第2節(jié)
熱和內(nèi)能
一、教材分析
本節(jié)講述另一類熱力學(xué)過程——熱傳遞過程以及熱傳遞與改變內(nèi)能的關(guān)系。首先介紹熱傳遞的三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。進而分析系統(tǒng)在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能的變化，自然引出熱量與系統(tǒng)內(nèi)能概念的區(qū)別與聯(lián)系，最后研究做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同。
二、目標
知識與技能
1．了解熱傳遞的三種方式。
2．知道熱傳遞是改變系統(tǒng)內(nèi)能的一種方式。
3．能區(qū)分熱量與內(nèi)能的概念。
4．知道熱傳遞與做功對改變系統(tǒng)的內(nèi)能是有區(qū)別的
過程與方法
能舉例說明熱傳遞能夠改變系統(tǒng)內(nèi)能
情感、態(tài)度與價值觀
了解感受能量的轉(zhuǎn)移，增強我們學(xué)習(xí)物理、探索自然的興趣。
三、重點難點
重點：熱傳遞對內(nèi)能的改變。
難點：熱量與內(nèi)能的區(qū)別
四、學(xué)情分析
本節(jié)內(nèi)容稍簡單，易于學(xué)生接受。
五、教學(xué)方法
自主學(xué)習(xí)、討論、講解
六、課前準備
鐵絲、布、酒精燈
七、課時安排1課時
八、教學(xué)過程
（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
基礎(chǔ)知識提問：
1、焦耳的兩個實驗說明了什么？
2、什么是內(nèi)能？內(nèi)能于什么有關(guān)？
（二）情景引入、展示目標
想一想，使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法？
回答：將鐵絲來回多次彎折，用布摩擦，將鐵絲放在火上燒，與高溫物體接觸……
教師：可以通過做功改變物體內(nèi)能，今天我們來學(xué)習(xí)改變物體內(nèi)能的另一種方式——熱傳遞。
（三）合作探究、精講點播
教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材62頁有關(guān)內(nèi)容，思考并回答問題。
（1）什么是熱傳遞？
（2）熱傳遞有幾種方式？舉例說明。
（3）熱傳遞過程的實質(zhì)是什么？
1．熱傳遞
（1）熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫做熱傳遞。
（2）熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。
（3）熱傳遞的實質(zhì)：能量的轉(zhuǎn)移
①熱傳導(dǎo)：不借助于物質(zhì)的宏觀移動，而靠分子、原子等粒子的熱運動，使能量由高溫物體（或物體的高溫部分）向低溫物體（或物體的低溫部分）傳遞的過程，這種過程在氣體、液體和固體中都能發(fā)生。
②熱對流：流體依靠宏觀流動而實現(xiàn)熱傳遞的過程，在對流過程中伴隨著大量分子的定向運動。熱對流又分自然對流和強迫對流。自然對流——當流體內(nèi)部存在溫度梯度，進而出現(xiàn)密度梯度時，高溫處流體的密度—般小于低溫處（水在0～4oC 時的反常膨脹現(xiàn)象除外），這時如果流體的密度由小到大對應(yīng)空間位置的由低到高，在重力作用下，流體便開始作宏觀的定向流動，密度小處溫度較高的流體向上運動，而溫度低處密度較大的流體填充過來，行成了流體的對流，從而使能量從高溫處向低溫處傳遞。強迫對流——靠外來的作用使流體在高溫處與低溫處之間作循環(huán)流動而傳遞熱量的過程，例如制冷系統(tǒng)內(nèi)工作物質(zhì)的循環(huán)流動就是靠壓縮機的工作強迫實現(xiàn)的。
③熱輻射：不依賴于物質(zhì)的接觸而由熱源自身的溫度作用借助電磁波傳遞能量的方式。溫度的高低決定著輻射的強弱。溫度較低時，主要以不可見的紅外線進行輻射，溫度較高時，熱輻射最強的成分在可見光區(qū)。如太陽就是通過熱輻射的形式將熱經(jīng)宇宙空間傳給地球的。
2．熱和內(nèi)能
對于一個熱力學(xué)系統(tǒng)，單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)。
熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。
當系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達到狀態(tài)2時，內(nèi)能的增加量 等于外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q，即 。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材63頁有關(guān)內(nèi)容，思考并回答問題。
（1）怎樣理解熱量？能否說某一物體具有多少熱量？為什么？
（2）傳遞的熱量與內(nèi)能改變滿足什么關(guān)系?
