1、第十三章 內能第1節 分子熱運動（1課時）教學目標1.知識技能：初步了解分子動理論的基本觀點。初步認識物體宏觀熱現象和分子熱運動的聯系。2. 過程方法; 觀察有關擴散現象的演示，對現象做出解釋，會解釋簡單的熱現象.3. 情感態度與價值觀；關心生活中的熱現象，樂于用分子動理論的基本知識對生生活中的現象做出解釋。對宏觀現象的微觀機理有探究的興趣重點分子動理論的基本內容，熱運動與溫度的關系。難點能識別擴散現象，理解分子間斥力與引力的關系。教具學具準備滑輪組、彈簧測力計、鉤碼、細繩教學過程一、創設情景、引入新課1.復習提問（1） 物質是由什么組成的？ （2） 我們能否直接用眼睛看到分子的運動/2.情景

2、展現以前我們已經學過了一些熱現象，但我們只了解現象的外表，這些現象的餓本質到底是什么？（可用蒸發為例進行說明）二、進行新課1.分子和分子的運動 （1）物質是由大量分子組成的如果把分子看成球形，它的直徑大約只有10-10m，因此，在一個物體中，分子的數目是巨大的。0，一標準大氣壓下，1cm3的空氣中大約有2.71019個分子，如果每秒可以數數到100億，那么，把這些分子數完需要80年的時間。（2）擴散現象 （diffusion）演示實驗 如圖1所示，打開一盒香皂，很快就會聞到香味，這是為什么？是什么跑到了我們的鼻子里了？ 圖1 師：一些帶有香味的分子，從香皂中揮發出來，進入空氣，向各個方向散步開

3、來，當它們到達你的鼻子里，你就會聞到香味。演示實驗 開始時 10日后 20日后 30日后 圖2 圖3（1） 在裝著紅棕色二氧化氮氣體的瓶子上面倒扣一個空瓶子，使兩個瓶口相對，之間用一塊玻璃板隔開，如圖2所示。抽掉玻璃板后，讓學生觀察有什么變化發生？（2） 如圖3所示，將CuSO4溶液注入清水中，放置30天后。觀察現象。 擴散：不同的物質在相互接觸時，彼此進入對方的現象。 說明：氣體、液體、固體都能發生擴散現象。 結論：擴散現象表明，一切物質的分子都在不停地做無規則的運動，分子間有間隙。 擴散現象的實例 ：擦香水時，周圍的人都能聞到；：花開時，花香滿園； ：長時期放煤的墻角變黑； ：糖放在水中，

4、水變甜了師：對同樣一個擴散實驗，能否改變一個條件，從而改變擴散進行的快慢呢？演示實驗如圖4所示，將一滴紅墨水分別滴入熱水和冷水中，觀察擴散快慢的情況。分析：在實驗中熱水溫度高，擴散進行的快，說明溫度高時分子運動得快。冷水溫度低，擴散進行的慢，說明溫度低時分子運動的慢。圖4（3）熱運動 （thermal movement） 由于分之的運動跟溫度有關，所以把分子的無規則運動叫做分子的熱運動。 （4）分子間的作用力師：鉛塊是由鉛分子組成的，組成它的分子在不停地運動，那么為什么鉛塊沒有飛散開？是什么原因使它們聚合如圖5所示，將兩個鉛柱的底面削平，削干凈，然后緊緊地壓在一起，兩塊鉛就會結合起來，甚至 下

5、面吊一個重物都不能把它們拉開。 圖5 分子間存在引力和斥力，如圖6所示。 引力和斥力之間的關系 F引 = F斥 ： 斥力起主要作用： 引力起主要作用： 作用力微小，可以忽略：圖6 引力和斥力的變化過程 引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大，但在變化過程中，始終是斥力變化得快。演示實驗 如圖7所示，用細線把干凈的玻璃板吊在彈簧測力計的下面，記住測力計的讀數。使玻璃板水平接觸水面，然后稍梢用力向上拉玻璃板。彈簧測力計的讀數有什么變化?解釋產生這個現象的原因。 圖7作業：動手動腦學物理 1、2、3小結課后反思：第2節內能（1）教學目標知識技能：了解內能的含義，能簡單表述溫度

