高二物理《内能》教学设计.doc

高二物理内能教学设计 高二物理内能教学设计【教学目标】（一）知识与技能1、了解内能的概念，知道任何一个物体都具有内能。2、知道热量的概念及单位。3、结合实例分析，知道热传递是改变物体内能的一种方式，是内能的转移过程。4、知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。（二）过程与方法会根据分子动理论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。（三）情感态度和价值观了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象。【教学重点】内能、热量概念的建立，知道改变物体内能的两种途径。【教学难点】：用类比的方法建立内能的概念。【教学资源】多媒体课件、空气压缩引火仪、烧瓶、打气筒、自行车车胎、橡皮管、玻璃管、水、暖水瓶。【教学过程】 一、创设情境、引入新课演示：给一个回力玩具汽车上紧发条，使其在水平桌面上运动。小汽车的动能是怎么来的？（学生观察小车运动，得出小车的动能是由弹簧的弹性势能转化而来的。）演示：从一个装满开水的暖水瓶中倒出一部分水，用软水塞塞紧，注意观察瓶塞。思考：推动瓶塞的能量来自哪里？（学生观察实验，思考问题。提出猜想，可能是来自于热水或热的水蒸气）水蒸气具有能量，这就是我们要研究的内能。二、进行新课1、内能展示具有动能的物体的图片和视频。物体由于运动而具有的能量是动能。分子具有动能吗？（分子也具有动能，根据分子动理论的初步知识，分子在不停地做无规则运动。）展示具有势能的物体的图片和视频。弹簧由于发生弹性形变具有弹力，还具有弹性势能。分子间有分子势能吗？（结合势能的特点，知识迁移得出：分子具有分子势能，因为分子间也存在相互作用的引力和斥力。）小结：我们把动能和势能统称为机械能，构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能之和叫做物体的内能。思考：内能和机械能是同种能量吗？你能说出它们的异同点吗？（机械能是与物体整个机械运动情况有关的能量。而内能是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，内能是不同于机械能的另一种形式的能。内能和机械能的单位都是焦耳（J）。）（学生进行讨论补充）小结：内能是与机械能不同的一种能量。物体可以没有机械能，但一定有内能。因为分子在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。2、内能的大小猜想：内能大小可能与哪些因素有关？请说说你的猜想依据。（学生讨论，进行猜想，同学之间相互补充：1内能可能与温度有关，因为温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，内能越大。2内能可能与质量有关，因为质量越大，物体所含分子数量越多。）小结：1内能的大小与物体的温度有关。同一物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小。2内能还与物体的质量、状态等有关。3一切物体都具有内能。判断下列物体内能的变化。（学生根据影响内能大小的因素判断内能的变化）1太阳下的一瓶水，温度升高。2一杯水喝掉一半。3水结成冰。3、物体内能的改变（1）热传递如何判断一个物体内能大小的变化？（物体的内能与温度有关，物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小。可以根据温度的变化来判断物体内能的变化。）把刚煮熟的鸡蛋从开水中拿出放入冷水中，判断鸡蛋和水的内能的变化。并说出理由。（鸡蛋的内能减小，水的内能增大。因为鸡蛋的温度降低，水的温度升高。）小结：热会从高温物体传递给低温物体；高温物体的温度会降低内能减少，低温物体的温度会升高，内能增加。在鸡蛋和水的例子中，热传递的方向？(热传递从高温的鸡蛋向水传递。)小结：热量：1定义：在热传递中，传递能量的多少。2单位：焦耳（J）。3物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。