CH12机械能和内能文档格式.docx
《CH12机械能和内能文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CH12机械能和内能文档格式.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
做功的本领越大，就说明这个物体具有的能量就越多。
1、能量：
一个物体能够对另一个物体做功，我们就说这个物体具有能量
能量有很多种形式——声能、光能、电能、动能、重力势能、弹性势能……，所有能量的单位都是焦耳（J）
2、动能：
物体由于运动而具有的能量
汽车为什么要限速呢？
静止的子弹不可怕，为什么告诉运动的子弹能要人性命呢？
动能跟哪些因素有关？
举例及猜想。
相关因素有：
物体的质量、物体运动的速度。
研究思想：
控制变量法。
探究1：
研究动能大小与速度的关系
控制小车质量一定，改变释放的高度，高度越高，小车达到水平面的速度就越大，木块被推动的距离就越远。
注意：
A、如何看出小车具有的动能的大小？
通过现象——木块被推动的距离。
B、如何改变小车的速度？
——改变释放的高度。
结论1：
质量一定时，物体的速度越大，动能越大。
探究2：
动能大小与物体质量的关系
控制小车运动速度一定，增加小车的质量。
注意、如何控制小车速度一定？
——控制释放小车的高度和位置一定。
结论2：
运动速度相同时，物体的质量越大，物体的动能就越大。
综合结论：
动能跟物体速度和质量有关，质量越大，速度越大，物体的动能越大。
所以限速行驶时，重型卡车的限速最低。
补充：
，动能跟物体的质量成正比，跟速度的平方成正比。
3、势能
⑴重力势能：
物体由于被举高而具有的能量
相关因素：
物体的质量，被举的高度
探究3:
重力势能与物体被举高高度的关系
控制物体的质量一定，打桩时，桩的质量一定，被举的高度越大，地基就打的越深。
结论：
物体高度一定，质量越大，重力势能越大。
高度越高，质量越大，重力势能越大。
⑵弹性势能：
物体由于发生弹性形变而具有的能量
弹性形变程度，弹性形变程度越大，弹性势能越大。
4、机械能：
动能和势能统称为机械能。
动能和势能可以相互转化，在实例中能知道是哪种形式的能量转化为哪种形式的能量。
例1：
摆球在摆动过程中，是如何转化的？
例2：
过山车中的能量是如何转化呢？
例3：
跳水时的能量是如何转化的？
例4：
滚摆在滚动时的能量转化
例5：
皮球在下落又反弹的过程中，能量是如何转化的？
（书上WWW中的例题）知道通过什么现象说明皮球的弹性势能的大小。
还要分辨运动过程中，各种形式的能量是如何变化的？
例6：
地球从近地点运动到远地点过程中，重力势能如何变化？
动能如何变化？
例7：
雨滴在从高空自由下落的过程，动能如何变？
重力势能如何变？
总结：
能量可以相互转化。
要清楚各种形式的能量与什么因素有关，紧扣相关因素。
教学后记：
____________________________________________________________________
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
板书设计：
单位是焦耳（J）
物体质量和物体速度
第二节内能热传递
1、了解内能的概念，通过类比的方法，知道任何一个物体都具有内能；
2、能简单描述温度与内能之间的关系；
3、结合实例分析，知道热传递是改变内能的一种方式，是内能的转移过程；
4、了解热量的概念，知道热量的单位，能正确使用“热量”这一术语；
5、了解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象。
关于内能、热量的概念，类比分子动能和物体动能，内能和机械能的异同；
认识内能及相关定义；
内能与温度的关系，及内能、温度与热量三者之间的关系。
在初二第七章《从粒子到宇宙》中已经初步学习过分子动理论的相关内容：
物质是由分子组成；
分子在做永不停息的无规则运动中；
温度越高，分子无规则运动越剧烈；
分子间存在着斥力和吸引力。
以及初二物态变化时已经初步知道有温度差的物体间会发生能量的转移即热传递。
两个烧杯，滴管，红墨水，热水，冷水，自制PPT
【复习式引入】
1、物体_________而具有的能量，叫动能。
势能分为________和________。
物体由于发生弹性形变而具有的能，叫____________；
物体由于被举高而具有的能量叫____________。
我们把动能和势能统称为__________。
2、分子动理论的基本内容
