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文檔簡介
物理《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(jì)
內(nèi)能的教案篇一
教學(xué)目標(biāo)
1.學(xué)問與技能
●了解內(nèi)能的概念,能簡潔描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系.
●知道熱傳遞過程中,物體汲?。ǚ懦觯崃?,溫度上升(降低),內(nèi)能轉(zhuǎn)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)能增加和削減的一些事例.
2.過程與方法
●通過探究找到轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的多種方法.
●通過演示試驗(yàn)說明做功可以使物體內(nèi)能增加和削減.
●通過同學(xué)查找資料,了解地球的“溫室效應(yīng)”.
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
●通過探究,使同學(xué)體驗(yàn)探究的過程,激發(fā)同學(xué)主動學(xué)習(xí)的愛好.
●通過演示試驗(yàn),培育同學(xué)的觀看力量,并使同學(xué)通過試驗(yàn)理解做功與內(nèi)
能變化的關(guān)系.
●鼓舞同學(xué)自己查找資料,培育同學(xué)自學(xué)的力量.
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
重點(diǎn):探究轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的多種方法.
難點(diǎn):內(nèi)能與溫度有關(guān).
教學(xué)課時(shí):1時(shí)
教學(xué)過程:
引入新課
分子動理論告知我們,分子永不停息地?zé)o規(guī)章運(yùn)動著。那么公司也同一切運(yùn)動物體具有動能一樣,也具有動能。分子動理論還告知我們: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)部全部分子做無規(guī)章運(yùn)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(gè)分子都在運(yùn)動,都受分子作用力,但每單個(gè)分子的動能和勢能,不是物體的內(nèi)能。內(nèi)能是指物體全部分子無規(guī)章運(yùn)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(gè)鋼球是否運(yùn)動,是否被舉高,這只能影響鋼球的機(jī)械能,并不是能轉(zhuǎn)變鋼球內(nèi)分子無規(guī)章運(yùn)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)部全部分子無規(guī)章運(yùn)動的動能和勢能的總和,那么當(dāng)分子運(yùn)動加劇時(shí),物體的內(nèi)能也就增大。上節(jié)課我們曾進(jìn)過:物體的溫度上升,其內(nèi)部分子的無規(guī)章運(yùn)動加劇??茖W(xué)的論斷,必需要有證據(jù),在物理學(xué)中,通常是用試驗(yàn)來證明論斷的。今日我們同樣用試驗(yàn)來證明上面的論斷。
試驗(yàn)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,觀看比較三只杯內(nèi)墨集中的快慢。
試驗(yàn)結(jié)果表明:溫度越高,集中過程越快。集中得快,說明分子無規(guī)章運(yùn)動的速度大,即分子無規(guī)章運(yùn)動激烈。
因此:物體的內(nèi)能跟溫度有關(guān)。溫度上升時(shí),物體的內(nèi)能增加。溫度降低時(shí),物體的內(nèi)能減小。正是由于內(nèi)能跟溫度有關(guān),人們經(jīng)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)章運(yùn)動叫做熱運(yùn)動。
(3)一切物體都有內(nèi)能。這是由于物體內(nèi)的分子永不停息地?zé)o規(guī)章運(yùn)動著。酷熱的鐵水,溫度很高,分子運(yùn)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)章運(yùn)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)一步關(guān)心同學(xué)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(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動狀況有關(guān)。
木塊內(nèi)部的分子做無規(guī)章運(yùn)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(yùn)動和分子間的相互作用有關(guān)。
小結(jié)
(1)內(nèi)能不是單個(gè)分子具有的,而是全部分子做無規(guī)章運(yùn)動的動能和分子勢能的總和。
(2)內(nèi)能所指的動能是全部分子做無規(guī)章熱運(yùn)動的動能的總和。這種無規(guī)章的熱運(yùn)動,是分子在物體內(nèi)部自身不停的“分子運(yùn)動”,而不是隨著物體整體一起所做的運(yùn)動。物體作為整體運(yùn)動所具有的動能是機(jī)械能不是內(nèi)能。
物理內(nèi)能教學(xué)教案篇二
【教學(xué)設(shè)計(jì)思路】
本節(jié)資料由“內(nèi)能”“物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)變”兩個(gè)部分構(gòu)成。本節(jié)教材資料預(yù)備用兩個(gè)課時(shí)完成,此節(jié)課為第一課時(shí)。
