高二物理《內能》教案5篇 "深入理解內能：高中物理教師精心打造課程"

這份高二物理《內能》教案，旨在幫助學生掌握內能的定義、計算和應用。通過講解熱力學基本概念和例項分析，讓學生深入瞭解內能的物理本質和實際應用，提高其科學素養和物理思維能力。

第1篇

1.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.動能:由於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誌).

3.勢能: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.

根據討論結果,小結:通常情況下,對固體或液體,由於體積變化不明顯,主要是通過溫度的變化來判斷內能是否改變.

問:如何改變物體的內能呢?(可以改變物體的溫度或體積.)

問:物體內能的變化可以通過什麼表現出來呢?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?

把準備好的鋼絲拿出來,想辦法讓你手中的鋼絲的內能增加。

討論: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"晒",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.(把"摩擦"、"折"、"敲打"、"鋸"寫在一起,把"燒"、"晒"、"烤"、"燙"、"凍"或者"冰"寫在一起.

問:比較一下,本質上有什麼相同或不同點.(閱讀課本38~39頁倒數第四段.)剛才所想到的辦法,它們之間有何不同?能不能把這些辦法分分類?

答:可以分為做功和熱傳遞兩類。其中,"摩擦"、"折"、"敲打"、"鋸"是屬於做功,"燒"、"晒"、"烤"、"燙"、"冰"屬於熱傳遞.

演示課本38頁的實驗.(慢慢地壓縮看能不能使棉花燃燒起來.)

答:動作快,時間短,氣體沒有來得及與外界進行熱交換,其溫度會突然升高,至乙醚的著火點,它便燃燒起來.而動作慢時,時間較長,氣體與外界有較長的時間進行熱交換,它的溫度就不會升高太多,達不到乙醚的著火點,則不燃燒.

問:同學們還能不能從生活中找出一些通過做功改變物體內能的例子呢?

答:柴油機工作中的壓縮衝程;給自行車打氣時,氣筒壁會發熱;鋸木頭,鋸條會很燙;冬天,手冷時,兩手互相搓一搓;古人鑽木取火等等.

再來體驗一下,熱傳遞改變內能的情況.給大家一段細鐵棒和酒精燈,演示.

學生上臺做實驗.把用熱傳遞改變內能的方法和體會告訴其他同學.

引導學生從生活中再找出一些通過熱傳遞改變內能的例子.

師:如何量度物體內能的改變多少呢?請大家帶著問題閱讀課本39頁5、6兩段,然後歸納出來.

第2篇

使學生明白做功能夠改變物體內能的一些事例；明白能夠用功來量度內能的改變，能用做功和內能改變的關係來解釋摩擦生熱等常見的物理現象。

壓縮空氣引火器，機械能轉化熱能演示器，無色玻璃瓶，橡膠瓶塞，打氣筒等。

物體的內能跟物體的溫度有關，溫度越高，物體的內能越大。也就是說當物體的溫度發生了變化時，它的內能就發生了變化。如何改變物體的溫度，同學們能夠從生活實際上舉出許多的事例。今日我們先研究一種改變內能的方法--做功。

演示實驗：壓縮空氣引火實驗。出示壓縮空氣引火器，簡單介紹它的構造。取綠豆粒大小的一塊乾燥硝化棉，用鑷子把棉花拉得疏鬆一些，放入玻璃筒底。將活塞塗上少許蓖麻油（起潤滑和密封作用），放入玻璃筒的上口。此時要提醒學生注意觀察筒內的棉花。迅速地壓下活塞，可看到硝化棉燃燒發出的火光。實驗後，組織學生議論實驗現象說明了什麼，從而得出壓縮空氣做功，使空氣內能增大，溫度升高引起棉花燃燒。實際這種現象在日常生活中，同學們也遇到過。例如，在給自行車輪胎打氣時，打氣筒也會變熱，這也是由於壓縮空氣的緣故。用其他的方法對物體做功，也能使物體內能增加，摩擦生熱就是一個例子。讓學生解釋課本圖2-9、圖2-11的事例，並列舉其他事例。

