功和内能 教案
功和内能 热和内能 课件
1.热传递 (1)条件：物体的温度 不同. (2)热传递：热量总是从高温 物体向低温 物体传递. 2.热和内能 (1)热量：它是在单纯的传热过程中系统 内能 变化的量度. (2)表达式： ΔU＝Q . (3)热传递与做功在改变系统内能上的异同. ①做功和热传递都能引起系统内能 的改变. ②做功时是内能与其他形式能的 转化 ；热传递只是不同物体(或一个物体 的不同部分)之间内能的转移 .
√B.两个物体间发生热传递的条件是它们之间有温度差
C.在热传递中热量一定从内能多的物体传向内能少的物体
√D.内能相等的两个物体相互接触时，也可能发生热传递
解析 热量的概念只有在涉及能量传递时才有意义，所以不能说物体含 有多少热量，A错误； 物体间发生热传递的条件是物体间存在温度差，B正确； 在热传递中，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，温度高的物 体内能不一定多，故C错误，D正确.
(2)功和内能 ①内能 微观：所有分子的动能和势能之和. 宏观：只依赖于热力学系统自身状态 的物理量. ②功和内能：在绝热过程中，外界对系统做的功等于系统内能的增加量， 即 ΔU＝W . ③ΔU＝W适用条件是 绝热 过程. ④在绝热过程中：外界对系统做功，系统的内能 增加 ；系统对外界做功， 系统的内能 减少 .
归纳总结
(1)热传递与物体的内能的多少无关，只与两个物体(或一个物体的两部分) 的温度差有关，热量总是从高温物体自发地传递到低温物体. (2)热传递过程中，能量可以由内能大的物体传递到内能小的物体上，也 可以由内能小的物体传递到内能大的物体上.
三、内能和相关概念的辨析
1.能与热量：内能是状态量，可以说系统具有多少内能而不能说传递多少 内能；热量是过程量，不能说系统具有多少热量，只能说传递了多少热量. 2.热量与温度 热量是系统的内能变化的量度，而温度是系统内部大量分子做无规则运动 的激烈程度的标志.虽然热传递的前提是两个系统之间要有温度差，但是传 递的是热量，不是温度. 3.热量与功 热量和功，都是系统内能变化的量度，都是过程量，一定量的热量与一定 量的功相当，功是能量变化的量度，但它们之间有着本质的区别.
热力学定律教学案例1功和内能
热力学定律教学案例1功和内能案例名称：热力学定律之功和内能教学案例一、目标：1.了解和理解功和内能的概念、特点和计算方法；2.能够应用功和内能的知识解决实际问题；3.培养学生的观察、实验和分析问题的能力。
二、教学内容：1.功的概念和计算方法；2.内能的概念和计算方法；3.功和内能在现实生活中的应用。
三、教学过程：1.导入环节首先，教师可以选择一个与学生生活相关的例子，例如：用水壶烧开水。
引导学生思考问题：“在烧开水的过程中，我们需要做一些工作吗？工作是如何做到的？我们又是怎样知道这个工作量的？”通过引导学生的思考，帮助他们逐渐认识到在烧开水的过程中，我们需要施加一定的力量（做功）才能让水温升高。
同时，也可以引导学生思考是否有其他因素会影响水的温度变化，例如水壶的质量、外界环境等。
2.理论讲解首先，教师可以对功的概念进行讲解。
通过简单的例子和图表，解释功是由外力作用在物体上并使其发生位移的过程。
引导学生理解功的计算方法：功=力× 位移× cosθ。
接着，教师可以对内能的概念进行讲解。
内能是物体分子运动和相互作用的结果，是物体分子热运动的总和。
通过示意图和实例，帮助学生理解内能的计算方法：内能=热容量×温度变化。
3.实验环节教师设计一个简单的实验，例如使用热电偶测量不同温度下水的电压变化。
学生分成小组进行实验操作，并记录实验数据。
实验过程中，教师可以引导学生观察、记录和分析实验数据，让学生深入了解功和内能的计算方法。
学生可以根据实验数据计算出不同温度下水的内能变化量，并与实际温度的变化进行对比。
4.应用环节教师可以提供一些与功和内能相关的实际问题，让学生运用所学知识解决问题。
例如：电梯从1楼到10楼的过程中，电梯所做的功是多少？物体从30°C加热到100°C的过程中，内能的变化量是多少？学生可以运用所学的功和内能的计算方法，应用到具体问题中进行计算。
内能教案(7篇)
内能教案（7篇）内能的教案篇一教学目标1．知识与技能●了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系．●知道热传递过程中，物体吸收（放出）热量，温度升高（降低），内能改变．●了解热量的概念，热量的单位是焦耳．●知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例．2．过程与方法●通过探究找到改变物体内能的多种方法．●通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少．●通过学生查找资料，了解地球的“温室效应”．3．情感态度与价值观●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．●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．●鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力．教学重点与难点重点：探究改变物体内能的多种方法．难点：内能与温度有关．教学课时：1时教学过程：引入新课分子动理论告诉我们，分子永不停息地无规则运动着。
