物體的內能（通用4篇）

物體的內能 篇1

　　教學目標

　　（1）知道什么是

　　（2）知道物體內能的組成

　　（3）知道分子動能和分子勢能與哪些因素有關

　　教學建議

　　教材分析

　　分析一：教材先由所學知識推出分子動能的存在，并說明分子動能與溫度的關系，再又分子力說明分子勢能的存在，最后總結出內能的概念

　　分析二：分子勢能在微觀上與分子間距離有關（宏觀上表現為體積），當分子間距離大于平衡距離時，分子力表現為引力，此時增大分子間距離，分子力作負功，分子勢能增加；當分子間距離小于平衡距離時，分子力為斥力，此時減小距離，分子力還是做負功，分子勢能增加；由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小，但不一定為零，因為分子勢能是相對的.分子勢能與分子間距離的關系如上圖所示.分子勢能可與彈性勢能對比學習，分子相距平衡距離時相當于彈簧的平衡位置，但對比學習時，也要注意兩者的區別.

　　分析三：比較兩物體內能大小，需要考慮到分子平均動能、分子勢能和分子總個數.分子平均動能與溫度有關，溫度越高，分子平均動能越大，溫度越低，分子平均動能越小.分子勢能與分子間距離（宏觀上表現為體積）有關，分子間距離改變（宏觀上表現為體積改變），分子勢能改變，但分子勢能與分子間距離（體積）的關系比較復雜：分子間距離增大，分子勢能可能增大，也可能減小，即體積增大，分子勢能可能增大，也可能減小.因此我們不能單從體積的改變上判斷分子勢能如何改變，而是往往要視具體情況而定.

　　分析四：機械能與內能有著本質的區別，對于同一物體，機械能是由其宏觀運動速度和相對高度決定的，而內能是由物體內部分子無規則運動和聚集狀態決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高，其機械能不變，而內能發生了改變.

　　教法建議

　　建議一：在分析物體內能時要充分利用前三節所學分子動理論的基本觀點，由舊有知識推導出新知識.

　　建議二：在講分子勢能時，最好能與彈簧的彈性勢能進行類比學習.

　　建議三：在區分機械能與內能時，最好能舉例說明.

　　教學設計方案

　　教學重點：內能的組成，分子動能和分子勢能分別與哪些因素有關.

　　教學難點：分子勢能

　　一、分子動能

　　溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子運動越劇烈，分子平均動能越大.分子平均速度和平均動能是一個宏觀統計概念，溫度越高，分子平均動能越大，但并不是所有分子動能都增大，個別分子動能還有可能減小.

　　二、分子勢能

　　由分子間作用力決定的一種能量，與分子間距離有關，宏觀上表現出與物體體積有關.

　　當分子間距離大于平衡距離時，分子力表現為引力，此時增大分子間距離，分子力作負功，分子勢能增加；當分子間距離小于平衡距離時，分子力為斥力，此時減小距離，分子力還是做負功，分子勢能增加；由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小，但不一定為零，因為分子勢能是相對的.分子勢能與分子間距離的關系如圖所示.

　　三、

　　物體內所有分子的動能和分子勢能的總和叫內能.

　　例1：相同質量的0℃水與0℃的冰相比較

　　A、它們的分子平均動能相等

　　B、水的分子勢能比冰的分子勢能大

　　C、水的分子勢能比冰的分子勢能小

　　D、水的內能比冰的內能多

　　答案：ABD

　　評析：質量相同的水和冰，它們的分子個數相等；溫度相等，所以分子平均動能相等，因此它們總的分子動能相等.由水結成冰，需要釋放能量，所以相同質量、溫度的水比冰內能多，由于它們總的分子動能相等，所以水比冰的分子勢能大.本題很容易誤認為水結成冰，體積增大，所以內能增大.

　　機械能與內能有著本質的區別，對于同一物體，機械能是由其宏觀運動速度和相對高度決定的，而內能是由物體內部分子無規則運動和聚集狀態決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高，其機械能不變，而內能發生了改變.

