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文件名称:第3节内能(导学案)(学生版).docx
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总页数:7 页
更新时间:2025-07-02
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文档摘要

第3节内能(导学案)

【学习目标】

1.会用类比的方法建立内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。

2.知道热传递可以改变物体的内能。

3.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些实例。

【学习重点】

1.内能概念的建立。2.改变物体内能的两种途径。

【学习难点】用类比的方法建立内能的概念。

【自主预习】阅读教材,完成以下问题:

1.内能的概念

分子由于不停地做热运动而具有的动能叫做;分子之间由于存在类似弹簧形变时的相互作用力而具有的势能叫作。构成物体的所有分子,其热运动的与的总和叫作物体的内能。内能的单位是,各种形式能量的单位都是焦耳。

2.内能的影响因素

物体的内能与物体内部分子的运动和分子之间的相互情况有关。一切物体都具有内能,当物体的温度升高时,内能;温度降低时,内能。此外,物体的内能还与物体的质量、等因素有关。

3.改变内能的两种途径

(1)热传递改变物体的内能:在热传递过程中,高温物体放出热量,内能;低温物体吸收热量,内能。

(2)做功改变物体的内能:对物体做功,物体的内能会;物体对外做功,物体的内能会。

【课堂探究】

探究一、内能

1.分子具有动能与势能

(1)分子动能

【想一想】运动的物体(如篮球、人等)具有能;物体内的分子在做热运动,是否也具有能量?

【分析与结论】运动的物体具有动能,运动的分子也同样具有。构成物质的分子在不停地做热运动,温度越高,分子热运动的速度越大,它们的动能也就越。

(2)分子势能

【想一想】一根被压缩的弹簧各部分互相排斥,被拉伸的弹簧各部分互相吸引,具有能。分子间既相互吸引又相互排斥,是否也具有能量?

【结论】分子间也具有势能,叫作。

2.内能

(1)概念:构成物体的所有分子,其热运动的与分子的总和,叫作物体的内能。

(2)单位:(J)。

(3)内能是不同于机械能的另一种形式的能

飞在空中的足球,具有机械能(即动能和重力势能),同时还具有内能。机械能与整个物体的机械运动情况有关,而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,内能是不同于机械能的另一种形式的能。

(4)一切物体都具有内能

炙热的铁水具有内能;冰冷的冰块,温度虽然低,但其中的水分子仍然在做热运动,也具有内能。

3.影响内能大小的因素

【想想议议】物体内能的大小与哪些因素有关?

(1)内能大小与温度的关系

对一杯水加热时,水的温度越高,水内部分子的运动越,内能就越。反之,温度越低,内能越小。

(2)内能大小与质量的关系

【想一想】温度相同、质量不同的水,内能相同吗?为什么?

【分析】温度相同、质量不同的水,质量越大,水分子数目越,所以分子动能和势能的总和也会越大,即水的内能也。所以在温度相同、状态相同时,物质的质量越大,内能。

(3)内能大小与状态(体积)的关系

【想一想】一块0℃的冰熔化成0℃的水时内能是否改变?

【分析】一块0℃的冰熔化成0℃的水时,要热量,水的体积变小,表明分子间的距离变小,所以作用力变,水的内能变。可见物体的内能跟物体的(体积)有关。

【结论】物体的内能跟物体的、、等因素有关。

4.内能与机械能的区别

内能

机械能

概念

物体内部所有分子动能

与分子势能的总和

物体所具有的动能

和势能的总和

影响因素

物体的温度、

质量、状态等

物体的质量、速度、

高度(或形变程度)

研究对象

微观世界的大量

宏观世界的所有物体

存在条件

永远存在

运动或在高处或

发生弹性形变

【例题1】关于静止在水平地面上的足球的能量,下列说法中正确的是()

A.因为足球静止,所以足球的分子动能为零

B.因为足球在水平地面上,所以足球的分子势能为零

C.如果足球运动起来,足球的内能要增加

D.如果足球的温度升高,足球的内能要增加

【例题2】甲、乙、丙为同种物质,已知甲的温度为10℃,乙的温度为0℃,丙的温度为10℃。以下说法中正确的是()

A.乙的内能为零

B.丙的内能有可能大于甲的内能

C.甲的内能最大

D.若甲和乙的内能相同,则它们之间不会发生热传递

探究二、热传递和内能的改变

1.热传递改变物体的内能

【提问】寒冷的冬天,为什么人们喜欢抱热水袋?人从热水袋中得到了什么?

【分析】这