第十三章 内能与热机
本章是在学习了机械能的基础上， 把对能量的研究拓展到内能 . 从分子热运动理论出发， 引出内能的概念； 通过实验说明利用内能可以做功， 以改变内能的两种不同方法， 反映了内 能和其他形式的能之间的相互转化； 通过实验探究不同物质的吸热本领， 引出比热容的概念； 知道比热容是物质的基本属性， 并进一步学习关于比热容的热量计算； 通过内能与机械能的 转化引出内燃机，介绍汽油机和柴油机， 从燃料引出热值、热机效率和环境保护，
突出了化 学能、内能和机械能的相互转化和应用 . 在本章的教学中始终贯穿着能量的转化与应用这一
主线，通过逐步学习各种不同形式的能量之间的相互转化， 可以使学生逐步认识到世界是物
质的， 物质是运动的，物质之间是相互联系的，也是可以相互转化的， 有利于培养学生辩证
唯物主义的科学世界观 .
本章共分 4 节：
1. 第 1 节“物体的内能” ，讲述了内能的概念，改变物体内能的两种途径，热量以及热
量、内能、温度的关系 .
2. 第 2节“科学探究：物质的比热容” ，这节是从日常生活常识出发，讨论物体在温度
升高时吸收的热量与它的质量及质量与升高温度的度数之间的关系 . 通过探究活动加深学生
对比热容是物质的一种特性的理解，并通过热量的计算让学生进一步认识比热容 .
3. 第 3 节“内燃机” ，本节通过四冲程内燃机工作原理的学习，使学生了解内燃机的主
要结构；大致了解内燃机工作时，能量的转化与转移情况，了解汽油机和柴油机的区别；了 解内燃机在现代生活，特别是交通方面的应用 .
4. 第 4节“热机效率和环境保护” ，本节的主要教学内容有三个，一是燃料的热值；二
是热机效率；三是环境保护 . 教学中，注重让学生理解热值、热机效率，会用热值的计算公
式 Q 放=mq进行计算，知道热值是燃料的一种性质，知道提高热机效率途径和环境保护的重 要性.
【教学目标】
1. 在知识与技能方面：①知道内能、 热量的概念， 知道改变内能的两种方法：做功和热
13.1 物体的内能
一．选择题（共7小题）
1．将装有酒精的金属管固定在桌子上，并用塞子塞紧。快速来回拉动绕在管上的绳子，过一会儿塞子跳起来，如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．拉动绳子过程，金属管温度升高，内能增加
B．拉动绳子过程，机械能转化成内能
C．塞子跳起时，管内气体温度升高，内能增加
D．塞子跳起时，发生的能量转化与汽油机的做功冲程相同
2．质量和初温都相同的铜块和铁块（c铜＜c铁），使它们吸收相等的热量后，再相互接触，则（ ）
A．热量从铜块传到铁块 B．热量从铁块传到铜块
C．它们之间不发生热传递 D．无法确定
3．所示四幅图中，属于利用热传递改变物体内能的是（ ）
A．双手摩擦能发热 B．烧水时水温升高
C．锯木材锯子发烫 D． 钻木取火
4．两个物体放在一起并互相接触，它们之间没有发生热传递，则它们具有相同的（ ）
A．温度 B．比热容 C．内能 D．质量
5．物体的内能与下列哪个因素有关（ ）
A．物体运动的速度
B．物体的温度 C．物体所处的高度
D．物体的运动速度和所处的高度
6．以下图片都是能量转化的情景，其中与另外三个不同的是（ ）
A．反复弯折铁丝 B．塞子被水蒸气推出
C．滑梯滑下，臀部发热 D．压缩气体
7．如图所示的装置是流行于我国民间玩具式的走马灯，如果点燃走马灯中的蜡烛时，燃烧产生的高温气体将向上运动，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。下列几种现象中与这种走马灯工作原理相同的是（ ）
A．煤炭的燃烧
B．电风扇通电转动
C．放烟花时，礼花腾空而起
D．植物进行光合作用
二．填空题（共5小题）
8．同学们过春节都喜欢放鞭炮，其中有一种“摔炮”，不需用火点燃，只要稍用力将它摔向地面，鞭炮就可以炸响。鞭炮与地面发生碰撞时，通过 的方式，使它的内能增加，这是 能转化为内能。
9．太阳能热水器已被广泛应用，它是通过 的方式改变水的内能的。
1 物体的内能
教学目标：1、了解内能的概念
