第第2节节 内能内能第第1课时课时 初步认识内能初步认识内能学学习习目目标标知识与技能知识与技能1.了解内能的概念，知道内能是分子动能和分子势能的总和.2.理解并能简单描述温度和内能的关系.3.能正确理解内能和机械能的区别.过程与方法过程与方法1.通过演示实验说明温度和内能之间的关系.2.学会用类比的方法研究问题.情感、态度情感、态度与价值观与价值观1.通过探究使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣.2.鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力.学习难点学习难点学习重点学习重点内能概念的建立内能概念的建立正确理解内能与温度的关系正确理解内能与温度的关系2. 内能的单位和影响因素内能的单位和影响因素：内能的单位是：内能的单位是_，各种形式能，各种形式能量的单位都是量的单位都是_. 物体的内能与物体内部分子的物体的内能与物体内部分子的_和和分子之间的分子之间的_情况有关情况有关. 一切物体都具有内能，当物体的温一切物体都具有内能，当物体的温度升高时，内能度升高时，内能_，温度降低时，内能，温度降低时，内能_.1.内能的概念：分子由于不停地做内能的概念：分子由于不停地做_而具有的动能叫做分而具有的动能叫做分子动能子动能. 分子之间由于存在类似弹簧形变时的相互分子之间由于存在类似弹簧形变时的相互_具有具有的势能叫做分子势能的势能叫做分子势能. 构成物体的所有分子，其构成物体的所有分子，其_与与_的总和叫做物体的内能的总和叫做物体的内能.热运动热运动作用力作用力热运动的动能热运动的动能分子势能分子势能焦耳焦耳(J)焦耳焦耳热运动热运动相互作用相互作用增加增加减少减少嫦娥二号奔月动画视频嫦娥二号奔月动画视频点击播放点击播放 嫦娥二号发射、进入月球轨道三嫦娥二号发射、进入月球轨道三次制动，依靠什么能量做动力呢次制动，依靠什么能量做动力呢?（1）燃气为什么有这么大的能量呢？）燃气为什么有这么大的能量呢？（2）这种能量有什么特点？）这种能量有什么特点？（3）它与前面学习的电能、机械能有何不同呢？）它与前面学习的电能、机械能有何不同呢？ 靠的是燃料燃烧产生高温高压的燃气推动火箭做功，把卫星送上月球.分子和足球是否有相似之处？分子和足球是否有相似之处？ 宏观物体运动时具有动能，那么微观物体分子具有什么宏观物体运动时具有动能，那么微观物体分子具有什么能呢？能呢？ 分子在永不停息地做无规则分子在永不停息地做无规则运动，一切运动的物体都具有动运动，一切运动的物体都具有动能，那么能，那么分子也具有动能分子也具有动能.知识点1内能的概念内能的概念内能的概念内能的概念扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动，分子的运动跟温度有关，动，分子的运动跟温度有关，温度越高温度越高，分子运动越剧烈，分子运动越剧烈，分子具有的分子具有的动能也就越大动能也就越大. .运动的分子具有动能，那么它运动的分子具有动能，那么它的动能大小与什么因素有关？的动能大小与什么因素有关？分子和孩子是否有相似之处？分子和孩子是否有相似之处？弹簧发生弹性形变时具有势能，而分子间有相互作用力，弹簧发生弹性形变时具有势能，而分子间有相互作用力，相互吸引或排斥的分子会不会也有势能呢？相互吸引或排斥的分子会不会也有势能呢？ 相互吸引或排斥的分相互吸引或排斥的分子应该也具有势能子应该也具有势能. .构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的和，叫做物体的内能内能。 内能的单位是焦耳（内能的单位是焦耳（J）。）。 所有分子。所有分子。“内能内能”是指物体具有的，而不是分子具有的。是指物体具有的，而不是分子具有的。注意：注意： 分析这两幅图中的铁水和冰分析这两幅图中的铁水和冰块具有能量吗？