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文档简介
内能教学目标1 会用类比的方发建立内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。2 知道热传递可以改变物体的内能。第十三章 第2节 内能 叶绿一、 教学目标:1知识与技能(1)会用类比的方法建立内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。(2)知道热传递可以改变物体的内能。(3)知道热量的概念及其单位。(4)知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。2过程与方法(1)通过探究找到改变物体内能的方法。(2)通过演示实验说明做功可以使物体内能增加或减少。(3)通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”。3情感态度与价值观(1)通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。(2)通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。(3)鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力。二、教学重点与难点1、重点:,内能和热量概念的建立,改变物体内能的方法。2、难点:内能与温度、热量的关系。三、教学器材铁丝,砂纸、打火机、广口瓶、打气筒、教学用多媒体课件四、教学过程引入新课提出问题“装着开水的暖水瓶,有时瓶塞会弹起来。”引导学生思考,推动瓶塞的能量是什么?进行新课一、内能通过多媒体课件展示运动着的足球,引出分子具有动能。通过多媒体课件展示弹簧形变时具有势能,引出分子具有势能。教师给出分子具有动能和势能,并要求学生阅读教材说明什么是内能。教师给出内能的定义。教师提问:请同学们思考在已有的知识内,内能的定义与什么能定义相似。引导学生判断内能和机械能的区别,教师给予补充和完善。多媒体展示插图,提问:低温物体内部有无分子?这些分子是否在不停地做无规则运动?低温物体有内能吗?与高温物体相比,这些分子的运动会怎样?引导学生思考哪些物体具有内能。教师与学生共同得出结论:一切物体都有内能。教师组织引导学生讨论内能与温度的关系,引出如何改变内能。二、该变物体内能的方法提出要求,请学生根据生活经验和小学自然所学的办法,让铁丝温度升高。请学生归纳小组改变物体内能的方法,教师补充说明热传递可以改变物体的内能。说明热传递的特点,明确热传递的概念,同时给出生活中的其他例子(用热水袋取暖等)。教师提出热量的概念及单位。教师明确指出做功可以使内能增加也可以使内能减少。演示:实验一:压缩空气点火,请学生仔细观察发生的现象,并给予简单的解释。教师补充说明对物体做功,内能增加。实验二:气体膨胀做功内能减少的实验,请学生仔细观察瓶内出现白雾。教师补充说明瓶内原有的水蒸气是无色透明的,看不见;瓶内出现白雾是水蒸气液化成小水滴。这是由于空气推动塞子做功,内能减少,温度降低造成的,是“物体对外做功”。提问:其他例子,如“钻木取火、冬天搓手取暖”等现象如何解释?三、地球的温室效应引导学生阅读课本并讨论发言。四、师生共同小结所学知识。五、课堂小结(1)要知道内能和热量这二个概念的确切含义,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)要掌握做功与热传递在使物体内能改变上是等效。六、板书设计内能一内能二、物体内能的改变1.热传递2做功七、作业动手动脑学物理:1.2.3学生思考并进行猜想。叶绿同学联想运动的分子也具有动能。同学联想互相吸引或排斥的分子是否也具有势能?学生会议相关知识,思考后回答。观察图片,思考后回答。探究实验:让铁丝热起来。思考后回答。学生思考,阅读教材并归纳热传递的特点,回答问题。观察实验,思考讨论后回答。观察实验,思考讨论后回答。思考讨论后回答问题。学生阅读材料,结合自己的生活谈体会。学生解答鼓励学生激发学生学习新课的兴趣,培养学生善于从生活中发现问题的能力。采用对比的学习方法,加深学生对概念的理解,也是物理学习的重要方法之一。体验科学研究的过程,达到让学生自主学习的目的。物理知识是从生活中来的,也是为生活服务的。要学会用物理知识解释生活现象。培养学生的观察能力。物理知识是人类从丰富的实践生活中总结出来的。培养学会关心环保的意识和社会公民意识。教版16.2内能教案(附课后练习)教学目标.1知识与技能了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变了解热量的概念,热量的单位是焦耳知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例2过程与方法通过探究找到改变物体内能的多种方法通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少通过学生查找资料,了解地球的温室效应3情感态度与价值观通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力教学重点与难点重点:探究改变物体内能的多种方法 难点:内能与温度有关教学过程:引入新课分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着。