2.1改变内能的两种方式.doc
第二讲热力学第一定律§2.1 改变内能的两种方式热力学第一定律2．1．1、作功和传热作功可以改变物体的内能。
如果外界对系统作功W。
作功前后系统的内能分别为1E、2E，则有-E=WE21没有作功而使系统内能改变的过程称为热传递或称传热。
它是物体之间存在温度差而发生的转移内能的过程。
在热传递中被转移的内能数量称为热量，用Q 表示。
传递的热量与内能变化的关系是-E=QE21做功和传热都能改变系统的内能，但两者存在实质的差别。
作功总是和一定宏观位移或定向运动相联系。
是分子有规则运动能量向分子无规则运动能量的转化和传递；传热则是基于温度差而引起的分子无规则运动能量从高温物体向低温物体的传递过程。
2．1．2、气体体积功的计算1、准静态过程一个热力学系统的状态发生变化时，要经历一个过程，当系统由某一平衡态开始变化，状态的变化必然要破坏平衡，在过程进行中的任一间状态，系统一定不处于平衡态。
如当推动活塞压缩气缸中的气体时，气体的体积、温度、压强均要发生变化。
在压缩气体过程中的任一时刻，气缸中的气体各部分的压强和温度并不相同，在靠近活塞的气体压强要大一些，温度要高一些。
在热力学中，为了能利用系统处于平衡态的性质来研究过程的规律，我们引进准静态过程的概念。
如果在过程进行中的任一时刻系统的状态发生的实际过程非常缓慢地进行时，各时刻的状态也就非常接近平衡态，过程就成了准静态过程。
因此，准静态过程就是实际过程非常缓慢进行时的极限情况。
对于一定质量的气体，其准静态过程可用V p -图、T p -图、T v -图上的一条曲线来表示。
注意，只有准静态过程才能这样表示。
2、功在热力学中，一般不考虑整体的机械运动。
热力学系统状态的变化，总是通过做功或热传递或两者兼施并用而完成的。
在力学中，功定义为力与位移这两个矢量的标积。
在热力学中，功的概念要广泛得多，除机械功外，主要的有：流体体积变化所作的功；表面张力的功；电流的功。
(1)机械功 有些热力学问题中，应考虑流体的重力做功。
如图2-1-1所示，一直立的高2h 的封闭圆筒，被一水平隔板C 分成体积皆为V 的两部分。
其中都充有气体，A 的密度A ρ较小，B 的密度B ρ较大。
现将隔板抽走，使A 、B 气体均匀混合后，重力对气体做的总功为Vgh h Vg h Vg W B A B A )(2122ρ-ρ=ρ-ρ= (2)流体体积变化所做的功我们以气体膨胀为例。
设有一气缸，其中气体的压强为P ，活塞的面积S(图2-1-2)。
当活塞缓慢移动一微小距离x∆时，在这一微小的变化过程中，认为压强P 处处均匀而且不变，因此是个准静态过程。
气体对外界所作的元功V p x pS W ∆=∆='，外界(活塞)A B h h 图2-1-1图2-1-2 A B 图2-1-3对气体做功V p W W ∆-='-=，当气体膨胀时V ∆＞0，外界对气体做功W ＜0；气体压缩时V ∆＜0，外界对气体做功W ＞0。
如图2-1-3所示的A 、B 是两个管状容器，除了管较粗的部分高低不同之外，其他一切全同。
将两容器抽成真空，再同时分别插入两个水银池中，水银沿管上升。
大气压强皆为P ，进入管中水银体积皆为V ，所以大气对两池中水银所做功相等，但由于克服重力做功A 小于B ，所以A 管中水银内能增加较多，其温度应略高。
准静态过程可用p-V 图上一条曲线来表示，功值W 为p-V 图中过程曲线下的面积，当气体被压缩时W ＞0。
反之W ＜0。
如图2-1-4所示的由A 态到B 态的三种过程，气体都对外做功，由过程曲线下的面积大小可知：ACB 过程对外功最大，AB 次之，ADB的功最小。
由此可知，在给定系统的初态和终态，并不能确定功的数值。
功是一个过程量，只有当系统的状态发生变化经历一个过程，才可能有功；经历不同的过程，功的数值一般而言是不同的。
(3)表面张力的功液面因存在表面张力而有收缩趋势，要加大液面就得作功。
设想一沾有液膜的铁丝框ABCD (图2-1-5)。
长为 2αl 的力作用在BC 边上。
要使BC 移动距离△x ，则外力F 作的功为W =F △x =2αl △x=α△S 。
式中α为表面张力系数，α指表面上单位长度直线两侧液面的相互拉力，△图2-1-5S 指BC 移动中液膜两个表面面积的总变化。
