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初中热学教学

2022-12-21 来源:好土汽车网
导读 初中热学教学
热学中“热”的辨析

黄沙街镇黄秀中学 方棉生

初中热学内容,包括了基本的热现象、热学理论、热学规律、以及相关实际应用。这部分内容与人们的生活、生产关系密切,学生早有感知,但生活概念与科学概念有很大差别,教学中必须注意。

一、教学内容的知识结构

热学内容是遵循学生的认知规律安排的,其知识结构可表如下:

热现象: 温度与物态变化 热学知识: 分子运动论、 内能、比热容、热量、热值 实际应用: 热机

(感性认识:生活) →(理性认识:物理)→ (指导实践:社会)

可见,初中热学内容的重点是温度、内能、比热容、热量等概念的初步建立和分子动理论的准确形成。由于热学知识涉及到微观现象的本质属性,比较抽象,因而成为教学中的难点,必须加以突破。

二、辨清生活中“热”的含义

例如:1、今天天气很热,指温度高;2、热机的应用很广泛,指内能;3、热传递,指内能;4、热和功具有相当性,指热量;5、热与生活关系密切,指热现象„„

三、关于温度 1、明确温度的内涵

从主观感觉上说,温度是物体的冷热程度,这是体感温度,而热的本质是热运动,从分子动理论的观点上说,温度是标志物体内大量分子无规则运动剧烈程度的物理量,这是温度实质上的涵义。因此,

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温度可定义为物体内大量分子平均动能的标志。

2、温度计测温度的原理

当两个冷热不同的物体互相接触时,热物体要冷却,冷物体要变热,最后两个物体达到各处冷热程度均匀一致的状态,称为热平衡。实践证明,达到热平衡的不同物体具有相同的温度,因此温度计和被测物体相接触呈热平衡状态时具有相同的温度,这是温度计测温度的基本原理。

当然温度计之所以能测温度,还有它的结构原理,即与温度计的测温物质的特性有关,据此可制成不同种类的温度计,常见的是利用测温物质的体积随温度变化的特性(热胀冷缩)制成的液体温度计、固体温度计等。

四、关于热量

热量是热学内容的核心和重点贯穿于温度和物态变化、分子热运动和内能等知识,同时,又很抽象,易于混淆,确属难点。

1、准确理解热量的涵义

教材中指出,在热传递中,转移内能的多少叫做热量。实质上热量是热传递过程中物体内能变化的一种量度,或热量是物体内能的传递量。就是说,热量存在于物体内能变化的过程中,是个过程量。学生们受生活概念的干扰,习惯认为“物体的温度越高,它具有的热量越多”,教学中要及时矫正。

2、正确区别温度和热量的概念

温度是物体的冷热程度,其实质是用来描述物体内大量分子热运

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动的剧烈程度,温度越高,标志分子运动得越剧烈,分子的平均动能就越大,可见温度是物体内分子平均动能的标志或量度,它是反映物体本身固有状态的一个物理量。因此温度是状态量,用于描述某一时刻,一个物体 某一特定状态。热量是物体在热传递过程中转移内能的多少,因此热量是过程量,是传递量,所以说“物体含有多少热量”这句话是毫无意义的。任何物体任何时刻都不会含有热量。

五、关于内能

教材中指出,物体内所有分子的动能和分子间相互作用的势能的总和,叫做物体的内能。其中分子的平均动能是由物体内大量分子无规则运动决定的,其宏观表现在温度的高低,而分子势能是由分子间的相对位置决定的,其宏观表现在物体的体积和状态,另外物体的内能还与物体内所含分子的多少和种类有关,其宏观表现物体的质量和密度。因此,内能与温度、状态,体积、质量、密度等多种因素有关。更严格地讲,物体的内能还包括原子内的能量和原子核内的能量,但一般不考虑。

1、浅析内能与热能的区别

原教材中定义:“物体中大量的做无规则运动的分子具有的能,叫热能”。可见热能是指分子动能的总和,不包括分子势能,它是内能的一部分。

2、理清温度和内能的关系

温度和内能都状态量。温度反映了物体内大量分子热运动的剧烈程度,是物体内分子平均动能的标志或量度。而内能是物体内所有分

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子的动能和势能的总和,与温度、状态、体积、质量等多种因素有关。当物体的温度升高时,其分子的热运动变激励,分子的平均动能要增加,有时势能也要增加,物体的内能必然增加。反过来,物体的内能增加,温度却不一定升高,如晶体熔化过程吸收热量,内能增加,温度不变,凝固过程放出热量,内能减少,温度不变。因为内能的增加可能是分子动能增加也可能分子势能增加,分子动能的增加宏观表现在温度的升高,分子势能的增加宏观表现在状态和体积的变化。

3、分清热量与内能的区别

热量是过程量,内能是状态量对于物体的某一确定状态,其内能就有唯一确定的值。

当物体的温度升高时,物体的内能必然增加。在这个内能改变过程中,存在两种可能方式:做功或热传递。若是通过热传递引起物体温度升高,导致内能增加,物体必然吸收热量。

当物体的状态改变时,若温度保持不变,则物体的分子动能不变,只有分子的势能发生改变,在这种由于物态变化而引起物体内能变化的过程中,必然要伴随热量的传递过程。在内能增加的过程要吸热(如熔化、汽化、升华);在内能减少的过程中要放热(如凝固、液化、凝华)。

另外,可借重一些思考题来辨析概念、如,判断下列说法对错:1、热量总是由内能大的物体传递到内能小的物体;2、温度高的物体内能一定大;3、温度相同的物体内能一定相同„„

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