高二物理《内能》教案4篇 拓展深度学习：高二物理《内能》探究教案

本教案针对高二物理课程中的内能概念进行系统讲解，包括内能的基本概念、计算方法、内能的转化与守恒定律等内容。该教案结合实例，通过实际问题的解析，帮助学生深入理解内能的本质和应用。

第1篇

2、知道热传递过程中，物体吸收（或放出）热量，使物体温度升高（或降低），内能改变。

3、知道在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。

3、通过实验和查找资料，培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。

1、学生通过实验体验探究的过程，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

2、培养学生的观察能力，使学生通过实验理解做功与物体内能变化的关系。

压燃演示器、铁丝（多根）、酒精灯（多只）、烧瓶、皮塞、气筒、多媒体设备

提问：在生活中，我们发现，装着开水的开水瓶的塞子有时会被弹出去，塞子的动能从何而来？引入课题：“内能

通过前面学习知道，分子在不停地做无规则的热运动，同一切运动的物体一样，分子具有动能。

分子间有相互作用力，所以分子间还有势能。对此，你们想提出什么问题吗？

提问：分子动能大小与什么因素有关？什么情况下有分子势能？等等。

物体温度越高，分子运动越快，分子的动能就越大，相互吸引或相互排斥的分子之间都存在分子势能。5、归纳：物体内所有分子热运动的动能和势能的总和，叫做物体的内能。任何物体都有内能。5、体会：内能是一种不同于物体机械能的另一种形式的能量

探究活动：怎样能够使铁丝变热？让学生动手试试。激发学生对物理学习的兴趣。

演示：用酒精灯加热；来回弯折；在其他物体上摩擦等。 启发学生通过观察，找出不同方法的共同现象、特征并交流。（可以对铁丝传热，也可以对铁丝施力。）

演示：压燃演示器。空气推动皮塞时内能改变。提问：观察到的“白雾”说明了什么？（观察得出：做功可以改变物体的'内能。）“白雾”说明：内能减少，温度降低，水蒸气发生了液化。

1、内能：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。

2、物体在任何情况下都有内能：既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用，那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水，还是寒冷的冰块。

3、影响物体内能大小的因素：①温度②质量③材料④存在状态

机械能是宏观的，是物体作为一个整体运动所具有的能量，它的大小与机械运动有关

内能是微观的，是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动，而不是物体的整体运动。

5、热运动：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

温度越高扩散越快。温度越高，分子无规则运动的速度越大。

物体存在状态改变（熔化、汽化、升华）——内能改变。

反过来，不能说内能改变必然导致温度变化。（因为内能的变化有多种因素决定）

a、做功改变物体的内能：对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。

①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。

②热传递的条件是有温度差，传递方式是：传导、热传递传递的是内能（热量），而不是温度。

③热传递过程中，物体吸热，温度升高，内能增加；放热温度降低，内能减少。

④热传递过程中，传递的能量的多少叫热量，热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。

c、做功和热传递改变内能的区别：由于它们改变内能上产生的效果相同，所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同，前者能的形式发生了变化，后者能的形式不变。

第2篇

1、内能：物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。

2、动能：由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能。它与物体的温度有关（温度是分子平均动能的标志）。

3、势能： 分子间存在相互作用力，分子间具有由它们的相对位置决定的势能，这就是分子势能。它和物体的体积有关。

根据讨论结果，小结：通常情况下，对固体或液体，由于体积变化不明显，主要是通过温度的变化来判断内能是否改变。

问：如何改变物体的内能呢？（可以改变物体的温度或体积。）

问：物体内能的变化可以通过什么表现出来呢？或者说怎样判断一个物体（如一杯水、一块铁块）的内能是否改变呢？

把准备好的钢丝拿出来，想办法让你手中的钢丝的内能增加。

讨论：有的想到摩擦，有的想到折，有的想到敲打，有的想到用钢锯锯，有的想到烧，有的想到晒，有的想到烤，有的想到烫、冰等等。一边想办法，一边体验内能是不是已经增加了。

