第一篇:內(nèi)能教學(xué)設(shè)計
5.3 內(nèi)能
一、教學(xué)目標
1、知識與技能 ? 知道內(nèi)能的含義。
? 知道物體的內(nèi)能與溫度等因素有關(guān)。? 知道改變物體內(nèi)能的兩種方式。
2、過程與方法
? 通過觀察與實驗,關(guān)注改變內(nèi)能的兩種方式,感受比較、歸納、綜合的科學(xué)方法。
3、情感、態(tài)度與價值觀
? 在探究改變物體內(nèi)能方式的實驗中,提高團隊合作意識,激發(fā)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(xiàn)象,激發(fā)自身的成就感。
二、教學(xué)重點
? 改變內(nèi)能的兩種方式。
三、教學(xué)難點
? 做功可以改變物體的內(nèi)能。
四、教學(xué)準備
學(xué)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(fā)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(xué)過程
(一)引入
1、復(fù)習(xí)
根據(jù)分子動理論,分子在做怎樣的運動? 永不停息的無規(guī)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(nèi)能:物體內(nèi)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(nèi)能嗎?你能說出理由嗎?
3、物體的內(nèi)能大小可能與哪些因素有關(guān)?(1)溫度:說說你的結(jié)論。物體的溫度越高,內(nèi)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(nèi)能大?哪一種情況下它的機械能大?
(2)物體內(nèi)能還與物體體積、狀態(tài)有關(guān) 想一想:
相同質(zhì)量,100 ℃的水和100 ℃水蒸氣哪個內(nèi)能大? 相同質(zhì)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(nèi)能
黑板列出改變內(nèi)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(nèi)能演示
讓學(xué)生放出氣球中的氣體:說明物體對外做功,物體內(nèi)能減少。做功與熱傳遞在能量的轉(zhuǎn)化上有什么區(qū)別? 一個是能量的轉(zhuǎn)化,一個是能量的轉(zhuǎn)移
5、研究恐龍的滅絕中內(nèi)能的轉(zhuǎn)變。
(三)作業(yè)布置
后記
第二篇:內(nèi)能教學(xué)設(shè)計
c《13.2內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計
一
情景導(dǎo)入
【視頻】裝著開水的暖水瓶,有時瓶塞會彈起來。推動瓶塞的能量來自哪里?引入新課。
二 新課教學(xué)
探究點一 內(nèi)能
活動1:【ppt展示】運動的籃球與運動的分子對比。引出分子具有動能。
活動2:【演示】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。引出分子勢能。
總結(jié):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(nèi)能。內(nèi)能的單位是焦耳(J)。
【創(chuàng)設(shè)情境】這個凳子放在地面上,以地面為參照物有沒有機械能?又沒有內(nèi)能?(拿起來)現(xiàn)在有沒有機械能?還有沒有內(nèi)能?內(nèi)能增加了嗎?
總結(jié):內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能。【討論交流】
1.0℃的冰、高溫的火焰是否具有內(nèi)能? 你認為溫度的高低與是否具有內(nèi)能有關(guān)嗎? 2.據(jù)此你能發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?
結(jié)論:一切物體在任何情況下都有內(nèi)能
1.0℃的水溫度升高到30℃內(nèi)能是否發(fā)生變化?而100℃的水溫度降低到30℃呢? 2.據(jù)此你能歸納出內(nèi)能與溫度的關(guān)系嗎?
----物體的內(nèi)能與物體溫度有關(guān),物體溫度升高時內(nèi)能增加;溫度降低時內(nèi)能減少。教師在此說明:我們就可以通過物體溫度的升降來判定內(nèi)能的變化情況。探究點二 物體內(nèi)能的改變
熱傳遞改變內(nèi)能
現(xiàn)有冷開水和滾燙的開水各一杯,要想立即喝到溫口的開水,你有什么辦法?在這個過程中溫度分別是如何變化的,內(nèi)能呢?
歸納總結(jié):(1)定義:
(2)條件:存在溫度差
(3)方向:高溫物體向低溫物體。
(4)在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少,叫做熱量。其單位是焦耳,符號是J。(5)實質(zhì):能量的轉(zhuǎn)移。
做功改變內(nèi)能
【演示實驗】1:擦火柴,觀察火柴是如何著火。
【演示實驗】2;在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一團硝化棉,把活塞迅速壓下去,觀察硝化棉燃燒。
總結(jié):對物體做功,物體的內(nèi)能增加。(機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)【演示實驗】3:演示燒瓶內(nèi)盛有少量水,給瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶塞跳出時,瓶內(nèi)出現(xiàn)“白霧”。總結(jié):物體對外做功,物體的內(nèi)能減少。(內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能)
【首尾呼應(yīng)】那么同學(xué)們解釋一下課前的視頻中,推動瓶塞的能量來自哪里?