那么公司也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能。分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。新课教学(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的内能跟什么有关呢?(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。(3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。(4)内能和机械能通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。首先木块有势能,也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能。内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。小 结(1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。(2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的分子运动,而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。(3)内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能,不是内能。所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。板书设计第二节 内能一、物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和 1内能不同于机械能 2一切(运动、静止、高温、低温)物体都有内能 3内能与温度的关系二、改变物体内能的方法: 1热传递 热量:传递内能的多少 2做功作 业:p-126页 1-5习题演练1在0的房间里,静止在地面上的铅球 A具有机械能 B没有机械能 C具有内能 D没有内能2下列关于物体的内能和温度关系的说法中,正确的是 A物体的内能跟温度有关,物体的内能越大,温度越高B物体的内能跟温度有关,物体的温度升高内能增大C物体的内能只和温度有关,所以温度高的物体,内能一定大D物体的内能只和温度有关,内能大的物体温度一定高3下面四句话中都有一个热字,其中哪一句话中的热字表示温度 A热传递 B物体吸热温度升高 C摩擦生热 D今天天气很热4物体从粗糙的斜面上滑下来,则 A机械能不变,内能不变 B机械能增加,内能不变C机械能减小,内能减少 D机械能减小,内能增加5下列说法正确的是 A一切物体都具有内能 B一定质量的物体,温度越高,内能越小C物体的内能增加,温度一定升高 D物体的速度增加,内能一定增加6下列关于内能的概念的说法中,错误的是 A任何物体都具有内能 B0冰不具有内能C一个物体的温度发生变化,它的内能也变化 D内能和机械能的单位都是焦耳7下列说法正确的是 A有机械能的物体必有内能 B无机械能的物体必无内能C有内能的物体可能无机械能 D内能与机械能是两种不同形式的能8下列与物体的内能有关的因素是 A物体的运动速度 B物体的高度 C物体的运动速度和高度 D物体的温度9下列说法错误的是 A温度越高,分子无规则运动越 B温度越高,气体、液体、固体的扩散越快C温度越高,液体蒸发得越快 D温度越高,物体的运动速度越大参考答案:1BC 2B 3D 4D 5A 6B 7CD 8D 9D人教版16.2内能新课标教学设计【背景和教学任务】本节教材是人教版九年级的第十六章第二节,教学内容包括内能的概念,影响内能的大小的因素,改变物体内能的方法。作为学习主体的九年级学生,他们对事物的认识处于由感性向理性发展阶段,感性认识仍占主要地位,在理性认识中还存在一定困难。为此,本课应注意适应学生好奇心、好动、好强的心理特点,以感性知识为依托,通过理性分析和判断,获取新知识,发展抽象思维能力。通过教学,让学生了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。知道热传递可以改变物体的内能,知道热传递过程中,所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。培养学生的动手实验操作能力和创新能力,同时让学生体验到成功的快乐。让不同层次的学生都能得到发展和提高。【教学设计理念】以我国在航空、航天、航海领域取得的瞩目成就为感性认识基础,利用类比、分析、总结的方法知道什么是内能,能简单的描述内能与温度的关系。知道用做功和热传递的方法可以改变物体的内能,使学生在头脑中形成清晰的表象,既完成了本节重难点教学,又锻炼和培养了科学的探究能力和创新思维能力。从实验中发现、分析、解决问题,从而建构完整的知识系统,以便日后应用于日常生活和社会实践中,体现新的教学理念。【教学设计思路】本节课的教学属于物理基本概念及通过探究实验和小组讨论得出基本规律和方法的教学。