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初中物理內(nèi)能教學(xué)設(shè)計 物體的內(nèi)能第二課時教學(xué)設(shè)計篇一
1.知識與技能
●了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系.
●知道熱傳遞過程中,物體吸收(放出)熱量,溫度升高(降低),內(nèi)能改變.●了解熱量的概念,熱量的單位是焦耳.
●知道做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的一些事例.
2.過程與方法
●通過探究找到改變物體內(nèi)能的多種方法.
●通過演示實驗說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少.
●通過學(xué)生查找資料,了解地球的“溫室效應(yīng)”.
3.情感態(tài)度與價值觀
●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.
●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.
●鼓勵學(xué)生自己查找資料,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力.
重點:探究改變物體內(nèi)能的多種方法.
難點:內(nèi)能與溫度有關(guān).
1時
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。
新課教學(xué)
(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(jī)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(jī)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(jìn)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(kuò)散的快慢。
實驗結(jié)果表明:溫度越高,擴(kuò)散過程越快。擴(kuò)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(jī)械能
通過機(jī)械能和內(nèi)能的對比,進(jìn)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,也有動能棗統(tǒng)稱為機(jī)械能。機(jī)械能與整個物體的機(jī)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)。
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(jī)械能不是內(nèi)能。
初中物理內(nèi)能教學(xué)設(shè)計 物體的內(nèi)能第二課時教學(xué)設(shè)計篇二
(1)知道什么是物體的內(nèi)能
(2)知道物體內(nèi)能的組成
(3)知道分子動能和分子勢能與哪些因素有關(guān)
分析一:教材先由所學(xué)知識推出分子動能的存在,并說明分子動能與溫度的關(guān)系,再又分子力說明分子勢能的存在,最后總結(jié)出內(nèi)能的概念
分析二:分子勢能在微觀上與分子間距離有關(guān)(宏觀上表現(xiàn)為體積),當(dāng)分子間距離大于平衡距離時,分子力表現(xiàn)為引力,此時增大分子間距離,分子力作負(fù)功,分子勢能增加;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時,分子力為斥力,此時減小距離,分子力還是做負(fù)功,分子勢能增加;由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小,但不一定為零,因為分子勢能是相對的.分子勢能與分子間距離的關(guān)系如上圖所示.分子勢能可與彈性勢能對比學(xué)習(xí),分子相距平衡距離時相當(dāng)于彈簧的平衡位置,但對比學(xué)習(xí)時,也要注意兩者的區(qū)別.
分析三:比較兩物體內(nèi)能大小,需要考慮到分子平均動能、分子勢能和分子總個數(shù).分子平均動能與溫度有關(guān),溫度越高,分子平均動能越大,溫度越低,分子平均動能越?。肿觿菽芘c分子間距離(宏觀上表現(xiàn)為體積)有關(guān),分子間距離改變(宏觀上表現(xiàn)為體積改變),分子勢能改變,但分子勢能與分子間距離(體積)的關(guān)系比較復(fù)雜:分子間距離增大,分子勢能可能增大,也可能減小,即體積增大,分子勢能可能增大,也可能減小.因此我們不能單從體積的改變上判斷分子勢能如何改變,而是往往要視具體情況而定.
分析四:機(jī)械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)別,對于同一物體,機(jī)械能是由其宏觀運動速度和相對高度決定的,而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動和聚集狀態(tài)決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高,其機(jī)械能不變,而內(nèi)能發(fā)生了改變.
建議一:在分析物體內(nèi)能時要充分利用前三節(jié)所學(xué)分子動理論的基本觀點,由舊有知識推導(dǎo)出新知識.
建議二:在講分子勢能時,最好能與彈簧的彈性勢能進(jìn)行類比學(xué)習(xí).
建議三:在區(qū)分機(jī)械能與內(nèi)能時,最好能舉例說明.
教學(xué)重點:內(nèi)能的組成,分子動能和分子勢能分別與哪些因素有關(guān).