　　例2：下面有關機械能和內能的說法中正確的是

　　A、機械能大的物體，內能一定也大

　　B、物體做加速運動時，其運動速度越來越大，物體內分子平均動能必增大

　　C、物體降溫時，其機械能必減少

　　D、摩擦生熱是機械能向內能的轉化

　　答案：D

　　評析：對于機械能和內能，它們是兩種完全不同的形式的能，需要從概念上對它們進行區分.

　　四、作業 

　　探究活動

　　題目： 怎樣測量阿伏加德羅常數

　　組織： 分組

　　方案：查閱資料，設計原理，實際操作

　　評價： 方案的可行性、科學性、可操作性

物體的內能 篇2

　　教學目標

　　（1）知道什么是

　　（2）知道物體內能的組成

　　（3）知道分子動能和分子勢能與哪些因素有關

　　教學建議

　　教材分析

　　分析一：教材先由所學知識推出分子動能的存在，并說明分子動能與溫度的關系，再又分子力說明分子勢能的存在，最后總結出內能的概念

　　分析二：分子勢能在微觀上與分子間距離有關（宏觀上表現為體積），當分子間距離大于平衡距離時，分子力表現為引力，此時增大分子間距離，分子力作負功，分子勢能增加；當分子間距離小于平衡距離時，分子力為斥力，此時減小距離，分子力還是做負功，分子勢能增加；由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小，但不一定為零，因為分子勢能是相對的.分子勢能與分子間距離的關系如上圖所示.分子勢能可與彈性勢能對比學習，分子相距平衡距離時相當于彈簧的平衡位置，但對比學習時，也要注意兩者的區別.

　　分析三：比較兩物體內能大小，需要考慮到分子平均動能、分子勢能和分子總個數.分子平均動能與溫度有關，溫度越高，分子平均動能越大，溫度越低，分子平均動能越小.分子勢能與分子間距離（宏觀上表現為體積）有關，分子間距離改變（宏觀上表現為體積改變），分子勢能改變，但分子勢能與分子間距離（體積）的關系比較復雜：分子間距離增大，分子勢能可能增大，也可能減小，即體積增大，分子勢能可能增大，也可能減小.因此我們不能單從體積的改變上判斷分子勢能如何改變，而是往往要視具體情況而定.

　　分析四：機械能與內能有著本質的區別，對于同一物體，機械能是由其宏觀運動速度和相對高度決定的，而內能是由物體內部分子無規則運動和聚集狀態決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高，其機械能不變，而內能發生了改變.

　　教法建議

　　建議一：在分析物體內能時要充分利用前三節所學分子動理論的基本觀點，由舊有知識推導出新知識.

　　建議二：在講分子勢能時，最好能與彈簧的彈性勢能進行類比學習.

　　建議三：在區分機械能與內能時，最好能舉例說明.

　　教學設計方案

　　教學重點：內能的組成，分子動能和分子勢能分別與哪些因素有關.

　　教學難點：分子勢能

　　一、分子動能

　　溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子運動越劇烈，分子平均動能越大.分子平均速度和平均動能是一個宏觀統計概念，溫度越高，分子平均動能越大，但并不是所有分子動能都增大，個別分子動能還有可能減小.

　　二、分子勢能

　　由分子間作用力決定的一種能量，與分子間距離有關，宏觀上表現出與物體體積有關.

　　當分子間距離大于平衡距離時，分子力表現為引力，此時增大分子間距離，分子力作負功，分子勢能增加；當分子間距離小于平衡距離時，分子力為斥力，此時減小距離，分子力還是做負功，分子勢能增加；由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小，但不一定為零，因為分子勢能是相對的.分子勢能與分子間距離的關系如圖所示.

　　三、

　　物體內所有分子的動能和分子勢能的總和叫內能.

　　例1：相同質量的0℃水與0℃的冰相比較

　　A、它們的分子平均動能相等

　　B、水的分子勢能比冰的分子勢能大

　　C、水的分子勢能比冰的分子勢能小

　　D、水的內能比冰的內能多

　　答案：ABD

　　評析：質量相同的水和冰，它們的分子個數相等；溫度相等，所以分子平均動能相等，因此它們總的分子動能相等.由水結成冰，需要釋放能量，所以相同質量、溫度的水比冰內能多，由于它們總的分子動能相等，所以水比冰的分子勢能大.本題很容易誤認為水結成冰，體積增大，所以內能增大.

