第一篇:第十六章第二節《內能》教學設計
第十六章 第二節 《內能》教學設計
學習目標
1.知道分子無規則運動的劇烈程度與溫度有關 2.知道什么是內能,物體溫度改變時內能也要隨之改變
3.知道內能與機械能是兩種不同形式的能以及改變內能的方法。重點:內能以及改變內能的方法.難點 :做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的 課前預習:
一、知識回顧:
1、舉幾個擴散現象的例子。
2、擴散現象說明:。
3、分子之間既有,又有。
二、探究新知:
1、由已學過的機械能知識類比得出內能的概念:
2、一切物體,都具有。
3、分析內能與溫度的關系?
4、比較內能與機械能的區別:
5、改變內能的兩種途徑是什么?
6、通過熱傳遞、做功怎樣改變內能?
三、自學檢測:
1、叫做物體的內能;內能的單位:。
2、同一物體,溫度升高,內能。
3、鐵水和冰塊的溫度雖然不同,但他們都具有。
4、改變內能的途徑是: 和。
5、冬天搓手會讓手暖和,是通過 改變的內能;冬天嘴對手哈氣取暖是通過 改變內能的。
6.在高空飛行的子彈具有_______能、_______能,同時還具有_______能,子彈落地后,這三種能不為零的是_______能.7.物體內大量分子做無規則運動的激烈程度跟_______有關,當物體的溫度升高時,它的內能_______;溫度降低時,內能_______.8.當物體對外做功時,它的內能_______,溫度_______;當外界對物體做功時,物體的內能_______,溫度_______.給自行車打氣,筒壁會發熱,這是壓縮筒內的空氣_______,使空氣的_______增加,溫度升高的緣故.四、我的疑問:
課內探究
一、自主學習,交流預習情況
(組內交流“課前預習”組長將組內解決不了的問題匯總)
二、合作探究:
任務一:內能與溫度的關系
(溫馨提示:溫度越高,熱運動越劇烈)分析歸納總結:
例題:甲、乙兩塊冰的質量相同,溫度均為-10℃.甲冰塊靜止于地面,乙冰塊靜止在距地面10m高處,則這兩個冰塊相比較()A.機械能一樣大 B.乙的機械能大 C.內能一樣大 D.乙的內能大
(溫馨提示:內能是物體內部分子熱運動和相互作用決定的能,與物體微觀結構有關;機械能是宏觀物體機械運動有關的能量)
任務二:觀察現象(日常生活現象),如何改變內能和如何度量內能改變大小進行實驗分析推理,最后得出結論。
1、如何用熱傳遞改變內能的?(組內交流、討論)
2、實驗:在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速壓下去,觀察發生的現象,原因:,說明:。
3、實驗:在大口玻璃瓶內有一些水,水的上方有水蒸氣。給瓶內打氣,當瓶塞跳起來時,觀察瓶內的變化,原因,說明。
4、問題:已知某鐵絲的溫度升高了,是做功使其內能增加,還是熱傳遞使其內能增加?(溫馨提示:熱傳遞和做功在改變物體內能上的具有等效性.)
三、班內交流、精講點撥
(交流、討論學習中發現的問題,以及試驗探究中的結論。試驗中還發現哪些問題?)
四、課堂小結,反思整合
(請同學們將所學知識在小組內交流、討論,組長匯總本節課的學習還有哪些疑問,并主動舉手提問!)
