教案可以提前預(yù)設(shè)教學(xué)中可能出現(xiàn)的問題和解決方案,提高應(yīng)變能力。編寫教案時(shí),要合理選取教學(xué)方法和教學(xué)手段,靈活運(yùn)用多種教學(xué)資源。以下是小編為大家收集的優(yōu)秀教案范例,供大家參考和借鑒,希望對(duì)大家的教學(xué)工作有所幫助。
內(nèi)能教案人教版篇一
浙江教育出版社《科學(xué)》九年級(jí)(上)第三章第五節(jié)物體的內(nèi)能
教材分析
《內(nèi)能》是初中物理第五章第三節(jié)的內(nèi)容,是熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。本節(jié)內(nèi)容是在分子動(dòng)理論和機(jī)械能的.知識(shí)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)內(nèi)容是后續(xù)學(xué)習(xí)熱機(jī)的基礎(chǔ)。
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過機(jī)械能和分子動(dòng)理論的內(nèi)容,但是印象不深刻,借用flash動(dòng)畫,回憶起分子動(dòng)理論的內(nèi)容,運(yùn)用類比的方法概括出物體內(nèi)能的概念,通過觀察、分析、歸納出改變物體內(nèi)能的兩種方法。本節(jié)課的宗旨是通過類比的方法學(xué)習(xí)微觀的科學(xué)知識(shí),結(jié)合已學(xué)知識(shí)分析、歸納、學(xué)習(xí)新知識(shí),并在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,本課時(shí)要求學(xué)生具備初步運(yùn)用類比法學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、分析科學(xué)現(xiàn)象、歸納科學(xué)結(jié)論的能力。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1.知道內(nèi)能的含義。
2.知道物體的內(nèi)能與溫度等因素有關(guān)。
3.知道改變物體內(nèi)能的兩種方式。
二、過程與方法
通過觀察與實(shí)驗(yàn),關(guān)注改變內(nèi)能的兩種方式,感受比較、歸類、綜合的科學(xué)方法。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過分組實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):改變物體內(nèi)能的兩種方式。
難點(diǎn):對(duì)內(nèi)能的理解。
教學(xué)資源
1.學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材(每四人一套):鐵絲、酒精燈、火柴、冰、鑷子、錘、砂紙等。
2.演示實(shí)驗(yàn)器材:未開啟的可樂、鐵架臺(tái)、大試管、軟木塞、水、火柴、帶活塞的厚壁玻璃圓筒、浸過乙醚的棉花、氣球、充氣筒、dis實(shí)驗(yàn)裝置等。
3.自制模擬演示ppt幻燈片、flash課件。
內(nèi)能教案人教版篇二
1.通過實(shí)例和演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生認(rèn)識(shí)做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩個(gè)物理過程。
2.了解做功和熱傳遞就改變內(nèi)能的效果來說雖然是等效的,但它們之間是有本質(zhì)區(qū)別的。
3.理解熱傳遞和做功在改變物體內(nèi)能時(shí)里等效的物理意義,并能計(jì)算有關(guān)問題。
熱功互換器;壓縮空氣引火儀。
熱功當(dāng)量。
提問:正在繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星具有哪幾種能量?這幾種能量的大小與哪些因素有關(guān)?
應(yīng)答:衛(wèi)星具有內(nèi)能和機(jī)械能——衛(wèi)星的動(dòng)能跟衛(wèi)星跟地球及其他星球間的相互作用的勢能。動(dòng)能的大小決定于衛(wèi)星的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度,衛(wèi)星的勢能決定于它的質(zhì)量和與地球或其他星球間的距離,衛(wèi)星的內(nèi)能大小與它的溫度和體積有關(guān)。
1.教師以實(shí)例說明物體的內(nèi)能是可以改變的。如將一鐵釘在火上燒,鐵釘?shù)臏囟壬吡耍鋬?nèi)能也隨著增加了。因?yàn)槲矬w受熱時(shí)膨脹,使分子間距加大,分子勢能增加,同時(shí)分子運(yùn)動(dòng)加快,使得物體內(nèi)分子平均動(dòng)能增加。
又如將一杯水放在室內(nèi),水溫逐漸降低,物體的內(nèi)能減小了。
演示:在熱功互換器內(nèi)裝一半乙醚,用軟木塞蓋緊,并將銅管固定后用軟繩與銅管摩擦,管內(nèi)乙醚不久便會(huì)沸騰將軟木塞頂開。
分析:乙醚蒸氣會(huì)將塞子沖開是因?yàn)槿丝朔Σ磷隽斯Γ构茏雍鸵颐褱囟壬?,?nèi)能增加的結(jié)果。
再請(qǐng)學(xué)生舉一些內(nèi)能改變的實(shí)例,并回答衛(wèi)星的內(nèi)能是否能改變的問題。
2.教師引導(dǎo)學(xué)生研究,通過怎樣的物理過程才使物體的內(nèi)能改變?
請(qǐng)學(xué)生分析上述實(shí)例、實(shí)驗(yàn)及他們自己所舉的例子,歸納出,象鐵釘、熱水是通過熱傳遞使物體內(nèi)能改變的,熱功互換器的實(shí)驗(yàn)是通過做功使物體內(nèi)能改變的。
小結(jié):能夠改變物體內(nèi)能的物理過程有兩種:做功和熱傳遞。
3.教師用壓縮空氣引火儀,將活塞拿出,在原玻璃筒內(nèi)放入一塊硝化棉。
提問:用什么方法可以將這塊硝化棉點(diǎn)燃?
