物体的内能教案

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1、第五节物体的内能一、教学目标：知识方面：1、了解内能改变的两种方式：做功、热传递。2、知道内能的变化可以分别由功和热量来量度。3、知道做功和热传递对改变物体内能是等效的。能力方面：1、培养学生的实验素养以及动手操作能力，培养学生的分析、归纳、总结的能力。2、培养学生的合作精神以及实事求是的科学态度。二、重点、难点教学重点：物体的内能以及改变物体内能的两种方式。教学难点：分子的势能随分子间距离的变化。难点突破：用弹簧的弹性势能随距离的变化比喻分子势能随分子间距离的变化。三、教学用具：带有活塞的厚壁玻璃筒、脱脂棉花、酒精灯、铁丝、打气筒、灵敏温度计、厚壁容器（两端都能够插胶塞）、

2、木工用锯、粗木条等四、教学方法：实验演示、讨论研究、归纳总结五、教学过程：（一）新课引入：同学们知道，每一种运动对应着一种能，前面我们学习过的机械运动对应着机械能；我们从分子动理论了解到构成物体的大量分子在永不停息地多无规则运动，这种分子热运动所对应的能量就是我们今天要学习的物体的内能。（二）进行新课同学们已在课下预习了这节课的内容，下面请同学们说一下什么是分子的动能？它与哪些因素有关？一、分子的动能1、分子的动能：分子做无规则运动而具有的能。物体里分子运动的速率是不同的，有的大，有的小，因此各个分子的动能并不相同。由于碰撞的结果，各个分子的动能还会发生变化。在热现象的研究中

3、，我们所关心的不是每一个分子的动能，而是物体里所有分子动能的平均值。2、分子的平均动能：物体里所有分子动能的平均值。温度越高，分子的热运动越剧烈，分子热运动的平均动能也越大；温度越低，分子热运动的平均动能越小。从分子动理论的观点看来，温度是分子平均动能的标志。这样，分子动理论使我们懂得了温度的微观含义。3、温度是分子平均动能的标志。物体的分子平均动能与温度有关。二、分子势能1、分子势能：由相互作用的分子之间的相对位置决定的势能。分子间的距离r大于r0的时候，分子间的相互作用力表现为引力，要增大分子间的距离必须克服引力做功，此时分子势能随分子间的距离增大而增大。这种情形同弹簧被

4、拉长时的弹性势能的变化相似。分子间的距离r小于r0的时候，分子间的相互作用力表现为斥力，要减小分子间的距离必须克服斥力做功，此时分子势能随分子间的距离减小而增大。这种情形同弹簧被压缩时的弹性势能的变化相似。物体的体积发生变化时，分子间的距离发生变化，分子势能随着发生变化。可见分子势能跟物体的体积有关。2、分子势能跟物体的体积有关。那么什么是物体的内能呢？它又与什么因素有关呢？三、物体的内能物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和。也叫做物体的热力学能。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的，因此任何物体都有惯性。由于分子热运动的平均动能跟温度有关系，

5、分子势能跟体积有关系，因此物体的内能跟物体的温度和体积都有关系：温度升高时，分子的平均动能增加，因而物体的内能增加；体积变化时，分子势能发生变化，因而物体的内能发生变化。强调：我们关心的不是单个分子的情况，而是大量分子集体表现的行为。四、物体的内能与机械能的区别机械能是由于物体做机械运动而具有的能；内能是由于物体内分子热运动和分子间相互作用而具有的能。物体可能同时具有内能和机械能，机械能为零时内能不为零。由分子动理论知道，物体中分子热运动是永不停息的，所以任何时候任何物体都具有内能。上面我们学习了物体的内能，知道了物体的内能跟温度和体积有关。那么怎样的物理过程可以改变物体的内

6、能呢？五、做功可以改变物体的内能我们先看下面的实验：【实验一】在一个厚壁玻璃筒里放入少量的脱脂棉花，迅速压下活塞。实验现象：可以看到脱脂棉燃烧起来。脱脂棉为什么会燃烧起来呢？由多个小组的学生回答，然后总结。得出正确结论：压缩气体做功，气体的内能增加，即消耗了人体的化学能转化成气体的内能，从而使得气体的温度升高，达到了脱脂棉的燃点，脱脂棉就燃烧起来了。【实验二】用木工用锯锯木条，然后用手摸锯条让学生亲自感觉锯条的温度升高，然后让学生分析锯条温度升高的原因。通过讨论得出正确的结论：根本原因是摩擦力对锯条做功，把其它形式的能转化为内能了。【实验三】请同学们将手平放在自己的桌面上，尽

7、量用力向下压桌面，然后前后移动手掌，过一会就会感到手掌有灼热感，这时用另一只手去摸桌面，会感到用手摩擦过的桌面你没有摩擦过的地方热。请学生分析它们温度升高的原因。通过讨论得出正确的结论：根本原因是摩擦力做功，把其它形式的能转化为内能了。有条件可用多媒体演示：内燃机的压缩过程。（缓慢的演示）结论1：外界对物体做功，物体的内能增加。下面我们再看一个实验：【实验四】厚壁容器的的一端通过胶塞插进一只灵敏温度计；另一端有一可移动的胶塞（用卡子卡住），用打气筒慢慢向容器内打气，增大容器内的压强，当容器内的压强增大到