1、10.2热和内能第十章第十章热力学定律 教学目标教学目标 1在物理知识方面要求：在物理知识方面要求：（1）知道分子的动能，分子的平均动能，知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。（2）知道分子的势能跟物体的体积有关，知道分子势能随分子间距离变化而变化的定性规律。（3）知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。（4）知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的，知道两者的区别，了解热功参量的意义。2在培养学生能力方面在培养学生能力方面，这节课中要让学生建立：分子动能、分子平均动能、分子势能、物体内能、热量等五个以上物理概念，又要让学生初步知道三个物理规律：温度与分子
2、 平均动能关系，分子势能与分子间距离关系，做功与热传递在改变物体内能上的关系。因此，教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。3渗透物理学方法的教育：渗透物理学方法的教育：在分子平均动能与温度关系的讲授中，渗透统计的方法。在分子间势能与分子间距离的关系上和做功与热传递关系上都要渗透归纳推理方法。二、重点、难点分析二、重点、难点分析 1教学重点是使学生掌握三个概念（分子平均动能、分子势能、物体内能），掌握三个物理规律（温度与分子平均动能关系、分子势能与分子之间距离关系、热传递与功的关系）。2区分温度、内能、热量三个物理量是教学上的一个难点；分子势能随分子间距离变化的势能曲线是教学上的另一难点
3、。三、教具三、教具 1压缩气体做功，气体内能增加的演示实验：圆形玻璃筒、活塞、硝化棉。2幻灯及幻灯片，展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线。思考：思考：请同学们想办法如何将一段铁请同学们想办法如何将一段铁丝的温度升高？丝的温度升高？一、热传递一、热传递 两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间达要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间达到热平衡即温度相等为止，这个过程称之为到热平衡即温度相等为止，这个过程称之为热传递热传递热传递的三种方式：热传递的三种方式：热传导热传导、热对流热对流、热辐射热辐射二、
4、热和内能二、热和内能 在外界对系统没有做功的情况下，在外界对系统没有做功的情况下，内能和热量之间有什么样的关系呢？内能和热量之间有什么样的关系呢？即在外界对系统不做功的情况下，外界传即在外界对系统不做功的情况下，外界传递给系统的递给系统的热量热量等于系统内能的改变量等于系统内能的改变量UQ二、热和内能二、热和内能做功做功是内能和其他形式的能发生转化是内能和其他形式的能发生转化热传递热传递是不同物体或同一物体不同部分内能的转移是不同物体或同一物体不同部分内能的转移做功和热传递在改变物体的内能上是等效的做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 但是它们还是有但是它们还是有重要区别重要区别的的 UQU
5、W不同能量形式的转化不同能量形式的转化同种能量形式的转移同种能量形式的转移例例1 1、如果铁丝的温度升高了，则（、如果铁丝的温度升高了，则（）A.A.铁丝一定吸收了热量铁丝一定吸收了热量 B.B.铁丝一定放出了热量铁丝一定放出了热量C.C.外界可能对铁丝做功外界可能对铁丝做功 D.D.外界一定对铁丝做功外界一定对铁丝做功解析：解析：做功和热传递对改变物体的内能是等效的，做功和热传递对改变物体的内能是等效的，温度升高可能是做功，也可能是热传递。故温度升高可能是做功，也可能是热传递。故C正确。正确。答案：答案：C例例2 2 下列关于热量的说法，正确的是下列关于热量的说法，正确的是 （）A.A.温度
6、高的物体含有的热量多温度高的物体含有的热量多 B.B.内能多的物体含有的热量多内能多的物体含有的热量多C.C.热量、功和内能的单位相同热量、功和内能的单位相同 D.D.热量和功都是过程量，而内能是一个状态量热量和功都是过程量，而内能是一个状态量解析：解析：热量和功都是过程量，而内能是一个状态量，热量和功都是过程量，而内能是一个状态量，所以不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的所以不能说温度高的物体含有的热量多，内能多的物体含有的热量多；热量、功和内能的单位相同都物体含有的热量多；热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选是焦耳。选C、D答案：答案：C、D注意：注意：热量是单纯的传热过程热量是单纯的
7、传热过程中系统内能变化的一个量度，中系统内能变化的一个量度，是一个是一个过程量过程量，不能讲在某个，不能讲在某个时刻物体具有多少热量应该讲时刻物体具有多少热量应该讲在热传递过程中有多少热量从在热传递过程中有多少热量从高温物体传递到了低温物体高温物体传递到了低温物体热传导热传导热沿着物体传递的热传递方式，不同物质热沿着物体传递的热传递方式，不同物质传到热的能力各不相同，容易传到热的物体称之为热传到热的能力各不相同，容易传到热的物体称之为热的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热的物体称之为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、的物体称之为热的不良导
8、体，如空气、橡胶、绒毛、棉纱、木头、水、油等棉纱、木头、水、油等热对流热对流靠液体或气体的流动来传递热的方式，热靠液体或气体的流动来传递热的方式，热对流是液体和气体所特有的热传递方式对流是液体和气体所特有的热传递方式热辐射热辐射热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直线射出去的方式，热辐射不依赖媒介质，可在真空中线射出去的方式，热辐射不依赖媒介质，可在真空中进行，温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射进行，温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射能力越强能力越强一、热传递说明：两个温度不同的物体互相接触时温度高的物体要降温，温度低的物体要升温，并将持续到系统间
9、达到热平衡即温度相等为止。在这个过程中我们说，热量从高温物体传递到了低温物体，这个过程称之为热传递。问：热传递分别有哪几种方式？（热传导、热对流、热辐射）问：这三种方式如何区分？（热沿着物体传递的传递方式，不同物质传到热的能力各不相同，容易传到热的物体称之为热的良导体，所有金属都是热的良导体，不容易传导热的物体称之为热的不良导体，如空气、橡胶、绒毛、棉纱、木头、水、油等；热对流是靠液体或气体的流动来传递热的方式，热对流是液体和气体所特有的热传递方式，热辐射是热从高温物体向周围以电磁波的形式沿直线射出去的方式，热辐射不依赖媒介质，可在真空中进行，温差越大，表面颜色越深，物体向外的热辐射能力越强）
10、二、热和内能问：改变物体的内能有哪两种方式？（做功和热传递）问：在系统绝热过程中，内能和功之间有怎样的关系？（UW，即在系统和外界没有热交换的情况下，外界对系统所做的功等于系统内能的改变量）问：在外界对系统没有做功的情况下，内能和热量之间有什么样的关系呢？（UQ，即在外界对系统不做功的情况下，外界传递给系统的热量等于系统内能的改变量）问：热量有什么需要注意的地方？（内能是单纯的传热过程中系统内能变化的一个量度，是一个过程量，与功类似，我们知道功是一个过程量，不能讲某个时候物体具有多少功，而应该讲在某个过程中物体做了多少功。与此相类似，不能讲在某个时刻物体具有多少热量应该讲在热传递过程中有多少热量从高温物体传递到了低温物体）问：做功和热传递对改变物体的内能有什么区别吗？（做功是内能和其他形式的能如机械能、电能等等发生转化；而热传递是不同物体或同一物体不同部分内能的转移）