應(yīng)答:可用火柴點(diǎn)燃(熱傳遞的方法)。
演示:將活塞向下猛按,使管內(nèi)空氣急劇壓縮而溫度升高,硝化棉被點(diǎn)燃(外力做功的方法)。
小結(jié):以上說明做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上可以收到相同的效果。
5.提問:做功和熱傳遞對(duì)改變物體內(nèi)能上是等效的,它們在本質(zhì)上是否一樣呢?
分析做功是通過物體的宏觀位移來完成的,所起的作用是物體的有規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟系統(tǒng)內(nèi)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)之間的轉(zhuǎn)換,從而改變物體內(nèi)能。
熱傳遞是通過分子之間的相互作用來完成的。所起的作用是系統(tǒng)以外物體的分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)跟系統(tǒng)內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)之間的轉(zhuǎn)移,從而改變物體的內(nèi)能。
由此可見,它們的區(qū)別也就是做功使物體內(nèi)能的改變是其他形式的能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化,熱傳遞則是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
應(yīng)答:物體吸熱或放熱的過程是熱傳遞的過程,也就是物體內(nèi)能增減的過程,物體內(nèi)能改變了多少可用熱量來顯度。
內(nèi)能教案人教版篇三
課題10-2內(nèi)能
學(xué)習(xí)
目標(biāo)知識(shí)與目標(biāo)
1、初步了解分子動(dòng)理論的基本觀點(diǎn),能用分子相互作用力的知識(shí)解釋簡單的現(xiàn)象。
2、知道什么是擴(kuò)散現(xiàn)象,會(huì)解釋一些簡單的擴(kuò)散現(xiàn)象。
3、知道物體的內(nèi)能。知道熱傳遞能夠改變物體的內(nèi)能,知道做功能夠改變物體的內(nèi)能,。能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
過程與方法
1、學(xué)生通過觀察固體和液體的擴(kuò)散,分子間的引力、液體和氣體膨脹做功等一系列物理實(shí)驗(yàn),學(xué)習(xí)觀察物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法,提高觀察力。
2、通過實(shí)驗(yàn)觀察活動(dòng),學(xué)會(huì)從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中分析、歸納、總結(jié)出內(nèi)能的概念。
情感態(tài)度和價(jià)值觀
1、通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生樂于主動(dòng)探究自然現(xiàn)象中科學(xué)道理的意識(shí),通過認(rèn)識(shí)分子間的作用力是相互的,培養(yǎng)學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生初步的辨證的看問題的觀點(diǎn)。
2、通過內(nèi)能知識(shí)的廣泛應(yīng)用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
教學(xué)
重點(diǎn)內(nèi)能以及內(nèi)能改變與溫度改變的關(guān)系
教學(xué)
難點(diǎn)內(nèi)能變化的影響因素
學(xué)法
指導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、講授
學(xué)習(xí)過程
一、自主探究:
(一)分子動(dòng)理論:
1、打開一瓶香水的瓶蓋,你有什么感覺。
2、香水是由什么構(gòu)成的?墨水是由什么組成的。
3、世界上的各種物質(zhì)都是由大量的組成的。
4、問題探究:
(1)觀察教材圖10-8甲、乙、丙實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象如何?說明了什么?
甲、現(xiàn)象如何?&nt&nt&nt&nt&nt_______________,說明了什么?。
乙、現(xiàn)象如何?_______________,說明了什么?。丙,現(xiàn)象如何?_______________,說明了什么?。
上述現(xiàn)象說明,兩種不同的物質(zhì)相互接觸時(shí),可以自發(fā)地彼此自由進(jìn)入對(duì)方,這種現(xiàn)象稱為。
由此可以斷定:組成物質(zhì)的分子都在&nt&nt&nt&nt&nt&nt&nt&nt&nt&nt&nt且分子間有。
現(xiàn)象:,說明分子運(yùn)動(dòng)的快慢與有關(guān),溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)的越。
用力壓充滿空氣的籃球,可以壓癟,但不能無限壓縮說明分子之間存在著。
總結(jié)上述結(jié)論得出:分子動(dòng)理論:
。
(二)物體內(nèi)能:
1、分子動(dòng)能:。
2、分子勢能:。
3、物體內(nèi)能:。在任何情況下物體內(nèi)能都:。
4、物體內(nèi)能的影響因素有:。
看到的現(xiàn)象是:。說明對(duì)做了功。在這個(gè)過程中,有沒有不同形式能量的相互轉(zhuǎn)化、如何轉(zhuǎn)化。