那么公司也同一切运动物体具有动能一样，也具有动能。
分子动理论还告诉我们：分子之间有相互作用力。
这又使分子具有势能。
新课教学（1）物体的内能：物体内部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。
物体内部的每一个分子都在运动，都受分子作用力，但每单个分子的动能和势能，不是物体的内能。
内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。
内能也不同于机械能。
物体的动能跟物体的速度有关，物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。
一个钢球是否运动，是否被举高，这只能影响钢球的机械能，并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。
那么物体的内能跟什么有关呢？（2）内能的变化：物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和，那么当分子运动加剧时，物体的内能也就增大。
上节课我们曾进过：物体的温度升高，其内部分子的无规则运动加剧。
科学的论断，必须要有证据，在物理学中，通常是用实验来证实论断的。
今天我们同样用实验来证实上面的论断。
实验演示：取三只烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁，观察比较三只杯内墨扩散的快慢。
初中的物理内能教案
初中的物理内能教案教学目标：1. 了解内能的概念，知道内能与温度、质量、状态等因素的关系。
2. 掌握改变内能的两种方式：做功和热传递。
3. 能够运用内能的知识解释生活中的相关现象。
教学重点：1. 内能的概念及影响内能的因素。
2. 改变内能的两种方式。
教学难点：1. 内能与机械能的区别。
2. 内能的实际应用。
教学准备：1. 课件和教学素材。
2. 实验器材：热水、冷水、金属块、木块、温度计等。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 利用课件展示生活中的内能现象，如烧水、做饭等，引导学生思考这些现象与内能的关系。
2. 学生分享对内能的理解，教师总结并板书“内能”一词。
二、新课导入（15分钟）1. 介绍内能的概念：物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。
2. 讲解影响内能的因素：温度、质量、状态等。
3. 演示实验：热水和冷水混合，观察温度变化，引导学生理解热传递改变内能的过程。
4. 讲解做功改变内能的例子：摩擦生热、压缩气体等。
三、课堂互动（15分钟）1. 学生分组讨论：内能与机械能的区别。
2. 各组汇报讨论成果，教师总结：内能是物体内部的一种能量，而机械能是物体外部的一种能量。
3. 学生举例说明内能的实际应用，如保暖衣物、热水器等。
四、课堂小结（5分钟）1. 学生总结本节课所学内容：内能的概念、影响因素、改变内能的方式等。
2. 教师强调内能在日常生活中的重要作用。
五、作业布置（5分钟）1. 完成课后练习题，巩固所学知识。
2. 调查生活中利用内能的实例，下节课分享。
教学反思：本节课通过生活中的实例和学生分组讨论，使学生更好地理解了内能的概念和影响因素，掌握了改变内能的两种方式。
但在课堂互动环节，部分学生表现不够积极，需要在今后的教学中加强引导和鼓励。
此外，对于内能与机械能的区别，部分学生理解仍有困难，需要在后续教学中进一步讲解和巩固。
功热和内能的改变教案
功热和内能的改变教案一、教学目标1.了解功热和内能的概念；2.掌握计算物体的功热和内能的方法；3.理解物体的内能改变与其温度变化之间的关系。
二、教学内容1.功热和内能的概念；2.计算物体的功热和内能的方法；3.物体的内能改变与其温度变化之间的关系。
三、教学过程1.导入（5分钟）引入本节课所要学习的内容，通过一个例子让学生了解功热和内能是什么。
2.讲授（30分钟）（1）功热和内能的概念a.定义：功、热量、内能。
b.单位：焦耳、卡路里。
c.公式：Q=m*c*ΔT，其中Q表示热量，m表示质量，c表示比热容，ΔT表示温度变化；W=F*s*cosθ，其中W表示功，F表示力，s表示位移，θ表示力和位移之间夹角。
