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科学个性化教学教案授课时间：2013年月日备课时间2013年月日年级九学科科学课时学生姓名授课主题3.5物体的内能授课教师教学目标1、了解内能的概念2、理解做功和热传递是改变内能的两种方法，知道做功和热传递过程中能量转化和转移的实质3、知道热量的概念，知道功和热量都可以用来量度内能的变化教学重点做功是改变物体内能的一种方法教学难点内能的概念及内能大小与温度的关系教学过程一、【历次错题讲解】1.环绕地球运动的人造卫星，其动能与势能在不断地相互转化，一般人造卫星的运动轨道是椭圆形的(如图2)，如我国发射的第一颗人造地球卫星，它距地球的最近点(近地点)是439km，距地球的最远点(远地点)是2384km。在近地点的速度约为8.1km/s，在远地点的速度约为6.3km/s。越过远地点向近地点运动的过程中，势能逐渐，动能逐渐，到达近地点时，势能最，动能最。假如没有阻力，卫星将周而复始地运行下去，机械能的总量。答案：减少增多少多保持不变2.有一种运动叫蹦极，如图所示是蹦极运动的简化示意图，弹性绳一端固定在O点，另一端系住运动员，运动员从O点自由下落，A点处弹性绳自然伸直．B点是运动员受到的重力与弹性绳对运动员拉力相等的点，C点是蹦极运动员到达的最低点，运动员从O点到C点的运动过程中忽略空气阻力，则（）A．从O至C运动员速度一直减小B．从O点至A点运动员机械能不守恒，从A点至C点机械能守恒C．从O至A过程中运动员速度增大，A至C过程中运动员速度减小D．从O至B过程中运动员速度增大，B至C过程中运动员速度减小答案：D学习札记图2二、【趣味课程导入】我们都知道，运动的物体具有动能，高处的物体具有势能，能够燃烧的物体具有化学能……这些宏观的物体都具有一定形式的能。那么，微观的粒子是否也有能量呢？三、【基础知识梳理】一.内能1.内能的概念（1）物体的内能：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，叫做物体的内能。（2）内能的变化：物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和，那么当分子运动加剧时，物体的内能也就增大。我们讲过：物体的温度升高，其内部分子的无规则运动加剧。冷水和热水的扩散实验表明：温度越高，扩散过程越快。扩散得快，说明分子无规则运动的速度大，即分子无规则运动激烈。因此：物体的内能跟温度有关。温度升高时，物体的内能增加。温度降低时，物体的内能减小。（3）一切物体都有内能。或者说物体的内能不会为零。（4）内能和机械能：内能是不同于机械能的另一种形式的能量。二.改变物体内能的两种方法ⅰ做功与内能的改变（1）对物体做功，物体的内能会增大。压缩空气实验说明：压缩空气做功（对空气做功），使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气对空气做功，使温度升高的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，例如摩擦生热、钻木取火等。所以对物体做功，物体的内能就会增大。（2）物体对外做功时，本身的内能会减小。在广口瓶内装入少量的水，然后将连有打气筒的塞子塞紧瓶口，然后用打气筒向里面打气。由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的，所以水蒸气是看不到的。当塞子跳起时，瓶内出现了雾。这些雾是由于瓶内的气体对塞子做功，所以其内能减小，温度降低，水蒸气液化而形成的。所以我们可以得出物体对外做功时，本身的内能会减小。（3）用功来量度内能的改变。做功可以改变物体的内能，对物体做的功越多，物体的内能增加得越多，物体对外做的功越多，物体的内能减小得也越多，所以，我们可以用功来量度内能的变化。这样内能的单位跟功相同，也是焦耳。ⅱ热传递与内能的改变冬季室内的暖气片散热，使室内空气的内能增大，而散热片的内能减小；把食品放在低温的冰箱里，食品的温度下降，内能减小，冰箱内的空气温度升高，空气内能增大。