本教案針對高二物理課程中的內能概念進行系統講解，包括內能的基本概念、計算方法、內能的轉化與守恆定律等內容。該教案結合實例，通過實際問題的解析，幫助學生深入理解內能的本質和應用。
第1篇
2、知道熱傳遞過程中，物體吸收（或放出）熱量，使物體温度升高（或降低），內能改變。
3、知道在熱傳遞過程中，傳遞內能的多少叫做熱量，熱量的單位是焦耳。
3、通過實驗和查找資料，培養學生髮現問題、提出問題和解決問題的能力。
1、學生通過實驗體驗探究的過程，激發學生的學習興趣和對科學的求知慾望，使學生樂於探索自然現象和日常生活中的物理學道理。
2、培養學生的觀察能力，使學生通過實驗理解做功與物體內能變化的關係。
壓燃演示器、鐵絲（多根）、酒精燈（多隻）、燒瓶、皮塞、氣筒、多媒體設備
提問：在生活中，我們發現，裝着開水的開水瓶的塞子有時會被彈出去，塞子的動能從何而來？引入課題：“內能
通過前面學習知道，分子在不停地做無規則的熱運動，同一切運動的物體一樣，分子具有動能。
分子間有相互作用力，所以分子間還有勢能。對此，你們想提出什麼問題嗎？
提問：分子動能大小與什麼因素有關？什麼情況下有分子勢能？等等。
物體温度越高，分子運動越快，分子的動能就越大，相互吸引或相互排斥的分子之間都存在分子勢能。5、歸納：物體內所有分子熱運動的動能和勢能的總和，叫做物體的內能。任何物體都有內能。5、體會：內能是一種不同於物體機械能的另一種形式的能量
探究活動：怎樣能夠使鐵絲變熱？讓學生動手試試。激發學生對物理學習的興趣。
演示：用酒精燈加熱；來回彎折；在其他物體上摩擦等。 啟發學生通過觀察，找出不同方法的共同現象、特徵並交流。（可以對鐵絲傳熱，也可以對鐵絲施力。）
演示：壓燃演示器。空氣推動皮塞時內能改變。提問：觀察到的“白霧”説明了什麼？（觀察得出：做功可以改變物體的'內能。）“白霧”説明：內能減少，温度降低，水蒸氣發生了液化。
1、內能：物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。
2、物體在任何情況下都有內能：既然物體內部分子永不停息地運動着和分子之間存在着相互作用，那麼內能是無條件的存在着。無論是高温的鐵水，還是寒冷的冰塊。
3、影響物體內能大小的因素：①温度②質量③材料④存在狀態
機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關
內能是微觀的，是物體內部所有分子做無規則運動的能的總和。內能大小與分子做無規則運動快慢及分子作用有關。這種無規則運動是分子在物體內的運動，而不是物體的整體運動。
5、熱運動：物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動。
温度越高擴散越快。温度越高，分子無規則運動的速度越大。
物體存在狀態改變（熔化、汽化、昇華）——內能改變。
反過來，不能説內能改變必然導致温度變化。（因為內能的變化有多種因素決定）
a、做功改變物體的內能：對物體做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。
①熱傳遞是熱量從高温物體向低温物體或從同一物體的高温部分向低温部分傳遞的現象。
②熱傳遞的條件是有温度差，傳遞方式是：傳導、熱傳遞傳遞的是內能（熱量），而不是温度。
③熱傳遞過程中，物體吸熱，温度升高，內能增加；放熱温度降低，內能減少。
④熱傳遞過程中，傳遞的能量的多少叫熱量，熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質是內能的轉移。
c、做功和熱傳遞改變內能的區別：由於它們改變內能上產生的效果相同，所以説做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同，前者能的形式發生了變化，後者能的形式不變。
第2篇
1、內能：物體內所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能。
2、動能：由於分子在不停地做着無規則熱運動而具有的動能。它與物體的温度有關（温度是分子平均動能的標誌）。
3、勢能： 分子間存在相互作用力，分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。它和物體的體積有關。
根據討論結果，小結：通常情況下，對固體或液體，由於體積變化不明顯，主要是通過温度的變化來判斷內能是否改變。