外力克服表面张力的功转变为液膜的表面能。
由此可见，作功是系统与外界相互作用的一种方式，也是两者的能量相互交换的一种方式。
这种能量交换的方式是通过宏观的有规则运动来完成的。
我们把机械功、电磁功等统称为宏观功。
2．1．3、热力学第一定律当系统与外界间的相互作用既有做功又有热传递两种方式时，设系统在初态的内能1E ，经历一过程变为末态的内能2E ，令12E E E -=∆。
在这一过程中系统从外界吸收的热量为Q ，外界对系统做功为W ，则△E=W+Q 。
式中各量是代数量，有正负之分。
系统吸热Q ＞0，系统放热Q ＜0；外界做功W ＞0，系统做功W ＜0；内能增加△E ＞0，内能减少△E ＜0。
热力学第一定律是普遍的能量转化和守恒定律在热现象中的具体表现。
2．1．4、 热量当一个热力学系统与温度较高的外界热接触时，热力学系统的温度会升高，其内能增加，状态发生了变化。
在这个状态变化的过程中，是外界把一部分内能传递给了该系统，我们就说系统从外界吸收了热量。
如果系统与外界没有通过功来交换能量，系统从外界吸收了多少热量，它的内能就增加多少。
热量是过程量。
做功和传递热量都可以使系统的内能发生变化，但它们本质上是有区别的，做功是通过物体的宏观位移来完成的，是通过有规则的运动与系统内分子无规则运动之间的转换，从而使系统的内能有所改变；传递热量是通过分子之间的相互作用来完成的，是系统外物体分子无规则运动与系统内分子无规则运动之间的传递，从而使系统的内能有所改变。
为了区别起见，我们把热量传递叫做微观功。
2．1．5、气体的自由膨胀气体向真空的膨胀过程称为气体的自由膨胀。
气体自由膨胀时，没有外界阻力，所以外界不对气体做功W=0；由于过程进行很快，气体来不及与外界交换热量，可看成是绝热过程Q=0；根据热力学第一定律可知，气体绝热自由膨胀后其内能不变，即△E=0。
如果是理想气体自由膨胀，其内能不变，气体温度也不会变化，即△T=0；如果是离子气体自由膨胀，虽内能不变，但分子的平均斥力势能会随着体积的增大而减小，分子的平均平动动能会增加，从而气体温度会升高，即△T＞0；如果是存在分子引力的气体自由膨胀后，其内能不变，但平均分子引力势能会增大，分子平均平动动能会减小，气体温度会降低，即△T＜0。
例1、绝热容器A经一阀门与另一容积比A的容积大得多的绝热容器B相连。
开始时阀门关闭，两容器中盛有同种理想气体，温度均为30℃，B中气体的压强是A中的两倍。
现将阀门缓慢打开，直至压强相等时关闭。
问此时容器A 中气体的温度为多少？假设在打开到关闭阀门的过程中处在A中的气体与处在B 中的气体之间无热交换。
已知每摩尔该气体的内能为E=2.5RT。
分析：因为B容器的容积远大于A的容积，所以在题述的过程中，B中气体的压强和温度均视为不变。
B容器内部分气体进入A容器，根据题设，A容器内气体是个绝热过程。
外界(B容器的剩余气体)对A气体做功等于其内能的增量，从而求出A气体的最终温度。
解：设气体的摩尔质量为M，A容器的体积V，打开阀门前，气体质量为m，压强为p，温度为T。
打开阀门又关闭后，A中气体压强为2p，温度为'T，质量为'm ，则有RT M m pV =， T R M m pV ''=2进入A 气体质量)12(T T R MpV m m m -'=-'=∆，设这些气体处在B 容器中时所占体积为V T T RT Mp m V )21(2-'=∆=∆。
为把这些气体压入A 容器，B 容器中其他气体对这些气体做的功为)12(2-'=∆⋅=T T pV V P W 。
A 中气体内能的变化)(25T T R M m E -'⋅'=∆。
根据热力学第一定律有E W ∆=)1(5)12(T T pV T T pV '-=-'K T 353='例2、一根长为76cm 的玻璃管，上端封闭，插入水银中。
水银充满管子的一部分。
封闭体积内有空气moI 3100.1-⨯，如图2-1-6所示，大气压为76cmHg 。
空气的摩尔定容热容量115.20--⋅⋅=K moI J C V ，当玻璃管温度降低10℃时，求封闭管内空气损失的热量。
分析：取封闭在管内的空气为研究对象，为求出空气在降温过程中的放热，关键是确定空气在降温过程中遵循的过程方程。