教學(xué)難點:分子勢能
溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度越高,分子運動越劇烈,分子平均動能越大.分子平均速度和平均動能是一個宏觀統(tǒng)計概念,溫度越高,分子平均動能越大,但并不是所有分子動能都增大,個別分子動能還有可能減?。?/p>
由分子間作用力決定的一種能量,與分子間距離有關(guān),宏觀上表現(xiàn)出與物體體積有關(guān).
當(dāng)分子間距離大于平衡距離時,分子力表現(xiàn)為引力,此時增大分子間距離,分子力作負(fù)功,分子勢能增加;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時,分子力為斥力,此時減小距離,分子力還是做負(fù)功,分子勢能增加;由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小,但不一定為零,因為分子勢能是相對的.分子勢能與分子間距離的關(guān)系如圖所示.
物體內(nèi)所有分子的動能和分子勢能的總和叫內(nèi)能.
例1:相同質(zhì)量的0℃水與0℃的冰相比較
a、它們的分子平均動能相等
b、水的分子勢能比冰的分子勢能大
c、水的分子勢能比冰的分子勢能小
d、水的內(nèi)能比冰的內(nèi)能多
答案:abd
評析:質(zhì)量相同的水和冰,它們的分子個數(shù)相等;溫度相等,所以分子平均動能相等,因此它們總的分子動能相等.由水結(jié)成冰,需要釋放能量,所以相同質(zhì)量、溫度的水比冰內(nèi)能多,由于它們總的分子動能相等,所以水比冰的分子勢能大.本題很容易誤認(rèn)為水結(jié)成冰,體積增大,所以內(nèi)能增大.
機(jī)械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)別,對于同一物體,機(jī)械能是由其宏觀運動速度和相對高度決定的,而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動和聚集狀態(tài)決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高,其機(jī)械能不變,而內(nèi)能發(fā)生了改變.
例2:下面有關(guān)機(jī)械能和內(nèi)能的說法中正確的是
a、機(jī)械能大的物體,內(nèi)能一定也大
b、物體做加速運動時,其運動速度越來越大,物體內(nèi)分子平均動能必增大
c、物體降溫時,其機(jī)械能必減少
d、摩擦生熱是機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化
答案:d
評析:對于機(jī)械能和內(nèi)能,它們是兩種完全不同的形式的能,需要從概念上對它們進(jìn)行區(qū)分.
題目: 怎樣測量阿伏加德羅常數(shù)
組織: 分組
方案:查閱資料,設(shè)計原理,實際操作
評價: 方案的可行性、科學(xué)性、可操作性
初中物理內(nèi)能教學(xué)設(shè)計 物體的內(nèi)能第二課時教學(xué)設(shè)計篇三
“熱傳遞和內(nèi)能的改變 熱量”教學(xué)目標(biāo)
a. 知道熱傳遞可以改變內(nèi)能
b. 知道熱傳遞過程中,物體吸收(放出)熱量,溫度升高(降低),內(nèi)能改變
c. 知道熱量的初步概念,熱量的單位為焦耳
d. 知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
教學(xué)建議
“熱傳遞和內(nèi)能的改變 熱量”教材分析
分析:本節(jié)圍繞如何改變內(nèi)能和如何度量內(nèi)能改變大小展開,遵循觀察現(xiàn)象(實驗日常生活現(xiàn)象),再分析推理,最后得出結(jié)論的思路.
“熱傳遞和內(nèi)能的改變 熱量”教法建議
建議一:熱傳遞改變物體內(nèi)能相對于做功改變物體內(nèi)能,學(xué)生更容易理解和接受,應(yīng)把重點放在如何用熱量度量內(nèi)能的改變上,以及熱傳遞和做功在改變物體內(nèi)能上的等效性.
建議二:在講解熱傳遞和做功在改變物體內(nèi)能上的等效性時,為增加形象性和便于理解,可以先設(shè)置問題:已知某鐵絲的溫度升高了,是做功使其內(nèi)能增加,還是熱傳遞使其內(nèi)能增加?然后再說明熱傳遞和做功在改變物體內(nèi)能上的具有等效性.
另外,在實際過程中,物體內(nèi)能的改變常常同時伴隨做功和熱傳遞兩個過程.
