第一篇：物理教案(人教版選修3-3)10.1、2功和內能 熱和內能

第十章熱力學定律

10.1、2功和內能 熱和內能

三維教學目標

1、知識與技能

（1）了解內能改變的兩種方式：做功、熱傳遞；

（2）理解內能的變化可以分別由功和熱量來量度，知道做功和熱傳遞對改變物體內能是等效的；

（3）知道什么是絕熱過程。

2、過程與方法：通過書本中的事例體會做功和熱傳遞都能改變物體的內能。

3、情感、態度與價值觀：

教學重難點

（1）改變內能兩種方式及內能改變量度；

（2）對做功和熱傳遞對改變內能是等效的理解。

教學教具：細鐵棒、鐵錘、灑精燈、木塊、厚壁玻璃筒（帶活塞）、硝化棉、乙醚、學生每人準備一小段鋼絲等．

教學過程：

第一節功和內能熱和內能

（一）復習引入

提問：

（1）什么是物體的內能？（物體內所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能）

（2）什么叫分子的動能？它和哪些因素有關？（由于分子在不停地做著無規則熱運動而具有的動能．它與物體的溫度有關，溫度是分子平均動能的標志）

（3）什么叫分子的勢能？它和哪些因素有關？（分子間存在相互作用力，分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能，它和物體的體積有關）

（4）物體的內能和哪些因素有關呢？（與物體的溫度和體積有關）

小結：通常情況下，對固體或液體，由于體積變化不明顯，主要是通過溫度的變化來判斷內能是否改變。

（二）新課教學

1、提出問題

如何改變物體的內能呢？物體內能的變化可以通過什么表現出來呢？或者說怎樣判斷一個物體（如一杯水、一塊鐵塊）的內能是否改變呢？

2、尋找解決問題的辦法

有的想到“摩擦”，有的想到“折”，有的想到“敲打”，有的想到用“鋼鋸鋸”，有的想到“燒”，有的想到“曬”，有的想到“烤”，有的想到“燙”、“冰”等等．一邊想辦法，一邊體驗內能是不是已經增加了。

3、知識的提練

改變物體內能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞。

4、新知識的深入探討

（1）內能改變的量度

如何量度物體內能的改變多少呢？

第1頁（共1頁）

第二篇：10.1功和內能(教案)

第十章

熱力學定律

單元教材分析

本章以焦耳的實驗為基礎，研究了功和內能變化、熱和內能變化之間的關系，總結出做功和熱傳遞是改變系統內能的兩種方式，兩種方式對改變物體的內能是等效的，但是這兩種方式又存在著重要區別。在此基礎上，進一步提出了熱力學第一定律和能量守恒定律。能量守恒定律使我們認識到“第一類永動機”不可能制成，使我們認識到一切與熱現象有關的客觀自然過程都是不可逆的，熱力學第二定律就是反映這種宏觀自然過程的方向性的定律。熱力學第二定律的兩種表述是等價的，同時又使我們認識到“第二類永動機”也不可能制成。熵的概念使我們認識到熱力學第二定律的微觀本質，能量在數值上雖然守恒，但其轉移和轉化卻具有方向性，因而我們要合理開發能源，要節約能源，減小能源利用過程中對環境的破壞，保護環境，樹立可持續發展的觀念，開發清潔、高效的新能源。

本章的特點是要求學生有較強的理論聯系實際的能力，在學習過程中，不斷提高理解能力、分析能力；會用熱力學第一定律分析系統內能的變化，會用能量守恒觀點解釋有關的自然現象，了解熵是反映系統無序程度的物理量。

