功和内能 热和内能--优质获奖精品教案 (1)

10.1—10.2功和内能热和内能

(教师用书独具)

●课标要求

知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式．

●课标解读

1．了解焦耳的两个实验原理，知道做功和热传递的实质．

2．知道做功和热传递是改变内能的两种方式，理解做功和热传递对改变系统内能是等效的，明确两种方式的区别．

3．明确内能、功、热量、温度四个物理量的区别和联系．

4．通过焦耳实验的探究，培养学生的科学探索精神．

●教学地位

本节学习改变内能的两种方式：做功和热传递，并且通过对焦耳实验的探究，培养学生的科学探索精神．本节内容是学习热力学第一定律的基础.

(教师用书独具)

●新课导入建议

“火”的使用把人类带入了文明的殿堂．我们的祖先很早就发明了“钻木取火”的技术，使人们不再仅仅依靠自然的“恩赐”而得到“火”．你知道“钻木取火”的道理吗？

●教学流程设计

课前预习：

1．阅读本节教材内容；

2．填写【课前自主导学】⇒步骤1：

导入新课从古代“钻木取火”导入

⇒

步骤2：

老师提问，检查预习效果，并组织讨论交流

⇒

步骤3：

师生互动完成“探究1”总结用做功的方式改变内能

⇒

步骤4：

师生互动完成“探究2”总结用传热的方式改变内能

⇓

步骤6：

学生练习，完成【当堂双基达标】

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步骤5：

师生互动，完成“探究3”总结解题规律步骤7：课堂小结

总结本节知识，老师布置课下完成【课时作业】

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课标解读重点难点

1.了解焦耳的两个实验的原理，知道热传递的

实质．

2.知道做功和热传递是改变内能的两种方式，

明确两种方式的区别．

3.明确内能、功、热量、温度四个物理量的区

别和联系.

1.焦耳实验的探究过程．(重点)

2.改变内能的两种方式的实质和区别．(重点)

3.内能、功、热量、温度四个物理量的区别和

联系．(难点)

焦耳实验及功和内能

1.

(1)代表性实验

①重物下落带动叶片搅拌容器中的水，引起水温上升．

②通过电流的热效应给水加热．

(2)功和内能

①绝热过程

系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量，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在绝热过程中内能的改变用功来量度．外界对物体做多少功，物体的内能就增加多少；物体对外界做多少功，物体的内能就减少多少．表达式为ΔU＝W.

2．思考判断

(1)系统只从外界吸热，而不向外界放热的过程就是绝热过程．(×)

(2)外界对物体做功的多少等于物体的内能．(×)

(3)在绝热过程中内能的改变可以用做功的多少来量度．(√)

3．探究交流

“钻木取火”反映了怎样的能量转化过程？

【提示】做功可以改变物体的内能，使机械能转化为内能.

热和内能

1.基本知识

(1)热传递

①热传递的方向：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．

②热传递的三种方式：热传导、热对流和热辐射．

(2)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Q吸＝ΔU.

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.

(3)改变系统内能的两种方式：做功和热传递．

2．思考判断

(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)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体．(×)

3．探究交流

做功和热传递都能改变物体的内能．做功和热传递在改变物体内能上的本质是否相同？

【提示】本质不同．做功改变物体的内能是其他形式的能和内能之间的转化，而热传递改变物体的内能是物体之间能量的转移.

功和内能的关系

【问题导思】

1．决定物体内能的因素有哪些？

2．怎样用做功的方法增加或减小物体的内能？

3．功和内能有什么区别？

1．内能与内能变化

(1)物体的内能是指物体内所有分子热运动的动能和分子势能之和．

(2)当物体温度变化时，分子平均动能变化．物体体积变化时，分子势能发生变化，即物体的内能是由它的状态决定的，且物体的内能变化只由初、末状态决定，与中间过程及方式无关．

2．做功与内能变化

(1)做功改变物体内能的过程是其他形式的能(如机械能)与内能相互转化的过程．

(2)在绝热过程中，外界对物体做正功，物体内能增加，外界对物体做负功，物体内能减小．

3．功和内能的区别

(1)功是过程量，内能是状态量．

(2)在绝热过程中，做功一定能引起内能的变化．

(3)物体的内能大，并不意味着做功多．在绝热过程中，只有内能变化越大时，对应着做功越多．

当系统从状态Ⅰ经过绝热过程到状态Ⅱ时，内能增量ΔU＝U2－U1就等于外界对系统做的功W，即ΔU＝W.

(2013·孝感高二检测)如图10－1－1所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦，则被密封的气体()

图10－1－1

A．温度升高，压强增大，内能减少

B．温度降低，压强增大，内能减少