2.內(nèi)能講義（教師逐字稿）

內(nèi)能講義（教師逐字稿）一、課程簡介PPT（第1頁）：本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)：1、內(nèi)能的知識層次體系構(gòu)建;2、如何解題。這是全新的一章，完全不同于我們之前所學(xué)習(xí)的運動,力和能量，我們需要從物體的微觀上的熱運動，以及宏觀上的溫度表示來理解內(nèi)能，準(zhǔn)備好了么?Let'sgo!二、本節(jié)內(nèi)容知識特點PPT（第2頁）：先來了解一下內(nèi)能的知識特點。1、uAnotherBranch”；2、“宏觀微觀相結(jié)合”；AnotherBranch的意思呢，就是我們要從力學(xué)的部分暫時抽身出來，學(xué)習(xí)新的東西啦。新的領(lǐng)域，新的視角，新的理解，希望同學(xué)們隨之進(jìn)化。“宏觀微觀相結(jié)合”指的是我們學(xué)習(xí)內(nèi)能，有兩個方面的視角，宏觀和微觀，有些同學(xué)會只注意宏觀，忽視微觀，由此會忽視掉物理現(xiàn)象的合理性，另一些同學(xué)只注意微觀，忽視宏觀，會漠視掉生活中常見的生活現(xiàn)象。得宏微觀結(jié)合才行。三、正式進(jìn)入學(xué)習(xí)PPT（第3頁）：現(xiàn)在我們正式進(jìn)入內(nèi)能知識。先認(rèn)識一下內(nèi)能的本質(zhì)。1一個物體內(nèi)能增加了，他的溫度不一定升高，比如0℃的冰變成0℃的水。也不一定吸收了熱量，也可能是外界對物體做了功。物體本身沒有熱量，只有發(fā)生了熱傳遞，有了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移時,才能討論熱量問題。熱量是在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少，是一個過程量，不能說含有或者具有熱量熱量的多少與物體內(nèi)能的多少，物體溫度的高低沒有關(guān)系接著是判斷改變物體內(nèi)能的方法。.改變物體的內(nèi)能有兩種方法，做功，熱傳遞.內(nèi)能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化是做功，內(nèi)能是熱傳遞。.做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。五、解題技巧PPT（第13頁）：0K,知識層次體系構(gòu)建結(jié)束。讓我們來一起看一下如何運用知識層次體系來解題吧！（務(wù)必看視頻，學(xué)霸不必過多講解）。PPT（第1475頁）：第1題和答案。PPT（第16-17頁）:第2題和答案。PPT（第1879頁）：第3題和答案。PPT（第20頁）：回顧落實?？赐暌曨l題目后，有沒有學(xué)會如何運用知識樹來解題？我們再次總結(jié)一下知識層次體系的要點吧。10六、總結(jié)PPT（第21頁）：要點總結(jié)（學(xué)霸照PPT讀即可）。PPT（第22頁）：注意事項提醒（4個tip,學(xué)霸照PPT讀即可）oPPT（第23頁）：課后作業(yè)布置，請完成我們?yōu)槟銣?zhǔn)備的經(jīng)典習(xí)題。PPT（第24頁）:結(jié)束。11內(nèi)能關(guān)注兩個方面，換句話而言，兩個視角吧，一個是微觀，一個是宏觀。在微觀方面，我們需要學(xué)習(xí)分子動理論的知識，從分子層面上去理解物質(zhì)的熱運動的實質(zhì)。在宏觀方面，我們需要學(xué)習(xí)內(nèi)能和熱量等，理解物質(zhì)的熱運動在宏觀上的表現(xiàn)。PPT（第4頁）：接下來，讓我們來看看內(nèi)能的題目到底都在求些什么，考試需要我們會寫什么東西。總體來講，在初中物理考試的范疇內(nèi)，我們主要關(guān)注這幾個方面的考點：.對分子無規(guī)則運動的認(rèn)識.內(nèi)能的概念及影響因素.改變內(nèi)能的兩種方式.比熱容的理解.