d.区别：功是由外力对物体做出来的作用，在物体发生位移时才会产生；而热量是由于温度差而传递给物体或者从物体中传递出去；内能是指物体分子的动能和势能之和。
（2）计算物体的功热和内能的方法a.计算物体受力作用下的功：W=F*s*cosθ。
b.计算物体温度变化时吸收或放出的热量：Q=m*c*ΔT。
c.计算物体内能变化量：ΔU=Q-W。
（3）物体的内能改变与其温度变化之间的关系a.当物体受到外力作用时，其内能也会发生改变，而且外力所做的功就是内能改变量。
b.当物体发生温度变化时，其内能也会发生改变，而且温度升高时，其内能也会增加。
3.练习（20分钟）通过练习让学生掌握计算功热和内能的方法，并理解物体内能改变与温度变化之间的关系。
4.归纳总结（5分钟）回顾本节课所学习的内容，并对重点知识点进行梳理和总结。
五、教学反思本节课通过讲解功热和内能的概念及其计算方法，并探讨了物体内能改变与温度变化之间的关系。
通过例子引入知识点，使学生更容易理解和掌握，同时通过练习巩固所学知识，提高了学生的实际操作能力。
在教学过程中，要注意与学生互动，引导他们思考和解决问题，使学生更加积极主动地参与到课堂中来。
选修3-3 功和内能-热和内能 优秀课件
⑶ 实验现象
水由于摩擦
而温度上升
尽管各次悬挂重物的重量不同， 下落高度也不一样，但只要做
⑷ 实验结论
功相同，容器内水温上升的数 值都是相同的，即系统的状态
变化是相同的
3 绝热过程
系统内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，这样的过程叫做绝热过程。
结论： 使系统状态的绝热过程发生变化，做 功的数量只由过程始末状态决定，与 做功方法与做功过程无关。
焦耳的实验(Joule experiment)
焦耳实验揭示了热量与功之间确
定的当量关系（１卡＝4.186焦耳），
表明机械运动或电磁运动与热运动之
间是可以相互转化的．它启迪人们继
续发现了各种物质运动之间的相互转
做功和热传递的区别
1、做功使物体内能发生改变的时候，内能的改 变就用功数值来量度．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．
热传递使物体的内能发生改变的时候，内能 的改变用热量来量度的．物体吸收多少热量， 物体的内能就增加多少；物体放出多少热量， 物体的内能就减少多少．
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 C．温度升高，压强增大，内能增加 D．温度降低，压强减小，内能增加
图10－1－2
【思路点拨】 明确研究对象是密闭的气体，由功和内能的 关系得出温度的变化，再利用理想气体状态方程求解．
•【自主解答】 由F对密闭的气体做功，容器及活塞绝热， 则Q＝0，由功和内能的关系知理想气体内能增大，T升高， 再根据pV/T＝C，V减小，p增大，故选C.
描述系统两状态间差别与外界在 绝热过程中对系统做功的物理量
初中物理内能备课教案
1. 理解内能的概念，掌握内能的计算方法。
2. 了解影响内能的因素，如温度、质量和状态等。
3. 能够运用内能的概念和公式解决实际问题。
二、教学内容1. 内能的概念：物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子间势能的总和。
2. 内能的计算：内能 = 3/2 * n * R * T（其中，n 为物质的量，R 为气体常数，T 为温度）。
3. 影响内能的因素：温度、质量和状态（固体、液体、气体）。
4. 内能与热量、功的关系：内能的变化等于热量与功的代数和。
三、教学过程1. 导入：通过一个实例，如烧水时水温升高，引导学生思考温度升高与物体内部能量的关系。
2. 讲解内能的概念：结合分子动理论，解释内能是物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子间势能的总和。
3. 讲解内能的计算方法：引入内能的计算公式，解释各参数的含义和计算方法。
4. 讲解影响内能的因素：分别讲解温度、质量和状态对内能的影响。
5. 内能与热量、功的关系：讲解内能的变化等于热量与功的代数和。
6. 实例分析：分析一些实际问题，如物体吸热或放热时内能的变化等。
7. 练习题：布置一些有关内能的计算和分析题，巩固所学知识。
四、教学方法1. 采用讲解法，结合实例和图示，生动形象地讲解内能的概念和计算方法。
2. 采用问答法，引导学生思考和探讨影响内能的因素。
3. 采用练习法，让学生通过解决实际问题，巩固内能的知识。
1. 课堂问答：检查学生对内能概念和影响因素的理解。
2. 练习题：检查学生对内能计算和应用的能力。
六、教学资源1. 课件：内能的概念、计算方法和影响因素等。
2. 练习题：有关内能的计算和分析题。
七、教学时间1课时八、教学建议1. 加强对内能概念的理解，注意与热量和功的关系。
2. 掌握内能的计算方法，并能应用于实际问题。
3. 引导学生思考和探讨影响内能的因素，提高分析问题的能力。