6、和內能的關系。了解內能的利用在人類社會發展史上的重要意義。過程方法; 通過與機械能的對比，知道內能是不同于機械能的一種能量.情感態度與價值觀: 關心生活中的各種內能現象，具有了解物質的宏觀熱現象跟其微觀運動關系的興趣和熱情.重點:內能的概念，影響物體內能大小的因素.難點:理解內能的定義，內能與機械能的區別.教學過程一、創設情景、引入新課師：裝著開水的暖瓶有時會把瓶蓋彈起來，這是什么能量把瓶蓋推動的？ （學生討論，交流彼此的觀點）師：暖瓶沒有動，所以不是機械能；暖瓶也沒有接電源，所以也不是電能，那么這一能量來自哪里呢？二、進行新課1.內能 （internal energy）師；如圖1所示運動的餓

7、足球具有動能，那么運動的分子是否也有動能呢？學生甲 運動的分子也具有動能，稱為分子動能。 師：如圖2所示，彈簧在發生彈性形變時，具有勢能，那么，相互吸引或排斥的分子之間是否也具有勢能呢？學生乙 相互吸引或排斥的分子間也有勢能，稱為分子勢能。（1）內能：物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和。（2）注意： 內能指的是物體內部所有分子的能量，單獨某個分子的動能或勢能不能稱為物體的內能。 內能是由分子動能和分子勢能共同決定。情景展現 如圖3所示，鐵水和冰塊的溫度雖然不同，但它們都具有內能。 圖3（3）一切物體，不論溫度高低，都具有內能。2.影響內能大小的因素師：一個物體的動能和勢能跟什么因素有

8、關？那么，物體的內能有與哪些因素有關呢？演示實驗 如圖4所示，將兩只完全相同的燈泡，一只通電，另一只不通電。讓學生分析兩個燈絲內能大小不同的原因。 圖4 分析：溫度越高，分子運動速度越快，分子動能越大，內能越大。（1）物體的內能與溫度有關物體溫度升高時，內能增加；溫度降低時，內能減少。說明 物體內能增大時，其溫度不一定升高。（2）物體的質量：它反映物體內部分子數量的多少。（3）物體的體積：它反映了分子間平均距離大小，影響分子的勢能的大小。3.內能與機械能的區別師：機械能與整個物體的機械運動情況有關，內能與物體內部分子熱運動和分子之間的相互作用情況有關，所以，內能是不同于機械能的另一種形式的能，

9、在一定條件下兩者之間可以相互轉化。內 能機 械 能表現微觀粒子的能量宏觀物體的能量影響因素溫度，物態物體速度，位置其他物體的機械能可能是零，但物體的內能一定不為零。機械能與內能之間可以相互轉化4.內能的單位：焦耳 J5.利用內能解釋生活中的現象炒菜時，將鹽放入鍋中，菜立刻便會變咸，而腌菜時，將鹽放在缸中，很長時間菜才會咸，這是為什么？ 作業：課后1.2.3.課后反思：第2節內能（2）教學目標知識技能：知道熱傳遞可以改變物體的內能。能說出典型的事例。知道做功可以改變物體的內能。能說出典型的事例。過程方法：討論改變物體內能的各種方法，觀察做功可以改變物體內能的實驗現象。情感態度與價值觀：關心生活中

10、的各種內能現象，關注熱傳遞現象跟人類社會的聯系 。重點：熱傳遞和做功改變物體內能是等效的，熱量的概念引出。難點：做功與物體內能改變的關系，探究實驗的過程。教具學具準備：壓縮空氣引火器、廣口瓶、燒杯、熱水、打氣筒教學過程一、 創設情景、引入新課如圖1所示，教師啟發學生“搓手”和“玩滑梯”時的感覺，物體的內能是否改變？探究 圖1（1） 找來一根鐵絲，讓學生盡量想辦法讓它的溫度升高。（2） 讓學生用鋼筆帽在桌布上來回摩擦，感覺筆帽溫度的變化。二、進行新課1.熱傳遞改變物體的內能師：冬天用熱水袋取暖時，人感覺暖和了，而熱水袋會漸漸涼下來；將熱水瓶放入冷水中，瓶中的水變涼，而冷水變熱，這種現象就是所謂的