問：如何改變物體的內能呢？（可以改變物體的温度或體積。）
問：物體內能的變化可以通過什麼表現出來呢？或者説怎樣判斷一個物體（如一杯水、一塊鐵塊）的內能是否改變呢？
把準備好的鋼絲拿出來，想辦法讓你手中的鋼絲的內能增加。
討論：有的想到摩擦，有的想到折，有的想到敲打，有的想到用鋼鋸鋸，有的想到燒，有的想到曬，有的想到烤，有的想到燙、冰等等。一邊想辦法，一邊體驗內能是不是已經增加了。
把摩擦、折、敲打、鋸寫在一起，把燒、曬、烤、燙、凍或者冰寫在一起。
問：比較一下，本質上有什麼相同或不同點。（閲讀課本38~39頁倒數第四段。）剛才所想到的辦法，它們之間有何不同？能不能把這些辦法分分類？
答：可以分為做功和熱傳遞兩類。其中，摩擦、折、敲打、鋸是屬於做功，燒、曬、烤、燙、冰屬於熱傳遞。
演示課本38頁的實驗。（慢慢地壓縮看能不能使棉花燃燒起來。）
答：動作快，時間短，氣體沒有來得及與外界進行熱交換，其温度會突然升高，至乙醚的着火點，它便燃燒起來。而動作慢時，時間較長，氣體與外界有較長的時間進行熱交換，它的温度就不會升高太多，達不到乙醚的着火點，則不燃燒。
問：同學們還能不能從生活中找出一些通過做功改變物體內能的例子呢？
答：柴油機工作中的壓縮衝程；給自行車打氣時，氣筒壁會發熱；鋸木頭，鋸條會很燙；冬天，手冷時，兩手互相搓一搓；古人鑽木取火等等。
再來體驗一下，熱傳遞改變內能的情況。給大家一段細鐵棒和酒精燈，演示。學生上台做實驗。把用熱傳遞改變內能的方法和體會告訴其他同學。
引導學生從生活中再找出一些通過熱傳遞改變內能的例子。
板書：改變物體內能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞。
師：如何量度物體內能的改變多少呢？請大家帶着問題閲讀課本39頁5、6兩段，然後歸納出來。
第3篇
我們知道,任何物體都具有內能,對給定的物體其內能跟温度和體積有關,温度和體積的變化導致物體的內能變化,那麼通過怎樣的物理過程來達到物體內能的變化是我們所討論的問題.
?演示】在一個厚壁玻璃筒裏放一塊棉花,儘快壓下活塞,可看到棉花燃燒起來.
?演示】厚壁容器的一端通過膠塞插進一隻靈敏温度計和一根氣針;另一端有一可移動的膠塞(用卡子卡住),用打氣筒慢慢向容器內打氣,增大容器內的壓強.當容器內的壓強增大到一定程度時,讀出靈敏温度計的示數,打開卡子,讓氣體衝開膠塞後,再讀出該温度計的示數,實驗時可以觀察到,膠塞衝出容器後,温度計的示數明顯變小.
?演示】點燃酒精燈,將鐵絲的一端放在酒精燈的火焰上灼燒,讓一名同學手握鐵絲的另一端,一會就覺得發燙.
此實驗説明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的温度升高了,內能增加了.
1.熱傳遞:沒有做功而使內能改變的物理過程叫做熱傳遞.
做功使物體內能發生改變的時候,內能的改變就用功數值來量度.外界對物體做多少功,物體的內能就增加多少;物體對外界做多少功,物體的內能就減少多少.
熱傳遞使物體的內能發生改變的時候,內能的改變是用熱量來量度的.物體吸收了多少熱量,物體的內能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內能就減少多少.
做功使物體的內能改變,是其他形式的能量和內能之間的轉化(不同形式能量間的轉化)
熱傳遞使物體的內能改變,是物體間內能的轉移(同種形式能量的轉移)
?例1】金屬製成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使氣缸中柴油達到燃點的過程是()
?解析】物體內能的改變有兩種方式,做功和熱傳遞,而且兩者是等效的.迅速向裏推活塞,外界對氣體做功,而且沒來得及進行充分熱交換,內能增加温度升高,如果達到燃點即點燃,故a正確.迅速向外拉活塞氣體對外做功,內能減小,温度降低,故b錯.緩慢向裏推活塞,外界對氣體做功,但由於緩慢推,可充分進行熱交換無法確定温度情況,故c錯.同理d錯.正確答案是a.
a.相同質量的兩種物體,升高相同的温度,內能增量一定相同
c.一定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內能一定減少
?解析】內能是物體內所有分子的動能和相互作用的勢能之和.相同質量的兩種物體,分子數不同,初始温度及分子間相互作用都不盡相同,升高相同的温度時,內能增量不一定相同,選項a不正確.
