第十章机械能、内能及其转化第2节内能★【知识与技能】1、初步了解分子动理论的基本观点，能用分子相互作用力的知识解释一些简单的现象.2、知道什么是扩散现象，会解释一些简单的扩散现象.3、知道物体的内能.知道热传递能够改变物体的内能，知道做功能够改变物体的内能，.能简单描述温度和内能的关系.★【过程与方法】1、学生通过观察固体和液体的扩散，分子间的引力、液体和气体膨胀做功等一系列物理实验，学习观察物理实验现象的方法，提高观察力.2、通过实验观察活动，学会从实验现象中分析、归纳、总结出内能的概念.3、通过分析爆米花的制作过程，逐步学会应用已知的科学知识去解决某些具体问题的方法.4、通过改变物体内能方式的学习，使学生进一步认识各种形式的能之间是可以相互转化的.★【情感、态度与价值观】1、通过本节课的学习，培养学生乐于主动探究自然现象中科学道理的意识，通过认识分子间的作用力是相互的，培养学生培养学生初步的辨证的看问题的观点.2、通过内能知识的广泛应用，激发学生学习物理的兴趣.★【重点】内能以及内能改变与温度改变的关系.★【难点】内能与温度变化的关系.【教学过程】知识点一物质的构成★【自主学习】【阅读课本P8,完成以下问题】1.物质是由大量的分子、原子组成的.2.什么是分子？保持物质原来性质不变的最小微粒叫做分子.知识点二分子热运动
★【自主学习】【阅读课本P9-10,完成以下问题】1.物质内的分子在不停地做无规则的运动；分子间存在相互作用的引力和斥力.2.不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散现象.3.分子的运动跟温度有关，这种无规则的运动叫做热运动.★【合作探究】演示一气体扩散：在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面，倒扣一个空瓶子.使两个瓶口相对，之间用一块玻璃板隔开.抽掉玻璃板后，会发生什么变化？1.你在实验中看到的现象是什么？答：二氧化氮能进到上面的瓶子里去.2.为什么让密度大的二氧化氮放在密度较小的空气下面，倒过来行吗?答：不行，将密度较大的二氧化氮气体置于下方，是为了排除重力的作用导致瓶内气体混合的影响.3.此实验说明了什么？答：气体分子在不停地运动.演示二液体扩散1.你在实验中看到的现象是什么？答：硫酸铜溶液扩散到清水中去.2.为什么让密度大的硫酸铜溶液放在密度较小的清水下面，倒过来行吗?答：不行，硫酸铜溶液密度大于清水密度，若倒过来则有可能是重力作用，不仅仅是分子的运动.3.此实验说明了什么？答：液体分子在不停地运动.演示三固体扩散
1.观察紧压在一起的铅片和金片在放置了5年后会互相渗入约1mm深.2.此实验说明了什么？答：固体分子在不停地运动.演示四影响物体扩散快慢的因素1.它们运动的快慢与什么有关？你的猜想是：温度.2.试一试：在生活中找出一些证据支持你的猜想.炒菜、凉拌菜等.★【教师点拨】1.扩散现象既可以在气体中发生，还可以在液体中发生，也能够在固体中发生.2.扩散现象说明：⑴分子间有间隙⑵分子在不停的做无规则运动.3.温度越高，分子的无规则运动就越剧烈，扩散就越快.由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子热运动.★【跟进训练】下列现象能说明分子在做无规则运动的是（ C ）A.我国北方地区发生沙尘暴时，空气中弥漫着大量的沙尘B.五月份怀化市部分地区发生洪灾，河水中夹带着大量泥沙C.春天来了，怀化乡村桃花盛开，处处闻到浓浓的花香D.冬季，寒潮来临，温度骤降，雪花漫天飞舞知识点三、分子间的作用力★【自主学习】【阅读课本P10,完成以下问题】分子之间存在引力和斥力.★【合作探究】
演示五是什么力使得两块铅块结合在一起？答：分子引力.演示六为什么气体被压缩时都会产生“抵抗”？要是压缩液体和固体呢？答：分子斥力.压缩液体和固体时也会产生“抵抗”.演示七测力计的示数为什么会变大？答：分子引力.演示八1.上图能说明什么?答：分子之间都有间有距离. 2.扩散现象说明分子在不停地运动，那么固体和液体中的分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一起保持一定的体积呢？答：分子之间都有距离，固体之间距离小，液体间距离较大，气体间距离大. 2.为什么压缩固体和液体很困难呢？答：这是因为分子间还存在斥力的缘故，由于斥力的存在，使分子已经离得很近的固体和液体很难进一步被压缩.
