高温物体还是低温物体，都具有内能。物体的温度升高，内能增大，温度降低，内能减小。   区别：内能与机械能。   1）内能与机械能是两种不同形式的能量。   2）一切物体都有内能，内能与物体内部的分子热运动以及分子间的相互作用情况有关，内能大小与温度有关。   而机械能则决定于整个物体的机械运动情况，与物体的运动速度和高度等有

6、关。 三.做功可以改变内能 1.克服摩擦做功、压缩气体做功   （1）克服摩擦做功：（如图所示）可以看到U型管中的墨水左降右升。   （2）压缩气体做功：实验时看到棉花燃烧起来。   解释：（1）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；   （2）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   （1）生活例子：开啤酒瓶，观察瓶口发生的现象。（

7、2）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：   （1）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

8、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。   （2）为什么用气筒给自行车打完气后，摸一下气筒的外壁，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？  2.热传递可以改变内能   1）热传递也可以改变物体的内能。   2）从能的转化看，热传递实质上是内能从高   温物体传递到低温物体，或从同一物体的   高温部分传递到低温部分的过程。