这一类物体的内能发生改变都是发生了热传递，所以热传递也可以改变物体的内能。1.热传递的规律热传递现象发生在温度不同的物体之间。热总是由高温物体传向低温物体，高温物体放热，低温物体吸热，直到温度相等，两个物体间的热传递才告终止。2.热量热量的单位是焦耳，常用字母Q来表示。实验表明，1Kg的水温度升高1℃时要学习札记吸收4.2×103J，温度降低1℃时要放出4.2×103J的热量。在热传递中，物体吸收或放出的热的多少叫热量。Q=cmΔt比热容是c,质量是m,Δt是温度差（加热放热前后）。3.热传递和物体内能的改变伴随着热传递的发生，物体的内能发生改变。物体吸热，温度升高，物体的内能增大。物体放热，温度降低，物体的内能减小。所以热传递可改变物体的内能，物体吸热，内能增大，物体放热，内能减小。内能改变的多少跟物体吸热放热的多少即热量直接联系。传递的热量多，物体内能改变的量也越大。因此，内能的改变可以用热量来量度。物体吸收多少热量，它的内能就增大多少；物体放出多少热量，它的内能就减小多少。因此，热传递实质上就是内能从高温物体传到低温物体。热传递就是内能转移。4.热传递的方式热传递有三种方式，也就是传导、对流和辐射。热传导时，物体内部各部分的物质不发生移动；产生对流时，物体内部各部分之间物质会流动。这主要发生在液体和气体中；热辐射不需要介质，如太阳的光和热就是用热辐射的方式传到地球上的。改变物体内能的方法有两种；做功和热传递，不同的方法产生了同样的效果。如果我们没有看见内能改变的过程，只从内能改变的结果无法判断改变内能采用的是哪一种方法。也就是说，对改变物体的内能来说，做功和热传递是等效的。做功和热传递对改变物体的内能是等效的，但是两种物理过程又是不同的。做功改变物体的内能，是机械能和内能之间的转化。热传递改变物体的内能，是物体之间内能的转移。正因为做功和热传递对改变物体内能是等效的，所以，功或热量都可以量度内能的改变。二者的单位相同，热量的单位也是焦耳。5.燃料的热值人类获利内能主要是从燃料中获得。燃烧：一种剧烈的氧化反应。从能的转化角度看，是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。热值：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。注：单位质量、燃料的种类、完全燃烧三个要素。热值计算：Q=mq或Q=Vq(其中m为燃料的质量，V为燃料的体积，q为燃料的热值)单位：J/kg四、【典型例题剖析】[例1]下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是()A．物体温度升高，一定吸收了热量B．物体放出热量时，温度一定降低C．物体温度升高，内能一定增加D．物体内能增加时，温度一定升高[引导分析]改变物体内能的方式有做功和热传递，它们在改变物体的内能上是等效的，温度升高可能是对物体做了功，也可能是吸收热量，所以A选项错误；当晶体在熔化和凝固时，分别吸收和放出热量，而温度保持不变，所以B、D选项错误；而物体的温度升高，其内部分子的动能增加，所以内能一定增加，因此C选项正确．[举一反三]1．一瓶酒精用去一半后，剩下的酒精()A．热值不变，比热容减小一半B.热值不变，比热容不变C．热值和比热容都减小一半D．热值减小一半，比热容不变几种物质的比热容(表1)物质比热容[J/(kg·℃)水4.2×103酒精2.4×103煤油2.1×103铝8.8×102铁4.6×102铜3.9×1022．查表（1）可知，铜的比热容比铁的小，下列说法正确的是()A．铜比铁含的热量少B．铜比铁含的内能少C．铜和铁相互接触时，必定发生热传递D．质量相等的铜和铁，升高相同的温度时，铜吸收的热量比铁少3．用锤敲打钉子，钉子温度会升高，因为()A.锤将热量传递给钉子B.锤将内能传递给钉子C.锤将温度传递给钉子D.锤对钉子做功使钉子的内能增加4．热水和冷水混合时，不计热量损失，下面说法正确的是()A.热水降低的温度一定等于冷水升高的温度B.热水初温度高，它降低的温度一定多C.