【回歸生活】一根鋼鋸條溫度升高了?它內(nèi)能是怎么變化的?可能是哪些方法使它內(nèi)能增大的?
總結(jié):在改變內(nèi)能方面,做功和熱傳遞是等效的。【科學(xué)世界】【視頻播放】地球的溫室效應(yīng)。
看來這個視頻,思考并結(jié)合自己的生活談體會。
課堂小結(jié)
當(dāng)堂檢測(交換式白板展示答案)+動手動腦學(xué)物理第一次(展示臺展示)
板書設(shè)計
13.2內(nèi)能
一 內(nèi)能 1概念 2單位:J 3一切物體都有內(nèi)能 二 物體內(nèi)能的給改變 1熱傳遞物體吸熱 內(nèi)能增加 物體放熱 內(nèi)能減少 實質(zhì):內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 2做功
對物體做功,物體內(nèi)能增加 物體對外做功,物體內(nèi)能減少 實質(zhì):機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化
當(dāng)堂檢測
1.在溫度為0℃時,靜止在桌面上的鐵塊()
A.只具有內(nèi)能
B.只具有機械能
C.既具有機械能又具有內(nèi)能 D.既沒有機械能又沒有內(nèi)能 2.物體溫度降低時,下列說法中錯誤的是()
A.分子無規(guī)則運動的速度變慢 B.物體的內(nèi)能減小 C.物體運動的動能不變
D.物體運動的動能減小
3.小明同學(xué)把金屬勺放在熱湯中,過一會兒,發(fā)現(xiàn)金屬勺的溫度升高了,它的________增加;把金屬勺從熱湯中拿出來,過一段時間后,金屬勺的溫度降低了,它的內(nèi)能________了,于是李文靜同學(xué)得出結(jié)論:通過_____________可以改變物體的內(nèi)能.
4.下列現(xiàn)象中,利用做功改變物體內(nèi)能的是:_____________,其余是通過____________(1)冬天,人們用雙手反復(fù)摩擦取暖(2)在古代,人類鉆木取火
(3)冬天,人們用嘴對著雙手“呵氣”取暖(4)把燒紅的鐵塊放到冷水中,冷水變熱
(5)曬太陽時會感到很熱(6)用錘子反復(fù)打擊一塊鐵片,它的溫度會升高(7)多次彎折一根鐵絲,彎折處會發(fā)燙。
第三篇:《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計
《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計
《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計
重慶市秀山高級中學(xué)冉勇崗
教材分析:
本節(jié)是由“內(nèi)能”、“物體內(nèi)能的改變”兩部分內(nèi)容組成的。內(nèi)能是構(gòu)成物體的所有分子,其熱運動的運動與分子勢能的總和。分子的概念就比較抽象,學(xué)生是通過宏觀現(xiàn)象來推測微觀機理建立的,而內(nèi)能的概念也非常抽象,內(nèi)能概念的建立是本節(jié)的一個重點和難點;物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),兩個溫度不同的物體會發(fā)生熱傳遞,在熱傳遞過程中轉(zhuǎn)移能量的多少就是熱量,它不是物體內(nèi)部所含有的量,而是一個變化量,要區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量之間的關(guān)系,所以對熱量概念的建立也是本節(jié)重點之一;另外改變物體內(nèi)能的途徑也是本節(jié)的教學(xué)重點。
一、教學(xué)目標
(一)知識與技能
1.了解內(nèi)能的概念,知道任何一個物體都具有內(nèi)能。2.知道熱量的概念及單位。
3.結(jié)合實例分析,知道熱傳遞是改變物體內(nèi)能的一種方式,是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
