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(jiǎn)介PPT（第1頁(yè)）：本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)：1、內(nèi)能的知識(shí)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(yùn)動(dòng),力和能量，我們需要從物體的微觀上的熱運(yùn)動(dòng)，以及宏觀上的溫度表示來(lái)理解內(nèi)能，準(zhǔn)備好了么?Let'sgo!二、本節(jié)內(nèi)容知識(shí)特點(diǎn)PPT（第2頁(yè)）：先來(lái)了解一下內(nèi)能的知識(shí)特點(diǎn)。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(shí)抽身出來(lái)，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?！昂暧^微觀相結(jié)合”指的是我們學(xué)習(xí)內(nèi)能，有兩個(gè)方面的視角，宏觀和微觀，有些同學(xué)會(huì)只注意宏觀，忽視微觀，由此會(huì)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(huì)漠視掉生活中常見(jiàn)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(yè)）：現(xiàn)在我們正式進(jìn)入內(nèi)能知識(shí)。先認(rèn)識(shí)一下內(nèi)能的本質(zhì)。1一個(gè)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(duì)物體做了功。物體本身沒(méi)有熱量，只有發(fā)生了熱傳遞，有了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移時(shí),才能討論熱量問(wèn)題。熱量是在熱傳遞過(guò)程中，傳遞內(nèi)能的多少，是一個(gè)過(guò)程量，不能說(shuō)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(méi)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(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。五、解題技巧PPT（第13頁(yè)）：0K,知識(shí)層次體系構(gòu)建結(jié)束。讓我們來(lái)一起看一下如何運(yùn)用知識(shí)層次體系來(lái)解題吧?。▌?wù)必看視頻，學(xué)霸不必過(guò)多講解）。PPT（第1475頁(yè)）：第1題和答案。PPT（第16-17頁(yè)）:第2題和答案。PPT（第1879頁(yè)）：第3題和答案。PPT（第20頁(yè)）：回顧落實(shí)?？赐暌曨l題目后，有沒(méi)有學(xué)會(huì)如何運(yùn)用知識(shí)樹來(lái)解題？我們?cè)俅慰偨Y(jié)一下知識(shí)層次體系的要點(diǎn)吧。10六、總結(jié)PPT（第21頁(yè)）：要點(diǎn)總結(jié)（學(xué)霸照PPT讀即可）。PPT（第22頁(yè)）：注意事項(xiàng)提醒（4個(gè)tip,學(xué)霸照PPT讀即可）oPPT（第23頁(yè)）：課后作業(yè)布置，請(qǐng)完成我們?yōu)槟銣?zhǔn)備的經(jīng)典習(xí)題。PPT（第24頁(yè)）:結(jié)束。11內(nèi)能關(guān)注兩個(gè)方面，換句話而言，兩個(gè)視角吧，一個(gè)是微觀，一個(gè)是宏觀。在微觀方面，我們需要學(xué)習(xí)分子動(dòng)理論的知識(shí)，從分子層面上去理解物質(zhì)的熱運(yùn)動(dòng)的實(shí)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(yùn)動(dòng)在宏觀上的表現(xiàn)。PPT（第4頁(yè)）：接下來(lái)，讓我們來(lái)看看內(nèi)能的題目到底都在求些什么，考試需要我們會(huì)寫什么東西?？傮w來(lái)講，在初中物理考試的范疇內(nèi)，我們主要關(guān)注這幾個(gè)方面的考點(diǎn)：.對(duì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí).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(jì)算總體來(lái)說(shuō)，我們?cè)趦?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(shí)層次體系PPT（第5頁(yè)）：我們這節(jié)課就是要構(gòu)建出內(nèi)能的知識(shí)層次體系，并且看兒道利用知識(shí)層次體系來(lái)解決的經(jīng)典例題。PPT（第6頁(yè)）：現(xiàn)在這棵知識(shí)樹要從另一個(gè)方向上伸出枝丫啦。PPT（第7頁(yè)）：先來(lái)把知識(shí)層次體系構(gòu)建好吧。2PPT（第8頁(yè)）：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(gè)部分的內(nèi)容。總共有兩個(gè)大部分知識(shí)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?cè)诜椒ㄕ撝姓f(shuō)明的Conception和Methodo在內(nèi)能的概念中，我們先從分子熱運(yùn)動(dòng)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(lái)我們就先從conception開始，突破內(nèi)能的重點(diǎn)和難點(diǎn)吧。PPT（第9頁(yè)）：首先，我們從物質(zhì)的構(gòu)成說(shuō)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(jí)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(shuō)說(shuō)分子的熱運(yùn)動(dòng)。首先是擴(kuò)散現(xiàn)象，我們把不同的物質(zhì)在相互接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象叫做擴(kuò)散，擴(kuò)散是由于分子不停的運(yùn)動(dòng)形成的，并不是在宏觀力的作用下發(fā)生的，分子的運(yùn)動(dòng)是分子自身具有的特性，與外界的作用無(wú)關(guān)。影響擴(kuò)散快慢的因素一個(gè)是物質(zhì)的溫度，溫度越高，擴(kuò)散越快。一個(gè)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(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，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(shí)候才能發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，沒(méi)有相互接觸的物質(zhì)是不會(huì)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(duì)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(shí)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(huì)相互滲透。接著是分子的熱運(yùn)動(dòng)。其定義為一切物質(zhì)都在不停的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，所以這種無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫分子的熱運(yùn)動(dòng)。溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。然后是分子間作用力，分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力，當(dāng)分子間距離很小時(shí)，引力小于斥力，表現(xiàn)為斥力，當(dāng)分子間距離稍大時(shí)，引力大于斥力，表現(xiàn)為斥力。