（ 1 ）物体中所有分子热运动的动能和分子势能 的总和，叫做物体的内能。一切物体都是由不停 地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，
因此任何物体都是有内能的。
提问学生：宏观量中哪些物理量是分子热运动的 平均动能和分子势能的标志？
根据学生的回答，引导到一个确定的物体，分子 总数是固定的，那么这物体的内能大小是由宏观 量——温度和体积决定的。如果不是确定的物体
，那么物体的内能大小是由质量、温度、体积和 物态来决定。
课堂讨论题：
① 一块铁由
15℃ 升高到
55℃ ，比较内能
。
② 质量是
lkg50℃ 的铁块与质量是
0．
lkg 50℃ 的铁块，比较内能。
③ 质量是
lkg100℃ 的水与质量是
lkg100℃
的水蒸气，比较内能。
（ 2 ）物体机械运动对应着机械能，热运动对应 着内能。任何物体都具有内能，同时还可以具有 机械能。例如在空中飞行的炮弹，除了具有内能
，还具有机械能——动能和重力势能。
提问学生：一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气，当 汽车以 60km ／ h 行驶起来后，气瓶内氧气的内 能是否增加？
通过此问题，让学生认识内能是所有分子热运动 动能和分子势能之总和，而不是分子定向移动的 动能。另一方面，物体机械能增加，内能不一定 增加。
4 ．物体的内能改变的两种方式
（ 1 ）列举锯木头和用砂轮磨刀具，锯条、木头和 刀具温度升高，说明克服摩擦力做功，可以使物体 的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内 能改变的情况下，外力做多少功，物体的内能就改 变多少。如果用 W 表示外界对物体做的功，用△
U 表示物体内能的变化，那么有 W= U△ 。功的单 位是焦耳，内能的单位也是焦耳。
演示压缩空气，硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过 程，对气体做功，使气体的内能增加，温度升高到 棉花的燃点而使其燃烧。
以上实例说明做功可以改变物体的内能。
（ 2 ）在炉灶上烧热水，火炉烤热周围物体，这些 物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递 方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量，内 能增加。物体放出热量，物体的内能减少。如果传 递给物体的热量用 Q 表示，物体内能的变化量是
△ U ，那么， Q= U△ 。
热量的计算公式有： Q=mc t△ ， Q=ML ， Q=mλ
（后面的两个公式分别是物质熔化和汽化时热量的 计算式）。热量的单位是焦耳，过去的单位是卡。
所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
（ 3 ）做功和热传递对改变物体的内能是等效的
。
一杯水可以用加热的方法（即热传递方式）传递 给它一定的热量，使它从某一温度升高到另一温 度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也 可以采取做功的方式，比如用搅拌器在水中不断 搅拌，也可以使这杯水从相同的初温度升高到同 一高温度，这样，水的内能会有相同的变化量。
两种方式不同，得到的结果是相同的。除非事先 知道，否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的 内能增加的。
因此，做功和热传递对改变物体的内能是等效的
。
（
4）虽然做功和热传递对改变物体的内
能是等效的，但是这两种方式的物理过程
有本质的区别。做功使物体内能改变的过
程是机械能转化为内能的过程。而热传递
的过程只是物体之间内能的转移，没有能
量形式的转化。
课上练习：
1 ．判断下面各结论是否正确？
（ 1 ）温度高的物体，内能不一定大。
（ 2 ）同样质量的水在 100℃ 时的内能比 60℃ 时 的内能大。
（ 3 ）内能大的物体，温度一定高。
（ 4 ）内能相同的物体，温度一定相同。
（ 5 ）热传递过程一定是从内能大的物体向内能 小的物体传递热量。
（ 6 ）温度高的物体，含有的热量多，或者说内 能大的物体含有的热量多。
（ 7 ）摩擦铁丝发热，说明功可以转化为热量。
答案：（ 1 ）、（ 2 ）是对的。
2
．在标准大气压下，
100℃ 的水吸收热量 变成同温度的水蒸气的过程，下面的说法 是否正确？
（
1）分子热运动的平均动能不变，因而 物体的内能不变。
（
2）分子的平均动能增加，因而物体的 内能增加。
（
3）所吸收的热量等于物体内能的增加 量。
（
4）分子的内能不变。
答案：以上四个结论都不对。
（三）课堂小结
（
1）这节课上新建立了三个物理概念：分子 热运动的平均动能、分子势能、内能。要知道 这三个概念的确切含义，更为重要的是能够区 分温度、内能、热量，知道内能与机械能的区 别和联系。
（
2）要掌握三个物理规律：分子热运动的平
均动能与温度的关系、分子间的相互作用力与