0℃的水結成0℃的冰,既放出熱量,又增大體積對外做功,因此,其內能一定減少,選項b正確.
一定量氣體經歷絕熱膨脹過程,對外做功,氣體的內能一定減少,選項c正確。
一定量氣體吸收熱量而體積不變,氣體不對外做功,內能一定增加而不可能減少,選項d錯誤.
?例3】一銅塊和一鐵塊,質量相等,銅塊的温度 比鐵塊的温度 高,當它們接觸在一起時,如果不和外界交換能量,則()
a.從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中,銅塊內能的減少量等於鐵塊內能的增加量
b.在兩者達到熱平衡以前的任意一段時間內,銅塊內能的減少量不等於鐵塊內能的增加量.
?解析】一個系統在熱交換的過程中,如果不與外界發生熱交換,温度高的物體放出的熱量等於温度低的物體吸收的熱量,直至温度相等,不再發生熱交換為止.而熱量是熱傳遞過程中內能的.變化量,所以選項a和d都正確,選項b錯誤.根據熱平衡方程 ,解得 ,由此可知選項c是錯誤的.該題正確答案是a、d.
兩個物體相接觸,能夠發生熱傳遞的前提條件是兩者之間存在温度差,熱傳遞過程中內能轉移的量可用熱量採量度,熱傳遞的最終結果是兩者温度相等.
?解析】(l)"熱量是在熱傳遞過程中物體內能改變的量度".這個熱量的定義反映了熱量與內能的內在聯繫.但是,內能與熱量又是兩個本質不同的物理吳,不能混為一談.內能是"狀態量",一個物體在一定的狀態下具有一定的內能;而熱量是"過程量",它是在熱傳遞過程中用來量度物體內能改變多少的物理量.離開熱傳遞的物理過程,談熱量的多少是毫無意義的,我們只能説:"在某一熱傳遞的過程中申物體吸收了多少熱量,乙物體放出了多少熱量",而絕不能説"某物體在某一狀態下具有多少熱量".
(2)熱量和温度也不能混為一談,温度是"狀態全",熱量是"過程量",它們之間的聯繫只表現在熱傳遞的過程,絕不能認為"温度越高的物體含有的熱量越多".
?小結】做功和熱傳遞是改變物體內能的兩個物理過程.它們在改變物體內能上等效.但本質不同.物體內能的變化由功和熱量來量度.
本節重點掌握改變物體內能的兩種方式.教案圍繞這些重點,對做功、熱傳遞及做功和熱傳遞對改變物體內能是等效的等知識點進行講解,由淺入深,思路明確,同時結合實驗演示和例題講解,合理使用此教案可以達到較好的教學效果.
第4篇
本節資料由“內能”“物體內能的改變”兩個部分構成。本節教材資料準備用兩個課時完成，此節課為第一課時。
九年級學生對事物的認識處於由感性向理性發展階段，感性認識仍佔主要地位，理性認識中還存在必須難度。為此，本課教學設計應注意適應學生的認知水平，以感性知識為依託，經過理性分析和確定，獲取新知識，發展抽象思維本事。
本節書是在分子動理念知識的基礎上，具體説明內能是物體內部的能量。與機械能相比，內能不直觀更抽象，學生難於直接理解和理解，是本節課的一個難點。教學中根據教材設計思路，用與機械能中動能和勢能作類比的方法來建立內能的概念，降低了新知識的起點難度，應用學生已有的知識和經驗學習新知識，比較貼合學生的認知水平，從而理解內能的概念。經過對生活中常見實例的分析，説明了內能的普遍性，並給出了內能與温度的關係。
在改變物體內能的二種途徑的教學上，經過引導學生觀察、分析生活中的一些現象和課堂實驗，總結歸納出改變物體內能的兩種方法，同時引入熱量的概念。讓學生學會從生活走向物理的方法。
本節課的宗旨是經過類比的方法學習微觀的物理知識，結合已學知識分析、歸納、學習新知識，並在學習知識的同時發現問題和解決問題，本課時要求學生具備初步運用類比法學習物理知識、分析物理現象、歸納物理結論的本事。