九班級同學(xué)對事物的熟悉處于由感性向理性進(jìn)展階段,感性熟悉仍占主要地位,理性熟悉中還存在必需難度。為此,本課教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)留意適應(yīng)同學(xué)的認(rèn)知水平,以感性學(xué)問為依托,經(jīng)過理性分析和確定,獵取新學(xué)問,進(jìn)展抽象思維本領(lǐng)。
本節(jié)書是在分子動理念學(xué)問的基礎(chǔ)上,詳細(xì)說明內(nèi)能是物體內(nèi)部的能量。與機(jī)械能相比,內(nèi)能不直觀更抽象,同學(xué)難于直接理解和理解,是本節(jié)課的一個(gè)難點(diǎn)。教學(xué)中依據(jù)教材設(shè)計(jì)思路,用與機(jī)械能中動能和勢能作類比的方法來建立內(nèi)能的概念,降低了新學(xué)問的起點(diǎn)難度,應(yīng)用同學(xué)已有的學(xué)問和閱歷學(xué)習(xí)新學(xué)問,比較貼合同學(xué)的認(rèn)知水平,從而理解內(nèi)能的概念。經(jīng)過對生活中常見實(shí)例的分析,說明白內(nèi)能的普遍性,并給出了內(nèi)能與溫度的關(guān)系。
在轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的二種途徑的教學(xué)上,經(jīng)過引導(dǎo)同學(xué)觀看、分析生活中的一些現(xiàn)象和課堂試驗(yàn),總結(jié)歸納出轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的兩種方法,同時(shí)引入熱量的概念。讓同學(xué)學(xué)會從生活走向物理的方法。
本節(jié)課的宗旨是經(jīng)過類比的方法學(xué)習(xí)微觀的物理學(xué)問,結(jié)合已學(xué)學(xué)問分析、歸納、學(xué)習(xí)新學(xué)問,并在學(xué)習(xí)學(xué)問的同時(shí)發(fā)覺問題和解決問題,本課時(shí)要求同學(xué)具備初步運(yùn)用類比法學(xué)習(xí)物理學(xué)問、分析物理現(xiàn)象、歸納物理結(jié)論的本領(lǐng)。
其次課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)主要是深化同學(xué)對內(nèi)能概念的理解,明白內(nèi)能的普遍性及內(nèi)能與溫度的關(guān)系。熟識并進(jìn)一步理解轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的二種途徑,能列舉分析相關(guān)事例,并從效果、能的形式變化與否上區(qū)分轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能兩種方式的異同,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)木毩?xí)。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、會依據(jù)分子動理論用類比的方法建立內(nèi)能的概念,能簡潔描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2、明白熱傳遞能夠轉(zhuǎn)變物體的內(nèi)能。
3、明白熱量的概念及單位。
4、明白做功能夠使物體內(nèi)能增加或削減的一些事例。
【教學(xué)重點(diǎn)】
內(nèi)能、熱量概念的建立,轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的二種途徑。
【教學(xué)難點(diǎn)】
用類比的方法建立內(nèi)能的概念。
【教學(xué)器材】
壓縮空氣引火儀,硝化棉,氣體膨脹做功演示器,燒瓶(內(nèi)裝少量水),打氣筒,自行車(把車胎的氣放掉),一截粗軟鐵絲、一個(gè)打火機(jī)、一張砂紙、熱水袋、小毛巾等。
【教學(xué)流程圖】
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)
老師:我們一齊復(fù)習(xí)分子動理論的相關(guān)資料。
同學(xué):(1)常見的物質(zhì)是由許多的分子、原子構(gòu)成的。(2)構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做熱運(yùn)動。(3)分子間存在著引力和斥力。
老師:我們一齊復(fù)習(xí)前面學(xué)習(xí)過的動能和勢能和機(jī)械能。
多媒體課件:把屏幕分成四個(gè)小窗口。第一個(gè)小窗口顯示運(yùn)動的小球,在這個(gè)窗口的下方給出文字:運(yùn)動的物體具有動能。其次個(gè)小窗口播放彈簧拉伸或壓縮,窗口的下方給出文字:發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能。動能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能。
二、新課教學(xué)
(一)內(nèi)能:
多媒體課件:第三個(gè)小窗口顯示分子在做熱運(yùn)動的動畫,在這個(gè)窗口的下方給出文字:運(yùn)動的分子具也有動能,叫做分子動能。第四個(gè)小窗口播放分子之間的吸引和排斥,類似彈簧形變時(shí)的相作用,窗口的下方給出文字:分子也具有勢能,叫做分子勢能。構(gòu)成物體的全部分子,其熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
老師:內(nèi)能的單位是焦耳,簡稱焦,符號是J。各種形式能量的單位都是焦耳。
多媒體課件:空中飛行的足球。
老師:請同學(xué)分析,空中飛行的足球具有哪些能量?
