选修3-3内能教案
高中物理选修3-3教学设计2：10.1功和内能教案
1 功和内能一、教学目标：知识与技能：1．知道什么是绝热过程。
2．从热力学的角度认识内能的概念。
3．理解做功与内能改变的数量关系。
4．理解内能的改变与做功的方式、过程无关。
5．知道内能和功的单位是相同的。
过程、能力与方法：1、通过观察、思考，知道物体的内能是物体的一个状态量。
2、通过学习活动，培养学生观察实验的能力。
培养学生的分析概括能力。
3、通过类比方法，使学生顺利建立内能的概念。
态度与价值观：1、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣。
2、通过实验活动，培养学生的实事求是的科学态度。
二、教学重点：1、做功与内能改变的关系。
2、内能的概念三、教学难点：1、内能概念的建立四、教学用具铜管、绳子、烧杯、打气筒、温度传感器、自制演示实验一套、多媒体教学设备等五、教学流程探究做功与改变系统状态变化量之讲述：外界对系统做功，系统的状态发生变化，即系统的温度发生变化。
那么做功与系统状态的变化量之间有什么关系呢？对于这个问题，早在1840年，英国物理学家焦耳已把这个问题研究清楚，现在我们一起去学习的著名的两个实验。
⒈介绍实验原理：重物下落带动轮叶旋转，通过对容器里的水搅拌时，产生摩察力对水做功，水温升高。
⒉理解实验：（1）在这个实验中，应选择那些物体做为研究的系统？(2)这个实验中的容器用绝热性能良好的材料，为什么？(3)什么是绝热过程？设计问题：让学生理解觉热过程，明白绝热过程的特点。
图1气缸和活塞为绝热材料图2气缸活塞为传热良好材料图1气缸和活塞为绝热材料活塞在外力F作用下向左移动，压缩气体的过程.思考3：两种情况下，汽缸中的气体温度如何变化？演示实验：用温度传感器，验证外界对系统做功，系统的温度变化（增高）实验、感受：领悟：1.理解前人设计实验的原理，感受科学家设计思想。
2明白此实验的成功的前提条件，绝热过程。
3设计两种情况，让学生明白绝热的含义。
4学生思考：当年焦耳是如何设计方案研究做功与状态变化量之间的关通过对焦耳实验的学习：⑴使学生感受科学与文学的联系。
人教版高中物理选修3-3教学案：第七章第5节内能
第5节内能1.做热运动的分子拥有的动能，即为分子动能。
2．所有分子动能的均匀值叫分子均匀动能，温度是分子均匀动能的标记。
3．分子势能由分子间的相对地点决定，从宏观上看，分子势能与物体的体积有关。
4．物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
5．物体的内能大小由物质的量、物体的温度及物体的体积共同决定。
一、分子动能1．定义因为分子永不暂停地做无规则运动而拥有的能。
2．分子的均匀动能所有分子热运动动能的均匀值。
3．温度的微观意义温度是分子热运动的均匀动能的标记。
二、分子势能1．定义：由分子间的分子力和分子间的互相地点决定的能。
2．决定要素(1)宏观上：分子势能的大小与物体的体积有关。
(2)微观上：分子势能与分子之间的距离有关。
3．分子势能与分子间距离的关系(1)当 r>r0时，分子力表现为引力，若 r 增大，需战胜引力做功，分子势能增大。
(2)当 r<r0时，分子力表现为斥力，若 r 减小，需战胜斥力做功，分子势能增大。
(3)当 r＝ r0时，分子力为零，分子势能最小。
三、内能1．定义物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。
2．决定要素物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。
1．自主思虑——判一判(1)温度高则物体的每个分子的动能都大。
( ×)(2)20 ℃的水和20 ℃的铜的分子均匀动能同样。
( √)(3) 物体的体积增大，分子势能增大，体积减小，分子势能减小。
( ×)(4)物体运动的速度越快，内能越大。
( ×)(5) 某种物体的温度是0 ℃，说明物体中分子的均匀动能为零。
( ×)(6)分子力做正功，分子势能减小。
( √)2．合作研究——议一议(1)在热现象的研究中，为何研究单个分子的动能没存心义，而是要研究所有分子的动能的均匀值？提示：物体内分子是大批的，各个分子的速度大小不一样，所以，每个分子的动能大小不一样，而且还在不断地改变。
2019-2020年高中化学《内能》教案9 新人教版选修3-3
2019-2020年高中化学《内能》教案9 新人教版选修3-3一、教学目标1．知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志．2．知道什么是分子的势能；知道改变分子间的距离必须克服分子力做功，因而分子势能发生变化；知道分子势能跟物体体积有关．二、重点难点重点：物体的内能和决定物体内能的因素．难点：分子间做功跟分子势能变化的关系．三、教与学教学过程：在自然界中能量的存在形式是多种多样的，每种的运动形式对应着相应的能．在机械运动中，由于物体的运动而使物体具有动能，由于物体与地球之间存在相对作用，并由它们的相对位置决定了重力势能，那么我们会自然地想到由于组成物体的大量分子都在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互作用力，（分子力只与相对位置有关）也应存在与此相对应的能量．（一）分子的动能温度1．分子动能：组成物体的分子由于热运动而具有的能叫做分子动能．（1）大量分子的运动速率不尽相同，以中等速率者占多数．在研究热现象时，有意义的不是一个分子的动能，而是大量分子动能的平均值．（2）平均动能：物体里所有分子动能的平均值叫做分子热运动的平均动能．2．温度（1）宏观含义：温度是表示物体的冷热程度．（2）微观含义（即从分子动理论的观点来看）：温度是物体分子热运动的平均动能的标志，温度越高，物体分子热运动的平均动能越大．【注意】（1）同一温度下，不同物质分子的平均动能都相同．但由于不同物质的分子质量不一定相同．所以分子热运动的平均速率也不一定相同．（2）温度反映的是大量分子平均动能的大小，不能反映个别分子的动能大小，同一温度下，各个分子的动能不尽相同．（二）分子势能1．分子势能：由于分子间存在相互作用力，并由它们的相对位置决定的能叫做分子势能．2．分子力做功跟分子势能变化的关系（类同于重力做功与重力势能变化的关系）分子力做正功时，分子势能减少，分子力做负功时，分子势能增加．3．决定分子势能的因素（1）从宏观上看：分子势能跟物体的体积有关．（2）从微观上看：分子势能跟分子间距离r有关．①一般选取两分子间距离很大（）时，分子势能为零．②在的条件下，分子力为引力，当两分子逐渐靠近至过程中，分子力做正功，分子势能减小．在的条件下，分子力为斥力，当两分子间距离增大至过程中，分子力也做正功，分子势能也减小．结论：当两分子间距离时，分子势能最小（且为负值）．（三）物体的内能1．物体的内能：物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能．也叫做物体的热力学能．2．任何物体都具有内能．因为一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子所组成．3．决定物体内能的因素（1）从宏观上看：物体内能的大小由物体的摩尔数、温度和体积三个因素决定．（2）从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定．（四）物体的内能跟机械能的区别1．能量的形式不同．