11、熱傳遞現象。 分析：在熱傳遞過程中，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低。（1） 實質：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過程。（2） 熱量 （quantity of heat）在熱傳遞過程中，傳遞內能的多少（3） 說明： 熱量是一個過程量； 物體吸收熱量，內能增加，放出熱量，內能減少，吸收或放出的熱量越多，物體內能改變越大； 兩個物體間發生熱傳遞的條件是有溫度差。2.做功改變物體的內能演示（1）對物體做功，物體的內能會增加 如圖13.2-5甲所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速壓下去，觀察現象。 分析：活塞壓縮空氣做功，使空氣的內能

12、增加，溫度升高，達到棉花的著火點而使棉花燃燒。 對物體做功改變物體內能的例子： 給自行車胎打氣時，打氣筒會變熱； 用鐵錘敲打鐵釘，釘子會變熱； 劃火柴時，火柴頭在皮上一劃就燃燒了 隕石墜入大氣層，迅速降落時，與空氣摩擦而燃燒形成流行。（2）物體對外做功，本身的內能會減少演示 如圖13.2-5乙所示，廣口瓶內有一些水，水的上方有水蒸氣，給瓶內打氣，當瓶塞跳出時，觀察瓶內的變化。分析：瓶內空氣推動活塞做功時，內能減少，溫度降低，使水蒸氣液化成小水滴，形成水霧。 物體對外做功的例子： 剛剛打開的啤酒瓶，瓶口會冒“白霧”； 給自行車胎放氣時，氣門心處溫度降低； 用塞子塞緊保溫瓶，常發生“蹦塞”現象，

13、同時會看到瓶口上方有“白氣”。3.改變物體內能的兩種方式改變物體內能的方式做功熱傳遞內能增加克服摩擦做功；使物體形變做功；電流使導體發熱物體吸收熱量內能減少氣體膨脹做功物體放出熱量作業：課后反思第3節比熱容（1）教學目標知識技能：了解比熱容的意義，知道比熱容的單位，認識到比熱容是物質的屬性之一，知道水的比熱容較大，會解釋生活中、自然界與比熱容有關的一些現象。過程方法：探究不同物質的吸熱本領的差異，討論比熱容與人類生活聯系的實例。情感態度與價值觀：關心自然界和生活中與比熱容有關的現象，通過對熱污染知識的學習， 增強可持續發展的意識。重點：理解比熱容的概念，利用比熱容的有關知識解釋生活中有關現象。

14、難點;比熱容的物理意義及比熱容知識的應用.教具學具準備:酒精燈、金屬盒、溫度計、鐵架臺、水、沙子教學過程一、創設情景、引入新課師：物體溫度升高吸收熱量的多少與哪些因素有關呢？從經驗知道，要燒開溫度相同的一壺水和半壺水時，一壺水需要吸收的熱量多。若都是一壺水，溫度低的那一壺水吸收的熱量多。師：那么，將相同質量的銅塊和鐵塊加熱，使它們升高相同的溫度，需要的熱量一樣多嗎？二、進行新課探究1. 比較不同物質的吸熱能力 （1）提出問題：質量相同的沙子和水，吸收相同的熱量，它們升高的溫度是否相同，比較它們的吸熱能力的差異。 （2）猜想與假設 學生甲 水升高的溫度少，沙子升高的溫度多。 學生乙 水和沙子升高

15、的溫度相同。 學生丙 水比沙子的吸熱能力強。3）制定計劃與設計實驗用水和沙子作為研究對象，裝置如圖1所示，在兩個金屬盒內分別裝入質量相同的水和沙子，用酒精燈加熱，用溫度計測量吸收熱量后的溫度值。圖1 （4）進行實驗與收集證據根據具體情況分成若干小組， 一部分以水為探究對象，另一部分以沙子為探究對象。 實驗步驟：用溫度計記錄加熱前水和沙子的初溫t1。 用酒精燈加熱一段時間，記錄水和沙子的末溫t2。 實驗數據記錄表格物質質量m（g）初溫t1（）末溫t2（）升高溫度（）加熱時間t（min）水沙子（5）分析與論證 問：沙子溫度升高較快，這一現象說明了什么？要使水和沙子升高相同的溫度，相應應該怎樣操作？

