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1、物理人教版九年级上册 13.2 内能 【教学目标】 知识与技能 1、了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。 2、知道热传递可以改变内能。 3、知道在热传递过程中, 所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。 4、知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。 过程与方法 1、通过探究找到改变物体内能的两种方法。 2、通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。 3、通过学生查找资料,了解地球的“温室效应” 情感、态度与价值观 1、通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。 2、通过演示实验使学生养成观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能 变化的关系。 3、鼓励学生自己查
2、找资料,使学生养成学生自学的能力。 【教学重点】 内能、热量概念的建立,改变物体内能的方法。 【教学难点】 温度、内能、热量概念的辨析。 【教学准备】 教师用:多媒体、空气压缩器、乙醚、棉花、广口瓶、带导管的橡皮塞、打 气筒。 学生用:粗铁丝、酒精灯、烧杯、热水等。 【教学过程】 主要教学过程 教学内容教师活动学生活动 一、创设情境, 引入新课 【播放视频】:蒸汽火车和火箭升空 提出问题:推动火车和火箭的能量来自哪里?从而引 出新课。 (设计意图:激发学生对科学的求知欲以及探求科学 知识的兴趣,体现出从生活走向物理的新课程理念。) 观看视频 思考 二、新课教学 (一)内能的 概念 【知识回顾】
3、 通过上节课的学习,同学们你能回答出这些问题 吗? 1、物体由于 _具有的能叫做动能。 2、物体由于而具有的能叫做重力势能。 决定重力势能大小的因素:物体的_和_。 3、物体由于而具有的能叫做弹性势能。 决定弹性势能大小的因素_。 4、分子热运动的主要内容有哪些? 5、分子运动的快慢与什么有关? 【观察对比】 1、运动的篮球具有动能,运动的分子具有动能 1、2、3 小题回顾 机 械能 便于 同 内 能进行对比学习 4、 5 小题便于得出 分 子具 有动 能 和 影 响分 子动 能 大 小的因素 1、 物体内部所 有分子热运动 的动能与分子 势能的总和, 叫做物体的内 能 2、 一切物体都 具有
4、内能,物 体的内能与物 体温度有关 吗? 小结:分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能 2、树上苹果由于地球的吸引而具有势能,分子间 也存在相互吸引的力,分子具有势能吗? 小结:互相吸引的分子具有势能 3、被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能, 互相排斥的分子之间有没有势能? 小结:互相排斥的分子也具有势能,所以由于分 子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能。 【构建概念】 最后由学生归纳得出内能的概念。 【讨论交流】 (1)一块铁由 15升高到 55内能是否发生变化? (2)0的冰,温的火焰是否具有内能? (3)根据以上两个问题,你可以得出什么结论? 结论:一切物体在任何情况下都有内能
5、,物体的内能 与物体温度有关,物体温度升高,内能增加。 【思维拓展】 影响内能大小的因素还有哪些呢? (1)1kg 的铁块和一个 100g 的铁钉,温度都是 15, 它们的内能一样大吗? (2)0的冰加热熔化变成0的水,它的内能一 通 过对 比法 得 出 分子具有动能 分析、讨论的出: 由 于分 子的 相 互 吸引或推斥, 分子 具有势能。 理解内能的概念 讨论交流: (1) 一块铁由 15 升高到55内能 增加。 (2)冰冷的冰块 虽然温度很低 , 但 其 内部 的分 子 仍 在做无规则运动, 所以它具有动能. 燃烧的火 , 温度很 高, 分子运动很剧 烈, 也具有内能。 1kg 的铁块内部