水蒸氣的內(nèi)能如何變化、怎樣證實(shí)它的這種變化:。
另外:雙手用力相互搓一搓,雙手有什么感覺:。
分析得出:能夠改變物體的內(nèi)能。
6、(1)冬天用熱水袋取暖,人覺得,內(nèi)能,熱水袋溫度,內(nèi)能。
(2)夏天將一杯熱水放入涼水中,熱水,內(nèi)能,涼水,內(nèi)能。
分析得出:能夠改變物體的內(nèi)能。總結(jié)得出改變物體內(nèi)能的方法有:。
6、發(fā)生熱傳遞的條件:,熱傳遞的方式有:。
7、改變內(nèi)能方法的實(shí)質(zhì)是機(jī)械能與內(nèi)能之間的相互。
而改變內(nèi)能的方法的實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的。
二、合作探究:
1、物體很難被拉斷,說明分子之間引力在起作用,此時(shí)分子斥力是否存在。
2、試說說在任何情況下物體內(nèi)能都存在的原因。
3、零攝氏度的`水凝固成零攝氏度的冰,其內(nèi)能如何變化。
4、是否只要對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能都會(huì)增加、
常見有哪些做功可以改變物體內(nèi)能。
三、課堂訓(xùn)練:
1、對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能會(huì);物體對(duì)外做功,物體的內(nèi)能會(huì)。內(nèi)能的單位是。
2、摩擦生熱的過程實(shí)質(zhì)上是能轉(zhuǎn)化為能的過程。
3、鋸木頭時(shí),鋸條會(huì)變熱。這是由于做功,使鋸條的內(nèi)能,溫度。
4、壓縮氣體時(shí),氣體的內(nèi)能會(huì),氣體膨脹時(shí),氣體的內(nèi)能會(huì)。
5、發(fā)生熱傳遞時(shí):熱量從物體傳到物體,一直繼續(xù)到時(shí)為止。
6、燒紅的鐵塊在冷卻過程中,它具有的內(nèi)能()。
a.減小b.不變c.增大d.無法確定
7、下列說法中,錯(cuò)誤的是()。
a.溫度越高的物體中分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越快b.溫度越高的物體內(nèi)能一定越大
c.溫度越高物質(zhì)的擴(kuò)散越快d.溫度越高的液體蒸發(fā)越快
8、木塊從斜面頂端勻速滑到斜面底端,在此過程中,木塊的()。
a.動(dòng)能減小b.動(dòng)能增大
c.機(jī)械能不變d.機(jī)械能減小,內(nèi)能增大
9、一個(gè)物體的內(nèi)能增大了,那么()。
a.物體一定吸收了熱量,且溫度一定升高了
b.物體一定對(duì)外做了功,且溫度一定升高了
c.一定是外界對(duì)物體做了功,且溫度一定升高了
d.可能是物體吸收了熱量,也可能是外界對(duì)物體做了功
10、兩物體之間發(fā)生熱傳遞的條件是()。
a.它們具有的內(nèi)能不等b.它們的溫度不等
c.它們必須相互接觸d.它們具有的熱量不等
13、一杯熱水放在空氣中,慢慢變涼了,這是因?yàn)椋ǎ?/p>
a.熱水的溫度傳到空氣中去了b.熱水對(duì)外做功,內(nèi)能減小了
c.熱水的內(nèi)能傳給了空氣,本身的內(nèi)能減小了d.熱水放出了熱量,它的熱量減少了
四、拓展訓(xùn)練:
1、.指出下列“熱”字的含義。
(1)今天天氣真熱的“熱”是指;(2)摩擦生熱的“熱”是指;
(3)晶體熔化要吸熱的“熱”是指。
2、.下列說法中,正確的是()。
a.物體運(yùn)動(dòng)的速度越大,具有的內(nèi)能也越大
b.物體離地面的高度越高,具有的內(nèi)能越大
c.物體的溫度升高,具有的內(nèi)能增大
d.物體的溫度為0℃時(shí),具有的內(nèi)能為零
3.物體的溫度升高了,這表明()。
a.物體內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)加劇,內(nèi)能增大了
b.物體內(nèi)部分子間的作用力增大了,內(nèi)能增大了
c.物體內(nèi)部每個(gè)分子的內(nèi)能增大了,所以總內(nèi)能增大了
d.物體內(nèi)部分子的距離增大了,物體的機(jī)械能增大了
4.關(guān)于內(nèi)能,下列說法中正確的是()。
a.運(yùn)動(dòng)的物體具有內(nèi)能,靜止的物體沒有內(nèi)能
b.熱的物體具有內(nèi)能,冷的物體沒有內(nèi)能
c.一切物體都有內(nèi)能d.溫度高的物體具有的內(nèi)能一定多
5.關(guān)于分子的運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是()。
a.一切物體里的分子都在不停地做勻速直線運(yùn)動(dòng)
b.在0℃時(shí)物體里所有的分子都停止了運(yùn)動(dòng)
c.物體運(yùn)動(dòng)的速度越大,其內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)也越劇烈
d.物體的溫度越高,表明它內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈
6.關(guān)于內(nèi)能和機(jī)械能,下列說法中正確的是()。[1.0]
a.具有內(nèi)能的物體一定具有機(jī)械能
b.內(nèi)能大的物體具有的機(jī)械能也一定大
c.物體的機(jī)械能可以為零,而它的內(nèi)能不可能為零
d.物體的內(nèi)能和機(jī)械能都與物體的溫度有關(guān)
7.在一個(gè)一端封閉、另一端裝有活塞的厚壁玻璃筒里放一塊浸有乙醚的棉花,把活塞迅速地壓下去,棉花就會(huì)燃燒,這是因?yàn)椋ǎ?