第1節

功和內能

目標導航

1．知道什么是絕熱過程。

2．從熱力學的角度認識內能的概念。3．理解做功與內能改變的數量關系。4．知道內能和功的單位是相同的。

誘思導學

1．絕熱過程：物質系統與外界沒有熱量交換的情況下進行的物理過程。即系統不從外界吸收熱量，也不向外界放出熱量。2．功與系統內能改變的關系。

做功可以改變系統的內能。①外界對系統做功，系統的內能增加

在絕熱過程中，內能的增量就等于外界對系統做的功 即ΔU=U2-U1=W ②系統對外界做功，系統的內能減少。

在絕熱過程中，系統對外界做多少功，內能就減少多少 即W=-ΔU

3．功是系統內能轉化的量度。

4．在國際單位制中，內能和功的單位都是焦耳(J)。

典例探究

例1 下列哪個實例說明做功改變了系統的內能 A.用熱水袋取暖

B.用雙手摩擦給手取暖 C.把手放在火爐旁取暖

D.用嘴對手呵氣給手取暖

解析：雙手摩擦做功，使手的內能增加，感到暖和；A、C、D都是通過熱傳遞來改變系統的內能。選項B正確。

答案：B 友情提示：注意分清做功和熱傳遞兩個過程的不同 例2 一個系統內能增加了20J。如果系統與周圍環境不發生熱交換，周圍環境需要對系統做多少功？ 解析：由功與系統內能改變的關系，則W=ΔU=20J 答案：20J 友情提示：注意功與內能改變的關系。課后問題與練習點擊

1．解析：在分子動理論中，系統中所有分子熱運動動能和分子間相互作用的分子勢能的總和，叫做系統的內能；在熱力學中，存在一個只與依賴于系統自身狀態的物理量，由于這個物理量在兩個狀態之間的差別與外界在絕熱過程中對系統所做的功相聯系，而功是能量轉化的量度，我們把這個物理量稱為系統的內能。

由于在絕熱過程中對系統做功，系統的溫度、體積等狀態就要發生變化，所有分子熱運動的動能和分子間相互作用的分子勢能就要發生變化，系統的內能就要發生變化，因此分子動理論是從微觀的角度來定義內能，熱力學是從宏觀的角度來定義內能，但兩者是一致的。

2．解析：如鉆木取火；用鐵銼來銼工件，工件和鐵銼都會變熱；用鐵錘來打擊鐵塊，鐵錘和鐵塊都會變熱等都說明做功可以改變系統的內能。

3．解析：在圖10.1-2中，是機械能轉化為內能；在圖10.1-3中，是電能轉化為內能。4．解析：氣體在真空中絕熱膨脹時對外界不做功。

氣體在空氣中絕熱膨脹時對外界做功。做功所需的能量來源于氣體原來儲存的內能

基礎訓練

1．下列實例中，屬于做功來增加物體內能的是

（）A.鐵棒放在爐子里被燒紅

B.鋸條鋸木頭時會發熱 C.古時候的猿人鉆木取火 D.冬天在陽光下取暖

2．下列現象屬于用做功的方法改變系統內能的是

（）A.放在火爐邊的物體溫度升高了 B.把一杯熱水放在冷水中冷卻 C.用鐵錘鍛打工件，工件會發熱 D.拉彎的弓把箭射出去

3．下列過程中，由于做功而使系統內能增加的是

（）A.把鐵絲反復彎曲，彎曲處溫度升高 B.燒開水時，蒸汽將壺蓋頂起 C.鐵塊在火爐中被加熱

D.鐵球從空中自由下落（不計空氣阻力）

4．用下列方法改變物體的內能，屬于做功方式的是（）A.搓搓手會感到手暖和些

B.汽油機氣缸內被壓縮的氣體 C.車刀切下的熾熱的鐵屑

D.物體在陽光下被曬熱

多維鏈接

1．用打氣筒打氣時，過一會筒壁會熱起來，這是為什么？

解析：打氣時活塞壓縮空氣做功，使筒內空氣內能增加，溫度升高；同時克服活塞與筒壁間的摩擦做功也使筒壁內能增加，溫度升高。

2．焦耳與熱力學

焦耳，英國物理學家。出身于曼徹斯特附近索爾福一個啤酒廠主家庭。青年時經常用業余時間進行有關電的、化學的相互作用和機械作用之間聯系的實驗，并得到化學家道爾頓的鼓勵和支持。焦耳的貢獻主要有三個方面。①首先研究了電流的熱效應，指出導體中一定時間所生成的熱量與導體的電阻及電流平方之積成正比。由于不久楞次也獨立地發現了同樣的規律，所以被稱為焦耳——楞次定律②從1840~1879年用了近40年的時間鉆研和測定了熱量與機械功的當量關系，最后得到的熱功當量數值是1卡=4.2焦耳。焦耳的實驗工作以大量確鑿的證據否定了熱質說，為能量守恒與轉化定律奠定了實驗基礎，因此焦耳是能量守恒與轉化定律的發現者之一。③為了研究氣體的內能，焦耳于1845年做了焦耳氣體自由膨脹實驗。發現一般氣體的內能是溫度和體積的函數，而理想氣體的內能僅僅是溫度的函數，與體積無關。為了紀念焦耳對科學發展的貢獻，國際計量大會將能量、功、熱量的單位命名為焦耳。