2、理解做功和热传递是改变内能的两种方法，知道做功和热传递过程中能量转化和转移的实质
3、知道热量的概念，知道功和热量都可以用来量度内能的变化
重点难点：做功是改变物体内能的一种方法
教学过程：
引入：我们都知道，运动的物体具有动能，高处的物体具有势能，能够燃烧的物体具有化学能…这些宏观的物体都具有一定形式的能。那么，微观的粒子是否也有能量呢？
一、内能（热能）
视频：红墨水扩散（学生回顾以前所学的相关知识）
――说明温度越高，粒子的无规则运动（热运动）越剧烈
内能：物体内部大量做热运动的粒子所具有的能
举例说明物体的内能，并强调它的特点
＊一切物体都有内能，内能的大小与温度有关。温度越高，内能越大，0℃以下的冰也具有内能。
二、做功可以改变内能
引入：生活体会――冬天时手很冷，经常通过搓手以取暖；用锯条锯木板时，用手摸一下锯条，会觉得很烫；野外生存中取火的一种方法是钻木取火，等等。
演示实验：克服摩擦做功、压缩气体做功
⑴克服摩擦做功：（如图所示）可以看到U型管中
的红墨水左降右升。
⑵压缩气体做功：实验时看到棉花燃烧起来
解释：⑴在摩擦生热的过程中，克服摩擦做了功，使物体
的内能增大，温度升高；
⑵活塞压缩空气做功，使空气内能增大温度升高，
达到棉花的燃点使棉花燃烧。.
（摩擦和压缩气体都可以说是对物体做了功）
结论：对物体做功，可以使物体的内能增加
演示实验：气体对外做功实验
⑴如课本实验
⑵生活例子：开啤酒瓶，观察瓶口发生的现象。
⑶如图所示，加热试管中的液体，沸腾时，可以 2 看到塞子被冲出。
解释：瓶内的气体推动瓶塞做功时，内能减少，温度降低,使水蒸气凝成小水滴。
结论：物体对外做功，本身的内能就会减少。
小结：从能的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。功可以用来度量内能改变的多少。
名师精编 优秀教案
第一节 物体的内能
【教学目标】
1、知识与技能
了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
知道热传递过程中，物体吸收(放出)热量，温度升高(降低)，内能改变。
了解热量的概念，热量的单位是焦耳。
知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
2、过程与方法
通过探究找到改变物体内能的多种方法。
通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
通过学生查找资料，了解地球的“温室效应”。
3、情感态度与价值观
通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。
通过演示实验，培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。
【教学重难点】
重点：探究改变物体内能的两种方法。
难点：内能与温度有关。
【导学过程】
【创设情景，引入新课】
（一）、复习
复习机械能的知识。通过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能。要特别强调由于地球和地面上的物体相互吸引，才使地面上的物体具有重力势能。
（二）、情景导入
装着开水的热水瓶有时会把瓶盖弹出来，推动瓶盖的能量来自哪里？激发学生学习新课的兴趣，引入新课——内能。
【自主预习案】
阅读教材，完成下列任务。
1、装着开水的暖水瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖的能量来自于 。
2、分子动能：物体内部所有分子在不停地做
，像所有运动的物体具有 能一样，物体内运动着的分子也具有 ，称为分子动能。
3、分子势能：分子间存在相互作用的 和 ，这种作用力好似分子间连着一个看不见的弹簧一样，在弹簧被压缩或被拉伸时，弹簧具有 。当分子间距离发生变化时，分子间的“无形弹簧”被压缩或被拉伸，具有的势能叫 。
4、物体内部所有分子热运动的 和 的总和，叫做物体的内能。