物体的内能和物体的机械能分别跟两种不同的运动形式相对应，内能是由于组成物体的大量分子的热运动及分子间的相对位置而使物体具有的能．而机械能是由于整个物体的机械运动及其与它物体间相对位置而使物体具有的能．2．决定能量的因素不同．内能只与（给定）物体的温度和体积有关，而与整个物体的运动速度路物体的相对位置无关．机械能只与物体的运动速度和跟其他物体的相对位置有关，与物体的温度体积无关．3．一个具有机械能的物体，同时也具有内能；一个具有内能的物体不一定具有机械能．［例1］有两个分子，用r表示它们之间的距离，当时，两分子间的斥力和引力相等，使两分子从相距很远处（）逐渐靠近，直至不能靠近为止（）．在整个过程中两分子间相互作用的势能（）A．一直增加B．一直减小C．先增加后减小D．先减小后增加【解析】根据动和能的关系，分子势能的变化是和分子力和功相联系的．分子力对分子做正功，分子势能减小；分子克服分子力做功，分子势能增加．当时，分子间引力和斥力相等，表现分子力等于零；当时，分子引力大于斥力，表现出的分子力为引力；当时分子引力小于斥力，表现出分子力为斥力，在两分子从处靠近，直至为止的整个过程中，当时分子力做正功，使分子势能减少，当时，则分子克服分子力做功，分子势能增加，不难看出，当时分子势能最小。
物理选修33教案功和内能
物理选修33教案功和内能物理选修3-3教案-10.1功和内能普通高中课程标准实验教科书—物理选修3－3[人教版]第十章热力学定律1功和内能一、教学目标1. 通过焦耳的热功当量实验明确做功与物体内能变化的关系．2. 理解什么是绝热过程．3. 明确内能是仅与物体的自身状态有关的物理量．4. 理解做功是改变物体内能的一种方式，在绝热状态下有△Ｕ＝Ｗ二、教学重点：理解做功是改变物体内能的一种方式，在绝热状态下有△Ｕ＝Ｗ三、教学难点：通过焦耳的热功当量实验明确做功与物体内能变化的关系四、教具准备:叶片、两条绳子、滑轮、重物、盛水的容器、叶片等五、学具准备：有机玻璃筒、活塞、易燃物质等六、教学过程：（一）实验过程：有机玻璃筒中放少许易燃物质，在迅速向下压活塞时会看到筒内物质燃烧起来，为什么？（让学生自己做实验，并分析原因）分析：现象——物质燃烧起来↓物质燃烧的条件——有助燃物，温度上升到着火点（在此题中说明筒内温度在向下压活塞时上升了）↓筒内温度上升充分说明在向下压活塞时筒内气体内能增加了↓结论：对气体做正功时，气体内能可以增加。
扩展：刚才做实验时下压活塞的速度非常快，如果我们慢慢压活塞又会怎样？（做实验观察现象，并分组讨论找出原因）结果：不容易看到燃烧现象。
原因：虽然也对气体做了等量的正功，但是由于筒壁能向外放热，所以气体温度很难上升到着火点。
说明：虽然这个实验很简单，但是为方便理解下面焦耳的热功当量实验，我们把这个实验过程设计的尽量详细，以启发学生的思维。
在教学环节处理上注意了这样两个细节：一是让学生亲自上讲台做演示实验，这样可以锻炼学生的动手能力，让学生充分参与到教学活动中，体现了学生的主体地位，课堂上师生互动效果也很好，比老师自己做学生在下面看效果要好。
二是对应实验现象设计的两个问题，让学生通过观察现象并讨论思考得出结论，这样可以锻炼学生的观察能力，分析并思考问题的能力。
对第二个问题让学生分组讨论，这样可以锻炼学生的合作意识，让他们体验到合作学习的快乐，也体现了教师为主导学生为主体的教学理念，让学生充分参与到教学活动中。
高中物理人教版选修3-3教案《内能》
高中物理人教版选修3-3教案《内能》内能目标导航(1)知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志。
(2)知道什么是分子的势能；知道改变分子间的距离，分子势能就发生变化；知道分子势能跟物体体积有关。
(3)知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。
(4)能够区别内能和机械能。
诱思导学１．分子动能（１）分子平均动能做热运动的分子，都具有动能，这就是分子动能。
由于分子运动的无规则性，若想研究单个分子的动能是非常困难、也是没有必要的。
热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，所以，重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值，即分子平均动能。
（２）温度是物体分子热运动平均动能的标志。
说明：①温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的。
分子平均动能的大小由温度高低决定：温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平均动能减小；温度不变，分子的平均动能不变。
温度升高，分子的平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，可能有个别的分子动能反而减小。
②分子的平均动能大小只由温度决定，与物质的种类无关。
也就是说，只要处于同一温度下，任何物质分子做热运动的平均动能都相同。
由于不同物质分子的质量不尽相同，因此，在同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小也不相同。
２．分子势能（１）分子势能由于分子间存在着相互作用力，所以分子间也有相互作用的势能。
这就是分子势能。
分子势能的大小有分子间的相互位置决定。
分子势能的变化非常类似于长度变化的弹簧中的弹性势能的变化。
（２）影响份子势能大小的身分份子势能的大小与份子间的距离有关，即与物体的体积有关。
份子势能的变化与份子间的距离发生变化时份子力做正功还是负功有关。
具体情况如下：①当份子间的距离r r时（此时类似于被拉伸的弹簧），份子间的作用力表现为引力，份子间的距离增大时，份子力做负功，因而份子势能随份子间距离的增大而增大。
新人教版选修3-3高中物理功和内能教案
学生思考并回答：物体中所有分子的动能和势能的和叫做物体的内能。
物体的内能与物体内的分子数、物体的温度、体积有关。
教师：物体的内能跟物体的温度有关， 温度越高， 物体的内能越大。也就是说 当物体的温度发生了变化时， 它的内能就发生了变化。 如何改变物体的温度， 同学 们能够从生活实际上举出许多的事例。 今天我们先研究一种改变内兴趣。 ★教学重点
理解物体内能的概念，知道功与内能的关系。 ★教学难点
内能的改变与做功的方式无关，仅与做功的数量有关。 ★教学方法
观察、实验、阅读、讨论和讲解法 ★教学用具：
压缩空气引火器， 机械能转化内能演示器， 无色玻璃瓶， 橡胶瓶塞， 打气筒等。 投影仪、投影片。 ★教学过程
通过电流的热效应给水加热。如图所示，正在降落 的重物使磁电机发电，电流通过浸在液体中的电阻丝， 引起液体温度上升。
多次实验结果表明，对同一个系统，如果过程是绝 热的，那么不管通过电阻丝的电流或大或小、通电时间 或长或短， 只要所做的电功相等， 则系统温度上升的数值是相同的， 即系统的状态 变化相同。
功和内能
★新课标要求 （一）知识与技能 1．了解焦耳的热功当量实验，明确实验原理。 2．理解内能的概念，并了解功是能量改变的量度。 （二）过程与方法 通过实验探究、知识类比、方法分析来理解内能与功的实质关系。 （三）情感、态度与价值观 物质之间的变化是万千的。 它们既相互联系， 又相互影响， 引导我们充分感受
结论：通过以上两个实验， 说明， 在各种不同的绝热过程中， 系统状态的改变 与做功方式无关，仅与做功数量有关。
2．内能
教师：引导学生阅读教材有关内容，思考并回答问题。
选修3-3热与内能教案
