初中物理人教版九上第2節(jié) 內(nèi)能教案

第第頁初中物理人教版九上第2節(jié)內(nèi)能教案內(nèi)能第二節(jié)內(nèi)能

學(xué)習(xí)目標(biāo)

在認(rèn)識動(dòng)能和勢能的基礎(chǔ)上，運(yùn)用類比的方法理解分子動(dòng)能和分子勢能，進(jìn)一步建立內(nèi)能的概念

能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系

通過探究，找到改變物體內(nèi)能的兩種方式，知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的

知道熱量的概念及其單位

知道做功可以使物體的內(nèi)能增加或減少的一些事例

教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：內(nèi)能、熱量概念的建立；改變內(nèi)能的方法

教學(xué)難點(diǎn)：溫度、內(nèi)能、熱量的辨析

教學(xué)過程

新課導(dǎo)入

播放視頻：水燒開后，茶壺蓋被頂起。

提出問題：茶壺蓋被頂起的能量來源？引出本節(jié)要講的內(nèi)容——內(nèi)能

新課講授

內(nèi)能

回顧八年級下冊書中所學(xué)習(xí)的有關(guān)動(dòng)能和勢能和機(jī)械能的概念，通過類比的方式引出分子動(dòng)能、分子勢能和內(nèi)能的定義。接著通過兩個(gè)事例，讓同學(xué)們判斷物體是否具有內(nèi)能，加深同學(xué)們對動(dòng)能的理解，一切物體都具有動(dòng)能，因?yàn)榻M成物體的分子在永不停歇地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，因此物體肯定具有分子動(dòng)能，進(jìn)而肯定具有內(nèi)能。

既然所有的物體都具有內(nèi)能，那么物體的內(nèi)能大小與什么因素有關(guān)呢？由于內(nèi)能是分子動(dòng)能和分子勢能之和，所以其大小有這兩個(gè)因素決定。

首先從分子動(dòng)能考慮，通過兩個(gè)事例：燈泡亮前后的內(nèi)能大小，一杯熱水和一杯冷水的內(nèi)能大小該怎樣判斷？由于分子動(dòng)能大小和分子運(yùn)動(dòng)的速度大小有關(guān)，速度越大，分子動(dòng)能越大，從整體來看此刻分子運(yùn)動(dòng)的越劇烈，相應(yīng)可以推測出來宏觀物體的溫度越高，因此我們可以得出結(jié)論：同一個(gè)物體，在狀態(tài)不變時(shí)，溫度越高，物體的內(nèi)能越大。

接著再從分子勢能考慮，由于彈簧的彈性勢能與彈簧形變程度有關(guān)，類比分子勢能與分子之間的距離有關(guān)，而分子間的距離宏觀上表現(xiàn)為物體的狀態(tài)，體積，因此可以得出結(jié)論：同一物體，溫度不變時(shí)，內(nèi)能的大小與物體的狀態(tài)，體積有關(guān)。

除此之外，內(nèi)能還與構(gòu)成物體的分子的數(shù)目有關(guān)，即：宏觀上物體的質(zhì)量，因此當(dāng)其他條件一定時(shí)，質(zhì)量越大，分子數(shù)越多，內(nèi)能則越大。

為了加深同學(xué)們對內(nèi)能的理解，需要將內(nèi)能和機(jī)械能進(jìn)行對比，內(nèi)能也是能量，單位同樣是焦耳；機(jī)械能與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)，而內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子之間的相互作用情況有關(guān)，所以內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能；機(jī)械能研究的是宏觀物體的動(dòng)能和勢能，而內(nèi)能研究的是微觀分子的動(dòng)能和勢能，但不是某個(gè)分子的動(dòng)能和勢能，而是構(gòu)成物體的所有分子的動(dòng)能和勢能的總和；一個(gè)物體可以同時(shí)具有機(jī)械能和動(dòng)能；一個(gè)物體可以沒有機(jī)械能但是一定具有內(nèi)能。

物體內(nèi)能的改變

想要知道改變一個(gè)物體內(nèi)能的方法，首先要知道一個(gè)物體的內(nèi)能是否發(fā)生變化該怎樣判斷。由于影響物體內(nèi)能大小的因素有溫度、物體的狀態(tài)，以及物體質(zhì)量，因此可以從這三個(gè)方面判斷，而由于一般情況下我們需要判斷的是同一個(gè)物體的內(nèi)能是否發(fā)生變化，因此就不用考慮物體的狀態(tài)和質(zhì)量的影響，只需要考慮溫度的影響即可。因此我們可以通過判斷物體溫度是否發(fā)生變化來判斷物體內(nèi)能是否改變，即：一個(gè)物體溫度降低時(shí)，內(nèi)能減小，溫度升高時(shí)內(nèi)能增大。