本节先通过“想想议议”引导学生思考推动瓶盖的能量是什么,引出内能、在通过对课本图162-1、162-2的分析,让学生联想分子具有动能,也具有势能,在初步建立分子的动能和势能的基础上,再定义物体内部所有分子做无规则运动的能的总和,叫做物体内能,在这里注意提醒学生内能和机械能的区别,内能是大量分子做无规则运动的动能和势能的总和,这种无规则运动是分子在物体内部的运动,跟物体是否运动无关,而机械能与整个物体的机械运动有关。然后,通过“想想议议”和“探究”活动,了解改变物体内能的方式有两种:一是热传递;二是做功。学生有了一定的感性认识,他们就比较容易理解,热传递的实质就是内能从高温物体转移到低温物体,内能改变的多少用热量来量度。再通过压缩空气点火实验和气体膨胀做功内能减少的实验,加深对做功可以改变内能的理解。阅读“STS 地球的温室效应”,知道温室效应的现象,知道温室效应的无控制发展对人类生活环境会产生很大的影响。探究实验的设计及小组交流讨论可以培养学生的探究和创造能力及合作精神,本节课力图让学生通过探究实验及小组讨论来完成本节重要教学内容,在教给学生学习方法的同时,让他们体验到成功的“喜悦”,加深他们对物理这门学科的感情,师生共同走进这一神奇的物理殿堂。【教学目标】一、知识与技能1了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。2知道热传递可以改变物体的内能。3知道热传递过程中,所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。4知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。二、过程与方法1通过探究、观察、实验找到改变物体内能的两种方法。2通过演示实验说明做功与物体内能的变化关系。 3通过查找资料,了解地球的温室效应。三、情感态度与价值观1通过探究使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。2通过演示实验培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功和内能变化的关系。3通过分析、类比、学会用类比的方法研究问题。培养良好的科学态度和求实精神,帮助学生树立勇攀科学高峰的理想和志向。【重点和难点】重点:内能概念的建立;改变物体内能的方法。难点:正确理解内能的概念。【教学资源】多媒体电脑、CAI课件、酒精灯、铁丝、钳子、布、火柴、热功互换器、压缩空气引火仪、铅笔、图钉、砂纸【教学流程图】【教学过程】教学环节教师活动学生活动教学策略创设情境激发兴趣播放嫦娥一号奔月视频动画观察,欣赏,思考,交流利用学生的感官来激发学生的求知欲,迅速进入课题思考,同时也让学生为祖国成就而自豪。引入新课嫦娥一号发射、进入月球轨道后三次制动,依靠什么能量做动力呢?学生思考讨论引出内能的课题探究新知关于内能,大家想知道哪些知识,请提出来。提出自己的想法形成学习的动机新知铺垫提问:什么是动能?什么是势能?什么是机械能?回忆并回答为内能概念建构埋下伏笔。新知建构出示一组图片,引出“分子动能”、“分子势能”。引导学生讨论形成内能概念。学生讨论并交流知识迁移分析比较提出问题:内能和机械能有什么区别?内能的大小与哪些因素有关?是什么关系?机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用有关。进一步理解内能和机械能是不同形式的能。猜想假设改变物体的温度可以改变物体的内能。那么改变物体内能有哪些方法呢?根据生活经验,提出猜想培养学生主动学习的习惯、勇于表达自己的见解主张实验探究出示研究项目1.如何使手的内能增大?2.如何使一根铁丝烫手?3.如何点燃火柴头?4.如何使一块冰熔化?小组做实验后互相交流通过小组实验,讨论,循序渐进,由浅入深,让学生体验和理解,突破难点。培养学生的合作精神和语言表达能力。归纳总结以上改变内能的方式可以归纳为几种?讨论、归纳、交流,相互补充通过教师的讲解和学生讨论,观察来共同学习重点内容。知识深化热传递发生的条件是什么?什么是热量?发生热传递的两个物体的内能是如何变化的?知道什么是热传递,分析内能的变化,了解什么是热量。“热量不能含,温度不能传”。演示1:压缩空气引火仪实验实验时厚玻璃筒内先不放易燃物,压缩筒内空气。要求学生仔细观察空气的内能有无增加。学生就会感到困惑:空气内能增加与否怎能看得见?然后再放入易燃物演示。1.研究对象是什么?(空气而不是棉花)2.为什么放入棉花?(转换法显示空气温度升高)3.实验说明了什么?(对物体做功,会使物体的内能增大)引出一个实验设计的问题情境:怎样变“不可见”为“可见”?顺着这样的思路展开过程组织实验教学,由于实验是学生主动参与设计的,设计目的明确,实验后学生无论是对实验所揭示的结论还是实验的设计思想均留下了深刻的认识和理解。演示2:热功互换器实验 用饮料瓶自制的热功互换器实验(更安全,现象更明显)观察到的现象有哪些?瓶塞跳起说明了什么?出现水雾是什么现象?说明了什么?水雾起了什么作用? 培养学生通过观察,描述观察结果的能力。知道两种改变物体内能的实质。突出重点。联系实际内能与人类生活的关系 学生解释现象举生活实例,树立节能、环保意识。激发学生的学习兴趣,使教学内容更丰富,拓宽学生的知识面。自我总结自我评价通过这堂课的学习,你有哪些收获?思考、互相交流,谈收获、体会等。