　　機械能與內能有著本質的區別，對于同一物體，機械能是由其宏觀運動速度和相對高度決定的，而內能是由物體內部分子無規則運動和聚集狀態決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高，其機械能不變，而內能發生了改變.

　　例2：下面有關機械能和內能的說法中正確的是

　　A、機械能大的物體，內能一定也大

　　B、物體做加速運動時，其運動速度越來越大，物體內分子平均動能必增大

　　C、物體降溫時，其機械能必減少

　　D、摩擦生熱是機械能向內能的轉化

　　答案：D

　　評析：對于機械能和內能，它們是兩種完全不同的形式的能，需要從概念上對它們進行區分.

　　四、作業 

　　探究活動

　　題目： 怎樣測量阿伏加德羅常數

　　組織： 分組

　　方案：查閱資料，設計原理，實際操作

　　評價： 方案的可行性、科學性、可操作性

物體的內能 篇3

　　分子動理論和物體的內能·物體的內能  改變內能的兩種方法·教案  一、教學目標 1.在物理知識方面要求：（1）知道分子的動能，分子的平均動能，知道物體的溫度是分子平均動能大小的標志。（2）知道分子的勢能跟物體的體積有關，知道分子勢能隨分子間距離變化而變化的定性規律。（3）知道什么是物體的內能，物體的內能與哪個宏觀量有關，能區別物體的內能和機械能。（4）知道做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的，知道兩者的區別，了解熱功參量的意義。2.在培養學生能力方面，這節課中要讓學生建立：分子動能、分子平均動能、分子勢能、物體內能、熱量等五個以上物理概念，又要讓學生初步知道三個物理規律：溫度與分子平均動能關系，分子勢能與分子間距離關系，做功與熱傳遞在改變物體內能上的關系。因此，教學中著重培養學生對物理概念和規律的理解能力。3.滲透物理學方法的教育：在分子平均動能與溫度關系的講授中，滲透統計的方法。在分子間勢能與分子間距離的關系上和做功與熱傳遞關系上都要滲透歸納推理方法。二、重點、難點分析1.教學重點是使學生掌握三個概念（分子平均動能、分子勢能、物體內能），掌握三個物理規律（溫度與分子平均動能關系、分子勢能與分子之間距離關系、熱傳遞與功的關系）。2.區分溫度、內能、熱量三個物理量是教學上的一個難點；分子勢能隨分子間距離變化的勢能曲線是教學上的另一難點。三、教具1.壓縮氣體做功，氣體內能增加的演示實驗：圓形玻璃筒、活塞、硝化棉。2.幻燈及幻燈片，展示分子間勢能隨分子間距離變化而變化的曲線。四、主要教學過程（一）引入新課我們知道做機械運動的物體具有機械能，那么熱現象發生過程中，也有相應的能量變化。另一方面，我們又知道熱現象是大量分子做無規律熱運動產生的。那么熱運動的能量與大量的無規律運動有什么關系呢？這是今天學習的問題。（二）教學過程的設計1.分子的動能、溫度物體內大量分子不停息地做無規則熱運動，對于每個分子來說都有無規則運動的動能。由于物體內各個分子的速率大小不同，因此，各個分子的動能大小不同。由于熱現象是大量分子無規則運動的結果，所以研究個別分子運動的動能是沒有意義的。而研究大量分子熱運動的動能，需要將所有分子熱運動動能的平均值求出來，這個平均值叫做分子熱運動的平均動能。學習布朗運動和擴散現象時，我們知道布朗運動和擴散現象都與溫度有關系，溫度越高，布朗運動越激烈，擴散也加快。依照分子動理論，這說明溫度升高后分子無規則運動加劇。用上述分子熱運動的平均動能來說明，就是溫度升高，分子熱運動的平均動能增大。如果溫度降低，說明分子熱運動的平均動能減小。因此從分子動理論觀點來看，溫度是物體分子熱運動的平均動能的標志。“標志”的含義是指物體溫度升高或降低，表示了物體內部大量分子熱運動的平均動能增大或減小。溫度不變，就表示了分子熱運動的平均動能不變。其他宏觀物理量如時間、質量、物質種類都不是分子熱運動平均動能的標志。但是，溫度不是直接等于分子的平均動能。另一方面，溫度只與物體內大量分子熱運動的統計意義上的平均動能相對應，對于個別分子或幾十個、幾百個分子熱運動的動能大小與溫度是沒有關系的。我們知道，溫度這個物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度，而它又是大量分子熱運動平均動能大小的標志，這是溫度的微觀含義。2.分子勢能分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。如果分子間距離約為10-10m數量級時，分子的作用力的合力為零，此距離為r0。