“熱傳遞和內(nèi)能的改變熱量”教學(xué)設(shè)計示例
課題
熱傳遞和內(nèi)能的改變 熱量
教學(xué)重點
知道熱傳遞可以改變內(nèi)能,知道熱量的初步概念
教學(xué)難點
做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
教學(xué)方法
講授、綜合分析
教 具
無
知識內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動
一、熱傳遞可以改變內(nèi)能
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
熱傳遞具有方向性,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
二、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.
三、做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
做功和熱傳遞都能改變物體內(nèi)能
做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
例題:如果鐵絲的溫度升高了,則( )
a.鐵絲一定吸收了熱量
b.鐵絲一定放出了熱量
c.外界可能對物體做了功
d.外界一定對物體做了功
答案:選項c正確
四、小節(jié)
做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能
五、作業(yè)
p20頁-1、2
復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容,提出問題:要是一個物體溫度升高,內(nèi)能增加,除了對它做功,還有別的方法嗎?
講解
問題:有一鐵絲的溫度升高了,則是否就知道是做功還是熱傳遞使其內(nèi)能增加的?
思考問題
自己分析出熱傳遞可以改變內(nèi)能
思考并回答問題,得出結(jié)論:做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
“內(nèi)能改變”探究活動
研究空調(diào)機(jī)制冷原理.可以查閱空調(diào)說明書,上網(wǎng)尋找專業(yè)資料等.
初中物理內(nèi)能教學(xué)設(shè)計 物體的內(nèi)能第二課時教學(xué)設(shè)計篇四
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識和技能
1、了解內(nèi)能的概念,簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2、知道熱傳遞過程中,物體吸收(或放出)熱量,使物體溫度升高(或降低),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)能改變的一些事例。
(二)過程與方法
1、通過探究找到改變物體內(nèi)能的兩種方法。
2、通過實驗說明做功與物體內(nèi)能改變的關(guān)系。
3、通過實驗和查找資料,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。
(三)情感、態(tài)度、價值觀
1、學(xué)生通過實驗體驗探究的過程,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)的求知欲望,使學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理。
2、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,使學(xué)生通過實驗理解做功與物體內(nèi)能變化的關(guān)系。
教學(xué)重點難點??? 內(nèi)能概念、改變內(nèi)能的兩種方法
教學(xué)準(zhǔn)備
壓燃演示器、鐵絲(多根)、酒精燈(多只)、燒瓶、皮塞、氣筒、多媒體設(shè)備
教學(xué)過程
提問:在生活中,我們發(fā)現(xiàn),裝著開水的開水瓶的塞子有時會被彈出去,塞子的動能從何而來?引入課題:“內(nèi)能
一、內(nèi)能
通過前面學(xué)習(xí)知道,分子在不停地做無規(guī)則的熱運動,同一切運動的物體一樣,分子具有動能。
分子間有相互作用力,所以分子間還有勢能。對此,你們想提出什么問題嗎?
提問:分子動能大小與什么因素有關(guān)?什么情況下有分子勢能?等等。
物體溫度越高,分子運動越快,分子的動能就越大,相互吸引或相互排斥的分子之間都存在分子勢能。5、歸納:物體內(nèi)所有分子熱運動的動能和勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。任何物體都有內(nèi)能。5、體會:內(nèi)能是一種不同于物體機(jī)械能的另一種形式的能量
二、物體內(nèi)能的改變
探究活動:怎樣能夠使鐵絲變熱?讓學(xué)生動手試試。激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣。
演示:用酒精燈加熱;來回彎折;在其他物體上摩擦等。啟發(fā)學(xué)生通過觀察,找出不同方法的共同現(xiàn)象、特征并交流。(可以對鐵絲傳熱,也可以對鐵絲施力。)