4. 多做练习题，巩固所学知识。
高中物理能量和功教案
高中物理能量和功教案
一、教学目标
1. 了解能量和功的概念及关系
2. 掌握能量和功的计算方法
3. 能够应用能量和功的知识解决实际问题
二、教学内容
1. 能量的概念和分类
2. 功的概念和分类
3. 能量和功的关系
4. 能量和功的计算方法
三、教学重点与难点
重点：能量和功的概念及计算方法
难点：能量和功的关系的理解
四、教学方法
1. 讲授相结合，简明扼要地介绍能量和功的概念及计算方法
2. 示例分析，通过实例演示能量和功的计算过程
3. 实验探究，通过实验加深对能量和功的理解
4. 讨论交流，通过讨论让学生积极参与，加深对能量和功的认识
五、教学过程
1. 导入：通过一个具体的例子引入能量和功的概念
2. 讲解：介绍能量和功的概念、分类及关系
3. 分析：通过示例分析能量和功的计算方法
4. 实验：设计一个实验，让学生通过实验探究能量和功的关系
5. 讨论：组织学生进行讨论，加深对能量和功的理解
6. 总结：归纳能量和功的关系，强化学生对知识点的掌握
六、教学评估
1. 口头提问：通过提问考察学生对能量和功的理解
2. 练习测试：设计一些练习题，检测学生对能量和功的掌握情况
3. 实验报告：让学生撰写实验报告，评估学生对实验结果的分析和总结能力
七、教学反思
通过本节课的教学，学生对能量和功的概念及关系有了更深入的理解，能够熟练运用能量和功的计算方法解决实际问题。
在今后的教学中，应该注重激发学生的学习兴趣，培养学生的实验设计能力和实验报告撰写能力。
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第一节功和内能教案
一、教材分析：
本节从演示实验出发，追溯到19世纪30年代的焦耳所做的研究功和内能的实验，引入系统内能的概念，最终得出做功与系统内能变化之间的关系。
二、三维目标
知识与技能
1．知道什么是绝热过程。
2．从热力学的角度认识内能的概念。
3．理解做功与内能改变的数量关系。
4．知道内能和功的单位是相同的。
过程与方法
从焦耳的实验理解功与内能变化的关系
情感、态度与价值观
通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来，学习科学家探究过程的科学态度和科学精神。
三、教学重点、难点
重点：绝热过程中的功与内能的关系
难点：内能的概念
四、学情分析
本章的特点是要求学生有较强的理论联系实际的能力，在学习过程中，不断提高理解能力、分析能力；会用热力学第一定律分析系统内能的变化，会用能量守恒观点解释有关的自然现象，了解熵是反映系统无序程度的物理量。
五、教学方法：
实验、自主阅读与思考、小组讨论
五、课时安排：1课时
六、课前准备
预习学案阅读课本
七、课时安排 1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
课本演示实验或多媒体投放
观察，这个实验说明了什么？
（三）合作探究、精讲点播
我们知道能量的单位是焦耳，是以英国物理学家焦耳的名字命名的。
1818年12月24日生于英国曼彻斯特，起初研究电学和磁学。
1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律。
焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，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。
1、焦耳的实验
阅读“焦耳的实验”，说出焦耳热功当量实验的原理？
回答：通过重物下落带动叶片搅拌容器中的水，由于叶片与水之间的摩擦而使水温升高。
要完成多次实验测量，可以改变什么呢？
回答：改变悬挂重物的质量和下落高度。
通过这个实验，焦耳的得出什么结论呢？
只要重力做的功相同，容器中水温上升的数值是相同的，即系统的状态变化是相同的。
说出焦耳的第二个实验原理？
回答：通过重物下落使发电机发电，电流通过电阻丝，使液体温度升高。
要完成多次实验测量，可以改变什么呢？
改变电阻丝阻值，改变电流大小，改变通电时间。
焦耳的结论？
只要所做的电功相等，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。
两个实验的做功方式有何不同？
一个是机械功，一个是电功。
两个实验装置有没有和外界交换能量？
没有，都是绝热过程。
说出实验结论，即做工与状态变化的关系？
在绝热过程中，系统从状态1到状态2，所需外界做功的数值是相同的，与做功的方式无关。
生活中还有哪些做功可以改变系统状态？请举例。
你能否定量测量做工与状态变化的关系呢？
从1840-1878年的近40年中，焦耳进行了400多次实验。
焦耳把毕生精力都贡献给了科学事业，堪称后人的楷模。
焦耳以精确地实验建立了热学中的功能关系。