为什么具有？块具有能量吗？为什么具有？思考：是不是一切物体都有内能？思考：是不是一切物体都有内能？ 炽热的铁水，温度炽热的铁水，温度很高，分子运动很剧烈，很高，分子运动很剧烈，它具有内能它具有内能. 冰山上冰冷的冰块，虽然温度冰山上冰冷的冰块，虽然温度很低，但其内部的分子仍在做无规很低，但其内部的分子仍在做无规则运动，所以它具有内能则运动，所以它具有内能.一切物体，不论温度高低一切物体，不论温度高低 都具有内能。都具有内能。因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能一切物体都具有内能。下列有关物体内能的说法中，正确的是（下列有关物体内能的说法中，正确的是（ ）A. 0的物体没有内能的物体没有内能B. 内能是物体内部一部分分子做无规则运动所具有的能内能是物体内部一部分分子做无规则运动所具有的能C. 内能是物体具有的动能和势能的总和内能是物体具有的动能和势能的总和D. 一切物体都有内能一切物体都有内能D机械能 内能是物体内部所有分子的分子动能和分子势能的内能是物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和，一切物体在任何时刻任何温度下都具有内能总和，一切物体在任何时刻任何温度下都具有内能。什么物质什么物质具有具有是否是否看得见看得见能否能否直观感受直观感受是否每时是否每时每刻都有每刻都有分子总是在永不停息地运动，分子总是在永不停息地运动，因此，内能应该每时每刻，因此，内能应该每时每刻，不论何种状态都具有不论何种状态都具有机械能机械能是宏观物体具有的是宏观物体具有的看得见看得见能直观感受到能直观感受到内能内能是微观分子具有的是微观分子具有的看不见看不见只能借助它表现出来只能借助它表现出来的现象感知的现象感知物体的机械能不物体的机械能不是每时每刻都有是每时每刻都有总结：总结： 内能与机械能是两种不同形式的能，内能与机械能是两种不同形式的能， 内能内能是与分子运动相对应的能量，是物体内部分子动是与分子运动相对应的能量，是物体内部分子动能与分子势能之和，是与物体内部分子数、温度、分子间能与分子势能之和，是与物体内部分子数、温度、分子间距离有关的能量距离有关的能量. 机械能机械能是与整个物体的机械运动相对应的能量，是物是与整个物体的机械运动相对应的能量，是物体动能与势能之和，是由物体质量、整个运动状态和相对体动能与势能之和，是由物体质量、整个运动状态和相对位置决定的能量位置决定的能量.温度温度温度温度分子动能分子动能分子动能分子动能分子无规则运动分子无规则运动的剧烈程度的剧烈程度体积和体积和状态状态分子间分子间分子间分子间的距离的距离的距离的距离分子间的分子间的作用力作用力分子势能分子势能分子势能分子势能质量质量质量质量分子个数分子个数物质的种类物质的种类分子的质量分子的质量分子的质量分子的质量内能大小可能与什么因素有关？内能大小可能与什么因素有关？知识点2内能的影响因素内能的影响因素内能的影响因素内能的影响因素总结：总结： （1）内能与温度有关，同一物体，温度越高，内能越）内能与温度有关，同一物体，温度越高，内能越大，温度越低，内能越少大，温度越低，内能越少. （2）内能还与物体的体积（或质量、状态）内能还与物体的体积（或质量、状态） 有关，同有关，同种物质，温度相同时，体积（种物质，温度相同时，体积（ 质量）越大，内能越大质量）越大，内能越大.关于物体的内能，下列说法正确的是（）关于物体的内能，下列说法正确的是（）A. 物体的质量越大，内能越小物体的质量越大，内能越小B. 物体举得越高，内能越大物体举得越高，内能越大C. 物体运动得越快，举得越高，内能越大物体运动得越快，举得越高，内能越大D. 物体温度越高，内能越大物体温度越高，内能越大D解析：运动速度运动速度举起的高度举起的高度影响的是影响的是机械能机械能机械能与内能是两机械能与内能是两种不同形式的能！