§功和内能知识与技能1．知道什么是绝热过程。
2．从热力学的角度认识内能的概念。
3．理解做功与内能改变的数量关系。
4．知道内能和功的单位是相同的。
过程与方法从焦耳的实验理解功与内能变化的关系情感、态度与价值观通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来，学习科学家探究过程的艰辛教学重点、难点绝热过程中的功与内能的关系教学过程引入阅读课本：焦耳的两个代表性的实验一、绝热过程：物质系统与外界没有热量交换的情况下进行的物理过程。
即系统不从外界吸收热量，也不向外界放出热量。
二、功与系统内能改变的关系。
做功可以改变系统的内能。
1、外界对系统做功，系统的内能增加在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功即ΔU=U2-U1=W2、系统对外界做功，系统的内能减少在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少即W=-ΔU三、功是系统内能转化的量度。
四、在国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳( J )。
五、循环过程中的功与内能1、循环过程（正循环、逆循环）2、由图象求外界对系统做的功例1：下列哪个实例说明做功改变了系统的内能（）A.用热水袋取暖B.用双手摩擦给手取暖C.把手放在火炉旁取暖D.用嘴对手呵气给手取暖例2：一个系统内能增加了20J。
如果系统与周围环境不发生热交换，周围环境需要对系统做多少功 20J课堂练习1．下列实例中，属于做功来增加物体内能的是（）A.铁棒放在炉子里被烧红B.锯条锯木头时会发热C.古时候的猿人钻木取火D.冬天在阳光下取暖2．下列现象属于用做功的方法改变系统内能的是（）A.放在火炉边的物体温度升高了B.把一杯热水放在冷水中冷却C.用铁锤锻打工件，工件会发热D.拉弯的弓把箭射出去3．下列过程中，由于做功而使系统内能增加的是（）A.把铁丝反复弯曲，弯曲处温度升高B.烧开水时，蒸汽将壶盖顶起C.铁块在火炉中被加热D.铁球从空中自由下落（不计空气阻力）4．用下列方法改变物体的内能，属于做功方式的是( )A.搓搓手会感到手暖和些B.汽油机气缸内被压缩的气体C.车刀切下的炽热的铁屑D.物体在阳光下被晒热5.某系统在初态具有内能5J，在外界对它做了的功后，系统的内能变为6.气体在等压变化中（）A.一定对外做正功B.外界一定对气体做正功C.若温度升高，一定对外做正功D.可能既不对外做功，外界也不对气体做功7.下列有关内能的说法正确的是（）A.质量和温度相同的物体，内能一定相同B.一定质量的理想气体的内能只与温度有关C.一定质量的理想气体在等容变化过程中若吸了热，内能一定增加D.气体压缩时分子势能减少，内能可能不变8.一定质量的理想气体从压强为P1、体积为V1的A状态，绝热变化到压强为P2、体积为V2的B状态，内能的增量为ΔU，则在此过程中（）A.气体对外做功等于ΔUB.外界对气体做功等于ΔUC.外界对气体做功等于P2V2-P1V1D.外界对气体做功等于ΔU＋P2V2-P1V1。
人教版高二物理选修3-3全册教案7.5 内能
坏森林，使生态环境恶化．水污染、固体废弃物污染．
能源危机是世界问题，保护生态环境，使用绿色能源——太阳能和先进的供热技术如热电联产等提高热效率，节约能源是每一个公民的义务．
作业
布置
各小组以调查为基础写一篇小论文《我家的供热》
课堂总结
供热涉及能源、内能、热传递、热效率等内容，学生常熟视无睹，通过本次教学活动，学生理论联系实际留心生活的意识大大增强，比如不仅仅就事物的单方面来思考问题，而是多层次、多角度来分析问题．考虑实用性的同时，考虑它的经济价值等．。
物理选修3-3 第七章第五节内能(第二课时)教案
第二课时
【课 题】第五节 内能
【授课时间】 年 月 日 班级：
【教学目标】
1.知识与技能
(1)知道分子热运动的动能、平均动能，知道温度是分子热运动平均动能大小的标志；
（2）知道什么是内能，物体的内能与温度和体积有关，能区别物体的内能和机械能。
2.过程与方法
分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念，又要让学生初步知道三个物理规律：温度与分子平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递在改变物体内能上的关系。因此，教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力
3.情感态度与价值观
在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。
【教学重点】
使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握三个物理规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系）。
三、新课讲授：
一，物体的内能
1、物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。
2、决定物体内能的因素
从微观上看：物体内能的大小由组成物体的分子总数，分子热运动的平均动能和分子间的距离三个因素决定。
从宏观上看：物体内能的大小由物体的物质的量（摩尔数ｎ）、温度Ｔ和体积Ｖ三个因素决定．
【教学难点】
1，区分温度、内能、热量三个物理量。
2，分子势能随分子间距离变化的势能曲线。
【课 型】新课
【教学用具】 PPT课件，课本
【教学方法】探究法，提问法，讨论法，讲解法
人教版高中物理选修3-3教学案：第十章第1、2节功和内能热和内能
第 1、 2 节功和内能__热和内能1.绝热过程：系统只因为外界对它做功而与外界互换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫做绝热过程。
2．绝热过程中系统内能的增添量等于外界对系统所做的功，即U＝W。
3．热传达：热量从物体的高温部分传达到低温部分，或从高温物体传达给低温物体的物理过程。
4．系统在纯真的传热过程中，内能的增量U 等于外界向系统传达的热量Q，即U＝ Q。
5．做功和热传达是改变内能的两种方式且拥有等效性，但二者本质不一样。
一、焦耳的实验1．绝热过程系统只经过对外界做功或外界对它做功而与外界互换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热。
2．代表实验(1)重物着落带动叶片搅拌容器中的水，惹起水温度上涨。
(2)经过电流的热效应给水加热。
3．实验结论要使系统状态经过绝热过程发生变化，做功的数目只由过程始末两个状态决定，而与做功的方式没关。
二、功和内能1．内能的观点(1)内能是描绘热力学系统自己状态的物理量。
(2)在绝热过程中做功能够改变热力学系统所处的状态。
2．绝热过程中内能的变化(1)表达式： U＝ W。
(2)外界对系统做功， W 为正；系统对外界做功， W 为负。
三、热和内能1．热传达(1)条件：物体的温度不一样。
(2)过程：温度不一样的物体发生热传达，温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，热量从高温物体传到低温物体。
(3)热传达的三种方式：热传导、热对流、热辐射。
2．热和内能(1)纯真地对系统传热也能改变系统的热力学状态，即热传达能改变物体的内能。
(2)热量：在纯真的传热过程中系统内能变化的量度。