同學(xué):飛行在空中的足球,離開地面,具有重力勢能;足球在空中運(yùn)動,還具有動能。足球的動能和重力勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
同學(xué):足球是由許很多多的分子組成的,所以足球還具有內(nèi)能。
老師:足球同時(shí)具有機(jī)械能和內(nèi)能。機(jī)械能與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動情景有關(guān),如物體是否有速度、是否有高度、是否發(fā)生了彈性形變。而內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動和分子之間的相互作用情景有關(guān)。也就是無論物體是否有外在的機(jī)械能,只要物體內(nèi)部的分子有熱運(yùn)動,就必需有內(nèi)能。
老師:內(nèi)能是不一樣于機(jī)械能的另一種形式的能。
老師:請同學(xué)們分析,一杯熱水的水分子是否具有內(nèi)能?
同學(xué):熱水中的水分子永不信息地做規(guī)章運(yùn)動,全部熱水的水分子具有內(nèi)能。
老師:請同學(xué)們分析,假如杯子中水的溫度下降了,冷水的水分子是否具有內(nèi)能?
同學(xué):冷水中的水分子也在不停地做規(guī)章運(yùn)動,只可是比熱水中的水分子的運(yùn)動速度慢一些,全部冷水的水分子也具有內(nèi)能。
老師:假如水結(jié)成冰塊了,冰塊還有內(nèi)能嗎?
同學(xué):冰的分子也在不停地做無規(guī)章運(yùn)動,冰塊也具有內(nèi)能。
師生:依據(jù)分析可知,一切物體都具有內(nèi)能。同一個(gè)物體,溫度上升時(shí),內(nèi)能增大,溫度降低時(shí),內(nèi)能減小。
老師:當(dāng)一個(gè)物體溫度上升或降低時(shí),內(nèi)能隨溫度轉(zhuǎn)變這個(gè)過程,暫不討論物體發(fā)生了物態(tài)變化,相關(guān)學(xué)問等到高中再進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(二)熱傳遞轉(zhuǎn)變內(nèi)能、熱量
老師:讓一個(gè)高溫物體和一個(gè)低溫物體接觸,會發(fā)生什么現(xiàn)象?比如把冰涼的手放在熱水袋上捂一捂。
同學(xué):熱會從高溫物體傳遞給低溫物體;高溫物體的溫度會降低,低溫物體的溫度會上升。
老師:這是由于在這個(gè)過程中,發(fā)生了熱傳遞。高溫的熱水袋把熱量傳遞給了低溫的手。在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量,熱量的單位也是焦耳。熱傳遞過程中,熱量總是從高溫的物體傳向低溫的物體。物體汲取或放出的熱量越多,內(nèi)能的轉(zhuǎn)變就越大。在熱傳遞過程中,低溫物體汲取了熱量,溫度上升,內(nèi)能增加。高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減小。熱傳遞能夠轉(zhuǎn)變物體的內(nèi)能。
老師:同學(xué)需要特別留意:熱傳遞傳遞的是熱量,不是溫度,也不是內(nèi)能。是熱量的轉(zhuǎn)移才導(dǎo)致物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)變,是熱量的轉(zhuǎn)移才導(dǎo)致物體溫度的轉(zhuǎn)變。
老師總結(jié):(1)熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量。