热水放出的热量一定等于冷水吸收的热量D.冷水初温度低，它吸收的热量一定多5.煤的热值大于干木柴的热值，这里是指()A、煤比干木柴含有的热量多一些B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少6.A、B两种物质，比热容关系是CA＞CB，则下列说法中正确的是()A、都升高20℃，A吸收的热量一定较多B、都降低10℃，B放出的热量一定较多C、质量相同的情况下，都升高5℃，B吸收的热量一定较多D、质量相同的情况下，都降低5℃，A放出的热量一定较多答案:1-6BDDCDD[例2]下列事例中，物体内能减小的是()A．用锯锯树木，锯条发热B．太空中的陨石，坠入地球大气层，成为流星C．夏天，广场上的石凳因为太阳照射而发热D．饮料放进冰箱，慢慢变凉[引导分析]做功和热传递都能改变物体的内能．用锯锯木头是克服摩擦力做功，使锯条内能增大，温度升高，故A错；陨石下落过程克服空气摩擦做功，导致内能增大，故B错；夏天，石凳被太阳照热，是通过热辐射的方式使物体内能增大，故C错；饮料放进冰箱内，饮料通过热传递的方式使温度降低，内能减小，所以D正确．[举一反三]1．下列现象跟做功改变内能有关的是()A．盛夏，太阳把稻田的水晒热B．夜晚，看见流星在大气层中坠落C．严冬季节用热水袋取暖D．用擦酒精的方法使发烧者降温2.将一铁块投入到装有水的烧杯中，它们之间没有发生热传递，这是因为()A、它们具有相同的热量B、它们具有相同的内能C、它们具有相同的温度D、它们具有相同的比热容3．物体内能的改变有两种方式。下现象中内能的改变是哪一种方式(1)用打气筒给自行车打气时气筒会发热,是______使气筒内能改变(2)古代人类钻木取火，是________使木的内能改变(3)冰块在阳光下熔化成水是_______使冰块的内能改变答案:1.B2.C3．(1)做功(2)做功(3)热传递方法与技巧总结方法与技巧总结课堂作业1．一滴红墨水在清水中一段时间后,整杯水变红了则正确的是()A.0℃的水就不会有这种现象B.这叫扩散只发生在液体中C.这叫扩散,它说明分子在永不停地运动D.温度越低扩散进行得越快。2．关于能量转化说法正确的是()A.砂轮磨刀有内能转化为动能B.陨石进入大气层成为流星时内能转化为机械能C.壶中水沸腾时壶盖跳动是水的动能转化为壶的动能D.给自行车打气气筒发热机械能转化为内能3．关于物体内能的改变，下列正确的是()A.物体对外做功物体内能减少B.物体吸收热量物体内能一定减小C.对物体做功时，物体内能一定减少D.物体放热时，物体内能一定增加4．在下列现象中，通过做机械功来改变物体内能的是()A.利用电炉把水烧开B.冬天里两手互相摩擦使手暖和C.冬天天气寒冷时要生火取暖D.用电焊机焊接金属使金属熔化5．甲乙两物体质量相等,甲物体温度降低20℃,乙物体温度升高15℃时,乙物体吸收热量是甲物体放出热量的2倍,甲乙两物体比热比是()A.3:8B.8:3C.4:3D.3:26．燃烧甲、乙两种燃料，甲放出的热量比乙多，则()A、甲的质量一定大B、甲的热值一定大C、甲的比热容一定大D、条件不足无法判断7．下面现象中，属于内能转化为机械能的现象是()A、两决块相互摩擦，冰块熔化B、水蒸汽推动活塞做功C、压缩气体，温度升高D、用太阳灶烧水8．从能转化的观点来看，摩擦生热的现象是()A、机械能转化为内能B、内能转化为机械能C、化学能转化为内能D、内能转化为动能9．有关物质的比热容，下列说法中正确的是()A、比热容跟物体的质量有关，质量越大，比热容越小B、比热容跟物体的温度有关，温度越高，比热容越大C、比热容跟物体吸收或放出的热量有关D、比热容是物质本身的一种特性，与物体的温度、质量都无关10.水和煤油吸收的热量相等，水的比热是煤油的2倍,水升高的温度是煤油的1/3倍，则它们的质量之比m水:m油是()A.3:2B.2:3C.1:6D.6:111．质量相同的0℃的冰、0℃的水、0℃的水蒸气中，它们的内能()A．一样大B．冰的内能最大，水蒸气的内能最小C．水的内能最大，冰的内能最小D．水蒸气的内能最大，冰的内能最小12．现有质量和初温都相等的铝块、铁块和铜块