初中物理“內(nèi)能”教學(xué)有關(guān)問題討論

陳鑫

摘要：物理是初中階段的重要學(xué)科之一，學(xué)生又普遍感覺不好學(xué)，沒興趣，作為物理教師，努力鉆研教材，認(rèn)真探討和教學(xué)有關(guān)的問題，深入研究每一部分每一章節(jié)的內(nèi)容是十分必要的。“內(nèi)能”是熱學(xué)部分的重點(diǎn)內(nèi)容，因此，如何使學(xué)生對“內(nèi)能”理解的更深刻，解決好有關(guān)“內(nèi)能”方面的問題是值得探討的問題。

關(guān)鍵詞：初中物理 內(nèi)能 相關(guān)問題 探討

“內(nèi)能”是初中物理熱學(xué)部分的重要內(nèi)容，是中考的必考考點(diǎn)之一。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生容易混淆“內(nèi)能”的概念，在具體做題過程中，往往考慮問題不全面，因此，根據(jù)以往學(xué)生的實(shí)際情況，對初中物理和“內(nèi)能”相關(guān)的問題進(jìn)行進(jìn)一步的探討和研究，以便在教學(xué)過程中能夠更好的詮釋“內(nèi)能”的概念，解決好和內(nèi)能相關(guān)的問題是十分必要的。

一、什么是“內(nèi)能”

“內(nèi)能”包括動能和勢能兩部分，是物體內(nèi)大量分子的熱運(yùn)動產(chǎn)生的。“內(nèi)能”的實(shí)質(zhì)是能量，單位和功的單位相同是焦耳。它和“熱量”、“溫度”既有區(qū)別又有聯(lián)系。“溫度”是描述物體冷熱的程度的物理量，單位是攝氏度，“熱量”是表示內(nèi)能轉(zhuǎn)移多少的物理量，因此它的單位和內(nèi)能的單位相同也是焦耳。

“溫度”只是物體冷熱的直接感覺和表象，“內(nèi)能”是物體自身所擁有的，所以常說“具有”多少“內(nèi)能”，而熱量是衡量“內(nèi)能”轉(zhuǎn)移多少的，在熱傳遞過程中高溫物體要放出熱量，低溫物體要吸收熱量，所以常說放出多少“熱量”，吸收多少“熱量”，不能說物體具有熱量，一個(gè)物體溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動就越頻繁，它所具有的內(nèi)能就越多。

二、決定“內(nèi)能”的因素

從分子運(yùn)動論角度分析，溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動越劇烈，分子所具有的動能就越大，內(nèi)能也隨之增大。同時(shí)，由于分子與分子之間存在著力的作用，分子勢能必然存在，體積影響著分子勢能，也就是說體積對內(nèi)能也有影響。教材中忽視了體積對內(nèi)能的影響，容易造成誤導(dǎo)“溫度是內(nèi)能的唯一影響因素”，因此，教師應(yīng)適當(dāng)滲透體積對內(nèi)能的作用，使學(xué)生進(jìn)一步體會“內(nèi)能”的概念，明確溫度和體積是影響內(nèi)能的兩個(gè)因素。

三、內(nèi)能與做功、熱傳遞的關(guān)系

做功和熱傳遞從不同角度改變了內(nèi)能，它們有各自的條件，當(dāng)且僅當(dāng)兩個(gè)物體之間或一個(gè)物體的不同部分之間有溫度差時(shí)，換句話說溫度不同時(shí)，就會在不同物體之間或同一物體不同部分之間發(fā)生熱傳遞，熱傳遞的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能在不同物體之間或同一個(gè)物體的各個(gè)部分間的轉(zhuǎn)移。做功是內(nèi)能改變的可能因素，也就是說，物體內(nèi)能的變化可能是做功引起的，但外界對于物體做了功，物體內(nèi)能未必改變。在做功和內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化時(shí)，外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加，物體對外界做功，物體本身的內(nèi)能減小。

做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是：熱傳遞是通過能量的轉(zhuǎn)移改變了物體的溫度，進(jìn)而改變內(nèi)能，做功是改變了物體的體積，通過改變分子勢能而改變物體內(nèi)能，熱傳遞是同種形式能量的轉(zhuǎn)移，做功是不同形式能量的轉(zhuǎn)化，它們通過不同的方式改變了物體的溫度或體積，進(jìn)而導(dǎo)致物體內(nèi)能變化。溫度和體積是內(nèi)能改變的必要因素。