把摩擦、折、敲打、锯写在一起，把烧、晒、烤、烫、冻或者冰写在一起。

问：比较一下，本质上有什么相同或不同点。（阅读课本38~39页倒数第四段。）刚才所想到的办法，它们之间有何不同？能不能把这些办法分分类？

答：可以分为做功和热传递两类。其中，摩擦、折、敲打、锯是属于做功，烧、晒、烤、烫、冰属于热传递。

演示课本38页的实验。（慢慢地压缩看能不能使棉花燃烧起来。）

答：动作快，时间短，气体没有来得及与外界进行热交换，其温度会突然升高，至乙醚的着火点，它便燃烧起来。而动作慢时，时间较长，气体与外界有较长的时间进行热交换，它的温度就不会升高太多，达不到乙醚的着火点，则不燃烧。

问：同学们还能不能从生活中找出一些通过做功改变物体内能的例子呢？

答：柴油机工作中的压缩冲程；给自行车打气时，气筒壁会发热；锯木头，锯条会很烫；冬天，手冷时，两手互相搓一搓；古人钻木取火等等。

再来体验一下，热传递改变内能的情况。给大家一段细铁棒和酒精灯，演示。学生上台做实验。把用热传递改变内能的方法和体会告诉其他同学。

引导学生从生活中再找出一些通过热传递改变内能的例子。

板书：改变物体内能的物理过程有两种：做功和热传递。

师：如何量度物体内能的改变多少呢？请大家带着问题阅读课本39页5、6两段，然后归纳出来。

第3篇

我们知道,任何物体都具有内能,对给定的物体其内能跟温度和体积有关,温度和体积的变化导致物体的内能变化,那么通过怎样的物理过程来达到物体内能的变化是我们所讨论的问题.

?演示】在一个厚壁玻璃筒里放一块棉花,尽快压下活塞,可看到棉花燃烧起来.

?演示】厚壁容器的一端通过胶塞插进一只灵敏温度计和一根气针;另一端有一可移动的胶塞(用卡子卡住),用打气筒慢慢向容器内打气,增大容器内的压强.当容器内的压强增大到一定程度时,读出灵敏温度计的示数,打开卡子,让气体冲开胶塞后,再读出该温度计的示数,实验时可以观察到,胶塞冲出容器后,温度计的示数明显变小.

?演示】点燃酒精灯,将铁丝的一端放在酒精灯的火焰上灼烧,让一名同学手握铁丝的另一端,一会就觉得发烫.

此实验说明:热量从铁丝的一端传递到另一端,这一端的温度升高了,内能增加了.

1.热传递:没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递.

做功使物体内能发生改变的时候,内能的改变就用功数值来量度.外界对物体做多少功,物体的内能就增加多少;物体对外界做多少功,物体的内能就减少多少.

热传递使物体的内能发生改变的时候,内能的改变是用热量来量度的.物体吸收了多少热量,物体的内能就增加多少;物体放出了多少热量,物体的内能就减少多少.

做功使物体的内能改变,是其他形式的能量和内能之间的转化(不同形式能量间的转化)

热传递使物体的内能改变,是物体间内能的转移(同种形式能量的转移)

?例1】金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物,有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是()

?解析】物体内能的改变有两种方式,做功和热传递,而且两者是等效的.迅速向里推活塞,外界对气体做功,而且没来得及进行充分热交换,内能增加温度升高,如果达到燃点即点燃,故a正确.迅速向外拉活塞气体对外做功,内能减小,温度降低,故b错.缓慢向里推活塞,外界对气体做功,但由于缓慢推,可充分进行热交换无法确定温度情况,故c错.同理d错.正确答案是a.

a.相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能增量一定相同

c.一定量气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减少

?解析】内能是物体内所有分子的动能和相互作用的势能之和.相同质量的两种物体,分子数不同,初始温度及分子间相互作用都不尽相同,升高相同的温度时,内能增量不一定相同,选项a不正确.