4.知道做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些事例。
(二)過程與方法
會根據(jù)分子動理論用類比的方法建立內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
(三)情感態(tài)度和價值觀
了解用熱傳遞和做功改變物體內(nèi)能的方法在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,會應(yīng)用相關(guān)知識解釋一些現(xiàn)象。
二、教學(xué)重難點
重點:內(nèi)能、熱量概念的建立,知道改變物體內(nèi)能的兩種途徑。難點:用類比的方法建立內(nèi)能的概念。
三、教學(xué)策略
內(nèi)能的概念比較抽象,學(xué)生難于直接接受和理解。在教學(xué)中可以結(jié)合機械能的知識,可用對比的方法,物體由于運動而具有動能,分子也在不停地做無規(guī)則運動,所以分子也具有動能;彈簧被壓縮或拉伸時具有彈性勢能,分子間也存在相互作用的引力和斥力,所以分子間也存在分子勢能。內(nèi)能的大小與溫度有關(guān),可以通過物體溫度的變化來反映內(nèi)能的變化。內(nèi)能改變有兩種方法:做功和熱傳遞,這兩種改變內(nèi)能的方法在生活中經(jīng)常使用到,只是沒有上升到理論層面,可以給出生活中常見的內(nèi)能改變,對內(nèi)能改變方法進行分類,從而總結(jié)
《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計
出內(nèi)能改變的兩種方法。熱傳遞中轉(zhuǎn)移能量的多少就是熱量,它是一個過程量,反映內(nèi)能的變化量,要用“吸收”或“放出”來表述,而不能用“具有”或“含有”來表述,熱傳遞改變內(nèi)能是能量的轉(zhuǎn)移。做功改變物體內(nèi)能涉及兩個方面,對物體做功和物體對外做功,通過實驗來證明做功可以改變物體的內(nèi)能,其中采用了轉(zhuǎn)化的方法,如壓縮空氣使其內(nèi)能增大,轉(zhuǎn)化為棉花的燃燒等。做功改變物體的內(nèi)能是能量的轉(zhuǎn)化。
四、教學(xué)資源準備
多媒體課件、空氣壓縮引火儀、燒瓶、打氣筒、自行車車胎、橡皮管、玻璃管、水、暖水瓶。
五、教學(xué)過程 情景導(dǎo)入:
演示:給一個回力玩具汽車上緊發(fā)條,使其在水平桌面上運動。小汽車的動能是怎么來的?
演示:從一個裝滿開水的暖水瓶中倒出一部分水,用軟水塞塞緊,注意觀察瓶塞。
推動瓶塞的能量來自哪里?
水蒸氣具有能量,這就是我們要研究的內(nèi)能。新知探究: 內(nèi)能
展示具有動能的物體的圖片和視頻。
物體由于運動而具有的能量是動能。分子具有動能嗎? 展示具有勢能的物體的圖片和視頻。
彈簧由于發(fā)生彈性形變具有彈力,還具有彈性勢能。分子間有分子勢能嗎?
我們把動能和勢能統(tǒng)稱為機械能,構(gòu)成物體的所有分子,其熱運動的動能和分子勢能之和叫做物體的內(nèi)能。
內(nèi)能和機械能是同種能量嗎?你能說出它們的異同點嗎?
小結(jié):內(nèi)能是與機械能不同的一種能量。物體可以沒有機械能,但一定有內(nèi)能。因為分子在不停地做無規(guī)則運動,所以一切物體都具有內(nèi)能。
內(nèi)能的大小
猜想:內(nèi)能大小可能與哪些因素有關(guān)?請說說你的猜想依據(jù)。小結(jié):
1.內(nèi)能的大小與物體的溫度有關(guān)。同一物體溫度升高,內(nèi)能增大;溫度降低,內(nèi)能減小。
2.內(nèi)能還與物體的質(zhì)量、狀態(tài)等有關(guān)。3.一切物體都具有內(nèi)能。
《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計
判斷下列物體內(nèi)能的變化。
1.太陽下的一瓶水,溫度升高。2.一杯水喝掉一半。3.水結(jié)成冰。
物體內(nèi)能的改變──熱傳遞
如何判斷一個物體內(nèi)能大小的變化?