歸納學生所舉事例，得出對物體做功，物體的內能就會增大。

同學們所舉的事例都是做功使物體的內能增加，做功能不能使物體的內能喊小呢

按照課本圖2-12所示，事前組裝好儀器。課前在瓶內裝入少量的水。實驗時告訴學生，由於水的蒸發，瓶記憶體在水蒸氣。由於水蒸氣是無色透明的，所以水蒸氣是看不到的。提醒學生注意觀察瓶塞跳起時容器中有什麼現象。實驗結果，當塞子跳起時，瓶內出現了霧。引導學生分析實驗現象。進而得出物體對外做功時，本身的內能會減小。

（3）用功來量度內能的改變。做功能夠改變物體的內能，對物體做的功越多，物體的內能增加得越多，物體對外做的功越多，物體的內能減小得也越多，所以，我們能夠用功來量度內能的變化。這樣內能的單位跟功相同，也是焦耳。如果對物體做了2焦的功，物體的內能會增加2焦。其實各種形式的能，都能夠用功來量度，所以國際單位制規定：各種形式的能的單位都是焦耳。

經過課本本章刊頭畫的實驗演示和本節的想想議議，小結本節的資料。該實驗是機械能和內能相互轉化的`演示實驗。把薄壁金屬筒固定在桌子上之後，注入約1/4容積的乙醚，立刻塞上塞子。用稍寬一點的布帶，在金屬筒下端繞二圈，然後迅速地來回拉布帶，一會兒塞子就被衝起，引導學生解釋所看到的現象。外力克服摩擦力做功，使金屬筒溫度升高、內能增加，並引起筒內乙醚的蒸發。最終由於乙醚蒸汽壓強不斷增大，而將塞子衝起。告訴學生，在此過程中，克服摩擦做功，轉化為內能。

此實驗中的另一個現象，往往被學生忽視。即當塞子被衝起時，在管口附近也有淡淡的霧出現。應引導學竹注意這一現象，並加以解釋。這是由於氣體膨脹對外做功時內能減少、溫度降低，從而使筒口周圍的水蒸氣凝成水珠。此現象恰好說明了：物體對外做功時，本身內能會減小。此過程中氣體的內能轉化為機械能。

經過實驗和議論，使學生進一步明確，做功能改變物體的內能。並且對物體做功時，有機械能轉化為內能，物體內能增加。物體對外做功時，有內能轉化為機械能，物體內能減少。

1、壓縮空氣引火實驗難度較高，有幾個關鍵要注意：

（1）密封性要好，主要是活塞與管壁的密封。當把活塞從管內拉出時，感到阻力比較大，且當活塞離開管口的瞬間能聽到嘭的響聲。這種情景可認為密封較好。實驗時應在活塞上塗少許蓖麻油，起密封和潤滑作用。

（2）管內堅持足夠的氧氣。實驗時可用尖嘴吹風球，向管內注入新鮮空氣。

（3）所用燃料燃點要低，普通棉花難於壓燃。實驗中要用硝化棉。硝化棉能夠自制。取濃硝酸和濃硫酸，按體積比1∶2先後倒入燒杯內混合，使其溫度堅持在30℃左右。將脫脂棉浸入混合酸內，約15分鐘左右，取出棉花用清水反覆沖洗，直至沒有酸性。擠幹後放在陰暗處晾乾，儲存時應放在密封瓶內，堅持乾燥。

2、氣體膨脹做功的實驗，打氣時速度不宜太快。通常打氣筒止回閥不太靈活，打氣速度就不能慢，提議在瓶塞上裝一個自行車輪胎上的氣門嘴。打氣時氣門嘴的乳膠管膨脹，能使學生觀察到進氣的現象。

3、做功改變物體內能的過程，也都有能量的轉化。課本只在想想議議的問題中提出能量的轉化。能從能量轉化的角度認識內能的改變，雖非本節課的重點，但能使學生有個初步的認識，有利於後面學習能量守恆定律。所以在想想議議的討論中，增加了能量轉化的資料。

第3篇

2、明白什麼是內能，物體的內能是不一樣於機械能的另一種形式的能、

複習機械能的知識、經過事例說明物體怎樣才能具有動能、重力勢能、彈性勢能、要異常強調由於地球和地面上的物體相互吸引，才使地面上的物體具有重力勢能、

分子動理論告訴我們，分子永不停息地無規則運動著、那麼公司也同一切運動物體具有動能一樣，也具有動能、分子動理論還告訴我們：分子之間有相互作用力、這又使分子具有勢能、