由于管内空气压强p 等于大气压强与管内水银柱压强之差，因管长刚好76cm ，故P 与空气柱高度成正比，即封闭气体的压强与其体积成正比。
随着温度降低，管内水银柱上升，空气的压强与体积均减小，但仍保持正比关系。
解：设在降温过程中管内封闭空气柱的高度为h ，水银柱高度为h '，则图2-1-6cm h h 76='+。
管内封闭空气的压强为gh h g P p ρρ='-=0式中ρ为水银密度，上式表明，在降温过程中，空气的压强p 与空气柱高度h 成正比，因管粗细均匀，故p 与空气体积V 成正比，即p ∝V这就是管内封闭空气在降温过程中所遵循的过程方程。
空气在此过程中的摩尔热容量R C C V 21=。
T nC Q Q ∆-=-=吸放)10)(31.8215.20(103-⨯+⨯-=-J 247.0=本题也可直接由热力学第一定律求解，关键要求得空气膨胀做功。
由题给数据，可分析得空气对水银柱做功是线性力做功的情形。
《物体的内能》教案3
《物体的内能》教案.docx一、教学目标1. 让学生了解内能的概念，知道内能与物体的温度、质量和状态有关。
2. 让学生掌握改变内能的两种方式：做功和热传递。
3. 培养学生利用内能的知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点1. 重点：内能的概念、改变内能的方法。
2. 难点：内能与温度、质量和状态的关系。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究内能的奥秘。
2. 利用实验和生活中的实例，让学生直观地感受内能的变化。
3. 采用小组讨论法，培养学生的合作意识和团队精神。
四、教学准备1. 教学课件：《物体的内能》PPT。
2. 实验器材：温度计、烧杯、水、石头、金属块等。
3. 课后习题及答案。
五、教学过程1. 导入新课1.1 利用PPT展示图片，引导学生关注物体的内能。
1.2 提问：什么是内能？内能与哪些因素有关？2. 自主学习2.1 让学生阅读教材，了解内能的概念。
2.2 学生分享学习心得，教师点评并总结。
3. 课堂探究3.1 实验一：观察石头和金属块的温度变化，探讨内能与温度的关系。
3.2 实验二：通过热传递的方式，改变烧杯中水的内能。
3.3 实验三：做功改变内能，如推动物体、压缩气体等。
4. 小组讨论4.1 引导学生分组讨论，总结改变内能的两种方式。
4.2 每组汇报讨论成果，教师点评并总结。
5. 课后拓展5.1 布置课后习题，巩固所学知识。
5.2 鼓励学生在生活中观察内能的变化，提高实践能力。
6. 课堂小结6.1 教师总结本节课的主要内容。
6.2 学生分享学习收获。
7. 作业布置7.1 课后习题。
8. 教学反思8.1 教师对本节课的教学效果进行自我评价。
8.2 学生对学习效果进行自我评价。
六、教学内容本节课主要介绍物体的内能。
内能是指物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和。
物体的内能与物体的质量、温度和状态（固体、液体、气体）有关。
七、教学过程设计1. 导入（5分钟）通过一个简单的日常生活中的例子，如加热水，来引导学生思考什么是内能，以及内能与哪些因素有关。
改变内能的两种方式
• 找一条橡皮筋，两手捏住其两端用 力拉长并迅速贴在脑门上气 的混合物，有可能使气缸中柴油达 到燃点的过程是： [ ] A．迅速向里推活塞 B．迅速向外拉活塞 C．缓慢向里推活塞 D．缓慢向外拉活塞
•用酒精灯给用活塞封住少量 水的试管加热，过一会试管 塞被冲出，水蒸汽的温度降 低了，为什么？
实验结论：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 状态变化是相同的。
从焦耳的实验中可以得出什么结论？
1.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.测出了热功当量（热与机械功之 间的当量关系），为热力学第一定 律和能量守恒定律的建立奠定了实 验基础。
改变内能的两种方式
1.功和内能 2.热和内能
物理选修3-3 第十章
热力学定律
第一节
功和内能