演示:壓燃演示器??諝馔苿悠と麜r內(nèi)能改變。提問:觀察到的“白霧”說明了什么?(觀察得出:做功可以改變物體的內(nèi)能。)“白霧”說明:內(nèi)能減少,溫度降低,水蒸氣發(fā)生了液化。
(板書)改變物體內(nèi)能的兩種方法:做功和熱傳遞
、閱讀“地球的溫室效應(yīng)”
作業(yè)布置?? 動手動腦學(xué)物理:1、2、3、5
板書設(shè)計
二、內(nèi)能
1、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。
2、物體在任何情況下都有內(nèi)能:既然物體內(nèi)部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那么內(nèi)能是無條件的存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3、影響物體內(nèi)能大小的因素:①溫度②質(zhì)量③材料④存在狀態(tài)
4、內(nèi)能與機(jī)械能不同:
機(jī)械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的`大小與機(jī)械運動有關(guān)
內(nèi)能是微觀的,是物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內(nèi)能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關(guān)。這種無規(guī)則運動是分子在物體內(nèi)的運動,而不是物體的整體運動。
5、熱運動:物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴(kuò)散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內(nèi)能的改變:
1、內(nèi)能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)——物體內(nèi)能增大(減?。?。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)——內(nèi)能改變。
反過來,不能說內(nèi)能改變必然導(dǎo)致溫度變化。(因為內(nèi)能的變化有多種因素決定)
2、改變內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
a、做功改變物體的內(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加。物體對外做功物體內(nèi)能會減少。
b、熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
①熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
②熱傳遞的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導(dǎo)、熱傳遞傳遞的是內(nèi)能(熱量),而不是溫度。
③熱傳遞過程中,物體吸熱,溫度升高,內(nèi)能增加;放熱溫度降低,內(nèi)能減少。
④熱傳遞過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
c、做功和熱傳遞改變內(nèi)能的區(qū)別:由于它們改變內(nèi)能上產(chǎn)生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。
初中物理內(nèi)能教學(xué)設(shè)計 物體的內(nèi)能第二課時教學(xué)設(shè)計篇五
(一)教學(xué)目的
使學(xué)生明白做功能夠改變物體內(nèi)能的一些事例;明白能夠用功來量度內(nèi)能的改變,能用做功和內(nèi)能改變的關(guān)系來解釋摩擦生熱等常見的物理現(xiàn)象。
(二)教具
壓縮空氣引火器,機(jī)械能轉(zhuǎn)化熱能演示器,無色玻璃瓶,橡膠瓶塞,打氣筒等。
(三)教學(xué)過程
1、復(fù)習(xí)
提問(1)什么叫做物體的內(nèi)能(2)物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)
2、引入新課
物體的內(nèi)能跟物體的溫度有關(guān),溫度越高,物體的內(nèi)能越大。也就是說當(dāng)物體的溫度發(fā)生了變化時,它的內(nèi)能就發(fā)生了變化。如何改變物體的溫度,同學(xué)們能夠從生活實際上舉出許多的事例。今日我們先研究一種改變內(nèi)能的方法--做功。
3、進(jìn)行新課
(1)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
(2)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)裝入少量的水。實驗時告訴學(xué)生,由于水的蒸發(fā),瓶內(nèi)存在水蒸氣。由于水蒸氣是無色透明的,所以水蒸氣是看不到的。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(jìn)而得出物體對外做功時,本身的內(nèi)能會減小。