與比熱容相關(guān)的熱量計算總體來說，我們在內(nèi)能這一章主要考察以上的內(nèi)容，希望同學(xué)們能夠細(xì)致掌握四、構(gòu)建知識層次體系PPT（第5頁）：我們這節(jié)課就是要構(gòu)建出內(nèi)能的知識層次體系，并且看兒道利用知識層次體系來解決的經(jīng)典例題。PPT（第6頁）：現(xiàn)在這棵知識樹要從另一個方向上伸出枝丫啦。PPT（第7頁）：先來把知識層次體系構(gòu)建好吧。2PPT（第8頁）：首先我們概覽一下全局，看一下這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)哪幾個部分的內(nèi)容?？偣灿袃蓚€大部分知識我們需要掌握，分別是內(nèi)能的概念，和內(nèi)能的方法，也就是我們在方法論中說明的Conception和Methodo在內(nèi)能的概念中，我們先從分子熱運動開始，然后是內(nèi)能，接著是比熱容。在內(nèi)能的方法中，我們需要掌握判斷改變物體內(nèi)能的方法等等。以上就是我們這節(jié)課要掌握的內(nèi)容。接下來我們就先從conception開始，突破內(nèi)能的重點和難點吧。PPT（第9頁）：首先，我們從物質(zhì)的構(gòu)成說起。物質(zhì)是由許許多多肉眼看不到的分子，原子構(gòu)成的，分子的直徑的數(shù)量級約為10一%,可想而知，我們的世界是由何等微觀的粒子構(gòu)成的。在這種微觀的視角下，我們說說分子的熱運動。首先是擴(kuò)散現(xiàn)象，我們把不同的物質(zhì)在相互接觸時彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散，擴(kuò)散是由于分子不停的運動形成的，并不是在宏觀力的作用下發(fā)生的，分子的運動是分子自身具有的特性，與外界的作用無關(guān)。影響擴(kuò)散快慢的因素一個是物質(zhì)的溫度，溫度越高，擴(kuò)散越快。一個是物質(zhì)的狀態(tài)，氣體之間擴(kuò)散最快，液體次之，固體最慢，第三是物質(zhì)的種類。擴(kuò)散現(xiàn)象表明，一切物質(zhì)的分子都在不停的做無規(guī)則的運動，組成物質(zhì)的分子存在間隙。那么，我們應(yīng)該怎么理解擴(kuò)散現(xiàn)象呢？.擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在不同的物質(zhì)之間，同種物質(zhì)之間不能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。.不同的物質(zhì)之間只有相互接觸的時候才能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，沒有相互接觸的物質(zhì)是不會發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象的。.擴(kuò)散現(xiàn)象是兩種物質(zhì)的分子彼此進(jìn)入對方，而不是單一的某種物質(zhì)的分子進(jìn)入另一種物質(zhì)。.氣體，液體固體之間都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，不同狀態(tài)的物質(zhì)之間也可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象。在我們的日常生活中，擴(kuò)散現(xiàn)象的實例最明顯的就是氣味的擴(kuò)散,溶液里面溶質(zhì)的擴(kuò)散，將金屬緊壓在一起，金屬之間會相互滲透。接著是分子的熱運動。其定義為一切物質(zhì)都在不停的做無規(guī)則運動，由于分子的運動跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運動叫分子的熱運動。溫度越高，熱運動越劇烈。然后是分子間作用力，分子間同時存在相互作用的引力和斥力，當(dāng)分子間距離很小時，引力小于斥力，表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間距離稍大時，引力大于斥力，表現(xiàn)為斥力。