把剛煮熟的雞蛋從開水中拿出放入冷水中,判斷雞蛋和水的內(nèi)能的變化。并說出理由。
雞蛋和水的內(nèi)能發(fā)生了改變,它們之間發(fā)生了熱傳遞,通過熱傳遞改變了雞蛋和水的內(nèi)能。
熱會從高溫物體傳遞給低溫物體;高溫物體的溫度會降低內(nèi)能減少,低溫物體的溫度會升高,內(nèi)能增加。在雞蛋和水的例子中,熱傳遞的方向? 熱量:
1.定義:在熱傳遞中,傳遞能量的多少。2.單位:焦耳(J)。
3.物體吸收熱量時內(nèi)能增加,放出熱量時內(nèi)能減少。
4.內(nèi)能反映的是熱傳遞過程中內(nèi)能的變化量,只能用“吸收”或“放出”描述,不能用“具有”、“含有”等詞描述。5.熱傳遞中轉(zhuǎn)移的是熱量,不是溫度。
你能舉出一些利用熱傳遞改變物體內(nèi)能的例子嗎? 交流展示:
結(jié)合問題,討論溫度、內(nèi)能和熱量的不同點。
一個物體的溫度升高,它的內(nèi)能增加。物體內(nèi)能增加,溫度是否一定升高?舉例說明。
小結(jié):內(nèi)能是能量的一種形式,也是某一時刻的狀態(tài)量,一切物體都具有內(nèi)能;熱量是一個過程量,要用“吸收”或“放出”來表述,而不能用“具有”或“含有”來表述。物體內(nèi)能的改變──做功
除了熱傳遞外,還有什么途徑可以改變物體的內(nèi)能?
投影做功改變物體內(nèi)能的圖片和視頻,這些圖片說明了什么? 交流展示:
分組實驗:怎樣使一段鐵絲的溫度升高、內(nèi)能增大?
器材:一段較粗的軟鐵絲、一個打火機、一張砂紙、熱水袋、小毛巾等
學(xué)生討論實驗方法,并嘗試完成實驗。分析論證:你能給這些方法進行分類嗎?
你還能舉出一些利用做功改變物體內(nèi)能的一些實例嗎?
《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計
得出結(jié)論:改變物體內(nèi)能有兩種方式:熱傳遞和做功。演示實驗
1.在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉,把活塞迅速壓下去,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。(1)實驗中硝化棉的作用(2)實驗中誰對誰做功?
通過實驗可以知道,對物體做功,物體的內(nèi)能會增加,把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
利用打氣筒給自行車車胎打氣,請一同學(xué)用手感覺氣筒外壁上下部分的溫度,形成此現(xiàn)象的原因? 由此可見,壓縮空氣做功使空氣內(nèi)能增大是氣筒外壁溫度升高的主要原因,摩擦在這里是次要的。
2.在燒瓶內(nèi)盛少量水。利用打氣筒給瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶塞跳出時,觀察瓶內(nèi)的變化。
(1)描述觀察到的實驗現(xiàn)象,此現(xiàn)象形成的原因是什么?(2)瓶內(nèi)放水的作用是什么?(3)實驗中誰對誰做功?
本實驗中通過水蒸氣液化形成水霧來反映氣體對外做功時內(nèi)能減少、溫度降低的,也是利用了轉(zhuǎn)化的物理方法。
通過實驗可以知道,物體對外做功,內(nèi)能會減少,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
綜合運用:
你能再舉出一些物體對外做功內(nèi)能減少的例子嗎? 討論:
1.利用熱傳遞和做功都可以改變物體的內(nèi)能,你能說說這兩種方法的異同嗎?
2.物體吸熱,內(nèi)能一定增加、溫度升高嗎?對物體做功,物體內(nèi)能一定增加嗎? 整合提升:
1.通過這節(jié)課你學(xué)到了什么?