物体的内能与温度和体积的关系 温度变时分子动能变，体积变时分 子势能变，因此物体的内能决定于它的 温度和体积，但是这句话却不能作为判 断两物体内能大小的依据。如两物体温 度和体积均相同，而内能却没有确定的 O O 关系。再如，0 C的冰熔化成0 C的水体 积减小，不能就此认为其势能也减小， 而应该从改变内能的方式上分析,冰熔化 过程吸收热量，内能增加，而温度不变， 所增加的只是分子的势能。
系统只由于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，这样的过程叫绝热过程
焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—机械功
实验结论：只要重力所做的功相同，容 器内水温上升的数值都是相同的，即系统状 态的变化是相同的。
焦耳二个代表性实验：焦耳热功当量实验装置—电功
为什么会呈现雾状？ 当用打气筒向瓶内打气时，外 界对系统做功，使得系统的内能增 加，温度升高，压强增大，使瓶塞 从瓶口中喷出。看到雾状物的原因 在于，在塞子突然跳起时，气体绝 热膨胀对外做功，内能减少，温度 下降，水蒸汽（或酒精蒸气）有一 部分被液化成小液滴
改变内能的两种方式
改变内能的两种方式
1.功和内能 1.功和内能 2.热和内能 2.热和内能
一、做功可以改变物体的内能
焦耳的实验 1.绝热过程： 绝热过程： 绝热过程 系统既不从外界吸热，也不向外界 系统既不从外界吸热， 放热的过程
2.在各种绝热过程中，如果使系统从状态1变化 在各种绝热过程中，如果使系统从状态 变化 在各种绝热过程中 到状态2，所需外界做功的数量是相同的。 到状态 ，所需外界做功的数量是相同的。
对外
（物体对外 界做功）
（物体从外 界吸热）
吸热
放热
（物体对外 界放热）
内能增加
内能减少
内能增加
内能减少
做功和热传递的区别和联系
做功改变物体内能的实质是内能与其它形 式的能相互转化的过程； 式的能相互转化的过程；热传递改变物体 内能的实质是热能的转移过程． 内能的实质是热能的转移过程．
做功和热传递改变物体的内能是等效的． 做功和热传递改变物体的内能是等效的．
内能 U=w
二、热传递可以改变物体的内能． 热传递可以改变物体的内能．
热传递 热量从高温物体传到低温物体的过程 热传递: 发生条件： 发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在 温度差。 温度差。 传递方向：能量从高温处转移到低温处。 传递方向：能量从高温处转移到低温处。 热传递的方式：传导、对流、 热传递的方式：传导、对流、辐射 热和内能 U=Q
内能与热量的区别
内能是一个状态量 状态量，一个物体在不同的状态下 内能 状态量 有不同的内能 热量是一个过程量 过程量，它表示由于热传递而引起 热量 过程量 的变化过程中转移的能量，即内能的改变量。 如果没有热传递，就没有热量可言，但此时仍有内能
改变内能的两种方式 做功 热传递
人教版九年级物理教案_第2节 内能3 第2课时 改变内能的两种方式
第2节内能
第2课时
改变内能的两种方式
热量和热传递
备课笔记
小组问题探讨：
1.改变物体内能的方式有哪些？
2.不同的方式可以同等程度地改变物体的内能吗？
知识拓展：
热传递发生的条件：不同物体之间或物体的不同部分之间存在温度差.
利用做功的方式改变物体的内能
备课笔记
小组问题讨论：
热传递和做功改变物体内能时效果是相同的吗？它们的实质相同吗？
易错点拨：
外界对物体做功，物体的内能可能增加，不发生热传递时，物体对外做功，自身的内能减少.
小组问题讨论：
内能、热量和温度的区别和联系是什么？
_______________________________________；_______________________________________.
备课笔记
知识点拨：
做功与热传递在改变物体的内能上是等效的.用做功的方式来改变物体的内能，实质是其他形式的能和内能间的转化；用热传递的方式改变物体的内能，实质是内能在物体间的转移.
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容. 备课笔记
思想方法： 对于一些看不见摸
不着的现象或不易直接
测量的物理量，通常用一
些非常直观的想象去认
识或用易测量的物理量
间接测量.
