高二物理《内能》教案5篇("深入理解内能：高中物理教师精心打造课程")

这份高二物理《内能》教案，旨在帮助学生掌握内能的定义、计算和应用。通过讲解热力学基本概念和实例分析，让学生深入了解内能的物理本质和实际应用，提高其科学素养和物理思维能力。

第1篇

1.内能:物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能.

2.动能:由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能.它与物体的温度有关(温度是分子平均动能的标志).

3.势能:分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能.它和物体的体积有关.

根据讨论结果,小结:通常情况下,对固体或液体,由于体积变化不明显,主要是通过温度的变化来判断内能是否改变.

问:如何改变物体的内能呢?(可以改变物体的温度或体积.)

问:物体内能的变化可以通过什么表现出来呢?或者说怎样判断一个物体(如一杯水、一块铁块)的内能是否改变呢?

把准备好的钢丝拿出来,想办法让你手中的钢丝的内能增加。

讨论:有的想到"摩擦",有的想到"折",有的想到"敲打",有的想到用"钢锯锯",有的想到"烧",有的想到"晒",有的想到"烤",有的想到"烫"、"冰"等等.一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了.(把"摩擦"、"折"、"敲打"、"锯"写在一起,把"烧"、"晒"、"烤"、"烫"、"冻"或者"冰"写在一起.

问:比较一下,本质上有什么相同或不同点.(阅读课本38~39页倒数第四段.)刚才所想到的办法,它们之间有何不同?能不能把这些办法分分类?

答:可以分为做功和热传递两类。其中,"摩擦"、"折"、"敲打"、"锯"是属于做功,"烧"、"晒"、"烤"、"烫"、"冰"属于热传递.

演示课本38页的实验.(慢慢地压缩看能不能使棉花燃烧起来.)

答:动作快,时间短,气体没有来得及与外界进行热交换,其温度会突然升高,至乙醚的着火点,它便燃烧起来.而动作慢时,时间较长,气体与外界有较长的时间进行热交换,它的温度就不会升高太多,达不到乙醚的着火点,则不燃烧.

问:同学们还能不能从生活中找出一些通过做功改变物体内能的例子呢?

答:柴油机工作中的压缩冲程;给自行车打气时,气筒壁会发热;锯木头,锯条会很烫;冬天,手冷时,两手互相搓一搓;古人钻木取火等等.

再来体验一下,热传递改变内能的情况.给大家一段细铁棒和酒精灯,演示.

学生上台做实验.把用热传递改变内能的方法和体会告诉其他同学.

引导学生从生活中再找出一些通过热传递改变内能的例子.

师:如何量度物体内能的改变多少呢?请大家带着问题阅读课本39页5、6两段,然后归纳出来.

第2篇

使学生明白做功能够改变物体内能的一些事例；明白能够用功来量度内能的改变，能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。

压缩空气引火器，机械能转化热能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等。

物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。今日我们先研究一种改变内能的方法--做功。

演示实验：压缩空气引火实验。出示压缩空气引火器，简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油（起润滑和密封作用），放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。实验后，组织学生议论实验现象说明了什么，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。让学生解释课本图2-9、图2-11的事例，并列举其他事例。

归纳学生所举事例，得出对物体做功，物体的内能就会增大。

同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加，做功能不能使物体的内能喊小呢

按照课本图2-12所示，事前组装好仪器。课前在瓶内装入少量的水。实验时告诉学生，由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的，所以水蒸气是看不到的。提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。实验结果，当塞子跳起时，瓶内出现了雾。引导学生分析实验现象。进而得出物体对外做功时，本身的内能会减小。

（3）用功来量度内能的改变。做功能够改变物体的内能，对物体做的功越多，物体的内能增加得越多，物体对外做的功越多，物体的内能减小得也越多，所以，我们能够用功来量度内能的变化。这样内能的单位跟功相同，也是焦耳。如果对物体做了2焦的功，物体的内能会增加2焦。其实各种形式的能，都能够用功来量度，所以国际单位制规定：各种形式的能的单位都是焦耳。

