《内能》教学教案

《内能》精品教案知识目标知识要点课标要求1．内能了解内能的概念，能简单的描述温度和内能的关系2．做功和内能的改变知道做功可以使物体内能增加或减小的一些实例3．热传递和内能的改变知道热传递可以改变物体的内能，知道热量的概念及单位4．做功和热传递的实质知道做功和改变物体内能的实质5．做功和热传递改变内能的等效性理解做功和热传递在改变物体的内能上是等效的eq\o(\s\up7(),\s\do5(教学过程))情景导入玩具回力汽车运动，其动能是从弹性势能转化而来的，而真正的汽车开动时它的动能从何而来？原来真正的汽车开动时它的能量来源于燃料燃烧释放的内能。那么，什么是内能？从而引入新课。 合作探究探究点一内能活动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2：两乒乓球与弹簧模拟两分子作用力。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。类比机械能定义，得出内能的定义及单位。总结：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。内能的单位是焦耳(J)。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。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。探究点二做功和内能的改变活动1：让学生相互搓手，说一下感觉。活动2：如图所示，让一生来回弯折铁丝，感觉一下弯折处的温度变化。总结：对物体做功，物体的内能增加。活动3：演示，大口玻璃瓶内有一些水，水的上方有水蒸气，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内出现“白雾”。活动4：让一学生吹气球，吹大了的气球没握住，它叫啸着飞跑了！捡起时气球会发现它的嘴部温度变低。总结：物体对外做功，物体的内能变小。活动5：学生交流、讨论，做功改变物体内能的实例。探究点三热传递和内能的改变活动1：出示课件，分析下列内能改变的方式是否是做功？它们使物体温度升高时的特点怎样？归纳总结：（1）当温度不同的两个物体接触，或同一物体的不同部位温度不同时，高温物体的内能减小，低温物体的内能增加。（2）条件：存在温度差（3）最终结果：直到温度相同。（4）在热传递过程中，传递能量的多少，叫做热量。其单位是焦耳，符号是J。探究点四做功和热传递在改变物体内能的区分活动1：出示课件，让学生分析课件中改变内能的方式。学生交流得出答案：甲、乙、丙三图中是通过做功改变内能；丁图是通过热传递改变内能。归纳总结：区分做功和热传递时主要是在改变内能上的条件来进行区分。做功来改变内能的主要方式是压缩体积、摩擦、敲打、弯折等；而热传递改变内能的方式主要是温度引起的内能的转移。活动2：出示课件，让学生利用学过的物理知识解释两位同学的取暖方式（如图）有何不同．归纳总结：哈气取暖是通过热传递使手的内能增大温度升高；搓手是通过摩擦做功的方式使手的内能增加温度升高．活动3：出示课件，让学生交流、分析。第二届亚洲青年运动会前夕，主办方通过古老的钻木取火方式，在几分钟内取得火种，并点燃火炬．请你用物体内能改变的方式说明钻木取火的过程．归纳总结：钻木取火的过程是克服摩擦对物体做功，物体内能增加，温度升高，达到燃料的燃点而被点燃，此过程是通过做功的方式改变物体内能的．探究点五内能概念和做功和改变物体内能的等效性活动1：一根滚烫的铁棒拿来，一定是在火中刚刚燃烧过。让学生交流、讨论这个判断正确吗？通过学生的交流得出答案：不正确，还有可能做功改变的。因为做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。活动2：改变物体内能的方法有两种：做功和热传递．这两种方法对改变物体的内能是等效的．你是怎样理解等效的呢？请你通过举例加以说明．学生交流、讨论得出答案：改变物体内能的方法有两种：做功和热传递．这两种方法对改变物体的内能是等效的，即做的功与传递的热量相等时，物体内能的改变量是相等的；如：对物体做100J的功，物体内能增加100J，对物体传递100J的热量，物体内能的增加量也是100J．活动3：内能的概念是同学们理解上的难点内能，根据你的理解，回答下列的问题：内能是指物体内部所包含的总能量，包括分子的动能（即分子无规则热运动动能）、分子的势能（即分子间相互作用能）、分子内的能量、原子内的能量、原子核内的能量等．在热学中，由于在热运动中上述后三项能量不发生变化，所以内能一般指前两项．由于分子的动能跟温度有关，分子的势能跟分子间的距离有关，所以物体的内能跟温度、体积都有关系．请回答下列问题：（1）慢慢压缩针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化？（2）加热针筒里的气体，气体内能中哪部分发生变化？（3）金属块在受热膨胀时，金属块内能中哪些部分发生变化？归纳总结：（1）慢慢压缩针筒里的气体，分子间的距离变小，气体内能中分子势能变化；