(3)纯真的传热过程中内能的变化。
①公式：U ＝Q。
②物体吸热，Q 为正；物体放热，Q 为负。
1．自主思虑——判一判(1)温度高的物体含有的热量多。
( ×)(2)内能多的物体含有的热量多。
( ×)(3)热量必定从内能多的物体传达给内能少的物体。
( ×)(4)做功和热传达都可改变物体的内能，从成效上是等效的。
1.5物体的内能-沪科教版选修3-3教案
1.5 物体的内能-沪科教版选修3-3教案一、引入内能是热力学基本概念之一，理解内能的概念并掌握内能的计算方式，是学习热力学的基础知识。
本节课将讲解物体的内能，包括内能的定义、计算方法以及内能变化。
二、内能的定义物体的内能指的是物体分子或原子运动时所具有的能量总和，即分子热运动以及化学键的运动所具有的能量。
内能可以表达为物体的热力学状态函数。
三、内能的计算方法1. 理想气体内能的计算理想气体的内能来源于分子的热运动，其中，单个分子的能量为$ \frac{1}{2}mv^2 $，理想气体总的内能可以表示为：$$ U = \\frac{3}{2}nRT $$其中，n为物质的摩尔数，R为气体常数，T为气体的温度。
2. 固体/液体内能的计算固体或液体的内能与分子的运动热度有关，可以根据这些能量的平均值进行计算。
内能可以表示为：$$ U=\\frac{3}{2}nRT $$其中n为物质的摩尔数，R为气体常数，T为物质的绝对温度。
由于固体内部的分子间作用力较大，它们运动的自由度较小，因此其内能比气体要小得多。
3. 内能变化与热量的关系当热量Q传递给物体时，物体的内能会发生变化。
内能变化量可以表示为：$$ \\Delta U = Q - W $$其中，W表示物体对外界做功的大小。
如果外界对物体做正功，即W>0，那么内能增加，反之则内能减少。
四、总结物体的内能是指物体分子或原子运动时所具有的能量总和，它是一个热力学状态函数。
内能的计算方法与物质的性质有关，常用于理想气体的计算。
内能的变化量与热量和物体对外界做功的大小有关。
理解内能的概念及其计算方法，有助于加深对热力学基础知识的理解，为高中热学学习打下坚实的基础。
1功和内能-人教版选修3-3教案
功和内能-人教版选修3-3教案一、教学目标1.理解功和内能的概念，能够用数学公式计算功和内能。
2.掌握功和内能的转化关系，了解能量守恒定律。
3.熟练运用功和内能的计算方法，能够解决与功和内能相关的实际问题。
二、教学内容1.功的概念和计算方法2.内能的概念和计算方法3.能量守恒定律三、教学重点1.理解功和内能的概念，能够正确计算。
2.掌握内能的概念和计算方法。
3.了解能量守恒定律，能够应用到实际问题中。
四、教学方法1.讲授：讲解功和内能的概念、计算方法和相关公式。
2.演示：通过演示和实验加深学生的对功和内能的理解。
3.讨论：引导学生参与讨论，提出问题、解决问题，加深对功和内能的认识。
4.练习：通过练习和作业，提高学生的计算能力。
五、教学步骤第一步：导入1.引入热力学的基本概念和能量守恒定律。
2.通过实例的讲解，引出本节课讲解的主题“功和内能”。
第二步：讲解1.讲解功的概念：功的定义，用力在运动物体上所做的功的计算方法，功的单位等。
2.讲解内能的概念：内能的定义，冷热交换等引出内能的计算方法，内能的单位等。
3.讲解能量转化的关系：学习对功所做的分解，利用能量转化的关系，推导上升和下降的关系，并掌握有关能量守恒的规律。
第三步：演示1.引导学生实验：利用弹簧振子的秤的观察，比较实验前后的重 a 改变量，学生讨论受力平衡对范元的影响，完成一次特定例子的计算过程。
2.利用一组具有实际意义的例子，说明内能的计算方法和应用。
第四步：讨论1.学生分组讨论，针对功和内能的概念与计算方法，共同解决思路深不私见的有关问题。
2.引导学生自己编制例题，促进学生总结、总结倒地的自由组合。
第五步：练习1.给学生分发练习册，集训功和内能的相关计算方法，做练习题，帮助学生巩固所学知识。
2.辅导学生完成作业，加强对计算方法的熟悉和应用能力的培养。
六、教学反思功和内能是热力学中非常重要的概念，在能量守恒定律中发挥着非常重要的作用。
本课时的教学重点在于让学生明确功和内能的概念和计算方法，并且能够熟练掌握它们的运用。
高中化学《内能》教案7 新人教版选修3-3
学 生 预 习
1、 什么是分子的动能，为什么说温度是分子平均动能的标志？ 2、 什么是分子的势能？它与哪些因素有关？ 3、 物体的内能与哪引起些因素有关？ 4、 改变物体内能的两种方式是什么？学 生 预 习 疑 难 点
1、 比较分子的平均动能和平均速率 2、 决定物体内能的因素是什么？ 3、 分子势能与物体的体积有什么关系？ 4、 物体的内能和机械能的区别与联系 5、 两种改变物体内能的方式 6、 热量与内能、热量与温度的主要区别
课 后 作 业 复备
作 业 信 息 反 馈
补
小结 （1） 这节课上新建立了三个物理概念： 分子热运动的平均动能、 分子势能、 内能。 要知道这三个概念的确切含义，更为重要的是能够区分温度、内能、热量，知道内能 与机械能的区别和联系。 （2）要掌握两个物理规律：分子热运动的平均动能与温度的关系、分子间的相互 作用力与分子间距离的关系。 (3) 做功和热传递是改变物体内能的两种方式，而且做功和热传递对改变物体的 内能是等效的。
缺 记 载
教 后 一 得 这节课是概念性很强的课，又不是从物理实验或物理现象直接得出结论的课。对于 概念要知道引入的目的、确切含义、与其他概念的区别和联系。所以课上要讲分子热运 动平均动能、内能、热量等概念的意义，并且要通过实际例题，让学生通过判断、推理 来加深对这些概念的认识。
教案 修改
书
课 堂 作 业
例题．判断下面各结论是否正确？ （1）温度高的物体，内能不一定大。 （2）同样质量的水在 100℃时的内能比 60℃时的内能大。 （3）内能大的物体，温度一定高。 （4）内能相同的物体，温度一定相同。 （5）温度高的物体，含有的热量多，或者说内能大的物体含有的热量多。 答案：（1）、（2）是对的。
[精品]新人教版选修3-3高中物理10.2热和内能优质课教案
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第二节 热和内能教目标：（一）知识与技能1、理解热传递的三种方式，并知道这是改变物体内能的另一方式。
2、了解热与内能的关系，区别热量与内能的概念。
（二）过程与方法通过热传递改变物体内能理解能量转移的过程。
（三）情感、态度与价值观通过对能量转移的了解感受能量的流动性，增强我们习物理、探索自然的兴趣。
教重点：热传递对内能的改变。
教难点：热传递对内能的改变效果。
教方法：阅读、讨论和讲解法教用具：投影仪、投影片。
教过程：（一）复习提问，引入新课提问：（1）从做功与能量转化的角度理解，什么是物体的内能?（2）在绝热过程中，功与系统的内能有何关系？生思考并回答：（1）定义：任何一个热力系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系。
我们把这个物理量称为系统的内能。
（2）当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量12U U U -=∆等于外界对系统所做的功W ，即W U =∆。
总结：做功可以改变物体的内能，做功是改变物体内能的一种方式。
今天我们习改变内能的另一种方式――热传递。
（二）新课教1、热传递教师：引导生阅读教材62页有关内容，思考并回答问题。
（1）什么是热传递？（2）热传递有几种方式？举例说明。
