九年級物理內能熱量教學(xué)計劃

　　學(xué)習要求

　　1.了解內能的概念，通過(guò)類(lèi)比的方法，知道任何一個(gè)物體都具有內能。

　　2.能簡(jiǎn)單描述溫度與內能之間的關(guān)系。

　　3.結合實(shí)例分析，知道熱傳遞是改變物體內能的一種方式，是內能的轉移過(guò)程。

　　4.了解熱量的概念，知道熱量的單位，能正確使用“熱量”這一術(shù)語(yǔ)。

　　5.會(huì )進(jìn)行關(guān)于物體吸、放熱的簡(jiǎn)單計算。

　　6.了解用熱傳遞來(lái)改變物體內能的方法在生產(chǎn)、生活中的應用，會(huì )應用相關(guān)知識解釋一些現象。

　　學(xué)習指導

　　一分子在不停地運動(dòng)，從而具有動(dòng)能;分子間有相互作用力，從而具有勢能。 物體內部所有分子熱運動(dòng)的動(dòng)能與分子勢能的總和，叫做物體的內能。

　　二、

　　1.怎樣理解物體的內能?

　　(1)物理學(xué)中把“物體內部所有分子做無(wú)規則運動(dòng)的動(dòng)能和相互作用的勢能的總和叫做物體的內能”.這里有兩點(diǎn)要注意：一是“物體內部所有分子”的含義，是指所研究物體內部的全部分子，而不是該物體內部的一部分分子;二是“總和”的含義，這里的總和指的是該物體內部全部分子所具有的動(dòng)能和全部分子具有的勢能之和。

　　(2)一切物體都有內能.物體不論大小、溫度高低，物體內分子都在做無(wú)規則運動(dòng)，具有分子動(dòng)能，因此任何一個(gè)物體都具有內能，內能不會(huì )為零。

　　(3)內能與溫度的關(guān)系

　　同一個(gè)物體，它的溫度越高，分子無(wú)規則運動(dòng)的速度越大，因此分子的動(dòng)能變大，導致物體內部分子動(dòng)能和勢能的總和增加.例如，一個(gè)鐵塊在燒紅時(shí)的內能比它冷卻時(shí)的內能大.對于內能與溫度的關(guān)系不能錯誤地理解為溫度越高的物體內能越大，內能的大小除了與溫度有關(guān)，還與其他因素有關(guān)，而其他因素將在我們以后的物理學(xué)習中介紹.但對同一個(gè)物體而言，溫度升高，內能增加;溫度降低，內能減少。

　　2.熱量計算公式的應用。

　　物體在熱傳遞過(guò)程，吸收或放出熱量的計算公式可以合并成一個(gè)表達式Q = cm⊿t,式中⊿t為物體在熱傳遞過(guò)程中溫度的改變量，解題時(shí)要特別注意.另外，公式只適用于物體溫度升高(或降低)時(shí)吸收(或放出)熱量的計算，對物態(tài)變化過(guò)程中的吸熱、放熱就不適用了。

　　三、例1. 用分子動(dòng)理論解釋影響液體蒸發(fā)快慢的因素。

　　分析：影響液體蒸發(fā)快慢的因素是_________________、_________________和_________________。

　　答案：溫度升高，液體分子做無(wú)規則運動(dòng)的速度增大，克服液體面上其它分子的引力的分子數目增多，蒸發(fā)就越快;液體表面積越大，處于液體表面附近的液體分子數目增多，在相同的時(shí)間里跑出液體表面的分子數目就越多，蒸發(fā)就越快;從液面蒸發(fā)出的分子，在液面附近做無(wú)規則運動(dòng)，有些分子還會(huì )返回到液體中減慢蒸發(fā)的速度，當液體上空氣流動(dòng)快時(shí)，蒸發(fā)出來(lái)的液體分子很快被空氣帶走，蒸發(fā)就快了。

　　3.一切物體都具有內能(任何情況下都具有)。

　　4.影響物體內能大小的因素：①溫度：在物體的質(zhì)量，材料、狀態(tài)相同時(shí)，溫度越高物體內能越大。②質(zhì)量：在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，物體的

　　內能越大。③材料：在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時(shí)，物體的材料不同，物體的內能可能不同。④存在狀態(tài)：在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時(shí)，物體存在的狀態(tài)不同時(shí)，物體的內能也可能不同。

　　4.內能與機械能的區別：(讓學(xué)生討論，并歸納回答，教師作啟發(fā)誘導)

　　——內能是物體內部分子運動(dòng)所具有的能量，而機械能是與物體的機械運動(dòng)有關(guān)，是整個(gè)物體的.情況影響因素不同

　　◎機械能與整個(gè)物體的機械運動(dòng)情況有關(guān)，由物體的質(zhì)量、速度、高度及彈性形變等決定。

　　◎內能則與物體內部分子的熱運動(dòng)和分子間的相互作用情況有關(guān)，由物體的質(zhì)量、溫度、分子間距離(體積)等決定

　　四、1. 內能和溫度的關(guān)系

　　1. 溫度表示物體的冷熱程度，從分子運動(dòng)理論的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，溫度是分子熱運動(dòng)激烈程度的標志，對同一物體而言，溫度只能說(shuō)“是多少”或“達到多少”，不能說(shuō)“有”“沒(méi)有”或“含有”等。