(2)熱量的單位是焦耳(J)。
(3)物體汲取熱量內(nèi)能增加,放出熱量內(nèi)能削減。
(4)熱傳遞會轉(zhuǎn)變物體的內(nèi)能。
(二)做功轉(zhuǎn)變內(nèi)能
分組試驗(yàn):供應(yīng)的器材:一截粗軟鐵絲、一個(gè)打火機(jī)、一張砂紙、熱水袋(裝有熱水)、小毛巾等。
老師:要求同學(xué)把一段軟鐵絲的溫度上升。
同學(xué)試驗(yàn):用打火機(jī)去燒鐵絲。(提示同學(xué)留意平安)
同學(xué)試驗(yàn):把鐵絲放在熱水袋上,用熱水袋去捂熱鐵絲。
同學(xué)試驗(yàn):把鐵絲反復(fù)彎折,鐵絲溫度也會上升。
同學(xué)試驗(yàn):用砂紙去反復(fù)摩擦鐵絲,鐵絲溫度也會上升。
同學(xué)試驗(yàn):把鐵絲放在太陽下曬,鐵絲溫度也會上升。
老師:不一樣試驗(yàn)小組的同學(xué)介紹自我的試驗(yàn)方法并進(jìn)行分析。
同學(xué):用打火機(jī)燒鐵絲是用熱傳遞的方法使鐵絲的溫度上升,內(nèi)能增加的。
同學(xué):用熱水袋去捂鐵絲也是用熱傳遞的方法使鐵絲的溫度上升,內(nèi)能增加的。
同學(xué):把鐵絲反復(fù)彎折,用砂紙去反復(fù)摩擦鐵絲,鐵絲的溫度也會上升,內(nèi)能增加??墒菑澱坭F絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞。
老師:可是彎折鐵絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞現(xiàn)象。彎折鐵絲是手對鐵絲做功,砂紙摩擦鐵絲是物體克服摩擦力做功。由此可見,做功的方式也能夠轉(zhuǎn)變物體的內(nèi)能。
老師:轉(zhuǎn)變物體的內(nèi)能有二種途徑:熱傳遞和做功。
老師:出示壓縮空氣引火儀,介紹結(jié)構(gòu)和使用方法。
同學(xué)試驗(yàn):老師賜予指導(dǎo),讓同學(xué)到講臺上來做壓縮空氣點(diǎn)燃棉花試驗(yàn),全班同學(xué)觀看發(fā)生的現(xiàn)象。
老師:活塞壓縮空氣,對空氣做功,空氣的溫度上升,內(nèi)能增加。
老師:摩擦做功在生活中較為常見,同時(shí)壓縮氣體也是做功的一種形式。在生活中也能常??吹綁嚎s空氣做功,但可能沒有進(jìn)一步的觀看和思索。在課堂上我們現(xiàn)場用打氣筒給自行車打氣的過程,仔細(xì)地進(jìn)行觀看和分析。
同學(xué)試驗(yàn):用打氣筒給自行車打氣。做試驗(yàn)前請幾位同學(xué)摸一摸打氣筒外壁,提示同學(xué)打氣筒外壁的上下部分都要觸摸一下,感受一下氣筒壁上下部分的溫度。為使試驗(yàn)效果更明顯,能夠把自行車輪胎中的氣放掉一部分,延長打氣時(shí)間。打完氣后,再讓那幾位同學(xué)觸摸打氣筒外壁的上下部分,感受氣筒壁上下部分的溫度,進(jìn)行比較分析。
老師:活塞與整個(gè)氣筒壁都有摩擦,摩擦產(chǎn)生的熱是傳給整個(gè)筒壁,假如僅有摩擦生熱的緣由,氣筒壁上下部分的溫度應(yīng)當(dāng)是基本相同的。但在試驗(yàn)過程中,能夠明顯發(fā)覺,氣筒上部只是略有發(fā)熱,而氣筒下端卻很熱,甚至燙手,所以壓縮氣體做功產(chǎn)生的熱量是使氣筒的下部發(fā)熱的主要緣由。
老師:在剛才的試驗(yàn)中,經(jīng)過做功,能夠使氣筒的溫度上升,內(nèi)能增加。假如不用做功的方法,用火烤一烤,也能夠使氣筒的溫度上升,內(nèi)能增加。由此可見,熱傳遞和做功對轉(zhuǎn)變物體的內(nèi)能的效果是完全相同的。