　　當分子距離小于r0時，分子間的作用力表現為斥力，要減小分子間的距離必須克服斥力做功，因此，分子勢能隨分子間距離的減小而增大。這種情形與彈簧被壓縮時彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧壓縮，彈性勢能ep增大。如果分子間距離大于r0時，分子間的相互作用表現為引力，要增大分子間的距離必須克服引力做功，因此，分子勢能隨分子間的距離增大而增大。這種情況與彈簧被拉伸時彈性勢能增大是相似的。如圖1中彈簧拉伸，ep增大。從以上兩種情況綜合分析，分子間距離以r0為數值基準，r不論減小或增大，分子勢能都增大。所以說，分子在平衡位置處是分子勢能最低點。如果分子間距離是無限遠時，取分子勢能為零值，分子間距離從無限遠逐漸減少至r0以前過程，分子間的作用力表現為引力，而且距離減少，分子引力做正功，分子勢能不斷減小，其數值將比零還小為負值。當分子間距離到達r0以后再減小，分子作用力表現為斥力，在分子間距離減小過程中，克服斥力做功，使分子勢能增大。其數值將從負值逐漸變大至零，甚至為正值。分子勢能隨分子間距離r的變化情況可以在圖2的圖象中表現出來。從圖中看到分子間距離在r0處，分子勢能最小。

