導(dǎo)入新課火箭發(fā)射升空時(shí)，其機(jī)械能不斷增加。增加的機(jī)械能從何而來(lái)?本節(jié)我們學(xué)習(xí)物體的內(nèi)能及改變內(nèi)能的兩種方式。

第十四章?內(nèi)能與熱機(jī)

第一節(jié)內(nèi)能及其改變（新課）學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解內(nèi)能和熱量，知道做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種途徑，2.能將內(nèi)能、熱量等概念與相關(guān)的自然現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)。01提出學(xué)習(xí)任務(wù)任務(wù)二：改變物體內(nèi)能的兩種途徑任務(wù)一：物體的內(nèi)能任務(wù)三：熱量02解決任務(wù)實(shí)驗(yàn)方法任務(wù)一、物體的內(nèi)能1.類(lèi)比法理解分子動(dòng)能和分子勢(shì)能（1）分子動(dòng)能

運(yùn)動(dòng)的物體（例如足球、人）具有動(dòng)能；同理，構(gòu)成物質(zhì)的分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，也具有動(dòng)能，叫做分子動(dòng)能。02解決任務(wù)實(shí)驗(yàn)方法（2）分子勢(shì)能

彈簧形變時(shí)具有彈性勢(shì)能，物質(zhì)的分子之間存在引力和斥力，并有空隙，因此，分子還具有因其相互作用產(chǎn)生的分子勢(shì)能。2.物體的內(nèi)能

物體所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和稱(chēng)為物體的內(nèi)能。內(nèi)能是自然界能量存在的一種形式。內(nèi)能的國(guó)際單位是焦耳，用符號(hào)J表示。3.分子的熱運(yùn)動(dòng)

分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子動(dòng)能越大。物理學(xué)中把分子的這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)又叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。02解決任務(wù)實(shí)驗(yàn)方法4.影響物體內(nèi)能大小的因素（1）溫度：同一物體，狀態(tài)不變時(shí)，溫度越高，物體的內(nèi)能越大。溫度越低，其內(nèi)能越小。（2）質(zhì)量：溫度、狀態(tài)相同的同種物體，物體的質(zhì)量越大，分子個(gè)數(shù)越多，物體的內(nèi)能就越大。（3）狀態(tài)：同一物體，溫度、質(zhì)量不變時(shí)，狀態(tài)改變，內(nèi)能改變。例如，冰熔化成水的過(guò)程，溫度不變，但吸收熱量，內(nèi)能增加。（4）物質(zhì)種類(lèi)：物體的質(zhì)量、溫度和狀態(tài)相同，物質(zhì)的種類(lèi)不同，內(nèi)能不同。02解決任務(wù)實(shí)驗(yàn)方法5.對(duì)物體內(nèi)能的理解（1）內(nèi)能是指物體的內(nèi)能，不是分子內(nèi)能，單獨(dú)考慮一個(gè)分子的動(dòng)能和勢(shì)能是沒(méi)有意義的。（2）物體在任何情況下都具有內(nèi)能。例如，50℃的水具有內(nèi)能，0℃的水也具有內(nèi)能，只不過(guò)對(duì)于一定質(zhì)量的水，溫度降低時(shí)內(nèi)能減小。（3）溫度不是決定物體內(nèi)能大小的唯一因素，即不要單憑溫度來(lái)比較物體內(nèi)能的大小。02解決任務(wù)實(shí)驗(yàn)方法6.比較內(nèi)能與機(jī)械能物體內(nèi)部所有分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和物體的溫度、體積、質(zhì)量、狀態(tài)等微觀世界的大量分子不會(huì)為零，自然界中一切物體在任何情況下都有內(nèi)能物體所具有的動(dòng)能和勢(shì)能的總和物體的質(zhì)量、速度、高度或形變程度宏觀世界的所有物體運(yùn)動(dòng)或在高處或發(fā)生彈性形變，可能為零02解決任務(wù)實(shí)驗(yàn)方法任務(wù)二、改變物體內(nèi)能的兩種途徑視頻講解——《影響內(nèi)能大小的因素》1.做功可以改變物體的內(nèi)能【實(shí)驗(yàn)探究一】如圖所示，在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)脫脂棉，把活塞迅速壓下去，觀察發(fā)生的現(xiàn)象?！粳F(xiàn)象】脫脂棉燃燒起來(lái)。【思考】上述實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)什么途徑改變了玻璃筒內(nèi)空氣的內(nèi)能？【分析】是因?yàn)榛钊麎嚎s氣體做功，使空氣的內(nèi)能増?jiān)黾樱瑴囟壬?，達(dá)到脫脂棉的燃點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：做功可以改變物體的內(nèi)能，對(duì)物體做功，內(nèi)能增加.02解決任務(wù)實(shí)驗(yàn)方法想一想：既然對(duì)物體做功，會(huì)使物體溫度升高，內(nèi)能增加；如果物體對(duì)外做功，那么物體的內(nèi)能會(huì)怎樣變化呢？【實(shí)驗(yàn)探究二】如圖，在燒瓶（或可樂(lè)瓶）內(nèi)盛少量水，并蓋緊瓶塞。向瓶?jī)?nèi)打氣，當(dāng)瓶塞跳出時(shí)，觀察瓶?jī)?nèi)的變化。上述實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)什么途徑改變了燒瓶?jī)?nèi)空氣的內(nèi)能？【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】發(fā)現(xiàn)水蒸氣把橡皮塞彈飛，同時(shí)瓶口出現(xiàn)了白霧?！緦?shí)驗(yàn)分析】當(dāng)瓶塞跳飛出時(shí)，是瓶?jī)?nèi)水蒸氣對(duì)瓶塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減少，溫度降低，水蒸氣遇冷，液化成小液滴，于是就觀察到“白霧”這種現(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】水蒸氣對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低。02解決問(wèn)題實(shí)驗(yàn)方法演示實(shí)驗(yàn)——《做功改變物體的內(nèi)能》02解決問(wèn)題實(shí)驗(yàn)方法（1）結(jié)論：大量實(shí)驗(yàn)表明：

