分子热运动和内能 中学物理园地新授课（附答案）|人本节园地

虽然本节教学大纲中的要求是A级要求，但它是本章的重点内容，也是学习热力学第一定律和能量守恒定律的基础。同时，这部分的知识涉及到很多实际的生活。做好本节的教学，有利于培养学生联系实际、应用知识解决实际问题的能力。 1. 了解内能变化的两种方式：做功和传热。 2. 了解内能的变化可以分别用功和热来衡量。 3.知道做功和传热等价于改变物体的内能。教学重点是内能变化的两种方式和内能变化的测量。教学难点在于理解功和传热等价于改变内能。实验设备和教具 为每个学生准备细铁棒、锤子、洒水灯、木块、厚壁玻璃圆筒（带活塞）、硝酸纤维素、乙醚和一小块钢丝。教法设计与学法调用一、复习介绍1.复习提问者：物体的内能是什么？生物学：体内所有分子的热运动的动能和分子势能之和称为体内老师：分子的动能是多少？与哪些因素有关？盛：由于分子不断的热运动，分子的动能。它与物体的温度有关（温度是分子平均动能的标志）。师：分子的势能是多少？与哪些因素有关？健康：分子之间存在相互作用力，分子具有由其相对位置决定的势能，即分子势能。它与物体的体积有关。师：物体的内能与哪些因素有关？健康：与物体的温度和体积有关。通过复习，让学生熟悉内能的概念和决定内能的因素。注意内能和机械能之间的差异。中学物理领域。问题讨论，新老师介绍：如何改变物体的内能？ 〖学生讨论……〗 学生：你可以改变物体的温度或体积。师：物体内能的变化如何表现出来？或者如何判断一个物体（如一杯水、一块铁）的内能是否发生了变化？ 〖学生讨论...〗根据学生讨论的结果，教师引导学生得出结论：通常，对于固体或液体，由于体积变化不明显，内能变化主要是通过温度变化来判断。 二、新班教学 1.提问老师：今天我们一起来讨论一下改变内能的方法。让学生拿出准备好的钢丝（所有学生都拿出准备好的钢丝）。现在，请想办法增加你手中的钢丝的内能。你可以一边想一边尝试。你可以和你的同学交流，尽量想出办法。 2. 寻找问题的解决方案 学生想办法、做实验、讨论。有人想到“揉”，有人想到“折”，有人想到“打”，有人想到用“钢锯”，有人想到“烧”，有人想到“烘干”，有人想到“烤” ”。 ”，也有人想到了“热”、“冰”等。一边想办法体验一下内能有没有增加。老师：大家把你的方法分享给身边的同学，看看有多少方法大家可以想出。总结一下分子热运动和内能，大体上都可以找到上面的方法。老师在黑板上简单写下学生得到的方法，写的时候最好写“搓”、“折”、 “打”和“锯”在一起，“烧”、“干”和“烤”、“热”、“冻”或“冰”在一起。 3.知识培训师：刚才，学生可以想出方法很多，现在就比较一下这些方法，看看有没有相同点或者不同点。请带着这个问题阅读教材第38-39页最下面的第四段，教师引导学生看书。引导学生根据决定内能的因素，讨论改变内能的方法。了解如何判断内能变化。提出学生比较熟悉的问题，激发进一步的学习，引导学生通过实践来确认自己的想法。突出“行动”，引导学生学会阅读和自学。关于五、六分钟后中学物理区，老师：现在回头看看我们刚才想到的方法，它们有什么区别？这些方法可以分类吗？经讨论，学生可分为功和传热两类。

其中“摩擦”、“折叠”、“敲击”、“锯切”属于工作，而“燃烧”、“烘干”、“烤”、“热”和“冰”属于传热师：现在我们来体验一下做功改变内能的例子。请一位同学给你看教科书第 38 页的实验。指导学生做实验。如果学生能成功，为了增强效果，老师可以做一个对比实验，慢慢压缩，看看能不能让棉花燃烧。如果学生没有一下子成功（失败的原因大多是动作慢），请别人和他一起分析原因，很多学生肯定会指出他的动作慢！ ！然后让它按照大家的建议再做一次。师：为什么和刚才的两个实验结果不一样？启发学生讨论：动作快，时间短，气体来不及与外界进行热交换，其温度会突然升高，达到乙醚的燃点就会燃烧。动作慢时，时间较长，气体与外界进行热交换的时间较长，其温度不会升高太多，达不到乙醚的着火点也不会燃烧师生一起阅读教材第39页的实验，分析气体对外做功。师：学生能找到一些通过功改变物体内能的例子吗？学生：柴油机工作中的压缩冲程；抽气时，气瓶壁发热；锯木头时，锯片会很烫；冬天，手凉的时候，互相搓搓手；古人钻木取火等。 师：我们现在来体验一下传热改变内能的情况。我给你一根细铁棒和一盏酒精灯。请哪位同学给你示范一下。学生上台做实验。告诉其他同学利用传热改变内能的方法和经验。引导学生找出一些通过生命传热来改变内能的例子。总结后，老师在黑板上写道：改变物体内能的物理过程有两个：做功和传热。 4.深入探讨新知识（1）一个内能变化的测量器：如何测量一个物体的内能变化？请带问题阅读课本39的两段，然后总结引导学生体验和比较“功”和“传热”。乙醚的用量要适当，不能太多。鼓励学生多注意观察和接触现实。教师提醒学生注意安全不要烧！！指导学生表达自己的实践和体会。三分钟后，学生总结两种测量内能变化的方法。增加多少；一个物体对外做功多少，如何(ΔU=W) Bio B：当热传递改变了物体的内能时，内能的变化是用热量来衡量的。从外部传递到物体的热量有多少，或者有多少热量头一个物体吸收多少，它的内能增加了多少；一个物体向外界传递了多少热量，或者一个物体散发了多少热量，它的内部能量减少了多少。 (ΔU=Q) (2） 等价分工和传热：我这里有一根细铁棒，现在它的温度和室温一样分子热运动和内能，过一会我会想办法提高它的温度，如果我不告诉你我用什么方法，你们能确定我是用什么方法升温的吗？有的同学说可以，有的说不行。指导同学们分析能不能做，结果是：没有！！（课后试一试）引导学生根据以上分析得出结论：做功和传热等价于改变物体的内能。当只有做功改变内能时，a也可以从功能和功能的角度下结论。插图扔掉，增加学生的兴趣。课堂巩固练习：课本40页，练习(1）,(2）,(3）。答案省略。做功可以改变物体的内能。例子：（略）传热可以改变物体的内能。例子：（略）内能变化的测量（1）功改变内能时：用功的值来测量。（2）热量）传递内能时：用热量来测量4. 功和热传递相当于改变物体的内能。（1）复习本课所学内容。（2）预览下一节。