第2節(jié)
熱和內能
一、教材分析
本節(jié)講述另一類熱力學過程——熱傳遞過程以及熱傳遞與改變內能的關系。首先介紹熱傳遞的三種方式:熱傳導、熱對流和熱輻射。進而分析系統(tǒng)在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內能的變化，自然引出熱量與系統(tǒng)內能概念的區(qū)別與聯(lián)系，最后研究做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內能上的異同。
二、目標
知識與技能
1．了解熱傳遞的三種方式。
2．知道熱傳遞是改變系統(tǒng)內能的一種方式。
3．能區(qū)分熱量與內能的概念。
4．知道熱傳遞與做功對改變系統(tǒng)的內能是有區(qū)別的
過程與方法
能舉例說明熱傳遞能夠改變系統(tǒng)內能
情感、態(tài)度與價值觀
了解感受能量的轉移，增強我們學習物理、探索自然的興趣。
三、重點難點
重點：熱傳遞對內能的改變。
難點：熱量與內能的區(qū)別
四、學情分析
本節(jié)內容稍簡單，易于學生接受。
五、教學方法
自主學習、討論、講解
六、課前準備
鐵絲、布、酒精燈
七、課時安排1課時
八、教學過程
（一）預習檢查、總結疑惑
基礎知識提問：
1、焦耳的兩個實驗說明了什么？
2、什么是內能？內能于什么有關？
（二）情景引入、展示目標
想一想，使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法？
回答：將鐵絲來回多次彎折，用布摩擦，將鐵絲放在火上燒，與高溫物體接觸……
教師：可以通過做功改變物體內能，今天我們來學習改變物體內能的另一種方式——熱傳遞。
（三）合作探究、精講點播
教師：引導學生閱讀教材62頁有關內容，思考并回答問題。
（1）什么是熱傳遞？
（2）熱傳遞有幾種方式？舉例說明。
（3）熱傳遞過程的實質是什么？
1．熱傳遞
（1）熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫做熱傳遞。
（2）熱傳遞的三種方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。
（3）熱傳遞的實質：能量的轉移
①熱傳導：不借助于物質的宏觀移動，而靠分子、原子等粒子的熱運動，使能量由高溫物體（或物體的高溫部分）向低溫物體（或物體的低溫部分）傳遞的過程，這種過程在氣體、液體和固體中都能發(fā)生。
②熱對流：流體依靠宏觀流動而實現(xiàn)熱傳遞的過程，在對流過程中伴隨著大量分子的定向運動。熱對流又分自然對流和強迫對流。自然對流——當流體內部存在溫度梯度，進而出現(xiàn)密度梯度時，高溫處流體的密度—般小于低溫處（水在0～4oC 時的反常膨脹現(xiàn)象除外），這時如果流體的密度由小到大對應空間位置的由低到高，在重力作用下，流體便開始作宏觀的定向流動，密度小處溫度較高的流體向上運動，而溫度低處密度較大的流體填充過來，行成了流體的對流，從而使能量從高溫處向低溫處傳遞。強迫對流——靠外來的作用使流體在高溫處與低溫處之間作循環(huán)流動而傳遞熱量的過程，例如制冷系統(tǒng)內工作物質的循環(huán)流動就是靠壓縮機的工作強迫實現(xiàn)的。
③熱輻射：不依賴于物質的接觸而由熱源自身的溫度作用借助電磁波傳遞能量的方式。溫度的高低決定著輻射的強弱。溫度較低時，主要以不可見的紅外線進行輻射，溫度較高時，熱輻射最強的成分在可見光區(qū)。如太陽就是通過熱輻射的形式將熱經宇宙空間傳給地球的。
2．熱和內能
對于一個熱力學系統(tǒng)，單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學狀態(tài)。
熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內能變化的量度。
當系統(tǒng)從狀態(tài)1經過絕熱過程達到狀態(tài)2時，內能的增加量 等于外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q，即 。
引導學生閱讀教材63頁有關內容，思考并回答問題。
（1）怎樣理解熱量？能否說某一物體具有多少熱量？為什么？
（2）傳遞的熱量與內能改變滿足什么關系?