五、達標測試、反饋提升:
1.物體的內能是物體內部所有分子熱運動的_______與_______的總和.2.在熱傳遞過程中,傳遞_______的多少叫做熱量,熱量單位是_______;熱傳遞可以改變物體的_______,物體吸收熱量,_______能增加.3.物體的內能是指()
A.物體中個別分子所具有的能 B.物體做機械運動所具有的能
C.物體內部大量分子做無規則運動所具有的能D.物體做機械運動和熱運動的能的總和
4.甲物體的溫度比乙物體的溫度高,則
A.甲的內能比乙大 B.甲物體中分子的無規則運動比乙劇烈 C.甲物體的機械能比乙物體的大 D.甲物體的分子動能的總和比乙大 5.關于物體的內能,下列說法不正確的是
A.熾熱的鐵水有內能 B.拋在空中的籃球具有內能
C.物體的溫度升高時,內能增加 D.水結成冰后,就不再有內能
6.如圖所示,老爺爺站在雪地里手凍的很冷,請你給老爺爺想一想辦法,怎樣做可以使手暖和些?說出兩種辦法來,并說明這樣做的道理.課后延伸學案
1.下列現象中,利用做功使物體內能增加的是
A.鐵塊放在爐火中燒紅了 B.燒開水時,壺蓋被水蒸氣頂起來 C.木工用鋸鋸木條時,鋸條發燙 D.冬天,人們在太陽光下取暖 2.兩個物體之間發生熱傳遞,當熱傳遞停止時 A.兩個物體內能相等 B.兩個物體溫度相等 C.兩個物體熱量相等 D.以上說法都不正確 3.關于物體內能的改變,下列正確的是()A.物體對外做功物體內能減少 B.物體吸收熱量物體內能一定減小 C.對物體做功時,物體內能一定減少 D.物體放熱時,物體內能一定增加 4.用銼刀銼鐵塊時,過一會兒銼刀和鐵塊的溫度都會升高,這是為什么? 5.放在熱湯中的鐵勺,勺把兒并沒有在湯中,過一會兒也很燙手,這是為什么?
第二篇:第二節-內能同步練習題
內能練習題
1.冬天,雙手反復摩擦,手會感到暖和;用嘴對著雙手“呵氣”,手也會感到暖和。前者是利用 方式增加了手的內能,后者是利用 方式增加了手的內能。
2.下列現象中,利用做功改變物體內能的是 .(填序號)
(1)冬天,人們用兩只手掌相互摩擦取暖(2)在古代,人類鉆木取火
(3)冬天,人們往手心中呵氣取暖(4)把燒紅的鐵塊放到冷水中,冷水變熱(5)曬太陽時感到很熱(6)用錘子反復打擊一些鐵片,它的溫度升高(7)多次彎折一根鐵絲,彎折處會發燙
3.關于物體的內能,下列說法不正確的是()(題型一)
A.燒開的水有內能
B.在草地上滾動的足球有內能 C.物體的溫度升高時,內能會增大
D.水結冰時溫度不變,所以內能不變
4.下列事例中,屬于用做功的方法改變物體內能的是()(題型三)
A.秧田中的水被曬熱
B.將牛奶放進冰箱冷凍制棒 C.磨刀時刀刃發熱
D.熱開水變涼
5.下列四幅圖中,屬于利用熱傳遞改變物體內能的是()(題型三)
A.雙手摩擦能發熱 B.燒水時水溫升高
C.鋸木材鋸子發燙
D.鉆木取火
66.關于物體的內能,下列說法錯誤的是()(題型一)
A.0℃的物體沒有內能
B.內能和其他形式的能之間可以互相轉化
C.物體間的內能可以轉移
D.一切物體都具有內能
8.以下的日常生活事例,通過做功來增加物體內能的是()
A.給自行車車胎打氣,氣筒發燙 B.放進太陽能熱水器中的水,溫度升高
C.點燃的爆竹騰空而起 D.用水壺燒水,水蒸氣將壺蓋頂起
綜合提高訓練: 1.如圖15-3所示,一個配有活塞的厚玻璃筒里放有一小團蘸了乙醚的棉花,把活塞迅速壓下去,棉花燃燒起來了,在這個過程中,是通過_______方式使空氣內能,溫度升高,達到棉花的燃點使棉花燃燒。
