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改变内能的两种方式_高二物理教案_模板教学目标（1）知道改变物体内能的两种方式（2）知道做功是能量的转化；热传递是内能的转移（3）知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的教学建议教材分析分析一：本节教材内容在初中教材中已有简单介绍，本节教材以复习为主．要求学生能理解做功和热传递都可以改变物体内能，它们在改变物体内能方面是等效的．分析二：物体的内能包括分子动能和分子势能，而改变物体内能的方法又有两种：做功和热传递．做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的，当一个物体的内能发生了改变，而我们不知道其改变过程，我们是无法确定是热传递使其内能发生改变，还是做功使其内能改变，或者是做功与热传递同时存在．分析三：功是能量转化的一个量度，做了多少功就意味着有多少某种形式的能量转化为另一种形式的能量；热量是热传递过程中内能转移的一个量度．如果一个物体只有与外界间的存在做功关系（不包括机械能的改变部分），而无热交换，则做功的多少与内能的改变量相等；如果一个物体与外界间的无做功关系（不包括机械能的改变部分），而仅有热交换，则传递了多少热量，内能就改变多少．教法建议建议一：本节内容在初中教材中已有简单介绍，因此可以提出问题：怎样改变物体内能？然后由学生回忆初中知识，回答问题．建议二：做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的，这一说法较抽象，学生不易理解，可举例加深学生的理解：如一物体内能增加了，在没有告诉其他条件下，是否能判断出是什么原因使物体内能增加．教学设计示例教学重点：做功和热传递都可以改变物体内能教学难点：做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的示例一、引入课题提问：什么是物体内能？它包括什么能量？二、做功改变物体内能做功可以改变物体内能，做功可以使内能和其它形式的能相互转化．如果一个物体只有与外界间的存在做功关系（不包括机械能的改变部分），而无热交换，则做功的多少与内能的改变量相等．例题1：有一个10m高的瀑布，水流在瀑布顶端时速度为2m/s，在瀑布底与岩石的撞击过程中，有10%的动能转化为水的内能，请问水的温度上升了多少摄氏度？已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃) ，g取10m/s2 .解：根据机械能守恒定律知，当水流到达瀑布底时的动能水吸收热量与温度变化满足关系由题目知，有10%的动能转化为水的内能，所以代入数据得= 2.4×10 –3 ℃评析：本题是一个力、热综合题，需要熟知机械能守恒定律、内能等相关知识．三、热传递改变物体内能热传递可以改变物体内能，热传递是内能从一个物体（或物体的一部分）转移到另一个物体（或物体的另一部分）．如果一个物体与外界间的无做功关系（不包括机械能的改变部分），而仅有热交换，则传递了多少热量，内能就改变多少．热量是描述热传递过程中能量转移的多少．例题2：关于热量的下列说法中正确的是A、温度高的物体含有的热量多B、内能多的物体含有的热量多C、热量、功和内能的单位相同D、热量和功都是过程量，而内能是一个状态量答案：CD评析：本题着重考查了热量的概念，以及它与内能、功的联系与区别．四、做功和热传递在改变物体内能方面是等效的当一个物体的内能发生了改变，而我们不知道其改变过程，我们是无法确定是热传递使其内能发生改变，还是做功使其内能改变，或者是做功与热传递同时存在．五、作业探究活动题目：内能的利用组织：分组方案：调查内能在哪些领域有哪些应用，说明内能应用的意义，写出调查报告评价：调查报告的科学性教学目标知识目标1、了解静电的利用和静电的防止；知道静电的利用原理．2、分析日常生活中的静电现象，对有害静电提出有效的防止措施．能力目标通过本节内容的学习，培养学生对现象的分析能力，以及利用所学知识解决问题的能力．情感目标让学生联系实际，关心社会，培养学生的社会责任感．教学建议本节内容是选学内容，教师在讲解时注意激发学生的积极性，培养学生的观察能力．生活中的静电现象比较常见，教师可以通过录像、图片等方法让学生更多的了解静电现象，并引导学生利用所学对有害静电提出有效的防止措施；另外针对静电的利用，重点讲解静电的利用原理．