a.筒內(nèi)空氣對(duì)外做功,空氣內(nèi)能減小,溫度升高
b.筒內(nèi)空氣對(duì)外做功,空氣內(nèi)能增大,溫度升高
c.活塞對(duì)筒內(nèi)空氣做功,空氣內(nèi)能減小,溫度升高
d.活塞對(duì)筒內(nèi)空氣做功,空氣內(nèi)能增大,溫度升高
8.下列各實(shí)例中,屬于克服摩擦做功使物體內(nèi)能增大的是()。
a.用鐵錘敲打石塊,石塊發(fā)熱b.鉆木取火
c.爆竹點(diǎn)燃后騰空而起d.火藥的燃?xì)獍炎訌棌臉屘胖型瞥?/p>
9.下列說法中正確的是()。
a.溫度高的物體具有的內(nèi)能一定多b.溫度高的物體含有的熱量一定多
c.熱量總是從內(nèi)能多的物體傳到內(nèi)能少的物體
d.熱量是從溫度高的物體傳到溫度低的物體
10.下列說法中,不正確的是()。
a.物體的溫度升高,具有的內(nèi)能一定增大
b.物體的溫度不變,具有的內(nèi)能一定不變
c.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能
d.用“功”或用“熱量”都可以量度物體內(nèi)能的改變
內(nèi)能教案人教版篇四
1、明白分子無規(guī)運(yùn)動(dòng)的快慢與溫度有關(guān)、
2、明白什么是內(nèi)能,物體的內(nèi)能是不一樣于機(jī)械能的另一種形式的能、
3、明白物體溫度改變時(shí),內(nèi)能隨之改變、
(二)教具
燒杯,墨汁等、
(三)教學(xué)過程
1、復(fù)習(xí)
2、引入新課
3、進(jìn)行新課
(4)內(nèi)能和機(jī)械能
首先木塊有勢能,也有動(dòng)能棗統(tǒng)稱為機(jī)械能、機(jī)械能與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情景有關(guān)、
4、小結(jié)
(1)內(nèi)能不是單個(gè)分子具有的,而是所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能的總和、
所以內(nèi)能是不一樣于機(jī)械能的另一種形式的能量、
(四)說明
物體的內(nèi)能較之物體的機(jī)械能更為抽象,不能用“物體能夠做功,我們就說它具有能量”的內(nèi)能,比較容易為學(xué)生理解,但也容易造成與機(jī)械能的混淆,講課中要強(qiáng)調(diào)內(nèi)能是“所有分子動(dòng)能和勢能的總和”“很多分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能”“分子間的勢能”,突出內(nèi)能是跟熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)的能量。
內(nèi)能教案人教版篇五
a. 知道做功可以使物體的內(nèi)能增加或減少的一些實(shí)例
b. 知道可以用做功來度量內(nèi)能的變化
c. 能用做功和內(nèi)能的改變關(guān)系解釋摩擦生熱等與內(nèi)能有關(guān)的常見物理現(xiàn)象
d. 知道內(nèi)能與功的單位相同,都是焦耳
“做功和內(nèi)能的改變”教材分析
“做功和內(nèi)能的改變”教法建議
“做功和內(nèi)能的改變”教學(xué)設(shè)計(jì)示例
做功和內(nèi)能的改變
教學(xué)重點(diǎn)
知道做功和內(nèi)能變化的關(guān)系
教學(xué)難點(diǎn)
做功的物體本身的內(nèi)能減少
教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)、講授
教 具
壓縮空氣點(diǎn)火裝置、廣口瓶、兩用抽氣打氣筒
知識(shí)內(nèi)容
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
一般物體溫度升高,內(nèi)能增加;溫度降低,內(nèi)能減少
實(shí)驗(yàn):壓縮空氣點(diǎn)燃棉花
做實(shí)驗(yàn)2
甲對(duì)乙做功,甲的內(nèi)能增加,乙的內(nèi)能減少。
在只有做功改變物體內(nèi)能的條件下,內(nèi)能改變量等于做功多少。
內(nèi)能和做功的單位都是焦耳。
內(nèi)能教案人教版篇六
了解內(nèi)能的實(shí)際利用,知道內(nèi)能的利用與環(huán)境保護(hù)的關(guān)系
通過內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)的關(guān)系的學(xué)習(xí),提高環(huán)境保護(hù)的意識(shí)
聯(lián)系能量轉(zhuǎn)化和守恒的關(guān)系,感受可持續(xù)發(fā)展的基本思想,建立發(fā)展的觀念
本節(jié)的教學(xué)要注重科技和社會(huì)的聯(lián)系,避免孤立的學(xué)習(xí),要注意聯(lián)系實(shí)際和社會(huì)實(shí)踐.
在內(nèi)能的利用的發(fā)展上,可以提出問題學(xué)生自主學(xué)習(xí),學(xué)生根據(jù)提出的問題,可以利用教材和教師提供的一些資料學(xué)習(xí).
環(huán)境保護(hù)的學(xué)習(xí),可以教師提出課題,學(xué)生查閱資料,從信息中學(xué)習(xí),提高收集信息和處理信息的能力.
內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)
內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)
內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)
方法1、學(xué)生閱讀教材,教師也可以提供一些和內(nèi)能利用及環(huán)保有關(guān)的材料,教師提出一些問題,學(xué)生閱讀時(shí)思考,可以有:大氣污染的主要來源是什么;大氣污染的危害是什么;解決大氣污染的有效措施有哪些;我國利用內(nèi)能的發(fā)展歷程是什么;各種內(nèi)能的利用方式對(duì)環(huán)境保護(hù)的作用是什么.
方法2、對(duì)于基礎(chǔ)較好的班級(jí),可以采用實(shí)驗(yàn)探究和信息學(xué)習(xí)的方法.實(shí)例如下
實(shí)驗(yàn)探究:調(diào)查附近的工廠在利用內(nèi)能進(jìn)行生產(chǎn)上是如何進(jìn)行的,對(duì)于環(huán)境的危害有哪些,如何減小對(duì)環(huán)境的影響.可以組織學(xué)生小組,實(shí)地考察,寫出調(diào)查報(bào)告,分析的結(jié)論等.
實(shí)驗(yàn)探究(另一例):調(diào)查社區(qū)中是如何利用內(nèi)能的,調(diào)查本地區(qū)近三十年中利用內(nèi)能來取暖的發(fā)展情況,咨詢和分析現(xiàn)在的取暖和今后的發(fā)展方向.同樣可以組織學(xué)生小組,實(shí)地考察,分析并得出調(diào)查報(bào)告和結(jié)論.
信息學(xué)習(xí):網(wǎng)上查閱有關(guān)內(nèi)能的利用,環(huán)境保護(hù),及內(nèi)能利用對(duì)環(huán)保的影響等方面的資料,并得出自己的結(jié)論,小組討論.這種學(xué)習(xí)是為了形成學(xué)生對(duì)可持續(xù)發(fā)展的思想.
