資源簡介

《§12.2內能 熱傳遞》研學案
【教學目標】
1.了解內能的概念，知道任何一個物體都具有內能；能簡單描述溫度與內能之間的關系；知道熱傳遞是改變物體內能的一種方式，是內能的轉移過程；了解熱量的概念，知道熱量單位；聯系生活，會應用相關知識解釋關于內能的一些現象.
2.親歷科學探究，體會類比法在科學探究中的應用，在活動中培養學生認真觀察、勤于思考、歸納總結等良好學習習慣.
3.通過科學探究，使學生體會到物理就在身邊，激發學習興趣，促進主動學習.
【教學重難點】
1. 重點：內能概念和熱傳遞的本質.
2. 難點：溫度、內能、熱量的關系理解.
【教法學法】
問題情境、實驗探究、交流評價、實踐應用為主線的探究式教學.
【教學器材】
兩個燒杯、熱水、冷水、紅墨水、多媒體課件等.
【教學過程】
一、新課導入
根據教材P40頁導圖，提出問題: 運動的汽車具有動能，這個能量從何而來？
汽車的能量來自發動機中汽油燃燒所釋放的能量.
燃料燃燒釋放的能量，以及物體摩擦生熱，釋放的都是一種與熱運動有關的能量，這種能量叫做內能.今天我們就要學習有關內能的知識……
二、新課教學
1. 內能
內能，顧名思義，是指物體內部的能量，物體內部有能量嗎？物體內部的微觀結構又是怎樣的？物體是由什么構成的？
（1）分子動理論告訴我們：常見物質是由大量分子組成的；分子在永不停息地做無規則運動；分子間存在著相互作用的引力和斥力.
（2）類比
運動的物體具有動能——在永不停息地做無規則運動的分子與有——分子有動能；
發生形變的彈簧（相互間有引力和斥力）具有彈性勢能——分子間存在著相互作用的引力和斥力——分子有勢能.
（3）定義：物體內所有分子動能和分子勢能的總和叫內能.
（4）活動12.4：教材P41頁圖12-30所示，哪杯水中的墨水擴散得快？
墨水擴散快慢與溫度有什么關系？分子熱運動快慢與溫度有關嗎？什么關系？物體的內能與溫度有關嗎？有什么關系？
信息快遞：物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動.物體的溫度越高，分子的熱運動越劇烈.
（5）理解：任何物體都有內能，因為分子的無規則熱運動永遠不會停，分子動能永不為零，所以任何物體在任何時候，都有內能，內能都不為0.
通過定義可知:所有分子表明物體的內能大小與物體的質量（分子總數量）有關；溫度越高分子運動越劇烈表明物體內能的大小還與物體的溫度有關；當分子間的相互用發生變化時，分子勢能也會隨之改變，這表明物體的內能大小還與物體的狀態有關.
當物體的溫度不變時，內能也可能會發生變化，例：晶體熔化和凝固時，液體沸騰時溫度都保持不變，但要吸收熱量（能量）；
機械能和內能是兩種不同形式的能量，機械能是物體宏觀外在的，物體可能沒有機械能；內能是物體微觀內部的，內能與分子的熱運動和分子間相互作用有關，任何物體都有內能.一個物體可以只具有內能而沒有機械能，也可以同時具有內能和機械能.
2. 熱傳遞
（1）思考：觀察P41圖12-21，分析物體的內能是如何增加或減少的.
（a）金屬湯勺放在熱湯中，溫度升高，內能增加.
（b）食品放入電冰箱，溫度降低，內能減少.
（c）在取暖器旁的物體溫度升高，內能增加.
這些都是熱傳遞現象，根據生活經驗，你能說出生活中更多熱傳遞的實例嗎？
（2）信息快遞：熱傳遞
當物體或物體的不同部分之間存在溫度差時，就會發生熱傳遞.熱傳遞時，能量從高溫處轉移到低溫處，直至溫相等 .
（3）分析：
熱傳遞產生的條件：有溫度差，直到溫度相同時，熱傳遞停止.
熱傳遞過程中能量轉移方向：高溫物體放熱，低溫物體吸熱
發生熱傳遞后，原先溫度高的物體內能減少，溫度低的物體內能增加
熱傳遞實質是：內能的轉移
（4）生活中還有哪些熱傳遞的實例？
3. 熱量
（1）定義：是物體在熱傳遞過程中轉移的能量，它是個過程量，用Q來表示；
（2）熱量的單位：由于是表示轉移了多少能量，所以與能量單位一樣，是焦（J）.
（3）“物體含有多少熱量”這句話是錯誤的：熱量是熱傳遞過程中才出現的物理量，對于一個物體，只能說：吸收熱量或放出熱量，絕對不能說“具有熱量”.
（4）物體吸收熱量，內能增加；物體放出熱量，內能減少；
物體溫度升高，內能增加；物體溫度降低，內能減少.
物體內能增加，溫度卻不一定升高；內能減少，溫度卻不一定降低.
（晶體熔化，液體沸騰時，都要吸熱，內能增加，溫度卻保持不變）
《§12.2內能 熱傳遞》研學案
班級： 姓名：
一、新知應用
1. 關于內能，下列說法中正確的是 （ ）
A．溫度低于0℃物體不具有內能
B．物體具有內能，也可以同時具有機械能
C．具有機械能的物體不一定具有內能
D．溫度相同的物體，其內能的大小也相等
2．關于熱傳遞和熱量，下列說法中正確的是 　　　（ ）
A．溫度高的物體含有熱量一定多
B．質量比較大的物體含有的熱量比較多
C．熱量是從熱量多的物體傳遞到熱量少的物體
D．熱量總從高溫物體傳遞到低溫物體
3．內能是指物體內部＿＿＿＿＿＿＿做＿＿＿＿＿＿運動所具有的動能和＿＿＿＿的總和.因為物質都是由分子組成的，并且分子在永不停息地做＿＿＿＿運動，分子之間總存在相互作用的＿＿＿＿和＿＿＿＿，因此可以肯定，一切物體都具有＿＿＿＿.