经过课本本章刊头画的实验演示和本节的想想议议，小结本节的资料。该实验是机械能和内能相互转化的`演示实验。把薄壁金属筒固定在桌子上之后，注入约1/4容积的乙醚，立刻塞上塞子。用稍宽一点的布带，在金属筒下端绕二圈，然后迅速地来回拉布带，一会儿塞子就被冲起，引导学生解释所看到的现象。外力克服摩擦力做功，使金属筒温度升高、内能增加，并引起筒内乙醚的蒸发。最终由于乙醚蒸汽压强不断增大，而将塞子冲起。告诉学生，在此过程中，克服摩擦做功，转化为内能。

此实验中的另一个现象，往往被学生忽视。即当塞子被冲起时，在管口附近也有淡淡的雾出现。应引导学竹注意这一现象，并加以解释。这是由于气体膨胀对外做功时内能减少、温度降低，从而使筒口周围的水蒸气凝成水珠。此现象恰好说明了：物体对外做功时，本身内能会减小。此过程中气体的内能转化为机械能。

经过实验和议论，使学生进一步明确，做功能改变物体的内能。并且对物体做功时，有机械能转化为内能，物体内能增加。物体对外做功时，有内能转化为机械能，物体内能减少。

1、压缩空气引火实验难度较高，有几个关键要注意：

（1）密封性要好，主要是活塞与管壁的密封。当把活塞从管内拉出时，感到阻力比较大，且当活塞离开管口的瞬间能听到嘭的响声。这种情景可认为密封较好。实验时应在活塞上涂少许蓖麻油，起密封和润滑作用。

（2）管内坚持足够的氧气。实验时可用尖嘴吹风球，向管内注入新鲜空气。

（3）所用燃料燃点要低，普通棉花难于压燃。实验中要用硝化棉。硝化棉能够自制。取浓硝酸和浓硫酸，按体积比1∶2先后倒入烧杯内混合，使其温度坚持在30℃左右。将脱脂棉浸入混合酸内，约15分钟左右，取出棉花用清水反复冲洗，直至没有酸性。挤干后放在阴暗处晾干，保存时应放在密封瓶内，坚持干燥。

2、气体膨胀做功的实验，打气时速度不宜太快。通常打气筒止回阀不太灵活，打气速度就不能慢，提议在瓶塞上装一个自行车轮胎上的气门嘴。打气时气门嘴的乳胶管膨胀，能使学生观察到进气的现象。

3、做功改变物体内能的过程，也都有能量的转化。课本只在想想议议的问题中提出能量的转化。能从能量转化的角度认识内能的改变，虽非本节课的重点，但能使学生有个初步的认识，有利于后面学习能量守恒定律。所以在想想议议的讨论中，增加了能量转化的资料。

第3篇

2、明白什么是内能，物体的内能是不一样于机械能的另一种形式的能、

复习机械能的知识、经过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能、要异常强调由于地球和地面上的物体相互吸引，才使地面上的物体具有重力势能、

分子动理论告诉我们，分子永不停息地无规则运动着、那么公司也同一切运动物体具有动能一样，也具有动能、分子动理论还告诉我们：分子之间有相互作用力、这又使分子具有势能、

（1）物体的内能：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、物体内部的每一个分子都在运动，都受分子作用力，但每单个分子的动能和势能，不是物体的内能、内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的`总和、内能也不一样于机械能、物体的动能跟物体的速度有关，物体的重力势能跟物体被举起的高度有关、一个钢球是否运动，是否被举高，这只能影响钢球的机械能，并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能、那么物体的内能跟什么有关呢？

（2）内能的变化：物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和，那么当分子运动加剧时，物体的内能也就增大、上节课我们曾进过：物体的温度升高，其内部分子的无规则运动加剧、科学的论断，必须要有证据，在物理学中，通常是用实验来证实论断的、今日我们同样用实验来证实上头的论断、

实验演示：取三只烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁，观察比较三只杯内墨扩散的快慢、

实验结果证明：温度越高，扩散过程越快、扩散得快，说明分子无规则运动的速度大，即分子无规则运动激烈、

所以：物体的内能跟温度有关、温度升高时，物体的内能增加、温度降低时，物体的内能减小、正是由于内能跟温度有关，人们常常把物体的内能叫做热能，把物体内部很多分子的无规则运动叫做热运动、

（3）一切物体都有内能、这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着、炽热的铁水，温度很高，分子运动激烈，它具有内能、冰冷的冰块，温度虽低，其内部分子仍在做无规则运动，它也具有内能、