0℃的水结成0℃的冰,既放出热量,又增大体积对外做功,因此,其内能一定减少,选项b正确.

一定量气体经历绝热膨胀过程,对外做功,气体的内能一定减少,选项c正确。

一定量气体吸收热量而体积不变,气体不对外做功,内能一定增加而不可能减少,选项d错误.

?例3】一铜块和一铁块,质量相等,铜块的温度 比铁块的温度 高,当它们接触在一起时,如果不和外界交换能量,则()

a.从两者开始接触到热平衡的整个过程中,铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量

b.在两者达到热平衡以前的任意一段时间内,铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量.

?解析】一个系统在热交换的过程中,如果不与外界发生热交换,温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量,直至温度相等,不再发生热交换为止.而热量是热传递过程中内能的.变化量,所以选项a和d都正确,选项b错误.根据热平衡方程 ,解得 ,由此可知选项c是错误的.该题正确答案是a、d.

两个物体相接触,能够发生热传递的前提条件是两者之间存在温度差,热传递过程中内能转移的量可用热量采量度,热传递的最终结果是两者温度相等.

?解析】(l)"热量是在热传递过程中物体内能改变的量度".这个热量的定义反映了热量与内能的内在联系.但是,内能与热量又是两个本质不同的物理吴,不能混为一谈.内能是"状态量",一个物体在一定的状态下具有一定的内能;而热量是"过程量",它是在热传递过程中用来量度物体内能改变多少的物理量.离开热传递的物理过程,谈热量的多少是毫无意义的,我们只能说:"在某一热传递的过程中申物体吸收了多少热量,乙物体放出了多少热量",而绝不能说"某物体在某一状态下具有多少热量".

(2)热量和温度也不能混为一谈,温度是"状态全",热量是"过程量",它们之间的联系只表现在热传递的过程,绝不能认为"温度越高的物体含有的热量越多".

?小结】做功和热传递是改变物体内能的两个物理过程.它们在改变物体内能上等效.但本质不同.物体内能的变化由功和热量来量度.

本节重点掌握改变物体内能的两种方式.教案围绕这些重点,对做功、热传递及做功和热传递对改变物体内能是等效的等知识点进行讲解,由浅入深,思路明确,同时结合实验演示和例题讲解,合理使用此教案可以达到较好的教学效果.

第4篇

本节资料由“内能”“物体内能的改变”两个部分构成。本节教材资料准备用两个课时完成，此节课为第一课时。

九年级学生对事物的认识处于由感性向理性发展阶段，感性认识仍占主要地位，理性认识中还存在必须难度。为此，本课教学设计应注意适应学生的认知水平，以感性知识为依托，经过理性分析和确定，获取新知识，发展抽象思维本事。

本节书是在分子动理念知识的基础上，具体说明内能是物体内部的能量。与机械能相比，内能不直观更抽象，学生难于直接理解和理解，是本节课的一个难点。教学中根据教材设计思路，用与机械能中动能和势能作类比的方法来建立内能的概念，降低了新知识的起点难度，应用学生已有的知识和经验学习新知识，比较贴合学生的认知水平，从而理解内能的概念。经过对生活中常见实例的分析，说明了内能的普遍性，并给出了内能与温度的关系。

在改变物体内能的二种途径的教学上，经过引导学生观察、分析生活中的一些现象和课堂实验，总结归纳出改变物体内能的两种方法，同时引入热量的概念。让学生学会从生活走向物理的方法。

本节课的宗旨是经过类比的方法学习微观的物理知识，结合已学知识分析、归纳、学习新知识，并在学习知识的同时发现问题和解决问题，本课时要求学生具备初步运用类比法学习物理知识、分析物理现象、归纳物理结论的本事。

