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粤沪版九年级上册第十二章《内能与热机》教学教案12.1 认识内能教学目标1．了解内能的概念，知道内能的单位焦耳。
2．能简单描述温度与内能的关系。
3．知道对于同一个物体，温度越高，内能越多，温度越低，内能越少。
4．知道做功和热传递可以改变物体的内能。
教学重点内能的概念以及内能与温度变化的关系。
教学难点用类比的方法认识分子具有动能和势能，知道做功和热传递改变内能的实质。
器材准备装有适量冷、热水烧杯(400 mL)各一只、铁丝一段、压缩空气引火仪、酒精灯、锤子、铁砧、砂纸等。
教学过程教学思路设计：本节课我首先通过汽车、火车、轮船、飞机等交通工具做功的能量来源问题引入新课，然后通过与机械能的类比，建立内能的概念，再结合分子动理论说明物体内能与温度的关系，最后通过学生活动展示改变物体内能的两种方式。
学生在认真阅读分析的基础上充分交流讨论，亲身实验，感受体验，列举实例，强化应用。
我个人觉得教学方法这样安排符合学生的认识过程，教学思路比较顺畅，有助于学生逐步建立内能的概念。
一、创设情境，导入新课展示各种热机图片，如汽油机、柴油机、汽车、火车、拖拉机、轮船、喷气式飞机、火箭等，让学生看图比较，讨论交流，找出它们的相同点。
交流、归结要点：(1)都需要燃烧燃料；(2)最后都产生动力，带动其他机器工作。
提示：热机实质上是利用燃料燃烧释放出的内能来产生动力的。
由此引出本章课题《内能和热机》。
那么，什么是内能呢？二、新课教学(一)什么是内能1．阅读分析，充分交流讨论思考：(1)什么叫做物体的内能？对于物体具有内能，你是怎样理解的？(2)内能的单位与机械能的单位相同，为什么？(3)同一物体的内能与其温度有什么关系？为什么？(4)为什么说“一切物体，不论温度高低，都具有内能”？每小组向全班汇报一个问题，教师及时点评总结。
典例解读 1.(多选)下面关于内能的说法正确的是( )A．同一物体温度越高，物体内能越大B．同一物体温度越低，物体内能越大C．温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越大D．温度相同的同种物质，分子个数越多，物体内能越小【解析】从内能概念上看，物体内能的大小与分子个数(质量决定)、分子动能大小(温度决定)及分子势能(体积决定)三个因素决定，其中质量越大，温度越高，体积越大时，物体的内能会越大。
第12章内能与热机单元总结1、内能：把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
2、单位：焦耳,符号J3、改变内能的方式：做功；热传递。
物体放出热量,它的温度( )A．一定降低 B．一定升高C．一定不变 D．可能降低也可能不变【答案】D【解析】物体放热时内能减小,温度不一定降低；如晶体在凝固的过程中,虽然继续放热,但温度是不变的,故选ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
物下例事例中,属于用热传递的方法改变内能的是( )A．地球外的陨石,坠入地球的大气层,成为流星B．炎热的夏天,西瓜在冷水浸泡后吃起来更加凉爽可口C．划着火柴,火柴燃烧D．锯木头时,锯条变得烫手【答案】B【解析】A．流星是由于陨石与大气摩擦,温度升高,达到燃点燃烧形成的,是做功改变了它的内能,A不符合题意；B．西瓜在冷水浸泡后温度降低,是由于西瓜与冷水之间发生了热传递改变了它的内能,B符合题意；CD．划火柴、锯木头,都是由于外界对他们做功内能增大,CD不符合题意。
故选B1、同一个物体,它的温度越高,内能越大。
物体内能的大小,除与温度有关外,还与物体的体积、状态、质量等因素有关。
2、一切物体都有内能。
3、内能与机械能的区别：物体的内能大小与物体内部分子的热运动以及分子间的相互作用情况有关,是物体能量的微观表现；物体的机械能则与整个物体的机械运动情况及相对位置有关,是物体能量的宏观表现。
物体的内能在任何情况下都不会为零(因为分子不停地做无规则运动总有动能),而物体的机械能可以相对为零。
所以内能和机械能是两种不同形式的能量。
4、(1)对物体做功,物体的内能会增加。
①实验：如下图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速压下去,可以看到棉花燃烧起来了。
这是因为活塞压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,达到了棉花的燃点,使棉花燃烧。
②结论：对物体做功,物体的内能会增加。
(2)物体对外做功,本身的内能会减少①实验：如下图所示,大口玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气。