(3)用功來量度內(nèi)能的改變。做功能夠改變物體的內(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,我們能夠用功來量度內(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,都能夠用功來量度,所以國際單位制規(guī)定:各種形式的能的單位都是焦耳。
(4)小結(jié)
經(jīng)過課本本章刊頭畫的實驗演示和本節(jié)的想想議議,小結(jié)本節(jié)的資料。該實驗是機(jī)械能和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的演示實驗。把薄壁金屬筒固定在桌子上之后,注入約1/4容積的乙醚,立刻塞上塞子。用稍寬一點的布帶,在金屬筒下端繞二圈,然后迅速地來回拉布帶,一會兒塞子就被沖起,引導(dǎo)學(xué)生解釋所看到的現(xiàn)象。外力克服摩擦力做功,使金屬筒溫度升高、內(nèi)能增加,并引起筒內(nèi)乙醚的蒸發(fā)。最終由于乙醚蒸汽壓強(qiáng)不斷增大,而將塞子沖起。告訴學(xué)生,在此過程中,克服摩擦做功,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
此實驗中的另一個現(xiàn)象,往往被學(xué)生忽視。即當(dāng)塞子被沖起時,在管口附近也有淡淡的霧出現(xiàn)。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)竹注意這一現(xiàn)象,并加以解釋。這是由于氣體膨脹對外做功時內(nèi)能減少、溫度降低,從而使筒口周圍的水蒸氣凝成水珠。此現(xiàn)象恰好說明了:物體對外做功時,本身內(nèi)能會減小。此過程中氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
經(jīng)過實驗和議論,使學(xué)生進(jìn)一步明確,做功能改變物體的內(nèi)能。并且對物體做功時,有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,物體內(nèi)能增加。物體對外做功時,有內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,物體內(nèi)能減少。
(四)說明
1、壓縮空氣引火實驗難度較高,有幾個關(guān)鍵要注意:
(1)密封性要好,主要是活塞與管壁的密封。當(dāng)把活塞從管內(nèi)拉出時,感到阻力比較大,且當(dāng)活塞離開管口的瞬間能聽到嘭的響聲。這種情景可認(rèn)為密封較好。實驗時應(yīng)在活塞上涂少許蓖麻油,起密封和潤滑作用。
(2)管內(nèi)堅持足夠的氧氣。實驗時可用尖嘴吹風(fēng)球,向管內(nèi)注入新鮮空氣。
(3)所用燃料燃點要低,普通棉花難于壓燃。實驗中要用硝化棉。硝化棉能夠自制。取濃硝酸和濃硫酸,按體積比1∶2先后倒入燒杯內(nèi)混合,使其溫度堅持在30℃左右。將脫脂棉浸入混合酸內(nèi),約15分鐘左右,取出棉花用清水反復(fù)沖洗,直至沒有酸性。擠干后放在陰暗處晾干,保存時應(yīng)放在密封瓶內(nèi),堅持干燥。
2、氣體膨脹做功的實驗,打氣時速度不宜太快。通常打氣筒止回閥不太靈活,打氣速度就不能慢,提議在瓶塞上裝一個自行車輪胎上的氣門嘴。打氣時氣門嘴的乳膠管膨脹,能使學(xué)生觀察到進(jìn)氣的現(xiàn)象。
3、做功改變物體內(nèi)能的過程,也都有能量的轉(zhuǎn)化。課本只在想想議議的問題中提出能量的轉(zhuǎn)化。能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識內(nèi)能的改變,雖非本節(jié)課的重點,但能使學(xué)生有個初步的認(rèn)識,有利于后面學(xué)習(xí)能量守恒定律。所以在想想議議的討論中,增加了能量轉(zhuǎn)化的資料。
初中物理內(nèi)能教學(xué)設(shè)計 物體的內(nèi)能第二課時教學(xué)設(shè)計篇六
a. 知道分子無規(guī)則運動的劇烈程度與溫度有關(guān)
b. 知道什么是內(nèi)能,物體溫度改變時內(nèi)能也要隨之改變
c. 知道內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能
分析一:教材先由分子運動論的基本觀點:分子做永不停息的無規(guī)則運動,與動能概念相比,提出內(nèi)能的概念,再進(jìn)一步運用實驗揭示內(nèi)能與溫度有關(guān),最后將內(nèi)能與機(jī)械能進(jìn)行了區(qū)別.
分析二:本節(jié)知識可看作分子運動論的應(yīng)用,可充分運用分子運動論的基本觀點對教材進(jìn)行分析.
建議一:在做擴(kuò)散速度比較實驗過程中,為使實驗更明顯,應(yīng)使兩杯水的溫度差大一些,并要注意引導(dǎo)學(xué)生有意識的觀察,培養(yǎng)學(xué)生實驗觀察能力.
建議二:在將內(nèi)能時要注意內(nèi)能的普遍性,一切物體都有內(nèi)能,要注意糾正低溫物體沒有內(nèi)能的誤解.
建議三:機(jī)械能包括動能和勢能,內(nèi)能包括分子動能和分子勢能,它們在概念上極其相似,要注意區(qū)分,可以從概念、組成、運動形式等方面進(jìn)行對比區(qū)別,并舉實際例子加以說明.