种不同形式的能！对于同一物体，温度越高，内能越大. 同种物质，温度相同，状态不变时，质量越大，内能越大，故选D.物体的内能与三个因素物体的内能与三个因素有关，即物体的有关，即物体的质量、质量、温度、状态温度、状态. .小明和小刚为一件事争论起来小明和小刚为一件事争论起来. 小明说：小明说：“零摄氏度的水和零零摄氏度的水和零摄氏度的冰的温度是一样的，因此，它们的内能是一样的摄氏度的冰的温度是一样的，因此，它们的内能是一样的. ”小刚小刚说：说：“不对，它们的内能是不一样的不对，它们的内能是不一样的. ”你认为他俩谁说得对？你认为他俩谁说得对？ 说说出你的理由。出你的理由。答：答：小刚说得对小刚说得对. . 因为温度和质量相同的水和冰，一个是液态，因为温度和质量相同的水和冰，一个是液态，一个是固态，体积也不一样，所以它们的内能不一样一个是固态，体积也不一样，所以它们的内能不一样. .解析：解析：内能与物体内部分子的热运动和分内能与物体内部分子的热运动和分子之间的作用情况有关，即与物体的温度、子之间的作用情况有关，即与物体的温度、质量、状态、体积有关质量、状态、体积有关. .注意题目中的隐含条件注意题目中的隐含条件是水和冰的质量相等是水和冰的质量相等. .内能内能1.下列关于内能的说法中正确的是（ ）A静止的物体没有内能B0以下的物体没有内能C内能和机械能是同一种形式的能量D内能与物体的温度有关D2.下列关于物体的内能和温度关系的说法中，正确的是（ ）A.物体的内能跟温度有关，物体的内能越大，温度越高B.物体的内能跟温度有关，物体的温度升高内能增大C.物体的内能只和温度有关，所以温度高的物体，内能一定大D.物体的内能只和温度有关，内能大的物体温度一定高.内能的影响因素内能的影响因素物体的内能与三个因素有关，即物体的物体的内能与三个因素有关，即物体的质量、温度、状态质量、温度、状态. .B4. 比较静止在地面上的球和运动在空中的球所具有的机械比较静止在地面上的球和运动在空中的球所具有的机械能和内能。能和内能。3. 内能与机械能是一回事吗？内能与机械能是一回事吗？ 内能的大小跟分子的热运动和分子间相互作用有关；内能的大小跟分子的热运动和分子间相互作用有关；机械能跟机械运动有关，故两者不是一回事。机械能跟机械运动有关，故两者不是一回事。 静止在地面上的球没有机械能，运动在空中的球具有静止在地面上的球没有机械能，运动在空中的球具有机械能；但无论在地上还是在空中，都具有内能。机械能；但无论在地上还是在空中，都具有内能。内能和机械能的区别内能和机械能的区别内能：内能：内能：内能： 物体内部所有物体内部所有物体内部所有物体内部所有分子热运动的分子热运动的分子热运动的分子热运动的动能动能动能动能与与与与分子分子分子分子势能势能势能势能的总和。的总和。的总和。的总和。1. 1.任何温度任何温度任何温度任何温度下的物体都具有内能。下的物体都具有内能。下的物体都具有内能。下的物体都具有内能。2. 2.一个物体的一个物体的一个物体的一个物体的温度越高，内能越大温度越高，内能越大温度越高，内能越大温度越高，内能越大。内能的内能的内能的内能的特点特点特点特点影响内能的因素：影响内能的因素：影响内能的因素：影响内能的因素：质量、温度、状态（体积）。质量、温度、状态（体积）。质量、温度、状态（体积）。质量、温度、状态（体积）。内能和机械能是两种不同形式的能。内能和机械能是两种不同形式的能。内能和机械能是两种不同形式的能。内能和机械能是两种不同形式的能。1.从课后习题中选取；从课后习题中选取；2.完成练习册本课时的习题。完成练习册本课时的习题。 1.本节课教师首先用本节课教师首先用类比类比的方法，让学生联想分子具有动能和势的方法，让学生联想分子具有动能和势能，在初步给出分子的动能和势能的基础上，建立内能的概念能，在初步给出分子的动能和势能的基础上，建立内能的概念. 2.