内能教学设计

内能 教学设计 一 教学目标一 教学目标 一 知识与技能 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 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 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 二 教学重难点二 教学重难点 本节是由 内能 物体内能的改变 两部分内容组成的 内能是构成物体的所有 分子 其热运动的运动与分子势能的总和 分子的概念就比较抽象 学生是通过宏观现象 来推测微观机理建立的 而内能的概念也非常抽象 内能概念的建立是本节的一个重点和 难点 物体的内能与温度有关 两个温度不同的物体会发生热传递 在热传递过程中转移 能量的多少就是热量 它不是物体内部所含有的量 而是一个变化量 要区分温度 内能 热量之间的关系 所以对热量概念的建立也是本节重点之一 另外改变物体内能的途径也 是本节的教学重点 重点 内能 热量概念的建立 知道改变物体内能的两种途径 难点 用类比的方法建立内能的概念 三 教学策略三 教学策略 内能的概念比较抽象 学生难于直接接受和理解 在教学中可以结合机械能的知识 可用对比的方法 物体由于运动而具有动能 分子也在不停地做无规则运动 所以分子也 具有动能 弹簧被压缩或拉伸时具有弹性势能 分子间也存在相互作用的引力和斥力 所 以分子间也存在分子势能 内能的大小与温度有关 可以通过物体温度的变化来反映内能 的变化 内能改变有两种方法 做功和热传递 这两种改变内能的方法在生活中经常使用 到 只是没有上升到理论层面 可以给出生活中常见的内能改变 对内能改变方法进行分 类 从而总结出内能改变的两种方法 热传递中转移能量的多少就是热量 它是一个过程 量 反映内能的变化量 要用 吸收 或 放出 来表述 而不能用 具有 或 含有 来表述 热传递改变内能是能量的转移 做功改变物体内能涉及两个方面 对物体做功和 物体对外做功 通过实验来证明做功可以改变物体的内能 其中采用了转化的方法 如压 缩空气使其内能增大 转化为棉花的燃烧等 做功改变物体的内能是能量的转化 四 教学资源准备四 教学资源准备 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 五 教学过程五 教学过程 教学环节教学环节教师活动教师活动学生活动学生活动设计意图设计意图 创设情景创设情景 5 5 分钟 分钟 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 创造课堂情景 激发学生的兴 趣和求知欲 引入新课引入新课 5 5 分钟 分钟 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 推动瓶塞的能量来自哪里 水蒸气具有能量 这就是我们 要研究的内能 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 结合实验 提 出问题 引入 新课 新课内容新课内容 2525 分钟 分钟 内能内能 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 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 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 内能和机械能是同种能量吗 你能说出它们的异同点吗 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 结合动能的特点 思考问题 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 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 根据前面的定义 学生讨论 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 利用对比的方 法得出内能的 概念 注重物 理方法培养 培养对比的物 理方法 内能的大小内能的大小 猜想 内能大小可能与哪些因 素有关 请说说你的猜想依据 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 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 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 学生根据影响内能大小的因 素判断内能的变化 培养学生分析 问题的能力 物体内能的改变物体内能的改变 热传递热传递 如何判断一个物体内能大小的 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 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 讨论 结合问题 讨论温度 内能和 热量的不同点 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 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 热传递从高温的鸡蛋向水传 递 学生讨论 举例 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 提高学生的物 理素养 培养 思考 自学能 力 利用生活实例 提高学生的学 习兴趣 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 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 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 培养学生合作 学习的能力 物体内能的改变物体内能的改变 做功做功 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 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 分析论证 你能给这些方法进 行分类吗 你还能举出一些利用做功改变 物体内能的一些实例吗 得出结论 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 通过实验可以知道 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 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 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 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 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 结合实际生活 学生举例 如摩擦生热 钻木取火等 学生观察实验 思考提出的 问题 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 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 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 培养学生实验 动手能力 利用分类总结 的方法得出做 功可以改变物 体的内能 结合实例 加 强物理与生活 的联系 培养学生的观 察能力 培养利用物理 知识解决实际 问题的能力 培养学生观察 实验 思考实 验的能力 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 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 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 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 可以进行课堂实 验 结合实例加强 物理与生活的 联系 提高学 生的学习兴趣 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 培养学生合作 学习的能力 总结 总结 5 5 分分 钟 钟 课堂小结 1 通过这节课你学到了什么 2 什么是内能 物体的内能大 小与温度的关系 3 温度 内能与热量这三个物 理量的关系 4 改变物体内能的方法 学生梳理本节课知识内容 1 本节主要内容是内能和