①.物质是由分子组成的，分子间有间隙②.组成物质的分子在永不停息地无规则运动
③.分子之间有相互作用的引力和斥力
3、温度越高，分子无规则运动就越剧烈。
【新课】
1、我们把物体内部大量分子的无规则运动叫热运动
且分子的热运动与温度有关，温度越高，分子运动越激烈，扩散就越快。
类比：
物体由于运动而具有的能量←→分子做永不停息无规则运动
（物体具有动能）←→（分子具有动能）
物体由于被举高而具有的能量←→分子之间既相互吸引又互相排斥
（物体具有势能）←→（分子具有势能）
动能、势能统称为机械能←→物体内所有分子的动能与分子
势能的总和，叫做物体的内能。
机械能着眼于整个物体←→内能着眼于物体内部微粒
2、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。
一切物体都具有内能。
物体的内能跟质量、温度、状态等因素有关。
试比较：
20℃时，1kg的水和2kg的水的内能谁大？
1kg的水，20℃时的内能比10℃时的内能谁大？
0℃的冰熔化成0℃的水，谁的内能大？
总之：
物体的温度升高，物体的内能就增加。
物态变化中吸热的过程，表示物体的内能也在增加。
观察火少铁棒过程，铁棒的内能如何变化？
哪里的能量给铁棒的？
再分析：
一杯热水，凉下后再喝，在这个过程中，热水的温度，内能；
杯子周围的空气的温度，内能。
这种改变内能的方式就是热传递。
3、热传递－－改变物体内能的一种方式。
①定义：
能量由高温物体传到低温物体或由物体的高温部分传到低温部分的现象，叫热传递。
②特点：
A、发生条件：
物体之间或物体的不同部分之间存在温度差。
B、传递方向：
能量从高温处转移到低温处
C、终止标志：
温度相同——————热平衡状态。
D、实 质：
内能转移（能量的形式不发生改变）
例：
用热传递的方式改变物体内能的例子：
⑴金属汤勺放在热汤中，温度，勺的内能；
⑵食品放入电冰箱，温度，内能；
⑶在太阳的照射下，太阳能热水器中水的温度，它的内能。
在上述过程中物体的内能是如何转移的？
由上述现象：
热传递是在温度（相同/不相同）的物体之间进行的，且能量从温度的转移向温度的
想一想，生活中还有哪些通过热传递来改变物体内能的实例？
晒太阳点火柴烧水冬天哈手取暖汽车发动机用水来降温
太阳能灶……
4、热量
定义：
物体在热传递过程中转移能量的多少叫热量
单位：
焦耳（J）
关于温度、热量、内能的说法中正确的是（）
A．物体的温度越高，所含热量越多
B．50℃的水的内能一定比10℃的水的内能多
C．0℃时水放热结冰，物体的内能减小到零
D．热传递过程中，放热物体的温度一定比吸热物体的温度高
什么叫内能？
与哪些因素有关？
热传递的条件及实质是什么？
热量与内能的区别。
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
板书设计
1、内能
在物理学中，我们把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。
影响因素：
温度、质量、状态等。
2、热传递——改变内能的一种方式
①热传递的条件——两物体存在温度差；
②特传递的方向——高温物体传给低温物体
③热传递的实质——能量的转移
④热传递的结果——高温物体与低温物体的末温相等；
高温物体放出的热量与低温物体吸收的热量相等。
3、热量
热传递过程中转移的热量即变化的内能。
高温物体内能减少，叫做放出热量，简称放热，用
表示；
低温物体内能增加，叫做吸收热量，简称吸热，用
表示。
第三节物质的比热容
1、通过实验探究，建立比热容的概念；
2、了解比热容是反映物质吸、放热本领的物理量；
3、学会查比热容表，了解一些常见物质的比热容，尝试用比热容解释简单的自然现象；
4、会进行物体吸热、放热的简单计算。
1、了解比热容的概念、单位，了解比热容是反映物质物理属性的物理量；
2、学会查比热容表，了解一些常见物质的比热；
3、会用比热容解释一些简单的自然现象；
4、会用公式
进行关于物体吸热、放热的简单计算。
1、通过探究活动引入比热容的概念；
2、运动比热容的知识解释自然现象。
学生对物质的物理属性已经学过一些，今天再学习比热容，稍有难度，要做好铺垫和类比。
可以让学生课前做以下功课：
学生在家烧开水，思考以下几个问题：
⑴烧同样多的水，水温升得越高，所要加热的时间________（越长/越短），说明质量相等的水升高的温度越高，吸收热量越_______（多/少）；
⑵将半壶水烧开，所需的时间比将整壶水烧开所需的时间________（长/短），说明升高相同的温度，水的质量越大，吸收热量越_______（多/少）.