3.課本P62“做一做”

提示：研究對象是瓶內被封閉的氣體；在瓶塞跳出的過程中，系統對外界做功；這個過程中系統的內能減少；從瓶塞跳出獲得動能可以推斷出它的內能減少。

1.解析：鋸條鋸木頭與鉆木取火時都會做功從而使物體的內能增加，故B、C正確。答案：B、C 2.解析：用鐵錘鍛打工件，鐵錘對工件做功，使它的內能增加，選C 答案：C 3.解析：選項B是系統對外界做功，內能減小，選項C是吸熱使內能增加，而選項D內能不變。故選A。

答案：A 4.解析：選項D是吸熱使內能增加，A、B、C正確。答案：A、B、C

第三篇：2015—2016學年人教版選修3-3 熱和內能 教案

第2節 熱和內能 教案

一、教材分析

本節講述另一類熱力學過程——熱傳遞過程以及熱傳遞與改變內能的關系。首先介紹熱傳遞的三種方式:熱傳導、熱對流和熱輻射。進而分析系統在單純的熱傳遞過程中系統內能的變化，自然引出熱量與系統內能概念的區別與聯系，最后研究做功與熱傳遞在改變系統內能上的異同。二、三維目標

知識與技能

1．了解熱傳遞的三種方式。

2．知道熱傳遞是改變系統內能的一種方式。3．能區分熱量與內能的概念。

4．知道熱傳遞與做功對改變系統的內能是有區別的 過程與方法

能舉例說明熱傳遞能夠改變系統內能 情感、態度與價值觀

了解感受能量的轉移，增強我們學習物理、探索自然的興趣。

三、教學重點難點

重點：熱傳遞對內能的改變。難點：熱量與內能的區別

四、學情分析

本節內容稍簡單，易于學生接受。

五、教學方法

自主學習、討論、講解

六、課前準備

鐵絲、布、酒精燈

七、課時安排1課時

八、教學過程

（一）預習檢查、總結疑惑

基礎知識提問：

1、焦耳的兩個實驗說明了什么？

2、什么是內能？內能于什么有關？

（二）情景引入、展示目標

想一想，使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法？

回答：將鐵絲來回多次彎折，用布摩擦，將鐵絲放在火上燒，與高溫物體接觸…… 教師：可以通過做功改變物體內能，今天我們來學習改變物體內能的另一種方式——熱傳遞。

（三）合作探究、精講點播

教師：引導學生閱讀教材62頁有關內容，思考并回答問題。（1）什么是熱傳遞？

（2）熱傳遞有幾種方式？舉例說明。（3）熱傳遞過程的實質是什么？ 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，叫做熱傳遞。

（2）熱傳遞的三種方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。（3）熱傳遞的實質：能量的轉移

①熱傳導：不借助于物質的宏觀移動，而靠分子、原子等粒子的熱運動，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）傳遞的過程，這種過程在氣體、液體和固體中都能發生。

②熱對流：流體依靠宏觀流動而實現熱傳遞的過程，在對流過程中伴隨著大量分子的定向運動。熱對流又分自然對流和強迫對流。自然對流——當流體內部存在溫度梯度，進而出現密度梯度時，高溫處流體的密度—般小于低溫處（水在0～4C 時的反常膨脹現象除外），這時如果流體的密度由小到大對應空間位置的由低到高，在重力作用下，流體便開始作宏觀的定向流動，密度小處溫度較高的流體向上運動，而溫度低處密度較大的流體填充過來，行成了流體的對流，從而使能量從高溫處向低溫處傳遞。強迫對流——靠外來的作用使流體在高溫處與低溫處之間作循環流動而傳遞熱量的過程，例如制冷系統內工作物質的循環流動就是靠壓縮機的工作強迫實現的。

o

③熱輻射：不依賴于物質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弱。溫度較低時，主要以不可見的紅外線進行輻射，溫度較高時，熱輻射最強的成分在可見光區。如太陽就是通過熱輻射的形式將熱經宇宙空間傳給地球的。

