2.内能讲义（教师逐字稿）

内能讲义（教师逐字稿）一、课程简介PPT（第1页）：本节课我们主要学习：1、内能的知识层次体系构建;2、如何解题。这是全新的一章，完全不同于我们之前所学习的运动,力和能量，我们需要从物体的微观上的热运动，以及宏观上的温度表示来理解内能，准备好了么?Let'sgo!二、本节内容知识特点PPT（第2页）：先来了解一下内能的知识特点。1、uAnotherBranch”；2、“宏观微观相结合”；AnotherBranch的意思呢，就是我们要从力学的部分暂时抽身出来，学习新的东西啦。新的领域，新的视角，新的理解，希望同学们随之进化。“宏观微观相结合”指的是我们学习内能，有两个方面的视角，宏观和微观，有些同学会只注意宏观，忽视微观，由此会忽视掉物理现象的合理性，另一些同学只注意微观，忽视宏观，会漠视掉生活中常见的生活现象。得宏微观结合才行。三、正式进入学习PPT（第3页）：现在我们正式进入内能知识。先认识一下内能的本质。1一个物体内能增加了，他的温度不一定升高，比如0℃的冰变成0℃的水。也不一定吸收了热量，也可能是外界对物体做了功。物体本身没有热量，只有发生了热传递，有了内能的转移时,才能讨论热量问题。热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，不能说含有或者具有热量热量的多少与物体内能的多少，物体温度的高低没有关系接着是判断改变物体内能的方法。.改变物体的内能有两种方法，做功，热传递.内能和其他形式的能相互转化是做功，内能是热传递。.做功和热传递对改变物体的内能是等效的。五、解题技巧PPT（第13页）：0K,知识层次体系构建结束。让我们来一起看一下如何运用知识层次体系来解题吧！（务必看视频，学霸不必过多讲解）。PPT（第1475页）：第1题和答案。PPT（第16-17页）:第2题和答案。PPT（第1879页）：第3题和答案。PPT（第20页）：回顾落实。看完视频题目后，有没有学会如何运用知识树来解题？我们再次总结一下知识层次体系的要点吧。10六、总结PPT（第21页）：要点总结（学霸照PPT读即可）。PPT（第22页）：注意事项提醒（4个tip,学霸照PPT读即可）oPPT（第23页）：课后作业布置，请完成我们为你准备的经典习题。PPT（第24页）:结束。11内能关注两个方面，换句话而言，两个视角吧，一个是微观，一个是宏观。在微观方面，我们需要学习分子动理论的知识，从分子层面上去理解物质的热运动的实质。在宏观方面，我们需要学习内能和热量等，理解物质的热运动在宏观上的表现。PPT（第4页）：接下来，让我们来看看内能的题目到底都在求些什么，考试需要我们会写什么东西。总体来讲，在初中物理考试的范畴内，我们主要关注这几个方面的考点：.对分子无规则运动的认识.内能的概念及影响因素.改变内能的两种方式.比热容的理解.与比热容相关的热量计算总体来说，我们在内能这一章主要考察以上的内容，希望同学们能够细致掌握四、构建知识层次体系PPT（第5页）：我们这节课就是要构建出内能的知识层次体系，并且看儿道利用知识层次体系来解决的经典例题。PPT（第6页）：现在这棵知识树要从另一个方向上伸出枝丫啦。PPT（第7页）：先来把知识层次体系构建好吧。2PPT（第8页）：首先我们概览一下全局，看一下这节课我们要学习哪几个部分的内容。总共有两个大部分知识我们需要掌握，分别是内能的概念，和内能的方法，也就是我们在方法论中说明的Conception和Methodo在内能的概念中，我们先从分子热运动开始，然后是内能，接着是比热容。在内能的方法中，我们需要掌握判断改变物体内能的方法等等。以上就是我们这节课要掌握的内容。接下来我们就先从conception开始，突破内能的重点和难点吧。PPT（第9页）：首先，我们从物质的构成说起。物质是由许许多多肉眼看不到的分子，原子构成的，分子的直径的数量级约为10一%,可想而知，我们的世界是由何等微观的粒子构成的。在这种微观的视角下，我们说说分子的热运动。