备课笔记。
内能练习题及答案
内能练习题及答案一、选择题1. 物体的内能与温度的关系是：A. 温度越高，内能越大B. 温度越低，内能越小C. 温度与内能无关D. 无法确定答案：A2. 以下哪种情况下，物体的内能不会发生变化？A. 物体的温度升高B. 物体的质量增加C. 物体的体积增大D. 物体做功答案：D3. 改变物体内能的两种方式是：A. 做功和热传递B. 压缩和膨胀C. 摩擦和辐射D. 吸收热量和释放热量答案：A二、填空题4. 内能是物体内部所有分子做________的总和。
答案：无规则运动5. 物体的内能与物体的________、________和________有关。
答案：温度、质量、状态三、判断题6. 物体吸收热量，内能一定增加。
（）答案：错误（因为物体吸收热量的同时可能对外做功）7. 物体对外做功，内能一定减少。
（）答案：错误（因为物体对外做功的同时可能吸收热量）四、简答题8. 请简述改变物体内能的两种方式，并举例说明。
答案：改变物体内能的两种方式是做功和热传递。
做功是指外界对物体施加力，使物体发生位移，从而改变物体的内能。
例如，压缩气体时，外界对气体做功，气体的内能增加。
热传递是指物体之间通过热量的传递来改变内能，例如，将热水壶放在炉子上加热，水壶吸收热量，内能增加。
五、计算题9. 假设一个质量为2kg的铁块，其比热容为0.46×10^3 J/(kg·K)，当铁块的温度从20°C升高到100°C时，铁块吸收的热量是多少？答案：首先计算温度变化量：ΔT = 100°C - 20°C = 80°C。
然后使用热量公式Q = mcΔT，其中 m 是质量，c 是比热容，ΔT 是温度变化量。
代入数值得到Q = 2kg × 0.46×10^3 J/(kg·K) × 80K = 7.36×10^4 J。
六、实验题10. 设计一个实验来验证做功和热传递都能改变物体的内能。
改变物体内能的两种方式
第2课时改变内能的两种方式【教学目标】一、知识与技能1.知道热传递可以改变物体的内能.2.知道热传递过程中，所传递内能的多少叫做热量，热量的单位是焦耳.3.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些生活事例.二、过程与方法1.通过观察、实验、探究找到改变物体内能的两种方法.2.通过演示实验说明做功与物体内能的变化关系.3.通过查找资料，了解地球的温室效应.三、情感、态度与价值观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.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和内能变化的关系.3.通过分析、对比,学会用类比的方法研究问题.培养学生良好的科学态度和实事求是精神，帮助学生树立勇攀科学高峰的理想和志向.【教学重点】改变物体内能的方法.【教学难点】热量的概念，做功和热传递的比较.【教具准备】教师：多媒体课件、压缩空气引火仪、塑料瓶（带塞子）、打气筒、乙醚、脱脂棉等.学生：铁丝、铁锤、砂纸、火柴、保温水瓶（盛有热水）等.【教学课时】1课时【巩固复习】教师引导学生复习上一课时内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】师：上一节课时我们认识了内能，知道了内能与温度的变化关系，知道了内能的影响因素，下面请同学们观看两个实验，想想老师是通过什么方式改变物体的内能的.实验1：把一根粗铁丝，在酒精灯上加热，铁丝温度升高，内能增加.实验2：教师引导两名同学上讲台，演示两手互搓实验，发现手互搓后变热，温度升高，内能增加.学生观看实验后，对改变内能的方法产生浓厚的兴趣，教师趁机引入课题.【进行新课】知识点1 热量和热传递1.热传递师：改变物体的温度可以改变物体的内能.那么改变物体内能的方法有哪些呢？请同学们思考如何使一根粗铁丝的温度升高，内能增加.大家可以通过交流、讨论、动手做实验的方式进行探究.然后看看谁想出的办法多.学生根据生活经验，提出各种猜想，并思考、设计实验进行探究.教师巡视，了解情况.学生发表各自探究后的意见.教师收集、整理并点评使铁丝的温度升高、内能增加的办法：①可以用锤子敲打铁丝；②用砂纸摩擦铁丝；③用开水烫；④点燃火柴加热；⑤弯曲铁丝；等等教师引导学生对上述方法进行分类归纳，并说出分类依据.生：①②⑤外力做功；③④给它加热.师同学们说得很正确，①②⑤是通过“做功”的方式改变内能，而③④的“加热”其实是使温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低.这个过程叫做热传递.热传递过程中内能如何变化呢？生：发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加.板书：热传递可以改变物体的内能，发生热传递时，高温物体内能减少，温度降低；低温物体内能增加，温度升高，当两个物体温度相同时，热传递停止.2.热量的概念师请同学们再想想，如何能使一杯开水的内能减少呢？生1：把开水杯放入冷水中浸泡一会儿.