通過對事例：使鐵絲溫度升高的方法進(jìn)行分類，讓同學(xué)們總結(jié)歸納出兩種改變物體內(nèi)能的方法：熱傳遞和做功

熱傳遞

讓同學(xué)們根據(jù)剛才對改變鐵絲內(nèi)能方法的分類，總結(jié)出熱傳遞的定義：使溫度不同的物體互相接觸，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低，這個(gè)過程叫熱傳遞。然后再對定義進(jìn)行詳細(xì)的解釋，強(qiáng)調(diào)熱傳遞是發(fā)生在兩個(gè)不同溫度的物體之間，自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體，直到兩個(gè)物體溫度相同，熱傳遞才會(huì)停止。強(qiáng)調(diào)熱傳遞過程中傳遞的是熱量，而不是溫度，這里的熱量是本節(jié)的一個(gè)新的概念，指的是在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少，因此熱量是一個(gè)過程量，高溫物體將熱量傳遞給低溫物體，內(nèi)能減小，但低溫物體由于獲得熱量內(nèi)能增加，所以熱量就像是內(nèi)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體的量度，從而揭示熱傳遞的實(shí)質(zhì)是：內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。最后為了加深同學(xué)們對于熱傳遞的理解，展示幾張生活中常見到的有關(guān)熱傳遞的生活事例的照片。

做功

在課堂上演示壓燃實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前，先提醒同學(xué)們注意觀察實(shí)驗(yàn)是怎么做的，以及實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象。做完實(shí)驗(yàn)，提問學(xué)生實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象，誰對誰做了功，誰的內(nèi)能發(fā)生變化了，給出硝化棉燃燒的完整解釋：活塞壓縮空氣的體積做功時(shí)，空氣的內(nèi)能變大，溫度升高，達(dá)到了硝化棉的燃點(diǎn)，使棉花燃燒。最終得出結(jié)論：對一個(gè)物體做功，物體的內(nèi)能會(huì)增加。實(shí)質(zhì)是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

接著讓一個(gè)學(xué)生完成瓶塞起跳實(shí)驗(yàn)，這位學(xué)生操作之前，提醒其余同學(xué)們注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)完成可以看到，當(dāng)瓶塞挑起時(shí)，瓶中出現(xiàn)了白霧。讓學(xué)生解釋，所看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，接著總結(jié)學(xué)生的解釋：瓶子中的空氣體積膨脹對瓶塞做功時(shí)，內(nèi)能減小，溫度降低，使瓶子中的水蒸氣液化。最終得出結(jié)論：物體對外做功時(shí)，內(nèi)能會(huì)減小。實(shí)質(zhì)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

課堂練習(xí)（答案見課件）

1．老師在做“向裝有少量水的瓶子內(nèi)打氣”的實(shí)驗(yàn)過程中，不斷的向瓶內(nèi)打氣，使得瓶內(nèi)的水蒸氣，氣壓增大，水蒸氣的內(nèi)能（填“增加”或“減少”），溫度（填“升高”或“降低”）。當(dāng)瓶塞跳起來時(shí)，可以看到瓶內(nèi)出現(xiàn)，這是因?yàn)樗魵鈱ζ咳?，?nèi)能（填“增加”或“較少”）。溫度（填“升高”或“降低”）。水蒸氣而成小液滴。白霧未消失時(shí)，如果馬上蓋上塞子，再次向瓶內(nèi)打氣，則會(huì)看到。

2.在下列選項(xiàng)中，物體內(nèi)能的改變是通過做功實(shí)現(xiàn)的是（）

A．在炎熱的夏天，在啤酒中放入一些冰塊，啤酒變涼

B．太陽能熱水器水箱中的水被曬熱

行駛的汽車，輪胎會(huì)變熱

劃火柴，火柴燃燒

3．關(guān)于物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（）。

A.物體運(yùn)動(dòng)得越快，內(nèi)能越大

B.物體舉得越高，內(nèi)能越大

C.物體運(yùn)動(dòng)得越快，舉得越高，內(nèi)能越大

D.物體溫度越高，內(nèi)能越大

4.下列屬于通過做功途徑改變物體內(nèi)能的是（）。

A．在火爐上燒水，水溫升高

B．感冒發(fā)燒，用冷毛巾敷額頭

C．用氣筒給輪胎打氣，氣筒壁發(fā)熱

D．炎熱的夏天，柏油路面溫度升高

5.以下事例，通過做功來增加物體內(nèi)能的是（）。

A．古代的人鉆木取火

B．放進(jìn)太陽能熱水器中的水，溫度升高

C．點(diǎn)燃的爆竹騰空而起

D．用水壺?zé)?，水蒸氣將壺蓋頂起

6.下列生活情景中，通過做功來改變物體內(nèi)能的是（）。

A．金屬小勺在熱湯中放一段時(shí)間后會(huì)燙手

B．冬季人們常用熱水袋取暖

C．在飲料中放入一些冰塊，飲料變涼

D．小孩從滑梯上滑下時(shí)臀部感覺到熱

作業(yè)布置

完成課后習(xí)題

五、板書設(shè)計(jì)

一、內(nèi)能

定義：分子動(dòng)能和分子勢能之和

影響因素：溫度、分子間距離、分子數(shù)

二、改變內(nèi)