（3）做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。做功和熱傳遞在改變內(nèi)能，有何不同？
回答：
（1）熱量表征物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。只有在改變物體內(nèi)能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。
（2）傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系
①在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。即ΔU= Q吸
②在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。即Q放= -ΔU
（3）熱傳遞，是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。即內(nèi)能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。做功，是物體的內(nèi)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。如內(nèi)能與機械能、內(nèi)能與電能等發(fā)生轉(zhuǎn)化。
典例例題
例1 如果鐵絲的溫度升高了，則（ ）
A.鐵絲一定吸收了熱量 B.鐵絲一定放出了熱量
C.外界可能對鐵絲做功 D.外界一定對鐵絲做功
解析：做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的，溫度升高可能是做功，也可能是熱傳遞。故C正確。
答案：C
友情提示：鐵絲的溫度升高從結(jié)果我們無法判斷是哪種方式改變了內(nèi)能，因為做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。
例2 下列關(guān)于熱量的說法，正確的是 （ ）
A.溫度高的物體含有的熱量多
B.內(nèi)能多的物體含有的熱量多
C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同
D.熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個狀態(tài)量
解析：熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個狀態(tài)量，所以不能說溫度高的物體含有的熱量多，內(nèi)能多的物體含有的熱量多；熱量、功和內(nèi)能的單位相同都是焦耳。選C、D
答案：C、D
友情提示：注意區(qū)分狀態(tài)量與過程量的不同特點
課后練習(xí)1、（1）內(nèi)能增加（2）內(nèi)能減少
課后練習(xí)2、鉛的比熱是0.13×103J/kg℃
設(shè)增加的內(nèi)能為ΔU
ΔEk= mv2-0 ①
ΔU= ΔEk×80?＝c m Δt ②
①②聯(lián)立并代入數(shù)值得：Δt=123℃
（四）反思總結(jié)、當堂檢測
（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
九、板書設(shè)計
1．熱傳遞
（1）熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫做熱傳遞。
（2）熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。
（3）熱傳遞的實質(zhì)：能量的轉(zhuǎn)移
2．熱和內(nèi)能
（1）熱量表征物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。只有在改變物體內(nèi)能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。
（2）傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系ΔU= Q
①在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。
②在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。
（3）熱傳遞，是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。即內(nèi)能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。
做功，是物體的內(nèi)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。
十、教學(xué)反思
本節(jié)還需加強學(xué)生的能量的觀點，使學(xué)生能從不同的角度認識物理現(xiàn)象，解感受能量的轉(zhuǎn)移，增強我們學(xué)習(xí)物理、探索自然的興趣。
第2節(jié) 熱和內(nèi)能學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標
1．了解熱傳遞的三種方式。
2．知道熱傳遞是改變系統(tǒng)內(nèi)能的一種方式。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
引入：想一想，使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法？
1、閱讀教材62頁有關(guān)內(nèi)容，思考并回答問題。
（1）什么是熱傳遞？
（2）熱傳遞有幾種方式？舉例說明。
（3）熱傳遞過程的實質(zhì)是什么？
2、學(xué)生閱讀教材63頁有關(guān)內(nèi)容，思考并回答問題。
（1）怎樣理解熱量？能否說某一物體具有多少熱量？為什么？
（2）傳遞的熱量與內(nèi)能改變滿足什么關(guān)系?
