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第十三章 內能
第3節 內能
素養目標
物理觀念：了解內能概念與單位，能簡述溫度和內能的關系，知曉熱傳遞、做功可改變物體內能，明確熱量概念及單位。
科學思維：通過與機械能中的動能和勢能做類比，建立內能的概念；體會類比法在物理學中的應用。
科學探究：通過對生活實例的觀察分析、實驗探究，總結歸納出改變物體內能的途徑。
科學態度與責任：讓學生在體驗科學探究中激發學習興趣，借演示實驗助其養成觀察、好問的科學態度，鼓勵查資料以培養自主學習習慣。
壺里的水被加熱后會變得很燙，宏觀世界上我們感受到的是水的溫度升高了，那水具有的能量會有怎樣的變化呢？
情境導入
運動著的足球具有動能
運動著的分子同樣具有動能，叫分子動能
新知探究
任務一 認識內能
運動的分子具有動能，那么它的動能大小與什么因素有關？
構成物質的分子在不停地做熱運動，溫度越高，分子熱運動的速度越大，分子具有的動能也就越大。
新知探究
任務一 認識內能
被壓縮或拉伸的彈簧具有勢能
分子也具有勢能，叫分子勢能
新知探究
任務一 認識內能
動能
勢能
分子動能
分子勢能
機械能
內能
內能：構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和。
單位：焦耳，符號J
新知探究
任務一 認識內能
思考：內能和機械能的區別在哪呢？
機械能與整個物體的機械運動有關。（宏觀）
內能與物體內部的分子的熱運動和分子間的相互作用力有關。（微觀）
新知探究
任務一 認識內能
思考：下面的物體具有機械能和內能嗎？
一切物體都有內能。
靜止的足球
流動的巖漿
移動的冰山
物體可以沒有機械能，但是一定都具有內能。
新知探究
任務一 認識內能
思考：同樣多的一杯冷水和一杯熱水誰的內能大？
分子無規則
運動越劇烈
這個物體的
內能越大
分子動能
越大
溫度
越高
組成這個物體的所有
分子的動能總和越大
同一物體的溫度越高，內能越大；溫度越低，內能越小。
新知探究
任務一 認識內能
思考：室溫下，一杯水和一桶水的內能哪個更大？
相同質量的0℃冰的熔化成0℃的水，內能如何變化？
物質的內能與物質的種類、溫度、質量、體積、狀態都有關。
新知探究
任務一 認識內能
高溫物體
低溫物體
溫度降低
內能減少
溫度升高
內能增加
熱量
新知探究
任務二 熱傳遞和內能的改變
如何使水壺中的水內能發生改變？
熱傳遞
什么條件下才能發生熱傳遞呢？
新知探究
任務二 熱傳遞和內能的改變
熱傳遞的條件：物體間有溫度差
方向：能量從高溫物體向低溫物體，或從高溫部分傳向低溫部分
熱量是內能的變化量
溫度、熱量、內能的區別與聯系
新知探究
任務二 熱傳遞和內能的改變
1.溫度、熱量、內能的區別
①熱量是過程量,溫度、內能是狀態量
②單位區別：熱量、內能的單位是焦耳（J），溫度的單位是攝氏度（℃）
③表述區別：
溫度只能說“是、降低、升高”
熱量只能說“吸收、放出”
內能只能說“有、具有、改變”
2.溫度、熱量、內能的聯系
熱傳遞可以改變物體的內能,使內能增加或減少,但溫度不一定改變，如晶體的熔化或凝固過程
思考：生活中還有哪些熱傳遞改變內能的例子？
新知探究
任務二 熱傳遞和內能的改變
新知探究
任務三 做功和內能的改變
視頻 鉆木取火
視頻中是通過什么途徑改變物體的內能？
外界對物體做功，物體的內能增大，溫度升高
演示實驗：
新知探究
任務三 做功和內能的改變
實驗 壓縮空氣做功
演示實驗：
物體對外做功，物體的內能減小，溫度降低
新知探究
任務三 做功和內能的改變
