九年级科学上册 3.5 物体的内能教案 (新版)浙教版

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《第5节 物体的内能》

教学目标

1、了解内能的概念。

2、理解做功和热传递是改变内能的两种方法，知道做功和热传递过程中能量转化和转移的实质

3、知道热量的概念，知道功和热量都可以用来量度内能的变化。 4、知道热机的种类和热机中能量的转化。 教学重点

做功是改变物体内能的一种方法。 教学过程

引入：我们都知道，运动的物体具有动能，高处的物体具有势能，能够燃烧的物体具有化学能……这些宏观的物体都具有一定形式的能。那么，微观的粒子是否也有能量呢？

一、内能（热能）

视频：红墨水扩散（学生回顾以前所学的相关知识）。 教师：说明温度越高，粒子的无规则运动（热运动）越剧烈。 内能：物体内部大量做热运动的粒子所具有的能。 举例说明物体的内能，并强调它的特点。

一切物体都有内能，内能的大小与温度有关。温度越高，内能越大，0℃以下的冰也具有内能。

二、做功可以改变内能

引入：生活体会――冬天时手很冷，经常通过搓手以取暖；用锯条锯木板时，用手摸一下锯条，会觉得很烫；野外生存中取火的一种方法是钻木取火，等等。

1、演示实验：克服摩擦做功、压缩气体做功。 教师讲解：

（1）在摩擦生热的过程中，克服摩擦做了功，使物体的内能增大，温度升高； （2）活塞压缩空气做功，使空气内能增大温度升高，达到棉花的燃点使棉花燃烧。（摩擦和压缩气体都可以说是对物体做了功）。

结论：对物体做功，可以使物体的内能增加。 2、演示实验：气体对外做功实验。

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教师讲解：瓶内的气体推动瓶塞做功时，内能减少，温度降低,使水蒸气凝成小水滴。 结论：物体对外做功，本身的内能就会减少。

小结：从能的转化看，通过做功改变物体的内能，实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。功可以用来度量内能改变的多少。

3、联系与应用。

（1）为什么气温随高度的增大而降低？

地面附近密度较小的空气吸收太阳辐射膨胀而上升，推挤周围空气对外做功，内能减小，温度降低；当上层气团因放出热量温度降低而下沉时，气团收缩，外界空气挤压气团，对气团做功，使气团的内能增大，温度升高。

（2）为什么用气筒给自行车打完气后，摸一下气筒外的外壁，会变热？

当我们给充足气的轮胎放气时，能看到在气门芯附近有一些小水珠，能解释这种现象产生的原因吗？

三、热传递可以改变内能

1、复习回顾：什么是热传递？它有哪几种形式？

热传递：使能量从高温物体传到低温物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的现象。

传导――热量通过接触物体由高温部分向低温部分传递。

对流――通过液体或气体（流体）自身的流动由高温部分向低温部分传递。 辐射――热量不通过物体媒介，直接由高温物体发射到低温物体的传递。 2、演示实验：热传递可以改变内能。

教师提问：将会看到什么现象？小图钉为什么会掉下来？金属棒的内能为什么会增大？金属棒上各部分是不是同时达到相同的温度，为什么？

出示图片：采用冷敷降低体温。

结论：热传递可以改变物体的内能。热传递过程中传递的能量的多少叫热量，用Q表示，单位也是焦耳。

讨论：有一个装有铁屑的烧瓶，可以用什么方法使铁屑的内能增加？

小结：改变物体的内能有两种方法：做功和热传递。两种方法对改变物体的内能是等效的，但本质上有所区别。

四、比热容

比热容定义：单位质量的某种物质温度升高（降低）1℃所吸收（释放）的热量，叫做



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这种物质的比热容。比热容是物质的一种物理属性，强调单位的读法以及物理含义。

解释比热容表，同时列举一些物质的比热容。

提问：现在，同学们能解释为什么同一时刻走在沙子上和水中有不同的感受呢？ 问：你能根据比热容的概念说出当中有关的物理量吗？

板书：Q吸=cm（t-t0）、Q放=cm（t0-t）

例题分析，请你试着用刚学的公式进行计算。（找一位学生在黑板上计算） 想一想：烧一壶水所需的热量大于你计算得热量值，这是为什么？

问：什么是“海陆风”？海陆风是怎么形成的呢？评价学生回答，并作补充说明。 五、热机

1、热机的工作原理：

热机就是利用燃料燃烧放出的内能转化为机械能的机器。

例：蒸汽机、汽油机、柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机、燃气喷气发动、火箭喷气发动机等。下面介绍应用广泛的汽油机和柴油机的主要构造和工作过程。

2、汽油机（举例）

（1）构造：进气门，排气门，气缸，活塞，火花塞，曲轴，连杆。 （2）工作过程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。

压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。

做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。推动活塞向下运动，并通过连杆带运动曲轴转动。

排气冲程：进气门关闭排气门打开，活塞向上运动把废气排出气缸。注意：汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。

六、燃料的热值 燃料的热值

观察 “几种燃料的热值”表格，说明不同的燃料，即使质量相同，完全燃烧放出的热量也是不同的，这个特性可以用热值表示，并给出定义和单位，并结合简单的例题会计算有关热值的习题。

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