2020年高中物理熱和內(nèi)能的教案

1、高中物理熱和內(nèi)能的教案本節(jié)講述另一類(lèi)熱力學(xué)過(guò)程熱傳遞過(guò)程以及熱傳遞與改變內(nèi)能的關(guān)系。首先介紹熱傳遞的三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。進(jìn)而分析系統(tǒng)在單純的熱傳遞過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)能的變化，自然引出熱量與系統(tǒng)內(nèi)能概念的區(qū)別與聯(lián)系，最后研究做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同。知識(shí)與技能1 了解熱傳遞的三種方式。2 知道熱傳遞是改變系統(tǒng)內(nèi)能的一種方式。3 能區(qū)分熱量與內(nèi)能的概念。4 知道熱傳遞與做功對(duì)改變系統(tǒng)的內(nèi)能是有區(qū)別的過(guò)程與方法能舉例說(shuō)明熱傳遞能夠改變系統(tǒng)內(nèi)能情感、態(tài)度與價(jià)值觀了解感受能量的轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)我們學(xué)習(xí)物理、探索自然的興趣。重點(diǎn)：熱傳遞對(duì)內(nèi)能的改變。難點(diǎn)：熱量與內(nèi)能的區(qū)別本節(jié)內(nèi)容稍簡(jiǎn)單，易于學(xué)

2、生接受。自主學(xué)習(xí)、討論、講解鐵絲、布、酒精燈（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑基礎(chǔ)知識(shí)提問(wèn)：1 、焦耳的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么2 、什么是內(nèi)能內(nèi)能于什么有關(guān)（二）情景引入、展示目標(biāo)想一想，使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法回答：將鐵絲來(lái)回多次彎折，用布摩擦，將鐵絲放在火上燒，與高溫物體接觸教師：可以通過(guò)做功改變物體內(nèi)能，今天我們來(lái)學(xué)習(xí)改變物體內(nèi)能的另一種方式熱傳遞。（三）合作探究、精講點(diǎn)播教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材62頁(yè)有關(guān)內(nèi)容，思考并回答問(wèn)題。（ 1）什么是熱傳遞（ 2）熱傳遞有幾種方式舉例說(shuō)明。（ 3）熱傳遞過(guò)程的實(shí)質(zhì)是什么1熱傳遞（ 1） 熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫做熱

3、傳遞。（ 2）熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。（ 3）熱傳遞的實(shí)質(zhì)：能量的轉(zhuǎn)移熱傳導(dǎo)：不借助于物質(zhì)的宏觀移動(dòng)，而靠分子、原子等粒子的熱運(yùn)動(dòng)，使能量由高溫物體（或物體的高溫部分）向低溫物體（或物體的低溫部分）傳遞的過(guò)程，這種過(guò)程在氣體、液體和固體中都能發(fā)生。熱對(duì)流：流體依靠宏觀流動(dòng)而實(shí)現(xiàn)熱傳遞的過(guò)程，在對(duì)流過(guò)程中伴隨著大量分子的定向運(yùn)動(dòng)。熱對(duì)流又分自然對(duì)流和強(qiáng)迫對(duì)流。自然對(duì)流當(dāng)流體內(nèi)部存在溫度梯度，進(jìn)而出現(xiàn)密度梯度時(shí)，高溫處流體的密度一般小于低溫處（水在04oC時(shí)的反常膨脹現(xiàn)象除外），這時(shí)如果流體的密度由小到大對(duì)應(yīng)空間位置的由低到高，在重力作用下，流體便開(kāi)始作宏觀的定向流動(dòng)，密度小處溫