2．熱和內能

對于一個熱力學系統，單純地對系統傳熱也能改變系統的熱力學狀態。熱量是在單純的傳熱過程中系統內能變化的量度。

當系統從狀態1經過絕熱過程達到狀態2時，內能的增加量?U?U2?U1等于外界對系統傳遞的熱量Q，即?U?Q。

引導學生閱讀教材63頁有關內容，思考并回答問題。（1）怎樣理解熱量？能否說某一物體具有多少熱量？為什么？（2）傳遞的熱量與內能改變滿足什么關系?（3）做功和熱傳遞都能改變物體的內能。做功和熱傳遞在改變內能，有何不同？ 回答：

（1）熱量表征物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。（2）傳遞的熱量與內能改變的關系

①在單純熱傳遞中，系統從外界吸收多少熱量，系統的內能就增加多少。即ΔU= Q吸 ②在單純熱傳遞中，系統向外界放出多少熱量，系統的內能就減少多少。即Q放=-ΔU（3）熱傳遞，是物體間內能的轉移。即內能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。做功，是物體的內能與其他形式能量的轉化。如內能與機械能、內能與電能等發生轉化。

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.外界可能對鐵絲做功 D.外界一定對鐵絲做功

解析：做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的，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果我們無法判斷是哪種方式改變了內能，因為做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。

例2 下列關于熱量的說法，正確的是（）A.溫度高的物體含有的熱量多 B.內能多的物體含有的熱量多 C.熱量、功和內能的單位相同 D.熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態量

解析：熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態量，所以不能說溫度高的物體含有的熱量多，內能多的物體含有的熱量多；熱量、功和內能的單位相同都是焦耳。選C、D 答案：C、D 友情提示：注意區分狀態量與過程量的不同特點 課后練習

1、（1）內能增加（2）內能減少 課后練習

2、鉛的比熱是0.13×10J/kg℃ 設增加的內能為ΔU ΔEk=

312mv-0 ① 2ΔU=ΔEk×80℅＝c m Δt ② ①②聯立并代入數值得：Δt=123℃

（四）反思總結、當堂檢測

（五）發導學案、布置作業

九、板書設計 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、熱對流和熱輻射。（3）熱傳遞的實質：能量的轉移 2．熱和內能

（1）熱量表征物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。（2）傳遞的熱量與內能改變的關系ΔU= Q ①在單純熱傳遞中，系統從外界吸收多少熱量，系統的內能就增加多少。②在單純熱傳遞中，系統向外界放出多少熱量，系統的內能就減少多少。

（3）熱傳遞，是物體間內能的轉移。即內能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。

做功，是物體的內能與其他形式能量的轉化。

十、教學反思

本節還需加強學生的能量的觀點，使學生能從不同的角度認識物理現象，解感受能量的轉移，增強我們學習物理、探索自然的興趣。

第四篇：2015-2016高中物理 第十章 2熱和內能教案 新人教版選修3-3

熱和內能

一、教材分析

本節講述另一類熱力學過程——熱傳遞過程以及熱傳遞與改變內能的關系。首先介紹熱傳遞的三種方式:熱傳導、熱對流和熱輻射。進而分析系統在單純的熱傳遞過程中系統內能的變化，自然引出熱量與系統內能概念的區別與聯系，最后研究做功與熱傳遞在改變系統內能上的異同。

二、教學目標

知識與技能

1．了解熱傳遞的三種方式。

2．知道熱傳遞是改變系統內能的一種方式。3．能區分熱量與內能的概念。

4．知道熱傳遞與做功對改變系統的內能是有區別的 過程與方法

能舉例說明熱傳遞能夠改變系統內能 情感、態度與價值觀

了解感受能量的轉移，增強我們學習物理、探索自然的興趣。

三、教學重點難點

重點：熱傳遞對內能的改變。難點：熱量與內能的區別

四、學情分析

本節內容稍簡單，易于學生接受。

五、教學方法

自主學習、討論、講解

六、課前準備

鐵絲、布、酒精燈

七、課時安排1課時

八、教學過程

（一）預習檢查、總結疑惑

基礎知識提問：

1、焦耳的兩個實驗說明了什么？

2、什么是內能？內能于什么有關？

（二）情景引入、展示目標

想一想，使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法？

回答：將鐵絲來回多次彎折，用布摩擦，將鐵絲放在火上燒，與高溫物體接觸…… 教師：可以通過做功改變物體內能，今天我們來學習改變物體內能的另一種方式——熱傳遞。

（三）合作探究、精講點播

教師：引導學生閱讀教材62頁有關內容，思考并回答問題。（1）什么是熱傳遞？

（2）熱傳遞有幾種方式？舉例說明。（3）熱傳遞過程的實質是什么？ 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，叫做熱傳遞。