生2：在开水杯中放入冰块.生3：把开水杯放进冰箱中一会儿……师同学们说得很对，下面我们一起来认识热量.板书：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量.师：请同学们试着用热量来解释开水温度降低过程中内能的变化.生：开水温度降低，放出热量，内能减少；而冷水、冰块周围的气体、冰箱中的气体吸收热量，温度升高，内能增加.教师点评学生的回答，并进行总结：物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大.知识点2 利用做功的方式改变物体的内能师：再请大家思考一个问题，冬天，我们感觉手很冷时，为了让手变得温暖，你通常有哪些做法？生：双手来回搓；往手上哈气，握着热水袋、暖炉；晒太阳；烤火；劳动；跑步……教师点评学生的回答，并予以肯定.师：对物体做功，物体的内能增加.在我们用气筒不断给自行车车胎打气的过程中，你能感觉气筒壁的温度有什么变化？生：气筒壁温度升高了.师：好，下面我们来做一个实验.（教师演示压缩空气引火仪的实验，帮助学生进一步理解做功可以改变物体的内能.）实验分两步进行，为便于比较，第一步中厚玻璃筒内先不放易燃物，直接压缩筒内空气.师提问：筒内空气的温度、内能有无变化.实验说明了什么？学生可能会感到困惑：空气内能增加与否怎么能看得见？教师接着演示第二步：将易燃物棉花放入厚玻璃筒内，并压缩筒内空气.（要求学生仔细观察，发现棉花燃烧起来）师接着提问：（1）研究对象是什么？（2）为什么放入棉花？生：（1）研究对象是空气，而不是棉花.（2）放入棉花的目的是利用转换法显示空气温度升高.教师总结：这个实验说明空气的温度升高了，内能增加了.对物体做功，会使物体的内能增大.师：对物体做功，会使物体的内能增大，那反之，如果物体对外做功，内能有何变化？好，请同学们看下面的实验.（师演示：教材P9页《演示》中的实验2.）提示：用饮料瓶代替大口玻璃瓶进行实验（更安全，现象更明显）.学生观察后，教师提问：观察到的现象有哪些？瓶盖跳起说明了什么？出现水雾是什么现象？说明了什么？水雾起了什么作用？学生思考、交流、讨论.发表各自看法.教师点评：压缩气体时，瓶内气体温度升高，内能增加，热空气将热量传递给水，使水的温度升高.瓶内气体推动塞子做功时，内能减少，水蒸气放热液化形成“白气”（小水滴）.这个实验说明了物体对外做功时，内能减少.板书：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体内能减少.师：同学们，内能与我们的生活息息相关，我们时时刻刻、无处不在地与内能打交道，我们在生产、生活中利用内能.内能利用得好时能给我们人类带来好处，利用得不好时也会给我们带来危害.请大家阅读教材P9页《科学世界》——“地球的温室效应”短文.并请大家思考“地球的温室效应”是怎么回事？我们有什么想法？学生积极思考并发言.【课堂交流、小结与延展】师同学们，我们通过这两节课的学习，知道内能的概念，了解了内能的特点，知道改变物体内能的方法.还明白了内能与我们人类生产、生活密切相关.你们还有哪些收获呢？请相互交流、讨论.生1：通过学习，我明白了内能不同于机械能，是微观分子具有的能量的体现.生2：通过学习，我们明白了任何物体，任何状态下都有内能.生3：内能和机械能等其他的能量之间可以相互转化吗？生4：热传递过程中有内能的转移，那么，进行热传递需要满足什么条件呢？师：从上面实验中，把开水倒入冷水中，开水放出热量，冷水吸收热量，开水温度降低，冷水温度升高，最后，两者温度相同时，不再进行热量传递.可知，热传递的条件是：存在温度差.生5：我们说物体温度高，温度低，那也可以说物体含有热量多或含有热量少吗？师：这个问题提得好，“热量不能含有，温度不能传递”.因为热量是在热传递过程体现出来的，没有温度变化，就没有热量变化，所以，热量是动态量；而温度则不一样，是状态量. 生6：发生热传递的两个物体的内能是如何变化的？师：同学们说得很好，课后你们可以根据刚才自己提出的问题去探究，找到正确的答案. 【教师结束语】同学们，我们通过这两节课的学习，不仅收获了不少知识，更重要的是学会了两种研究问题的方法——“类比法”和“转换法”.我们通过把内能与机械能进行类比，大家知道了内能是分子动能和分子势能的总和.而且还知道了影响内能的因素.我们通过转换法，知道了内能改变的两种方法：做功和热传递.更重要的是明白了内能与我们的生产、生活息息相关，我们在不知不觉地利用它.大家深深体会到，物理是一门有趣有用的科学.只要大家平时多关注生活、留心观察身边的现象，勤于思考，就会轻松地学好物理。
内能相关知识点
内能相关知识点一、内能的概念。
1. 定义。
- 物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
内能的单位是焦耳（J）。
例如，一杯水内部水分子做无规则热运动具有动能，水分子之间存在相互作用具有分子势能，这些能量的总和就是这杯水的内能。
2. 影响内能大小的因素。
- 温度：同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，内能越大。