粤沪版九年级内能与热机复习提纲一、物体的内能1、定义：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叫做物体的内能。
内能是指物体内所有分子具有的能量，而不是指单个分子的能量。
决定物体内能大小的因素主要是：物体质量、温度和体积，因为质量决定了分子的数目，温度决定了分子热运动的快慢，而体积与分子势能有关。
同一物体条件下：①同体积：温度越高，内能越大，温度越低，内能越小。
②同质量：温度越高，分子热运动越激烈，内能越大。
2、内能与机械能的区别与联系①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之间势能的总和（微观）；机械能是整个物体做机械运动时具有的动能和势能的总和（宏观）。
②物体的内能与温度密切相关；物体的机械能与温度无关。
③物体的内能取决于物体的质量、体积和温度，一切物体在任何情况下都有内能，物体内能永不为零；物体的机械能大小取决于物体的质量，相对位置和速度，在一定条件下，机械能可能为零。
④机械能和内能可以相互转化。
3、内能的国际单位是焦耳，简称焦，用“J”表示。
4、改变物体内能的两种方式：做功和热传递。
做功和热传递在改变物体的能内上是等效的做功改变物体的内能，实质是内能和其他形式的能的相互转化，对物体做功，它的内能增加，是其他形式的能转化为内能；物体对外做功，它的内能减少，是内能转化为其他形式的能。
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，能的形式不变，物体吸收了热量，它的内能就增加，物体放出了热量，它的内能就减少。
热传递的三种方式：热传导，对流，热辐射。
5、热传递的条件：物体间存在温度差，传递到温度一致时。
高温物体向低温物体传递内能（即热量），温度降低，低温物体吸收能量，温度升高。
6、热量：热传递过程中传递内能的多少叫热量。
（1）热量本身不是能量，不能说某个物体具有多少热量。
（2）热量是物体在热传递过程内能的变化量，是一个过程量，是内能变化的量度，若无热传递发生，则不存在热量。
第十二章内能与热机知识点一：内能1.内能：物体内部所有分子热运动的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
(1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。
物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。
物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。
同一个物体（物态不变），温度越高，内能越大。
（2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。
分子间距发生变化时，物体的体积也会变，其内能会发生变化。
所以分子势能与物体的体积有关。
（3）物体内能的大小：物体的内能与物体的质量、温度、体积及物态有关。
一切物体中的分子都在做永不停息的做无规则运动，分子间都有分子力的作用，无论物体处于何种状态，是何形状与体积、温度是高是低都是如此。
因此，一切物体在任何情况下都具有内能。
2.内能的改变：改变物体内能的方法有热传递和做功；热传递是能量的转移，做功是能量的转化。
这两种方法对改变物体内能是等效的。
1）做功：外界对物体做功，物体的内能会增大（例如：摩擦生热）；物体对外做功，物体内能会减小（例如：通过活塞向盛有水的烧瓶里打气，当活塞从瓶口跳起时，烧瓶中出现“白雾”）。
实质：能量从一种形式的能（其它形式的能）转化为另一种形式的能（内能）。
2）热传递：只要物体之间或同一物体的不同部分间存在着温度差，就会发生热传递，直到温度变得相同(即没有温度差)为止。
物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减小。
3.热量（Q）：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量；在国际单位制中，热量单位是焦耳，符号是J。
4.内能与机械能是两种不同形式的能量，它们之间是可以相互转化的。
整个物体可以处于静止状态，没有动能；整个物体也可以处于相对高度为零的位置而没有势能，但它一定具有内能。
物体可以同时具有内能和机械能。
5．热量、温度和内能：“热量不能含、温度不能传、内能不能算”。
1）热量是一个过程量，只有发生了热传递过程，有了内能的转移，才能讨论热量问题。
第10讲第十二章内能与热机章末总结课程要求课标解读1．内能、热量的概念，影响内能的因素，改变内能的途径；2．比热容的概念、单位、意义及其应用；3．热量的计算；4．热机的工作原理及能量转化过程；5．燃料的热值及热机效率。
