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第十六章 热和能
第二节 内能 1课时 新授课
【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、通过演示实验培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。　　
3、鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力。
【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】
做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
【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
情景设置，导入新课（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。） 播放视频：装着开水的暖水瓶把瓶盖弹起来。提出问题：推动瓶盖的能量来自哪里？从而引出新课。 观看视频 思考。
新课教学1 、内能的概念（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）一切物体都具有内能，物体的内能与物体温度有关；（3）内能与机械能是两种不同形式的能。 复习提问:（1）分子热运动的主要内容有哪些？（2）分子运动的快慢与什么有关？引导学生分析：我们知道运动的物体具有动能，既然组成物质的分子在永不停息地做无规则运动；并且温度越高，分子运动越剧烈，那么运动的分子是否具有动能？发生形变的弹簧具有势能，分子间产生相互吸引或推斥时是否具有势能？由分子具有动能和势能，给出内能的概念。提出问题：（1）一块铁由15℃升高到55℃内能是否发生变化？（2）0℃的冰是否具有内能？（3）根据以上两个问题，你可以得出什么结论？提出问题：物体的内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，它与物体的动能和势能的总称——机械能有关系吗？（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。） 回答：物质是由分子组成的；分子永不停息地做无规则运动；分子间存在引力和斥力。分子运动的快慢与温度有关，温度越高，分子运动越剧烈。分析、讨论出：运动的分子具有动能，物体的温度越高，分子运动越快，它们的动能越大；相互吸引或推斥的分子也具有势能。理解内能的概念分析回答;(1) 一块铁由15℃升高到55℃内能增加。（2）0℃的冰具有内能。讨论、交流后得出：物体的内能与物体温度有关，物体温度升高，内能增加；一切物体都具有内能。分组讨论、交流得出：内能是物体内部分子热运动和分子间的相互作用情况有关，机械能与整个物体的机械运动情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。
探究2、改变物体内能的方法设计小实验展示方法分类结论：改变物体内能的方法——热传递和做功。（1）热传递条件：存在温度差；定义：热量：单位：焦耳 符号：J结论：（2）做功演示实验一：压缩空气点火结论：对物体做功，内能增加；演示实验二：气体膨胀对外做功结论：物体对外做功，内能减少。 提出问题：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 给学生一根粗铁丝，两人一组，想办法让它的温度升高。让学生展示自己所设计的方法。教师板书。再让学生对教师所板书的方法进行分类，并说出这样分类的依据。引导学生分析：用酒精灯直接加热；放在太阳下晒；放在热水中烫等方法中都是能量从其它高温物体转移过来的；来回弯折；在砂子上磨等方法是我们对铁丝做功。由此得出：改变物体内能的方法——热传递和做功。引导学生通过分析（1）、（3）、（4）三种方法，找出发生热传递的条件，并给热传递下个定义。板书热传递定义：能量从高温物体传给低温物体的过程。由热传递的概念引出热量的概念，让学生分析出热量的单位。板书：热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。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？低温物体又是发生哪些变化。问学生：你有下图中的体验吗？它们和上面的方法（2）、（5）有共同之处吗？引导学生思考：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？。教师演示下图实验，把活塞迅速压下去，让学生观察发生的现象。并思考：该现象说明了什么？让学生举出生活中的事例加以说明。（设计意图：体现出从生活走向物理，从物理走向社会的理念。）得出结论：对物体做功，内能增加；提出问题：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？教师演示下图实验，，让学生观察当瓶塞跳出时，瓶内的变化。并思考：为什么会出现这种现象，该现象说明了什么？让学生举出生活中的事例。分析出结论：物体对外做功，内能减少。 