（3）热传递的条件是什么？能否发生热传递与物体内能的多少是否有关？（4）热传递过程的实质是什么？生：阅读教材后回答问题。
（1）定义：两个温度不同的物体相互接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，即热量从高温物体传到了低温物体，这个过程就叫做热传递。
（2）热传递的方式：热传导、热对流和热辐射。
（3）热传递的条件：存在温度差。
与物体内能的多少无关。
教师强调指出：只要存在温度差，热传递过程就会进行，与原物体内能的多少大小无关。
热传递过程能量可以由内能大的物体传到内能小的物体上，也可以由内能小的物体传到内能大的物体上，但一定是由高温物体传给低温物体。
7.5《内能》教案(新人教版选修3-3)
7. 5、内能教学目标1．在物理知识方面要求：（1）知道分子的动能,分子的平均动能,知道物体的温度是分子平均动能大小的标志，（2）知道分子的势能跟物体的体积有关,知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律，（3）知道什么是物体的内能,物体的内能与哪个宏观量有关,能区别物体的内能和机械能，2．在培养学生能力方面,这节课中要让学生建立：分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念,又要让学生初步知道三个物理规律：温度与分子平均动能关系,分子势能与分子间距离关系,做功与热传递在改变物体内能上的关系，因此,教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力，3．渗透物理学方法的教育：在分子平均动能与温度关系的讲授中,渗透统计的方法，在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法，重点、难点分析1．教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能）,掌握三个物理规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系），2．区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点；分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点，主要教学过程引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生过程中,也有相应的能量变化，另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的，那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢？这是今天学习的问题，教学过程的设计一、温度的宏观和微观意义是什么？如何理解？分子的无规则运动特点是多、变、快、乱,在热现象中,关心的是多个发分子,而不是单个分子，（1）、分子的平均动能――所有分子的动能的平均值m～10－26 kg v＝10 5 m / s（2）、温度：宏观――表示物体的冷热程度微观――是物体平均动能的标志（3）、温度相同,平均动能就相同,不论物体的组成、结构、种类和物态(无论如何)二、什么是分子势能？分子势能与什么有关？（1）、由于分子间存在着相互作用的引力和斥力而具有的与其相对位置有关的能量,叫做分子势能，（类似于重力势能和弹性势能），因此任何物体都是有内能的，（2）、微观――与相对位置有关宏观――与体积有关三、什么是物体的内能,它与什么有关？1、 所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能,也叫热力学能 2、 与温度T 、体积V 和分子个数N 有关3、 一切物体都具有内能四、内能和机械能又什么区别？1、 宏观物体的机械运动对应机械能，机械能可以为零，2、 微观物体对应内能，内能不可以为零，3、 内能和机械能之间可以相互转化，物体机械运动对应着机械能,热运动对应着内能，任何物体都具有内能,同时还可以具有机械能，例如在空中飞行的炮弹,除了具有内能,还具有机械能——动能和重力势能五 区别内能、热量和温度课堂练习1、 温度的高低是由人的感觉决定的（×）2、 物体平均速度大的物体的温度高（×）3、 20℃的水和20℃的铜的平均动能相同（√）4、 体积变大,内能变大（×）5、 温度升高,所有的分子的平均动能都变大（×）6、 温度越高,总动能越大（×）7、 同温度的水和氢气相比,氢气的平均速度大（√） 8、 温度高的物体,内能不一定大，9、 同样质量的水在100℃时的内能比60℃时的内能大，10、 内能大的物体,温度一定高，11、 下列各个实例中,比较物体的内能大小,并说明理由，①一块铁由15℃升高到55℃,比较内能，②质量是1kg50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块,比较内能，③质量是1kg100℃的水与质量是1kg100℃的水蒸气,比较内能，改变内能的两种方式 一、做功改变物体的内能r 0＝10 －10m r ＜r 0引力＜斥力表现斥力 r ＝r 0 引力＝斥力 合力＝0 r ＞r 0 引力＞斥力 表现引力 r ＝10 r 0r ＝10 r 0 引力＝斥力＝0 合力＝0r ＝r 0 E p 最小 r ＞r 0 引力做负功E p 增加r ＜r 0 斥力做负功E p 增加 斥力 引力 r 0E P 温度计 接打气筒 胶塞摩擦生热、压缩气体、搅拌1、对物体做功,物体的内能增加2、物体对外做功,物体的内能减小3、做了多少功,就改变多少内能二、热传递改变物体的内能教室里的热水、火炉上的凉水1、外界向物体传递热量（吸热）,物体的内能增加2、物体向外界传递热量（放热）,物体的内能减小3、传递多少热量,内能就改变多少三、做功和热传递的实质1、做功改变内能,是能量的转化,用功的数值来度量2、热传递改变内能,是能量的转移,用热量来度量四、做功和热传递的等效性做功和热传递在改变内能上是等效的，例如：使物体升高温度,可以用热传递的方法,也可以用做功的方法,得到的结果是相同的,如果事先不知道,我们无法知道它是通过哪种途径改变的内能，1 cal＝4.2 J 1 J＝0.24 cal多维链接温度计和温标的发明公元前200一100年间,古希腊菲隆和希隆各自制造过一种以空气膨胀为原理的测温器，其后,人们还在三个容器中分别装上冷、温、热水来判断物体的冷热：用手摸进行比较，1592或1595年,伽利略制成了第一个气体温度计，玻璃管与玻璃泡相连,管内有有色液体,倒置于水杯之中，当被测温度的物体与泡接触时,泡内空气就会因热胀冷缩而发生体积变化,使有色液柱上升或下降,再由玻管上标有“热度”(即现在所说的“温度”)的刻度读出，这是有史以来的第一支有刻度的温度计，显然,这种温度计不完善：变化着的大气压也会使液柱升降,测量范围极其狭窄，物理学中热力学里有一门叫计温学的分支学科,它是利用物质的热效应来研究测温技术的，它包括温度分度法、温度参照点的选择、温度计按不同用途的设计、制定各种测温标准、提高测温精度、准确度、测定实用温标和热力学温标的差值等，伽利略发明气体温度计后,人们的工作就大致按这些内容进行，1611年,伽利略的同事桑克托留斯改进了伽利略的气体温度计,制成一种蛇状玻璃管气体温度计,玻管上有llO个刻度,可测体温，1629年,约瑟夫·德米蒂哥这位物理学家兼犹太教师出版了一本叫《花园中的喷泉》的书,书中载有盛有白兰地的玻璃泡温度计,它旁边的小字上写着“oleb”(上升)，有人认为这是人类第一支