首先是扩散现象，我们把不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散，扩散是由于分子不停的运动形成的，并不是在宏观力的作用下发生的，分子的运动是分子自身具有的特性，与外界的作用无关。影响扩散快慢的因素一个是物质的温度，温度越高，扩散越快。一个是物质的状态，气体之间扩散最快，液体次之，固体最慢，第三是物质的种类。扩散现象表明，一切物质的分子都在不停的做无规则的运动，组成物质的分子存在间隙。那么，我们应该怎么理解扩散现象呢？.扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间不能发生扩散现象。.不同的物质之间只有相互接触的时候才能发生扩散现象，没有相互接触的物质是不会发生扩散现象的。.扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方，而不是单一的某种物质的分子进入另一种物质。.气体，液体固体之间都可以发生扩散现象，不同状态的物质之间也可以发生扩散现象。在我们的日常生活中，扩散现象的实例最明显的就是气味的扩散,溶液里面溶质的扩散，将金属紧压在一起，金属之间会相互渗透。接着是分子的热运动。其定义为一切物质都在不停的做无规则运动，由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫分子的热运动。温度越高，热运动越剧烈。然后是分子间作用力，分子间同时存在相互作用的引力和斥力，当分子间距离很小时，引力小于斥力，表现为斥力，当分子间距离稍大时，引力大于斥力，表现为斥力。当分子间距离稍大时，分子间作用力变得十分微弱，可以忽略。固体间分子之间的距离非常小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振动，所以既有一定的体积，又有一定的形状。液体分子之间的距离比气体的小，比固体的大，那么对于液体分子间的作用力就比固体小，分子没有固定的位置，运动比较自由，这样的结构使得液体很难被压缩，但没有确定的形状，具有流动性。而气体分子间的距离很大，相互作用力很小，每一个分子几乎都可以自由运动，所以气体既没有固定的体积，也没有固定的形状，因此气体具有流动性，而且容易被压缩。对此，我们用分子动理论来描述，物质是由大量的分子，原子构成的，物质的分子在不停的做热运动，分子之间存在引力和斥力。PPT（第10页）：然后是内能，我们从分子动能和分子势能说起。分子在不停的做无规则运动，运动的分子具有的动能我们称之为分子动能，物体的温度越高，分子运动的越快，他的动能越大。同时•，由于分子具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。于是我们把构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能的综合，叫做物体的内能。其单位是焦耳。我们需要知道的是，任何温度下的一切物体都具有内能，同一个物体的温度越高，其内能越大。那么，我们应该如何理解内能呢？.内能是指物体的内能，不是分子的内能，更不能说是个别分子,或者说少数分子所具有的能量，而是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和。.一切物体在任何情况下都具有内能，分子动理论告诉我们，一切物体中的分子都在永不停息的做无规则运动，分子间都具有分子力的作用，无论分子在何种状态下，都具有内能。.内能具有不可测量性，即不能准确知道一个物体的内能的准确数值。.物体的内能可以发生改变，当物体的内能发生变化的时候，物体的表现方式有温度改变和状态改变接下来我们考虑物体内能和温度的关系。.一个物体在状态不变时，温度越高，他的内能越大，温度越低，内能越小。物体温度降低时，内能会减小，温度升高时，内能会增大。.当物体的状态改变时，尽管温度不变，物体的内能也会改变。比如晶体熔化时，分子动能不变，但物体由固态变为液态时分子间距离变大，分子势能变大，物体内能增大。