★【教师点拨】分子之间的距离决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征. 气体分子之间的距离就很远，彼此之间几乎没有相互作用力.★【跟进训练】1.将10ml的水与10ml的酒精相混合，混合后水和酒精的总体积小于20ml，这是因为（A）A．分子之间有空隙B．分子之间存在着相互作用的斥力C．分子之间存在着相互作用的引力D．分子是在不停地做无规则运动的2.常见的物质是由极其微小的分子、原子构成的；炒菜时闻到香味，这一现象说明分子在不停地做无规则运动；通常液体分子之间的距离比气体的小（选填“大”或“小”）.知识点四内能★【自主学习】1．组成物质的分子在永不停息地做无规则运动，所以每个分子都具有动能．物质的分子之间也存在引力和斥力，并且有间隔，因此分子间还存在势能．2．物体内部所有分子无规则运动的动能以及分子势能的总和，叫做物体的内能．它的单位是焦耳，用字母J表示．★【合作探究】演示一分子的动能甲乙如图所示，运动着的足球具有动能，运动着的分子呢？答：由于运动的物体具有动能，则运动的分子也同样具有动能．且构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大．演示二分子的势能如图所示，是两乒乓球与弹簧组成的模型，当弹簧发生形变时具有势能，同理，互相吸引或排斥的分子呢？答：由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能，这种势能叫做分子势能．★【教师点拨】
1.物体内部所有的分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能．2.物体的内能是对一个物体而言，不能说单个分子具有内能．知识点五内能与机械能的区别和联系★【自主学习】内能不同于机械能，机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关.★【合作探究】演示三比较静止在地面上的球和运动在空中的球所具有的机械能和内能.答：静止在地面上的球没有机械能，运动在空中的球具有机械能；但无论在地上还是在空中，都具有内能.★【教师点拨】物体的内能与运动状态无关，所以具有机械能的物体同时一定有内能，但有内能的物体不一定有机械能，内能与机械能可以相互转化.知识点六影响物体内能的因素★【自主学习】1.分子的热运动与温度有关，温度越高，分子的热运动越剧烈，分子动能越大，内能越大.物体的温度低时，分子的热运动不会停止，所以一切物体都具有内能.2.同一物体，温度越高，内能越大；同种物质，相同温度，质量越大，内能越大，如质量和温度都相同的0℃的水和0℃的冰，水的内能比冰的大.物体的温度、质量、体积和状态均不同时，无法比较内能的大小.★【合作探究】演示四炙热的铁水具有内能，冰冷的冰块是否具有内能？答：
炽热的铁水，温度很高，分子运动很剧烈，它具有内能；冰山上冰冷的冰块，虽然温度很低，但其内部的分子仍在做无规则运动，所以它具有内能．一切物质内部的分子都在永不停息地做无规则运动，所以我们说一切物质都具有内能．★【教师点拨】1.一切物体在任何情况下都具有内能.因为不论温度高低，物体内部的分子都在做无规则运动，只是温度低时比温度高时分子热运动的剧烈程度弱一些.2.温度不是决定物体内能大小的唯一因素，当物体的质量、体积、状态发生变化时，内能也会随之发生变化.★【跟进训练】1．以下说法正确的是(A)A．物体分子总是在做无规则运动，所以分子具有动能B．当物体被举高时，其分子势能随之增加C．当物体运动速度增大时，其分子动能随之增加D．0℃以下时，物体分子既不具有动能也不具有势能2．关于内能和机械能的下列说法中，正确的是（ C ）A．内能和机械能各自包含动能和势能，因此，它们在本质上是一样的B．运动物体的内能有可能为零C．一个物体的机械能可以为零，但它的内能永远不可能为零D．物体的机械能变化时，它的内能一定发生变化知识点七改变物体内能的方法★【自主学习】【阅读课本P8-9,完成以下问题】1．改变物体内能的两种途径是做功和热传递．2．热传递的三种形式是：热传导、对流、热辐射．★【合作探究】演示一热传递和内能的改变图甲铁锅热得烫手图乙 棉被被晒得热乎乎的1.观察上图中发生的现象，图中铁锅、棉被的内能改变了没？答：图中铁锅、棉被的内能改变了． 2.都是通过什么方式改变了物体的内能？