较准确的温度计，但现未能查明其发明者,而只能猜测是伽利略或他在帕多瓦大学的同事德米蒂哥，具体发明年代只能大致确定在17世纪初，1631—1632年,法国化学家詹·雷伊把伽利略的玻璃管倒转过来,并直接用水而不是空气的体积变化来测定温度，这是第一支用水作工作物质的温度计，但因管口末密封,水会蒸发而产生越来越大的误差，1641年,第一支以酒精为工作物质的温度计首次出现在意大利托斯卡纳大公爵费迪南二世的宫庭里，1644—1650年间,这位大公将其不断完善：用蜡把红色酒精温度计的玻管口封位,在玻管上刻度，可见,这支温度计已具有现代温度计的雏型,以致不少人将温度计的发明归功于这位大公，1654年,这种温度计已在佛罗伦萨普及,以致这一年被一些人认为是温度计诞生之年，它还被传到英国和荷兰，1646年,意大利物理学家莱纳尔第尼明智地提出以水的冰点和沸点作为温度计刻度的两个定点，但无奈当时流行的酒精温度计里酒精的沸点(78.5℃)低于水的沸点(100℃),所以用水的沸点为第二个定点对酒精温度计显然不切实际,所以这一建议当时未能实施，1657年成立的意大利佛罗伦萨实验科学院在其存在的10年间地进行了水银和酒精温度计的研究,制作过40(或80)个等分标度的没有定点的酒精温度计：它在1660年冬最冷时显示11—12“度”,冰的熔点显示13.5“度”,夏天最热时为40“度”，1658年,法国天文学家伊斯梅尔·博里奥制成第一支用水银作工作物质的温度计，1660年,意大利材料测试研究所也制成了水银温度计，1665年,荷兰物理学、数学家惠更斯地提议把水的冰点和沸点作温度计刻度的两个定点,以便各种温度计标准化，同年,英国物理学、化学家波义耳根据他于1662年发现的气体定律(即玻义耳定律,后经法国物理学家马略特完善后称波义耳一马略特定律,简称波一马定律),指出气体温度计不准的原因及其他缺点，其后,人们大多转向其他工作物质的温度计的研究，1672年,休宾在巴黎发明了第一个不受大气压影响的空气温度计，1688年,达兰西的温度计以水和牛油熔解时的两个温度作温度计刻度的两个固定点，18世纪初,形形色色的温度标准(温标)已多达30余种，例如,丹麦天文学家罗默(他以1676年用观测木星卫星蚀的方法第一次证实光的传播是等速运动而闻名于世)以人体温度为22.5“度”和水的沸点为60“度”作温度计上刻度的两个定点，牛顿于1701—1703年制作的亚麻子油(一说蓖麻油)温度计把雪的熔点0“度”和人体的温度12“度”作温度计的两个定点，法国物理学家阿蒙东最先指出测温液体是规则膨胀的,“有绝对零度存在”也是他最先指出的,他于1703年也制成了一支实用气体温度计，在18世纪以前,温标不统一且不太实用，这些工作历史地落在华伦海特等人的肩上，迁居荷兰的德国玻璃工华伦海特也在英国居住过，他经过1709—1714年的研究,把冰、水、氯化铵的混合物平衡温度定为0℉,人体温度定为96℉(如以今天我国标准体温37℃,则应为98．6℉,可见他采用的体温不是今天我国的标准体温),其间分为96格,每格为1℉，1724年,他又把水的沸点定为2120℉，但遗憾的是,他未能将冰的熔点定为0℉,而是定为32℉，这就是华氏温标,其符号为tF，这是曾长期使用且至今仍在香港和世界许多地方使用的第一种温标，他还发明了在填充水银时进行净化的方法,制成了第一种实用的水银温度计，1730年,主要研究物理学和动物学的法国博物学家列奥缪尔制成了一种酒精温度计,他把水的冰点0oR和沸点80oR刻在温度计上作两个定点,再把其问分为80格,每隔为1oR，这是其后流行了多年的第二种温标——列氏温标,其符号为tR，1742年,瑞典物理学家、天学家摄尔修斯制成的水银温度计则把水的沸点和冰的熔点分别定为0℃和100℃,其间分为100格,每格为1℃,这是第三种得到广泛流行的实用温标——摄氏温标,其符号为t或tc，1743年,克里森指出上述定点不符合越热的物体温度越高的习惯,8年以后的1750年,摄尔修斯接受同事斯特默尔的建议,把上述两定点的温度对调,这才成了现在的摄氏温标即百分温标，上述三种温标都是初级原始的温标,其缺点有二，一是温度值只有在两个定点是准确的其余各点都不准确；二是定义范围很窄,例如水银温度计测量范围是—38．87—+356．9℃，以下第四种温标克服了这些缺点，1848年,英国物理学家汤姆逊即开尔文提出热力学温标，其符号为TK或T,并于1854年指出只需选用一个固定点数值,这种温标就能确定，这个点就是“绝对零度”，然而,在实际建立热力学温度单位时,考虑到历史传统和当时的技术条件,他不得不用摄尔修斯的0—100℃的间隔作为100个新温度的间隔,即新温度的每个间隔为1开氏度(1oK)与l摄氏度(1℃)相当，这就是开氏温标，历史上类似而含义不尽相同的名称还有理想气体温标、热力学绝对温标等，这第四种温标的特点是：与任何物体的性质无关,不受工作物质的影响,解除了工作物质因凝固、汽化而受到的限制,仅与热量有关，1927年,第七届国际计量大会确定它为最基本的温标，1954年大会又决定把273.16oK这一水的三相点作为这一温标的唯一定点，这一温标实际包含的另一定点是不能用物质的已知性质来定义的,它是理论上推导出来的最低温度——绝对零度，1967年,第十三届国际计量大会将这种温标的单位“开氏度”(oK)改为“开尔文”(K),而前述“开氏温标”及“开氏温度”被分别代之以“新国际实用温标”和“热力学温度”,我国也最终由国务院于1984年2月27日下达命令在1991年1月1日起正式施行使用，第五种温标为兰氏温标,在19世纪由英国工程师兰金发明,其符号为TR,兰氏度的符号为Ro，这种温标的水三相点约491.7Ro,水的沸点约671.6Ro，这种温标比前四种用得更少，随着上述摄氏,国际温标的建立和技术的成熟,以及实际测量的需要,人们改进、发明了形形色色的温度计，1743年,法国克利斯廷在里昂改制了像摄尔修斯那样的温度计,这更接近现代温度计，1782年,西克斯发明了“最高最低温度计”,丹尼尔·卢瑟福在1794年作了改进，1782年,英国韦奇伍德．和德国塞格尔各自发明了测定火焰温度或炉温用的温度计,后者的发明被称为塞格尔测温锥，1821—1822年,德国塞贝克发现热电(温差电)现象,提出温差电动势序,认识到由此可制成热电偶即温差电偶来测温度，1830年便出现了这种温差电偶,用它还可探测红外线，选用适当的导体或半导体作热电偶材料,可以测量很宽的温度范围(如—50—+1600℃),若用特殊热电偶材料,则更可扩大到—180—2000℃,这显然是酒精或水银温度计望尘莫及的，俄国楞次和英国戴维于1835年得知金属在受热时电阻会增大,A·F·斯文贝尔格于1857年便用这一原理发明了差示温度计(由一个接在测量电桥中的涂黑铜螺线组成)，1860年,德国威廉·西门子发明了遥测式电阻温度计,1869年他为它加装了一根钠丝作测量探头,可测更高的温度，19世纪60年代初,英国医生阿尔伯特发明了现在仍在位用的那种体温计：其最大特点是细管内有一段特别狭窄,体温计离开被测人体后水银在这狭处中断而水银柱并不下降,可从容不迫地读出体温，1881年,兰利将涂黑的铂带作热敏元件制成辐射热测量计(或电阻测辐射热计)测量辐射热，其后,温度计新品种不断涌现，例如,光学高温计(测600℃以上高温)、光度计(测星球表面温度)、红外显微镜(测小至10—100微米的点的温度)、半导体点温度计(测点的温度)、石英振子温度计(可测低温至250间的温度,精度特高)对10000℃以上的高温,一般温度测量法已无能为力，这时,要用原子光谱的谱线和温度间的关系来计算出温度，。
选修3-3功与内能教案
1．知道热传递的三种方式。
2．理解热传递是改变系统内能的一种方式。