第六節(jié) 內(nèi)能的利用和環(huán)境保護(hù)
1.內(nèi)能的利用
2.環(huán)境保護(hù)的問題
探究活動(dòng)
利用信息學(xué)習(xí):溫室效應(yīng)和熱島效應(yīng)
溫室效應(yīng)和熱島效應(yīng)
個(gè)人或自由結(jié)組
制訂子課題;制訂查閱和查找方式;收集相關(guān)的材料;分析材料并得出一些結(jié)論;評(píng)估;交流與合作。
嘗試對(duì)溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)發(fā)表自己的見解,要注意在收集足夠材料的基礎(chǔ)上分析。
1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過程記錄。
2、和其他成員交流,發(fā)現(xiàn)共性和差異。
3、發(fā)現(xiàn)新問題。
內(nèi)能教案人教版篇七
1、了解內(nèi)能改變的兩種方式:做功、熱傳遞。
2、知道內(nèi)能的變化可以分別由功和熱量來量度。
3、知道做功和熱傳遞對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的。
重點(diǎn):理解并掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式。
難點(diǎn):對(duì)做功和熱傳遞等效性的理解。
我們知道,任何物體都具有內(nèi)能,對(duì)給定的物體其內(nèi)能跟溫度和體積有關(guān),溫度和體積的變化導(dǎo)致物體的內(nèi)能變化,那么通過怎樣的物理過程來達(dá)到物體內(nèi)能的變化是我們所討論的問題。
【演示】在一個(gè)厚壁玻璃筒里放一塊棉花,盡快壓下活塞,可看到棉花燃燒起來。
1、外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增加
【演示】厚壁容器的一端通過膠塞插進(jìn)一只靈敏溫度計(jì)和一根氣針;另一端有一可移動(dòng)的膠塞(用卡子卡住),用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣,增大容器內(nèi)的壓強(qiáng)。當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大到一定程度時(shí),讀出靈敏溫度計(jì)的示數(shù),打開卡子,讓氣體沖開膠塞后,再讀出該溫度計(jì)的示數(shù),實(shí)驗(yàn)時(shí)可以觀察到,膠塞沖出容器后,溫度計(jì)的示數(shù)明顯變小。
2、物體對(duì)外界做功,物體的內(nèi)能減少。
【演示】點(diǎn)燃酒精燈,將鐵絲的一端放在酒精燈的火焰上灼燒,讓一名同學(xué)手握鐵絲的另一端,一會(huì)就覺得發(fā)燙。
此實(shí)驗(yàn)說明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的溫度升高了,內(nèi)能增加了。
1、熱傳遞:沒有做功而使內(nèi)能改變的物理過程叫做熱傳遞。
做功使物體內(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)候,內(nèi)能的改變就用功數(shù)值來量度。外界對(duì)物體做多少功,物體的內(nèi)能就增加多少;物體對(duì)外界做多少功,物體的內(nèi)能就減少多少。
熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)候,內(nèi)能的改變是用熱量來量度的。物體吸收了多少熱量,物體的內(nèi)能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內(nèi)能就減少多少。
2、做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的。
3、做功和熱傳遞在本質(zhì)上是不同的。
做功使物體的內(nèi)能改變,是其他形式的能量和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化(不同形式能量間的轉(zhuǎn)化)
熱傳遞使物體的內(nèi)能改變,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移(同種形式能量的轉(zhuǎn)移)
【例1】金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使氣缸中柴油達(dá)到燃點(diǎn)的過程是()
a.迅速向里推活塞
b.迅速向外拉活塞
c.緩慢向里推活塞
d.緩慢向外技活塞
【解析】物體內(nèi)能的改變有兩種方式,做功和熱傳遞,而且兩者是等效的。迅速向里推活塞,外界對(duì)氣體做功,而且沒來得及進(jìn)行充分熱交換,內(nèi)能增加溫度升高,如果達(dá)到燃點(diǎn)即點(diǎn)燃,故a正確。迅速向外拉活塞氣體對(duì)外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,故b錯(cuò)。緩慢向里推活塞,外界對(duì)氣體做功,但由于緩慢推,可充分進(jìn)行熱交換無法確定溫度情況,故c錯(cuò)。同理d錯(cuò)。正確答案是a.
【例2】關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是()
a.相同質(zhì)量的兩種物體,升高相同的溫度,內(nèi)能增量一定相同
b.一定量0℃的水結(jié)成0℃的冰,內(nèi)能一定減少
c.一定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內(nèi)能一定減少
d.一定量氣體吸收熱量而保持體積不變,內(nèi)能一定減少
【解析】內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和相互作用的勢能之和。相同質(zhì)量的兩種物體,分子數(shù)不同,初始溫度及分子間相互作用都不盡相同,升高相同的溫度時(shí),內(nèi)能增量不一定相同,選項(xiàng)a不正確。
0℃的水結(jié)成0℃的冰,既放出熱量,又增大體積對(duì)外做功,因此,其內(nèi)能一定減少,選項(xiàng)b正確。
一定量氣體經(jīng)歷絕熱膨脹過程,對(duì)外做功,氣體的內(nèi)能一定減少,選項(xiàng)c正確。
一定量氣體吸收熱量而體積不變,氣體不對(duì)外做功,內(nèi)能一定增加而不可能減少,選項(xiàng)d錯(cuò)誤。
綜上所述,本題正確答案為b、c.