（2）熱傳遞的三種方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。（3）熱傳遞的實質：能量的轉移

①熱傳導：不借助于物質的宏觀移動，而靠分子、原子等粒子的熱運動，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）傳遞的過程，這種過程在氣體、液體和固體中都能發生。

②熱對流：流體依靠宏觀流動而實現熱傳遞的過程，在對流過程中伴隨著大量分子的定向運動。熱對流又分自然對流和強迫對流。自然對流——當流體內部存在溫度梯度，進而出現密度梯度時，高溫處流體的密度—般小于低溫處（水在0～4C 時的反常膨脹現象除外），這時如果流體的密度由小到大對應空間位置的由低到高，在重力作用下，流體便開始作宏觀的定向流動，密度小處溫度較高的流體向上運動，而溫度低處密度較大的流體填充過來，行成了流體的對流，從而使能量從高溫處向低溫處傳遞。強迫對流——靠外來的作用使流體在高溫處與低溫處之間作循環流動而傳遞熱量的過程，例如制冷系統內工作物質的循環流動就是靠壓縮機的工作強迫實現的。

o③熱輻射：不依賴于物質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弱。溫度較低時，主要以不可見的紅外線進行輻射，溫度較高時，熱輻射最強的成分在可見光區。如太陽就是通過熱輻射的形式將熱經宇宙空間傳給地球的。

2．熱和內能

對于一個熱力學系統，單純地對系統傳熱也能改變系統的熱力學狀態。熱量是在單純的傳熱過程中系統內能變化的量度。

當系統從狀態1經過絕熱過程達到狀態2時，內能的增加量?U?U2?U1等于外界對系統傳遞的熱量Q，即?U?Q。

引導學生閱讀教材63頁有關內容，思考并回答問題。（1）怎樣理解熱量？能否說某一物體具有多少熱量？為什么？（2）傳遞的熱量與內能改變滿足什么關系?（3）做功和熱傳遞都能改變物體的內能。做功和熱傳遞在改變內能，有何不同？ 回答：

（1）熱量表征物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。（2）傳遞的熱量與內能改變的關系

①在單純熱傳遞中，系統從外界吸收多少熱量，系統的內能就增加多少。即ΔU= Q吸 ②在單純熱傳遞中，系統向外界放出多少熱量，系統的內能就減少多少。即Q放=-ΔU（3）熱傳遞，是物體間內能的轉移。即內能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。做功，是物體的內能與其他形式能量的轉化。如內能與機械能、內能與電能等發生轉化。

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.外界可能對鐵絲做功 D.外界一定對鐵絲做功

解析：做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的，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果我們無法判斷是哪種方式改變了內能，因為做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。

例2 下列關于熱量的說法，正確的是（）A.溫度高的物體含有的熱量多 B.內能多的物體含有的熱量多 C.熱量、功和內能的單位相同 D.熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態量

解析：熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態量，所以不能說溫度高的物體含有的熱量多，內能多的物體含有的熱量多；熱量、功和內能的單位相同都是焦耳。選C、D 答案：C、D 友情提示：注意區分狀態量與過程量的不同特點 課后練習

1、（1）內能增加（2）內能減少 課后練習

2、鉛的比熱是0.13×10J/kg℃ 設增加的內能為ΔU

ΔEk=

312mv-0 ① 2 ΔU= ΔEk×80℅＝c m Δt ② ①②聯立并代入數值得：Δt=123℃

（四）反思總結、當堂檢測

（五）發導學案、布置作業

九、板書設計 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、熱對流和熱輻射。（3）熱傳遞的實質：能量的轉移 2．熱和內能

4（1）熱量表征物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。（2）傳遞的熱量與內能改變的關系ΔU= Q ①在單純熱傳遞中，系統從外界吸收多少熱量，系統的內能就增加多少。②在單純熱傳遞中，系統向外界放出多少熱量，系統的內能就減少多少。