晶体在凝固时;分子动能不变，分子势能变小，物体内能减小。那么，什么因素可以影响到物体的内能呢？.首先是质量，当物体的温度体积一定的时候，质量越大，分子数越多，物体的内能也就越大。.其次是体积，当质量一定的时候，体积会影响分子之间的距离，就影响到了分子间相互作用力的大小，从而影响分子势能的大小。.然后是温度，温度越高，物体的无规则运动越剧烈，分子动能越大，物体的内能越大。.接着是状态，当物体的状态改变的时候，尽管温度不变，物体的内能也会改变，举例而言就是水，水在0℃的时候，吸收热量，内能增加，可以实现状态改变，而不改变温度的情况。.与构成物体的物质种类有关，因不同物质的分子大小，结构不同,在温度相同时，尽管他们的分子动能不同，但是分子势能不同，自然内能也就不同。那么，我们有哪些方式可以改变物体的内能呢？其一，热传递可以改变物体的内能。温度不同的物体相互接触，低温物体温度升高，高温物体温度降低的过程就叫热传递。这个过程只能发生在有温度差的物体之间，能量从高温物体传递到低温物体，其结果会导致低温物体的温度升高内能增加，高温物体温度降低内能减少，直到二者温度相同为止。其二，做功也能改变物体的内能，外界对物体做功，物体的内能会增加，比如摩擦生热，压缩气体。物体对外界做功，物体的内能会减少，比如气球爆炸等等。物体内能的变化，会带来物体的温度变化和状态变化。物体的温度变化使物体的内能变化的标志之一，对于同一物体来说，温度升高，内能一定增加。温度降低，内能一定减少。物体的状态变化也是内能变化的标志，比如晶体熔化，水沸腾，吸收热量但是温度不变，内能增加。然后我们再来说说热量。我们把在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，用符号Q表示。在国际单位之中，热量的单位是焦耳。值得说明的是，物体本身没有热量，我们不能够说某个物体含有多少热量，更不能比较两个物体热量的多少。只有发生了热传递过程,有了能量的转移，才能讨论热量问题。热量的多少与物体能量的多少,物体温度的高低也没有关系。PPT(第11页)：然后就是比热容啦。我们把一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与他的质量和升高的温度乘积之比，比热容用符号c表示，其单位是j/(kg*C),读作焦每千克摄氏度。其物理意义是单位质量的某种物质温度升高或降低一度时，其吸收或者放出的热量是多少焦。那么，我们应该如何理解比热容呢？.比热容是物质的一种特性，美中物质都有自己的比热容，物质的比热容由物质本身决定，与其他因素无关。.同种物质在不同状态时比热容不同.比热容表示物质吸热能力强弱的物理量。讨论完比热容后，我们就能讨论热量啦。在没有发生状态变化的情况下，当物体的温度升高的时候，吸收的热量是Q吸=cm(t-to)，温度降低也是一样的，只不过要加个负号。公式中c表示比热容，ni表示质量，如表示初始温度，t表示末温度。在实际的热平衡情况下，两个温度不同的物体在一起时，高温物体放出热量，温度降低，低温物体吸收热量，温度升高，最后两个物体温度相同，如果没有热量损失，则Q吸二Q放，这就是热平衡方程，利用这个关系和热量的计算公式可以求出物质的比热容，物体的质量或温度。在学习完比热容之后，我们就能够用比热容去解释生活中的一些现象啦。比如水的比热容比较大，所以一定质量的水升高或降低一定的温度吸收或放出的热量较多，因此可以用水做冷却剂或者来取暖。同时，水的比热容较大这一点可以用来调节气候。PPT（第12页）:最后，我们来讨论一下内能中的方法。首先是判断扩散现象的方法。.确定某个现象是否属于扩散现象时，关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的，还是在外力作用下形成的，是由于分子运动形成的，还是由于宏观的机械运动形成的，如果是由于宏观的机械运动形成的，则不属于扩散现象。.由于分子运动而自发形成的现象则属于扩散现象，而扩散现象时用肉眼看不到的，比如冬天里飘扬的雪