初中物理教科版九年级上册第一章 分子动理论与内能2 内能和热量教学设计

教学目标

1．知识与技能：

（1）了解内能的概念。

（2）知道做功和热传递改变物体的内能。

（3）了解热量概念、符号、单位知道燃料热值的概念及单位。

2．过程与方法：

（1）通过观察和实验，了解温度计的结构，掌握使用方法。

（2）通过探究找到改变物体内能的两种方法。

（3）通过信息处理认识燃料热值的含义，了解常用燃料的热值。

3．情感、态度与价值观：

通过教学活动激发学生兴趣和求知欲望，培养探索精神。

教学重难点

（1）温度对扩散的影响。

（2）让笔杆热起来。

（3）气体温度降低，内能的变化。

教学过程

请思考：

往暖水瓶倒开水，盖上瓶塞，有时瓶塞会弹起，推动塞子的能量来自哪里？

运动的物体具有动能，那么分子不停地无规则运动是否也具有动能？

拉伸和压缩的弹簧由于发生形变而具有势能，那么物体内部分子间相互作用也具有势能？

一、温度与热运动

演示实验：温度对扩散的影响

温度表示物体的冷热程度温度越高，扩散越快，表明构成物体的大量分子做无规则运动越剧烈。温度反映了构成物体的大量分子做无规则运动剧烈程度。

物体内部的大量分子做无规则运动叫热运动。

二、物体的内能

物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。单位：焦耳(J)

内能是存储在物体内部的能量。

（一）分子动能

温度是分子动能的标志，温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大。温度越高，分子动能越大，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）物体的内能

由分子间作用力决定的一种能量，与分子间距离有关，整体上表现出与物体体积有关。

讨论交流：南极的冰山有内能吗

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

三、改变内能的方式

（一）实验探究：让笔杆热起来

热传递：内能从一个物体向另一个物体直接传递。是内能的转移，转移内能的多少叫热量。

条件：物体之间或者物体的不同部分间存在温度差，就会发生热传递，直到等温。

实质：内能在物体间的转移，而内能的形式没有改变。

做功：从其他形式的能量转化过来。

外界对物体做功，物体的内能增加，温度升高。

物体对外界做功，物体的内能减少，温度降低。

讨论交流：气体的内能

热量：热传递过程中转移内能的多少叫热量。用Q表示，单位：焦耳(J)。

注意：

1．物体本身没有热量，只有发生了热传递时，才讨论热量问题。

2．热量是在热传递过程中，内能转移的数量。它是一个过程量。

3．热量的多少与物体内能的多少、物体温度的高低没有关系。

4．温度、内能、热量的区别和联系。

区别：

（1）温度是表示物体冷暖程度的物理量。表明分子热运动的剧烈程度。

内能是能量的一种形式，是分子动能和分子势能的总和。温度升高是内能增大。

（2）热量是在热传递时，传递能量的多少。

联系：

温度的变化可以改变一个物体的内能，传递热量的多少可以度量物体内能转移的多少。物体吸收或放出热量，它的内能将发生改变，但温度不一定改变。

四、燃烧

放出热量：

（燃烧是一种化学变化。燃烧过程中，化学能转化为内能的过程。）

讨论交流：认识燃料

燃料热值：我们把1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。用q表示，单位(J/kg)

Q放=mq

Q放单位：焦耳；m单位：千克；q单位：J/kg

燃料热值的意义：表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，同种燃料的热值相同，不同燃料的热值不同。

讨论交流：使用燃料

媒体运用

（1）摩擦盛有乙醚的铁管的实验。

（2）气体压缩做功。

（3）电锯锯木头。

（4）拖拉机打火、行驶。