第5节 物体的内能(第3课时)
第5节 物体的内能1
塞子冲出，出现白雾。
பைடு நூலகம்
打气过程： 外界对气体做功，气体内能 增加，温度升高。 瓶塞冲出: 瓶内气体对瓶塞做功，使气体内能转化机械能， 从而使气体的内能减少，温度降低，使瓶内及 瓶口的水蒸气液化成小水珠，就是看到的白雾。
3、能量如何转化？ 内能转化为机械能
利用该矿泉水瓶做个小实验。
解释 用力挤压矿泉水瓶，
用力反复弯折
1、分子永不停息地做无规则运动
2、分子之间存在着相互作用力（引力和斥力）
3、分子之间有空隙
一.内能的概念
1.物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的 总和叫物体的内能。
内能是自然界能量存在的一种形式
内能的单位：焦耳（J）
为什么说内能、机械能是两种不同形式的能量？ 运动形式 能量形式
3.判断题
√
1、热传递时，能量从温度高的物体向温度低的物体传递 2、热传递时，能量从内能多的物体向内能少的物体传递
× 3、热传递时，温度从温度高的物体向温度低的物体传递 ×
4、当两个物体的内能相同时，它们之间就不能发生热传递了 × √5、当两个物体的温度相同时，它们之间就不发生热传递了
4．下列关于温度、热量和内能的说法中正确的是：（
热量：量度内能变化的多少。 三、热量（Q）：
在热传递过程中,物体间内能传递的多少叫做热量
热量的单位：焦耳
热量就是内能的改变量。只能说物体吸收或放出 多少热量,而不能说物体含有或具有多少热量.
1.什么叫内能 物体内部所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的 势能的总和，叫物体的内能。 2、温度跟内能的关系 一个物体温度升高时，它的内能就增加；一 个物体温度降低时，它的内能就减少。 3、改变内能的两种方式 实质—— 内能的转移 (1)热传递 内能改变的量度—— 传递的热量 (2)做功 实质——内能与机械能（其它能）的转化
物体的内能(PPT)5-4
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 ．
３．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．
～茂盛｜发展经济，开辟～。 【财运】名发财的运气：～亨通。 【财政】名政府部门对资财的收入与支出的管理活动：～收入｜～赤字。 【财政赤字】年 度财政支出大于财政收入的差额，会计上通常用红字表示，所以叫财政赤字。也叫预算赤字。 【财主】?名占有大量财产的人：土～｜大～。 【裁】①动用 刀、剪等把片状物分成若干部分：～纸｜～衣；宣传栏 / 广告灯箱 信报箱 精神堡垒； 服。②量整张纸分成的相等的若干份；开○： 对～（整张的二分之一）｜八～报纸。③动把不用的或多余的去掉；削减：～军｜～员｜这次精简机构，～了不少人。④安排取舍（多用于文学艺术）：别 出心～｜《唐诗别～》。⑤文章的体制、格式：体～。⑥衡量；判断：～判｜～决。⑦控制；抑止：～制｜制～｜独～。 【裁编】∥动裁减编制：～定岗。 【裁兵】∥ī动旧指裁减军队。 【裁并】动裁减合并（机构）。 【裁撤】动撤销；取消（机构等）：～关卡｜～重叠的科室。 【裁处】动考虑决定并加以处 置：酌情～。 【裁定】动①裁决。②法院在审理案件或判决执行过程中，就某个问题做出处理决定。 【裁断】动裁决判断；考虑决定：这件事究竟怎样处理， 还望领导～。 【裁夺】动考虑决定：此事如何处置，恳请～。 【裁度】〈书〉动推测断定。 【裁缝】动剪裁缝制（衣服）：虽是布衫布裤，但～得体。 【裁缝】?名做衣服的工人。 【裁减】动削减（机构、人员、装备等）：～军备。 【裁剪】动缝制衣服时把衣料按一定的尺寸裁开：～技术｜这套衣服～得 很合身。 【裁决】动经过考虑，做出决定：如双方发生争执，由当地主管部门～。 【裁军】动裁减武装人员和军事装备。 【裁判】①动法院依照法律，对