（3）熱傳遞，是物體間內能的轉移。即內能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。

做功，是物體的內能與其他形式能量的轉化。

十、教學反思

本節還需加強學生的能量的觀點，使學生能從不同的角度認識物理現象，解感受能量的轉移，增強我們學習物理、探索自然的興趣。

第2節 熱和內能學案

課前預習學案

一、預習目標

1．了解熱傳遞的三種方式。

2．知道熱傳遞是改變系統內能的一種方式。

二、預習內容

引入：想一想，使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法？

1、閱讀教材62頁有關內容，思考并回答問題。（1）什么是熱傳遞？

（2）熱傳遞有幾種方式？舉例說明。

5（3）熱傳遞過程的實質是什么？

2、學生閱讀教材63頁有關內容，思考并回答問題。

（1）怎樣理解熱量？能否說某一物體具有多少熱量？為什么？

（2）傳遞的熱量與內能改變滿足什么關系?

三、提出疑惑

課內探究學案

一、學習目標

1、能區分熱量與內能的概念。

2、知道熱傳遞與做功對改變系統的內能是有區別的

二、學習過程

1、做功和熱傳遞都能改變物體的內能。做功和熱傳遞在改變內能，有何不同？

2、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.外界可能對鐵絲做功 D.外界一定對鐵絲做功例 2 下列關于熱量的說法，正確的是（）A.溫度高的物體含有的熱量多 B.內能多的物體含有的熱量多 C.熱量、功和內能的單位相同 D.熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態量

解析：熱量和功都是過程量，而內能是一個狀態量，所以不能說溫度高的物體含有的熱量多，內能多的物體含有的熱量多；熱量、功和內能的單位相同都是焦耳。選C、D 解析：做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的，溫度升高可能是做功，也可能是熱傳遞。故C正確。

三、反思總結

四、當堂檢測

1．下列現象中，哪些是通過熱傳遞的方式改變物體內能的（）A.打開電燈開關，燈絲的溫度升高，內能增加 B.夏天喝冰鎮汽水來解暑

C.冬天搓搓手，會感覺到手變得暖和起來

D.太陽能熱水器在陽光照射下，水的溫度逐漸升高

2．對于熱量、功、內能三個量，下列說法中正確的是（）A.熱量、功、內能三個量的物理意義是等同的

B.熱量和功二者可作為物體內能的量度 C.熱量、功和內能的國際單位都相同

D.熱量和功是由過程決定的，而內能是由物體的狀態決定的

3．下列關于熱傳遞的說法中，正確的是（）A．熱量是從含熱量較多的物體傳給含熱量較少的物體

B．熱量是從溫度較高的物體傳給溫度較低的物體 C．熱量是從內能較多的物體傳給內能較少的物體 D．熱量是從比熱容大的物體傳給比熱容小的物體 4.有關物體的內能，以下說法中正確的是（）A．1g溫度為0℃水的內能比1g溫度為0℃冰的內能大

B．電流通過電阻后電阻發熱，它的內能增加是通過熱傳遞方式實現的 C．氣體膨脹，它的內能一定減少 D．橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加

5.下列說法中正確的是（）A．做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種本質不同的物理過程：做功使物體的內能改變，是其他形式的能和內能之間的轉化；熱傳遞則不同，它是物體內能的轉移

B．外界對物體做功，物體的內能一定增大 C．物體向外界放熱，物體的內能一定增大

D．熱量是在熱傳遞中，從一個物體向另一個物體或物體的一部分向另一部分轉移的內能的多少

課后練習與提高

1．若A、B兩物體之間沒有熱傳遞，正確的解釋是

（）A.兩物體所包含的熱量相等 B.兩物體的內能相等 C.兩物體的溫度相等

D.兩物體沒有接觸，且都處在真空中

2．做功和熱傳遞的共同點是

（）A.都能使系統增加熱量

B.都能使系統溫度升高 C.都能使系統內能改變

D.都能使系統比熱增大

3.關于熱傳遞的下述說法中正確的是

（）A.熱量總是從內能大的物體傳給內能小的物體

B.熱量總是從分子平均動能大的物體傳給分子平均動能小的物體 C.熱傳遞的實質是物體之間內能的轉移而能的形式不發生變化 D.只有通過熱傳遞的方式，才能使物體的溫度發生變化