第二课时的教学设计主要是深化学生对内能概念的理解，明白内能的普遍性及内能与温度的关系。熟悉并进一步理解改变物体内能的二种途径，能列举分析相关事例，并从效果、能的形式变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同，并进行适当的练习。

1、会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。

4、明白做功能够使物体内能增加或减少的一些事例。

压缩空气引火仪，硝化棉，气体膨胀做功演示器，烧瓶（内装少量水），打气筒，自行车（把车胎的气放掉），一截粗软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋、小毛巾等。

学生：(1)常见的物质是由很多的分子、原子构成的。(2)构成物质的分子在不停地做热运动。(3)分子间存在着引力和斥力。

教师：我们一起复习前面学习过的动能和势能和机械能。

多媒体课件：把屏幕分成四个小窗口。第一个小窗口显示运动的小球，在这个窗口的下方给出文字：运动的物体具有动能。第二个小窗口播放弹簧拉伸或压缩，窗口的下方给出文字：发生弹性形变的物体具有弹性势能。动能和势能统称机械能。

多媒体课件：第三个小窗口显示分子在做热运动的动画，在这个窗口的下方给出文字：运动的分子具也有动能，叫做分子动能。第四个小窗口播放分子之间的吸引和排斥，类似弹簧形变时的相作用，窗口的下方给出文字：分子也具有势能，叫做分子势能。构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。

教师：内能的单位是焦耳，简称焦，符号是j。各种形式能量的单位都是焦耳。

学生：飞行在空中的足球，离开地面，具有重力势能；足球在空中运动，还具有动能。足球的动能和重力势能统称为机械能。

学生：足球是由许许多多的分子组成的，所以足球还具有内能。

教师：足球同时具有机械能和内能。机械能与整个物体的机械运动情景有关，如物体是否有速度、是否有高度、是否发生了弹性形变。而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情景有关。也就是无论物体是否有外在的机械能，只要物体内部的分子有热运动，就必须有内能。

教师：请同学们分析，一杯热水的水分子是否具有内能？

学生：热水中的水分子永不信息地做规则运动，所有热水的水分子具有内能。

教师：请同学们分析，如果杯子中水的温度下降了，冷水的水分子是否具有内能？

学生：冷水中的水分子也在不停地做规则运动，只可是比热水中的水分子的运动速度慢一些，所有冷水的水分子也具有内能。

学生：冰的分子也在不停地做无规则运动，冰块也具有内能。

师生：根据分析可知，一切物体都具有内能。同一个物体，温度升高时，内能增大，温度降低时，内能减小。

教师：当一个物体温度升高或降低时，内能随温度改变这个过程，暂不研究物体发生了物态变化，相关知识等到高中再进行学习。

教师：让一个高温物体和一个低温物体接触，会发生什么现象？比如把冰凉的手放在热水袋上捂一捂。

学生：热会从高温物体传递给低温物体；高温物体的温度会降低，低温物体的温度会升高。

教师：这是因为在这个过程中，发生了热传递。高温的热水袋把热量传递给了低温的手。在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，热量的单位也是焦耳。热传递过程中，热量总是从高温的物体传向低温的物体。物体吸收或放出的热量越多，内能的改变就越大。在热传递过程中，低温物体吸收了热量，温度升高，内能增加。高温物体放出热量，温度降低，内能减小。热传递能够改变物体的内能。

教师：同学需要异常注意：热传递传递的是热量，不是温度，也不是内能。是热量的转移才导致物体内能的改变，是热量的转移才导致物体温度的改变。

教师总结：(1)热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。

分组实验：供给的器材：一截粗软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋（装有热水）、小毛巾等。