【新教材】新人教版 物理 选修3-3 内能 课件
能 力
课
提
堂 互
C．两种气体分子热运动的总动能相等
升
动 ·
D．两种气体分子热运动的平均速率相等
突
破
考
点
菜单
物理·选修3-3
第七章 分子动理论
基
础
落
解析 因为温度是分子平均动能的标志，所以选项
实 ·
A 正确。因为氢气和氧气的分子质量不同，平均动能又
新 知 探 究
相等，所以两种气体分子的平均速率不同，由 Ek＝m2v2
第七章 分子动理论
基
础
落
实
·
新 知
如图7－5－1所示，分别向10 ℃和
探 究
50 ℃的水中滴入一滴红墨水，问：
综
合
(1)哪杯水中红墨水扩散得快？
训
练
(2)哪杯水中分子的平均动能大？
· 能
课 堂
(3) 影 响 分 子 平 均 动 能 的 因 素 是 什 图7－5－1
互 么？
力 提 升
动
· 突
提 示 (1)50 ℃ 的 水 ； (2)50 ℃ 的
练 ·
并不是分子平均速率的标志，所以即使温度相同，分
能 力
课
堂 子平均速率也不一定相同。
提 升
互
动
·
突
破
考
点
菜单
物理·选修3-3
第七章 分子动理论
基
础
落
实
·
新
知 探
1．(多选)当氢气和氧气温度相同时，下列说法正
究 确的是
综 合
训
A．两种气体分子的平均动能相等
练 ·
B．氢气分子的平均速率大于氧气分子的平均速率
5第五节 物体的内能
第五节物体的内能一、教学任务分析本节在学习“机械能”的基础上，把对能量的研究拓展到内能。
本节教材的内容可以分成三部分，第一部分从日常生活引出内能的概念，并引导学生从物质的内部结构及热运动的角度建构内能的概念。
第二部分通过具体的例子和实验让学生主动得出改变物体的内能有两种方法，一是做功，二是热传递，它们改变物体的内能的实质是能的转化和转移过程，并理解，在改变物体的内能过程中，这两种方法是等效的，并从内能的转移的分析中引入热量概念。
第三部分从热量联系到燃料，又引出了燃料的热值概念及介绍了部分燃料的热值。
内能的概念相对学生来说是比较抽象的，教师应帮助学生回顾好以前所学的物质的微观结构及分子运动论的相关知识，以便学生顺利建构。
内能的改变对于学生来说并不陌生，学生对此有着非常丰富的感性认识，如：摩擦生热、冬天的搓手取暖、利用热水袋取暖、生活中的各种加热过程等等，教学中要善于利用这些经验。
二、教学目标知识与技能1.了解内能的概念，描述温度和内能的关系。
2.知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式，知道做功和热传递过程中能量转化和转移的实质，知道做功和热传递都可以量度内量的变化。
3.了解热量的概念，热量的单位是焦耳。
4.通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
5.知道热值的概念。
过程与方法1.通过对学生所举的例子，及实验现象的分析，得出两种方法可以改变物体的内能，实质是能的转化或转移，效果上看两者是等效的。
2.通过对具体情境的分析讨论，帮助学生建立内能及热值的概念。
情感、态度与价值观1.列举生活中的例子，让学生感受到科学就在我们的身边。
2.通过为火箭选燃料等活动，体验到科学对生产或生活的影响，进一步增强学生对科学的热爱。
三、教学重点和难点四、教学设计思想与教学流程教学设计思想内能的概念是比较抽象的，从复习回顾学生的知识储备物质的结构、分子运动论等内容的基础上引出内能的概念，通过对一些现象的解释和讨论深化内能的概念。
物理物体的内能教案
物理物体的内能教案一、教学目标1.理解物体的内能概念，知道内能与温度、体积等因素的关系。
2.掌握内能的传递方式，了解热传导、对流和辐射的基本原理。
3.能够运用内能的概念解释生活中的热现象。
二、教学重点与难点1.重点：内能的概念，内能的传递方式。
2.难点：内能与温度、体积的关系，热传导、对流和辐射的原理。
三、教学准备1.教具：热水瓶、冰块、金属棒、酒精灯、温度计、热敏电阻等。