建議四:溫度與內(nèi)能的關(guān)系是一個要點,要教會學(xué)生從溫度變化去了解、理解內(nèi)能的變化,為后面章節(jié)講解內(nèi)能變化做鋪墊.另外,在講解溫度與內(nèi)能的關(guān)系時,可先做實驗比較不同溫度下的擴(kuò)散速度,得出實驗結(jié)果后,啟發(fā)學(xué)生用分子運動論的觀點猜測溫度與內(nèi)能大小關(guān)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.
課題
內(nèi)能
教學(xué)目標(biāo)
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.知道內(nèi)能與機(jī)械能是兩種不同形式的能
教學(xué)重點
內(nèi)能以及內(nèi)能改變與溫度改變的關(guān)系
教學(xué)難點
內(nèi)能與溫度變化的關(guān)系
教學(xué)方法
講授、實驗
教 具
紅墨水、玻璃杯、熱水、冷水
知識內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動
一、復(fù)習(xí)分子運動論的基本觀點
由已學(xué)過的機(jī)械能知識類比得出內(nèi)能的概念
二、內(nèi)能
物體內(nèi)大量分子無規(guī)則運動具有的動能和勢能的總和叫物體的內(nèi)能
三、內(nèi)能與溫度的關(guān)系
物體溫度越高,物體內(nèi)分子運動速度越大,分子動能大,內(nèi)能越多
分子的無規(guī)則運動劇烈程度與溫度有關(guān),因此此種運動又叫熱運動.
四、比較內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
內(nèi)能是物體內(nèi)部分子熱運動和相互作用決定的能,與物體微觀結(jié)構(gòu)有關(guān);機(jī)械能是宏觀物體機(jī)械運動有關(guān)的能量
例題:甲、乙兩塊冰的質(zhì)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(jī)械能一樣大
b.乙的機(jī)械能大
c.內(nèi)能一樣大
d.乙的內(nèi)能大
答案:選項b、c
五、小結(jié)
內(nèi)能與溫度有關(guān)
六、作業(yè)
p17—1、2
教師引導(dǎo)
實驗比較在不同下擴(kuò)散現(xiàn)象的快慢(對比紅墨水在冷水與在熱水中的擴(kuò)散)
引導(dǎo)
講評
回憶分子運動論的三個基本觀點
觀察實驗現(xiàn)象
想一想造成這一實驗結(jié)果的原因,并自己得出結(jié)論:物體內(nèi)能與溫度有關(guān),溫度升高,內(nèi)能增多
比較比較內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
做題
想辦法設(shè)計實驗證明溫度越高,分子運動越劇烈.
初中物理內(nèi)能教學(xué)設(shè)計 物體的內(nèi)能第二課時教學(xué)設(shè)計篇七
熱現(xiàn)象是指物體的冷熱程度有關(guān)的物理現(xiàn)象,例如,大家在小學(xué)自然課中學(xué)過的物體的熱脹冷縮就屬于熱現(xiàn)象。
我們生活中都用哪些詞來形容物體的冷熱程度。
開水和燒紅的鐵塊都很燙,但它們燙的程度又有很大的區(qū)別。
所以,在物理學(xué)中,為了準(zhǔn)確地描述物體的冷熱程度,我們引入了溫度這一概念
講授:
1、引出溫度的概念
2、提出自學(xué)要求,看第一框題,在課本上劃出溫度的概念,常用單位及單位符號。
3、梳理總結(jié),能說出生活中和自然環(huán)境中常見的溫度值,并能用溫度術(shù)語描述生活中的“熱”現(xiàn)象。
1、回憶生活,氣溫高了覺得熱,氣溫低了覺得冷,得出溫度的概念。
2、按要求看書自學(xué),對溫度的概念、單位等形成進(jìn)一步的認(rèn)識。
三、教師重點講、講重點,提問設(shè)疑(補(bǔ)助15分鐘左右)
1、我們對于溫度高低的判斷往往用皮膚的感覺。
現(xiàn)在請同學(xué)們來做個實驗探究。三只燒杯中分別裝有熱水、溫水和冷水,現(xiàn)請一位同學(xué)將左手食指伸入熱水中,右手食指伸入冷水中,停留一段時間后,將兩個食指同時放入溫水中。
2、憑感覺來判斷物體的溫度高低是不可靠的,要準(zhǔn)確地測量物體溫度需要使用溫度計?