2.2003年10月15日,是中國人最自豪的日子之一,標志著中國的航天工業進入了世界先進行列?!吧裰邸蔽逄柺?0月15日由灑泉衛星發射中心用
圖15-3 “長征”二號F型運動火箭發射升入太空的,它繞地球飛行了14圈后安全返回,降落在預定的著陸場——內幕古四子王旗北的阿木古郎牧場上,“神舟” 五號飛船在減速降落的過程中,其減小的機械能轉化為____能,能量的轉化是通過_____方式進行的。
3.一把勺子的溫度升高了()(題型一)
A.它一定吸收了熱量
B.一定和其他物體發生了熱傳遞
C.它的熱量一定增加
D.它的內能一定增加
5.下列事例中物體內能減少的是()(題型三)
A.金屬湯勺放進熱湯中后會變得燙手
B.放入電冰箱中的食物溫度降低 C.一塊0℃的冰全部熔化成0℃的水
D.“神舟”五號飛船返回艙進入大 氣層后表面升溫
7.下列事例中,做功改變物體內能的是()(題型三)
A.用酒精燈加熱燒杯中的水,B.冬天室內使用暖氣取暖
C.用鋸鋸木板,鋸條發熱 D.盆中的熱水溫度逐漸降低
9.2003年10月15日,“神舟”5號載人飛船在震天的轟鳴聲中騰空而起,飛向太空。完成任務后于次日凌晨準確降落在內蒙古中部預定地區。返回艙進入大氣層一段時間后,由于受空氣阻力做勻速運動。返回艙勻速下降過程中()(題型三)
A.重力勢能減少,動能增加,內能增加 B.機械能減少,動能不變,內能增加
C.重力勢能減少,動能增加,內能不變 D.機械能不變,動能不變,內能增加
10.小明發現靜止在桌面上的茶杯 里有自己未喝完的水.他想“杯子靜止在桌面上,那么杯內水的動能為零,可杯內水的內能是否也為零呢?(題型一)
第三篇:內能教學設計
5.3 內能
一、教學目標
1、知識與技能 ? 知道內能的含義。
? 知道物體的內能與溫度等因素有關。? 知道改變物體內能的兩種方式。
2、過程與方法
? 通過觀察與實驗,關注改變內能的兩種方式,感受比較、歸納、綜合的科學方法。
3、情感、態度與價值觀
? 在探究改變物體內能方式的實驗中,提高團隊合作意識,激發探究熱情; ? 通過運用物理知識解釋實際生活中的一些物理現象,激發自身的成就感。
二、教學重點
? 改變內能的兩種方式。
三、教學難點
? 做功可以改變物體的內能。
四、教學準備
學生實驗器材(每四人一套):鐵絲、氣球、溫度計、泡沫塑料、砂紙等。演示實驗器材:可固定的薄銅筒、拉繩、軟木塞、乙醚、壓縮發火儀、硝化棉等。自制模擬演示PPT幻燈片、分子擴散實驗理論解釋
五、教學過程
(一)引入
1、復習
根據分子動理論,分子在做怎樣的運動? 永不停息的無規則運動。
運動的分子具有_______能。動能
固體很難被壓縮或拉伸,說明分子之間存在______________。相互作用力 分子之間的相互作用力,使分子之間具有_______能 勢能
(一)新課
2、內能:物體內所有分子動能和分子勢能的總和 單位:焦耳
思考:一切物體都具有內能嗎?你能說出理由嗎?
3、物體的內能大小可能與哪些因素有關?(1)溫度:說說你的結論。物體的溫度越高,內能越大。想一想:一個溫度為10 ℃的鉛球以5米/秒的速度被拋出,跟它靜止在地面上被加熱到25 ℃相比較,哪一種情況下它的內能大?哪一種情況下它的機械能大?
(2)物體內能還與物體體積、狀態有關 想一想:
相同質量,100 ℃的水和100 ℃水蒸氣哪個內能大? 相同質量,0℃的水和冰呢?