4内能反映的是热传递过程中内能的变化量，只能用“吸收”或“放出”描述，不能用“具有”、“含有”等词描述。5热传递中转移的是热量，不是温度。你能举出一些利用热传递改变物体内能的例子吗？（学生讨论，举例：1、冬天利用热水袋取暖、发烧时用冷毛巾给头部降温、夏天把食物放入冰箱冷藏等。2、鸡蛋和水的内能发生了改变，它们之间发生了热传递，通过热传递改变了鸡蛋和水的内能。）结合问题，讨论温度、内能和热量的不同点。一个物体的温度升高，它的内能增加。物体内能增加，温度是否一定升高？举例说明。（学生讨论，进行交流：物体内能增加，温度不一定升高。如晶体在熔化时，温度不变，内能是增加的；液态晶体在凝固时，温度不变，但要放热，内能减少。）小结：内能是能量的一种形式，也是某一时刻的状态量，一切物体都具有内能；热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述。（2）做功除了热传递外，还有什么途径可以改变物体的内能？投影做功改变物体内能的图片和视频，这些图片说明了什么？（学生观察图片和视频，这些图片说明了做功可以改变物体的内能。）分组实验：怎样使一段铁丝的温度升高、内能增大？器材：一段较粗的软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋、小毛巾等学生讨论实验方法，并尝试完成实验。（学生进行实验，可能会出现下列方法：1用打火机去烧铁丝，使铁丝的温度升高。2把铁丝放在热水袋上，用热水袋焐铁丝。3把铁丝反复弯折，使铁丝温度升高。4用砂纸反复摩擦铁丝，使铁丝温度升高。）分析论证：你能给这些方法进行分类吗？（方法1和2属于一类，采用了热传递的方法使铁丝温度升高、内能增加。另外两种方法采用做功的方法改变了铁丝的内能。）你还能举出一些利用做功改变物体内能的一些实例吗？（结合实际生活，学生举例，如摩擦生热、钻木取火等。）小结：改变物体内能有两种方式：热传递和做功。演示实验：1、在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。（1）实验中硝化棉的作用？（2）实验中谁对谁做功？（实验中利用硝化棉的燃烧反映了筒内空气内能增加，温度升高，采用了转化的方法。空气内能增加是因为活塞压缩筒内空气做功，把活塞的机械能转化为空气的内能。）小结：对物体做功，物体的内能会增加，把机械能转化为内能。利用打气筒给自行车车胎打气，请一同学用手感觉气筒外壁上下部分的温度，形成此现象的原因？（打气筒外壁下面温度比上面的温度高，主要的原因是压缩空气做功增加了内能）由此可见，压缩空气做功使空气内能增大是气筒外壁温度升高的主要原因，摩擦在这里是次要的。2在烧瓶内盛少量水。利用打气筒给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。（1）描述观察到的实验现象，此现象形成的原因是什么？（2）瓶内放水的作用是什么？（3）实验中谁对谁做功？（学生观察实验，在瓶塞跳出时，可以看见瓶内出现水雾。它是由瓶内水蒸气遇冷液化形成的。利用打气筒给瓶内打气时，压缩瓶内空气做功，空气的内能增加，温度升高，瓶内的水汽化形成大量无色的水蒸气；当瓶内气体冲开瓶塞时，空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，使水蒸气液化形成小水滴。）本实验中通过水蒸气液化形成水雾来反映气体对外做功时内能减少、温度降低的，也是利用了转化的物理方法。通过实验可以知道，物体对外做功，内能会减少，把内能转化为机械能。你能再举出一些物体对外做功内能减少的例子吗？（学生结合实际生活，举例：如打开可乐瓶盖时，会在瓶口出现“雾”；把车胎内的气放掉时，在气门芯处出现小水珠等）。讨论：1、利用热传递和做功都可以改变物体的内能，你能说说这两种方法的异同吗？2、物体吸热，内能一定增加、温度升高吗？对物体做功，物体内能一定增加吗？（结合本节所学内能，学生讨论这两个问题，也可以作为课后的思考题。）三、课堂小结（学生梳理本节课知识内容）1本节主要内容是内能和内能的两种改变方法。2内能是构成物质的所有分子热运动的动能与分子势能的总和。内能的大小与温度、质量等因素有关，同一物体温度升高，内能增加。3热量是热传递过程中转移能量的多少，是能量