例如，加热一杯水，水的温度升高，内能增加。
- 质量：在温度相同的情况下，物体的质量越大，所含分子数越多，内能越大。
比如一桶温水的内能比一杯同样温度的水的内能大。
- 状态：同一物质，状态不同，分子间的距离不同，分子势能不同，内能也不同。
例如，0°C的冰熔化成0°C的水，虽然温度不变，但内能增加，因为冰熔化为水时分子势能增大。
- 物质种类：不同物质的分子结构不同，分子势能和分子动能的情况也不同，所以内能不同。
3. 内能与机械能的区别。
- 机械能是与物体的机械运动相关的能量，包括动能（与物体的速度和质量有关）和势能（重力势能与物体的高度和质量有关，弹性势能与物体的弹性形变程度有关）。
例如，飞行中的飞机具有动能和重力势能，这是机械能。
- 内能是与物体内部的分子热运动和分子间相互作用相关的能量。
例如，静止在桌上的一杯热水有内能，但机械能（动能为0，相对桌面高度不变重力势能不变，若不考虑弹性则弹性势能为0）很小。
两者是不同形式的能量，可以相互转化。
二、改变内能的两种方式。
1. 做功。
- 对物体做功，物体的内能会增加。
例如，压缩空气时，外界对空气做功，空气的内能增加，温度升高。
- 物体对外做功，内能会减少。
例如，气体膨胀对外做功时，内能减小，温度降低。
例如，打开啤酒瓶盖时，瓶内气体冲出，对外做功，内能减小，瓶口周围会出现“白气”，这是气体内能减小温度降低，水蒸气液化形成的。
2. 热传递。
- 定义：热传递是热量从高温物体向低温物体或者从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
内能及改变内能的方式
内能及改变内能的方式改变物体内能的两种方式：1．热传递可以改变物体的内能(1)热传递：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。
(2)热传递条件：物体之间存在着温度差。
(3)热传递方向：能量从高温物体传递到低温物体。
(4)热传递的结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加，持续到物体的温度相同为止。
注意：(1)热传递传递的是内能，而不是传递温度，更不是传递某种热的物质。
(2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体，不是由内能多的物体传递给内能少的物体。
2．做功可以改变物体的内能(1)对物体做功，物体的内能会增加。
(2)物体对外做功，物体的内能会减少。
说明：做功和热传递是改变物体内能的两种方式；做功是其他形式的能和内能的相互转化，热传递是内能的转移；两种方式对改变物体内能是等效的。
注意：做功不一定都使物体的内能发生变化。
做功是否一定会引起物体内能的改变，这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。
如举高物体时，做功所消耗的能量变成了物体的势能，并未转化为物体的内能，所以物体的内能就没有改变。
如何区别对物体做功和物体对外做功：做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的，对物体做功时机械能转化为内能，则内能增加，物体对外做功时内能转化为机械能，则物体内能减小。
如向下压活塞时，活塞压缩玻璃筒内空气，对筒内空气做了功(图甲)棉花燃烧表明筒内空气的温度升高了，也就是说，筒内空气的内能增加了。
在这一过程中，机械能转化为内能将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处就会发热(图乙)，表明铁丝弯折处的温度升高．铁丝的内能增大，铁丝内能的增大是由于人对铁丝做了功。
1.两个物体互相接触但没有发生热传递，是因为它们具有相同的（）A．温度B．比热容C．热量D．质量2.下列关于内能的说法正确的是（）A．物体的内能越多，放出的热量也越多B．物体具有的内能就是物体具有的热量C．一切物体都具有内能D．物体的速度越大，内能越大3.下列几个生活场景中，通过做功改变内能的是（）A．冬天晒太阳，身体感到暖和B．冬季对着手“哈气”，手感到暖和C．冬天搓手，手感到暖和D．冬天围着火炉取暖，身体感到暖和4.下列说法中不正确的是：( )A．一物体内能增加，一定吸收了热量B．一物体吸收了热量，其温度一定升高C．一物体温度升高，其内能一定增加D．一物体内能增加，其温度一定升高5.关于热现象的描述，下列说法正确的是（）A．温度升高，物体内所有分子的动能都增大B．温度降低，物体内每个分子的热运动速率都减小C．质量和温度均相同的水和冰，内能相同D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性6.关于热传递的下列说法中，正确的是（）A．热传递是高温物体的温度传给低温物体B．并不接触的物体之间不会发生热传递C．比热相同的物体之间不会发生热传递D．温度相同的物体之间不会发生热传递7.关于内能，下列说法中正确的是（）A．0℃的冰块的内能为零B．温度高的物体比温度低的物体的内能多C．物体的温度降低，则物体的内能减少D．体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多8.0℃的冰块全部熔化为0℃的水．体积将有所减小．比较这块冰和熔化成的水所具有的内能．下列说法中正确的是（）A．它们具有相等的内能B．O℃的冰具有较大的内能C．O℃的水具有较大的内能D．无法确定9.物体内所有的分子由于热运动而具有的_______ ，以及分子之间的______ 的总和叫做物体的内能。
