第二节 内能
1课时 新授课
【教学目标】
知识与技能
1、了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
2、知道热传递可以改变内能。
3、知道在热传递过程中，所传递内能的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。
4、知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
过程与方法
1、通过探究找到改变物体内能的两种方法。
2、通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
3、通过学生查找资料，了解地球的“温室效应”
情感、态度与价值观
1、通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。
2、通过演示实验使学生养成观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
3、鼓励学生自己查找资料，使学生养成学生自学的能力。
【教学重点】
内能、热量概念的建立，改变物体内能的方法。
【教学难点】
温度、内能、热量概念的辨析。
【教学准备】
教师用：多媒体、空气压缩器、乙醚、棉花、广口瓶、带导管的橡皮塞、打气筒。
学生用：粗铁丝、酒精灯、烧杯、热水等。
【教学过程】
主 要 教 学 过 程
教学内容
教师活动
学生活动
一、创设情境，引入新课
【播放视频】：蒸汽火车和火箭升空
提出问题：推动火车和火箭的能量来自哪里？从而引出新课。
（设计意图：激发学生对科学的求知欲以及探求科学知识的兴趣，体现出从生活走向物理的新课程理念。）
观看视频
思考
二、新课教学
（一）内能的概念
1、物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能
2、一切物体都具有内能，物体的内能与物体温度有关
3、内能与机械能是两种不同形式的能
【知识回顾】
通过上节课的学习，同学们你能回答出这些问题吗？
1、物体由于______具有的能叫做动能。
2、物体由于 而具有的能叫做重力势能。
决定重力势能大小的因素：物体的_____和________。
3、物体由于 而具有的能叫做弹性势能。
决定弹性势能大小的因素______ 。
4、分子热运动的主要内容有哪些？
5、分子运动的快慢与什么有关？
【观察对比】
1、运动的篮球具有动能，运动的分子具有动能吗？
小结：分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能
2、树上苹果由于地球的吸引而具有势能，分子间也存在相互吸引的力，分子具有势能吗？
小结：互相吸引的分子具有势能
3、被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能，互相排斥的分子之间有没有势能?
小结：互相排斥的分子也具有势能，所以由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能。
【构建概念】
最后由学生归纳得出内能的概念。
【讨论交流】
（1）一块铁由15℃升高到55℃内能是否发生变化？
（2）0℃的冰，温的火焰是否具有内能？
（3）根据以上两个问题，你可以得出什么结论？
结论：一切物体在任何情况下都有内能，物体的内能与物体温度有关，物体温度升高，内能增加。
【思维拓展】影响内能大小的因素还有哪些呢？
（1）1kg的铁块和一个100g的铁钉，温度都是15℃，它们的内能一样大吗？
（2）0℃的冰加热熔化变成0℃的水，它的内能一样大吗？
（3）根据以上两个问题，你可以得出什么结论？
小结：物体的内能还与物体的质量、体积和状态有关
【思维拓展】内能和机械能是同一种形式的能吗？
内能：
分子具有的能；
与物体内分子的热运动及相互作用有关的能。
机械能：
物体作为整体所具有的能；
与物体机械运动有关的能。
（设计意图：培养学生分析问题，解决问题的能力及学会口头表述自己的观点。）
1、2、3小题回顾机械能便于同内能进行对比学习
4、5小题便于得出分子具有动能和影响分子动能大小的因素
通过对比法得出分子具有动能
分析、讨论的出：由于分子的相互吸引或推斥，分子具有势能。
理解内能的概念
讨论交流：
(1) 一块铁由15℃升高到55℃内能增加。
（2）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,所以它具有动能.燃烧的火,温度很高,分子运动很剧烈,也具有内能。
1kg的铁块内部分子的个数多，所以它的内能大。
虽然它们的温度没有改变，但物质由固态变成液态，分子间的势能增大。
分组讨论、交流得出：内能是不同于机械能的另一种形式的能。
（二）改变物体内能的方法
1.做功改变物体的内能
（1）对物体做功，内能增大，温度升高
（2）物体对外做功，内能减小，温度降低
2. 热传递
条件：存在温度差；
实质：内能的转移
热量：传递内能的多少
单位：焦耳（J）
过渡：
物体的内能与物体温度有关，物体温度发生变化，内能就会发生变化，那么如何改变物体的内能?
