1、內部能量培訓目標：(a)知識和技能1.理解內部能量的概念可以簡單說明溫度和內部能量的關系。能夠區(qū)分物體的內部能量和機械能。3.知道工作和傳熱等于改變物體內部能量，知道兩者的區(qū)別。(b)進程和方法通過示范實驗認識分子動能和能量。(c)感情、態(tài)度和價值通過探究，讓學生體驗探究過程，激發(fā)學生積極學習的興趣。講課重點：1.對內部能源概念的理解。工作和傳熱可以改變物體的內部能量。教育困難：內能和溫度變化的關系。培訓方法：以實驗探究為主的綜合啟發(fā)式教授。教育設備：足球、彈簧、冰等。課程體系：(a)引入新課我們知道做機械運動的物體有機械能，那么在熱現(xiàn)象發(fā)生的過程中也有相應的能量變化。另一方面，我們也知道熱現(xiàn)

2、象是由大量分子不規(guī)則的熱運動引起的。那么熱運動的能量與大量的不規(guī)則運動有什么關系呢？這是今天學習的問題。(b)新班級講座1.分子的動能，溫度物體內的大量分子不斷地進行不規(guī)則的熱運動，對每個分子都有不規(guī)則運動的動能。物體內每個分子的速度大小不同，所以每個分子的動能大小不同。熱現(xiàn)象是大量分子不規(guī)則運動的結果，因此研究個別分子運動的動能是沒有意義的。要研究大量分子熱運動的動能，需要求出所有分子熱動能的平均值，牙齒平均值稱為分子熱運動的平均動能。學習擴散現(xiàn)象時，我們知道擴散現(xiàn)象與溫度有關。溫度越高，分子運動越激烈，擴散也越快。根據(jù)分子遷移理論，這表明溫度升高會加劇分子的不規(guī)則運動。用上述分子熱運動的平

3、均動能來解釋，就是溫度升高，分子熱運動的平均動能增加。溫度下降表明分子熱運動的平均動能減少。因此，從分子運動理論的角度來看，溫度是物體分子熱運動平均動能的象征?！皹擞洝钡囊馑际俏矬w的溫度上升或下降，表示物體內部大量分子熱運動的平均動能增加或減少。溫度不變表示分子熱運動的平均動能不變。其他宏觀物理量(如時間、質量、物質種類)不是分子熱運動平均動能的象征。但是溫度并不直接等于分子的平均動能。另一方面，溫度在物體內大量分子熱運動的統(tǒng)計意義上只相當于平均動能，對于個別分子或數(shù)十個、數(shù)百個分子熱運動的動能大小和溫度沒有關系。我們知道溫度這個物理量的宏觀意義是指物體的冷熱程度，它是大量分子熱運動平均動能大

4、小的表示，這是溫度的微觀意義。2.分子前衛(wèi)能量因為分子之間有相互作用力，所以有一種能量是由分子之間的相對位置決定的。這就是分子能量。分子間距離約為10-10米時，分子的作用力為零，牙齒距離為r0。當分子距離小于r0時，分子間作用力表示為斥力，因為要減小分子間的距離，必須克服斥力，所以分子間的距離減小時，分子能量增加。牙齒情況類似于彈簧壓縮時彈性增大。在圖1中，彈簧壓縮后，彈性能量Ep增加。分子間的距離大于r0時，分子間的相互作用作為重力，因此要增加分子間的距離就必須克服重力，因此分子間的距離越大，分子間的距離就越大。牙齒情況類似于彈簧拉伸時彈性增大。圖1中，隨著彈簧的增加，Ep增大。對上述兩種

5、茄子情況進行綜合分析，分子間距離以r0為數(shù)值標準，R減小或增大會增加分子能量。因此，分子是平衡位置上分子能量的最低點。分子間距離無限時，以分子能量為0，分子間距離從無窮大逐漸減少到r0之前的過程，分子間作用力表現(xiàn)為重力，距離減小，分子重力做正功，分子力繼續(xù)減小，其值將變成小于0的負值。分子間距離達到r0后再減少的話，分子力作為斥力作用，在分子間距離減少的過程中克服斥力，發(fā)揮力量增加分子能量。其值從負值逐漸增大到0，甚至正值。分子力可以根據(jù)分子間距離R的變化在圖2的圖像中表示。圖中可以看到分子間的距離在r0，分子最小。分子勢能的大小與分子間的距離有關，所以宏觀上能反映出什么物理楊怡分子勢能的大小