4．當物體或物體的不同部分之間存在＿＿＿＿＿時，就會發生熱傳遞.熱傳遞時，＿＿＿＿從高溫處轉移到低溫處，直至＿＿＿＿＿相同.物理學里，把物體在熱傳遞過程中轉移能量的多少叫＿＿＿＿＿，用符號＿＿表示，它的單位是＿＿＿＿＿.
5．將溫度為20℃的銅塊投入90℃的水中，則銅塊與水之間 （會/不會）發生熱傳遞，銅塊的內能將 （增大/減小/不變）.
二、課后作業
1．在空中飛行的足球，它具有的能量是 （ ）
A．內能和動能 B．內能、動能和重力勢能
C．重力勢能和動能 D．重力勢能和內能
2．關于溫度、熱量和熱能，下列說法中正確的是 （ ）
A．0℃的冰內能為零 B．兩個物體的溫度相同，它們之間就不能發生熱傳遞
C．物體的溫度越高，它所含熱量就越多 D．物體吸收熱量，溫度一定會升高
3．關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是 ( )
A．物體的溫度越高，所含熱量越多 B．溫度高的物體，內能一定大
C．0℃的冰塊，內能一定為零 D．某物體的溫度升高，內能增加
4．關于內能和機械能的說法正確的是 ( )
A．物體有內能，必有機械能
B．物體的內能為零時，機械能可以不為零
C．物體的機械能可以為零，內能不能為零
D．光滑水平面上加速運動的物體，由于速度增大，每個分子速度也增大了，所以分子的平均動能增大，內能和機械能都增大
5．兩個物體相互接觸，但它們之間沒有發生熱傳遞，則它們具有相同的 （ ）
A．形狀 B．溫度 C．內能 D．質量
6．關于物體內能，下列說法正確的是 （ ）
A．水有內能，冰沒有內能 B．水蒸氣具有的內能一定比水具有的內能大
C．一杯水溫度越高，它具有的內能越大 D．一杯水在高處比在低處時具有的內能大
7．下例事例中，物體內能減少的是 （ ）
A．金屬湯勺放進熱湯中后會變得燙手
B．放入電冰箱中的食物溫度降低
C．一塊0℃的冰全部熔化成0℃的水
D．“神舟”飛船返回艙進入大氣層后表面升溫
8．地球上南極常年平均氣溫是-25℃，一天，南極的小企鵝豆豆和丁丁之間發生了一次有趣的對話，他們的部分說法如下，其中不正確的是 （ ）
A.丁丁:哎呀，這里太冷了，冰山肯定沒有內能了
B.豆豆:再冷，組成冰山的分子也在做熱運動呀，所以冰山也有內能
C.丁丁:如果太陽出來，冰山吸熱，內能一定增加
D.豆豆:冰山的內能可能比100℃的沸水的內能大
(
圖1
) 9．四只相同規格的燒杯中裝有水，水量及其溫度如圖1所示.關于四只燒杯中水的內能的大小，下列判斷正確的是 （ ）
A. a燒杯中水的內能大于b燒杯中水的內能
B. c燒杯中水的內能大于d燒杯中水的內能
C. a燒杯中水的內能大于c燒杯中水的內能
D. d燒杯中水的內能大于c燒杯中水的內能
10.比較1 g、100℃的水與1 g、100℃的水蒸氣，正確的說法是（ ）
A. 分子的總動能與分子總勢能都相同
B. 分子的平均動能相同，分子總動能不同
C. 內能相同
D. 1 g、100℃水的內能小于1 g、100℃水蒸氣的內能
11．關于溫度、熱量和內能，下列說法正確的是 （ ）
A.溫度高的物體內能一定大，溫度低的物體內能一定小
B.物體的內能與溫度有關，只要溫度不變，物體的內能就一定不變
C.物體的溫度越高，所含熱量越多
D.內能小的物體也可能將熱量傳遞給內能大的物體
12．微波爐是現代家庭中常用的烹飪工具.微波爐產生的微波遇到含水的食品，能夠被其大量吸收，引起食品內部分子發生劇烈振動，使食品的內能 ，溫度 ，達到加熱食品的目的.
13．溫度不同的物體相互接觸時，就會發生熱傳遞.高溫物體溫度降低，內能 ;低溫物體溫度升高，內能 .也就是說通過熱傳遞可以改變物體的 能.
14. 平時我們所說的“熱”在不同情況下的含義也不相同:這杯水太“熱”了，這里的“熱”指的是 ;開水放“熱”降溫，這里的“熱”指的是 .
15.某屆上海科技活動節推出了一項節能環保、可調節室溫的江水源熱泵技術.如圖2所示是其夏天工作時的流程，當江水循環到冷凝器時，利用江水與冷凝器間存在的溫度差，通過 的方式帶走室內熱量，從而實現降溫.
(
圖2
)
參考答案
三、新知應用
1．B
2．D
3．所有分子 無規則 分子勢能 無規則 引力 斥力 內能
4．溫度差 能量 溫度 熱量 Q J
5．會 增大
四、課后作業
1. B
2. B
3. D
4. C
5. B
6. C
7. B
8. A
9. D
10. D
11. D
12. 增大 升高
13. 減少 增加 內
14. 溫度；熱量
15. 熱傳遞

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