當(dāng)分子間距離稍大時，分子間作用力變得十分微弱，可以忽略。固體間分子之間的距離非常小，相互作用力很大，分子只能在一定的位置附近振動，所以既有一定的體積，又有一定的形狀。液體分子之間的距離比氣體的小，比固體的大，那么對于液體分子間的作用力就比固體小，分子沒有固定的位置，運動比較自由，這樣的結(jié)構(gòu)使得液體很難被壓縮，但沒有確定的形狀，具有流動性。而氣體分子間的距離很大，相互作用力很小，每一個分子幾乎都可以自由運動，所以氣體既沒有固定的體積，也沒有固定的形狀，因此氣體具有流動性，而且容易被壓縮。對此，我們用分子動理論來描述，物質(zhì)是由大量的分子，原子構(gòu)成的，物質(zhì)的分子在不停的做熱運動，分子之間存在引力和斥力。PPT（第10頁）：然后是內(nèi)能，我們從分子動能和分子勢能說起。分子在不停的做無規(guī)則運動，運動的分子具有的動能我們稱之為分子動能，物體的溫度越高，分子運動的越快，他的動能越大。同時?，由于分子具有一定的距離，也具有一定的作用力，因而分子具有勢能，稱為分子勢能。于是我們把構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能和分子勢能的綜合，叫做物體的內(nèi)能。其單位是焦耳。我們需要知道的是，任何溫度下的一切物體都具有內(nèi)能，同一個物體的溫度越高，其內(nèi)能越大。那么，我們應(yīng)該如何理解內(nèi)能呢？.內(nèi)能是指物體的內(nèi)能，不是分子的內(nèi)能，更不能說是個別分子,或者說少數(shù)分子所具有的能量，而是物體內(nèi)部所有分子共同具有的動能和勢能的總和。.一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，分子動理論告訴我們，一切物體中的分子都在永不停息的做無規(guī)則運動，分子間都具有分子力的作用，無論分子在何種狀態(tài)下，都具有內(nèi)能。.內(nèi)能具有不可測量性，即不能準(zhǔn)確知道一個物體的內(nèi)能的準(zhǔn)確數(shù)值。.物體的內(nèi)能可以發(fā)生改變，當(dāng)物體的內(nèi)能發(fā)生變化的時候，物體的表現(xiàn)方式有溫度改變和狀態(tài)改變接下來我們考慮物體內(nèi)能和溫度的關(guān)系。.一個物體在狀態(tài)不變時，溫度越高，他的內(nèi)能越大，溫度越低，內(nèi)能越小。物體溫度降低時，內(nèi)能會減小，溫度升高時，內(nèi)能會增大。.當(dāng)物體的狀態(tài)改變時，盡管溫度不變，物體的內(nèi)能也會改變。比如晶體熔化時，分子動能不變，但物體由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時分子間距離變大，分子勢能變大，物體內(nèi)能增大。晶體在凝固時;分子動能不變，分子勢能變小，物體內(nèi)能減小。那么，什么因素可以影響到物體的內(nèi)能呢？.首先是質(zhì)量，當(dāng)物體的溫度體積一定的時候，質(zhì)量越大，分子數(shù)越多，物體的內(nèi)能也就越大。.其次是體積，當(dāng)質(zhì)量一定的時候，體積會影響分子之間的距離，就影響到了分子間相互作用力的大小，從而影響分子勢能的大小。.然后是溫度，溫度越高，物體的無規(guī)則運動越劇烈，分子動能越大，物體的內(nèi)能越大。.接著是狀態(tài)，當(dāng)物體的狀態(tài)改變的時候，盡管溫度不變，物體的內(nèi)能也會改變，舉例而言就是水，水在0℃的時候，吸收熱量，內(nèi)能增加，可以實現(xiàn)狀態(tài)改變，而不改變溫度的情況。.與構(gòu)成物體的物質(zhì)種類有關(guān)，因不同物質(zhì)的分子大小，結(jié)構(gòu)不同,在溫度相同時，盡管他們的分子動能不同，但是分子勢能不同，自然內(nèi)能也就不同。那么，我們有哪些方式可以改變物體的內(nèi)能呢？其一，熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。