《物理（上冊(cè)）》452-1（任婷）教案 第六章 第二節(jié) 熱力學(xué)能

課題第二節(jié)熱力學(xué)能課時(shí)1課時(shí)（45min）總24課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能目標(biāo)：了解改變熱力學(xué)能的方法理解改變熱力學(xué)能的方法在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用（3）了解熱力學(xué)能、熱量和溫度之間的關(guān)系思政育人目標(biāo)：（1）了解永動(dòng)機(jī)不可能制成的原因，培養(yǎng)失敗不言棄的精神（2）堅(jiān)持綠水青山就是金山銀山的理念，深懷對(duì)自然的敬畏之心，尊重自然、順應(yīng)自然、保護(hù)自然，為構(gòu)建人與自然和諧共生的地球家園貢獻(xiàn)自己的力量教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：改變熱力學(xué)能的方法，改變熱力學(xué)能的方法在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：熱力學(xué)能、熱量和溫度之間的關(guān)系教學(xué)方法講練結(jié)合法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)→→→傳授新知（24min）→課堂討論（10min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過(guò)程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過(guò)文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)請(qǐng)大家預(yù)習(xí)有關(guān)熱力學(xué)能有關(guān)的知識(shí)？【學(xué)生】完成課前任務(wù)通過(guò)課前的預(yù)熱，讓學(xué)生了解所學(xué)課程的大概內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望考勤（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到，清點(diǎn)上課人數(shù)，記錄好考勤【學(xué)生】班干部報(bào)請(qǐng)假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況問(wèn)題導(dǎo)入（4min）【教師】提出以下問(wèn)題：（1）運(yùn)動(dòng)著的籃球具有動(dòng)能，運(yùn)動(dòng)著的分子是否也具有動(dòng)能？（2）蘋(píng)果和地球相互作用具有勢(shì)能，互相吸引的分子是否也具有勢(shì)能？（3）動(dòng)能和勢(shì)能構(gòu)成了機(jī)械能，分子所具有的能量又該如何稱呼呢？【學(xué)生】思考、舉手回答通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知（24min）【教師】通過(guò)學(xué)生的回答引入要講的知識(shí)知識(shí)點(diǎn)熱力學(xué)能?【教師】講解熱力學(xué)能的相關(guān)概念（一）分子動(dòng)能我們知道，運(yùn)動(dòng)的物體具有動(dòng)能。同樣，運(yùn)動(dòng)的分子也具有動(dòng)能，這種動(dòng)能叫分子動(dòng)能。由于分子運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，使得在某一時(shí)刻，物體內(nèi)部各個(gè)分子的動(dòng)能大小各異，即使是同一個(gè)分子，在不同時(shí)刻它的動(dòng)能也不同。物體由大量分子組成，只研究其中某一個(gè)分子的動(dòng)能是非常困難的，也是沒(méi)有必要的。熱現(xiàn)象研究的是所有分子運(yùn)動(dòng)的平均值，即分子平均動(dòng)能，它是大量分子運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)。（二）分子勢(shì)能由分子間相對(duì)位置決定的能，叫作分子勢(shì)能。分子力做正功時(shí)，分子勢(shì)能減??；分子力做負(fù)功時(shí)，分子勢(shì)能增大。當(dāng)，即分子處于平衡位置時(shí)，分子勢(shì)能最小。不論r從增大還是減小，分子勢(shì)能都將增大。如果將r為無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)的分子勢(shì)能看作零。（三）熱力學(xué)能的概念物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和，叫作物體的熱力學(xué)能，也叫內(nèi)能。分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，因此一切物體都具有熱力學(xué)能。物體的熱力學(xué)能與物體的溫度和體積有關(guān)。當(dāng)物體的溫度升高時(shí)，分子的動(dòng)能增加，物體的熱力學(xué)能也隨之增加；當(dāng)物體的體積改變時(shí)，分子的勢(shì)能發(fā)生了變化，物體的熱力學(xué)能也隨之改變?！菊n堂互動(dòng)】?【教師】提出以下問(wèn)題：物體的熱力學(xué)能與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相關(guān)嗎？為什么？?【學(xué)生】聆聽(tīng)、思考、回答?【教師】總結(jié)學(xué)生的回答?【學(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記筆記知識(shí)點(diǎn)改變物體熱力學(xué)能的方法?【教師】講解改變物體熱力學(xué)能的方法（一）做功改變物體的熱力學(xué)能通過(guò)做功，可以改變物體的熱力學(xué)能。對(duì)物體做功，外界消耗機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)能；物體對(duì)外做功，外界獲得機(jī)械能，熱力學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。?