6、分 3、 内能与机械 能是两种不同 形式的能 样大吗? (3)根据以上两个问题, 你可以得出什么结论? 小结:物体的内能还与物体的质量、体积和状态有关 【思维拓展】 内能和机械能是同一种形式的能吗? 内能: 分子具有的能; 与物体内分子的热运动及相互作用有关的能。 机械能: 物体作为整体所具有的能; 与物体机械运动有关的能。 (设计意图:培养学生分析问题,解决问题的能力 及学会口头表述自己的观点。 ) 子的个数多, 所以 它的内能大。 虽 然它 们的 温 度 没有改变,但物质 由固态变成液态, 分 子间 的势 能 增 大。 分组讨论、交流得 出:内能是不同于 机 械能 的另 一 种 形式的能。
7、 (二)改变物 体内能的方法 过渡: 物体的内能与物体温度有关,物体温度发生变化,内 能就会发生变化,那么如何改变物体的内能? 【出谋献策】 普通的一根铁丝,我们能通过哪些方法使它的温度升 高?(即使它的内能增加) (1)两人一组讨论,想出尽可能多的方法。 (2)进行分类,并说出分类的依据。 B、用力来回弯折 E、放在沙子上磨 F、用锤子敲打 做功 结论:做功和热传递都能改变物体的内能 (设计意图:由感性认识归纳出结论, 通过探究实验, 思考: 改变物体的温度。 展示: A.用酒精灯直接 加热; B.用力来回弯折; C.放在太阳下晒; D.放在热水中烫; E.在砂子上磨; F. 用锤子敲打;
8、。 将设计的方案进 行分类,并说出分 类的依据。 1. 做功改变物 体的内能 (1) 对物体做 功,内能增大, 温度升高 达到使学生自主学习的目的,激发其学习兴趣。) 【回归生活】 在我们的生活中哪些是通过做功改变物体内能 的? 小结: “摩擦生热” 是通过做功的方式, 把机械能 转化为内能,使物体温度升高,内能增大 过渡: 除了克服摩擦,对物体做功,内能增加,温度升 高外,还有别的方法对物体做功,内能增加? (设计意图:体现出从生活走向物理, 从物理走向 社会的理念。) 【演示实验一】 压缩空气点火 教师演示实验,把活塞迅速压下去,让学生观察 发生的现象,并思考: 空气被压缩 时内能增大 (
9、1)我们观察到的实验现象是: ; (2)物体燃烧的条件是温度 , 达到着火点 ( 燃点); (3)迅速向下压活塞,空气的内能, 这是通过的方式 改变空气的内能。 小结:压缩空气做功,机械能转化为内能,使空气的 内能增大 , 温度升高。 【回归生活】 在我们的生活中哪些是通过对物体做功 改变内能的? 例举生活中通过 做功改变物体内 能的例子 小试身手: (1) 擦 燃 火 柴时 , 火 柴 的 温 度 , 内 能。这是通过的方 式 改变 火柴 的 内 能。 (2) 将金属块在砂 石 上迅 速地 来 回 摩擦 , 金属块和砂 石的温度 , 内能 , 这 是通 过的 方 式 改变物体的内能。 观察实
10、验现象, 完 成思考题,并得出 结论。 棉花燃烧; 升高 增大,做功 举例:给自行车打 气时,气筒底部比 气筒壁的温度高; 空调压缩机压缩 (2) 物体对外 做功,内能减 小,温度降低 2. 热传递 过渡: 既然压缩空气,对空气做功,内能增加,那么, 反过来空气膨胀对外做功,会出现什么情况? (设计意图:培养学生逆向思维能力,树立辩证思 想。) 【演示实验二】 气体膨胀对外做功 教师演示实验,让学生观察当瓶塞跳出时, 瓶内 的变化。并思考: 空气推动塞子 时内能减少 当瓶塞跳飞出时,是对 _做功,的内能减少, 温度降低,水蒸气遇冷, (填物态变化名称 )成小液滴, 于是就观察到“白雾”现象。
11、小结:物体对外做功,内能转化为机械能,物体的内 能减少,温度降低 【想一想】 生活中哪些地方是通过热传递的方式改变物体内 能的呢? 金属勺子放在 热汤中 ,温度升 高,内能增加 食品放入电 冰箱,温度降 低,内能减小 在太阳的照射下 , 太阳能热水器中 的水温度升高 ,内 能增加 引导学生通过分析,得出热传递的定义: 热传递:是热从温度高的物体传到温度低的物体, 或者从物体的高温部分传到低温部分的过程。 引导学生分析:在热传递过程中,高温物体的内 能、温度如何变化,是吸热还是放热?低温物体又是 空气,使空气温度 升高。 观察到:当瓶塞跳 出时,瓶内出现白 雾。 原因是瓶内空气 推动瓶塞做功,
