2017年秋滬科版物理九年級(jí)名師教案13.1物體的內(nèi)能

教案：13.1物體的內(nèi)能一、教學(xué)內(nèi)容1.內(nèi)能的概念：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。2.內(nèi)能的單位：焦耳（J）。3.內(nèi)能的計(jì)算：物體的內(nèi)能等于其所有分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能之和。4.內(nèi)能與溫度的關(guān)系：溫度升高，內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小。5.內(nèi)能與物體質(zhì)量、狀態(tài)的關(guān)系：質(zhì)量越大，內(nèi)能越大；物體狀態(tài)發(fā)生變化，內(nèi)能也會(huì)發(fā)生變化。二、教學(xué)目標(biāo)1.讓學(xué)生理解內(nèi)能的概念，掌握內(nèi)能的計(jì)算方法。2.讓學(xué)生了解內(nèi)能與溫度的關(guān)系，能運(yùn)用內(nèi)能的概念解釋生活中的現(xiàn)象。3.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.內(nèi)能的概念及其計(jì)算方法。2.內(nèi)能與溫度的關(guān)系。3.內(nèi)能與物體質(zhì)量、狀態(tài)的關(guān)系。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：多媒體課件、黑板、粉筆。2.學(xué)具：課本、練習(xí)冊(cè)、筆記本。五、教學(xué)過程1.實(shí)踐情景引入：寒冷的冬天，為什么我們會(huì)感到冷？這是因?yàn)槿梭w的內(nèi)能減小了，所以感到冷。那么，什么是內(nèi)能呢？2.講解內(nèi)能的概念：內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。內(nèi)能的單位是焦耳（J）。3.講解內(nèi)能的計(jì)算方法：物體的內(nèi)能等于其所有分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能之和。4.講解內(nèi)能與溫度的關(guān)系：溫度升高，內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小。5.講解內(nèi)能與物體質(zhì)量、狀態(tài)的關(guān)系：質(zhì)量越大，內(nèi)能越大；物體狀態(tài)發(fā)生變化，內(nèi)能也會(huì)發(fā)生變化。6.例題講解：例題：一個(gè)物體溫度為20℃，質(zhì)量為1kg，求該物體的內(nèi)能。解：物體的內(nèi)能=動(dòng)能+分子勢(shì)能=(1/2)mv^2+(3/2)kT=(1/2)1(0)^2+(3/2)1.3810^23293=3.2210^22J7.隨堂練習(xí)：練習(xí)題1：一個(gè)物體溫度為100℃，質(zhì)量為2kg，求該物體的內(nèi)能。練習(xí)題2：一個(gè)物體在0℃時(shí)內(nèi)能為4.2J，升高到100℃后，內(nèi)能變?yōu)槎嗌伲?.作業(yè)布置：作業(yè)1：完成練習(xí)冊(cè)第13.1節(jié)習(xí)題。作業(yè)2：思考一下，如何利用內(nèi)能的概念解釋生活中的現(xiàn)象？六、板書設(shè)計(jì)1.內(nèi)能的概念物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。2.內(nèi)能的計(jì)算物體的內(nèi)能=動(dòng)能+分子勢(shì)能3.內(nèi)能與溫度的關(guān)系溫度升高，內(nèi)能增大；溫度降低，內(nèi)能減小。4.內(nèi)能與物體質(zhì)量、狀態(tài)的關(guān)系質(zhì)量越大，內(nèi)能越大；物體狀態(tài)發(fā)生變化，內(nèi)能也會(huì)發(fā)生變化。七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.作業(yè)題目：完成練習(xí)冊(cè)第13.1節(jié)習(xí)題。2.作業(yè)答案：見練習(xí)冊(cè)答案。八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：本節(jié)課通過引入實(shí)踐情景，讓學(xué)生了解了內(nèi)能的概念，掌握了內(nèi)能的計(jì)算方法，了解了內(nèi)能與溫度的關(guān)系以及內(nèi)能與物體質(zhì)量、狀態(tài)的關(guān)系。在教學(xué)過程中，學(xué)生積極參與，課堂氛圍良好，但部分學(xué)生對(duì)于內(nèi)能的理解仍有困難，需要在今后的教學(xué)中加強(qiáng)引導(dǎo)。2.拓展延伸：內(nèi)能與生活息息相關(guān)，請(qǐng)同學(xué)們課下收集一些關(guān)于內(nèi)能在生活中的應(yīng)用實(shí)例，下節(jié)課分享給大家。