高中物理 10.2热和内能 人教版选修3-3
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第二节 热和内能教学目标:(一)知识与技术1、理解热传递的三种方式,并明白这是改变物体内能的另一方式。
2、了解热与内能的关系,区别热量与内能的概念。
(二)进程与方式通过热传递改变物体内能来理解能量转移的进程。
(三)情感、态度与价值观通过对能量转移的了解感受能量的流动性,增强咱们学习物理、探索自然的兴趣。
教学重点:热传递对内能的改变。
教学难点:热传递对内能的改变效果。
教学方式:阅读、讨论和讲解法教学用具:投影仪、投影片。
教学进程:(一)温习提问,引入新课提问:(1)从做功与能量转化的角度理解,什么是物体的内能?(2)在绝热进程中,功与系统的内能有何关系?学生试探并回答:(1)概念:任何一个热力学系统都一定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量,那个物理量在两个状态间的不同与外界在绝热进程中对系统所做的功相联系。
咱们把那个物理量称为系统的内能。
(2)当系统从状态1通过绝热进程达到状态2时,内能的增加量12U U U -=∆等于外界对系统所做的功W ,即W U =∆。
总结:做功能够改变物体的内能,做功是改变物体内能的一种方式。
今天咱们来学习改变内能的另一种方式――热传递。
(二)新课教学1、热传递教师:引导学生阅读教材62页有关内容,试探并回答问题。
(1)什么是热传递?(2)热传递有几种方式?举例说明。
(3)热传递的条件是什么?可否发生热传递与物体内能的多少是不是有关?(4)热传递进程的实质是什么?学生:阅读教材后回答问题。
(1)概念:两个温度不同的物体彼此接触时温度高的物体要降温,温度低的物体要升温,即热量从高温物体传到了低温物体,那个进程就叫做热传递。
(2)热传递的方式:热传导、热对流和热辐射。
(3)热传递的条件:存在温度差。
与物体内能的多少无关。
教师强调指出:只要存在温度差,热传递进程就会进行,与原来物体内能的多少大小无关。
热传递进程能量能够由内能大的物体传到内能小的物体上,也能够由内能小的物体传到内能大的物体上,但必然是由高温物体传给低温物体。
第1、2节功和内能热和内能1.绝热过程:系统只由于外界对它做功而与外界交换能量,它不从外界吸热,也不向外界放热的过程。
2.绝热过程中系统内能的增加量等于外界对系统所做的功,即ΔU=W。
3.热传递:热量从物体的高温部分传递到低温部分,或从高温物体传递给低温物体的过程。
4.系统在单纯的传热过程中,内能的增量ΔU等于外界向系统传递的热量Q,即ΔU=Q。
5.做功和热传递是改变内能的两种方式且具有等效性,但二者实质不同。
一、焦耳的实验1.绝热过程系统只通过对外界做功或外界对它做功而与外界交换能量,它不从外界吸热,也不向外界放热。
2.代表实验(1)重物下落带动叶片搅拌容器中的水,引起水温度上升。
(2)通过电流的热效应给水加热。
3.实验结论要使系统状态通过绝热过程发生变化,做功的数量只由过程始末两个状态决定,而与做功的方式无关。
二、功和内能1.内能的概念(1)内能是描述热力学系统自身状态的物理量。
(2)在绝热过程中做功可以改变热力学系统所处的状态。
2.绝热过程中内能的变化(1)表达式:ΔU=W。
(2)外界对系统做功,W为正;系统对外界做功,W为负。
三、热和内能1.热传递(1)条件:物体的温度不同。
(2)过程:温度不同的物体发生热传递,温度高的物体要降温,温度低的物体要升温,热量从高温物体传到低温物体。
(3)热传递的三种方式:热传导、热对流、热辐射。
2.热和内能(1)单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态,即热传递能改变物体的内能。
(2)热量:在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。
(3)单纯的传热过程中内能的变化。
①公式:ΔU=Q。
②物体吸热,Q为正;物体放热,Q为负。
1.自主思考——判一判(1)温度高的物体含有的热量多。
(×)(2)内能大的物体含有的热量多。
(×)(3)热量一定从内能多的物体传递给内能少的物体。
(×)(4)做功和热传递都可改变物体的内能,从效果上是等效的。
(√)(5)在绝热过程中,外界对系统做的功小于系统内能的增加量。
课题:10.2 热和内能课型:新授课
一、教学目标:
(一)知识与技能:
1、了解热传递的条件、本质和三种形式。
2、理解热量与内能的关系及区别。
3、知道热传递与做功在改变系统内能上的区别。
(二)过程与方法:
通过热传递改变物体内能来理解能量转移的过程,着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。
(三)情感、态度与价值观:
自主学习的过程中,增强学生学习物理、探索自然的兴趣。
二、教学重、难点:
重点:热传递对内能的改变
难点:热量与内能的区别
三、教学方法:
自主学习、合作讨论、讲解内化
四、教学过程:
教师活动学生活动设计意图。
功和内能热和内能知识元改变内能的两种方式知识讲解一、功和内能1.功与系统内能改变的关系:做功可以改变系统的内能。
(1)外界对系统做功,系统的内能增加,在绝热过程中,内能的增量就等于外界对系统做的功,即:ΔU=U2-U1=W(2)系统对外界做功,系统的内能减少。
在绝热过程中,系统对外界做多少功,内能就减少多少,即W=-ΔE2.在绝热过程中,功是系统内能转化的量度3.功和内能的区别(1)功是能量转化的量度,是过程量,而内能是状态量(2)做功过程中,能量一定会发生转化,而内能不一定变化(3)内能变化时不一定有力做功,也可能是传热改变了物体的内能。
物体的内能大,并不意味着做功多二、热和内能1.传热与内能改变的关系(1)不仅对系统做功可以改变系统的热力学业状态,单纯的对系统传热也能改变系统的热力淡定状态,所以热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度(2)在单纯传热中,系统从外界吸收多少热量,内能就增加多少;系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。
即:ΔU=U2-U1=Q2.传热改变物体内能的过程是物体间内能转移的过程3.内能与热量的区别内能是一个状态量,一个物体在不同的状态下具有不同的内能,而热量是一个过程量,它表示由于传热而引起的内能变化过程中转移的能量,即内能的改变量。
如果没有传热,就无所谓热量,但此时物体仍有一定的内能例题精讲改变内能的两种方式例1.用力搓手感觉手会发热、冬天在阳光下觉得暖和等物理现象表明:____和_____在改变物体内能上可以起到相同的效果。
例2.关于热传递,下列说法中正确的是()A.热传递的实质是温度的传递B.物体间存在着温度差,才能发生热传递C.热传递可以在任何情况下进行D.物体内能发生改变,一定是吸收或放出了热量例3.如图所示,在较厚的有机玻璃筒底部,放置少量易燃物,如蓬松的硝化棉。
迅速压下筒中的活塞,可看到硝化棉被点燃而发出火光。
对该实验现象的下列说法中正确的是()A.这个实验说明功可以变成能B.这个实验说明做功可以改变筒内空气的内能C.用厚有机玻璃做筒和迅速压缩都是为了保证该过程为绝热过程D.活塞向下迅速压缩过程,筒内空气的分子平均动能和分子势能都增大了例4.小实验:将钢丝掰直后,快速来回弯曲,用手接触弯曲部分会感觉____,这是由于________________________________________。