4.一物體先后經幾個不同的物理過程，其溫度均從ｔ1升高到ｔ2，則在這些過程中

（）

A．物體一定從外界吸收熱量 B．物體與外界交換的熱量都相等 C．外界對物體所做的功均相等

D．物體內所有分子動能的平均值之增量都相等

5.從100 ｍ高空由靜止開始下落的水滴，在下落的整個過程中，假定有50%的動能轉化為水滴的內能，則水滴溫度升高

℃.6.關于物體的內能，下列說法中正確的是

A．相同質量的兩種物體，升高相同的溫度，內能增量一定相同 B．一定量0℃的水結成0℃的冰，內能一定減小

C．一定量氣體克服外界壓力膨脹，但不吸熱也不放熱，內能一定減小 D．一定量氣體吸收熱量而保持體積不變，內能可能減小

7.關于熱量、溫度的下列說法正確的是（）

A.熱量是熱傳遞過程中，物體間內能的轉移量；溫度是物體分子平均動能大小的量度 B.在絕熱容器中，放入兩個溫度不等的物體，則高溫物體放出溫度，低溫物體吸收溫度，直到兩個物體溫度相等

C.高溫物體內能多，低溫物體內能少

D.兩個質量和比熱都相等的物體，若吸收相等的熱量，則溫度相等 參考答案 當堂檢測

1、BD 2.CD 3.B 4.AD 5.AD

課后練習與提高

1．C 2．BC 3．BC 4．D 5．0.12 6．BC 7．A 9

第五篇：2015年高中物理 10.2熱和內能教案 新人教版選修3-3

第二節 熱和內能

教學目標：

（一）知識與技能

1、理解熱傳遞的三種方式，并知道這是改變物體內能的另一方式。

2、了解熱與內能的關系，區別熱量與內能的概念。

（二）過程與方法

通過熱傳遞改變物體內能來理解能量轉移的過程。

（三）情感、態度與價值觀

通過對能量轉移的了解感受能量的流動性，增強我們學習物理、探索自然的興趣。教學重點：

熱傳遞對內能的改變。教學難點：

熱傳遞對內能的改變效果。教學方法：

閱讀、討論和講解法 教學用具：

投影儀、投影片。教學過程：

（一）復習提問，引入新課

提問：（1）從做功與能量轉化的角度理解，什么是物體的內能?（2）在絕熱過程中，功與系統的內能有何關系？

學生思考并回答：（1）定義：任何一個熱力學系統都必定存在一個只依賴于系統自身狀態的物理量，這個物理量在兩個狀態間的差別與外界在絕熱過程中對系統所做的功相聯系。我們把這個物理量稱為系統的內能。

（2）當系統從狀態1經過絕熱過程達到狀態2時，內能的增加量?U?U2?U1等于外界對系統所做的功W，即?U?W。

總結：做功可以改變物體的內能，做功是改變物體內能的一種方式。今天我們來學習改變內能的另一種方式――熱傳遞。

（二）新課教學

1、熱傳遞

教師：引導學生閱讀教材62頁有關內容，思考并回答問題。（1）什么是熱傳遞？

（2）熱傳遞有幾種方式？舉例說明。

（3）熱傳遞的條件是什么？能否發生熱傳遞與物體內能的多少是否有關？（4）熱傳遞過程的實質是什么？ 學生：閱讀教材后回答問題。

（1）定義：兩個溫度不同的物體相互接觸時溫度高的物體要降溫，溫度低的物體要升溫，即熱量從高溫物體傳到了低溫物體，這個過程就叫做熱傳遞。

（2）熱傳遞的方式：熱傳導、熱對流和熱輻射。

（3）熱傳遞的條件：存在溫度差。與物體內能的多少無關。

教師強調指出：只要存在溫度差，熱傳遞過程就會進行，與原來物體內能的多少大小無關。熱傳遞過程能量可以由內能大的物體傳到內能小的物體上，也可以由內能小的物體傳到內能大的物體上，但一定是由高溫物體傳給低溫物體。

（4）熱傳遞過程實質是能量轉移的過程。

2、熱和內能

教師：投影教材圖10.2－2，對于一個熱力學系統，單純地對系統傳熱也能改變系統的熱力學狀態。熱量是在單純的傳熱過程中，系統內能變化的量度。

當系統從狀態1經過絕熱過程達到狀態2時，內能的增加量?U?U2?U1等于外界對系統傳遞的熱量Q，即?U?Q。

教師：引導學生閱讀教材63頁有關內容，思考并回答問題。［投影］

（1）怎樣理解熱量？能否說某一物體具有多少熱量？為什么？

（2）做功和熱傳遞都能改變物體的內能。做功和熱傳遞在改變內能上意義是否相同。學生：閱讀教材后回答問題。

（1）熱量表征物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中，說熱量才有意義。所以，不能說物體含有多少熱量。