6、變化嗎？如果對確定的物體，其體積的變化直接反映分子之間的距離，反映分子之間的能量變化。因此，分子能量的大小變化可以通過宏觀體積來反映。3.物體的內部能量(1)物體所有分子熱運動的動能和分子能量的總和稱為物體的內部能量。所有的物體都是由不斷不規(guī)則的熱運動和相互作用的分子構成的，所以任何物體都有內功。問題學生：宏觀量中有哪些物理量是分子熱運動的平均動能和分子能量的表示？根據(jù)學生的回答，誘導成確定的物體，分子總數(shù)是固定的。那么牙齒物體的內部能量大小是由宏觀量溫度和體積決定的。除非是確定的物體，否則物體的內部能量大小由質量、溫度、體積和物態(tài)決定。課堂討論問題：在以下每個案例中，比較物體的內部能量大小，

7、并說明原因。一塊鐵從15上升到55，比較內部能量。質量為1kg，50C的鐵塊和質量為0.1kg，50C的鐵塊比較內部能量。質量為1kg，100的水和質量為1kg，100的水蒸氣比較內部能量。(2)物體的機械運動對應機械能，熱運動對應內能。所有物體都有內部能量，同時也可以有機械能。例如，在空中飛行的炮彈除了具有內部能量外，還具有機械能動能和重力能量。問題學生：一輛汽車的車廂里有一瓶氧氣，如果汽車以60公里/小時運行，氣瓶內氧氣的內部能量會增加嗎？通過牙齒問題，讓學生們知道內部能量不是分子定向運動的動能，而是所有分子熱動能和分子能量的總和。另一方面，物體的機械能增加，內部能量不一定增加。4.能改變

8、物體內部能量的兩種茄子方法1)列舉鋸木，用砂輪磨刀，鋸片、木頭、刀的溫度升高，就可以知道克服摩擦力，工作會增加物體的內部能量。如果外力能對物體做所有的事，如果物體能改變，如果外力能做多少事，物體的內力就能改變多少。如果外部世界對物體做的事情用W表示，E表示物體內部的變化，那么，W=E。操作的單位是“行”(joule)，內部能量的單位也是“行”(joule)。演示壓縮空氣，硝化纖維素的燃燒。說明外力壓縮空氣的過程，對氣體進行工作，使氣體的內部能量增加，溫度上升到棉花的燃點燃燒。以上例子說明，工作可以改變物體的內部能量。2)在爐灶燃燒熱水，在爐子里烘烤周圍物體，溫度升高，內部能量會增加。牙齒例子表

9、明，即使依賴傳熱方式，也能改變物體的內部能量。物體吸收熱量會增加內部能量。物體放出熱量會減少物體的內部能量。如果傳遞給物體的熱量用Q表示，物體內的變化量是E，那么Q=E。熱量的單位是焦耳，過去的單位是卡。因此，工作和傳熱是改變物體內部能量的兩種茄子方法。3)工作和傳熱等于改變物體內部能量。一杯水可以通過加熱的方法(即傳熱方式)傳遞到一定的熱量，從一個溫度上升到另一個溫度。在牙齒過程中，牙齒水的內部能量有一定的變化。用攪拌機可以做像在水中不斷攪拌一樣的事情，也可以在相同的初始溫度下讓水在相同的高溫下上升，水的內部能量會有相同的變化量。兩種茄子方法不同，得到的結果相同。除非事先知道，否則我們不能區(qū)

10、分什么樣的方式能增加牙齒水的內部能量。因此，工作和傳熱相當于能改變物體的內部能量。4)工作和傳熱等于改變物體內部能量，但牙齒兩種茄子方式的物理過程有本質區(qū)別。工作能改變物體內部能量的過程是把機械能轉化為內部能量的過程。傳熱過程只是物體之間內部能量的移動，沒有能量形式的轉換。(c)教室摘要學生們，這次學了什么？請同學們想一想。然后請一個學生總結，大家仔細聽，最后由老師補充。板書設計16.2內部能源第一，分子的動能，溫度二、分子前衛(wèi)能量三、物體的內部能量第四，物體內部能量可以變化的兩種茄子方法布置作業(yè)1.在下一過程中，通過傳熱可以改變物體內部能量的是()A.鉆木取火b .鋸木頭時鋸片變熱C.衛(wèi)星進入大氣層時，外殼變熱d .在