　　既然分子勢能的大小與分子間距離有關，那么在宏觀上什么物理量能反映分子勢能的大小變化情況呢？如果對于確定的物體，它的體積變化，直接反映了分子間的距離，也就反映了分子間的勢能變化。所以分子勢能的大小變化可通過宏觀量體積來反映。3.物體的內能（1）物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。一切物體都是由不停地做無規則熱運動并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內能的。提問學生：宏觀量中哪些物理量是分子熱運動的平均動能和分子勢能的標志？根據學生的回答，引導到一個確定的物體，分子總數是固定的，那么這物體的內能大小是由宏觀量——溫度和體積決定的。如果不是確定的物體，那么物體的內能大小是由質量、溫度、體積和物態來決定。課堂討論題：下列各個實例中，比較物體的內能大小，并說明理由。①一塊鐵由15℃升高到55℃，比較內能。②質量是1kg50℃的鐵塊與質量是0.1kg50℃的鐵塊，比較內能。③質量是1kg100℃的水與質量是1kg100℃的水蒸氣，比較內能。（2）物體機械運動對應著機械能，熱運動對應著內能。任何物體都具有內能，同時還可以具有機械能。例如在空中飛行的炮彈，除了具有內能，還具有機械能——動能和重力勢能。提問學生：一輛汽車的車廂內有一氣瓶氧氣，當汽車以 60km/h行駛起來后，氣瓶內氧氣的內能是否增加？通過此問題，讓學生認識內能是所有分子熱運動動能和分子勢能之總和，而不是分子定向移動的動能。另一方面，物體機械能增加，內能不一定增加。4.物體的內能改變的兩種方式（1）列舉鋸木頭和用砂輪磨刀具，鋸條、木頭和刀具溫度升高，說明克服摩擦力做功，可以使物體的內能增加。如果外力對物體做功全部用于物體內能改變的情況下，外力做多少功，物體的內能就改變多少。如果用w表示外界對物體做的功，用δe表示物體內能的變化，那么有w=δe。功的單位是焦耳，內能的單位也是焦耳。演示壓縮空氣，硝化棉燃燒。說明外力壓縮空氣過程，對氣體做功，使氣體的內能增加，溫度升高到棉花的燃點而使其燃燒。以上實例說明做功可以改變物體的內能。（2）在爐灶上燒熱水，火爐烤熱周圍物體，這些物體溫度升高內能增加。這些實例說明依靠熱傳遞方式也可以使物體的內能改變。物體吸收熱量，內能增加。物體放出熱量，物體的內能減少。如果傳遞給物體的熱量用q表示，物體內能的變化量是δe，那么，q=δe。熱量的計算公式有：q=mcδt，q=ml，q=mλ（后面的兩個公式分別是物質熔解和汽化時熱量的計算式）。熱量的單位是焦耳，過去的單位是卡。所以做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式。（3）做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。一杯水可以用加熱的方法（即熱傳遞方式）傳遞給它一定的熱量，使它從某一溫度升高到另一溫度。這過程中這杯水的內能有一定量的變化。也可以采取做功的方式，比如用攪拌器在水中不斷攪拌，也可以使這杯水從相同的初溫度升高到同一高溫度，這樣，水的內能會有相同的變化量。兩種方式不同，得到的結果是相同的。除非事先知道，否則我們無法區別是哪種方式使這杯水的內能增加的。因此，做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。（4）雖然做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的，但是這兩種方式的物理過程有本質的區別。做功使物體內能改變的過程是機械能轉化為內能的過程。而熱傳遞的過程只是物體之間內能的轉移，沒有能量形式的轉化。課上練習：1.判斷下面各結論是否正確？（1）溫度高的物體，內能不一定大。（2）同樣質量的水在100℃時的內能比60℃時的內能大。（3）內能大的物體，溫度一定高。（4）內能相同的物體，溫度一定相同。（5）熱傳遞過程一定是從內能大的物體向內能小的物體傳遞熱量。（6）溫度高的物體，含有的熱量多，或者說內能大的物體含有的熱量多。（7）摩擦鐵絲發熱，說明功可以轉化為熱量。答案：（1）、（2）是對的。2.在標準大氣壓下，100℃的水吸收熱量變成同溫度的水蒸氣的過程，下面的說法是否正確？（1）分子熱運動的平均動能不變，因而物體的內能不變。（2）分子的平均動能增加，因而物體的內能增加。（3）所吸收的熱量等于物體內能的增加量。（4）分子的內能不變。答案：以上四個結論都不對。（三）課堂小結（1）這節課上新建立了三個物理概念：分子熱運動的平均動能、分子勢能、內能。要知道這三個概念的確切含義，更為重要的是能夠區分溫度、內能、熱量，知道內能與機械能的區別和聯系。（2）要掌握三個物理規律：分子熱運動的平均動能與溫度的關系、分子間的相互作用力與分子間距離的關系、做功與熱傳遞在使物體內能改變上的關系。（四）說明這節課是概念性很強的課，又不是從物理實驗或物理現象直接得出結論的課。對于概念要知道引入的目的、確切含義、與其他概念的區別和聯系。所以課上要講分子熱運動平均動能、內能、熱量等概念的意義，并且要通過實際例題，讓學生通過判斷、推理來加深對這些概念的認識