【出谋献策】
普通的一根铁丝，我们能通过哪些方法使它的温度升高？（即使它的内能增加）
（1）两人一组讨论，想出尽可能多的方法。
（2）进行分类，并说出分类的依据。
结论：做功和热传递都能改变物体的内能
（设计意图：由感性认识归纳出结论，通过探究实验，达到使学生自主学习的目的，激发其学习兴趣。）
【回归生活】
在我们的生活中哪些是通过做功改变物体内能的？
小结：“摩擦生热”是通过做功的方式，把机械能转化为内能，使物体温度升高，内能增大
过渡：
除了克服摩擦，对物体做功，内能增加，温度升高外，还有别的方法对物体做功，内能增加？
（设计意图：体现出从生活走向物理，从物理走向社会的理念。）
【演示实验一】压缩空气点火
教师演示实验，把活塞迅速压下去，让学生观察发生的现象，并思考：
（1）我们观察到的实验现象是： ；
（2）物体燃烧的条件是温度 ,达到着火点(燃点)；
（3）迅速向下压活塞，空气的内能 ,这是通过 的方式改变空气的内能。
小结：压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增大,温度升高。
【回归生活】在我们的生活中哪些是通过对物体做功改变内能的？
过渡：
既然压缩空气，对空气做功，内能增加，那么，反过来空气膨胀对外做功，会出现什么情况？
(设计意图：培养学生逆向思维能力，树立辩证思想。)
【演示实验二】气体膨胀对外做功
教师演示实验，，让学生观察当瓶塞跳出时，瓶内的变化。并思考：
当瓶塞跳飞出时，是 对_____做功， 的内能减少，温度降低，水蒸气遇冷， (填物态变化名称)成小液滴，于是就观察到“白雾”现象。
小结：物体对外做功，内能转化为机械能，物体的内能减少，温度降低
【想一想】
生活中哪些地方是通过热传递的方式改变物体内能的呢？
引导学生通过分析，得出热传递的定义 ：
热传递：是热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。
引导学生分析：在热传递过程中，高温物体的内能、温度如何变化，是吸热还是放热？低温物体又是发生哪些变化。
（1）发生条件：存在温度差
发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态，物体间是否接触都无关。
（2）实质：内能的转移
内能从高温物体转移到低温物体,或从同一物体的高温部分转移到低温部分。
（3）热量
热传递过程中，传递内能的多少叫做热量，用字母Q表示，单位：焦耳（J）。
一根铁丝要使它的温度升高，可以通过做功的方式，也可通过热传递的方式，所以：做功和热传递在改变内能上是等效的，做功的实质是能量之间的转化，热传递的实质是能量的转移。
【提炼升华】
温度、内能、热量三个物理量之间的辨析
项目
内容
温度
内能
热量
区别
定义
物体的冷热程度
物体内部所有分子的动能和势能的总和
在热传递过程中，传递内能的多少
单位
摄氏度（℃）
焦耳（J）
焦耳（J）
联系
【课外拓展】阅读“科学世界”部分——地球的温室效应。
思考：
改变物体的温度。
展示：
A.用酒精灯直接加热；
B.用力来回弯折；
C.放在太阳下晒；
D.放在热水中烫；
E.在砂子上磨；
F.用锤子敲打；
……。
将设计的方案进行分类，并说出分类的依据。
例举生活中通过做功改变物体内能的例子
小试身手：
(1)擦燃火柴时,火柴的温度 ,内能 。这是通过 的方式 改变火柴的内能。
(2)将金属块在砂石上迅速地来回摩擦,金属块和砂石的温度 ,内能 ,这是通过 的方式改变物体的内能。
观察实验现象，完成思考题，并得出结论。
棉花燃烧；
升高
增大，做功
举例：给自行车打气时，气筒底部比气筒壁的温度高；
空调压缩机压缩空气，使空气温度升高……。
观察到：当瓶塞跳出时，瓶内出现白雾。
原因是瓶内空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，水蒸气发生液化。
例举生活中通过热传递改变物体内能的事例
通过分析、交流得出：发生热传递的条件是不同物体或同一物体不同部分间存在温度差。
理解热量的概念，
理解、辨析温度、内能、热量三个概念
阅读教材，谈对温室效应的理解。
三、课堂小结
让学生谈本课收获
谈本课收获
四、 课堂检测
教师巡视、讲评
完成检测题，
见附件1
五、布置作业
出示作业题题目，见附件2
课后完成
【板书设计】
第二节 内能
一、内能
分子动能
分子势能
二、改变物体内能的方法
1.做功
（1）对物体做功，内能增加
（2）物体对外做功，内能减少
2.热传递
（1）条件：存在温度差
（2）实质：能量的转移
（3）热量
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1、在将内能时要注意内能的普遍性，一切物体都有内能，要注意纠正低温物体没有内能的误解。
2、温度与内能的关系是一个要点，要教会学生从温度变化去了解、理解内能的变化。在讲解温度与内能的关系时，可通过比较不同温度下的扩散速度，启发学生用分子运动论的观点猜测温度与内能大小关系，激发学生学习兴趣。