经过机械能和内能的比较，进一步帮忙学生理解内能概念、分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能、

首先木块有势能，也有动能枣统称为机械能、机械能与整个物体的机械运动情景有关、

木块内部的分子做无规则运动，且分子间有作用力，木块有内能、内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关、

（1）内能不是单个分子具有的，而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和、

（2）内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和、这种无规则的热运动，是分子在物体内部自身不停的“分子运动”，而不是随着物体整体一起所做的运动、物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能、

（3）内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能、作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能，不是内能、

物体的内能较之物体的机械能更为抽象，不能用“物体能够做功，我们就说它具有能量”的内能，比较容易为学生理解，但也容易造成与机械能的混淆，讲课中要强调内能是“所有分子动能和势能的总和”“很多分子无规则运动的动能”“分子间的势能”，突出内能是跟热运动有关的能量。

第4篇

"注重学生发展，改变学科本位"。本节阐述了有关燃料的热值，热机效率等物理概念，还涉及了科技发展史（热机的发展），生物，化学知识（酸雨的构成和生物的影响），环境保护（大气污染）等方面的资料。经过具体分析，使学生认识到在利用燃料内能方面，也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面，所以要建立热机效率的概念，并与机械效率作联系和类比。使学生了解内燃机的发展对人类提高起到的作用，同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。

1、建立热值概念。明白热值是燃料燃烧放热的特性，了解热值的表示法和常见燃料的热值，能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。

2、了解热机效率。明白热机工作时燃料释放能量的主要流向，明白能够怎样提高热机效率，及提高热机效率的意义所在。

3、了解热机的利用与人类社会发展的关系，并能简述热机的使用产生的排放物对环境不良影响，培养自觉的环保意识。

了解热机效率及提高热机效率的途径，明白在利用热机构成的环保问题。

人要生存，离不开能量，机器要运转，也离不开能量，而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃烧正是这一的主要途径。下头我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。

（1）燃料的特点：能够燃烧，并放出热量；燃料燃烧的过程是化学能变为内能的过程。

（3）举例说明不一样的燃料燃烧时放出热量不一样。

热值：1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。符号：q

（2）热值的物理意义:干木柴的燃烧值是1、2×l07焦物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1、2×l07焦。

析：从热值表中查得柴油的热值是q=3、3×107g，则q=q=4g×3、3×107g=1、32×108

热机是内能转化成机械能的机器，它跟所有机械一样，也有效率的问题。热机效率是热机性能的一个重要指标。

（1）热机的效率：用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。

（2）学生分析图的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率？让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失，运动部件润滑良好。

（1）改善燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。

（2）提高内能的综合利用率。把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。

（3）充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。

我国政府历来重视环境问题，把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。只要我们大家都能像重视生命一样重视环境，责无旁贷地承担起保护环境的义务，难题也就变得不难了，就必须能使天更蓝、水更清。

第5篇

1．了解组成物质的分子具有动能及势能，并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。

2．理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。

物体的内能是一个重要的概念，是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。

什么样的能是势能？弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样？

（1）组成物质的分子总在不停地运动着，所以运动着的分子具有动能，叫做分子动能。

（2）启发性提问：根据你对布朗运动实验的观察，分子运动有什么样的特点？

应答：分子运动是杂乱无章的，在同一时刻，同一物体内的分子运动方向不相同，分子的运动速率也不相同。

教师分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大，有的分子速率小，从大量分子总体来看，速率很大和速率很小的分子是少数，大多数分子是中等大小的速率。

教帅进一步指出：由于分子速率不同，所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说，每个分子的动能是毫无意义的，而有意义的是物体内所有分子动能的平均值，此平均值叫做分子的平均动能。

讨论结论应是：组成冷、热水的大量分子的速率各不相同，则其动能也各不相同，但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。

教师指出：由此可见，温度是物体分子平均动能的标志。

（1）根据复习提问的回答（地面上的物体与地球之间有相互作用力；发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力，因此在它们的相对位置发生变化时，它们之间便具有势能）说明分子间也存在着相互作用力，所以分子也具有由它们相对位置所决定的能，称之为分子势能。

应答：当r=r0时，f=0，r＜r0时，f为斥力，r＞r0时，f为引力。

教师指出：由于分子间既有引力又有斥力，好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况，因此分子势能与分子间距离也分两种情况。