可以讲解静电复印机、或静电除尘．在教学中，注意培养学生的社会责任感，联系实际，关心社会，让学生意识到用所学回报社会是社会公民的义务，这也是我们教学的目标．教学设计示例第十节静电的利用和防止1、静电的利用教师讲解：通过前面的学习，我们知道使物体带电的方法：摩擦起电、感应起电，我们也学习了电荷运动的一些规律，还研究了一种储存电荷的装置——电容器，人们通过各种装置来利用电荷，但是一些电荷还是会给人类带来麻烦，有时甚至造成危害．教师出示有关静电的图片；人们通常通过控制电极、利用各种物体特殊的光电性质来产生对我们有利的电荷加以运用，服务我们的生活．例如（1）静电除尘（教师讲解）（2）静电复印：（学生自学）（3）静电喷漆（学生自学）请同学思考：能否举出你知道的静电利用示例，你觉得，在哪些方面我们也可以利用静电？2、静电的防止：教师讲解：在干燥的天气里，用塑料梳子梳头发的时候，我们会看到静电现象，在干燥的北方秋季，静电现象也较为明显．静电会给人民的生活带来危害，甚至造成事故，同学们在看过书后，想一想，你的周围是否也有一些有害的静电现象呢？你能象到什么方法来避免呢？3、总结教师讲解：学过电场知识，尤其学过了本节内容，我希望同学们了解：我们的身边还有很多东西需要大家去学习、发现、还有很多东西可以通过我们的改造并让它为我们服务．关爱社会、学以致用，更好的为社会服务是我们每个人的社会责任．教学目标（1）知道物体是由大量分子组成的（2）知道分子的大小，知道数量级的概念，记住分子大小的数量级．（3）理解阿伏加德罗常数，记住它的数值和单位．（4）会一些简单微观量的计算，如分子大小、直径等（5）知道油膜法估测分子大小实验教学建议教材分析分析一：本节简单介绍了分子动理论的第一个基本观点：物质是由大量分子组成的．要注意这里的分子与化学中提到的分子的含义是不完全相同的，这里把构成物体的分子、原子、离子等统称为分子．分析二：油膜法估测分子大小实验是一个重要的实验，它巧妙地将微观的、不易测量的量转化为宏观的、可直接测量的量，能较好地培养学生解决问题能力，扩展学生分析问题的思路．在将解本实验时要注意实验原理的分析分析三：阿弗加德罗常量是联系宏观和微观的重要桥梁，已知物质的体积和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的质量和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的摩尔体积，就可以求出该物质的单个分子体积；已知物质的摩尔质量，就可以求出该物质的单个分子质量．教法建议建议一：本节内容在初中已有相当好的基础，因此可以结合复习初中知识来讲解本节知识．另外还可以引入相关化学知识，使学生更易理解．建议二：油膜法估测分子大小实验是一个重要的实验，有条件的学校最好能让学生自己动手做这个实验，以加深学生的分子大小的直观感觉．建议三：围绕阿伏加德罗常数的计算，教师可以举几个例题，然后让学生自己动手计算几个相关题目．教学设计方案教学重点：分子大小的计算教学难点：微观量与宏观量之间的联系一、物质有大量分子构成结合化学提出不同物体不同的分子组成，并且物理中此时提到的分子有别于化学中的分子，它包括分子、原子、离子等．展示几个漂亮的分子模型，激发学生学习兴趣．二、分子的大小1、分子大小的测量方法（1）显微镜观测（2）实验油膜法估测分子大小实验原理：将体积为的油滴到水面上，使其均匀地、尽可能地散开成很薄的一层，此时可以认为油分子一个挨一个紧密排成一单层油膜，油膜的厚度就是单个分子的直径，因此只需测出油膜的面积，就知道该油分子的近似直径实验过程所用的酒精油酸溶液溶于水时，酒精溶于水，油酸形成单分子油膜．例题：将1 cm3的油酸溶于酒精，制成200 cm3的油酸酒精溶液．已知1cm3溶液有50滴，一滴滴到水面上，酒精溶于水，油酸形成一单分子层，其面积为0.2 m2. 由此可知油酸分子大约为多少？解：一滴油酸酒精溶液含油酸体积油酸分子直径约为：三、阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数是联系微观和宏观的一个重要桥梁，其大小为每摩尔物质含有的微粒数（或12g炭12含有的炭原子数），即6.02×1023mol-1 ．