4、度較高的流體向上運(yùn)動(dòng)，而溫度低處密度較大的流體填充過(guò)來(lái)，行成了流體的對(duì)流，從而使能量從高溫處向低溫處傳遞。強(qiáng)迫對(duì)流靠外來(lái)的作用使流例如制冷系體在高溫處與低溫處之間作循環(huán)流動(dòng)而傳遞熱量的過(guò)程，統(tǒng)內(nèi)工作物質(zhì)的循環(huán)流動(dòng)就是靠壓縮機(jī)的工作強(qiáng)迫實(shí)現(xiàn)的。熱輻射：不依賴(lài)于物質(zhì)的接觸而由熱源自身的溫度作用借助電磁波傳遞能量的方式。溫度的高低決定著輻射的強(qiáng)弱。溫度較低時(shí)，主要以不可見(jiàn)的紅外線(xiàn)進(jìn)行輻射，溫度較高時(shí)，熱輻射最強(qiáng)的成分在可見(jiàn)光區(qū)。如太陽(yáng)就是通過(guò)熱輻射的形式將熱經(jīng)宇宙空間傳給地球的。2熱和內(nèi)能對(duì)于一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)，單純地對(duì)系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)。熱量是在單純的傳熱過(guò)程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。當(dāng)系統(tǒng)

5、從狀態(tài)1經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程達(dá)到狀態(tài)2時(shí)，內(nèi)能的增加量等于外界對(duì)系統(tǒng)傳遞的熱量Q即。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材63頁(yè)有關(guān)內(nèi)容，思考并回答問(wèn)題。（1）怎樣理解熱量能否說(shuō)某一物體具有多少熱量為什么2）傳遞的熱量與內(nèi)能改變滿(mǎn)足什么關(guān)系做功和熱傳遞在改變3）做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。內(nèi)能，有何不同回答：（1）熱量表征物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。只有在改變物體內(nèi)能的過(guò)程中，說(shuō)熱量才有意義。所以，_物體含有多少熱量。（ 2）傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。即4U=Q吸在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。即、放=-AU（ 3）熱傳遞，是物體間內(nèi)

6、能的轉(zhuǎn)移。即內(nèi)能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個(gè)物體傳遞給另一物體。做功，是物體的內(nèi)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。如內(nèi)能與機(jī)械能、內(nèi)能與電能等發(fā)生轉(zhuǎn)化。典例例題例1如果鐵絲的溫度升高了，則（）A.鐵絲一定吸收了熱量B.鐵絲一定放出了熱量C.外界可能對(duì)鐵絲做功D.外界一定對(duì)鐵絲做功解析：做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的，溫度升高可能是做功，也可能是熱傳遞。故C正確。答案：C友情提示：鐵絲的溫度升高從結(jié)果我們無(wú)法判斷是哪種方式改變了內(nèi)能，因?yàn)樽龉蜔醾鬟f對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。例2下列關(guān)于熱量的說(shuō)法，正確的是（）A. 溫度高的物體含有的熱量多B. 內(nèi)能多的物體含有的熱量多C.熱量、功和內(nèi)能的單

7、位相同D.熱量和功都是過(guò)程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量解析：熱量和功都是過(guò)程量，而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量，所以溫度高的物體含有的熱量多，內(nèi)能多的物體含有的熱量多；熱量、功和內(nèi)能的單位相同都是焦耳。選C、D答案：C、D友情提示：注意區(qū)分狀態(tài)量與過(guò)程量的不同特點(diǎn)課后練習(xí)1、（1）內(nèi)能增加（2）內(nèi)能減少課后練習(xí)2、鉛的比熱是x103J/kgC設(shè)增加的內(nèi)能為4U Ek=mv2-0 U=Ekx80%=cmAt聯(lián)立并代入數(shù)值得：t=123C（四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)1 熱傳遞（ 1）熱量從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分，叫做熱傳遞。（ 2）熱傳遞的三種方式：熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。（ 3）熱傳遞的實(shí)質(zhì)：能量的轉(zhuǎn)移2 熱和內(nèi)能（ 1） 熱量表征物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。只有在改變物體內(nèi)能的過(guò)程中，說(shuō)熱量才有意義。所以，_物體含有多少熱量。（2）傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系4U=Q在單純熱傳遞中，系統(tǒng)從外界吸收多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。在單純熱傳遞中，系統(tǒng)向外界放出多少熱量，系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。（3）熱傳遞，是物體間內(nèi)能