2.资料图片：地球内部结构、热传导示意图、对流示意图、辐射示意图等。
四、教学过程第一课时（一）导入1.提问：同学们，你们知道物体为什么会热胀冷缩吗？这与我们今天要学习的内能有什么关系呢？（二）新课讲解1.讲解内能的概念：内能是物体内部微观粒子运动的总能量，包括分子的动能和势能。
2.讲解内能与温度、体积的关系：温度升高，物体内部分子的平均动能增加，内能增加；体积增大，分子间距增加，分子势能增加，内能增加。
3.讲解内能的传递方式：a.热传导：物体内部微观粒子之间的能量传递，主要发生在固体中。
b.对流：流体内部由于温度差产生的能量传递，主要发生在液体和气体中。
c.辐射：物体表面向外发射电磁波，传递能量，主要发生在高温物体表面。
（三）案例分析1.分析热水瓶的保温原理：热水瓶内部真空，减少热传导；瓶盖密封，减少对流；瓶体表面涂有反射层，减少辐射。
2.分析冰块在水中融化过程：冰块吸收水中的热量，内能增加，温度升高，直至冰块完全融化。
第二课时（一）复习导入1.提问：同学们，上节课我们学习了内能的概念和传递方式，谁能给我举个例子？（二）实验演示1.演示金属棒加热实验：将金属棒一端加热，观察热传导现象。
2.演示酒精灯加热水实验：观察水的对流现象。
3.演示热敏电阻实验：观察温度变化对电阻的影响。
（三）拓展延伸1.讲解地球内部结构：地壳、地幔、地核等，内能的来源和传递。
2.讲解生活中的热现象：太阳能热水器、空调、暖气等。
（四）课堂小结2.强调内能在生活中的应用。
第5节 物体的内能
1、水的比热为4.2×103焦 /（千克.℃）其含义是 质量为1千克的水温度升高（或降低）1℃时所吸 收（或放出）的热量为4.2×103 焦 。
2、将2千克酒精倒掉1.5千克，剩下的0.5千克酒 精的比热将（ B ） A 、变为原来的1/4 B 、不变 C 、变为原来的3/4 D 、无法判断
1、质量为2千克的水温度升高1℃ 时所吸收的热量为多少？ 4.2×103焦×2= 8.4×103焦 2、质量为1千克的水温度升高30℃-20℃=10℃ 时所吸收的热量为多少？ 4.2×103焦×10= 4.2×104焦
F
热现象 温 宏 观 度 微 观
热运动 热 胀 冷 缩 物 态 变 化 对物 体做 功 能的转化 等 效 内 做 功 物体 对外 做功 传 能 热传递 对 辐
导
流
内能转移
射
热传递的方式（热传导、对流、热辐射）
请你解释这是怎么回事?
如图，装置气密性完好，锥形瓶里小试管中盛有固体NaOH 溶液，向其中滴入水后，将发现右侧U型管中红墨水的变化 为（ C ） A、A侧上升，B下降 B、A，B面不变 C、A侧下降，B上升 D、无法确定
温 度 ℃
甲 D 乙 B A C
时间/分
240 220 200 180
分钟，另一图线的物质可能 是 非晶体 。
3
1 2 3 4 5 6 7
猜想假设: 实验探究: 归纳总结: 途径 热传递
改变物体的温度可以改变物体的内能。 那么改变物体内能有哪些方法呢？ 如何使自己手的内能增大？
方向性
实质 能量 转移
1、水壶中4千克的水，当水的温度从70 ℃降低 到20 ℃时，水放出的热量是多少? 2、汽车发动机的冷却系统里装有20℃的水20千 克，若发动机工作时放出1.26×106焦的热量并 被水吸收，则水的温度会升高到多少? 解：∵ Q吸=cm（t - t0） Q吸 ∴ t = cm + t0 6 1.26 × 10 焦 = + 20℃ 3 . 4.2×10 焦/（千克 ℃）×20千克 = 35℃
《物体的内能》PPT
内能跟温度的关系
一个物体温度升高时
分子动能增大
它的分子运动速度加快
组成这个物体的所有 分子的动能总和增加
它的内能就会增加 一个物体温度降低时 它的内能就会减少
内能的相关因素 内能的大小跟物体的温度、质量、材料、 体积、状态等有关；当物体温度升高时，内 能会增大。
想一想 1、内能与机械能是一回事吗？
热量
定义：物体在热传递过程中传递的内能的
多少叫做热量，单位是焦耳,即焦(J).