展现了实事求是，坚持真理的科学态度，和不畏艰辛、坚持不懈、勇于探索的科学精神。
几个概念
绝热过程：
系统：物理学中，通常把所研究的对象称为系统，热学研究的对象称为热力学系统，简称为系统。
可分为三类：
孤立系统：与外界没有物质交换有没有能量交换的系统。
封闭系统：与外界只有能量交换但无物质交换的系统。
开放系统：与外界可以自由进行物质和能量交换的系统。
系统状态：指热平衡态。
表征系统状态的物理量有压强、温度、体积、内能等。
2、内能
哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定，与物体的运动路径无关？
回顾重力势能的由来。
重力做功只与物体的初末位置有关，与运动路径无关，人们认识到，物体在某位置具有特定的能量，重力势能。
类似，热力学系统的绝热过程中，从状态1状态2，所需外界做功的数值是相同的，与做功的方式无关。
功是能量变化的量度。
系统在某状态肯定对应着特定的能量，即任何热力学系统都必定曾在一个只依赖于系统自身状态的物理量，我们把它称为内能。
3、功与系统内能改变的关系。
ΔU=U
2-U
1
=W
做功可以改变系统的内能。
(１)对系统做功，W>0, ΔU>0,系统的内能增加
在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功
（２）系统对外界做功，W<0, ΔU<0,系统的内能减少
在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少。
典型例题
例1 下列哪个实例说明做功改变了系统的内能
A.用热水袋取暖
B.用双手摩擦给手取暖
C.把手放在火炉旁取暖
D.用嘴对手呵气给手取暖
解析：双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能。
选项B正确。
答案：B
注意分清做功和热传递两个过程的不同
例2 一个系统内能增加了20J。
如果系统与周围环境不发生热交换，周围环境需要对系统做多少功？
解析：由功与系统内能改变的关系，则W=ΔU=20J
答案：20J
注意功与内能改变的关系。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计：
一、焦耳的实验
结论：
绝热过程：
系统：
孤立系统：
封闭系统：
开放系统：
系统状态：
二、内能：
三、功与系统内能改变的关系。
ΔU=U
2-U
1
=W
做功可以改变系统的内能。
1、外界对系统做功，W>0, ΔU>0,系统的内能增加
在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功
2、系统对外界做功，W<0, ΔU<0,系统的内能减少
在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少。
十、教学反思
1、焦耳的实验
2、绝热过程
3、物体内能的宏观描述
4、绝热过程中作功和内能的关系
课后练习与提高
1．下列过程中，由于做功而使系统内能增加的是（）
A.把铁丝反复弯曲，弯曲处温度升高
B.烧开水时，蒸汽将壶盖顶起
C.铁块在火炉中被加热
D.铁球从空中自由下落（不计空气阻力）
2．用下列方法改变物体的内能，属于做功方式的是( )
A.搓搓手会感到手暖和些
B.汽油机气缸内被压缩的气体
C.车刀切下的炽热的铁屑
D.物体在阳光下被晒热
3.某系统在初态具有内能5J，在外界对它做了0.5J的功后，系统的内能变为
4.气体在等压变化中（）
A.一定对外做正功
B.外界一定对气体做正功
C.若温度升高，一定对外做正功
D.可能既不对外做功，外界也不对气体做功
5.下列有关内能的说法正确的是（）
A.质量和温度相同的物体，内能一定相同
B.一定质量的理想气体的内能只与温度有关
C.一定质量的理想气体在等容变化过程中若吸了热，内能一定增加
D.气体压缩时分子势能减少，内能可能不变
6.一定质量的理想气体从压强为P
1、体积为V
1
的A状态，绝热变化到压强为P
2
、
体积为V
2
的B状态，内能的增量为ΔU，则在此过程中（）A.气体对外做功等于ΔU
B.外界对气体做功等于ΔU
C.外界对气体做功等于P
2V
2
-P
1
V
1
D.外界对气体做功等于ΔU＋P
2V
2
-P
1
V
1
7.一定质量的气体封闭在绝热的气缸内。
当用活塞压缩气体时．一定增大的物理量为：
①气体的压强；②气体的密度；③气体的内能；④气体的分子势能。
其中正确的是 ( )
A．①② B．①②③ C．①④ D．②③④
8．如图所示，一个质量为20kg的绝热气缸竖直放置，绝热活塞的质量为5kg，处于静止状态时被封闭气体的高度为50cm，现在活塞上方加一15kg的物体，待稳定后，被封闭气体的高度变为40cm．求在这一过程中气体的内能增加多少？(g取10m/s2)
参考答案
课后练习与提高
1.A
2.AB
3.5.5J
4.C
5.CD
7.B
6.BC。