做功可以改變物體的內(nèi)能。做功改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能與其他形式的能(如機(jī)械能)的相互轉(zhuǎn)化。（2）一些做功改變物體內(nèi)能的實(shí)例①古人鉆木取火，克服摩擦做功，使得木頭的內(nèi)能增加，溫度升高，達(dá)到著火點(diǎn)，木柴燃燒起來(lái)。②汽車(chē)急剎車(chē)時(shí)，輪胎克服地面間的摩擦做功，內(nèi)能增加，溫度升高，輪胎表面被燒焦。02解決問(wèn)題實(shí)驗(yàn)方法2.熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能（1）現(xiàn)象探究：熱傳遞改變物體的內(nèi)能【現(xiàn)象一】在爐火上燒水。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析：燒水時(shí)爐火的溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水的溫度，所以水的溫度升高，內(nèi)能增加。結(jié)論：熱傳遞改變了水的內(nèi)能?！粳F(xiàn)象二】對(duì)手呵氣。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析：對(duì)手哈氣，手的表面溫度低于人呼出的空氣的溫度，所以手的溫度升高，內(nèi)能增加。（2）探究歸納：熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。02解決問(wèn)題實(shí)驗(yàn)方法（3）熱傳遞的三種方式①熱傳導(dǎo)：物體內(nèi)各部分物質(zhì)不發(fā)生移動(dòng)。例如：用鍋燒飯時(shí)，鍋把手也會(huì)熱。②熱對(duì)流：物體內(nèi)各部分物質(zhì)間會(huì)流動(dòng)，對(duì)流主要發(fā)生在氣體和液體中。用鍋燒飯時(shí)，鍋里的水靠對(duì)流傳熱。③熱輻射：不需要介質(zhì)，太陽(yáng)的光和熱就是通過(guò)熱輻射的方式傳到地球的。02解決問(wèn)題實(shí)驗(yàn)方法3.熱傳遞和做功改變內(nèi)能的比較能量從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移的過(guò)程物體間存在溫度差熱傳導(dǎo)、對(duì)流、熱輻射生活中的燒、烤、烙、炒等；生產(chǎn)中的“淬火”等熱傳遞和做功對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。某物體的內(nèi)能發(fā)生改變，可能是通過(guò)熱傳遞改變的，也可能是通過(guò)做功改變的，若不知道具體過(guò)程，則無(wú)法確定具體的改變方式。內(nèi)能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程對(duì)物體做功物體對(duì)外做功壓縮體積、摩擦、鍛打、彎折等打氣筒打氣、鉆木取火等氣體膨脹開(kāi)水瓶中的水蒸氣將瓶塞推開(kāi)02解決問(wèn)題實(shí)驗(yàn)方法任務(wù)三、熱量1.熱量的概念在熱傳遞過(guò)程中，物體間內(nèi)能傳遞的多少稱(chēng)為熱量。熱量通常用字母Q表示，常用單位是焦耳，符號(hào)為（J）。實(shí)驗(yàn)研究表明，1kg水溫度升高1℃要吸收的熱量為4.2×103J，溫度降低1℃要放出的熱量為4.2×103J。2.正確理解熱量的概念（1）熱傳遞的實(shí)質(zhì)在熱傳遞過(guò)程中，高溫物體放出熱量，溫度降低，內(nèi)能減少，低溫物體吸收熱量，溫度升高，內(nèi)能增加。因此，熱傳遞的實(shí)質(zhì)就是內(nèi)能從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移，這是能量轉(zhuǎn)移的一種方式。熱傳遞轉(zhuǎn)移的是能量，而不是溫度。02解決問(wèn)題實(shí)驗(yàn)方法（2）熱量是個(gè)過(guò)程量：只有發(fā)生了熱傳遞，才能談?wù)摕崃?，離開(kāi)熱傳遞過(guò)程談熱量是毫無(wú)意義的。（3）熱量的描述語(yǔ)言：不能說(shuō)某個(gè)物體具有或含有多少熱量，更不能比較兩個(gè)物體具有熱量的多少。熱量只能與表示過(guò)程的詞語(yǔ)連用，如“吸收熱量”“放出熱量”等。視頻講解——《溫度、熱量與內(nèi)能辨析》02解決問(wèn)題實(shí)驗(yàn)方法3.溫度、內(nèi)能、熱量的對(duì)比分析物體的冷熱程度，是內(nèi)能大小的宏觀表現(xiàn)之一。物體內(nèi)所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，以及分子勢(shì)能的總和。熱傳遞過(guò)程中，傳遞內(nèi)能的多少。狀態(tài)量狀態(tài)量過(guò)程量升高、升高了、降低、降低了增大、變大、減小、變小吸收、放出在只發(fā)生熱傳遞的過(guò)程中，三者的改變相互對(duì)應(yīng)：物體吸收熱量，則內(nèi)能增加，溫度一般會(huì)升高（晶體發(fā)生物態(tài)變化時(shí)溫度不變，比如熔化）；放出熱量，則內(nèi)能減少，溫度一般會(huì)降低（晶體發(fā)生物態(tài)變化時(shí)溫度不變，比如凝固）。03體悟鞏固