答：都是通过热传递的方式改变了物体的内能．3.生活中还有哪些现象和这些类似？答：生活中这类现象很多，如烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来，而冷水会变热．演示二做功和内能的改变如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象．如图乙所示，烧瓶（或可乐瓶）内盛少量水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内发生的现象．1.你在实验甲、乙中各看到什么现象？答：图甲中观察到的现象是硝化棉会燃烧起来；图乙中观察到的现象是瓶塞跳起，瓶内的水蒸气液化形成小水滴，出现水雾．2.在上述实验中，通过什么途径改变了玻璃筒和烧瓶内空气的内能？答：图甲中，迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧．图乙中，用力往瓶内打气，对瓶内气体做功，瓶内气体内能增加、温度升高、压强增大；继续打气，当瓶内气体压强大于大气压强时，瓶塞跳起，水蒸气对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成小液滴，出现水雾．由此可知，以上两个实验均是通过做功改变物体的内能的．演示三做功和热传递在改变物体内能时的区分分析上图中改变内能的方式，区分有何不同.答：甲、乙、丙三图中是通过做功改变内能；丁图是通过热传递改变内能.区分做功和热传递时主要是在改变内能的条件上来进行区分.做功来改变内能的主要方式是压缩体积、摩擦、敲打、弯折等；而热传递改变内能的方式主要是温度引起的内能的转移.★【教师点拨】
1．做功和热传递在改变物体内能上是等效的．一个物体内能的改变可以是做功的原因，也可以是热传递的原因．2.做功改变物体内能的实质的能量的转化，热传递改变物体内能的实质是内能的转移．★【跟进训练】1．下列说法错误的是(C)A．做功可以使物体的内能发生改变B．热传递可以使物体的内能发生改变C．用做功的方法来改变一个物体的内能，就不能同时用热传递的方法来改变它的内能D．改变物体的内能可以同时用做功的方法和热传递的方法2.小萱常用手给奶奶搓背和用热水给奶奶泡脚，都能使奶奶的身体感到暖和．搓背是通过做功的方式改变内能的，泡脚是通过热传递的方式改变内能的．知识点八热量★【自主学习】1．热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量．通常用字母Q表示，常用单位是焦耳，符号为J．2．在热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；低温物体吸收热量，温度升高，内能增加．★【合作探究】1.温度、内能与热量三者之间的区别是什么？答：温度是分子热运动剧烈程度的标志，它是大量分子做无规则热运动的集中体现，对于个别分子毫无意义．内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和．当一个物体的温度升高时，它的内能增大．热量反映了热传递过程中，内能转移的数量，是内能转移多少的量度，是一个过程量．2.温度、内能与热量三者之间的联系是什么？答：吸热内能要增加，温度可能不变化；温度升高内能变，吸热做功要分辨；内能改变很麻烦，热、功、温度都相关.★【教师点拨】内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，是一个状态量，常说“具有内能”；热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，常说“吸收热量”或“放出热量”，不能说“物体具有或含有热量”．★【跟进训练】
下列关于温度、热量和内能说法正确的是（ A ）A．热量总是从高温物体传给低温物体B．物体从外界吸收了热量，温度一定升高C．物体的温度越高，具有的热量越多D．物体的内能增加，则一定是从外界吸收了热量【练习设计】完成本课对应训练.教学视频见课件.
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