　　2. 內能是物體內部所有分子做無(wú)規則運動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和。

　　內能只能說(shuō)“有”，不能說(shuō)“無(wú)”。只有當物體內能改變，并與做功或熱傳遞相聯(lián)系時(shí)，才有數量上的意義。

　　物體內能的變化，不一定引起溫度的變化。這是由于物體內能變化的同時(shí)，有可能發(fā)生物態(tài)變化。物體在發(fā)生物態(tài)變化時(shí)內能變化了，溫度有時(shí)變化有時(shí)卻不變化。

　　如晶體的熔化和凝固過(guò)程，還有液體沸騰過(guò)程，內能雖然發(fā)生了變化，但溫度卻保持不變。溫度的高低，標志著(zhù)物體內部分子運動(dòng)速度的快慢。

　　因此，物體的溫度升高，其內部分子無(wú)規則運動(dòng)的速度增大，分子的動(dòng)能增大，因此內能也增大，反之，溫度降低，物體內能減小。因此，物體溫度的變化一定會(huì )引起內能的變化。

　　五、知識強化

　　1. 溫度高的物體，它的內能一定大

　　錯。物體內能是物體內部所有做無(wú)規則運動(dòng)分子的動(dòng)能和分子勢能的總和。物體內能大小不但與物體的溫度有關(guān)，還與物體內分子個(gè)數有關(guān)。溫度高的物體由于其他情況不清楚，所以它的內能也就不一定大。例如一小杯100℃的沸水，溫度雖高，但不一定比一大桶80℃的水的內能多。因為水的內能的大小還與水的質(zhì)量有關(guān)。

　　2. 溫度高的物體，它含有的熱量多

　　錯。溫度與熱量是兩個(gè)不同的物理概念。溫度表示物體的冷熱程度，是分子運動(dòng)劇烈程度的標志，是一個(gè)狀態(tài)量。熱量是表明熱傳遞過(guò)程中內能轉移的多少，是一個(gè)過(guò)程量。不講熱傳遞的過(guò)程，只講“某物體含有多少熱量”、“溫度高的物體含有的熱量多”是毫無(wú)意義的。只不過(guò)對于同一物體，溫度越高，降到同一溫度時(shí)，△t越大，放出的熱量越多。

　　3. 物體溫度升高，它的內能一定增加

　　對。對于同一個(gè)物體來(lái)說(shuō)，質(zhì)量不變，內能跟物體內部分子的無(wú)規則運動(dòng)有關(guān)，一個(gè)物體的溫度升高，它的分子熱運動(dòng)會(huì )變得越來(lái)越劇烈，使物體內部分子無(wú)規則運動(dòng)所具有的動(dòng)能增加。所以物體的內能跟溫度有關(guān)，物體溫度升高，它的內能一定增加。

　　4. 物體內能增加，溫度一定升高

　　錯。物體吸收了熱量，或外界對物體做了功。物體的內能增加了，但物體的溫度不一定升高。物體的內能與物體的溫度之間不是總存在著(zhù)你大我小的關(guān)系。如晶體的熔化與凝固過(guò)程和液體的沸騰過(guò)程，都是內能發(fā)生了變化，而溫度并沒(méi)有發(fā)生變化。

　　5. 物體溫度升高，一定吸收了熱量

　　錯。改變物體內能的方法有兩個(gè)：一是做功，二是熱傳遞。因此，物體溫度升高可能是因為吸收熱量，但也可能是對物體做了功。鉆木取火、用鋸鋸木頭就是通過(guò)做功的方式使物體的溫度升高的。因此物體溫度升高，不一定是吸收了熱量。

　　6. 物體吸收了熱量，它的溫度一定升高

　　錯。物體吸收熱量，在不對外做功的情況下，內能一定增大，但溫度不一定升高。如晶體熔化時(shí)，吸收熱量，內能增加，而溫度保持不變。它吸收的熱量是用來(lái)增加分子勢能，而分子的平均動(dòng)能沒(méi)有增加，所以溫度不變。同樣，水在沸騰過(guò)程中，吸收了熱量，但溫度保持在沸點(diǎn)不變。因此物體吸收熱量，溫度不一定升高。同理，不能說(shuō)“物體放出熱量，溫度一定降低”。

　　7. 物體吸收熱量，內能一定增加

　　錯。物體吸收熱量時(shí)，內能不一定增加，因為物體吸收了熱量，同時(shí)又對外做功，物體的內能可能增加，也可能減小或不變。要確定物體的內能是否變化，還要看物體與外界有無(wú)熱量交換，有無(wú)做功而定。

　　8. 物體內能增加，一定吸收了熱量

　　錯。改變物體的內能可以通過(guò)“做功”和“熱傳遞”兩種途徑，而且做功與熱傳遞在改變物體的內能效果上是一樣的。因此，物體的內能增加，可能是物體吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功，也可能是吸熱的同時(shí)外界對物體做了功。

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