想一想
你有过这些体验吗？这是通过什么方 式改变了物体的内能？生活中还有哪些现 象和这些类似？
演示1：做功可以改变物体的内能
1、为什么选择用乙醚浸过棉花？ 乙醚的着火点低，属于易燃物 。 2、压动活塞时，有没有做功？谁对谁做？ 活塞对空气做功
结论：互相排斥的分子也具有势能。
★由于分子间存在着相互作用力而具有的
能叫做分子势能.
内能
物理学中，我们把物体内所有分子做无 规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体 的内能。
内能=分子动能+分子势能
想一想
思考：一杯热水，有没有内能？把热水放入冰柜冻成冰，还有没有内能？
一切物体在任何情况下都具有内能。
结论
1、热传递：物体向外传递热量，物
体的内能会减小；外界向物体传递热
量，物体的内能会增大。 本质：内能的转移 2、做功：外界向物体做功，物体的
内能会增大；物体向外界做功，物
体的内能会减小。 本质：能量的转化
一、内能 1、定义
2、相关因素：温度、质量、状态、体积等 二、改变内能的方式
1、热传递 2、做功
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
物体的内能ppt课件
5．(模型构建)如图是我国古代发明的取火器的模型图，把木 制推杆迅速推入牛角套筒时，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来， 这是通过__做__功___的方式，使筒内空气内能_增__大___，温度升高， 达到艾绒的着火点。
6．(2023·贵阳云岩区期末)火柴可以擦燃，也可以放在火上点 燃，前者是通过__做__功___的方式，后者是通过__热__传__递__的方式 改变火柴的内能。
10．如图是某种晶体物质熔化时温度随时间变化的图像，根 据图像可以判断：该物质在 t2 时刻的内能_小__于__ (选填“大 于”“小于”或“等于”)t3 时刻的内能，理由是该物质在熔 化的过程中不断___吸__收____(选填“吸收”或“放出”)热量。
11．(2023·贵阳清镇市月考)如图所示是某固态晶体物质在熔 化前后的过程中温度随时间的变化图像，请画出该晶体在相 同的过程中内能随温度变化的大致图像(热源供热稳定，不考 虑晶体质量的变化)。
❸热量 在热传递过程中，物体间_内__能__传__递__的多少称为热量，通常用 字母__Q__表示，单位是__焦__耳__(_J_)__。在热传递过程中，高温 物体___放__出___热量，温度__降__低___，内能__减__少____；低温物体 __吸__收___热量，温度__升__高__，内能__增__加___。
A.迅速向上提活塞，硝化棉也可以燃烧 B．活塞通过热传递改变筒内空气的内能 C．下压活塞时，空气对(D)
9．在物理学中，“热”有热量、内能、温度等含义。请写出 下面几种情形中“热”字的含义： (1)天气真热：___温__度___。 (2)物体吸热：__热__量____。 (3)摩擦生热：___内__能___。
7．关于热量，下列说法正确的是( D ) A．热传递中转移的是温度而不是热量 B．物体温度越高，它的热量就越多 C．物体内能越多，它具有的热量就越多 D．热量等于热传递过程中物体内能的改变量
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日期 周次 课时 /
课题 2.5 物体的内能（第3课时）
教材
解读
目标
1、知识与技能
了解四冲程内燃机的基本构造和工作原理。
知道四冲程内燃机的工作过程和能量转化情况。
知道柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。
了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
知道在燃烧过程中燃料的化学能转化为内能;
知道什么是燃料的热值和单位，会查燃料热值表.
2．过程与方法
通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。
利用动画、图片或模型讲解四冲程内燃机的基本结构和工作过程。
通过分析汽油机和柴油机的构造及工作过程的异同，学习分析和比较
的研究方法。
从生活中体会不同燃料燃烧释放热的本领不同，建立热值的概念。
能简单计算某种燃料完全燃烧放出的热量。
3．情感态度与价值观
通过演示实验养成学生观察和分析问题的能力。
了解这些内燃机在生产和生活中的应用，提高学生将科学技术应用于
日常生活和社会的意识。
结合有效利用燃料的途径，使学生懂得节约和充分利用能源的重要意
义.