（3）做功和熱傳遞都能改變物體的內能。做功和熱傳遞在改變內能，有何不同？
回答：
（1）熱量表征物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。
（2）傳遞的熱量與內能改變的關系
①在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內能就增加多少。即ΔU= Q吸
②在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內能就減少多少。即Q放= -ΔU
（3）熱傳遞，是物體間內能的轉移。即內能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。做功，是物體的內能與其他形式能量的轉化。如內能與機械能、內能與電能等發(fā)生轉化。
典例例題
例1 如果鐵絲的溫度升高了，則（ ）
A.鐵絲一定吸收了熱量 B.鐵絲一定放出了熱量
C.外界可能對鐵絲做功 D.外界一定對鐵絲做功
解析：做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的，溫度升高可能是做功，也可能是熱傳遞。故C正確。
答案：C
友情提示：鐵絲的溫度升高從結果我們無法判斷是哪種方式改變了內能，因為做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。
例2 下列關于熱量的說法，正確的是 （ ）
A.溫度高的物體含有的熱量多
B.內能多的物體含有的熱量多
C.熱量、功和內能的單位相同
D.熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態(tài)量
解析：熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態(tài)量，所以不能說溫度高的物體含有的熱量多，內能多的物體含有的熱量多；熱量、功和內能的單位相同都是焦耳。選C、D
答案：C、D
友情提示：注意區(qū)分狀態(tài)量與過程量的不同特點
課后練習1、（1）內能增加（2）內能減少
課后練習2、鉛的比熱是0.13×103J/kg℃
設增加的內能為ΔU
ΔEk= mv2-0 ①
ΔU= ΔEk×80?＝c m Δt ②
①②聯(lián)立并代入數(shù)值得：Δt=123℃
（四）反思總結、當堂檢測
（五）發(fā)導學案、布置作業(yè)
九、板書設計
1．熱傳遞
（1）熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫做熱傳遞。
（2）熱傳遞的三種方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。
（3）熱傳遞的實質：能量的轉移
2．熱和內能
（1）熱量表征物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。
（2）傳遞的熱量與內能改變的關系ΔU= Q
①在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內能就增加多少。
②在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內能就減少多少。
（3）熱傳遞，是物體間內能的轉移。即內能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。
做功，是物體的內能與其他形式能量的轉化。
十、教學反思
本節(jié)還需加強學生的能量的觀點，使學生能從不同的角度認識物理現(xiàn)象，解感受能量的轉移，增強我們學習物理、探索自然的興趣。
第2節(jié) 熱和內能學案
課前預習學案
一、預習目標
1．了解熱傳遞的三種方式。
2．知道熱傳遞是改變系統(tǒng)內能的一種方式。
二、預習內容
引入：想一想，使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法？
1、閱讀教材62頁有關內容，思考并回答問題。
（1）什么是熱傳遞？
（2）熱傳遞有幾種方式？舉例說明。
（3）熱傳遞過程的實質是什么？
2、學生閱讀教材63頁有關內容，思考并回答問題。
（1）怎樣理解熱量？能否說某一物體具有多少熱量？為什么？
（2）傳遞的熱量與內能改變滿足什么關系?