3．知道传递的热量与内能变化的关系。
4．知道热传递与做功对改变系统的内能是等效的。
过程与方法从日常生活现象得出物理规律，讨论热与内能变化的关系情感、态度与价值观由日常现象得出规律，培养学生探究知识的欲望和学习兴趣教学重点、难点传递的热量与内能变化的关系教学过程一、热传递1、热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，叫做热传递。
热传递的条件：物体间有温度差2、热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射。
二、热传递的实质：热传递实质上传递的是能量，结果是改变了系统的内能。
传递能量的多少用热量来量度。
三、传递的热量与内能改变的关系1、在单纯热传递中，系统从外界吸收多少热量，系统的内能就增加多少。
即ΔU= Q吸2、在单纯热传递中，系统向外界放出多少热量，系统的内能就减少多少。
即Q放= -ΔU四、热传递具有方向性，热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分，不会自发的从低温物体传递到高温物体或从物体的低温部分传递到高温部分。
五、改变系统内能的两种方式：做功和热传递做功和热传递都能改变系统的内能，这两种方式是等效的，都能引起系统内能的改变，但是它们还是有重要区别的。
做功是系统内能与其它形式的能之间发生转化，而热传递只是不同物体（或物体不同部分）之间内能的转移。
例1：如果铁丝的温度升高了，则（）A.铁丝一定吸收了热量B.铁丝一定放出了热量C.外界可能对铁丝做功D.外界一定对铁丝做功例2：下列关于热量的说法，正确的是（）A.温度高的物体含有的热量多B.内能多的物体含有的热量多C.热量、功和内能的单位相同D.热量和功都是过程量，而内能是一个状态量例3：有一个10m高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2m/s，在瀑布底与岩石的撞击过程中，有10%的动能转化为水的内能，请问水的温度上升了多少摄氏度？已知水的比热容为×103J/(kg·℃) ，g取10m/s2 .解：根据机械能守恒定律知，当水流到达瀑布底时的动能水吸收热量与温度变化满足关系由题意知，有10%的动能转化为水的内能，所以代入数据得：32.410t -∆=⨯ ℃课堂练习1．下面关于机械能和内能的说法正确的是 ( )A.机械能大的物体，内能一定也大B.物体做加速运动时，速度越大，物体内部分子平均动能一定增大C.物体降温时，其机械能一定减少D.摩擦生热是机械能向内能的转化2．下列现象中，哪些是通过热传递的方式改变物体内能的 （ ）A.打开电灯开关，灯丝的温度升高，内能增加B.夏天喝冰镇汽水来解暑C.冬天搓搓手，会感觉到手变得暖和起来D.太阳能热水器在阳光照射下，水的温度逐渐升高3．做功和热传递是等效的，这里指的是 （ ）A.它们能使物体改变相同的温度B.它们能使物体增加相同的热量C.它们能使物体改变相同的内能D.它们本质上是相同的4．关于物体的内能，以下说法正确的是 （ ）A.物体的内能是由物体的状态（温度和体积）决定的B.物体的内能就是物体里所有分子的动能的总和C.物体内能的大小可以用物体吸热和放热的多少来量度D.做功和热传递，对改变物体的内能是等效的5．对于热量、功、内能三个量，下列说法中正确的是 （） A.热量、功、内能三个量的物理意义是等同的B.热量和功二者可作为物体内能的量度C.热量、功和内能的国际单位都相同D.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的。
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(1)知道分子热运动的动能跟温度有关，知道温度是分子热运动平均动能的标志。
(2)知道什么是分子的势能；知道改变分子间的距离，分子势能就发生变化；知道分子势能跟物体体积有关。
(3)知道什么是内能，知道物体的内能跟温度和体积有关。
(4)能够区别内能和机械能。
诱思导学１．分子动能（１）分子平均动能做热运动的分子，都具有动能，这就是分子动能。
由于分子运动的无规则性，若想研究单个分子的动能是非常困难、也是没有必要的。
热现象研究的是大量分子运动的宏观表现，所以，重要的不是系统中某个分子的动能大小，而是所有分子的动能的平均值，即分子平均动能。
（２）温度是物体分子热运动平均动能的标志。
说明：①温度是大量分子无规则热运动的宏观表现，含有统计的意义，对于个别分子，温度是没有意义的。
分子平均动能的大小由温度高低决定：温度升高，分子的平均动能增大；温度降低，分子的平均动能减小；温度不变，分子的平均动能不变。
温度升高，分子的平均动能增大，但不是每一个分子的动能都增大，可能有个别的分子动能反而减小。
②分子的平均动能大小只由温度决定，与物质的种类无关。
也就是说，只要处于同一温度下，任何物质分子做热运动的平均动能都相同。
由于不同物质分子的质量不尽相同，因此，在同一温度下，不同物质分子运动的平均速率大小也不相同。
２． 分子势能（１）分子势能由于分子间存在着相互作用力，所以分子间也有相互作用的势能。
这就是分子势能。
分子势能的大小有分子间的相互位置决定。
分子势能的变化非常类似于长度变化的弹簧中的弹性势能的变化。
（２）影响分子势能大小的因素分子势能的大小与分子间的距离有关，即与物体的体积有关。
分子势能的变化与分子间的距离发生变化时分子力做正功还是负功有关。
具体情况如下：①当分子间的距离0r r >时（此时类似于被拉伸的弹簧），分子间的作用力表现为引力，分子间的距离增大时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的增大而增大。
②当分子间的距离0r r <时（此时类似于被压缩的弹簧），分子间的作用力表现为斥力，分子间的距离减小时，分子力做负功，因此分子势能随分子间距离的减小而增大。
③当0r r =时（此时相当于弹簧处于自由伸长状态），分子势能最小。
（３）分子势能变化曲线如下图7．5–1所示。
说明：①由于物体分子距离变化的宏观表现为物体的体积变化，所以微观的分子势能变化对应于宏观的物体体积变化。
但是，同样是物体体积增大（或减小），有时体现为分子势能增大（或减小）(在0r r >范围内)；有时体现为分子势能减小（或增大）(在0r r <范围内)。
②分子势能与物体体积有关，但不能简单理解成物体体积越大，分子势能就越大；体积越小，分子势能就越小。
如0℃的水变成0℃的冰后，体积变大，但分子势能减少。
所以一般来说，物体体积变化了，其对应的分子势能也将发生变化。
具体怎么变化，关键要看在变化过程中分子力做正功还是负功。
③分子势能最小并不一定是分子势能为零。
３．内能物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
（１）任何物体都具有内能（２）)内能的决定因素物体的内能跟物体的温度和体积有关。
温度发生变化，分子的平均动能发生变化；物体的体积发生变化，分子势能发生变化。
还要注意，物体的内能还与物体所含的分子数有关，因为内能是物体内所有分子的动能和分子势能的总和。
（３）内能与机械能的区别内能与机械能是两个不同的物理概念。
内能是由物体内大量分子的热运动和分子间的相对位置所决定的能；机械能是物体整体做机械运动或物体形变所产生的能，它对物体的内能没有贡献。
在热现象的研究中，一般不考虑物体的机械能。