相同溫度,2千克的水和1千克的水呢? 想一想:對于一物體
4、如何改變內能
黑板列出改變內能的具體方法。上升到理論高度 做功 熱傳遞
教師演示空氣壓縮儀和做功改變內能演示
讓學生放出氣球中的氣體:說明物體對外做功,物體內能減少。做功與熱傳遞在能量的轉化上有什么區別? 一個是能量的轉化,一個是能量的轉移
5、研究恐龍的滅絕中內能的轉變。
(三)作業布置
后記
第四篇:內能教學設計
《內能》教學設計
一、教材分析
1.本節內容是在熱現象的基礎上,建立內能概念的。在熱現象、熱傳遞、做功的基礎上,研究物體內能的變化,找到改變物體內能的兩種方式,并從效果、能的形式的變化與否上區別改變物體內能兩種方式的異同。
本節所需知識涵蓋了熱、功、能、力等部分,要求學生具備一定的觀察、實驗、分析、綜合、類比、歸納、演繹、表達能力和操作技巧等能力,在學習和研究的過程中,要求具有合作、協調的團隊精神。因此,對學生的綜合素質要求較高。通過本節的學習,學生在獲得知識的同時,充分體會科學方法、團隊精神在科學探究過程中的重要作用,體驗探究過程和應用物理知識過程中的樂趣和成就感,并滲透內容與形式的聯系、一果多因的多樣性聯系等辯證觀點。
通過對生活情景的質疑激發學生學習興趣,然后通過對生活實例、自主實驗的分析討論引進熱運動的概念,通過類比建立內能的概念,通過歸納得出改變物體內能的兩種方式。使學生充分感受已學知識和科學方法在研究新問題中的應用。然后學生又運用改變內能的兩種方式來解釋生活中的一些熱現象,感受生活與物理的密切聯系。要求學生主動學習,在動手實驗、概念形成和發現規律的過程中,感受到透過現象看本質的思維方法,感悟觀察、實驗、推理、尤其是“理想實驗”對形成概念和發現規律的重要作用。
通過對生活情景的質疑激發學生學習的興趣,自發對生活實例進行思考,從而能進行自主的實驗研究。通過引導學生對分子擴散現象的思考、討論,引進熱運動的概念;通過類比建立內能的概念;通過自主活動,討論、歸納得出改變物體內能的兩種方式,并引導學生思考兩種方式在改變內能上的本質區別。最后要求學生運用改變內能的兩種方式來解釋生活中的一些熱現象,感受生活與物理的密切聯系。2.教學目標
(一)知識與技能:
(1)知道分子無規則運動的劇烈程度與溫度有關。
(2)知道什么是內能,物體溫度改變時內能也要隨之改變。
(3)知道什么叫熱量和熱量的單位,并能舉出一些事例說明做功可以使物體內能改變。
(二)過程與方法:
(1)通過探究找到改變物體內能的多種方法。
(2)通過演示實驗說明做功可以使物體內能增加和減少。(3)通過學生查找資料,了解地球的“溫室效應”。(三)情感、態度與價值觀:
(1)通過探究,使學生體驗探究的過程,激發學生主動學習的興趣。
(2)通過演示實驗,培養學生的觀察能力,并使學生通過實驗理解做功與內能變化的關系。
(3)鼓勵學生自己查找資料,培養學生自學的能力。3.重點:內能的概念和改變內能的兩種方式的理解。
難點:溫度和內能的關系和改變內能的兩種方式的理解。
4.教具.三只燒杯、冷水、溫水和熱水,紅墨水,壓縮空氣引火器,機械能轉化內能演示器,無色玻璃瓶,橡膠瓶塞,打氣筒等。二.教學過程:
1.引入新課
分子動理論告訴我們,分子永不停息地無規則運動著。那么公司也同一切運動物體具有動能一樣,也具有動能。分子動理論還告訴我們:分子之間有相互作用力。這又使分子具有勢能。
2.講授新課
(1)物體的內能:物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。物體內部的每一個分子都在運動,都受分子作用力,但每單個分子的動能和勢能,不是物體的內能。內能是指物體所有分子無規則運動的動能和勢能的總和。內能也不同于機械能。物體的動能跟物體的速度有關,物體的重力勢能跟物體被舉起的高度有關。一個鋼球是否運動,是否被舉高,這只能影響鋼球的機械能,并不是能改變鋼球內分子無規則運動的動能和勢能。那么物體的內能跟什么有關呢?