（2）加热针筒里的气体，分子运动加剧，分子动能发生变化，所以气体内能中分子动能变大；

（3）金属块在受热膨胀时，分子间的距离变大、分子运动加剧，金属块内能中分子动能和分子势能都变化．探究点六温度、热量内能的区别与联系学习内能的知识后，大多数学生对这三个物理量（温度、内能、热量）的概念及相互关系不能正确理解，为帮助学生理解和应用，把三者的区别和联系总结如下：

1.温度表示物体的冷热程度，从分子运动理论的观点来看，温度是分子热运动激烈程度的标志，对同一物体而言，温度只能说"是多少"或"达到多少"，不能说"有""没有"或"含有"等。

2.内能是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。

内能只能说"有"，不能说"无"。只有当物体内能改变，并与做功或热传递相联系时，才有数量上的意义。

3.热量是在热传递过程中，物体吸收或放出热的多少，其实质是内能的变化量。热量跟热传递紧密相连，离开了热传递就无热量可言。对热量只能说"吸收多少"或"放出多少"，不能在热量名词前加"含有""有"或"没有"。板书设计内能教学反思内能是个较为抽象的概念，在教学中我采用了类比的方法，希望学生在旧知识的基础上能教好的理解内能概念；这种教学方法是我们物理教学中的重要方法，教会学生掌握这方法意义重大。本课通过探究活动，使学生体会到了改变物体内能的方式有两种：一是做功；二是热传递。探究实验帮助学生有了一定的感性认识，从而降低了他们学习本课知识的难度。在物理教学中实验探究教学的作用不容忽视，实验探究不但帮助师生攻克教学中的难点而且实验探究方法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，本节课就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”，提高学生学习物理的兴趣，使师生取得良好的教与学的效果。知能演练提升能力提升1.关于热量的说法,正确的是()A.温度越高的物体具有的热量越多B.一个物体具有内能的同时也具有热量C.热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体D.热量总是自发地从内能多的物体传递到内能少的物体2.关于温度、热量和内能,下列说法正确的是()A.物体的温度升高,内能增大B.物体的温度越高,所含的热量越多C.物体内能增大,一定从外界吸收热量D.物体的温度不变,其内能就一定不变3.下列由日常生活联想到的物理知识正确的是()A.炒鸡块时利用了做功的方法使鸡块内能增加B.使用高压锅更容易把食物煮熟,是利用了液体沸点随气压的增大而降低的原理C.我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤含有的热量较多D.向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味,是由于温度越高分子热运动越剧烈4.下列所述的实例中,通过做功来改变物体内能的是 ()A.在饮料中放入一些冰块,饮料变凉B.划火柴,火柴燃烧C.柏油马路被阳光晒热D.冬天,暖气使房间变暖5.下列所描述的场景中,属于利用热传递改变物体内能的是()A.冬天人们搓手取暖B.小孩从滑梯上滑下时臀部感觉到热C.加剧的温室效应使得多年的积雪熔化了D.钻木取火6.90℃的水全部变成125℃的水蒸气,则()A.这些水蒸气的内能比水的小B.液态水分子间距比气态水分子的大C.水蒸气只能通过热传递途径变为水D.水分子在125℃时比90℃时热运动更剧烈★7.如图所示,瓶内有一些水,用带孔的橡皮塞把瓶口塞住,向瓶内打气。一会儿后,瓶塞跳起,在瓶塞跳起的过程中,下列关于瓶内气体的说法正确的是()A.气体对瓶塞做功,气体的内能减少B.瓶塞对气体做功,气体的内能减少C.气体对瓶塞做功,气体的内能增加D.瓶塞对气体做功,气体的内能增加8.中国的茶文化在宋朝时就已借助“海上丝绸之路”名扬世界。用热水泡茶时,茶杯温度会升高,其内能是通过的方式改变的;茶水散发出清香,这是现象。