已知物质的体积和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的质量和摩尔体积，就可以求出物质的分子数，；已知物质的摩尔体积，就可以求出该物质的单个分子体积；已知物质的摩尔质量，就可以求出该物质的单个分子质量例题：已知地球到月球的距离是 3.84×105km，铁的摩尔质量为56g，密度为7.9×103kg/m3，如果将铁原子一个一个地排列起来，从地球到月亮需要多少个铁原子？Ａ、1.4×105个 B、1.4×1010个C、1.4×1018个D、1.4×1021个答案：C分析：本题可以先求出单个铁原子的直径：所以需要的铁原子个数为：另外，本题还可以从数量级上迅速判断出答案，由于地球到月亮的距离数量级为108m，而分子直径的数量级在10-10m左右，所以需要的铁原子个数在1018的数量级上，应选C 选项．四、作业探究活动题目：怎样测量阿伏加德罗常数组织：分组方案：查阅资料，设计原理，实际操作评价：方案的可行性、科学性、可操作性教学目标知识目标1、知道涡流是如何产生的；2、知道涡流对我们的不利和有利的两个方面，以及如何防止和利用；情感目标通过分析事例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度．教学建议本节是选学的内容，它又是一种特殊的电磁感应现象，在实际中有很多应用，比如：发电机、电动机和变压器等等．所以可以根据实际情况选讲，或者知道学生阅读．什么是涡流是本节课的重点内容．涡流和自感一样，也有利和弊两个方面．教学中应该充分应用这些实例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度．教学设计方案一、引入：引导学生观察发电机、电动机和变压器（可用事物或图片）提出问题：为什么它们的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成？引导学生看书回答，从而引出涡流的概念：什么是涡流？把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很象水的旋涡，因此叫做涡流．整块金属的电阻很小，所以涡流常常很大．（使学生明确：涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律．）二、涡流在实际中的意义是什么？⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成，就可以减少涡流在造成的损失？⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点？电学测量仪表如何利用涡流原理，方便观察？提出上述问题后，让学生看书、讨论回答三、作业：让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流，写出小文章进行阐述．。
内能及改变内能的方式改变物体内能的两种方式：1．热传递可以改变物体的内能(1)热传递：温度不同的物体互相接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程叫做热传递。
(2)热传递条件：物体之间存在着温度差。
(3)热传递方向：能量从高温物体传递到低温物体。
(4)热传递的结果：高温物体内能减少，低温物体内能增加，持续到物体的温度相同为止。
注意：(1)热传递传递的是内能，而不是传递温度，更不是传递某种热的物质。
(2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体，不是由内能多的物体传递给内能少的物体。
2．做功可以改变物体的内能(1)对物体做功，物体的内能会增加。
(2)物体对外做功，物体的内能会减少。
说明：做功和热传递是改变物体内能的两种方式；做功是其他形式的能和内能的相互转化，热传递是内能的转移；两种方式对改变物体内能是等效的。
注意：做功不一定都使物体的内能发生变化。
做功是否一定会引起物体内能的改变，这要看物体消耗的能量是否转化为物体的内能。
如举高物体时，做功所消耗的能量变成了物体的势能，并未转化为物体的内能，所以物体的内能就没有改变。
如何区别对物体做功和物体对外做功：做功改变物体的内能的实质是能量的转化，即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的，对物体做功时机械能转化为内能，则内能增加，物体对外做功时内能转化为机械能，则物体内能减小。