分子动理论、内能、改变内能的两种方式 人教四年制
分子动理论、内能、改变内能的两种方式一. 本周教学内容：分子动理论、内能、改变内能的两种方式二. 重、难点：知道物质是由分子构成的，能识别扩散现象，并会解释扩散现象，知道一些说明分子相互作用力的事例，知道分子间的相互作用力分别在什么情况下表现为引力或斥力，什么情况下几乎不存在作用力，知道分子无规则运动的快慢与温度有关系，知道什么是内能，知道物体温度改变时内能要随之改变。
能区分内能与机械能。
能举例说明做功可以使物体内能增加或减少，能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见物理现象，知道可以用功来量度内能的改变。
知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量时，温度升高（降低），物体内能发生改变，知道热量的初步概念及其单位，知道做功和热传递的等效性和本质上的区别。
三. 知识点分析：1. 分子动理论的基本内容：（1）物质是由分子组成的。
注：分子是保持物质原有性质的最小微粒。
（2）分子都在永不停息地做无规则运动。
扩散现象：不同物质在互相接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散。
说明：①气体、液体、固体均能发生扩散现象。
②不同物质一定要在互相接触时才能发生扩散，如果两种不同物质彼此不接触，是不能发生扩散的。
③扩散不是单向的一种物质的分子进入另一种物质中去而是彼此同时．．．．进入对方的。
④扩散现象表明分子在不停地做无规则运动，分子间是有空隙的。
（3）分子间存在相互作用的引力和斥力。
注：①分子间的引力和斥力随着分子间距离的增大而减小。
②分子间的引力和斥力是同时存在的。
③不同物质的分子大小不同，相互作用力也不同。
2. 内能：（1）物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
（2）影响物体内能的因素。
①物体的内能和温度有关。
②物体的内能与物体的体积有关。
③物体的内能与物体的种类和状态有关。
④物体的内能与物体内部的分子个数的多少有关。
（3）内能是能量的又一种形式，任何物体都具有内能。
3. 改变物体内能的两种方法：（1）做功可以改变物体的内能注：①对物体做功，物体的内能会增加。
11.5 改变内能的两种方式
11.5 改变内能的两种方式教学目标：1．了解内能改变的两种方式：做功、热传递．2．知道内能的变化可以分别由功和热量来量度．3．知道做功和热传递对改变物体内能是等效的．引入：任何物体都具有内能，对给定的物体其内能跟温度和体积有关，温度和体积的变化导致物体的内能变化，通过怎样的物理过程来达到物体内能的变化是讨论的问题．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。
一、做功可以改变物体的内能【演示】在一个厚壁玻璃筒里放一块棉花，尽快压下活塞，可看到棉花燃烧起来．1．外界对物体做功，物体的内能增加演示实验：克服摩擦做功、压缩气体做功①克服摩擦做功：（如图所示）可以看到U型管中的红墨水左降右升。
②压缩气体做功：实验时看到棉花燃烧起来解释：①在摩擦生热的过程中，克服摩擦做了功，使物体的内能增大，温度升高；②活塞压缩空气做功，使空气内能增大温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧。
.（摩擦和压缩气体都可以说是对物体做了功）对物体做功，物体的内能增加，内能的增加用做功来量度内燃机的压缩过程2．物体对外界做功，物体的内能减少．演示实验：气体对外做功实验⑴如课本112页的实验⑵生活例子：开啤酒瓶，观察瓶口发生的现象。
⑶如图所示，加热试管中的液体，沸腾时，可以看到塞子被冲出。
解释：瓶内的气体推动瓶塞做功时，内能减少，温度降低,使水蒸气凝成小水滴。
气体对外做功，气体的内能减少，温度降低。
进一步解释：气体的内能转化为胶塞的动能。
内燃机的做功过程（缓慢的）。
物体对外做功，物体的内能减少，内能的减少用做功来量度小结：从能的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。
功可以用来度量内能改变的多少。
二、热传递可改变物体的内能1．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的现象，叫做热传递。