老師:那么,做功和熱傳遞轉(zhuǎn)變物體的內(nèi)能還有沒有什么區(qū)分呢?請同學(xué)們嘗試從能量轉(zhuǎn)化角度,分析一下這兩種方式的本質(zhì)。
老師:雖然兩種方式在轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能上是等效性的,可是在本質(zhì)上有區(qū)分的。熱傳遞的方式是使內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移,內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體,或是從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分。做功的方式則是能的形式發(fā)生了轉(zhuǎn)化,外界對物體做功,使物體的溫度上升,內(nèi)能增加。
老師:外界對物體做功,會使物體的溫度上升,內(nèi)能增加。那么,假如是物體對外做功呢,會發(fā)生什么現(xiàn)象?
演示試驗(yàn):試驗(yàn)裝置如教材圖13.2-5,注入約10mL水。塞緊瓶塞前,用吸水紙把瓶壁內(nèi)外擦拭潔凈。塞緊瓶塞后,用試驗(yàn)室常用的兩用打氣筒打幾次氣,就能使瓶塞跳起,在瓶塞跳起的同時(shí),瓶內(nèi)消失水霧。
老師:在向瓶內(nèi)打氣時(shí),壓縮了瓶內(nèi)的空氣,空氣的內(nèi)能增加,溫度上升。瓶內(nèi)的水吸熱汽化,產(chǎn)生了更多的水蒸氣,隨著水蒸氣的增加,氣壓越來越大,直至沖開瓶塞。瓶內(nèi)原先的水蒸氣是無色透亮?????、看不見的。瓶內(nèi)消失白霧,說明水蒸氣液化,變成了小水滴。這是由于空氣推動瓶塞做功,內(nèi)能削減,溫度降低造成了水蒸氣的液化現(xiàn)象。
老師:外界對物體做功,物體的溫度上升,內(nèi)能增加。物體對外界做功,物體的溫度降低,內(nèi)能減小。
老師:引導(dǎo)同學(xué)做出本節(jié)課的小結(jié)。
同學(xué):學(xué)習(xí)了內(nèi)能的概念。了解了熱傳遞和做功是轉(zhuǎn)變內(nèi)能的二種途徑。
三、布置作業(yè)
完成教材10頁的“動手動腦學(xué)物理”。
內(nèi)能的教案篇三
目的
1.通過實(shí)例和演示試驗(yàn),使同學(xué)熟悉做功和熱傳遞是轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的兩個(gè)物理過程。
2.了解做功和熱傳遞就轉(zhuǎn)變內(nèi)能的效果說雖然是等效的,但它們之間是有本質(zhì)區(qū)分的。
3.理解熱傳遞和做功在轉(zhuǎn)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。
教具
熱功互換器;壓縮空氣引火儀。
重點(diǎn)
熱功當(dāng)量。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)舊學(xué)問
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)星的動能跟衛(wèi)星跟地球及其他星球間的相互作用的勢能。動能的大小打算于衛(wèi)星的質(zhì)量和運(yùn)動速度,衛(wèi)星的勢能打算于它的質(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)。
提出:衛(wèi)星的速度和與地球間的距離變化了,衛(wèi)星的動能和勢能就變化,衛(wèi)星的內(nèi)能能否轉(zhuǎn)變呢?
