10.1 功和内能教案

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第一节 功和内能
一、教学目标
1、知道什么是绝热过程。
2、从热力学的角度认识内能的概念。
3、理解做功与内能改变的数量关系。
4、知道内能和功的单位是相同的。
二、教学重点与难点
做功和物体的内能之间的关系是本节的重点；将热力学从宏观的角度定义的内能，与分
子动理论从微观的角度定义内能，二者的统一是难点。
三、教学方法与建议
实验法、分析比较法
四、学情分析
本节首先通过对焦耳的热功当量的实验的介绍，提出了绝热过程的概念。另外通过介
绍其它一些在绝热过程中做功改变物体能量的例子，引出了对内能概念的介绍。整个前半
部分学生应该没有什么问题，但在内能概念的介绍，以及从微观和宏观角度去理解对内能
概念的统一解释，可能部分学生存在一定的困难。
五、教学过程
（一）新课引入
[问题]什么叫内能？与哪些因素有关？
学生思考回答：物体内所有分子动能与势能的总和叫做物体的内能。与物体的温度和
体积有关。
[问题]质量、温度相同的物体，内能必定相等 对吗？
学生思考回答后教师归纳：
温度变时分子动能变，体积变时分子势能变，因此物体的内能决定于它的温度和体积，
但是这句话却不能作为判断两物体内能大小的依据。如两物体温度和体积均相同，而内能
却没有确定的关系。再如，0OC的冰熔化成 0OC水体积减小，不能就此认为其势能也减小，
而应该从改变内能的方式上分析,冰熔化过程吸收热量，内能增加，而温度不变，所增加的
只是分子的势能。
[演示实验]
用课件演示压缩气体做功后，是密闭容器内的硝化棉自燃的现象，说明压缩气体做功
后增加气体内能的事实。
[演示实验]
用课件演示焦耳热功当量实验。介绍：1818 年12 月24 日生于英国曼彻斯特 ，起初研
究电学和磁学。 1840 年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定
律。焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒
定律的建立奠定了实验基础。
（二）新课学习
1、绝热过程
（1）定义：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放
热，这样的过程叫绝热过程。
（2）焦耳的实验说明什么问题？
在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关。
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