教师在利用教师在利用分析比较法分析比较法讲述内能和机械能的区别时，可讲述内能和机械能的区别时，可以从宏观和微观两方面进行，首先说明内能与物体整体的运动以从宏观和微观两方面进行，首先说明内能与物体整体的运动无关，而机械能与物体整体的机械运动有关无关，而机械能与物体整体的机械运动有关. 例如，抛到空中例如，抛到空中的球，离开地面，具有重力势能，它在空中飞行，具有动能，的球，离开地面，具有重力势能，它在空中飞行，具有动能，球的重力势能和动能构成球的机械能球的重力势能和动能构成球的机械能. 球内部的分子做无规则球内部的分子做无规则热运动，而且分子之间有相互作用，因此球在具有机械能的同热运动，而且分子之间有相互作用，因此球在具有机械能的同时还具有内能时还具有内能.解：解：推动瓶塞的能量来自瓶内压缩气体的内能推动瓶塞的能量来自瓶内压缩气体的内能.因为暖水瓶因为暖水瓶中的开水不断汽化，使瓶内气体的密度不断增大（相当于压缩的中的开水不断汽化，使瓶内气体的密度不断增大（相当于压缩的气体），瓶内气体压强增大，当瓶内气体压强作用在瓶塞上产生气体），瓶内气体压强增大，当瓶内气体压强作用在瓶塞上产生向上的压力，大于瓶塞的重力和大气给瓶塞向下的压力时，瓶内向上的压力，大于瓶塞的重力和大气给瓶塞向下的压力时，瓶内压缩的气体就会推开瓶塞，对瓶塞做功，瓶内压缩气体的内能减压缩的气体就会推开瓶塞，对瓶塞做功，瓶内压缩气体的内能减小，压缩气体的内能转化为瓶塞的机械能小，压缩气体的内能转化为瓶塞的机械能. 装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来.推动瓶塞的能量来推动瓶塞的能量来自哪里？自哪里？想想议议想想议议（见教材（见教材P7）（见教材（见教材P10 动手动脑学物理）动手动脑学物理）冰粒内能增大，机械能减小；冰粒内能增大，机械能减小；解析：解析：冰粒在下落过程中，克服空气阻力冰粒在下落过程中，克服空气阻力做功，一部分机械能转化为内能，因而冰做功，一部分机械能转化为内能，因而冰粒的机械能减小，内能增大粒的机械能减小，内能增大.1.请分析在以下过程中，冰粒、火箭箭体和子弹的内能是在请分析在以下过程中，冰粒、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是减小？增大还是减小？ 机械能在增大还是减小？机械能在增大还是减小？（1）云中形成的冰粒在下落中，温度渐渐升高变成了雨滴）云中形成的冰粒在下落中，温度渐渐升高变成了雨滴.1.请分析在以下过程中，冰粒、火箭箭体和子弹的内能是在请分析在以下过程中，冰粒、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是减小？增大还是减小？ 机械能在增大还是减小？机械能在增大还是减小？（2）火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后）火箭从地面向上发射过程中，火箭外壳和大气摩擦后温度越来越高温度越来越高.火箭箭体内能增大，机械能增大；火箭箭体内能增大，机械能增大；解析：解析：火箭在升空过程中，速度增大、高火箭在升空过程中，速度增大、高度升高，所以机械能增大，同时克服摩擦度升高，所以机械能增大，同时克服摩擦做功，箭体温度升高，内能增大，这些都做功，箭体温度升高，内能增大，这些都是消耗了燃料的化学能转化而来的是消耗了燃料的化学能转化而来的.1.请分析在以下过程中，冰粒、火箭箭体和子弹的内能是在请分析在以下过程中，冰粒、火箭箭体和子弹的内能是在增大还是减小？增大还是减小？ 机械能在增大还是减小？机械能在增大还是减小？（3）子弹击中一块木板，温度升高）子弹击中一块木板，温度升高.子弹内能增大，机械能减小子弹内能增大，机械能减小. 解析：解析：子弹击中木板后，速度减小机械能减小，温度升高子弹击中木板后，速度减小机械能减小，温度升高说明内能增大说明内能增大.