物體的內能 篇4

　　第5節　物體的內能（2課時）教學目標：1、了解內能的概念　　　　　2、理解做功和熱傳遞是改變內能的兩種方法，知道做功和熱傳遞過程中能量轉化和轉移的實質　　　　　3、知道熱量的概念，知道功和熱量都可以用來量度內能的變化　　　　　4、知道燃料的熱值重點難點：做功是改變物體內能的一種方法教學過程：引入：我們都知道，運動的物體具有動能，高處的物體具有勢能，能夠燃燒的物體具有化學能…這些宏觀的物體都具有一定形式的能。那么，微觀的粒子是否也有能量呢？一、內能（熱能）視頻：紅墨水擴散（學生回顧以前所學的相關知識）　　　――說明溫度越高，粒子的無規則運動（熱運動）越劇烈內能（internal  energy）：物體內部大量做熱運動的粒子所具有的能舉例說明物體的內能，并強調它的特點＊一切物體都有內能，內能的大小與溫度有關。溫度越高，內能越大，0℃以下的冰也具有內能。二、做功可以改變內能引入：生活體會――冬天時手很冷，經常通過搓手以取暖；用鋸條鋸木板時，用手摸一下鋸條，會覺得很燙；野外生存中取火的一種方法是鉆木取火，等等。演示實驗：克服摩擦做功、壓縮氣體做功⑴克服摩擦做功：（如圖所示）可以看到u型管中的紅墨水左降右升。⑵壓縮氣體做功：實驗時看到棉花燃燒起來解釋：⑴在摩擦生熱的過程中，克服摩擦做了功，使物體的內能增大，溫度升高；⑵活塞壓縮空氣做功，使空氣內能增大溫度升高，達到棉花的燃點使棉花燃燒。. （摩擦和壓縮氣體都可以說是對物體做了功）結論：對物體做功，可以使物體的內能增加演示實驗：氣體對外做功實驗　⑴如課本112頁的實驗　⑵生活例子：開啤酒瓶，觀察瓶口發生的現象。　⑶如圖所示，加熱試管中的液體，沸騰時，可以看到塞子被沖出。解釋：瓶內的氣體推動瓶塞做功時，內能減少，溫度降低,使水蒸氣凝成小水滴。結論：物體對外做功，本身的內能就會減少。小結：從能的轉化看，通過做功改變物體的內能，實質上是其他形式的能與物體內能相互轉化的過程。功可以用來度量內能改變的多少。聯系與應用：⑴為什么氣溫隨高度的增大而降低？　　――地面附近密度較小的空氣吸收太陽輻射膨脹而上升，推擠周圍空氣對外做功，內能減小，溫度降低；當上層氣團因放出熱量溫度降低而下沉時，氣團收縮，外界空氣擠壓氣團，對氣團做功，使氣團的內能增大，溫度升高。⑵為什么用氣筒給自行車打完氣后，摸一下氣筒外的外壁，會變熱？　當我們給充足氣的輪胎放氣時，能看到在氣門芯附近有一些小水珠，能解釋這種現象產生的原因嗎？　　　　　　　　　　　　　　　　　第2課時三、熱傳遞可以改變內能復習回顧：什么。是熱傳遞？它有哪幾種形式？熱傳遞：使能量從高溫物體傳到低溫物體或者從同一物體的高溫部分傳到低溫部分的現象。傳導――熱量通過接觸物體由高溫部分向低溫部分傳遞對流――通過液體或氣體（流體）自身的流動由高溫部分向低溫部分傳遞輻射――熱量不通過物體媒介，直接由高溫物體發射到低溫物體的傳遞演示實驗：熱傳遞可以改變內能并設疑：將會看到什么現象？小圖釘為什么會掉下來？金屬棒的內能為什么會增大？金屬棒上各部分是不是同時達到相同的溫度，為什么？出示圖片：采用冷敷降低體溫，并填空（課本113頁圖3－56）結論：熱傳遞可以改變物體的內能　　　熱傳遞過程中傳遞的能量的多少叫熱量，用q表示，單位也是焦耳。思考：用所學的知識解釋下列圖中發生的現象討論：有一個裝有鐵屑的燒瓶，可以用什么方法使鐵屑的內能增加？小結：改變物體的內能有兩種方法：做功和熱傳遞。兩種方法對改變物體的內能是等效的，但本質上有所區別。四、燃料的熱值引入：從人類最早發明火種開始，介紹人類使用燃料的歷史。說明人類獲利內能主要是從燃料中獲得。燃燒：一種劇烈的氧化反應。從能的轉化角度看，是將貯存在燃料中的化學能轉化為內能的過程。熱值：1千克某種燃料完全燃燒時放出的熱量。＊注：單位質量、燃料的種類、完全燃燒三個要素。＊介紹幾種常見燃料的熱值討論：為什么我國“長征”火箭用的燃料是液態氫，而不是汽油？