第十四章内能与热机
一、课标要求
1．了解内能的概念，能简单描述温度与内能的关系。
解读：
对于内能的概念，这里是从物体内所有分子的动能和分子势能之和来定义的。
“能简单描述温度和内能的关系”是要求学生知道物体的温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。
内能是能量的一种重要形式，它与人们的生活息息相关，也是后面理解能量守恒定律的基础。
因此，应通过生活实例和实验，让学生了解内能、温度及其相互关系。
课标没有要求从分子运动论的角度解释内能与温度的关系，但对部分水平较高的学生来说，不仅能够接受，而且有助于学生形成将宏观现象与物质的微观状况联系起来的意识，提高分析思维水平，教师可以根据学生实际灵活处理。
2．了解热量的概念。
解读：
热量是在热传递过程中，物体吸热、放热的多少，是内能变化的量度。
课标对热量概念的要求是“了解”。
要通过实例，让学生了解热量的物理意义和单位，知道物体吸热时内能增加，物体放热时内能减少。
3．通过实验，了解比热容的概念。
尝试用比热容解释简单的自然现象。
解读：
比热容是热学中的一个重要概念，在热量的计算和热现象的解释中都要用到比热容。
标准对比热容概念的要求是“了解”，但明确提出了通过“实验”，学生需要在观察、感受实验现象的基础上发现和认识物质的这种热学属性，提高观察、分析和归纳能力。
而对于比热容概念的应用，“尝试”和“解释”都属于理解水平，要求较高。
这主要是为了强调物理知识的应用，突出物理知识与生活和社会的联系。
4．从能量转化的角度认识燃料的热值。
了解内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
解读：
人类利用燃料是把燃料储存的化学能转化为内能、光能，标准要求从能的转化的角度认识燃料的热值，就是让学生理解热值反映的是燃料燃烧时把化学能转化为内能的本领，知道不同燃料的热值不同，而且要树立节约能源和保护环境的意识。
这些既体现了对知识和技能的要求，也体现了情感态度与价值观的要求。
内能的利用在人类社会发展的历史上曾经起过而且目前仍然起着非常重要的作用，标准要求学生了解这些，是为了渗透STS教育，引导学生关注科技发展，培养学生将科学知识服务于人类的使命感与责任感。
二、本章教材分析
1．本章概述
本章教材主要介绍内能、热量、热值和比热容等概念，改变物体内能的方法，热机对社会发展所起的作用和对环境产生的影响。
本章内容是在前面学习机械能概念及其转化的基础上，进一步了解更为抽象的内能概念，认识内能的转化及其应用。
这些内容是解释许多常见热现象和进一步学习能量转化与守恒定律的必备基础，也是培养学生运用能量转化观点认识
事物，形成科学世界观的很好素材。
本章内容的编写顺序是先引入内能，再介绍热量。
内能是状态量，教材通过类比力学中的动能、势能，从分子动理论直接引出。
建立内能的概念后，介绍改变物体内能的方法（做功和热传递），再由热传递过程中物体内能改变的多少定义热量；在热量概念的基础上介绍热值和比热容；最后以汽油机为例，从能量转化的角度分析热机的工作过程，并渗透提高效率和环境保护的意识，引导学生关注科学、技术对社会产生的作用和影响。
本章各知识点均属“了解”、“认识”或“初步认识”的层次。
考虑到初中学生刚刚接触热学知识，“内能”、“热量”等概念都比较抽象，因此教材从日常生活现象入手，采用“类比”、“联想”等方法引入概念，不追求概念过分严密的表述。
教师教学时不必让学生死记硬背这些概念的文字表述，而要注重指导学生用自己的语言来对相关现象进行归纳、概括，进而形成概念。
本章教材大都来自于学生生活的经验，应充分利用学生的经验，激发他们的学习兴趣，让他们积极地参与教学活动，以提高教学效律。
本章教学的重点：热量、热值、比热容以及汽油机工作过程都是以内能的概念为基础展开的，所以内能是本章的重点。
比热容的概念可以解释许多常见的热现象，热机在社会发展过程中曾经发挥过极其重要的作用，这些内容都有利于学生把物理与生活和社会联系起来，也是本章的重点内容。
本章教学的难点：尽管为了帮助学生更好地理解，教材采用了通过与机械能类比的方法来建立内能的概念，通过科学探究让学生认识比热容这种热学属性，但内能和比热容都比较抽象，仍然会形成教学中的难点。
另外，从能量转化的角度分析改变内能的方法、燃料的燃烧和汽油机的工作过程，需要学生联系实际和具有综合分析能力，也是本章的难点。
2．编写特点
⑴强调物理知识与生活和社会的联系。
如14.1节介绍改变物体内能的方法时引入了许多生活实例；14.2节让学生通过计算来选择燃料，在“信息浏览”栏目中介绍了西气东输工程，在“课外活动”栏目中引入了数据表“青少年每天正常需要的热量”；14.3节利用比热容
概念解释沙漠地区的气候特点、汽油发动机和发电机用水作冷却剂；14.4节介绍了热机对环境的影响和我国长征系列火箭。
这些内容的安排都体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念，对帮助学生更好地理解物理概念，从生活中学物理，把学到的物理知识应用于生活中，进一步认识物理对社会发展的影响，都有十分重要的意义。
⑴突出了学生活动、实验和科学探究。
由于本章的几个重要概念比较抽象，因此教材
注意充分运用实验和学生的生活经验，丰富学生的感性认识，为学生理解这些科学概念提供支撑。
如改变内能的两种方式，探究水的吸热与其质量、温度变化的关系，怎样选择燃料，比较吸热情况相同时砂石与水温度的变化，研究汽油机的工作原理等都是通过学生活动的形式呈现的；物质的吸、放热性能则安排为学生通过实验进行科学探究。
这些内容大多以实验为主，因此突出实验也是本章的特色之一。
⑴图文并茂，形象生动。
如类比机械能引入内能，利用热传递和做功改变内能的一系列实验和实例，气体、液体和固体燃料的介绍，比热容的引入，使用热机的重大意义，汽油机的结构，热机与环境污染等，都是通过图片来呈现的。
这些图片作为课文主体的重要组成部分，避免了枯燥、冗长的文字陈述。
这种以视觉信号为主的呈现方式，具有直观形象的优势，对提高学生的学习效率会产生明显的效果。
⑴注重科学方法教育。
如引入内能概念时运用了类比法，探究水的吸热与其质量、温
度变化的关系和探究物质的吸、放热性能时，都运用了控制变量法。
掌握这些科学方法既是进一步学习的需要，也符合课程标准对过程和方法的目标要求。
3．课时安排
本章共4节，建议全章教学用5课时，其中新课每节1课时，复习总结1课时。