1.了解内能和热量的概念，知道温度、内能和热量三者之间的关系；2.知道改变内能的两种方式；3.知道热值的概念，会根据公式进行简单的计算；4.通过实验探究理解比热容的概念，会根据水的比热容较大的特点解释一些有关的现象；5.会利用吸、放热公式进行简单的计算；6.了解热机的工作原理。
目标导航知识点01 内能1．内能：把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
2．单位：焦耳，符号J 。
3．改变内能的方式：做功；热传递。
【即学即练1】端午节是我国的传统节日。
端午节那天，小梦帮妈妈煮粽子时，用大火将煮粽子的水加热到沸腾，此过程中，通过__________（选填“做功”或“热传递”）方式改变了粽子的内能；当水沸腾后改用小火，让锅内的水微微沸腾，同样能将粽子煮熟。
小梦的做法的依据是_____________________。
【答案】热传递 水沸腾时温度保持不变【解析】[1]用大火将煮粽子的水加热到沸腾，是通过热传递方式改变了粽子的内能。
[2]当水沸腾后改用小火，让锅内的水微微沸腾，同样能将粽子煮熟，这是因为水沸腾时温度保持不变。
知识点02 热量1．定义：把物体在热传递过程中内能改变的多少叫做热量。
2．单位：焦耳，符号是J 。
3．实质：能量(内能)从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
(也就是说内能在物体间的转移，能的形式并未发生变化)【即学即练2】现有两个使用同一种燃料的加热器，用它们分别对甲、乙两种不同的物质加热。
已知甲物质的比热是乙物质的2倍，甲物质的质量是乙物质的13，当甲物质升高的温度是乙物质的34时（甲、乙物质的物态都不发生改变），加热甲物质所用燃料是加热乙物质的12，则两加热器利用热能的效率之比是（ ） A ．3:4 B ．1:1C ．3:2D ．2:1【答案】B【解析】由题意可知，2c c =甲乙，13m m =甲乙，34t t ∆=∆甲乙，由Q 吸=cm △t 可得，甲、乙物质吸收的热量之比是1321342c m t Q c m t Q c m t c m t ⋅⋅∆∆===∆∆乙乙乙甲吸甲甲甲乙乙乙乙乙乙乙吸知识精讲两加热器的燃料都相同，那么燃料的热值是相同的，加热甲物质所用燃料是加热乙物质的12，也就是说甲、乙两物质消耗燃料的质量关系是''12m m =甲乙，由Q 放=qm 可得，两加热器消耗燃料完全燃烧释放的热量之比是''''''1122m Q qm m Q qm m m ====乙放甲甲甲乙乙乙放乙由热机效率公式100%Q Q η=⨯吸放可知道，两加热器利用热能的效率之比是 121121Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q ηη==⨯=⨯=⨯=甲吸甲放甲甲吸放乙甲吸放乙乙吸乙乙吸乙吸放甲放甲放乙∶ 两加热器利用热能的效率之比是1∶1。
粤沪版九年级-内能与热机-知识点梳理粤沪版九年级内能与热机复习提纲一、物体的内能1、定义：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叫做物体的内能。
内能是指物体内所有分子具有的能量，而不是指单个分子的能量。
决定物体内能大小的因素主要是：物体质量、温度和体积，因为质量决定了分子的数目，温度决定了分子热运动的快慢，而体积与分子势能有关。
同一物体条件下：①同体积：温度越高，内能越大，温度越低，内能越小。
②同质量：温度越高，分子热运动越激烈，内能越大。
2、内能与机械能的区别与联系①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之间势能的总和（微观）；机械能是整个物体做机械运动时具有的动能和势能的总和（宏观）。
②物体的内能与温度密切相关；物体的机械能与温度无关。
③物体的内能取决于物体的质量、体积和温度，一切物体在任何情况下都有内能，物体内能永不为零；物体的机械能大小取决于物体的质量，相对位置和速度，在一定条件下，机械能可能为零。
④机械能和内能可以相互转化。
3、内能的国际单位是焦耳，简称焦，用“J”表示。
4、改变物体内能的两种方式：做功和热传递。
做功和热传递在改变物体的能内上是等效的做功改变物体的内能，实质是内能和其他形式的能的相互转化，对物体做功，它的内能增加，是其他形式的能转化为内能；物体对外做功，它的内能减少，是内能转化为其他形式的能。
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，能的形式不变，物体吸收了热量，它的内能就增加，物体放出了热量，它的内能就减少。
热传递的三种方式：热传导，对流，热辐射。
5、热传递的条件：物体间存在温度差，传递到温度一致时。
高温物体向低温物体传递内能（即热量），温度降低，低温物体吸收能量，温度升高。
6、热量：热传递过程中传递内能的多少叫热量。
