改變內(nèi)能的兩種方式

時(shí)間：2023-05-02 04:24:18 物理教案我要投稿

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改變內(nèi)能的兩種方式

教學(xué)目標(biāo)

（1）知道改變物體內(nèi)能的兩種方式

（2）知道做功是能量的轉(zhuǎn)化；熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移

（3）知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的

教學(xué)建議

教材分析

分析一：本節(jié)教材內(nèi)容在初中教材中已有簡(jiǎn)單介紹，本節(jié)教材以復(fù)習(xí)為主．要求學(xué)生能理解做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能，它們?cè)诟淖兾矬w內(nèi)能方面是等效的．

分析二：物體的內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢(shì)能，而改變物體內(nèi)能的方法又有兩種：做功和熱傳遞．做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的，當(dāng)一個(gè)物體的內(nèi)能發(fā)生了改變，而我們不知道其改變過程，我們是無法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變，還是做功使其內(nèi)能改變，或者是做功與熱傳遞同時(shí)存在．

分析三：功是能量轉(zhuǎn)化的一個(gè)量度，做了多少功就意味著有多少某種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量；熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的一個(gè)量度．如果一個(gè)物體只有與外界間的存在做功關(guān)系（不包括機(jī)械能的改變部分），而無熱交換，則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等；如果一個(gè)物體與外界間的無做功關(guān)系（不包括機(jī)械能的改變部分），而僅有熱交換，則傳遞了多少熱量，內(nèi)能就改變多少．

教法建議

建議一：本節(jié)內(nèi)容在初中教材中已有簡(jiǎn)單介紹，因此可以提出問題：怎樣改變物體內(nèi)能？然后由學(xué)生回憶初中知識(shí)，回答問題．

建議二：做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的，這一說法較抽象，學(xué)生不易理解，可舉例加深學(xué)生的理解：如一物體內(nèi)能增加了，在沒有告訴其他條件下，是否能判斷出是什么原因使物體內(nèi)能增加．

教學(xué)設(shè)計(jì)示例

教學(xué)重點(diǎn)：做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能

教學(xué)難點(diǎn)：做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的

示例

一、引入課題

提問：什么是物體內(nèi)能？它包括什么能量？

二、做功改變物體內(nèi)能

做功可以改變物體內(nèi)能，做功可以使內(nèi)能和其它形式的能相互轉(zhuǎn)化．如果一個(gè)物體只有與外界間的存在做功關(guān)系（不包括機(jī)械能的改變部分），而無熱交換，則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等．

例題1：有一個(gè)10m高的瀑布，水流在瀑布頂端時(shí)速度為2m/s，在瀑布底與巖石的撞擊過程中，有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，請(qǐng)問水的溫度上升了多少攝氏度？已知水的比熱容為4.2×103 J/(kg·℃) ，g取10m/s2 .

解：根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，當(dāng)水流到達(dá)瀑布底時(shí)的動(dòng)能

水吸收熱量與溫度變化滿足關(guān)系

由題目知，有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能，所以

代入數(shù)據(jù)得 =2.4×10 –3 ℃

評(píng)析：本題是一個(gè)力、熱綜合題，需要熟知機(jī)械能守恒定律、內(nèi)能等相關(guān)知識(shí)．

三、熱傳遞改變物體內(nèi)能

熱傳遞可以改變物體內(nèi)能，熱傳遞是內(nèi)能從一個(gè)物體（或物體的一部分）轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體（或物體的另一部分）．如果一個(gè)物體與外界間的無做功關(guān)系（不包括機(jī)械能的改變部分），而僅有熱交換，則傳遞了多少熱量，內(nèi)能就改變多少．熱量是描述熱傳遞過程中能量轉(zhuǎn)移的多少．

例題2：關(guān)于熱量的下列說法中正確的是

A、溫度高的物體含有的熱量多

B、內(nèi)能多的物體含有的熱量多

C、熱量、功和內(nèi)能的單位相同

D、熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量

答案：CD

評(píng)析：本題著重考查了熱量的概念，以及它與內(nèi)能、功的聯(lián)系與區(qū)別．

四、做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能方面是等效的

當(dāng)一個(gè)物體的內(nèi)能發(fā)生了改變，而我們不知道其改變過程，我們是無法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變，還是做功使其內(nèi)能改變，或者是做功與熱傳遞同時(shí)存在．

五、作業(yè)

探究活動(dòng)

題目：內(nèi)能的利用