重点
热机的工作原理和汽油机的工作过程
重点是燃料热值的概念和理解，热机的效率。
难点
汽油机和柴油机的异同点和能量转化
难点是对热机的效率的理解。
学情
本课时主要由热机、汽油机和柴油机三部分内容组成。本课时内容是
前面内能知识的拓展和应用，做功可以改变物体的内能，物体对外做
功，内能会减小。热机就是利用内能来做功的机械，热机工作时要消
耗内能，转化为机械能，通过实验说明内能可用于做功。热机有多种，
内燃机就是生活中常见的热机，汽油机与柴油机是两种内燃机，它们
的工作过程相似，只要了解了四冲程汽油机的工作原理，就能了解柴
油机的工作原理。虽然汽油机在生活中应用广泛，但学生很难直观地
观察到汽油机是如何工作的，对于汽油机的工作过程了解较少，只是
对它的应用有所了解，所以本课时的教学重点就是了解四冲程汽油机
的基本原理，教学难点与教学重点相同。本课时讲的是燃料的热值，
这部分内容是对内能知识的进一步完善，它与生活实际联系紧密。通
过比较相同质量的不同燃料完全燃烧放出热量不同，得出热值这一物
理量，它反映了物质的物理属性。而内能的利用主要有两方面：利用
内能加热物体，例如生火做饭、烧烤等；还可以利用内能来做功。在
实际利用内能时，燃料的能量并不能被完全利用，首先燃料不可能被
完全燃烧，其次燃料燃烧后放出的热量不可能被全部用于加热物体或
对外做功，最后在利用内能后还有部分能量随着尾气散失掉了。在研
究内能的利用可以作为本课时的补充内容进行讲述。
教学 教师准备：PPT课件、flash动画（汽油机和柴油机工作过程）、试管、水、橡
准备 皮塞、酒精灯、铁架台、火柴、四冲程汽油机模型（J2255型）和柴油机模型
等。
学生每组准备：四冲程汽油机模型（J2255型）、四冲程柴油机模型
环节 师生活动 占用时间
教学
过程
设计
一、引入：
1、蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！
热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放
出来。
2、师 ：世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于 1 世纪发
明的汽转球，但它只不过是一个玩具而已。 瓦特在前人的启迪下，
对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了
人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。其实，瓦特观察水
壶中的水烧开，推动壶盖，从而发明了蒸汽机，是一个善意的杜撰。
蒸汽机的遗憾——体积太庞大
想一想：用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不
要啦！
3、用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不要啦！
内燃机的分类 内燃机分为汽油机和柴油机两大类
使用汽油作为燃料的叫汽油机。
使用柴油作为燃料的叫柴油机。
二、讲述：
1、热机
1．热机-利用内能做功的机械
讨论这个实验中能量转化的情况。
燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能。 2．热机的种类 利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 2、汽油机 1．构造 2.工作过程 想想议议 1．在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？ 2．哪个冲程使汽车获得动力？ 3．哪个冲程排出了汽车的尾气？ 4．老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？ 5．现代汽车里的“马达”起什么作用？
3、柴油机
柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空
气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超
过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃
烧起来。
汽油机和柴油机的优缺点
汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维
修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。
柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。
柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，因而从节约能源、降
低燃料成本角度上讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
4、热机效率与环境保护
1.热机的效率
想一想：在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量
都到哪里去了？
用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫
做热机的效率。
热机工作时，用来作有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量只
比，叫做热机的效率。
热机效率=作有用功的能量E1 /燃烧总能量E
汽油机的效率为20%~30%
思考：请思考 汽油机的运转过程中，燃料放出的能量是否全部用
来对外作功了？
2.热机与环境
（1）热机的利用带来的环境污染
a.排出的废气温度较高。
b.废气中含有各种有害的气体和粉尘。
c.热机工作时噪声污染严重
（2）怎样控制热机对环境造成的污染
a.改进燃烧设备（EFI系统）；
b.充分利用污染少的能源（无铅汽油）
C.在排气管上安装消声器，以减少噪声污染
三、课堂小结：
引导学生自主小结，并逐步完善和形成概念图。
当堂
检测
1、请说出汽油机与柴油机的结构和工作过程中的主要不同之处。
柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个
喷油嘴。吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过
柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。
2、内燃机压缩冲程中（ ）能转化为（ ）；在做功冲程
中（ ）能转化为（ ）能。
培优 扶差
作业 1.作业本 2.5 物体的内能（第3课时）
板书
设计
2.5 物体的内能（第3课时）
教学 反思