【例題1】甲、乙、丙為同種物質(zhì)，已知甲的溫度為10℃，乙的溫度為0℃，丙的溫度為-10℃。以下說(shuō)法中正確的是（）A．乙的內(nèi)能為零B．丙的內(nèi)能有可能大于甲的內(nèi)能C．甲的內(nèi)能最大D．若甲和乙的內(nèi)能相同，則它們之間不會(huì)發(fā)生熱傳遞B2．關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能，下列說(shuō)法中正確的是（??）A．物體的溫度越高，所含熱量越多B．溫度高的物體，內(nèi)能不一定大C．0?℃的冰塊，內(nèi)能一定為零D．任何兩物體間都會(huì)發(fā)生熱傳遞B04拓展衍生【例題3】神舟十七號(hào)載人飛船順利返回。當(dāng)飛船從太空返回大氣層時(shí)，飛船的速度越來(lái)越快，同時(shí)與大氣產(chǎn)生劇烈摩擦，外表溫度會(huì)______（選填“升高”、“不變”或“降低”），這是通過(guò)_____方式改變了飛船外殼的內(nèi)能；在此階段，飛船的重力勢(shì)能_____（選填“變大”、“不變”或“變小”）。升高做功變小05小結(jié)回顧本節(jié)課你學(xué)到了什么?分層作業(yè)見(jiàn)校物理課本P372題4題內(nèi)能及其改變物體的內(nèi)能①內(nèi)能：物體所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子動(dòng)能，與分子勢(shì)能的總和稱(chēng)為物體的內(nèi)能。單位是焦（J）。②分子熱運(yùn)動(dòng)：