第二課時的教學設計主要是深化學生對內能概念的理解，明白內能的普遍性及內能與温度的關係。熟悉並進一步理解改變物體內能的二種途徑，能列舉分析相關事例，並從效果、能的形式變化與否上區別改變物體內能兩種方式的異同，並進行適當的練習。
1、會根據分子動理論用類比的方法建立內能的概念，能簡單描述温度和內能的關係。
4、明白做功能夠使物體內能增加或減少的一些事例。
壓縮空氣引火儀，硝化棉，氣體膨脹做功演示器，燒瓶（內裝少量水），打氣筒，自行車（把車胎的氣放掉），一截粗軟鐵絲、一個打火機、一張砂紙、熱水袋、小毛巾等。
學生：(1)常見的物質是由很多的分子、原子構成的。(2)構成物質的分子在不停地做熱運動。(3)分子間存在着引力和斥力。
教師：我們一起復習前面學習過的動能和勢能和機械能。
多媒體課件：把屏幕分成四個小窗口。第一個小窗口顯示運動的小球，在這個窗口的下方給出文字：運動的物體具有動能。第二個小窗口播放彈簧拉伸或壓縮，窗口的下方給出文字：發生彈性形變的物體具有彈性勢能。動能和勢能統稱機械能。
多媒體課件：第三個小窗口顯示分子在做熱運動的動畫，在這個窗口的下方給出文字：運動的分子具也有動能，叫做分子動能。第四個小窗口播放分子之間的吸引和排斥，類似彈簧形變時的相作用，窗口的下方給出文字：分子也具有勢能，叫做分子勢能。構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內能。
教師：內能的單位是焦耳，簡稱焦，符號是j。各種形式能量的單位都是焦耳。
學生：飛行在空中的足球，離開地面，具有重力勢能；足球在空中運動，還具有動能。足球的動能和重力勢能統稱為機械能。
學生：足球是由許許多多的分子組成的，所以足球還具有內能。
教師：足球同時具有機械能和內能。機械能與整個物體的機械運動情景有關，如物體是否有速度、是否有高度、是否發生了彈性形變。而內能與物體內部分子的熱運動和分子之間的相互作用情景有關。也就是無論物體是否有外在的機械能，只要物體內部的分子有熱運動，就必須有內能。
教師：請同學們分析，一杯熱水的水分子是否具有內能？
學生：熱水中的水分子永不信息地做規則運動，所有熱水的水分子具有內能。
教師：請同學們分析，如果杯子中水的温度下降了，冷水的水分子是否具有內能？
學生：冷水中的水分子也在不停地做規則運動，只可是比熱水中的水分子的運動速度慢一些，所有冷水的水分子也具有內能。
學生：冰的分子也在不停地做無規則運動，冰塊也具有內能。
師生：根據分析可知，一切物體都具有內能。同一個物體，温度升高時，內能增大，温度降低時，內能減小。
教師：當一個物體温度升高或降低時，內能隨温度改變這個過程，暫不研究物體發生了物態變化，相關知識等到高中再進行學習。
教師：讓一個高温物體和一個低温物體接觸，會發生什麼現象？比如把冰涼的手放在熱水袋上捂一捂。
學生：熱會從高温物體傳遞給低温物體；高温物體的温度會降低，低温物體的温度會升高。
教師：這是因為在這個過程中，發生了熱傳遞。高温的熱水袋把熱量傳遞給了低温的手。在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量，熱量的單位也是焦耳。熱傳遞過程中，熱量總是從高温的物體傳向低温的物體。物體吸收或放出的熱量越多，內能的改變就越大。在熱傳遞過程中，低温物體吸收了熱量，温度升高，內能增加。高温物體放出熱量，温度降低，內能減小。熱傳遞能夠改變物體的內能。
教師：同學需要異常注意：熱傳遞傳遞的是熱量，不是温度，也不是內能。是熱量的轉移才導致物體內能的改變，是熱量的轉移才導致物體温度的改變。
教師總結：(1)熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。
分組實驗：供給的器材：一截粗軟鐵絲、一個打火機、一張砂紙、熱水袋（裝有熱水）、小毛巾等。