【例3】一銅塊和一鐵塊,質(zhì)量相等,銅塊的溫度 比鐵塊的溫度 高,當(dāng)它們接觸在一起時(shí),如果不和外界交換能量,則()
a.從兩者開始接觸到熱平衡的整個(gè)過程中,銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量
b.在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時(shí)間內(nèi),銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量。
c.達(dá)到熱平衡時(shí),銅塊的溫度
d.達(dá)到熱平衡時(shí),兩者的溫度相等
【解析】一個(gè)系統(tǒng)在熱交換的過程中,如果不與外界發(fā)生熱交換,溫度高的物體放出的熱量等于溫度低的物體吸收的熱量,直至溫度相等,不再發(fā)生熱交換為止。而熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的變化量,所以選項(xiàng)a和d都正確,選項(xiàng)b錯(cuò)誤。根據(jù)熱平衡方程 ,解得 ,由此可知選項(xiàng)c是錯(cuò)誤的。該題正確答案是a、d.
兩個(gè)物體相接觸,能夠發(fā)生熱傳遞的前提條件是兩者之間存在溫度差,熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量可用熱量采量度,熱傳遞的最終結(jié)果是兩者溫度相等。
【例4】請(qǐng)指出熱量與內(nèi)能、熱量與溫度的主要區(qū)別
【解析】(l)"熱量是在熱傳遞過程中物體內(nèi)能改變的量度"。這個(gè)熱量的定義反映了熱量與內(nèi)能的內(nèi)在聯(lián)系。但是,內(nèi)能與熱量又是兩個(gè)本質(zhì)不同的物理吳,不能混為一談。內(nèi)能是"狀態(tài)量",一個(gè)物體在一定的狀態(tài)下具有一定的內(nèi)能;而熱量是"過程量",它是在熱傳遞過程中用來量度物體內(nèi)能改變多少的物理量。離開熱傳遞的物理過程,談熱量的多少是毫無意義的,我們只能說:"在某一熱傳遞的過程中申物體吸收了多少熱量,乙物體放出了多少熱量",而絕不能說"某物體在某一狀態(tài)下具有多少熱量"。
(2)熱量和溫度也不能混為一談,溫度是"狀態(tài)全",熱量是"過程量",它們之間的聯(lián)系只表現(xiàn)在熱傳遞的過程,絕不能認(rèn)為"溫度越高的物體含有的熱量越多"。
【小結(jié)】做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩個(gè)物理過程。它們在改變物體內(nèi)能上等效。但本質(zhì)不同。物體內(nèi)能的變化由功和熱量來量度。
本節(jié)重點(diǎn)掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式。教案圍繞這些重點(diǎn),對(duì)做功、熱傳遞及做功和熱傳遞對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解,由淺入深,思路明確,同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)演示和例題講解,合理使用此教案可以達(dá)到較好的教學(xué)效果。
內(nèi)能教案人教版篇八
內(nèi)能是熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)兩個(gè)具狀態(tài)變數(shù)之基本狀態(tài)函數(shù)的其中一個(gè)函數(shù)。內(nèi)能是指系統(tǒng)所含有的能量,但不包含因外部力場而產(chǎn)生的'系統(tǒng)整體之動(dòng)能與勢能。內(nèi)能會(huì)因系統(tǒng)能量的增損而隨之改變。
系統(tǒng)的內(nèi)能可能因?qū)ο到y(tǒng)加熱、對(duì)系統(tǒng)作功,或添加或移除物質(zhì)而改變。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)有不可穿透的墻阻止物質(zhì)傳遞時(shí),該系統(tǒng)稱之為“封閉系統(tǒng)”。
如此一來,熱力學(xué)第一定律描述,內(nèi)能的增加會(huì)等于增加的熱量加上環(huán)境對(duì)該系統(tǒng)所做的功。若該系統(tǒng)周圍的墻不能傳遞物質(zhì)與能量,則該系統(tǒng)稱之為“孤立系統(tǒng)”,且其內(nèi)能會(huì)維持定值。
內(nèi)能是一系統(tǒng)內(nèi)的狀態(tài)函數(shù),因?yàn)槠渲祪H取決于該系統(tǒng)的目前狀態(tài),而與達(dá)到此一狀態(tài)所采之途徑或過程無關(guān)。內(nèi)能是個(gè)外延物理量。內(nèi)能是個(gè)基本熱動(dòng)力勢能。使用勒讓德變換,可從內(nèi)能開始,在數(shù)學(xué)上建構(gòu)出其他的熱動(dòng)力勢能。
內(nèi)能教案人教版篇九
浙江教育出版社《科學(xué)》九年級(jí)(上)第三章第五節(jié)物體的內(nèi)能
教材分析
《內(nèi)能》是初中物理第五章第三節(jié)的資料,是熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。本節(jié)資料是在分子動(dòng)理論和機(jī)械能的知識(shí)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)資料是后續(xù)學(xué)習(xí)熱機(jī)的基礎(chǔ)。
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過機(jī)械能和分子動(dòng)理論的資料,可是印象不深刻,借用flash動(dòng)畫,回憶起分子動(dòng)理論的資料,運(yùn)用類比的方法概括出物體內(nèi)能的概念,經(jīng)過觀察、分析、歸納出改變物體內(nèi)能的兩種方法。本節(jié)課的宗旨是經(jīng)過類比的方法學(xué)習(xí)微觀的科學(xué)知識(shí),結(jié)合已學(xué)知識(shí)分析、歸納、學(xué)習(xí)新知識(shí),并在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,本課時(shí)要求學(xué)生具備初步運(yùn)用類比法學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、分析科學(xué)現(xiàn)象、歸納科學(xué)結(jié)論的本事。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識(shí)與技能
1、明白內(nèi)能的含義。
2、明白物體的內(nèi)能與溫度等因素有關(guān)。
3、明白改變物體內(nèi)能的兩種方式。
二、過程與方法
經(jīng)過觀察與實(shí)驗(yàn),關(guān)注改變內(nèi)能的兩種方式,感受比較、歸類、綜合的科學(xué)方法。
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
經(jīng)過分組實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作意識(shí)。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):改變物體內(nèi)能的兩種方式。
難點(diǎn):對(duì)內(nèi)能的理解。
教學(xué)資源
1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材(每四人一套):鐵絲、酒精燈、火柴、冰、鑷子、錘、砂紙等。
2、演示實(shí)驗(yàn)器材:未開啟的可樂、鐵架臺(tái)、大試管、軟木塞、水、火柴、帶活塞的厚壁玻璃圓筒、浸過乙醚的棉花、氣球、充氣筒、dis實(shí)驗(yàn)裝置等。
3、自制模擬演示ppt幻燈片、flash課件。
內(nèi)能教案人教版篇十
1.知道分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)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(shí)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(diǎn)
內(nèi)能以及內(nèi)能改變與溫度改變的關(guān)系
教學(xué)難點(diǎn)
內(nèi)能與溫度變化的關(guān)系
教學(xué)方法
講授、實(shí)驗(yàn)
教具
紅墨水、玻璃杯、熱水、冷水
知識(shí)內(nèi)容
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
一、復(fù)習(xí)分子運(yùn)動(dòng)論的`基本觀點(diǎn)
由已學(xué)過的機(jī)械能知識(shí)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(yùn)動(dòng)具有的動(dòng)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(yùn)動(dòng)速度越大,分子動(dòng)能大,內(nèi)能越多
分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)劇烈程度與溫度有關(guān),因此此種運(yùn)動(dòng)又叫熱運(yùn)動(dòng).