二、引入新課
1.老師以實(shí)例說明物體的內(nèi)能是可以轉(zhuǎn)變的。如將一鐵釘在火上燒,鐵釘?shù)臏囟壬仙耍鋬?nèi)能也隨著增加了。由于物體受熱時(shí)膨脹,使分子間距加大,分子勢能增加,同時(shí)分子運(yùn)動加快,使得物體內(nèi)分子平均動能增加。
又如將一杯水放在室內(nèi),水溫漸漸降低,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)乙醚不久便會沸騰將軟木塞頂開。
分析:乙醚蒸氣會將塞子沖開是由于人克服摩擦做了功,使管子和乙醚溫度上升,內(nèi)能增加的結(jié)果。
再請同學(xué)舉一些內(nèi)能轉(zhuǎn)變的實(shí)例,并回答衛(wèi)星的內(nèi)能是否能轉(zhuǎn)變的問題。
2.老師引導(dǎo)同學(xué)討論,通過怎樣的物理過程才使物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?
請同學(xué)分析上述實(shí)例、試驗(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)能轉(zhuǎn)變的,熱功互換器的試驗(yàn)是通過做功使物體內(nèi)能轉(zhuǎn)變的。
小結(jié):能夠轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的物理過程有兩種:做功和熱傳遞。
3.老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上升,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轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能上可以收到相同的效果。
5、提問:做功和熱傳遞對轉(zhuǎn)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完成的,所起的作用是物體的有規(guī)章運(yùn)動跟系統(tǒng)內(nèi)分子無規(guī)章運(yùn)動之間的轉(zhuǎn)換,從而轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能。
熱傳遞是通過分子之間的相互作用完成的。所起的作用是系統(tǒng)以外物體的分子無規(guī)章運(yùn)動跟系統(tǒng)內(nèi)部分子無規(guī)章運(yùn)動之間的轉(zhuǎn)移,從而轉(zhuǎn)變物體的內(nèi)能。
由此可見,它們的區(qū)分也就是做功使物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)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。
三、鞏固練習(xí)
1.學(xué)校學(xué)過“熱量是物體汲取或放出熱的多少?!睂W(xué)過本節(jié)后你對熱量有什么新的熟悉?
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)能轉(zhuǎn)變了多少可用熱量顯度。
四、布置作業(yè)略
內(nèi)能的教案篇四
教學(xué)目標(biāo)
(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)
教材分析
分析一:教材先由所學(xué)學(xué)問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,最終總結(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(shí),分子力表現(xiàn)為引力,此時(shí)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(shí),分子力為斥力,此時(shí)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(shí)分子勢能最小,但不肯定為零,由于分子勢能是相對的.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(shí)相當(dāng)于彈簧的平衡位置,但對比學(xué)習(xí)時(shí),也要留意兩者的區(qū)分.
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(gè)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,分子平均動能越小.分子勢能與分子間距離(宏觀上表現(xiàn)為體積)有關(guān),分子間距離轉(zhuǎn)變(宏觀上表現(xiàn)為體積轉(zhuǎn)變),分子勢能轉(zhuǎn)變,但分子勢能與分子間距離(體積)的關(guān)系比較簡單: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?。虼宋覀儾荒軉螐捏w積的轉(zhuǎn)變上推斷分子勢能如何轉(zhuǎn)變,而是往往要視詳細(xì)狀況而定.
分析四:機(jī)械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)分,對于同一物體,機(jī)械能是由其宏觀運(yùn)動速度和相對高度打算的,而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)章運(yùn)動和聚集狀態(tài)打算.例如放在桌面上靜止的木塊溫度上升,其機(jī)械能不變,而內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)變.
教法建議
建議一:在分析物體內(nèi)能時(shí)要充分利用前三節(jié)所學(xué)分子動理論的基本觀點(diǎn),由舊有學(xué)問推導(dǎo)出新學(xué)問.
建議二:在講分子勢能時(shí),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(shí),最好能舉例說明.