典例探究例１有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠近为止，在这整个过程中，分子势能的变化情况是( )A．不断增大B．不断减小C．先增大后减小D．先减小后增大解析：分子力做功与分子势能变化的关系和弹簧非常相似，即分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增加。
当乙分子由无穷远处向r0移动时，分子力做正功，分子势能减小；当乙分子由r0向甲分子继续靠近时，要克服分子斥力做功，分子势能增大。
所以移动的整个过程，分子势能是先减小、后增大。
也可知当分子间的距离为r0时，分子势能最小。
本题的正确选项为D。
友情提示：①有关分子势能随分子间距离变化来判定分子势能变化的问题，首先要明确是在r＞r0范围内，还是在r＜r0范围内变化的。
例２下列说法正确的是( )A．分子的动能与分子的势能的和叫做这个分子的内能B．物体内分子势能由物体的温度和体积决定C．物体的速度增大时，物体的内能增大D．物体的动能减小时，物体的温度可能增加分析：内能是指物体的，一个分子无内能可言，选项A是错误的；物体的分子势能由分子间距离决定，宏观上反映为由物体的体积决定，所以选项B也是错误的；物体的内能与物体做宏观的机械运动的速度无关，故选项C也是错误的；物体的温度由分子的平均动能决定，与物体宏观运动的动能无关，因此选项D 是正确的。
答案：D。
友情提示：分子动能、势能、内能的变化特点及影响因素要非常熟练。
例３ 1 g 100 ℃的水与1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下述说法中正确的是( )A．分子的平均动能与分子的总动能都相同B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同 C．内能相同D．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能解析：温度是分子平均动能的标志，因而在相同的温度下，分子的平均动能相同，又1 g水与1 g水蒸气的分子数相同，因而分子总动能相同，选项A正确。
当从100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气的过程中，分子距离变大，分子要克服分子引力做功，因而分子势能增加，所以100 ℃的水的内能小于100 ℃水蒸气的内能，选项D正确。
故本题答案为：A D。
友情提示：解决该题的关键是搞清物体的内能与哪些因素有关(从宏观、微观两个角度)。
例４氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是( ) A．氧气的内能较大B．氢气的内能较大C．两者的内能相等D．氢气分子的平均速率较大解析：氢气与氧气的温度相同，分子的平均动能相同，由于氧分子质量比氢分子质量大，所以氢分子的平均速率更大。
又因为两种气体的总质量相等，氢分子质量比氧分子质量小，所以氢分子数大于氧分子数，氢气的分子动能总和大于氧气的分子动能总和，由于气体分子间距离比较大，不计分子势能，所以氢气的内能更大。
答案：BD。
友情提示：本题在不考虑分子间势能的条件下，物体的内能等于所有的分子动能之和，仅由温度决定。
课后问题与练习点击１．解析：（１）弹簧处于自然长度时，这个系统的弹性势能最小；（２）如果把弹簧拉长，放开时小球的运动使系统的势能减小；如果把弹簧压缩，结论相同。
如果系统不受外力，处于静止状态时势能取最小值。
２．正值，变小；负值，变小解析：如果以无穷远处的电势能为０，当两个同号电荷由无穷远处逐渐靠近的过程中，电荷要克服两者间斥力做功，电势能逐渐增大，因此，当两个同号电荷的距离为r时，电势能是正值；由于同号电荷之间具有斥力，它们具有相互远离的趋势，它们运动的趋势将使系统的势能变小。
如果以无穷远处的电势能为０，当两个异号电荷由无穷远处逐渐靠近的过程中，两电荷间引力要做功，电势能逐渐变小，因此，当两个异号电荷的距离为r时，电势能是负值；由于异号电荷之间具有引力，它们具有相互靠近的趋势，它们运动的趋势将使系统的势能变小。
３．这种说法是错误的。
解析：在这段时间内，飞机中乘客的势能、动能确实都增大了，但他的所有分子的动能和势能并没有变化。
这是因为，首先人的体温基本是恒定的，每个分子的动能基本不变，并不因飞机高速航行而改变；其次，乘客的体积无论在地面上还是在飞机中也基本相同，他的分子间距离基本不变，分子势能也不变。
基础训练一、选择题1．关于分子势能，下列说法正确的是( )A．分子间表现为引力时，分子间距离越小，分子势能越大B．分子间表现为斥力时，分子间距离越小，分子势能越小C．物体在热胀冷缩时，分子势能发生变化D．物体在做自由落体运动时，分子势能越来越小2．关于物体内能的下述说法中，正确的是( )A．每一个分子的动能与分子势能的和叫物体的内能B．物体所有分子的动能与分子势能的总和叫物体的内能C．一个物体当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化D．一个物体的内能，与它的机械能多少有关3．一定质量的0 ℃的水在凝结成0 ℃的冰的过程中，体积变大，它内能的变化是( ) A．分子平均动能增加，分子势能减少B．分子平均动能减小，分子势能增加C．分子平均动能不变，分子势能增加D．分子平均动能不变，分子势能减少4．两分子相距为r，当r稍增大些( )A．分子力一定减小，分子势能一定增大B．分子力一定增大，分子势能一定减小C．分子力可能增大也可能减小，分子势能一定减小D．因为不知道r大小，对分子力和分子势能的变化都无法判定5．对温度的描述，正确的是( )A．温度的高低是由人的感觉决定的B．物体的内能越大，则温度越高C．分子的平均速率大的物体的温度比分子平均速率小的物体的温度高D．分子的平均动能越大，物体的温度越高6．以下说法正确的是( )A．物体的机械能可以为零，而内能不可能为零B．温度相同且质量也相同的物体具有相同的内能C．温度越高，物体的内能越大D．0℃的冰的内能比等质量的0℃的水的内能大7．关于温度的概念，下述说法中正确的是( )A．温度是分子平均动能的标志，物质温度高，则分子的平均动能大B．温度是分子平均动能的标志，温度升高，则物体内每一个分子的动能都增大C．当某物体内能增大时，则该物体的温度一定升高D．甲物体的温度比乙物体高，则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大8．关于内能和机械能的说法正确的是( )A．物体有内能，必有机械能B．物体的内能为零时，机械能可以不为零C．物体的机械能可以为零，内能却不能为零D．光滑水平面上加速运行的物体，由于速度增大，每个分子速度也增大了，所以分子的平均动能增大，内能和机械能都增大9．温度相同的氧气和氢气，它们的分子平均动能之比为( )A．1∶1 B．8∶1C．1∶8 D．无法确定10．由分子间作用力和分子间距离的关系可知( )A．当r＜r0时，r越小，则E p越小B．当r＞r0时，r越小，则E p越大C．当r＝r0时，E p最小D．当r→∞时，E p最小11．关于物体的内能，下列说法正确的是( )A．相同质量的两种物体，升高相同的温度，内能增量一定相同B．一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定增大C．一定量气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减少D．一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减少12．下列说法正确的是( )。