四、例題分析

1.下列敘述中，采取熱傳遞方式使物體內(nèi)能變化的是（ ）

A.“搓手”可以緩解手涼

B.給自行車輪胎打氣時(shí)，感覺氣筒壁有些熱

C.用開水燙一下涼牛奶

D.上螺絲時(shí)，感覺螺絲刀刀柄有點(diǎn)熱

分析：A、B、D均是通過做功使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的，不存在熱量的轉(zhuǎn)移，所以A、B、D不正確，C熱水把熱量轉(zhuǎn)移給牛奶，牛奶的內(nèi)能增加溫度升高而變熱，所以應(yīng)選擇C。

根據(jù)否存在熱量的轉(zhuǎn)移來判斷有沒有發(fā)生熱傳遞。

2.下列敘述正確的是（ ）

A.加熱一定會使物體溫度升高

B.溫度高的物體具有的熱量就多

C.零度的物體內(nèi)能一定是零

D.熱量的傳遞方向是由高溫物體傳向低溫物體

分析：A并不是所有的加熱過程都能使物體的溫度升高，比如水的沸騰，在此過程中，水的溫度并沒有改變，所以A不正確。熱量是指內(nèi)能傳遞的多少，溫度是影響內(nèi)能的因素，因此B錯(cuò)。一切物體任何情況下都存在內(nèi)能，和它本身的溫度沒關(guān)系，C選項(xiàng)不正確。熱量總是從高溫物體傳向低溫物體或由物體高溫一端傳向低溫的一端，所以只有D是正確的。

3.對于下列熱學(xué)相關(guān)的概念正確的說法是（ ）

A.物體內(nèi)能增加的原因是吸收了外界的熱量

B.零度的冰肯定不具有內(nèi)能

C.做功有可能會改變物體內(nèi)能

D.放熱時(shí)，物體的溫度肯定降低

分析：A不正確，改變內(nèi)能的方式有兩種做功和熱傳遞，物體內(nèi)能增加，也可能是外界對物體做了功。B錯(cuò)誤，？任何物體任何情況下都具有內(nèi)能，和物體自身的溫度高低沒關(guān)系，所以零度的冰同樣具有內(nèi)能。C對，做功和熱傳遞都是改變物體內(nèi)能的方式。D不正確，物體放熱可能溫度保持不變，如晶體的凝固過程。

4.對相關(guān)概念的正確說法是（ ）

A.水的比熱容是4.2×103J/（㎏℃），表示一千克的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）的熱量

B.熱量是物體具有的能量

C.溫度低的物體內(nèi)能肯定小

D.熱量的多少取決于燃料熱值的大小

分析：A中所敘述的是比熱容的物理含義，是對的。內(nèi)能是物體本身所具有的，熱量是一個(gè)過程量，是內(nèi)能傳遞的多少，所以B錯(cuò)誤。溫度和內(nèi)能的關(guān)系是相對同一個(gè)物體而言，溫度越低，內(nèi)能越小，不同物體，溫度低可能質(zhì)量大，內(nèi)能也不一定就小，C錯(cuò)誤。D也不對，理由是燃料完全燃燒所放出熱量的多少不只和燃料的熱值有關(guān)，還和質(zhì)量及燃燒的時(shí)間有關(guān)，Q放=cmΔt

五、結(jié)語

總之，只有全面細(xì)致的對“內(nèi)能”進(jìn)行剖析和探討，在教學(xué)中才能游刃有余，本文通過“內(nèi)能”的概念、內(nèi)能與溫度、體積的關(guān)系、內(nèi)能與做功、熱傳遞的關(guān)系、例題分析幾個(gè)方面對“內(nèi)能”進(jìn)行了分析，在課堂教學(xué)中以便學(xué)生能夠?qū)Α皟?nèi)能”有更全面的理解和領(lǐng)悟，提高課堂教學(xué)效果。在今后的工中，我會繼續(xù)努力，為把學(xué)生培養(yǎng)成有全面發(fā)展的用之才而不懈努力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]洪從兵.內(nèi)能教學(xué)中須澄清的“一定”與“不一定”[J].中學(xué)物理，2015，（06）.

（作者單位：吉林省四平市第三中學(xué)校）endprint