学生实验：用打火机去烧铁丝。（提醒同学注意安全）

学生实验：把铁丝放在热水袋上，用热水袋去捂热铁丝。

学生实验：用砂纸去反复摩擦铁丝，铁丝温度也会升高。

学生实验：把铁丝放在太阳下晒，铁丝温度也会升高。

教师：不一样实验小组的学生介绍自我的实验方法并进行分析。

学生：用打火机烧铁丝是用热传递的方法使铁丝的温度升高，内能增加的。

学生：用热水袋去捂铁丝也是用热传递的方法使铁丝的温度升高，内能增加的。

学生：把铁丝反复弯折，用砂纸去反复摩擦铁丝，铁丝的温度也会升高，内能增加。可是弯折铁丝和砂纸摩擦铁丝都不是热传递。

教师：可是弯折铁丝和砂纸摩擦铁丝都不是热传递现象。弯折铁丝是手对铁丝做功，砂纸摩擦铁丝是物体克服摩擦力做功。由此可见，做功的方式也能够改变物体的内能。

学生实验：教师给予指导，让学生到讲台上来做压缩空气点燃棉花实验，全班同学观察发生的现象。

教师：活塞压缩空气，对空气做功，空气的温度升高，内能增加。

教师：摩擦做功在生活中较为常见，同时压缩气体也是做功的一种形式。在生活中也能经常看到压缩空气做功，但可能没有进一步的观察和思考。在课堂上我们现场用打气筒给自行车打气的过程，认真地进行观察和分析。

学生实验：用打气筒给自行车打气。做实验前请几位同学摸一摸打气筒外壁，提醒同学打气筒外壁的上下部分都要触摸一下，感受一下气筒壁上下部分的温度。为使实验效果更明显，能够把自行车轮胎中的气放掉一部分，延长打气时间。打完气后，再让那几位同学触摸打气筒外壁的上下部分，感受气筒壁上下部分的温度，进行比较分析。

教师：活塞与整个气筒壁都有摩擦，摩擦产生的热是传给整个筒壁，如果仅有摩擦生热的原因，气筒壁上下部分的温度应当是基本相同的。但在实验过程中，能够明显发现，气筒上部只是略有发热，而气筒下端却很热，甚至烫手，所以压缩气体做功产生的热量是使气筒的下部发热的主要原因。

教师：在刚才的实验中，经过做功，能够使气筒的温度升高，内能增加。如果不用做功的方法，用火烤一烤，也能够使气筒的温度升高，内能增加。由此可见，热传递和做功对改变物体的内能的效果是完全相同的。

教师：那么，做功和热传递改变物体的内能还有没有什么区别呢？请同学们尝试从能量转化角度，分析一下这两种方式的本质。

教师：虽然两种方式在改变物体内能上是等效性的，可是在本质上有区别的。热传递的方式是使内能发生转移，内能从高温物体转移到低温物体，或是从物体的高温部分转移到低温部分。做功的方式则是能的形式发生了转化，外界对物体做功，使物体的温度升高，内能增加。

教师：外界对物体做功，会使物体的温度升高，内能增加。那么，如果是物体对外做功呢，会发生什么现象？

演示实验：实验装置如教材图13.2-5，注入约10ml水。塞紧瓶塞前，用吸水纸把瓶壁内外擦拭干净。塞紧瓶塞后，用实验室常用的两用打气筒打几次气，就能使瓶塞跳起，在瓶塞跳起的同时，瓶内出现水雾。

教师：在向瓶内打气时，压缩了瓶内的空气，空气的内能增加，温度升高。瓶内的水吸热汽化，产生了更多的水蒸气，随着水蒸气的增加，气压越来越大，直至冲开瓶塞。瓶内原先的水蒸气是无色透明、看不见的。瓶内出现白雾，说明水蒸气液化，变成了小水滴。这是由于空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低造成了水蒸气的液化现象。

教师：外界对物体做功，物体的温度升高，内能增加。物体对外界做功，物体的温度降低，内能减小。

学生：学习了内能的概念。了解了热传递和做功是改变内能的二种途径。