16、 結論：相同質量的同種物質，升高相同的溫度，吸收熱量相同 相同質量的不同種物質，升高相同的溫度，吸收熱量不同 （6）評估與交流 學生各組實驗數據不一致所產生的原因？ 對實驗中存在的熱損失，有什么改進方法？2.比熱容 （specific heat） （1）定義：單位質量的某種物質，溫度升高1所吸收的熱量，叫做這種物質的比熱容，符號為。 （2）單位：焦每千克攝氏度 符號為J/(kg) （3）物理意義： 比熱容是物質的一種特性，每種物質都有自己的比熱容； 它表示質量相等的不同物質，升高相同的溫度吸收熱量不同； 它反映了物質吸熱或放熱的本領。 （4）比熱容表3.比熱容的應用師：從表中看出水的比熱容較大

17、，即升高或降低相同的溫度，水吸收或放出的熱量較多。 （1）如圖2所示，用水冷卻汽車發動機，用熱水取暖。 （2）一天當中沿海地區溫差變化較小，內陸地區溫差變化較大。 圖2 （3）在農業上，人們往往會在傍晚往田里灌水，保護秧苗。作業：動手動腦學物理 1、2、3板書設計：比熱容（1）一、比熱容1. 定義：單位質量的某種物質，溫度升高1所吸收的熱量， 叫做這種物質的比熱容，用符號表示2. 單位：焦每千克攝氏度 符號為J/(kg)3.應用：課后反思第3節比熱容（2）教學目標知識技能：了解比熱容的意義，知道比熱容的單位，認識到比熱容是物質的屬性之一，能根據比熱容進行簡單的熱量計算。過程方法：通過相關習題的

18、研究與分析，掌握Q吸 = cm（t t0）和Q放 = cm（t0 t）情感態度與價值觀：關心自然界和生活中與比熱容有關的現象，利用探究學習活動培養學生自己動腦想辦法解決問題的能力。重點：掌握熱量公式中的每個字母的含義，會利用熱量公式進行計算。難點：熱量公式與電學、力學知識的綜合應用。教學過程：一.創設情景、引入新課已知鋁的比熱容是0.88103J/（kg），這表示質量是1kg的鋁塊溫度升高1時吸收的熱量是0.88103J。計算：把質量為2kg、溫度為30的鋁塊加熱到100，鋁塊吸收的熱量是多少？二、進行新課1.熱量計算公式 分析：2kg的鋁塊溫度升高1時吸收的熱量是0.881032 1.761

19、03J 2kg的鋁塊溫度升高10030 = 70時，吸收熱量是1.76103J70 = 1.23105J 上述計算可以寫成一個計算式 鋁塊吸收的熱量 = 0.88103J/（kg）2kg（10030）=1.23105J如果以Q代表物體吸收的熱量，c代表物質的比熱容，m代表物體的質量，t。和t分別是加熱前后物體的溫度；通過上面的計算，可以總結出一個由比熱容計算熱量的公式Q吸 = cm（t t0）。如果要計算物體降溫時放出的熱量，公式就為Q放 = cm（t0 t）。Q放 = cm（t0 t）Q吸 = cm（t t0）（1）公式： （2）注意： 公式中各符號所代表的物理量； （t t0）和（t0 t

20、）為溫度的變化量，也可以用t表示，則公式變為Q=cmt ； “升高了”、“升高到”、“降低了”、“降低到”的區別。例題1 質量為100kg的鋼錠，溫度從1.3103降到30，放出多少熱量？ c鋼=0.46103J/（kg） 解：Q放 = cm（t0 t）=0.46103J/（kg）100kg例題2（1.310330）=5.84107J 有一高溫物體被投入質量為10kg、溫度為20的水中，如果傳給水的熱量是2.73106J，則水溫會升高到多少度？解：由公式Q吸 = cm（t t0）得 2.熱平衡方程冷熱物體混合時，達到相同的溫度，若不計熱量損失，則低溫物體吸收的熱量一定等于高溫物體放出的熱量，即Q