（1）物體的內能：物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內能、物體內部的每一個分子都在運動，都受分子作用力，但每單個分子的動能和勢能，不是物體的內能、內能是指物體所有分子無規則運動的動能和勢能的`總和、內能也不一樣於機械能、物體的動能跟物體的速度有關，物體的重力勢能跟物體被舉起的高度有關、一個鋼球是否運動，是否被舉高，這隻能影響鋼球的機械能，並不是能改變鋼球內分子無規則運動的動能和勢能、那麼物體的內能跟什麼有關呢？

（2）內能的變化：物體內能既然是物體內部所有分子無規則運動的動能和勢能的總和，那麼當分子運動加劇時，物體的內能也就增大、上節課我們曾進過：物體的溫度升高，其內部分子的無規則運動加劇、科學的論斷，必須要有證據，在物理學中，通常是用實驗來證實論斷的、今日我們同樣用實驗來證實上頭的論斷、

實驗演示：取三隻燒杯，分別倒入冷水、溫水和熱水，然後分別向三隻杯內緩慢地滴入幾滴墨汁，觀察比較三隻杯內墨擴散的快慢、

實驗結果證明：溫度越高，擴散過程越快、擴散得快，說明分子無規則運動的速度大，即分子無規則運動激烈、

所以：物體的內能跟溫度有關、溫度升高時，物體的內能增加、溫度降低時，物體的內能減小、正是由於內能跟溫度有關，人們常常把物體的內能叫做熱能，把物體內部很多分子的無規則運動叫做熱運動、

（3）一切物體都有內能、這是因為物體內的分子永不停息地無規則運動著、熾熱的鐵水，溫度很高，分子運動激烈，它具有內能、冰冷的冰塊，溫度雖低，其內部分子仍在做無規則運動，它也具有內能、

經過機械能和內能的比較，進一步幫忙學生理解內能概念、分析在水平光滑桌上滑動的木塊具有什麼能、

首先木塊有勢能，也有動能棗統稱為機械能、機械能與整個物體的機械運動情景有關、

木塊內部的分子做無規則運動，且分子間有作用力，木塊有內能、內能與物體內部分子的勢運動和分子間的相互作用有關、

（1）內能不是單個分子具有的，而是所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和、

（2）內能所指的動能是所有分子做無規則熱運動的動能的總和、這種無規則的熱運動，是分子在物體內部自身不停的“分子運動”，而不是隨著物體整體一起所做的運動、物體作為整體運動所具有的動能是機械能不是內能、

（3）內能所指的分子勢能是分子間相互作用使分子具有的勢能、作為物體整體跟地球的相互作用而具有的重力勢能是機械能，不是內能、

物體的內能較之物體的機械能更為抽象，不能用“物體能夠做功，我們就說它具有能量”的內能，比較容易為學生理解，但也容易造成與機械能的混淆，講課中要強調內能是“所有分子動能和勢能的總和”“很多分子無規則運動的動能”“分子間的勢能”，突出內能是跟熱運動有關的能量。

第4篇

"注重學生髮展，改變學科本位"。本節闡述了有關燃料的熱值，熱機效率等物理概念，還涉及了科技發展史（熱機的發展），生物，化學知識（酸雨的構成和生物的影響），環境保護（大氣汙染）等方面的資料。經過具體分析，使學生認識到在利用燃料內能方面，也不可避免地會有一部分內能轉化和轉移到其他方面，所以要建立熱機效率的概念，並與機械效率作聯絡和類比。使學生了解內燃機的發展對人類提高起到的作用，同時要使學生認識到它給環境帶來的汙染問題。

1、建立熱值概念。明白熱值是燃料燃燒放熱的特性，瞭解熱值的表示法和常見燃料的熱值，能利用熱值表進行有關燃燒放熱的簡單計算。

2、瞭解熱機效率。明白熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，明白能夠怎樣提高熱機效率，及提高熱機效率的意義所在。

3、瞭解熱機的利用與人類社會發展的關係，並能簡述熱機的使用產生的排放物對環境不良影響，培養自覺的環保意識。

瞭解熱機效率及提高熱機效率的途徑，明白在利用熱機構成的環保問題。

人要生存，離不開能量，機器要運轉，也離不開能量，而內能又是人類和各種動力機械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃燒正是這一的主要途徑。下頭我們先來討論燃料及與燃料有關的問題。