實驗 氣體膨脹對外做功
思考：生活中還有哪些做功改變內能的例子？
新知探究
任務三 做功和內能的改變
你有什么辦法讓一根鐵絲的內能增大？
提出問題：
增大鐵絲的內能
實驗器材：
鐵絲、打火機、熱水、砂紙。
新知探究
任務四 做功和熱傳遞在改變物體內能的區分
新知探究
任務四 做功和熱傳遞在改變物體內能的區分
結果展示：
展示你使用的方法，或者說說你還有什么方法？
1.放在熱水中燙
2.用火加熱
4.來回彎折
6.在太陽下曬
5.用手捂住鐵絲
3.用砂紙摩擦
7.用錘子敲打
討論與思考：你能將上面幾種方法分類嗎？
新知探究
任務四 做功和熱傳遞在改變物體內能的區分
使鐵絲溫度升高
2.用火加熱
6.在太陽下曬
5.用手捂住鐵絲
4.來回彎折
3.用砂紙摩擦
7.用錘子敲打
熱傳遞
做
功
1.放在熱水中燙
溫度升高的過程，往往伴隨著運動
用溫度更高的物體使鐵絲溫度升高
改變物體內能的方式：
做 功
熱傳遞
存在溫度差
能量的轉移
通常伴隨著運動
能量的轉化
本質：
條件：
新知探究
任務四 做功和熱傳遞在改變物體內能的區分
一根滾燙的鐵棒，一定是在火中剛剛燃燒過，這個判斷正確嗎？
新知探究
任務四 做功和熱傳遞在改變物體內能的區分
做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的。
在下列選項中，物體內能的改變是通過做功實現的是（ ）
A.在啤酒加冰塊，啤酒變涼
C.行駛的汽車，輪胎會變熱
B.水被曬熱
D.劃火柴，火柴燃燒
CD
新知探究
任務四 做功和熱傳遞在改變物體內能的區分
熱傳遞
內能的改變
內能
物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和
一切物體都具有內能
影響因素：種類、質量、溫度、狀態等
內能
做功
溫度、熱量和內能的區別與聯系
課堂小結
1.關于內能的概念，下列說法正確的是( )
A.物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和稱為內能
B.熱的物體具有的能稱為內能
C.溫度高的物體內能多
D.每個做無規則運動的分子的能量稱為內能
A
當堂反饋
2．關于物體的內能，下列說法正確的是（ ）
A.物體運動得越快，內能越大
B.物體被舉得越高，內能越大
C.物體運動得越快，舉得越高，內能越大
D.物體溫度越高，內能越大
D
當堂反饋
3.仔細觀察圖中甲、乙、丙三杯水，下列說法中正確的是( )
A.甲杯中水的內能最大 B．乙杯中水的內能最大
C.丙杯中水的內能最大 D．乙、丙杯中水的內能一樣大
C
當堂反饋
4.在做“向裝有少量水的瓶子內打氣”的實
驗過程中，不斷地向瓶內打氣，使得瓶內的
水蒸氣氣壓增大，水蒸氣的內能______(填
“增加”或“減少”)，溫度______(填“升
高”或“降低”)。當瓶塞跳起來時，可以
看到瓶內出現______，這是因為空氣對瓶塞______，內能______(填“增加”或“減少”)，溫度______(填“升高”或“降低”)， 水蒸氣______而成小液滴。
增加
升高
白霧
做功
減少
降低
液化
當堂反饋
5.如圖是古人鍛造鐵器的過程，關于改變物體內能的方式，下列說法正確的是（ ）
A.加熱和鍛打屬于熱傳遞，淬火屬于做功
B.加熱屬于熱傳遞，鍛打和淬火屬于做功
C.加熱和淬火屬于熱傳遞，鍛打屬于做功
D.加熱和淬火屬于做功，鍛打屬于熱傳遞
C
當堂反饋

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