2.什么是內(nèi)能?物體的內(nèi)能大小與溫度的關(guān)系。3.溫度、內(nèi)能與熱量這三個物理量的關(guān)系。4.改變物體內(nèi)能的方法。測檢鞏固: 完成PPT練習(xí).課后練習(xí):
完成《動手動腦學(xué)物理》第1、2題。
第四篇:內(nèi)能教學(xué)設(shè)計
《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計
一、教材分析
1.本節(jié)內(nèi)容是在熱現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,建立內(nèi)能概念的。在熱現(xiàn)象、熱傳遞、做功的基礎(chǔ)上,研究物體內(nèi)能的變化,找到改變物體內(nèi)能的兩種方式,并從效果、能的形式的變化與否上區(qū)別改變物體內(nèi)能兩種方式的異同。
本節(jié)所需知識涵蓋了熱、功、能、力等部分,要求學(xué)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(xué)習(xí)和研究的過程中,要求具有合作、協(xié)調(diào)的團隊精神。因此,對學(xué)生的綜合素質(zhì)要求較高。通過本節(jié)的學(xué)習(xí),學(xué)生在獲得知識的同時,充分體會科學(xué)方法、團隊精神在科學(xué)探究過程中的重要作用,體驗探究過程和應(yīng)用物理知識過程中的樂趣和成就感,并滲透內(nèi)容與形式的聯(lián)系、一果多因的多樣性聯(lián)系等辯證觀點。
通過對生活情景的質(zhì)疑激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)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(nèi)能的概念,通過歸納得出改變物體內(nèi)能的兩種方式。使學(xué)生充分感受已學(xué)知識和科學(xué)方法在研究新問題中的應(yīng)用。然后學(xué)生又運用改變內(nèi)能的兩種方式來解釋生活中的一些熱現(xiàn)象,感受生活與物理的密切聯(lián)系。要求學(xué)生主動學(xué)習(xí),在動手實驗、概念形成和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程中,感受到透過現(xiàn)象看本質(zhì)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(fā)現(xiàn)規(guī)律的重要作用。
通過對生活情景的質(zhì)疑激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,自發(fā)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(dǎo)學(xué)生對分子擴散現(xiàn)象的思考、討論,引進熱運動的概念;通過類比建立內(nèi)能的概念;通過自主活動,討論、歸納得出改變物體內(nèi)能的兩種方式,并引導(dǎo)學(xué)生思考兩種方式在改變內(nèi)能上的本質(zhì)區(qū)別。最后要求學(xué)生運用改變內(nèi)能的兩種方式來解釋生活中的一些熱現(xiàn)象,感受生活與物理的密切聯(lián)系。2.教學(xué)目標
(一)知識與技能:
(1)知道分子無規(guī)則運動的劇烈程度與溫度有關(guān)。
(2)知道什么是內(nèi)能,物體溫度改變時內(nèi)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(nèi)能改變。
(二)過程與方法:
(1)通過探究找到改變物體內(nèi)能的多種方法。
(2)通過演示實驗說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少。(3)通過學(xué)生查找資料,了解地球的“溫室效應(yīng)”。(三)情感、態(tài)度與價值觀:
(1)通過探究,使學(xué)生體驗探究的過程,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣。
(2)通過演示實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,并使學(xué)生通過實驗理解做功與內(nèi)能變化的關(guān)系。
(3)鼓勵學(xué)生自己查找資料,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力。3.重點:內(nèi)能的概念和改變內(nèi)能的兩種方式的理解。
難點:溫度和內(nèi)能的關(guān)系和改變內(nèi)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(zhuǎn)化內(nèi)能演示器,無色玻璃瓶,橡膠瓶塞,打氣筒等。二.教學(xué)過程:
1.引入新課
分子動理論告訴我們,分子永不停息地?zé)o規(guī)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(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。物體內(nèi)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(nèi)能。內(nèi)能是指物體所有分子無規(guī)則運動的動能和勢能的總和。內(nèi)能也不同于機械能。物體的動能跟物體的速度有關(guān),物體的重力勢能跟物體被舉起的高度有關(guān)。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(nèi)分子無規(guī)則運動的動能和勢能。那么物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)呢?