學生實驗：用打火機去燒鐵絲。（提醒同學注意安全）
學生實驗：把鐵絲放在熱水袋上，用熱水袋去捂熱鐵絲。
學生實驗：用砂紙去反覆摩擦鐵絲，鐵絲温度也會升高。
學生實驗：把鐵絲放在太陽下曬，鐵絲温度也會升高。
教師：不一樣實驗小組的學生介紹自我的實驗方法並進行分析。
學生：用打火機燒鐵絲是用熱傳遞的方法使鐵絲的温度升高，內能增加的。
學生：用熱水袋去捂鐵絲也是用熱傳遞的方法使鐵絲的温度升高，內能增加的。
學生：把鐵絲反覆彎折，用砂紙去反覆摩擦鐵絲，鐵絲的温度也會升高，內能增加。可是彎折鐵絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞。
教師：可是彎折鐵絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞現象。彎折鐵絲是手對鐵絲做功，砂紙摩擦鐵絲是物體克服摩擦力做功。由此可見，做功的方式也能夠改變物體的內能。
學生實驗：教師給予指導，讓學生到講台上來做壓縮空氣點燃棉花實驗，全班同學觀察發生的現象。
教師：活塞壓縮空氣，對空氣做功，空氣的温度升高，內能增加。
教師：摩擦做功在生活中較為常見，同時壓縮氣體也是做功的一種形式。在生活中也能經常看到壓縮空氣做功，但可能沒有進一步的觀察和思考。在課堂上我們現場用打氣筒給自行車打氣的過程，認真地進行觀察和分析。
學生實驗：用打氣筒給自行車打氣。做實驗前請幾位同學摸一摸打氣筒外壁，提醒同學打氣筒外壁的上下部分都要觸摸一下，感受一下氣筒壁上下部分的温度。為使實驗效果更明顯，能夠把自行車輪胎中的氣放掉一部分，延長打氣時間。打完氣後，再讓那幾位同學觸摸打氣筒外壁的上下部分，感受氣筒壁上下部分的温度，進行比較分析。
教師：活塞與整個氣筒壁都有摩擦，摩擦產生的熱是傳給整個筒壁，如果僅有摩擦生熱的原因，氣筒壁上下部分的温度應當是基本相同的。但在實驗過程中，能夠明顯發現，氣筒上部只是略有發熱，而氣筒下端卻很熱，甚至燙手，所以壓縮氣體做功產生的熱量是使氣筒的下部發熱的主要原因。
教師：在剛才的實驗中，經過做功，能夠使氣筒的温度升高，內能增加。如果不用做功的方法，用火烤一烤，也能夠使氣筒的温度升高，內能增加。由此可見，熱傳遞和做功對改變物體的內能的效果是完全相同的。
教師：那麼，做功和熱傳遞改變物體的內能還有沒有什麼區別呢？請同學們嘗試從能量轉化角度，分析一下這兩種方式的本質。
教師：雖然兩種方式在改變物體內能上是等效性的，可是在本質上有區別的。熱傳遞的方式是使內能發生轉移，內能從高温物體轉移到低温物體，或是從物體的高温部分轉移到低温部分。做功的方式則是能的形式發生了轉化，外界對物體做功，使物體的温度升高，內能增加。
教師：外界對物體做功，會使物體的温度升高，內能增加。那麼，如果是物體對外做功呢，會發生什麼現象？
演示實驗：實驗裝置如教材圖13.2-5，注入約10ml水。塞緊瓶塞前，用吸水紙把瓶壁內外擦拭乾淨。塞緊瓶塞後，用實驗室常用的兩用打氣筒打幾次氣，就能使瓶塞跳起，在瓶塞跳起的同時，瓶內出現水霧。
教師：在向瓶內打氣時，壓縮了瓶內的空氣，空氣的內能增加，温度升高。瓶內的水吸熱汽化，產生了更多的水蒸氣，隨着水蒸氣的增加，氣壓越來越大，直至衝開瓶塞。瓶內原先的水蒸氣是無色透明、看不見的。瓶內出現白霧，説明水蒸氣液化，變成了小水滴。這是由於空氣推動瓶塞做功，內能減少，温度降低造成了水蒸氣的液化現象。
教師：外界對物體做功，物體的温度升高，內能增加。物體對外界做功，物體的温度降低，內能減小。
學生：學習了內能的概念。瞭解了熱傳遞和做功是改變內能的二種途徑。
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