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：內(nèi)能的概念及其計(jì)算方法一、內(nèi)能的概念內(nèi)能是物理學(xué)中的一個(gè)基本概念，它描述了物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。這是一個(gè)宏觀物理量，用來表征物體在微觀層面的熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。內(nèi)能的大小取決于物體的溫度、質(zhì)量和狀態(tài)。在微觀層面，分子不斷地進(jìn)行著無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)為振動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和translation。分子之間的相互作用力使得它們?cè)诳臻g中呈現(xiàn)出一定的分布，這種分布形式就是分子勢(shì)能。因此，一個(gè)物體的內(nèi)能包括了所有分子動(dòng)能的總和和分子勢(shì)能的總和。二、內(nèi)能的計(jì)算方法內(nèi)能的計(jì)算是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過程，因?yàn)樗婕暗轿矬w內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的詳細(xì)信息。在實(shí)際計(jì)算中，我們通常采用統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的方法來估算物體的內(nèi)能。\[U=\frac{3}{2}nRT\]其中，\(U\)表示氣體的內(nèi)能，\(n\)是氣體的物質(zhì)的量（摩爾數(shù)），\(R\)是理想氣體常數(shù)，\(T\)是氣體的絕對(duì)溫度。對(duì)于固體和液體，內(nèi)能的計(jì)算要復(fù)雜得多，通常需要考慮分子的結(jié)構(gòu)、相互作用以及可能的相變等因素。在這些情況下，我們可能需要使用分子動(dòng)力學(xué)模擬、量子力學(xué)計(jì)算或其他更高級(jí)的物理模型來求解內(nèi)能。需要注意的是，內(nèi)能的計(jì)算是一個(gè)微觀物理過程，它涉及到物體內(nèi)部大量分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在宏觀層面，我們通常通過熱力學(xué)量（如溫度、壓力和體積）來描述和計(jì)算內(nèi)能。這些宏觀量是內(nèi)能的宏觀表現(xiàn)，它們之間存在著一定的關(guān)系，這些關(guān)系可以通過熱力學(xué)方程（如能量守恒方程、熵增原理等）來描述。本節(jié)課程教學(xué)技巧和竅門一、語言語調(diào)1.在講解內(nèi)能的概念時(shí)，語言要清晰、簡(jiǎn)潔，避免使用過于復(fù)雜的句子結(jié)構(gòu)?？梢允褂蒙鷦?dòng)的例子來形容分子運(yùn)動(dòng)，使得學(xué)生更容易理解。2.在講解內(nèi)能的計(jì)算方法時(shí)，可以使用圖表、示意圖等輔助工具，幫助學(xué)生形象地理解分子運(yùn)動(dòng)的微觀機(jī)制。3.語調(diào)要適中，不要過于單調(diào)，保持一定的起伏和節(jié)奏感。在重要的概念和公式上，可以適當(dāng)提高語調(diào)，以引起學(xué)生的注意。二、時(shí)間分配1.在整個(gè)課程中，要將時(shí)間合理分配給內(nèi)能的概念、計(jì)算方法、例題講解和隨堂練習(xí)等環(huán)節(jié)。2.在講解內(nèi)能的概念和計(jì)算方法時(shí)，不要過于急躁，給予學(xué)生足夠的時(shí)間來理解和消化吸收。3.在例題講解和隨堂練習(xí)環(huán)節(jié)，要留出足夠的時(shí)間讓學(xué)生思考和提問，及時(shí)解答學(xué)生的疑問。三、課堂提問1.在講解內(nèi)能的概念時(shí)，可以適時(shí)提問學(xué)生：“什么是內(nèi)能？”“分子運(yùn)動(dòng)與內(nèi)能有什么關(guān)系？”等，引導(dǎo)學(xué)生思考和參與。2.在講解內(nèi)能的計(jì)算方法時(shí)，可以提問學(xué)生：“內(nèi)能的計(jì)算公式是什么？”“理想氣體常數(shù)R是什么？”等，檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。3.在例題講解后，可以提問學(xué)生：“這個(gè)例題的解題思路是什么？”“你們還有其他解題方法嗎？”等，激發(fā)學(xué)生的思維和創(chuàng)新。四、情景導(dǎo)入1.在引入內(nèi)能的概念時(shí)，可以先講述一個(gè)與內(nèi)能相關(guān)的實(shí)際例子，如冬天感覺冷的原因，引起學(xué)生的興趣和關(guān)注。2.在講解內(nèi)能的計(jì)算方法時(shí)，可以引入一些與內(nèi)能計(jì)算