2（2）熱傳遞，是物體間內能的轉移。即內能從物體的一部分傳到另一部分，或從一個物體傳遞給另一物體。做功，是物體的內能與其他形式能量的轉化。如內能與機械能、內能與電能等發生轉化。

教師（總結、強調、補充）：

（1）熱量和內能是兩個完全不同的概念。

內能是由系統的狀態決定的，狀態確定，系統的內能也隨之確定，要使系統的內能發生變化，可以通過熱傳遞或做功兩種過程來完成。而熱量是熱傳遞過程中的特征物理量，和功一樣，熱量只是反映物體在狀態變化過程中所遷移的能量，是用來衡量物體內能變化的。熱傳遞的微觀實質是在分子相互作用下，通過分子的微觀運動來達到內能的改變的。有過程，才有變化，離開過程，毫無意義。就某一狀態而言，只有“內能”，根本不存在什么“熱量”和“功”，因此，不能說一個系統中含有“多少熱量”或“多少功”。

（2）內能的改變有兩種方式：做功和熱傳遞。從改變內能的結果看，它們是等效的。不同之處是：做功是能量的轉化，熱傳遞是能量的轉移。

3、典例探究

例

1、下列關于熱傳遞的說法中，正確的是（）

A．熱量是從含熱量較多的物體傳給含熱量較少的物體 B．熱量是從溫度較高的物體傳給溫度較低的物體 C．熱量是從內能較多的物體傳給內能較少的物體 D．熱量是從比熱容大的物體傳給比熱容小的物體

思路分析：熱傳遞發生在有溫度差的兩物體間或物體的兩部分間，且總是從高溫物體（或部分）將熱量傳遞給低溫物體（或部分），與物體內能的多少、比熱容的高低均無關。

答案：B

例

2、有關物體的內能，以下說法中正確的是（）

A．1g溫度為0℃水的內能比1g溫度為0℃冰的內能大

B．電流通過電阻后電阻發熱，它的內能增加是通過熱傳遞方式實現的 C．氣體膨脹，它的內能一定減少 D．橡皮筋被拉伸時，分子間勢能增加

思路分析：0℃的水和0℃的冰分子平均動能相同，但內能并不相同，水結成冰時要放出熱量（忽略此過程的膨脹功），說明相同質量的水的內能大（水的分子勢能比冰的分子勢 3 能大），選項A正確。電流通過電阻發熱，是由于電流做功將電能轉化為內能的過程，而不是熱傳遞過程，故B選項錯誤。氣體膨脹對外做功，但還與吸收的熱量有關，C選項錯誤。橡皮筋被拉伸時，會產生彈力，此彈力是分子引力的宏觀表現，分子勢能隨分子間距離的增大而增大，故選項D正確。

答案：AD 思想方法小結： 此題A選項中，判斷水和冰的內能大小，不宜直接判斷分子動能和分子勢能的大小，因為體積增大并不能說明分子勢能一定增大。應從能量轉化或轉移的角度來分析內能的改變。

例

3、下列說法中正確的是（）

A．做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種本質不同的物理過程：做功使物體的內能改變，是其他形式的能和內能之間的轉化；熱傳遞則不同，它是物體內能的轉移

B．外界對物體做功，物體的內能一定增大 C．物體向外界放熱，物體的內能一定增大

D．熱量是在熱傳遞中，從一個物體向另一個物體或物體的一部分向另一部分轉移的內能的多少

思路分析：做功和熱傳遞改變物體內能的本質不同，因為做功的過程一定是不同形式的能相互轉化的過程，而熱傳遞是同種形式的能量（內能）在不同的物體之間或物體不同的部分之間傳遞或轉移，故A選項正確。而物體的內能的變化取決于做功和熱傳遞兩個方面，單就一個方面不足以斷定其內能的變化。故B、C選項不正確，D選項正確。

答案：AD

（三）課堂小結

本節課我們從宏觀角度學習了熱量與內能的關系，知道了什么是熱傳遞，知道了熱傳遞是改變內能的另一種方式。

（四）布置作業 問題與練習1、2 4