3、比较热传递和做功的有何异同，为能量的转化和守恒作铺垫。
4、改变物体内能的方法，由“给学生一根粗铁丝，两人一组，想办法让它的温度升高。再让学生展示自己所设计的方法。”进行分类引出，体现出“从生活走向物理，从物理走向社会的理念”。
二、教学中易出现的问题
1、机械能包括动能和势能，内能包括分子动能和分子势能，它们在概念上极其相似，要注意区分，可以从概念、组成、运动形式等方面进行对比区别，并举实际例子加以说明。
2、物体对外做功，内能减小，学生生活中不太注意，应该做功、重点强调一下。
3、“演示实验二：气体膨胀对外做功”中的乙醚、棉花可以用硝化棉代替。
附件1 课堂检测
1．下列关于内能的说法正确的是（ ）
A．0℃的水内能为零 B．机械能为零的物体，内能为零
C．温度高的物体，内能就一定大 D．物体温度升高，该物体的内能就增大
2．关于物体的内能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体运动的越快，物体的内能越大
B．物体举得越高，物体的内能越大
C．温度为-40℃的冰块没有内能
D．火箭点火升空过程中将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能
3．两个物体相互接触，但物体间没有发生热传递现象，这是因为两物体（ ）
A．温度相同 B．内能相同 C．热量相同 D．没有做功
4如图所示的做法中，属于用做功的方法改变物体内能的是（ ）
5关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ）
A．物体的温度越高，所含热量越多 B．温度高的物体，内能不一定大
C．0℃的冰块，内能一定为0 D．任何两物体间都会发生热传递
6．如图是中国女子冰壶队在2010年 2月21日温哥华冬奥会比赛的精彩瞬间．比赛时两名队员在冰壶前方“刷冰”，通过____ 的方式改变冰的内能，使表面的冰____ 成薄薄的一层水(填物态变化名称)，这样就能够减小冰壶与冰面之间的____ 。
7．观察如图所示实验，回答以下问题：
（1）实验现象：当活塞迅速下压时，棉花会____ 。
（2）现象分析：因为活塞对空气____ ，使空气的____ 增加，____ 升高，达到棉花的着火点，从而使棉花燃烧起来。
（3）实验结论：________ 。
【参考答案：】
1.D 2.D 3.A 4.A 5.B 6.做功 熔化 摩擦 7.燃烧 做功 内能 温度 对物体做功，内能增大
附件2：
【课后检测】
1.关于内能，说法正确的是（ ）
A.单个分子的动能和势能的总和叫做内能
B.一个物体动能和势能的总和叫做内能
C.物体内部所有分子热运动的动能和分子是能的总和叫做内能
D.物体的机械能加上物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和叫做内能
2．下列说法正确的是 （ ）
A.钢水冷却，温度降低，内能一定减少
B.压在一起的铅片和金片几年后剖开，切面互相渗透属于扩散
C.冬天用热水袋取暖，人体感到温暖，是用做功的方法改变物体的内能
D.和平号空间站退役后坠入大气层与空气摩擦生热，是用热传递方法改变内能
3．下列现象中，由于做功使物体的内能发生改变的是（ ）
A.酒精涂在手背上觉得凉 B.把铁钉订进墙里，铁钉发热
C.水被太阳晒热 D.烧红的铁块放入冰水中，铁块温度降低
4．下列说法错误的是（ ）
A.零度的物体没有内能 B.内能和其它形式的能之间可以相互转化
C.物体间的内能可以转移 D.一切物体都有内能
5.物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A． 温度相等的1 kg和100 g的水内能相同
B．物体内能增加，一定要从外界吸收热量
C． 温度为0℃的物体没有内能
D． 在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少
6.所示，在大口厚玻璃瓶内装入少量的水，并滴入几滴酒精。塞紧塞子后，用气筒往瓶内打气。当塞子跳出时，看到瓶口有白雾出现。下列关于该试验的分析错误的是( )
A．往瓶内打气，外界对瓶内气体做功 B．往瓶内打气，瓶内气体内能变小
C．瓶塞跳出时，瓶内气体温度降低 D．瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功
7.关于温度，热量，内能以下说法正确的是( )
A． 物体吸收热量，温度一定升高
B ．物体的温度越高，所含的热量越多
C ．物体的温度为00C，其内能也为零
D ．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递。
【参考答案：】
1.C 2.B 3.B 4.A 5.D 6.B 7.D