三、提出疑惑
課內探究學案
一、學習目標
1、能區(qū)分熱量與內能的概念。
2、知道熱傳遞與做功對改變系統(tǒng)的內能是有區(qū)別的
二、學習過程
1、做功和熱傳遞都能改變物體的內能。做功和熱傳遞在改變內能，有何不同？
2、例1 如果鐵絲的溫度升高了，則（ ）
A.鐵絲一定吸收了熱量 B.鐵絲一定放出了熱量
C.外界可能對鐵絲做功 D.外界一定對鐵絲做功例
2 下列關于熱量的說法，正確的是 （ ）
A.溫度高的物體含有的熱量多
B.內能多的物體含有的熱量多
C.熱量、功和內能的單位相同
D.熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態(tài)量
解析：熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態(tài)量，所以不能說溫度高的物體含有的熱量多，內能多的物體含有的熱量多；熱量、功和內能的單位相同都是焦耳。選C、D
解析：做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的，溫度升高可能是做功，也可能是熱傳遞。故C正確。
三、反思總結
四、當堂檢測
1．下列現(xiàn)象中，哪些是通過熱傳遞的方式改變物體內能的 （ ）
A.打開電燈開關，燈絲的溫度升高，內能增加
B.夏天喝冰鎮(zhèn)汽水來解暑
C.冬天搓搓手，會感覺到手變得暖和起來
D.太陽能熱水器在陽光照射下，水的溫度逐漸升高
2．對于熱量、功、內能三個量，下列說法中正確的是 （ ）A.熱量、功、內能三個量的物理意義是等同的
B.熱量和功二者可作為物體內能的量度
C.熱量、功和內能的國際單位都相同
D.熱量和功是由過程決定的，而內能是由物體的狀態(tài)決定的
3．下列關于熱傳遞的說法中，正確的是（ ）A．熱量是從含熱量較多的物體傳給含熱量較少的物體
B．熱量是從溫度較高的物體傳給溫度較低的物體
C．熱量是從內能較多的物體傳給內能較少的物體
D．熱量是從比熱容大的物體傳給比熱容小的物體
4.有關物體的內能，以下說法中正確的是（ ）
A．1g溫度為0℃水的內能比1g溫度為0℃冰的內能大
B．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內能增加是通過熱傳遞方式實現(xiàn)的
C．氣體膨脹，它的內能一定減少
D．橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加
5.下列說法中正確的是（ ）A．做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種本質不同的物理過程：做功使物體的內能改變，是其他形式的能和內能之間的轉化；熱傳遞則不同，它是物體內能的轉移
B．外界對物體做功，物體的內能一定增大
C．物體向外界放熱，物體的內能一定增大
D．熱量是在熱傳遞中，從一個物體向另一個物體或物體的一部分向另一部分轉移的內能的多少
課后練習與提高
1．若A、B兩物體之間沒有熱傳遞，正確的解釋是 �。ā 。�
A.兩物體所包含的熱量相等
B.兩物體的內能相等
C.兩物體的溫度相等
D.兩物體沒有接觸，且都處在真空中
2．做功和熱傳遞的共同點是 �。ā 。�
A.都能使系統(tǒng)增加熱量 B.都能使系統(tǒng)溫度升高
C.都能使系統(tǒng)內能改變 D.都能使系統(tǒng)比熱增大
3.關于熱傳遞的下述說法中正確的是 �。ā 。�
A.熱量總是從內能大的物體傳給內能小的物體
B.熱量總是從分子平均動能大的物體傳給分子平均動能小的物體?
C.熱傳遞的實質是物體之間內能的轉移而能的形式不發(fā)生變化?
D.只有通過熱傳遞的方式，才能使物體的溫度發(fā)生變化?
4.一物體先后經幾個不同的物理過程，其溫度均從ｔ1升高到ｔ2，則在這些過程中? �。ā� �。�
A．物體一定從外界吸收熱量?
B．物體與外界交換的熱量都相等?
C．外界對物體所做的功均相等?
D．物體內所有分子動能的平均值之增量都相等
5.從100 ｍ高空由靜止開始下落的水滴，在下落的整個過程中，假定有50%的動能轉化為水滴的內能，則水滴溫度升高 ℃.
6.關于物體的內能，下列說法中正確的是?
A．相同質量的兩種物體，升高相同的溫度，內能增量一定相同
B．一定量0℃的水結成0℃的冰，內能一定減小?
C．一定量氣體克服外界壓力膨脹，但不吸熱也不放熱，內能一定減小
D．一定量氣體吸收熱量而保持體積不變，內能可能減小?
7.關于熱量、溫度的下列說法正確的是 （ �。�
A.熱量是熱傳遞過程中，物體間內能的轉移量；溫度是物體分子平均動能大小的量度
B.在絕熱容器中，放入兩個溫度不等的物體，則高溫物體放出溫度，低溫物體吸收溫度，直到兩個物體溫度相等
C.高溫物體內能多，低溫物體內能少
D.兩個質量和比熱都相等的物體，若吸收相等的熱量，則溫度相等
參考答案
當堂檢測
1、BD
2.CD
3.B
4.AD
5.AD
課后練習與提高
1．C 2．BC 3．BC 4．D 5．0.12 6．BC 7．A
本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoer/78536.html
相關閱讀：