初中物理內(nèi)能教學(xué)設(shè)計 物體的內(nèi)能第二課時教學(xué)設(shè)計篇八
本節(jié)講述另一類熱力學(xué)過程——熱傳遞過程以及熱傳遞與改變內(nèi)能的關(guān)系。首先介紹熱傳遞的三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。進(jìn)而分析系統(tǒng)在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能的變化,自然引出熱量與系統(tǒng)內(nèi)能概念的區(qū)別與聯(lián)系,最后研究做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同。
知識與技能
1.了解熱傳遞的三種方式。
2.知道熱傳遞是改變系統(tǒng)內(nèi)能的一種方式。
3.能區(qū)分熱量與內(nèi)能的概念。
4.知道熱傳遞與做功對改變系統(tǒng)的內(nèi)能是有區(qū)別的
過程與方法
能舉例說明熱傳遞能夠改變系統(tǒng)內(nèi)能
情感、態(tài)度與價值觀
了解感受能量的轉(zhuǎn)移,增強(qiáng)我們學(xué)習(xí)物理、探索自然的興趣。
重點:熱傳遞對內(nèi)能的改變。
難點:熱量與內(nèi)能的區(qū)別
本節(jié)內(nèi)容稍簡單,易于學(xué)生接受。
自主學(xué)習(xí)、討論、講解
鐵絲、布、酒精燈
1課時
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
基礎(chǔ)知識提問:
1、焦耳的兩個實驗說明了什么?
2、什么是內(nèi)能?內(nèi)能于什么有關(guān)?
(二)情景引入、展示目標(biāo)
想一想,使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法?
回答:將鐵絲來回多次彎折,用布摩擦,將鐵絲放在火上燒,與高溫物體接觸……
教師:可以通過做功改變物體內(nèi)能,今天我們來學(xué)習(xí)改變物體內(nèi)能的另一種方式——熱傳遞。
(三)合作探究、精講點播
教師:引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材62頁有關(guān)內(nèi)容,思考并回答問題。
(1)什么是熱傳遞?
(2)熱傳遞有幾種方式?舉例說明。
(3)熱傳遞過程的實質(zhì)是什么?
1.熱傳遞
(1)熱量從高溫物體傳遞到低溫物體,或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分,叫做熱傳遞。
(2)熱傳遞的三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。
(3)熱傳遞的實質(zhì):能量的轉(zhuǎn)移
①熱傳導(dǎo):不借助于物質(zhì)的宏觀移動,而靠分子、原子等粒子的熱運動,使能量由高溫物體(或物體的高溫部分)向低溫物體(或物體的低溫部分)傳遞的過程,這種過程在氣體、液體和固體中都能發(fā)生。
②熱對流:流體依靠宏觀流動而實現(xiàn)熱傳遞的過程,在對流過程中伴隨著大量分子的定向運動。熱對流又分自然對流和強(qiáng)迫對流。自然對流——當(dāng)流體內(nèi)部存在溫度梯度,進(jìn)而出現(xiàn)密度梯度時,高溫處流體的密度—般小于低溫處(水在0~4oc 時的反常膨脹現(xiàn)象除外),這時如果流體的密度由小到大對應(yīng)空間位置的由低到高,在重力作用下,流體便開始作宏觀的定向流動,密度小處溫度較高的流體向上運動,而溫度低處密度較大的流體填充過來,行成了流體的對流,從而使能量從高溫處向低溫處傳遞。強(qiáng)迫對流——靠外來的作用使流體在高溫處與低溫處之間作循環(huán)流動而傳遞熱量的過程,例如制冷系統(tǒng)內(nèi)工作物質(zhì)的循環(huán)流動就是靠壓縮機(jī)的工作強(qiáng)迫實現(xiàn)的。
③熱輻射:不依賴于物質(zhì)的接觸而由熱源自身的溫度作用借助電磁波傳遞能量的方式。溫度的高低決定著輻射的強(qiáng)弱。溫度較低時,主要以不可見的紅外線進(jìn)行輻射,溫度較高時,熱輻射最強(qiáng)的成分在可見光區(qū)。如太陽就是通過熱輻射的形式將熱經(jīng)宇宙空間傳給地球的。
2.熱和內(nèi)能
對于一個熱力學(xué)系統(tǒng),單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)。
熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。
當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達(dá)到狀態(tài)2時,內(nèi)能的增加量 等于外界對系統(tǒng)傳遞的熱量q,即 。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材63頁有關(guān)內(nèi)容,思考并回答問題。
(1)怎樣理解熱量?能否說某一物體具有多少熱量?為什么?