（1）燃料的特點：能夠燃燒，並放出熱量；燃料燃燒的過程是化學能變為內能的過程。

（3）舉例說明不一樣的燃料燃燒時放出熱量不一樣。

熱值：1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。符號：q

（2）熱值的物理意義:幹木柴的燃燒值是1、2×l07焦物理意義是1千克的幹木柴完全燃燒放出的熱量是1、2×l07焦。

析：從熱值表中查得柴油的熱值是q=3、3×107g，則q=q=4g×3、3×107g=1、32×108

熱機是內能轉化成機械能的機器，它跟所有機械一樣，也有效率的問題。熱機效率是熱機效能的一個重要指標。

（1）熱機的效率：用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。

（2）學生分析圖的熱機燃料燃燒能量走向示意圖討論如何提高熱機效率的效率？讓燃料儘可能充分燃燒，減小內能損失，運動部件潤滑良好。

（1）改善燃燒裝置，採取集中供熱，加裝消煙除塵裝置。

（2）提高內能的綜合利用率。把直接燒煤、燃油改為燒其工業副產品；把內能的一次利用變為多次利用（如用餘熱供暖等）。

（3）充分開發、利用汙染小或無汙染的能源（如太陽能等）。

我國政府歷來重視環境問題，把發展經濟與保護環境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環境，責無旁貸地承擔起保護環境的義務，難題也就變得不難了，就必須能使天更藍、水更清。

第5篇

1．瞭解組成物質的分子具有動能及勢能，並且瞭解分子平均動能和分子勢能都與哪些因素有關。

2．理解物體的內能以及物體內能由物體的狀態所決定。

物體的內能是一個重要的概念，是本章教學的一個重點。學生只有正確理解物體的內能才能理解做功和熱傳遞及物體內能的變化關係。

什麼樣的能是勢能？彈性勢能的大小與彈簧的形變關係怎樣？

（1）組成物質的分子總在不停地運動著，所以運動著的分子具有動能，叫做分子動能。

（2）啟發性提問：根據你對布朗運動實驗的觀察，分子運動有什麼樣的特點？

應答：分子運動是雜亂無章的，在同一時刻，同一物體內的分子運動方向不相同，分子的運動速率也不相同。

教師分析分子速率分佈特點——在同一時刻有的分子速率大，有的分子速率小，從大量分子總體來看，速率很大和速率很小的分子是少數，大多數分子是中等大小的速率。

教帥進一步指出：由於分子速率不同，所以每個分子的動能也不同。對於熱現象的研究來說，每個分子的動能是毫無意義的，而有意義的是物體內所有分子動能的平均值，此平均值叫做分子的平均動能。

討論結論應是：組成冷、熱水的大量分子的速率各不相同，則其動能也各不相同，但就冷水總體來說分子的平均動能小於熱水的分子平均動能。

教師指出：由此可見，溫度是物體分子平均動能的標誌。

（1）根據複習提問的回答（地面上的物體與地球之間有相互作用力；發生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力，因此在它們的相對位置發生變化時，它們之間便具有勢能）說明分子間也存在著相互作用力，所以分子也具有由它們相對位置所決定的能，稱之為分子勢能。

應答：當r=r0時，f=0，r＜r0時，f為斥力，r＞r0時，f為引力。

教師指出：由於分子間既有引力又有斥力，好象彈簧形變有伸長或壓縮兩種情況，因此分子勢能與分子間距離也分兩種情況。

①當r＞r0時，f為引力，分子勢能隨著r的增大而增加。此種情況與彈簧被拉長彈性勢能的增加很相似。

小結：分子勢能隨著分子間距離變化而變化，而組成物體的大量分子間距離若增大（減小）則巨集觀表現為物體體積增大（減小）。可見分子勢能跟物體體積有關。

教師指出：物體裡所有的分子動能和勢能的總和叫做物體的內能。由此可知一切物體都具有內能。

①物體的內能是由它的狀態決定的（狀態是指溫度、體積、物態等）。

提問：對於質量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內能相同嗎？

應答，質量相等意味著它們的分子數相同，溫度相等意味著它們的平均動能相同，但由於水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多，分子勢能也大得多，因而質量相等的水蒸氣的內能比水大。