12、内 能减少,温度降 低,水蒸气发生液 化。 例举生活中通过 热传递改变物体 内能的事例 通过分析、交流得 出:发生热传递的 条件是不同物体 或同一物体不同 部分间存在温度 差。 条件:存在温 度差; 实质:内能的 转移 热量:传递内 能的多少 单位:焦耳 (J) 发生哪些变化。 内能增加吸收热量低温物体 内能减少放出热量高温物体 (1)发生条件:存在温度差 发生热传递的唯一条件是存在温度差,与物体的 状态,物体间是否接触都无关。 (2)实质:内能的转移 内能从高温物体转移到低温物体, 或从同一物体 的高温部分转移到低温部分。 (3)热量 热传递过程中,传递内能的多少叫做热量,用字 母 Q表示,
13、单位:焦耳( J)。 一根铁丝要使它的温度升高,可以通过做功的方式, 也可通过热传递的方式,所以:做功和热传递在改变 内能上是等效的,做功的实质是能量之间的转化,热 传递的实质是能量的转移。 【提炼升华】 温度、内能、热量三个物理量之间的辨析 项目 内容 温度内能热量 区 别 定义物体的冷 热程度 物体内部所 有分子的动 能和势能的 总和 在热传递过 程中,传递 内能的多少 单位摄氏度 () 焦耳(J)焦耳( J) 理解热量的概念, 理解、辨析温度、 内能、热量三个概 念 联 系 【课外拓展】 阅读“科学世界”部分地球的温室 效应。 阅读教材,谈对温 室效应的理解。 三、课堂小结 让学生谈本课
14、收获谈本课收获 四、课堂检测教师巡视、讲评 完成检测题, 见附件 1 五、布置作业 出示作业题题目,见附件2 课后完成 【板书设计】 第二节内能 一、内能 分子动能 分子势能 二、改变物体内能的方法 1. 做功 (1)对物体做功,内能增加 (2)物体对外做功,内能减 少 2. 热传递 (1)条件:存在温度差 (2)实质:能量的转移 (3)热量 【教学反思】 一、案例的“亮点” 1、在将内能时要注意内能的普遍性,一切物体都有内能,要注意纠正低温 物体没有内能的误解。 2、温度与内能的关系是一个要点,要教会学生从温度变化去了解、理解内 能的变化。 在讲解温度与内能的关系时,可通过比较不同温度下的扩
15、散速度,启 发学生用分子运动论的观点猜测温度与内能大小关系,激发学生学习兴趣。 3、比较热传递和做功的有何异同,为能量的转化和守恒作铺垫。 4、改变物体内能的方法,由“给学生一根粗铁丝,两人一组,想办法让它 的温度升高。再让学生展示自己所设计的方法。”进行分类引出,体现出“从生 活走向物理,从物理走向社会的理念” 。 二、教学中易出现的问题 1、机械能包括动能和势能,内能包括分子动能和分子势能,它们在概念上 极其相似,要注意区分,可以从概念、组成、运动形式等方面进行对比区别,并 举实际例子加以说明。 2、物体对外做功,内能减小,学生生活中不太注意,应该做功、重点强调 一下。 3、 “演示实验二
16、:气体膨胀对外做功”中的乙醚、棉花可以用硝化棉代替。 附件 1 课堂检测 1下列关于内能的说法正确的是() A0的水内能为零 B机械能为零的物体,内能为零 C温度高的物体,内能就一定大D物体温度升高,该物体的内能就增大 2关于物体的内能,下列说法中正确的是() A物体运动的越快,物体的内能越大 B物体举得越高,物体的内能越大 C温度为 -40的冰块没有内能 D火箭点火升空过程中将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能 3两个物体相互接触,但物体间没有发生热传递现象,这是因为两物 体() A温度相同 B内能相同 C热量相同 D 没有做功 4 如图所示的做法中,属于用做功的方法改变物体内能的是() 5 关于温度、热量和内能,下列说法正确的是() A物体的温度越高,所含热量越多B温度高的物体,内能不一定大 C0的冰块,内能一定为0D 任何两物体间都会发生热传递 6如图是中国女子冰壶队在2010 年 2 月 21 日温哥 华冬奥会比赛的精彩瞬间比赛时两名队员在冰壶前方 “刷冰”,通过 _的方式改变冰的内能,使表面的