(2)傳遞的熱量與內(nèi)能改變滿足什么關(guān)系?
(3)做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。做功和熱傳遞在改變內(nèi)能,有何不同?
回答:
(1)熱量表征物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。只有在改變物體內(nèi)能的過程中,說熱量才有意義。所以,不能說物體含有多少熱量。
(2)傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系
①在單純熱傳遞中,系統(tǒng)從外界吸收多少熱量,系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。即δu= q吸
②在單純熱傳遞中,系統(tǒng)向外界放出多少熱量,系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。即q放= -δu
(3)熱傳遞,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。即內(nèi)能從物體的一部分傳到另一部分,或從一個物體傳遞給另一物體。做功,是物體的內(nèi)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。如內(nèi)能與機(jī)械能、內(nèi)能與電能等發(fā)生轉(zhuǎn)化。
典例例題
例1 如果鐵絲的溫度升高了,則( )
a.鐵絲一定吸收了熱量 b.鐵絲一定放出了熱量
c.外界可能對鐵絲做功 d.外界一定對鐵絲做功
解析:做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的,溫度升高可能是做功,也可能是熱傳遞。故c正確。
答案:c
友情提示:鐵絲的溫度升高從結(jié)果我們無法判斷是哪種方式改變了內(nèi)能,因為做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。
例2 下列關(guān)于熱量的說法,正確的是 ( )
a.溫度高的物體含有的熱量多
b.內(nèi)能多的物體含有的熱量多
c.熱量、功和內(nèi)能的單位相同
d.熱量和功都是過程量,而內(nèi)能是一個狀態(tài)量
解析:熱量和功都是過程量,而內(nèi)能是一個狀態(tài)量,所以不能說溫度高的物體含有的熱量多,內(nèi)能多的物體含有的熱量多;熱量、功和內(nèi)能的單位相同都是焦耳。選c、d
答案:c、d
友情提示:注意區(qū)分狀態(tài)量與過程量的不同特點
課后練習(xí)1、(1)內(nèi)能增加(2)內(nèi)能減少
課后練習(xí)2、鉛的比熱是0.13×103j/kg℃
設(shè)增加的內(nèi)能為δu
δek= mv2-0 ①
δu= δek×80℅=c m δt ②
①②聯(lián)立并代入數(shù)值得:δt=123℃
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
1.熱傳遞
(1)熱量從高溫物體傳遞到低溫物體,或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分,叫做熱傳遞。
(2)熱傳遞的三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。
(3)熱傳遞的實質(zhì):能量的轉(zhuǎn)移
2.熱和內(nèi)能
(1)熱量表征物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。只有在改變物體內(nèi)能的過程中,說熱量才有意義。所以,不能說物體含有多少熱量。
(2)傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系δu= q
①在單純熱傳遞中,系統(tǒng)從外界吸收多少熱量,系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。
②在單純熱傳遞中,系統(tǒng)向外界放出多少熱量,系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。
(3)熱傳遞,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。即內(nèi)能從物體的一部分傳到另一部分,或從一個物體傳遞給另一物體。
做功,是物體的內(nèi)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。
本節(jié)還需加強(qiáng)學(xué)生的能量的觀點,使學(xué)生能從不同的角度認(rèn)識物理現(xiàn)象,解感受能量的轉(zhuǎn)移,增強(qiáng)我們學(xué)習(xí)物理、探索自然的興趣。
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