三、提出疑惑
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標
1、能區(qū)分熱量與內(nèi)能的概念。
2、知道熱傳遞與做功對改變系統(tǒng)的內(nèi)能是有區(qū)別的
二、學(xué)習(xí)過程
1、做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。做功和熱傳遞在改變內(nèi)能，有何不同？
2、例1 如果鐵絲的溫度升高了，則（ ）
A.鐵絲一定吸收了熱量 B.鐵絲一定放出了熱量
C.外界可能對鐵絲做功 D.外界一定對鐵絲做功例
2 下列關(guān)于熱量的說法，正確的是 （ ）
A.溫度高的物體含有的熱量多
B.內(nèi)能多的物體含有的熱量多
C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同
D.熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個狀態(tài)量
解析：熱量和功都是過程量，而內(nèi)能是一個狀態(tài)量，所以不能說溫度高的物體含有的熱量多，內(nèi)能多的物體含有的熱量多；熱量、功和內(nèi)能的單位相同都是焦耳。選C、D
解析：做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的，溫度升高可能是做功，也可能是熱傳遞。故C正確。
三、反思總結(jié)
四、當堂檢測
1．下列現(xiàn)象中，哪些是通過熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的 （ ）
A.打開電燈開關(guān)，燈絲的溫度升高，內(nèi)能增加
B.夏天喝冰鎮(zhèn)汽水來解暑
C.冬天搓搓手，會感覺到手變得暖和起來
D.太陽能熱水器在陽光照射下，水的溫度逐漸升高
2．對于熱量、功、內(nèi)能三個量，下列說法中正確的是 （ ）A.熱量、功、內(nèi)能三個量的物理意義是等同的
B.熱量和功二者可作為物體內(nèi)能的量度
C.熱量、功和內(nèi)能的國際單位都相同
D.熱量和功是由過程決定的，而內(nèi)能是由物體的狀態(tài)決定的
3．下列關(guān)于熱傳遞的說法中，正確的是（ ）A．熱量是從含熱量較多的物體傳給含熱量較少的物體
B．熱量是從溫度較高的物體傳給溫度較低的物體
C．熱量是從內(nèi)能較多的物體傳給內(nèi)能較少的物體
D．熱量是從比熱容大的物體傳給比熱容小的物體
4.有關(guān)物體的內(nèi)能，以下說法中正確的是（ ）
A．1g溫度為0℃水的內(nèi)能比1g溫度為0℃冰的內(nèi)能大
B．電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過熱傳遞方式實現(xiàn)的
C．氣體膨脹，它的內(nèi)能一定減少
D．橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加
5.下列說法中正確的是（ ）A．做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種本質(zhì)不同的物理過程：做功使物體的內(nèi)能改變，是其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化；熱傳遞則不同，它是物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
B．外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增大
C．物體向外界放熱，物體的內(nèi)能一定增大
D．熱量是在熱傳遞中，從一個物體向另一個物體或物體的一部分向另一部分轉(zhuǎn)移的內(nèi)能的多少
課后練習(xí)與提高
1．若A、B兩物體之間沒有熱傳遞，正確的解釋是 �。ā 。�
A.兩物體所包含的熱量相等
B.兩物體的內(nèi)能相等
C.兩物體的溫度相等
D.兩物體沒有接觸，且都處在真空中
2．做功和熱傳遞的共同點是 （ �。�
A.都能使系統(tǒng)增加熱量 B.都能使系統(tǒng)溫度升高
C.都能使系統(tǒng)內(nèi)能改變 D.都能使系統(tǒng)比熱增大
3.關(guān)于熱傳遞的下述說法中正確的是 （ �。�
A.熱量總是從內(nèi)能大的物體傳給內(nèi)能小的物體
B.熱量總是從分子平均動能大的物體傳給分子平均動能小的物體?
C.熱傳遞的實質(zhì)是物體之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移而能的形式不發(fā)生變化?
D.只有通過熱傳遞的方式，才能使物體的溫度發(fā)生變化?
4.一物體先后經(jīng)幾個不同的物理過程，其溫度均從ｔ1升高到ｔ2，則在這些過程中? （ �。�
A．物體一定從外界吸收熱量?
B．物體與外界交換的熱量都相等?
C．外界對物體所做的功均相等?
D．物體內(nèi)所有分子動能的平均值之增量都相等
5.從100 ｍ高空由靜止開始下落的水滴，在下落的整個過程中，假定有50%的動能轉(zhuǎn)化為水滴的內(nèi)能，則水滴溫度升高 ℃.
6.關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法中正確的是?
A．相同質(zhì)量的兩種物體，升高相同的溫度，內(nèi)能增量一定相同
B．一定量0℃的水結(jié)成0℃的冰，內(nèi)能一定減小?
C．一定量氣體克服外界壓力膨脹，但不吸熱也不放熱，內(nèi)能一定減小
D．一定量氣體吸收熱量而保持體積不變，內(nèi)能可能減小?
7.關(guān)于熱量、溫度的下列說法正確的是 （ �。�
A.熱量是熱傳遞過程中，物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移量；溫度是物體分子平均動能大小的量度
B.在絕熱容器中，放入兩個溫度不等的物體，則高溫物體放出溫度，低溫物體吸收溫度，直到兩個物體溫度相等
C.高溫物體內(nèi)能多，低溫物體內(nèi)能少
D.兩個質(zhì)量和比熱都相等的物體，若吸收相等的熱量，則溫度相等
參考答案
當堂檢測
1、BD
2.CD
3.B
4.AD
5.AD
課后練習(xí)與提高
1．C 2．BC 3．BC 4．D 5．0.12 6．BC 7．A
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoer/78536.html
相關(guān)閱讀：