两只酒精灯，两个铁架台，两支温度计，沙子，水，秒表，石棉网2片，自制PPT
【资料引入】月球没有声音的传播，到处是一片寂静的世界（我们已经知道原因了）。
月球的昼夜温度差很大，白天在阳光垂直照射的地方，温度高达127度。
夜晚温度则降低到-183度。
（为何昼夜温度这么大呢？
）月球的引力只有地球的6分之1，因此，在月球身体感觉很轻，稍稍使劲就可以跳起来。
从熟悉的声现象，到昼夜温差大，再与地球比较，大气层的作用之一就是保温——太阳直射时，吸收热量，不至于温度太高，夜晚时，放出热量，不至于温度太低。
现象：
去沙滩玩耍，中午，赤脚在沙滩上和在水里，感觉沙子很烫；
傍晚时，他们又去海边，却发现沙子变凉了而海水却很温暖。
Q：
为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样呢？
生1：
沙子吸热升温或放热降温比水快。
如何实验验证呢？
仪器：
水，沙子，两支温度计，两架铁架台，两个酒精灯，两只石棉网。
实验注意：
①沙子和水的质量要一样吗？
②如何比较吸热升温快慢呢？
③如何设计表格进行比较便于得出结论。
谈论结果：
①沙子和水的质量要一样，否则无法比较吸热相等升温或降温低；
②吸热相等时间比较升高的温度的大小或升高相同的温度所需时间的多少；
③表格如下：
质量/kg
温度升高10℃所需的时间/S
温度升高20℃所需的时间/S
沙
水
【分析与结论】质量相等的沙和水升高相同温度时，沙比水需要的时间______（长/短）。
由此可知，升高相同温度时沙比水吸收的热量_____（多/少）。
这说明：
质量相等的不同物质，在升高相同的温度时，吸收的热量______（相同/不同）。
可见，不同物质的吸热本领不同，这如同密度，也反映了物质的一种属性。
用物理量“比热容”来表示。
一、比热容
1、定义：
单位质量的某种物质温度升高（或降低）1℃吸收（或放出）的热量叫做这种物质的比热容。
2、符号：
c
3、单位：
J／（kg·
℃），读作：
焦耳每千克摄氏度
4、比热容是物质的一种物理属性。
应用一：
分辨一滴水和一桶水的比热容谁大谁小？
分析：
相等。
因为是同种物质。
阅读比热容表格，知道并记住水的比热容是4.2×
103J／（kg·
℃）表示：
1千克的水温度升高1℃吸收4.2×
103J的热量．
沙石的比热容是0.92×
1千克的沙石温度升高1℃吸收0.92×
应用二：
解释为什么在同一时刻，沙和水的温度不同？
太阳下，相同质量的沙和水，吸收相同的热量后，沙的比热容小，温度上升的高；
水的比热容大，温度上升的低，所以沙的温度比水高。
旁晚时，沙和水放热降温，沙比热容小，下降的温度多，水的比热容大，下降的温度少，所以，感觉水暖和。
分析归纳：
①不同物质的比热容一般不同；
（煤油和冰的比热容相同）②水的比热容较大；
③同种物质，不同状态下，比热容不同。
（冰和水的比热容不同）
应用三：
解释日常生活中的暖气以及冷凝剂为什么常用水？
因为水的比热容大，相等质量的水温度升高（或下降）相同温度时，吸收（或放出）的热量最多。
即吸热或放热的本领最大。
应用四：
海陆风的形成
海风——太阳下，陆地比热容小，温度上升高，空气要上浮，海面较冷的空气要来补充，所以，风向是沿海面吹向陆地，形成海风。
陆风——夜晚，海洋比热容大，温度下降的没有陆地下降的多，海面上的热空气上升，地面附近的冷空气就会来补充，于是冷的空气沿地面吹向大海，形成陆风。
所以海陆风的形成是因为陆地和海洋的比热容不同造成的。
【过渡】改变内能的一种方式有热传递，在热传递中，有多少内能发生转移呢？
就是热量。
二、热量
在热传递过程中转移的能量的多少叫热量。
高温物体放出热量：
低温物体吸收热量：
公式中：
m——质量，c——比热容，t——末温，t0——初温
通式：
例题：
在20℃室温下，烧开一壶5kg的水，大约需要多少热量？