（1）热量本身不是能量，不能说某个物体具有多少热量。
（2）热量是物体在热传递过程内能的变化量，是一个过程量，是内能变化的量度，若无热传递发生，则不存在热量。
（3）热量的多少与物体内能的多少、温度的高低没有关系。
（4）热量的单位是焦耳，热量通常用Q表示。
7、温度、热量、内能的联系和区别：联系：在不发生物态变化时，一个物体吸收了热量，它们的内能增加，温度升高；一个物体放出了热量，它的内能减少，温度降低。
在发生物态变化时，物体吸收了热量，内能增加，温度可能不变；物体放出了热量，内能减少，温度可能不变。
区别：温度是指物体的冷热程度，从分子动理论的观点来看，温度是分子热运动激烈程度的标志，热量是物体通过热传递方式所改变的内能，是内能的变化量，内能是物体内所有分子由于热支动而具有的动和分子之间势能的总和。
二：物质的比热容与热量计算1、比热容（c ）：单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容（简称“比热”）。
（1）比热是物质的一种属性，它不随物质的体积、质量、形状、位置、温度的改变而改变，只要物质相同，比热就相同。
（2）比热的单位是：J/(kg·℃)，读作：焦耳每千克摄氏度。
水的比热是：C=4.2×103焦耳/(千克·℃)，它表示的物理意义是：每千克的水当温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×103焦耳。
（3）观察比热容表了解常见物质比热容,发现：a.比热容是物质的特性，不同物质比热容一般不同b.同种物质状态不同时比热容不同c.液体的比热容一般比固体的比热容大d.水的比热容比冰的比热容大（4）对比热的理解：a.相同质量的不同物质,吸收(或放出)相等的热量时,比热容大的物质温度变化较小,比热容小的物质其温度变化较大.b.相同质量的不同物质,在升高(或降低)相同的温度时,比热容大的物质吸收(或放出)的热量较多,比热容小的物质吸收(或放出)的热量较少2①－初（·℃Kg；t温；t－末温）注意：物体吸收或者放出的热量与三者有关：物体的比热，质量和温度的变化量。
特别注意是温度的改变量而不是温度，吸收或者放出相同的热量，物体的初温跟末温是可以不一样的。
三、热机：利用内能来工作的机器。
1、内燃机是热机的一种，燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的内机，叫做内燃机。
如果不是在气缸内燃烧产生动力的就不是内燃机。
比如有蒸汽机，中型汽轮机，大型汽轮机，燃气轮机等。
2、内燃机可分为汽油机和柴油机，它们一个工作循环有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周。
3、四冲程内燃机的工作原理：①吸气冲程：活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从上止点向下止点移动的过程此时进气门打开；排气门关闭。
当活塞到达下止点时该过程结束。
②压缩冲程：活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从下止点向上止点移动的过程此时进气门、排气门均关闭。
当活塞到达上止点时该过程结束。
③做功冲程：活塞在燃气压力的作用下由上止点向下止点运动，曲轴通过连杆带动旋转输出功。
此时进、排气门均关闭。
做功冲程实现了将燃气的内能转化为活塞的机械能。
④排气冲程：活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从下止点相上止点运动的过程。
此时进气门关闭；排气门打开。
当活塞到达上止点时该过程结束。
4、汽油和柴油机的区别：柴油机吸入气缸的只有空气，而汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合气5、提高热机效率的途径：a.使燃料充分燃烧 b.尽量减小各种热量损失 c.机件间保持良好润滑四、热机效率和环境保护1、热值（q ）：1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫热值。
单位是：焦耳/千克。
J/kg.关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg是针对燃料的质量而言，如燃料的质量不是1kg，则该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽，否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
2、燃料燃烧放出热量计算：Q= q m放（Q放－热量，单位：J；q-热值，单位：J/Kg；m－质量，单位：Kg）3、热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。