四、比較內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
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(gè)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(xiàng)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(shí)驗(yàn)比較在不同下擴(kuò)散現(xiàn)象的快慢(對(duì)比紅墨水在冷水與在熱水中的擴(kuò)散)
引導(dǎo)
講評(píng)
回憶分子運(yùn)動(dòng)論的三個(gè)基本觀點(diǎn)
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
比較比較內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
做題
“內(nèi)能”探究活動(dòng)
想辦法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈.
內(nèi)能教案人教版篇十一
1.知道分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)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(shí)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(diǎn)
內(nèi)能以及內(nèi)能改變與溫度改變的關(guān)系
教學(xué)難點(diǎn)
內(nèi)能與溫度變化的關(guān)系
教學(xué)方法
講授、實(shí)驗(yàn)
教具
紅墨水、玻璃杯、熱水、冷水
知識(shí)內(nèi)容
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
一、復(fù)習(xí)分子運(yùn)動(dòng)論的`基本觀點(diǎn)
由已學(xué)過的機(jī)械能知識(shí)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(yùn)動(dòng)具有的動(dòng)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(yùn)動(dòng)速度越大,分子動(dòng)能大,內(nèi)能越多
分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)劇烈程度與溫度有關(guān),因此此種運(yùn)動(dòng)又叫熱運(yùn)動(dòng).
四、比較內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
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(gè)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(xiàng)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(shí)驗(yàn)比較在不同下擴(kuò)散現(xiàn)象的快慢(對(duì)比紅墨水在冷水與在熱水中的擴(kuò)散)
引導(dǎo)
講評(píng)
回憶分子運(yùn)動(dòng)論的三個(gè)基本觀點(diǎn)
觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
比較比較內(nèi)能與機(jī)械能的區(qū)別
做題
“內(nèi)能”探究活動(dòng)
想辦法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈.
內(nèi)能教案人教版篇十二
使學(xué)生理解一些功可以改變物體內(nèi)能的例子,理解他們可以努力測量內(nèi)能的變化,并利用功和內(nèi)能變化之間的關(guān)系來解釋常見的物理現(xiàn)象,如摩擦熱的產(chǎn)生。
壓縮空氣點(diǎn)火器、機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能演示器、無色玻璃瓶、橡膠瓶塞、氣泵等
1、復(fù)習(xí)
問題
(1)物體的內(nèi)能是什么
(2)與相關(guān)的物體的內(nèi)能是什么。
介紹新課程物體的內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)。溫度越高,物體的內(nèi)能越大。換句話說,當(dāng)物體的溫度改變時(shí),它的內(nèi)能也會(huì)改變。如何改變物體的溫度?學(xué)生們可以從生活中舉出許多例子。今天,我們首先研究一種改變內(nèi)能的方法——做功。
3、學(xué)習(xí)新課程
(1)對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能會(huì)增加。
演示實(shí)驗(yàn):壓縮空氣點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)。展示壓縮空氣點(diǎn)火器并簡要介紹其結(jié)構(gòu)。取一片綠豆大小的干硝化棉,用鑷子擰松棉花,放入玻璃瓶底部。在活塞上涂抹少量蓖麻油(用于潤滑和密封),并將其放入玻璃缸的上口。此時(shí),提醒學(xué)生觀察桶中的棉花??焖侔聪禄钊?,你可以看到硝化棉燃燒發(fā)出的火光。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,組織學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋,從而得出壓縮空氣確實(shí)起作用,增加空氣的內(nèi)能,溫度升高導(dǎo)致棉花燃燒的結(jié)論。事實(shí)上,學(xué)生在日常生活中也遇到過這種現(xiàn)象。例如,當(dāng)給自行車輪胎充氣時(shí),充氣機(jī)也會(huì)變熱,這也是由于壓縮空氣造成的。使用其他方法對(duì)對(duì)象做功也可以增加對(duì)象的內(nèi)能。摩擦熱的產(chǎn)生就是一個(gè)例子。要求學(xué)生解釋圖2—9和圖2—11中的示例,并列出其他示例。