(2)內(nèi)能的變化:物體內(nèi)能既然是物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運動的動能和勢能的總和,那么當(dāng)分子運動加劇時,物體的內(nèi)能也就增大。上節(jié)課我們曾進過:物體的溫度升高,其內(nèi)部分子的無規(guī)則運動加劇。科學(xué)的論斷,必須要有證據(jù),在物理學(xué)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(nèi)緩慢地滴入幾滴墨汁,觀察比較三只杯內(nèi)墨擴散的快慢。
實驗結(jié)果表明:溫度越高,擴散過程越快。擴散得快,說明分子無規(guī)則運動的速度大,即分子無規(guī)則運動激烈。
因此:物體的內(nèi)能跟溫度有關(guān)。溫度升高時,物體的內(nèi)能增加。溫度降低時,物體的內(nèi)能減小。正是由于內(nèi)能跟溫度有關(guān),人們常常把物體的內(nèi)能叫做熱能,把物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
(3)一切物體都有內(nèi)能。這是因為物體內(nèi)的分子永不停息地?zé)o規(guī)則運動著。熾熱的鐵水,溫度很高,分子運動激烈,它具有內(nèi)能。冰冷的冰塊,溫度雖低,其內(nèi)部分子仍在做無規(guī)則運動,它也具有內(nèi)能。
(4)內(nèi)能和機械能
通過機械能和內(nèi)能的對比,進一步幫助學(xué)生理解內(nèi)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(tǒng)稱為機械能。機械能與整個物體的機械運動情況有關(guān)。
木塊內(nèi)部的分子做無規(guī)則運動,且分子間有作用力,木塊有內(nèi)能。內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的勢運動和分子間的相互作用有關(guān)。(5)對物體做功,物體的內(nèi)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(gòu)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(xué)生注意觀察筒內(nèi)的棉花。迅速地壓下活塞,可看到硝化棉燃燒發(fā)出的火光。
實驗后,組織學(xué)生議論“實驗現(xiàn)象說明了什么”,從而得出壓縮空氣做功,使空氣內(nèi)能增大,溫度升高引起棉花燃燒。實際這種現(xiàn)象在日常生活中,同學(xué)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(nèi)能增加,摩擦生熱就是一個例子。讓學(xué)生解釋課本圖2-
9、圖2-11的事例,并列舉其他事例。
歸納學(xué)生所舉事例,得出對物體做功,物體的內(nèi)能就會增大。
同學(xué)們所舉的事例都是做功使物體的內(nèi)能增加,做功能不能使物體的內(nèi)能喊小呢?
(6)物體對外做功時,本身的內(nèi)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(nèi)裝入少量的酒精。實驗時告訴學(xué)生,由于酒精的蒸發(fā),瓶內(nèi)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(xué)生注意觀察瓶塞跳起時容器中有什么現(xiàn)象。
實驗結(jié)果,當(dāng)塞子跳起時,瓶內(nèi)出現(xiàn)了霧。引導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象。進而得出物體對外做功時,本身的內(nèi)能會減小。
(7)用功來量度內(nèi)能的改變。做功可以改變物體的內(nèi)能,對物體做的功越多,物體的內(nèi)能增加得越多,物體對外做的功越多,物體的內(nèi)能減小得也越多,所以,我們可以用功來量度內(nèi)能的變化。這樣內(nèi)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(nèi)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(guī)定:各種形式的能的單位都是焦耳。
3、小 結(jié)
(1)內(nèi)能不是單個分子具有的,而是所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和。
(2)內(nèi)能所指的動能是所有分子做無規(guī)則熱運動的動能的總和。這種無規(guī)則的熱運動,是分子在物體內(nèi)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(nèi)能。
(3)內(nèi)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(nèi)能。
所以內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能量。板書設(shè)計
(3)改變物體內(nèi)能的方法:熱傳遞和做功
4、板書.第二節(jié) 內(nèi)能
一、物體的內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和.
1.內(nèi)能不同于機械能
2.一切(運動、靜止、高溫、低溫)物體都有內(nèi)能 3.內(nèi)能與溫度的關(guān)系
二、改變物體內(nèi)能的方法:
1.熱傳遞 實質(zhì).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(fā)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(nèi)能的改變量,單位為焦耳。2.做功(!)對物體做功,物體的內(nèi)能會增大。(2)物體對外做功時,本身的內(nèi)能會減小。三.做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的。
《內(nèi)能》教學(xué)反思
物體的內(nèi)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(nèi)能是指物體內(nèi)部的能量,是和物體內(nèi)部的分子有關(guān)的能量,是所有分子無規(guī)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(nèi)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(nèi)能。但是,內(nèi)能與機械能是不同的,內(nèi)能是分子在物體內(nèi)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(nèi)能當(dāng)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(guān)這點學(xué)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(fā)生彈性形變而具有的能就有點難以遷移了。接下來內(nèi)能和溫度的之間的辨證關(guān)系,學(xué)生理解起來存在相當(dāng)大的難度,有些云里霧里的感覺。為了幫助學(xué)生理順溫度和內(nèi)能之間的辨證關(guān)系,通過實驗說明溫度升高,物體的內(nèi)能增加,然后再用宏觀表現(xiàn)推渡物體內(nèi)部的微觀表現(xiàn)。分子的動能與溫度的關(guān)系學(xué)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(xué)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(guān),那是因為物體有熱脹冷縮的性質(zhì),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(yīng)增大,自然物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),對同一個物體,溫度越高,物體的內(nèi)能越大,很自然得到 改變內(nèi)能的一種方式---------熱傳遞,此過程中只發(fā)生了內(nèi)能的轉(zhuǎn)移,物體內(nèi)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(jié)課采用了復(fù)習(xí)舊知識,產(chǎn)生新知識,降低了教學(xué)的難度,從作業(yè)的情況來看,教學(xué)效果較好。
第五篇:內(nèi)能教學(xué)設(shè)計
內(nèi)能教學(xué)設(shè)計
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二、內(nèi)能
教學(xué)設(shè)計
教學(xué)目標
.了解內(nèi)能的概念,知道內(nèi)能與體積、溫度的關(guān)系。
2.知道熱傳遞過程中,物體吸收熱量,使物體溫度升高,內(nèi)能改變。
3.知道在熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)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(nèi)能增加或減少的一些實例。
教學(xué)重難點
.內(nèi)能概念,改變內(nèi)能的兩種方式:做功和熱傳遞。
2.對分子勢能和內(nèi)能的理解。
教學(xué)過程
導(dǎo)入新課
方案一:演示實驗:如圖做實驗,可得到現(xiàn)象:水沸騰后塞子飛出去,試管口出現(xiàn)白氣。
引導(dǎo)學(xué)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(xiàn)白氣?