如向下压活塞时，活塞压缩玻璃筒内空气，对筒内空气做了功(图甲)棉花燃烧表明筒内空气的温度升高了，也就是说，筒内空气的内能增加了。
在这一过程中，机械能转化为内能将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处就会发热(图乙)，表明铁丝弯折处的温度升高．铁丝的内能增大，铁丝内能的增大是由于人对铁丝做了功。
1.两个物体互相接触但没有发生热传递，是因为它们具有相同的（）A．温度B．比热容C．热量D．质量2.下列关于内能的说法正确的是（）A．物体的内能越多，放出的热量也越多B．物体具有的内能就是物体具有的热量C．一切物体都具有内能D．物体的速度越大，内能越大3.下列几个生活场景中，通过做功改变内能的是（）A．冬天晒太阳，身体感到暖和B．冬季对着手“哈气”，手感到暖和C．冬天搓手，手感到暖和D．冬天围着火炉取暖，身体感到暖和4.下列说法中不正确的是：( )A．一物体内能增加，一定吸收了热量B．一物体吸收了热量，其温度一定升高C．一物体温度升高，其内能一定增加D．一物体内能增加，其温度一定升高5.关于热现象的描述，下列说法正确的是（）A．温度升高，物体内所有分子的动能都增大B．温度降低，物体内每个分子的热运动速率都减小C．质量和温度均相同的水和冰，内能相同D．自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性6.关于热传递的下列说法中，正确的是（）A．热传递是高温物体的温度传给低温物体B．并不接触的物体之间不会发生热传递C．比热相同的物体之间不会发生热传递D．温度相同的物体之间不会发生热传递7.关于内能，下列说法中正确的是（）A．0℃的冰块的内能为零B．温度高的物体比温度低的物体的内能多C．物体的温度降低，则物体的内能减少D．体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多8.0℃的冰块全部熔化为0℃的水．体积将有所减小．比较这块冰和熔化成的水所具有的内能．下列说法中正确的是（）A．它们具有相等的内能B．O℃的冰具有较大的内能C．O℃的水具有较大的内能D．无法确定9.物体内所有的分子由于热运动而具有的_______ ，以及分子之间的______ 的总和叫做物体的内能。
第二讲热力学第一定律§2.1 改变内能的两种方式热力学第一定律2．1．1、作功和传热作功可以改变物体的内能。
如果外界对系统作功W。
作功前后系统的内能分别为1E、2E，则有-E=WE21没有作功而使系统内能改变的过程称为热传递或称传热。
它是物体之间存在温度差而发生的转移内能的过程。
在热传递中被转移的内能数量称为热量，用Q 表示。
传递的热量与内能变化的关系是-E=QE21做功和传热都能改变系统的内能，但两者存在实质的差别。
作功总是和一定宏观位移或定向运动相联系。
是分子有规则运动能量向分子无规则运动能量的转化和传递；传热则是基于温度差而引起的分子无规则运动能量从高温物体向低温物体的传递过程。
2．1．2、气体体积功的计算1、准静态过程一个热力学系统的状态发生变化时，要经历一个过程，当系统由某一平衡态开始变化，状态的变化必然要破坏平衡，在过程进行中的任一间状态，系统一定不处于平衡态。
如当推动活塞压缩气缸中的气体时，气体的体积、温度、压强均要发生变化。
在压缩气体过程中的任一时刻，气缸中的气体各部分的压强和温度并不相同，在靠近活塞的气体压强要大一些，温度要高一些。
在热力学中，为了能利用系统处于平衡态的性质来研究过程的规律，我们引进准静态过程的概念。
如果在过程进行中的任一时刻系统的状态发生的实际过程非常缓慢地进行时，各时刻的状态也就非常接近平衡态，过程就成了准静态过程。
因此，准静态过程就是实际过程非常缓慢进行时的极限情况。
对于一定质量的气体，其准静态过程可用V p -图、T p -图、T v -图上的一条曲线来表示。
注意，只有准静态过程才能这样表示。
2、功在热力学中，一般不考虑整体的机械运动。
热力学系统状态的变化，总是通过做功或热传递或两者兼施并用而完成的。
在力学中，功定义为力与位移这两个矢量的标积。
在热力学中，功的概念要广泛得多，除机械功外，主要的有：流体体积变化所作的功；表面张力的功；电流的功。
(1)机械功 有些热力学问题中，应考虑流体的重力做功。