【教師】講述做功改變熱力學(xué)能的例子：原始人利用木頭與木頭摩擦生熱，產(chǎn)生火花，從而獲得火源；人從長(zhǎng)長(zhǎng)的滑梯上滑下時(shí)，會(huì)感覺(jué)到因摩擦而產(chǎn)生的熱量；手持打氣筒給自行車打氣時(shí)，會(huì)感覺(jué)到打氣筒的外側(cè)發(fā)熱；冬天，站在寒風(fēng)中的人通過(guò)搓手使手部產(chǎn)生熱量等。?【學(xué)生】聆聽(tīng)、理解（二）熱傳遞改變物體的熱力學(xué)能熱量從溫度高的物體傳到溫度低的物體，或者從物體的高溫部分傳到低溫部分，這種現(xiàn)象叫作熱傳遞。熱傳遞也可以改變物體的熱力學(xué)能，其傳遞方式有三種，即熱對(duì)流、熱傳導(dǎo)和熱輻射。1．熱對(duì)流液體或氣體中較熱部分和較冷部分通過(guò)循環(huán)流動(dòng)使溫度趨于均勻的過(guò)程，叫作熱對(duì)流。熱對(duì)流是液體和氣體熱傳遞的特有方式，氣體的熱對(duì)流現(xiàn)象比液體明顯。2．熱傳導(dǎo)熱量從系統(tǒng)的一部分傳到另一部分或由一個(gè)系統(tǒng)傳到另一系統(tǒng)的現(xiàn)象，叫作熱傳導(dǎo)。固體主要通過(guò)熱傳導(dǎo)改變其熱力學(xué)能。在氣體或液體中，熱傳導(dǎo)過(guò)程往往和熱對(duì)流同時(shí)發(fā)生。3．熱輻射物體因自身的溫度而具有向外發(fā)射能量的本領(lǐng)，這種熱傳遞的方式叫作熱輻射。熱輻射雖然也是熱傳遞的一種方式，但它和熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流不同，熱輻射能不依靠介質(zhì)把熱量直接從一個(gè)系統(tǒng)傳給另一個(gè)系統(tǒng)。熱輻射以電磁輻射的形式發(fā)出能量，溫度越高，輻射越強(qiáng)。輻射的波長(zhǎng)分布情況隨溫度而變，溫度較低時(shí)，主要以不可見(jiàn)的紅外光進(jìn)行輻射；在500℃乃至更高的溫度時(shí)，順次發(fā)射可見(jiàn)光甚至紫外輻射。在熱傳遞過(guò)程中，高溫的物體放熱，溫度降低，熱力學(xué)能減少；低溫的物體吸熱，溫度升高，熱力學(xué)能增加。因此，用熱傳遞的方法改變物體的熱力學(xué)能，其本質(zhì)是熱力學(xué)能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，是熱力學(xué)能的轉(zhuǎn)移。?【學(xué)生】聆聽(tīng)、理解、記筆記知識(shí)點(diǎn)熱力學(xué)能、熱量和溫度的關(guān)系?【教師】講解熱力學(xué)能、熱量和溫度的關(guān)系熱傳遞過(guò)程中傳遞的能量即為熱量，其實(shí)質(zhì)是熱力學(xué)能的變化量。如果沒(méi)有熱傳遞，就沒(méi)有熱量可言，但此時(shí)仍有熱力學(xué)能。（一）熱力學(xué)能和溫度的關(guān)系物體熱力學(xué)能的變化不一定引起溫度的變化。這是因?yàn)槲矬w熱力學(xué)能變化的同時(shí)，有可能會(huì)發(fā)生物態(tài)的變化，如晶體的熔化和凝固、液體的沸騰等。這些物態(tài)變化過(guò)程中，熱力學(xué)能雖然發(fā)生了變化，但溫度卻保持不變。溫度的高低，標(biāo)志著物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)速度的快慢。物體的溫度升高，其內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度增大，分子的動(dòng)能和熱力學(xué)能也增大；反之，分子的熱力學(xué)能減小。因此，物體溫度的變化一定會(huì)引起熱力學(xué)能的變化。（二）熱力學(xué)能和熱量的關(guān)系物體的熱力學(xué)能改變時(shí)，不一定吸收或放出熱量。這是因?yàn)楦淖兾矬w的熱力學(xué)能的方式有兩種：做功和熱傳遞。物體的熱力學(xué)能改變了，可能是由于物體吸收（或放出）了熱量，也可能是對(duì)物體做了功（或物體對(duì)外做了功）。熱量是物體在熱傳遞過(guò)程中熱力學(xué)能變化的量度。物體吸收熱量，熱力學(xué)能增加；物體放出熱量，熱力學(xué)能減小。因此物體吸熱或放熱，一定會(huì)引起熱力學(xué)能的變化。（三）熱量和溫度的關(guān)系物體吸收或放出熱量，溫度不一定變化。這是因?yàn)槲矬w在吸熱或放熱的同時(shí)，其本身可能會(huì)發(fā)生物態(tài)變化，如冰的熔化或水的凝固。物體溫度改變了，可能是物體吸收或放出了熱量，也可能是對(duì)物體做了功（或物體對(duì)外做功）?！緦W(xué)生】聆聽(tīng)、理解、整理筆記通過(guò)教師的講解和演示，使學(xué)生理解改變熱力學(xué)能的方法，及其在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，并了解熱力學(xué)能、熱量和溫度之間的關(guān)系課堂討論（10min）【教師】組織學(xué)生以小組為單位討論以下問(wèn)題：那些是做功改變物體內(nèi)能，那些濕熱傳遞改變物體內(nèi)能，并討論其原因？（1）鐵錘敲打鐵塊（2）反復(fù)彎折鐵絲（3）蒸汽機(jī)（4）燒水（5）嗮被子（6）熱水袋取暖（7）把冰塊放到太陽(yáng)底下溶解（8）雪糕在嘴里融化聆聽(tīng)、思考、小組討論，由小組代表上臺(tái)發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學(xué)生一起評(píng)價(jià)各組的發(fā)言通過(guò)課堂討論，鞏固所學(xué)知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并將所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合課堂小結(jié)（3min）【教師】簡(jiǎn)要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了改變熱力學(xué)能的方法、熱力學(xué)能、熱量和溫度之間的關(guān)系等知識(shí)，重點(diǎn)是概念的理解與記憶；希望大家在課下多加觀察，鞏固課上所學(xué)知識(shí)，將所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合起來(lái)?！緦W(xué)生】總結(jié)回顧知識(shí)點(diǎn)總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，鞏固學(xué)生對(duì)改變熱力學(xué)能的方法相關(guān)知識(shí)的印象作業(yè)布置（2