热机的效率是热机性能的一个重要指标。
公式：η=W有用/ Q总= W有用/qm在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施注意：热机能量的损失①燃料未完全燃烧（尽量完全燃烧：充足空气）②废气排出带走能量（废气的利用）③克服磨擦，消耗能量（使用润滑剂，减小摩擦）例1：在一配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，棉花燃烧起来了。
为什么？答：向下压活塞，压缩玻璃筒内空气，对筒内空气做了功,空气内能增加，温度升高,达到棉花的燃点，棉花燃烧。
例2：将一根铁丝反复弯折数十次，铁丝被弯折处发热。
分析其原因。
答：铁丝内能的改变是由于人对铁丝做了功，使铁丝内能增加，温度升高。
练习：`1、在古代，人类就掌握了钻木取火的方法，钻木之所以能取火，可用下面的三句话来解释：甲：木头内能增大，温度升高乙：达到木头的着火点，使木头燃烧起来丙：钻木头时克服摩擦做功这三句话的正确顺序是：（）A.甲乙丙B.丙甲乙C.乙甲丙D.甲丙乙2、关于热量和热传递，下列说法正确的是（）A.温度高的物体含的热量一定多B.比热大的物体含有的热量一定多C.热总是从含有热量多的物体传递到含有热量少的物体D.热总是从温度高的物体传向温度低的物体3、下列几种说法正确的是（）A．温度高的物体比热容大 B．吸热多的物体比热容大C．比热容大的物体吸热多，比热容小的物体吸热少 D．水的比热容比冰的比热容大4、沙漠地区在日光照射下，要比湖泊湿地处温度升高得快，这是因为（）A．沙石吸热多 B．沙石的比热容小 C．沙石的密度大 D．沙漠地区日照时间长5、一箱汽油用掉一半后，下列关于它的说法正确的是（）A．它的密度变为原来的一半 B．它的比热容变为原来的一半C．它的热值变为原来的一半 D．它的质量变为原来的一半6、现代火箭用液态氢做燃料，是因为它具有（）A．较小的密度 B．较低的沸点 C．较大的体积 D．较高的热值7、甲、乙两物体比热容之比为2:3，吸收热量之比为3:1，它们升高的温度相同，则甲、乙两物体的质量之比为（） A．9:2 B．2:9 C．1:2D．2:18、摩擦生热的实质是利用__ ___来改变物体内能的过程。
9、热传递的过程中，物体吸收或放出能量的多少就是________，热传递发生的条件是____________。
在热传递中，高温物体将能量向___ ____传递，直至各物体____________________。
10、指出下列事例中改变物体内能的方式：（1）冷天用热水袋取暖，人体感以暖和__ ___；（2）使用打气筒时筒壁温度会升高________；（3）火炉上烤饼子，饼子变热_________；（4）挫刀挫铁块，铁块变热_________；（5）放到冷水中的热工件会凉下来_________。
11、10g水和100g水的比热容，温度为10℃的水与温度为90℃的水的比热容。
12、请将下列"热"字的含义填入空内：（1）今天天气很"热"的热指的是（2）物体吸热升温的"热"是指（3）摩擦生热的"热"指的是（4）热传递的"热"指的是13、汽车散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的较大的性质。
如果汽车散热器中装有4kg的水，当温升高了10℃时，它吸收了 J的热量。
[已知c= 4.2×103 J/(kg·℃)]水14、冬天觉得手冷时，常将两手掌紧贴后搓一搓，并向手上呵气，就会觉得暖和些。
试说明这样做的道理，并说明这两种做法的区别是什么？15、天然气的热值为4×107J／m3，完全燃烧0.05m3天然气可放出多少 J的热量？这些热量若只有42％被水吸收，则可使常温下5kg的水温度升高多少℃？[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]16、某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从25℃加热到100℃，燃烧了6kg的无烟煤。
[ 水的比热容为4.2×103J/(kg• ℃)，无烟煤的热值是3.4×107J/kg]试求：（1）锅炉内200kg的水吸收的热量是多少焦耳？（2）6kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少焦耳？（3）此锅炉的效率是多少？参考答案：1.B 2.D 3.D 4.B 5.D 6.D 7.A 8.做功 9.热量存在温度差低温物体温度相同10.热传递做功热传递做功热传递 11. 相等相等 12.温度热量内能内能13.比热容 1.68×105 14. 冬天搓手取暖是通过做功的方法把机械能转化为手的内能，手的内能增加，温度升高；呵气是通过热传递的方式改变手的内能，手的内能增加，温度升高．。