當(dāng)分子間距離稍大時(shí)，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(dòng)，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(duì)于液體分子間的作用力就比固體小，分子沒(méi)有固定的位置，運(yùn)動(dòng)比較自由，這樣的結(jié)構(gòu)使得液體很難被壓縮，但沒(méi)有確定的形狀，具有流動(dòng)性。而氣體分子間的距離很大，相互作用力很小，每一個(gè)分子幾乎都可以自由運(yùn)動(dòng)，所以氣體既沒(méi)有固定的體積，也沒(méi)有固定的形狀，因此氣體具有流動(dòng)性，而且容易被壓縮。對(duì)此，我們用分子動(dòng)理論來(lái)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(yùn)動(dòng)，分子之間存在引力和斥力。PPT（第10頁(yè)）：然后是內(nèi)能，我們從分子動(dòng)能和分子勢(shì)能說(shuō)起。分子在不停的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的分子具有的動(dòng)能我們稱之為分子動(dòng)能，物體的溫度越高，分子運(yùn)動(dòng)的越快，他的動(dòng)能越大。同時(shí)?，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(shì)能，稱為分子勢(shì)能。于是我們把構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)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(gè)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(shuō)是個(gè)別分子,或者說(shuō)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(dòng)能和勢(shì)能的總和。.一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，分子動(dòng)理論告訴我們，一切物體中的分子都在永不停息的做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子間都具有分子力的作用，無(wú)論分子在何種狀態(tài)下，都具有內(nèi)能。.內(nèi)能具有不可測(cè)量性，即不能準(zhǔn)確知道一個(gè)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(shí)候，物體的表現(xiàn)方式有溫度改變和狀態(tài)改變接下來(lái)我們考慮物體內(nèi)能和溫度的關(guān)系。.一個(gè)物體在狀態(tài)不變時(shí)，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(shí)，內(nèi)能會(huì)減小，溫度升高時(shí)，內(nèi)能會(huì)增大。.當(dāng)物體的狀態(tài)改變時(shí)，盡管溫度不變，物體的內(nèi)能也會(huì)改變。比如晶體熔化時(shí)，分子動(dòng)能不變，但物體由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)分子間距離變大，分子勢(shì)能變大，物體內(nèi)能增大。晶體在凝固時(shí);分子動(dòng)能不變，分子勢(shì)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(shí)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(shí)候，體積會(huì)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(shì)能的大小。.然后是溫度，溫度越高，物體的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子動(dòng)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(shí)候，盡管溫度不變，物體的內(nèi)能也會(huì)改變，舉例而言就是水，水在0℃的時(shí)候，吸收熱量，內(nèi)能增加，可以實(shí)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(shí)，盡管他們的分子動(dòng)能不同，但是分子勢(shì)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(guò)程就叫熱傳遞。這個(gè)過(guò)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(huì)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(duì)物體做功，物體的內(nèi)能會(huì)增加，比如摩擦生熱，壓縮氣體。物體對(duì)外界做功，物體的內(nèi)能會(huì)減少，比如氣球爆炸等等。物體內(nèi)能的變化，會(huì)帶來(lái)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(duì)于同一物體來(lái)說(shuō)，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?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)熱量。我們把在熱傳遞過(guò)程中，傳遞能量的多少叫做熱量，用符號(hào)Q表示。在國(guó)際單位之中，熱量的單位是焦耳。值得說(shuō)明的是，物體本身沒(méi)有熱量，我們不能夠說(shuō)某個(gè)物體含有多少熱量，更不能比較兩個(gè)物體熱量的多少。只有發(fā)生了熱傳遞過(guò)程,有了能量的轉(zhuǎn)移，才能討論熱量問(wèn)題。熱量的多少與物體能量的多少,物體溫度的高低也沒(méi)有關(guān)系。PPT(第11頁(yè))：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(shí)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(hào)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(shí)，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(shí)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(méi)有發(fā)生狀態(tài)變化的情況下，當(dāng)物體的溫度升高的時(shí)候，吸收的熱量是Q吸=cm(t-to)，溫度降低也是一樣的，只不過(guò)要加個(gè)負(fù)號(hào)。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(shí)際的熱平衡情況下，兩個(gè)溫度不同的物體在一起時(shí)，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(gè)物體溫度相同，如果沒(méi)有熱量損失，則Q吸二Q放，這就是熱平衡方程，利用這個(gè)關(guān)系和熱量的計(jì)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(lái)取暖。同時(shí)，水的比熱容較大這一點(diǎn)可以用來(lái)調(diào)節(jié)氣候。PPT（第12頁(yè)）:最后，我們來(lái)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(gè)現(xiàn)象是否屬于擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)，關(guān)鍵是要看不同的物質(zhì)彼此進(jìn)入對(duì)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(yùn)動(dòng)形成的，還是由于宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)形成的，如果是由于宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)形成的，則不屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。.由于分子運(yùn)動(dòng)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(shí)用肉眼看不到的，比如冬天里飄揚(yáng)的雪