溫度不同的物體相互接觸，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低的過程就叫熱傳遞。這個過程只能發(fā)生在有溫度差的物體之間，能量從高溫物體傳遞到低溫物體，其結(jié)果會導(dǎo)致低溫物體的溫度升高內(nèi)能增加，高溫物體溫度降低內(nèi)能減少，直到二者溫度相同為止。其二，做功也能改變物體的內(nèi)能，外界對物體做功，物體的內(nèi)能會增加，比如摩擦生熱，壓縮氣體。物體對外界做功，物體的內(nèi)能會減少，比如氣球爆炸等等。物體內(nèi)能的變化，會帶來物體的溫度變化和狀態(tài)變化。物體的溫度變化使物體的內(nèi)能變化的標(biāo)志之一，對于同一物體來說，溫度升高，內(nèi)能一定增加。溫度降低，內(nèi)能一定減少。物體的狀態(tài)變化也是內(nèi)能變化的標(biāo)志，比如晶體熔化，水沸騰，吸收熱量但是溫度不變，內(nèi)能增加。然后我們再來說說熱量。我們把在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量，用符號Q表示。在國際單位之中，熱量的單位是焦耳。值得說明的是，物體本身沒有熱量，我們不能夠說某個物體含有多少熱量，更不能比較兩個物體熱量的多少。只有發(fā)生了熱傳遞過程,有了能量的轉(zhuǎn)移，才能討論熱量問題。熱量的多少與物體能量的多少,物體溫度的高低也沒有關(guān)系。PPT(第11頁)：然后就是比熱容啦。我們把一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與他的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，比熱容用符號c表示，其單位是j/(kg*C),讀作焦每千克攝氏度。其物理意義是單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高或降低一度時，其吸收或者放出的熱量是多少焦。那么，我們應(yīng)該如何理解比熱容呢？.比熱容是物質(zhì)的一種特性，美中物質(zhì)都有自己的比熱容，物質(zhì)的比熱容由物質(zhì)本身決定，與其他因素?zé)o關(guān)。.同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時比熱容不同.比熱容表示物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)弱的物理量。討論完比熱容后，我們就能討論熱量啦。在沒有發(fā)生狀態(tài)變化的情況下，當(dāng)物體的溫度升高的時候，吸收的熱量是Q吸=cm(t-to)，溫度降低也是一樣的，只不過要加個負(fù)號。公式中c表示比熱容，ni表示質(zhì)量，如表示初始溫度，t表示末溫度。在實際的熱平衡情況下，兩個溫度不同的物體在一起時，高溫物體放出熱量，溫度降低，低溫物體吸收熱量，溫度升高，最后兩個物體溫度相同，如果沒有熱量損失，則Q吸二Q放，這就是熱平衡方程，利用這個關(guān)系和熱量的計算公式可以求出物質(zhì)的比熱容，物體的質(zhì)量或溫度。在學(xué)習(xí)完比熱容之后，我們就能夠用比熱容去解釋生活中的一些現(xiàn)象啦。比如水的比熱容比較大，所以一定質(zhì)量的水升高或降低一定的溫度吸收或放出的熱量較多，因此可以用水做冷卻劑或者來取暖。同時，水的比熱容較大這一點可以用來調(diào)節(jié)氣候。PPT（第12頁）:最后，我們來討論一下內(nèi)能中的方法。首先是判斷擴(kuò)散現(xiàn)象的方法。.確定某個現(xiàn)象是否屬于擴(kuò)散現(xiàn)象時，關(guān)鍵是要看不同的物質(zhì)彼此進(jìn)入對方是自發(fā)形成的，還是在外力作用下形成的，是由于分子運動形成的，還是由于宏觀的機(jī)械運動形成的，如果是由于宏觀的機(jī)械運動形成的，則不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。.由于分子運動而自發(fā)形成的現(xiàn)象則屬于擴(kuò)散現(xiàn)象，而擴(kuò)散現(xiàn)象時用肉眼看不到的，比如冬天里飄揚的雪