總結(jié)學(xué)生給出的例子,得出結(jié)論,如果你對(duì)一個(gè)物體進(jìn)行研究,物體的內(nèi)能會(huì)增加。
學(xué)生們引用的所有例子都是做功會(huì)增加物體的內(nèi)能,但做功并不能使物體的內(nèi)能變小。
(2)當(dāng)物體在外部做功時(shí),其內(nèi)能會(huì)減少。
演示實(shí)驗(yàn):降低氣體膨脹溫度的實(shí)驗(yàn)。
如教科書圖2—12所示,提前組裝儀器。上課前把瓶子裝滿少量的水。在實(shí)驗(yàn)過程中,告訴學(xué)生由于水的蒸發(fā),瓶子里有水蒸氣。由于水蒸氣無色透明,所以看不到水蒸氣。提醒學(xué)生觀察瓶塞跳躍時(shí)容器內(nèi)發(fā)生的情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)塞子跳起來時(shí),瓶子里出現(xiàn)了霧。引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。然后得出結(jié)論,當(dāng)物體在外部做功時(shí),其自身的內(nèi)能將減少。
(3)努力測量內(nèi)部能量的變化。做功可以改變物體的內(nèi)能。我們對(duì)物體做的功越多,物體的內(nèi)能增加的越多。物體在外部做的功越多,物體的內(nèi)能減少的越多。因此,我們可以努力測量內(nèi)能的變化。所以內(nèi)能的單位和功是一樣的,也就是焦耳。如果你對(duì)一個(gè)物體做2焦耳的`功,物體的內(nèi)能會(huì)增加2焦耳。事實(shí)上,所有形式的能量都可以通過努力工作來測量,因此國際單位制規(guī)定所有形式的能量單位都是焦耳。
(4)小結(jié)
通過對(duì)教科書本章刊頭的實(shí)驗(yàn)演示以及本節(jié)的思考和討論,總結(jié)了本節(jié)的資料。本實(shí)驗(yàn)是機(jī)械能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的演示實(shí)驗(yàn)。將薄壁金屬筒固定在工作臺(tái)上后,立即注入約1/4體積的乙醚并將其塞住。使用稍寬的布帶,將其纏繞在金屬圓筒的下端兩次,然后快速來回拉動(dòng)布帶。一段時(shí)間后,插頭將被沖洗,以引導(dǎo)學(xué)生解釋他們看到的現(xiàn)象。外力克服摩擦力做功,使金屬氣缸的溫度和內(nèi)能升高,導(dǎo)致氣缸內(nèi)乙醚蒸發(fā)。最后,由于乙醚蒸汽壓力增加,塞子被沖洗。告訴學(xué)生在這個(gè)過程中,他們可以克服摩擦,做功,功可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的另一個(gè)現(xiàn)象經(jīng)常被學(xué)生忽略。也就是說,當(dāng)沖洗塞子時(shí),噴嘴附近也有薄霧。我們應(yīng)該引導(dǎo)竹子學(xué)習(xí)者注意并解釋這一現(xiàn)象。這是因?yàn)楫?dāng)氣體膨脹做外部功時(shí),內(nèi)部能量和溫度降低,從而使氣缸口周圍的水蒸氣凝結(jié)成水滴。這個(gè)現(xiàn)象只是表明當(dāng)一個(gè)物體在外部工作時(shí),它的內(nèi)部能量會(huì)減少。在這個(gè)過程中,氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
通過實(shí)驗(yàn)和討論,學(xué)生可以進(jìn)一步闡明物體的功能并改變物體的內(nèi)能。對(duì)物體做功時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,物體的內(nèi)能增加。當(dāng)一個(gè)物體在外部做功時(shí),內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,物體的內(nèi)能就會(huì)減少。
1、壓縮空氣點(diǎn)火實(shí)驗(yàn)比較困難。有幾個(gè)要點(diǎn)需要注意:
(1)良好的密封,主要是活塞與管壁之間的密封?;钊麖墓苤邪纬鰰r(shí),阻力較大,活塞離開管口時(shí)可聽到砰的一聲。這種情況可以認(rèn)為是一種良好的密封。試驗(yàn)過程中,活塞應(yīng)涂少量蓖麻油進(jìn)行密封和潤滑。
(2)在管道中保持足夠的氧氣。在實(shí)驗(yàn)過程中,可以使用一個(gè)尖嘴吹球向管內(nèi)注入新鮮空氣。
(3)所用燃料的燃點(diǎn)應(yīng)較低,普通棉不易爆燃。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使用硝化纖維素。硝化纖維素可以自制。取濃硝酸和濃硫酸,按1的體積比依次倒入燒杯中,并將其混合,使溫度保持在30℃左右。將脫脂棉浸泡在混合酸中約15分鐘,取出棉花,用清水反復(fù)沖洗,直到?jīng)]有酸為止。擠壓干燥后,置于陰暗處干燥。儲(chǔ)存時(shí),將其放入密封瓶中并保持干燥。
2、在氣體膨脹做功的實(shí)驗(yàn)中,泵送速度不宜過快。一般情況下,充氣機(jī)的單向閥不靈活,因此充氣機(jī)速度不能慢。建議在瓶塞上的自行車輪胎上安裝一個(gè)閥門。充氣時(shí),閥口乳膠管膨脹,可讓學(xué)生觀察進(jìn)氣現(xiàn)象。
3、做功改變物體內(nèi)部能量的過程也有能量轉(zhuǎn)換。教科書只是在思考所討論的問題時(shí)提出了能量的轉(zhuǎn)換。能從能量轉(zhuǎn)換的角度理解內(nèi)能的變化不是本課程的重點(diǎn),但能使學(xué)生有一個(gè)初步的了解,這有利于以后學(xué)習(xí)能量守恒定律。因此,在思維和討論的討論中,增加了能量轉(zhuǎn)換的信息。
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