(2)內能的變化:物體內能既然是物體內部所有分子無規則運動的動能和勢能的總和,那么當分子運動加劇時,物體的內能也就增大。上節課我們曾進過:物體的溫度升高,其內部分子的無規則運動加劇??茖W的論斷,必須要有證據,在物理學中,通常是用實驗來證實論斷的。今天我們同樣用實驗來證實上面的論斷。
實驗演示:取三只燒杯,分別倒入冷水、溫水和熱水,然后分別向三只杯內緩慢地滴入幾滴墨汁,觀察比較三只杯內墨擴散的快慢。
實驗結果表明:溫度越高,擴散過程越快。擴散得快,說明分子無規則運動的速度大,即分子無規則運動激烈。
因此:物體的內能跟溫度有關。溫度升高時,物體的內能增加。溫度降低時,物體的內能減小。正是由于內能跟溫度有關,人們常常把物體的內能叫做熱能,把物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動。
(3)一切物體都有內能。這是因為物體內的分子永不停息地無規則運動著。熾熱的鐵水,溫度很高,分子運動激烈,它具有內能。冰冷的冰塊,溫度雖低,其內部分子仍在做無規則運動,它也具有內能。
(4)內能和機械能
通過機械能和內能的對比,進一步幫助學生理解內能概念。分析在水平光滑桌上滑動的木塊具有什么能。
首先木塊有勢能,也有動能統稱為機械能。機械能與整個物體的機械運動情況有關。
木塊內部的分子做無規則運動,且分子間有作用力,木塊有內能。內能與物體內部分子的勢運動和分子間的相互作用有關。(5)對物體做功,物體的內能會增大。
演示實驗:壓縮空氣引火實驗。出示壓縮空氣引火器,簡單介紹它的構造。取綠豆粒大小的一塊干燥硝化棉,用鑷子把棉花拉得疏松一些,放入玻璃筒底。將活塞涂上少許蓖麻油(起潤滑和密封作用),放入玻璃筒的上口。此時要提醒學生注意觀察筒內的棉花。迅速地壓下活塞,可看到硝化棉燃燒發出的火光。
實驗后,組織學生議論“實驗現象說明了什么”,從而得出壓縮空氣做功,使空氣內能增大,溫度升高引起棉花燃燒。實際這種現象在日常生活中,同學們也遇到過。例如,在給自行車輪胎打氣時,打氣筒也會變熱,這也是由于壓縮空氣的緣故。用其他的方法對物體做功,也能使物體內能增加,摩擦生熱就是一個例子。讓學生解釋課本圖2-
9、圖2-11的事例,并列舉其他事例。
歸納學生所舉事例,得出對物體做功,物體的內能就會增大。
同學們所舉的事例都是做功使物體的內能增加,做功能不能使物體的內能喊小呢?
(6)物體對外做功時,本身的內能會減小。
演示實驗:氣體膨脹溫度降低的實驗。
按照課本圖2-12所示,事前組裝好儀器。課前在瓶內裝入少量的酒精。實驗時告訴學生,由于酒精的蒸發,瓶內存在酒精蒸氣。由于酒精蒸氣是無色透明的,所以酒精蒸氣是看不到的。提醒學生注意觀察瓶塞跳起時容器中有什么現象。
實驗結果,當塞子跳起時,瓶內出現了霧。引導學生分析實驗現象。進而得出物體對外做功時,本身的內能會減小。
(7)用功來量度內能的改變。做功可以改變物體的內能,對物體做的功越多,物體的內能增加得越多,物體對外做的功越多,物體的內能減小得也越多,所以,我們可以用功來量度內能的變化。這樣內能的單位跟功相同,也是焦耳。如果對物體做了2焦的功,物體的內能會增加2焦。
其實各種形式的能,都可以用功來量度,因此國際單位制規定:各種形式的能的單位都是焦耳。
3、小 結
(1)內能不是單個分子具有的,而是所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和。
(2)內能所指的動能是所有分子做無規則熱運動的動能的總和。這種無規則的熱運動,是分子在物體內部自身不停的“分子運動”,而不是隨著物體整體一起所做的運動。物體作為整體運動所具有的動能是機械能不是內能。
(3)內能所指的分子勢能是分子間相互作用使分子具有的勢能。作為物體整體跟地球的相互作用而具有的重力勢能是機械能,不是內能。
所以內能是不同于機械能的另一種形式的能量。板書設計
(3)改變物體內能的方法:熱傳遞和做功
4、板書.第二節 內能
一、物體的內能:物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和.