讨论：
实际烧水时，总要提供大于上述结果的热量，为什么？
物质的又一种物理属性——比热容，是表述该物质吸放热的本领。
定义，物理含义分别是什么？
水的比热容较大有哪些重要的应用？
热量的计算公式是什么？
各物理量的含义，以及简单的计算。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
二、比热容表
②水的比热容较大；
三、热量
低温物体吸收热量：
第四节机械能与内能的相互转化
（第一课时）
【知识与能力】
1、通过活动，认识到做功是改变物体内能的另一种方式；
2、通过观察、分析内能转化为机械能的现象，知道做功过程是机械能与内能的相互转化的过程；
3、知道热机的工作原理；
4、了解汽油机的结构和工作过程，借助模型或挂图等媒体，了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。
【过程与方法】
1、通过自主探究活动，培养学生观察、实验、分析问题、解决问题的能力；
2、通过阅读课本，培养学生的自学能力及阅读、看图、语言表达能力；
3、通过合作学习，增强学生的合作意识和探究能力。
【情感、态度与价值观】
1、学生在合作探究活动中体验成功的喜悦，激发科学探究的兴趣，通过了解热机的发展历程，感受到人类文明进步和人类智慧的伟大；
2、通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文，认识燃烧排放物对环境的影响，培养学生的环保意识，初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。
1、做功是不同于热传递的改变物体内能的另一种方式；
2、汽油机的工作过程。
汽油机的工作过程。
摩擦生热的现象已经知道很多，要从这点熟悉的现象入手，进行系统化的学习，对物体做功，可以增加物体的内能；
物体对外做功，内能会转化为机械能。
空气压缩引火仪，铁丝，试管，酒精灯，橡皮塞，自制ppt。
【引入】在寒冷的冬天为了使自己的身体暖和，除了通过晒太阳、烤火等方法外，你还能想出其他的办法？
对！
还可以跳一跳、搓一搓……
晒太阳、烤火属于热传递的方法，跳一跳和搓一搓属于什么方法呢？
——做功。
一、做功——改变物体内能的另一种方式。
举例：
1、砂轮磨出火花；
2、高速公路上行驶的汽车轮胎温度升的特别高；
3、流星陨落时总有一道火光划下；
4、古代人钻木取火；
5、冬天搓手取暖；
6、滑滑梯时，屁股感觉很热；
7、两块冰块相互摩擦会很快熔化……
都是克服摩擦做功，增加物体的内能——机械能转化为内能。
活动：
演示空气压缩引火仪，压缩物体，对物体做功，增加物体的内能
压缩物体做功增加物体的内能。
以上两种方式都是依靠做功增加内能，即把机械能转化为内能。
演示内能转化为机械能，试管里放入热水，用酒精灯加热，蒸气会把橡皮塞冲走。
即蒸气对橡皮塞做功。
橡皮塞的机械能增加，蒸气的内能减少。
3、物体对外做功使物体的内能减少——内能转化为机械能
【思考】1、你有哪些方法可以让铁丝温度上升？
即有哪些方法增加铁丝的内能？
2、仅凭铁丝温度升高、内能增大这一现象，能否断定内能的增大是通过热传递方式还是做功方式来实现的？
1、可以把铁丝来回弯折，弯折处温度上升；
或在桌子边来回摩擦；
或用火烤一烤；
或晒太阳……
2、做功与热传递在改变物体的内能上是等效的。
热传递是内能的转移过程，做功是其他形式的能向内能转化的过程。
即：
热传递是一种形式能量（内能）的转移，做功是不同形式的能量的转化。
就是利用内能能转化为机械能，历史上发明了热机。
二、热机——将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。
【各种热机】蒸汽三轮汽车——内燃机——喷气发动机——火箭
升级会员 