--方案
教學(xué)重點(diǎn):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(diǎn):分子勢能
一、分子動能
溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度越高,分子運(yùn)動越猛烈,分子平均動能越大.分子平均速度和平均動能是一個(gè)宏觀統(tǒng)計(jì)概念,溫度越高,分子平均動能越大,但并不是全部分子動能都增大,個(gè)別分子動能還有可能減?。?/p>
二、分子勢能
由分子間作用力打算的一種能量,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(shí),分子力表現(xiàn)為引力,此時(shí)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(shí),分子力為斥力,此時(shí)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(shí)分子勢能最小,但不肯定為零,由于分子勢能是相對的.分子勢能與分子間距離的關(guān)系如圖所示.
三、物體的內(nèi)能
物體內(nèi)全部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(gè)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.本題很簡單誤認(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)分,對于同一物體,機(jī)械能是由其宏觀運(yùn)動速度和相對高度打算的,而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)章運(yùn)動和聚集狀態(tài)打算.例如放在桌面上靜止的木塊溫度上升,其機(jī)械能不變,而內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)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)能肯定也大
B、物體做加速運(yùn)動時(shí),其運(yùn)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(shí),其機(jī)械能必削減
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.
四、作業(yè)
探究活動
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(jì)原理,實(shí)際操作
評價(jià):方案的可行性、科學(xué)性、可操作性
內(nèi)能的教案篇五
一、教學(xué)目標(biāo)
1、了解內(nèi)能轉(zhuǎn)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轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能是等效的。
二、重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn):理解并把握轉(zhuǎn)變物體內(nèi)能的兩種方式。
難點(diǎn):對做功和熱傳遞等效性的理解。
三、教與學(xué)
教學(xué)過程:
我們知道,任何物體都具有內(nèi)能,對給定的物體其內(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)能的變化是我們所爭論的問題。
(-)做功可以轉(zhuǎn)變物體的內(nèi)能
【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;另一端有一可移動的膠塞(用卡子卡住),用打氣筒漸漸向容器內(nèi)打氣,增大容器內(nèi)的壓強(qiáng)。當(dāng)容器內(nèi)的壓強(qiáng)增大到肯定程度時(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),試驗(yàn)時(shí)可以觀看到,膠塞沖出容器后,溫度計(jì)的示數(shù)明顯變小。
2、物體對外界做功,物體的內(nèi)能削減。
(二)熱傳遞可轉(zhuǎn)變物體的內(nèi)能
【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,一會就覺得發(fā)燙。
此試驗(yàn)說明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的溫度上升了,內(nèi)能增加了。
1、熱傳遞:沒有做功而使內(nèi)能轉(zhuǎn)變的物理過程叫做熱傳遞。
做功使物體內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)變的時(shí)候,內(nèi)能的轉(zhuǎn)變就用功數(shù)值來量度。外界對物體做多少功,物體的內(nèi)能就增加多少;物體對外界做多少功,物體的內(nèi)能就削減多少。
熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)變的時(shí)候,內(nèi)能的轉(zhuǎn)變是用熱量來量度的。物體汲取了多少熱量,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)能就削減多少。
2、做功和熱傳遞在轉(zhuǎn)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)能轉(zhuǎn)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)能轉(zhuǎn)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.快速向里推活塞
B.快速向外拉活塞
C.緩慢向里推活塞
D.緩慢向外技活塞
【解析】物體內(nèi)能的轉(zhuǎn)變有兩種方式,做功和熱傳遞,而且兩者是等效的??焖傧蚶锿苹钊饨鐚怏w做功,而且沒來得及進(jìn)行充分熱交換,內(nèi)能增加溫度上升,假如達(dá)到燃點(diǎn)即點(diǎn)燃,故A正確??焖傧蛲饫钊麣怏w對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,故B錯。緩慢向里推活塞,外界對氣體做功,但由于緩慢推,可充分進(jìn)行熱交換無法確定溫度狀況,故C錯。同理D錯。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,上升相同的溫度,內(nèi)能增量肯定相同
B.肯定量0℃的水結(jié)成0℃的冰,內(nèi)能肯定削減
C.肯定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內(nèi)能肯定削減
D.肯定量氣體汲取熱量而保持體積不變,內(nèi)能肯定削減
【解析】內(nèi)能是物體內(nèi)全部分子的動
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