观察并思考:观察到什么现象?说明了什么问题?
学生回答:热水中的红墨水扩散得比冷水中快,扩散的快慢与物体的温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈。
归纳总结:温度反映了构成物体的大量分子做无规则运动的剧烈程度。人们把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
探究点二:物体的内能
活动1:出示挂图:展示运动员头顶足球图片和分子运动图片(如图所示)。
活动2:用乒乓球与弹簧模拟分子间作用力。弹簧形变时具有势能,两分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。类比机械能,得出内能的定义和单位,以及机械能和内能的区别。
归纳总结:物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫作物体的内能。内能的单位是焦耳(J)。机械能与整个物体的运动情况(如运动的快慢、高度、位置等)有关,内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,跟物体整体运动状态无关。内能是不同于机械能的另一种形式的能。
活动3:引导学生利用类比法理解影响物体内能大小的因素。
内能是储存在物体内部的能量。同一物体,温度越高,物体内分子运动越剧烈,分子动能越大,内能也会越大。例如,一杯水的温度由10℃升高到20℃,那么,这杯水的内能一定也增加了;南极的年平均气温是-25℃,这里的冰山也同样具有内能。
归纳总结:一切物体,都具有内能。一个确定的物体,分子总数是固定的,其内能大小由温度和体积决定;如果物体不确定,那么其内能大小由质量、温度、体积、种类来决定。