分子间距离的关系、做功与热传递在使物体内
能改变上的关系。
1.3 《固体和液体》
知识与能力：
教学目标
分子的三种不同的聚集状态
固体和液体的共同特点：
晶体与非晶体有什么区别？
液体的宏观性质介于气体和固体之间。
液体的表面好像张紧的橡皮膜，具有收缩的趋势
。
教学重点：固体和液体的共同特点：
晶体与非晶体有什么区别？
教学难点：晶体与非晶体有什么区别？
分子的三种不同的聚集状态
固态 液态 气态
凝聚态
固体和液体的共同特点：分子间的距离与分子本身 的大小具有相同的数量级，因而分子间有较强的相 互作用。
固体 晶体 非晶体
石英、云母、明矾、食盐、硫酸 铜、糖、味精等
玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等
晶体
食盐 明矾 味精
硫酸铜 云母 石英
玻璃 橡胶 煤沥青
松香 蜂蜡
非晶体
晶体与非晶体有什么区别？
有规则的几何 形状
没有规则的 几何形状 晶体
物理性质 外形
非晶体
各向异性 各向同性
有确定的熔点 没有确定的熔点 晶体的物理性质（导热性能、机械强度、导电 性能等）可能与方向有关。
食盐 石英 方解石
单晶体 多晶体
晶体和非晶体，并不是绝对的。
晶体→非晶体
非晶体→晶体
有的物质能够生成几种不同的晶体。
石英晶体 熔化 迅速冷却 石英玻璃
二、液体
液体的宏观性质介于气体和固体之间。
一方面像固体，
具有一定的体积
，不易压缩
像气体没有一定 的形状，具有流 动性
液体分子的间距接近于固体，液体 分子也是密集在一起的。
液体分子的热运动与固体类似，在平 衡位置附近微小的的振动。但是液体 分子在振动的同时平衡位置也在变化
。
为什么液体中的扩散比固体中快得多？
液体的表面好像张紧的橡皮膜，具有收缩的趋势
。
表面层
液体的表面张力使液面具有收缩的趋势。
（ 1
）
（ 2 ） F1
F2
体积相等的各种开关的物体中，球形物体的表面 积最小，所以露珠等都因表面张力而呈球形。
1.4 《气体》
教学目标
1
、气体分子运动的特点
2、气体的压强
3
、理想气体的状态方程
一、气体分子运动的特点
•容易压缩，气体分子间有很大的空隙；
•相互作用力十分微弱，气体分子可以自由地运动
；
•气体分子运动速率大。
二、气体的压强
气体有压强。
气体的压强指的是气体对容器器壁的压强。
单位：帕斯卡
产生原因：大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生
。
气体的压强是大量气体分子作用在器壁单位面积 上的平均作用力。
影响气体压强的大小的两个因素：
宏观上
微观上 气体分子的平均动能 分子的密集程度
温度 体积
统计规律
统计规律在研究热现象时具有重要的作用。
三、理想气体的
状态方程
（一）理想气体
假设这样一种气体，它在任何温度和任何压强下都能严格 地遵循气体实验定律 , 我们把这样的气体叫做“理想气体”。
理想气体具有以下特点 :
1. 气体分子是一种没有内部结构 , 不占有体积的刚性质点 .
2. 气体分子在运动过程中 , 除碰撞的瞬间外 , 分子之间以及分子 和器壁之间都无相互作用力 .
3. 分子之间和分子与器壁之间的碰撞 , 都是完全弹性碰撞 . 除碰 撞以外 , 分子的运动是匀速直线运动 , 各个方向的运动机会均等 .
理想气体是不存在的 .
在常温常压下 , 大多数实际气体 , 尤其是那些 不易液化的气体都可以近似地看成理想气体 .
在温度不低于负几十摄氏度 , 压强不超过大 气压的几倍时 , 很多气体都可当成理想气体 来处理 .
理想气体的内能仅由温度和分子总数决定 ,
与气体的体积无关 .
（二）推导理想气体状态方程
对于一定质量的理想气体的状态可用三个状态参量 p
、 V 、 T 来描述，且知道这三个状态参量中只有一个变而 另外两个参量保持不变的情况是不会发生的。换句话说：
若其中任意两个参量确定之后，第三个参量一定有唯一确 定的值。它们共同表征一定质量理想气体的唯一确定的一 个状态。
假定一定质量的理想气体在开始状态时各状态参量为
（ p1 ， V1 ， T1 ），经过某变化过程，到末状态时各状态 参量变为（ p2 ， V2 ， T2 ），这中间的变化过程可以是各 种各样的 .
假设有两种过程：
第一种：从（ p1 ， V1 ， T1 ）先等温并使其体积变为 V2
，压强随之变为 pc ，此中间状态为（ pc ， V2 ， T1 ）再 等容并使其温度变为 T2 ，则其压强一定变为 p2 ，则末 状态（ p2 ， V2 ， T2 ）。
第二种：从（ p1 ； V1 ， T1 ）先等容并使其温度变为 T2
，则压强随之变为 p′c ，此中间状态为（ p′c ， V1 ， T2 ）
，再等温并使其体积变为 V2 ，则压强也一定变为 p2 ，也 到末状态（ p2 ， V2 ， T2 ）。
根据玻意耳定律和查理定律，分别按两种过程，自己 推导理想气体状态过程。（即要求找出 p1 、 V1 、 T1 与 p2 、 V2 、 T2 间的等量关系。）
（三）理想气体的状态方程
1 1 2 2
1 2
PV PV T T
PV C T
一定质量的理想气体的压强、体积的 乘积与热力学温度的比值是一个常数。
1 2
1 1 2 2