1.內能不同于機械能
2.一切(運動、靜止、高溫、低溫)物體都有內能 3.內能與溫度的關系
二、改變物體內能的方法:
1.熱傳遞 實質.是能量由高溫物體傳到低溫物體或從物體高溫部分傳遞到低溫部分
方向.只能自發地由高溫物體傳到低溫物體或從物體高溫部分傳遞到低溫部分 條件.兩物體間或同一物體間存在溫度差
熱量.在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少,可以度量內能的改變量,單位為焦耳。2.做功(?。ξ矬w做功,物體的內能會增大。(2)物體對外做功時,本身的內能會減小。三.做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的。
《內能》教學反思
物體的內能是比較抽象的物理概念,微觀世界知識,不像機械能那樣直觀。內能是指物體內部的能量,是和物體內部的分子有關的能量,是所有分子無規則運動具有動能和分子之間相互作用具有勢能的總和。在引入物體內能的時候,我是采用宏觀類比的方法,以物體的機械運動中具有的機械能為背景,提出:“那么微粒的運動也具有能量嗎?”從而引出物體的分子的運動而具有的能量稱之為內能。但是,內能與機械能是不同的,內能是分子在物體內部自身不停的“分子運動”而不是隨物體整體一起運動所具有的能。機械能則是物體作為整體運動所具有的能。物體的機械能包括動能和勢能,物體的內能當然也就包括分子的動能和勢能兩個方面,動能跟微粒的運動的激烈程度有關這點學生很容易從機械能中的動能進行遷移;勢能是指微粒間的相互作用而具有的能就跟機械能中物體由于被舉高或是發生彈性形變而具有的能就有點難以遷移了。接下來內能和溫度的之間的辨證關系,學生理解起來存在相當大的難度,有些云里霧里的感覺。為了幫助學生理順溫度和內能之間的辨證關系,通過實驗說明溫度升高,物體的內能增加,然后再用宏觀表現推渡物體內部的微觀表現。分子的動能與溫度的關系學生能很快的直觀的理解,因為溫度越高,分子的熱運動就越激烈,學生的感覺就是分子的運動就越快,那么自然就是動能在增加;但是分子的勢能怎么跟溫度有關,那是因為物體有熱脹冷縮的性質,溫度越高,物體的體積在增大,從微觀的角度分析就是分子間的距離在增大,也就是分子間的吸引力在增大,那么分子的勢能自然也在增大。隨著溫度的升高,分子的動能和勢能都相應增大,自然物體的內能與溫度有關,對同一個物體,溫度越高,物體的內能越大,很自然得到 改變內能的一種方式---------熱傳遞,此過程中只發生了內能的轉移,物體內能改變了多少可以用此過程吸收或放出熱量的多少來量度。
整節課采用了復習舊知識,產生新知識,降低了教學的難度,從作業的情況來看,教學效果較好。
第五篇:內能教學設計
內能教學設計
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二、內能
教學設計
教學目標
.了解內能的概念,知道內能與體積、溫度的關系。
2.知道熱傳遞過程中,物體吸收熱量,使物體溫度升高,內能改變。
3.知道在熱傳遞過程中,傳遞內能的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。
4.知道做功可以使物體內能增加或減少的一些實例。
教學重難點
.內能概念,改變內能的兩種方式:做功和熱傳遞。
2.對分子勢能和內能的理解。
教學過程
導入新課
方案一:演示實驗:如圖做實驗,可得到現象:水沸騰后塞子飛出去,試管口出現白氣。
引導學生觀察并思考:推動塞子的能量來自哪里?為什么試管口會出現白氣?
想知道原因嗎?那就讓我們來學習另外一種能——內能。
方案二:玩具回力汽車運動,其動能是從彈性勢能轉化而來的,而真正的汽車開動時它的動能從何而來?原來真正的汽車開動時它的能量于燃料燃燒釋放的內能。那么,什么是內能?從而引入新課。
推進新課
一、內能
.內能:教師出示掛圖:展示運動員頭頂足球圖片和分子運動圖片。
觀察并思考:飛來的足球具有什么能?如果足球縮小到分子大小,它是否還具有動能和勢能呢?