想知道原因嗎?那就讓我們來學(xué)習(xí)另外一種能——內(nèi)能。
方案二:玩具回力汽車運動,其動能是從彈性勢能轉(zhuǎn)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(nèi)能。那么,什么是內(nèi)能?從而引入新課。
推進新課
一、內(nèi)能
.內(nèi)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(guī)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(nèi)能的定義及單位。
內(nèi)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(nèi)能。內(nèi)能的單位是焦耳。
2.溫度與內(nèi)能的關(guān)系
出示掛圖:冰山和鐵水圖片。
提出問題:鐵水有內(nèi)能同學(xué)們?nèi)菀椎贸觯潜接袃?nèi)能嗎?物體的內(nèi)能大小跟哪些因素有關(guān)呢?
引導(dǎo)學(xué)生利用類比法理解
影響物體內(nèi)能大小的因素
引導(dǎo)學(xué)生類比影響機械能的因素討論得出:
一切物體,都具有內(nèi)能。一個確定的物體,分子總數(shù)是固定的,其內(nèi)能大小由溫度和體積決定;如果物體不確定,那么其內(nèi)能大小由質(zhì)量、溫度、體積、種類來決定。
總結(jié):
決定因素
溫度
溫度越高,物體內(nèi)部分子的無規(guī)則運動越劇烈,物體的內(nèi)能就越大
質(zhì)量
在溫度一定時,物體的質(zhì)量越大,也就是分子的數(shù)量越多,物體的內(nèi)能就越大
體積
在質(zhì)量一定時,物體的體積越大,分子間的勢能越大,物體的內(nèi)能就越大
種類
不同物質(zhì)的分子大小、結(jié)構(gòu)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(nèi)能
根據(jù)前面物體內(nèi)能跟溫度有關(guān),提出問題:“怎樣才能改變物體的內(nèi)能”。這段內(nèi)容的教學(xué)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(nèi)能的兩種方式:做功和熱傳遞。教學(xué)中可以利用這兩幅圖,讓學(xué)生觀察圖片、閱讀圖下文字,讓學(xué)生知道改變物體內(nèi)能可以采取兩種途徑:做功和熱傳遞。
還可以設(shè)計一個學(xué)生活動:學(xué)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(xué)生自己想辦法并實際操作,改變鐵絲的內(nèi)能。學(xué)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(xué)生匯報展示時,對學(xué)生在實驗設(shè)計和操作中表現(xiàn)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(dǎo)學(xué)生梳理歸類,使學(xué)生明確改變物體的內(nèi)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(nèi)能
主要介紹用做功的方式可以改變物體的內(nèi)能。教學(xué)的關(guān)鍵是為學(xué)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(nèi)容對進一步學(xué)習(xí)能量轉(zhuǎn)化與守恒定律也具有重要作用。這里也可以分為兩個環(huán)節(jié)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(nèi)能”時沒有采用“改變鐵絲的內(nèi)能”實驗,可以在這里運用。總之,要盡量多做實驗,讓學(xué)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(nèi),也可起到同樣的作用。教學(xué)中可以把這種設(shè)計思想介紹給學(xué)生,有助于提高學(xué)生理解實驗和設(shè)計實驗的能力。www.tmdps.cn