养成对学习的反思意识。梳理知识,把学到的知识纳入到自己以有的知识体系中,进一步实现知识建构。巩固提高强化兴趣出示回答问题来源:中.考.资.源.网巩固所学知识布置作业延伸兴趣请学生上网站查一查:什么是温室效应?相互交流,发表自己的见解;引导学生解决生活中的实际问题。通过对环境温度的了解,养成爱护环境的意识,培养学生的责任感。板书设计教学目标:(一)知识与技能1.了解内能的概念,能简单描述温度与内能的关系。2.能区别物体的内能和机械能。3.知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的,知道两者的区别。(二)过程与方法通过演示实验,感知分子动能与势能。(三)情感、态度与价值观通过探究,使学生体验探究过程,激发学生主动学习的兴趣。教学重点:1. 对内能概念的理解。2. 做功和热传递都能改变物体的内能。教学难点:内能与温度变化的关系。教学方法: 以实验探究为主的综合启发式教学。教学用具:足球、弹簧、冰块等。教学过程:(一)引入新课我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生过程中,也有相应的能量变化。另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢?这是今天学习的问题。(二)新课教学1分子的动能、温度物体内大量分子不停息地做无规则热运动,对于每个分子来说都有无规则运动的动能。由于物体内各个分子的速率大小不同,因此,各个分子的动能大小不同。由于热现象是大量分子无规则运动的结果,所以研究个别分子运动的动能是没有意义的。而研究大量分子热运动的动能,需要将所有分子热运动动能的平均值求出来,这个平均值叫做分子热运动的平均动能。学习扩散现象时,我们知道扩散现象与温度有关系,温度越高,分子运动越激烈,扩散也加快。依照分子动理论,这说明温度升高后分子无规则运动加剧。用上述分子热运动的平均动能来说明,就是温度升高,分子热运动的平均动能增大。如果温度降低,说明分子热运动的平均动能减小。因此从分子动理论观点来看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志。“标志”的含义是指物体温度升高或降低,表示了物体内部大量分子热运动的平均动能增大或减小。温度不变,就表示了分子热运动的平均动能不变。其他宏观物理量如时间、质量、物质种类都不是分子热运动平均动能的标志。但是,温度不是直接等于分子的平均动能。另一方面,温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应,对于个别分子或几十个、几百个分子热运动的动能大小与温度是没有关系的。我们知道,温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度,而它又是大量分子热运动平均动能大小的标志,这是温度的微观含义。2分子势能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。如果分子间距离约为10-10m数量级时,分子的作用力的合力为零,此距离为r0。当分子距离小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大。这种情形与弹簧被压缩时弹性势能增大是相似的。如图1中弹簧压缩,弹性势能Ep增大。如果分子间距离大于r0时,分子间的相互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间的距离增大而增大。这种情况与弹簧被拉伸时弹性势能增大是相似的。如图1中弹簧拉伸,Ep增大。从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为数值基准,r不论减小或增大,分子势能都增大。所以说,分子在平衡位置处是分子势能最低点。如果分子间距离是无限远时,取分子势能为零值,分子间距离从无限远逐渐减少至r0以前过程,分子间的作用力表现为引力,而且距离减少,分子引力做正功,分子势能不断减小,其数值将比零还小为负值。当分子间距离到达r0以后再减小,分子作用力表现为斥力,在分子间距离减小过程中,克服斥力做功,使分子势能增大。其数值将从负值逐渐变大至零,甚至为正值。分子势能随分子间距离r的变化情况可以在图2的图象中表现出来。从图中看到分子间距离在r0处,分子势能最小。既然分子势能的大小与分子间距离有关,那么在宏观上什么物理量能反映分子势能的大小变化情况呢?如果对于确定的物体,它的体积变化,直接反映了分子间的距离,也就反映了分子间的势能变化。所以分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。3物体的内能(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:下列各个实例中,比较物体的内能大小,并说明理由。一块铁由15升高到55,比较内能。质量是1kg,50的铁块与质量是0.1kg,50的铁块,比较内能。质量是1kg,100的水与质量是1kg,100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
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