討論得出:對于每個分子來說,都在不停地做無規則熱運動,所以有動能;物體溫度越高,分子運動越快,動能也越大。
演示并分析:兩乒乓球與彈簧模擬兩分子作用力。彈簧形變時具有勢能,兩分子間存在著相互作用力,因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能,這就是分子勢能。
類比機械能定義,得出內能的定義及單位。
內能:物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。內能的單位是焦耳。
2.溫度與內能的關系
出示掛圖:冰山和鐵水圖片。
提出問題:鐵水有內能同學們容易得出,那冰山有內能嗎?物體的內能大小跟哪些因素有關呢?
引導學生利用類比法理解
影響物體內能大小的因素
引導學生類比影響機械能的因素討論得出:
一切物體,都具有內能。一個確定的物體,分子總數是固定的,其內能大小由溫度和體積決定;如果物體不確定,那么其內能大小由質量、溫度、體積、種類來決定。
總結:
決定因素
溫度
溫度越高,物體內部分子的無規則運動越劇烈,物體的內能就越大
質量
在溫度一定時,物體的質量越大,也就是分子的數量越多,物體的內能就越大
體積
在質量一定時,物體的體積越大,分子間的勢能越大,物體的內能就越大
種類
不同物質的分子大小、結構不同,在溫度相同時,它們的分子動能、分子勢能不同
二、怎么改變物體的內能
根據前面物體內能跟溫度有關,提出問題:“怎樣才能改變物體的內能”。這段內容的教學可以采取兩種方法進行:
教材圖16.2-4所示兩幅圖片是為了展示改變物體內能的兩種方式:做功和熱傳遞。教學中可以利用這兩幅圖,讓學生觀察圖片、閱讀圖下文字,讓學生知道改變物體內能可以采取兩種途徑:做功和熱傳遞。
還可以設計一個學生活動:學生以小組為單位,每個小組準備鐵絲、酒精燈、熱水、錘子、鐵砧、砂布等,讓學生自己想辦法并實際操作,改變鐵絲的內能。學生可能會想出許多辦法,如用熱水燙、用酒精燈燒、來回彎折鐵絲的某一部位、用錘子敲打鐵絲的某一部位、把鐵絲在砂布上來回摩擦等。教師組織學生匯報展示時,對學生在實驗設計和操作中表現出來的睿智和能力,要予以鼓勵和激勵,對各種不同方法,要引導學生梳理歸類,使學生明確改變物體的內能有兩種不同的途徑:做功和熱傳遞。
活動1 用做功的方式改變物體的內能
主要介紹用做功的方式可以改變物體的內能。教學的關鍵是為學生提供充分的感性素材,如簡單易行、效果新奇的實驗和常見的生活事例。這部分內容對進一步學習能量轉化與守恒定律也具有重要作用。這里也可以分為兩個環節進行:
親自實驗,感受體驗。可以采用圖16.2-5所示的實驗,如果前面引入“怎樣改變物體的內能”時沒有采用“改變鐵絲的內能”實驗,可以在這里運用。總之,要盡量多做實驗,讓學生親自做實驗。
需要補充說明的是,圖16.2-5所示的實驗中,如果實驗室沒有乙醚,可以用硝化棉代替。本實驗也有用酒精或火柴頭的,但效果都不太好,乙醚又具有一定毒性,所以硝化棉是很好的替代品。可以找一些瓶裝酒瓶口上的封口薄膜,最常見的為白色,也有玫瑰色的,其主要成分就是硝化棉。實驗時,可取一塊黃豆大小的這種封口薄膜,放入活塞筒底部作為點燃物,通常壓縮一次即可點燃,且火光明亮,可見度大。如果找不到,還可以自制硝化棉,具體方法見章末課程資源。另外,酒精、火柴頭、乙醚和硝化棉,都是為了顯示空氣被壓縮后溫度升高了,屬于實驗效果顯示器。如果條件許可,把溫度傳感器安裝在筒內,也可起到同樣的作用。教學中可以把這種設計思想介紹給學生,有助于提高學生理解實驗和設計實驗的能力。www.tmdps.cn