①当r＞r0时，f为引力，分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。

小结：分子势能随着分子间距离变化而变化，而组成物体的大量分子间距离若增大（减小）则宏观表现为物体体积增大（减小）。可见分子势能跟物体体积有关。

教师指出：物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。

①物体的内能是由它的状态决定的（状态是指温度、体积、物态等）。

提问：对于质量相等、温度都是100℃的水和水蒸气来说它们的内能相同吗？

应答，质量相等意味着它们的分子数相同，温度相等意味着它们的平均动能相同，但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得多，分子势能也大得多，因而质量相等的水蒸气的内能比水大。

举例说明：当水沸腾时，水的温度保持不变，所供给的大量能用于把分子拉开，增大了分子势能，因而增大了物体的内能，当水汽凝结时，分子动能没有明显变化，但分子靠得更紧密了，分子势能便减小了，因此物体的内能减小了。

a．静止在地面上的物体以地球为参照物，物体的机械能等于0，但物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着，物体的`内能永远不能为0。

b．物体在具有一定的内能时，也可以具有一定的机械能。如飞行的子弹。

c．不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变，不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之，尽管物体的内能在变化，它的机械能可以保持不变。

①静止在光滑水平地面上的木箱具有什么能？若木箱沿光滑水平地面加速运动，木箱具有什么能？此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有？

②质量相等而温度不相等的两杯水，哪一杯水具有较大的内能？温度相同而质量不等的两杯水，哪一杯水具有较大的内能？

1．了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。

2．改变物体内能的途径．难点目标内能、热量概念的建立．

导入示标凉爽的秋夜，仰望星空时，会突然发现一颗流星在夜色中划过，并留下一条美丽的弧线．流星是怎样形成的呢？

问题1：组成物质的分子在不停地做热运动，分子应具有什么能？物体的分子之间有引力和斥力，且分子之间有间隔，分子应具有什么能？什么叫物体的内能？你能说出它的单位吗？机械能和内能有什么区别吗？

小结：物体内所有分子由于热运动而具有的动能，以及分子之间势能的总和叫做物体的内能．它的单位是焦耳，简称焦，符号为j．机械能是宏观的，能看得到的，内能是微观的，是看不到的．

问题2：把红墨水滴入装满水的烧杯里，过一段时间，整杯水变为红色，这种现象说明了什么？当红墨水分别滴入热水和冷水中时，发现热水变色比冷水快，这又说明了什么？

小结：温度高的物体分子运动剧烈，内能大．所以物体的内能与温度有关．

问题3：小明说：“炽热的铁水温度很高，具有内能；冰冷的冰块温度很低，不具有内能．”小刚说：“炽热的铁水温度高，内能大；冰冷的冰山温度低，内能小．”你认为他们的说法正确吗？说出理由．

小结：一切物体都具有内能．物体的内能还与质量有关．

例1：【解析】物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能温度越高，物体内能越大温度相同的同种物质，分子个数越多，分子热运动的动能与分子势物体内能越大

问题1：如右图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速往下压，你能观察到什么现象（棉花燃烧），该实验说明了什么？你再将一根铁丝反复弯折数十次，用手接触弯折处，有什么感觉，该实验又说明了什么？

问题2：做饭时，铁锅为什么能烫手？放在阳光下的被子，为什么能被晒得暖乎乎？

例2：【解析】来回拉绳子，绳子与管壁之间克服摩擦做功，使管内的酒精内能增大，温度升高；当把塞子冲出时，管内的酒精蒸气对塞子做功，将内能转化成机械能．正确的答案为a选项．

让学生进一步理解改变内能的途径有做功和热传递两种方法，选项abd是做功改变物体的内能，选项c是通过热传递的方式改变物体的内能．

问题1：什么叫热量？它的单位是什么？它用什么字母表示？

小结：物体通过热传递方式所改变的内能称为热量，它的单位是j，它用字母q表示．

问题2：在热传递现象中，高温物体和低温物体的温度、内能和热量如何变化？

小结：在热传递过程中，高温物体放出热量，温度降低，内能减小；低温物体吸收热量，温度升高，内能增大．所以热传递过程中传递的是热量，改变了物体的内能，表现在物体温度的变化．