9.生活中“热”可表示“热量”“温度”“内能”三种含义。天气热的“热”指,物体吸热的“热”指,摩擦生热的“热”指。

10.如图所示,在一个厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉,用力把活塞迅速下压,硝化棉就会立即燃烧。因为气体分子间的间隔较大,分子间作用力较(选填“大”或“小”),所以容易被压缩。这是通过的方式使筒内气体内能增加的。温度越高,分子无规则运动越。

探究创新★11.如图所示,用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中,会发现气筒的上部筒壁只是略有发热,而气筒的下部筒壁,特别是底部附近筒壁的温度较高,甚至烫手。对于筒壁发热现象,有两个方面的原因:a.打气时活塞压缩气体做功使气体的内能增加,升温的气体通过热传递使筒壁温度升高;b.打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热使筒壁的内能增加、温度升高,但这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因。根据上述筒壁发热现象的描述:(1)你猜想(选填“a”或“b”)是主要原因;

(2)你猜想的依据是__________________________________________________________知能演练·提升1.C热量不是一个状态量,因此不能说一个物体具有多少热量,所以选项A、B错误;根据热传递的规律,热量总是自发地从温度高的物体传递到温度低的物体,选项C正确;同一物体温度越高内能越大,但对于不同物体而言,内能多的物体温度不一定高,所以热量不一定自发地从内能多的物体传递到内能少的物体,选项D错误。2.A物体温度升高,分子热运动加剧,所以内能增加,故选项A正确;热量是一个过程量,不能用“含有”“具有”等来修饰,只能说物体吸收或放出热量,故选项B错误;物体内能增大可能是吸收了热量,也可能是外界对它做了功,故选项C错误;物体的温度不变,其内能可能不变,也可能增加,如晶体熔化时,吸热温度不变,但内能增加,故选项D错误。3.D炒鸡块时利用了热传递的方法使鸡块内能增加,A错误;使用高压锅更容易把食物煮熟,是利用了液体沸点随气压的增大而升高的原理,B错误;我们不敢大口喝热气腾腾的汤,是因为汤的温度高,而不能说是汤含有的热量多,C错误;向热汤中滴入香油会散发出浓浓的香味,是由于温度越高分子热运动越剧烈,D正确。4.B选项A是热传递现象,内能由饮料转移给冰块,饮料的内能减少,温度降低,同样选项C、D也是通过热传递来改变物体的内能;选项B是摩擦生热现象,是通过做功来改变物体的内能。5.C改变物体内能的方法有两种,即做功和热传递。加剧的温室效应使气候变暖,多年的积雪由于吸热而熔化,这是热传递使雪内能增加的结果,而其他三项都是通过做功使物体的内能增加。故选项C符合题意。6.D水变成水蒸气和温度升高过程中都要吸收热量,内能增加,所以水蒸气的内能比水大,故选项A错误;气体分子间距远大于液体,故选项B错误;改变物体内能的方法有做功和热传递两种,要使水蒸气变成水,即内能减小,除对外放热外,还可以采用对外做功的方法,故选项C错误;温度越高,分子热运动越剧烈,故选项D正确。7.A在瓶塞跳起的过程中,瓶内气体对瓶塞做功,气体的内能减少,故A正确。8.解析用热水泡茶时,茶杯会从热水中吸热,温度会升高,其内能是通过热传递的方式改变的;茶水散发出清香,说明茶的香味分子在不停地做无规则运动,这是扩散现象。答案热传递扩散9.答案温度热量内能10.解析气体分子间间