舉例說明：當水沸騰時，水的溫度保持不變，所供給的大量能用於把分子拉開，增大了分子勢能，因而增大了物體的內能，當水汽凝結時，分子動能沒有明顯變化，但分子靠得更緊密了，分子勢能便減小了，因此物體的內能減小了。

a．靜止在地面上的物體以地球為參照物，物體的機械能等於0，但物體內部的分子仍然在不停地運動著和相互作用著，物體的`內能永遠不能為0。

b．物體在具有一定的內能時，也可以具有一定的機械能。如飛行的子彈。

c．不能把物體的機械能和物體的內能混淆。只要物體的溫度、體積、物態不變，不論物體的機械能怎樣變化其內能仍保持不變。反之，儘管物體的內能在變化，它的機械能可以保持不變。

①靜止在光滑水平地面上的木箱具有什麼能？若木箱沿光滑水平地面加速運動，木箱具有什麼能？此時木箱的內能與靜止時相比較變化了沒有？

②質量相等而溫度不相等的兩杯水，哪一杯水具有較大的內能？溫度相同而質量不等的兩杯水，哪一杯水具有較大的內能？

1．瞭解內能的概念，能簡單描述溫度和內能的關係。

2．改變物體內能的途徑．難點目標內能、熱量概念的建立．

匯入示標涼爽的秋夜，仰望星空時，會突然發現一顆流星在夜色中劃過，並留下一條美麗的弧線．流星是怎樣形成的呢？

問題1：組成物質的分子在不停地做熱運動，分子應具有什麼能？物體的分子之間有引力和斥力，且分子之間有間隔，分子應具有什麼能？什麼叫物體的內能？你能說出它的單位嗎？機械能和內能有什麼區別嗎？

小結：物體內所有分子由於熱運動而具有的動能，以及分子之間勢能的總和叫做物體的內能．它的單位是焦耳，簡稱焦，符號為j．機械能是巨集觀的，能看得到的，內能是微觀的，是看不到的．

問題2：把紅墨水滴入裝滿水的燒杯裡，過一段時間，整杯水變為紅色，這種現象說明了什麼？當紅墨水分別滴入熱水和冷水中時，發現熱水變色比冷水快，這又說明了什麼？

小結：溫度高的物體分子運動劇烈，內能大．所以物體的內能與溫度有關．

問題3：小明說：“熾熱的鐵水溫度很高，具有內能；冰冷的冰塊溫度很低，不具有內能．”小剛說：“熾熱的鐵水溫度高，內能大；冰冷的冰山溫度低，內能小．”你認為他們的說法正確嗎？說出理由．

小結：一切物體都具有內能．物體的內能還與質量有關．

例1：【解析】物體內所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內能溫度越高，物體內能越大溫度相同的同種物質，分子個數越多，分子熱運動的動能與分子勢物體內能越大

問題1：如右圖所示，在一個配有活塞的厚玻璃筒裡放一小團硝化棉，把活塞迅速往下壓，你能觀察到什麼現象（棉花燃燒），該實驗說明了什麼？你再將一根鐵絲反覆彎折數十次，用手接觸彎折處，有什麼感覺，該實驗又說明了什麼？

問題2：做飯時，鐵鍋為什麼能燙手？放在陽光下的被子，為什麼能被晒得暖乎乎？

例2：【解析】來回拉繩子，繩子與管壁之間克服摩擦做功，使管內的酒精內能增大，溫度升高；當把塞子衝出時，管內的酒精蒸氣對塞子做功，將內能轉化成機械能．正確的答案為a選項．

讓學生進一步理解改變內能的途徑有做功和熱傳遞兩種方法，選項abd是做功改變物體的內能，選項c是通過熱傳遞的方式改變物體的內能．

問題1：什麼叫熱量？它的單位是什麼？它用什麼字母表示？

小結：物體通過熱傳遞方式所改變的內能稱為熱量，它的單位是j，它用字母q表示．

問題2：在熱傳遞現象中，高溫物體和低溫物體的溫度、內能和熱量如何變化？

小結：在熱傳遞過程中，高溫物體放出熱量，溫度降低，內能減小；低溫物體吸收熱量，溫度升高，內能增大．所以熱傳遞過程中傳遞的是熱量，改變了物體的內能，表現在物體溫度的變化．