思考：改变物体的温度。两人一组讨论，想出尽可能多的方法。展示：（1）用酒精灯直接加热；（2）来回弯折；（3）放在太阳下晒；（4）放在热水中烫；（5）在砂子上磨……进行分类，并说出分类的依据。（1）（3）（4）……一类；（2）（5）……一类。依据：（设计意图：由感性认识归纳出结论，通过探究实验，达到使学生自主学习的目的，激发其学习兴趣。）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。理解热量的概念，分析出热量的单位-J通过讨论、交流得出：在热传递过程中，高温物体的温度降低，内能减少，放出热量；低温物体则相反。通过观察、分析、讨论、交流，得出：克服摩擦，对物体做功，内能增加，温度升高。思考观察到：蘸了乙醚的棉花燃烧起来。讨论、交流出：压缩空气，对空气做功，内能增加。举例：给自行车打气时，气筒底部比气筒壁的温度高；空调压缩机压缩空气，使空气温度升高……思考。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，内能减少，温度降低，水蒸气发生液化。说明了物体对外做功，内能减少。(设计意图：培养学生逆向思维能力，树立辩证思想。)举例：给自行车车胎放气时，气嘴处温度降低。
3、“STS”：地球的温室效应 引导学生阅读课本第129页“STS”：地球的温室效应。 阅读教材，谈对温室效应的理解。
反馈练习 教师巡视检查 完成反馈练习见附件1
三、课堂小结 让学生谈本课收获，比较热传递和做功的有什么异同？结论：相同点——都能改变物体的内能（等效）。不同点——热传递方式是内能转移；做功是能的形式发生转化。 谈本课收获： ；还想知道： 。比较热传递和做功的有何异同。
四、 课堂检测 教师巡视、讲评。 完成检测题，见附件2。
五、布置作业 出示作业题题目，见附件3 课后完成。
【板书设计】
第二节 内能
1. 内能的概念
（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）一切物体都具有内能，物体的内能与物体温度有关；
（3）内能与机械能是两种不同形式的能。
2. 改变物体内能的方法
（1）热传递
结论：在热传递过程中，高温物体的温度降低，内能减少，放出热量；低温物体则相反。
（2）做功
对物体做功，内能增加；物体对外做功，内能减少。
【教学反思】
一、案例的“亮点”
教学过程中以下几点做的较好
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：气体膨胀对外做功”中的乙醚、棉花可以用硝化棉代替。
总结本节课的探究环节：
情景设置，提出问题→合作交流，设计实验→进行分类→归纳总结，得出结论。
附件1
【反馈练习】
1、物体的内能是物体内部所有分子热运动的_______与_______的总和。
2、关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A．相同质量的两种物体，升高相同的温度，内能增量一定相同
B．一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少
C．一定量气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减少
D．一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减少
3、指出下列事例中改变物体内能的方式：
a 冷天用热水取热,人体感到暖和 。
b爬杆比赛中,从竿的顶端滑到底端时手感到发热 。
c 密封的空气被压缩时温度变高 。
d 火炉上烤饼子,饼子变热 。
e 用挫刀挫铁块,铁块变热 。
f 把火烧热的工件放到冷水中,工件会变凉下来 。
附件2：
【课堂检测】
1、在热传递过程中，传递_______的多少叫做热量，热量单位是_______；热传递可以改变物体的_______，物体吸收热量，_______能增加。
2、在高空飞行的子弹具有_______能、_______能，同时还具有_______能，子弹落地后，这三种能不为零的是_______能。
3、物体内大量分子做无规则运动的激烈程度跟_______有关，当物体的温度升高时，它的内能_______；温度降低时，内能_______。
4、当物体对外做功时，它的内能_______，温度_______；当外界对物体做功时，物体的内能_______，温度_______.给自行车打气，筒壁会发热，这是压缩筒内的空气_______，使空气的_______增加，温度升高的缘故。
二、选择题
5、两个物体之间发生热传递，当热传递停止时( )
A.两个物体内能相等 B.两个物体温度相等
C.两个物体热量相等 D.以上说法都不正确
6、物体的内能是指( )
A.物体中个别分子所具有的能
B.物体做机械运动所具有的能
C.物体内部大量分子做无规则运动所具有的能
D.物体做机械运动和热运动的能的总和
7、甲物体的温度比乙物体的温度高，则
A.甲的内能比乙大
B.甲物体中分子的无规则运动比乙剧烈
C.甲物体的机械能比乙物体的大
D.甲物体的分子动能的总和比乙大
8、关于物体的内能，下列说法不正确的是
A.炽热的铁水有内能 B.抛在空中的篮球具有内能
C.物体的温度升高时，内能增加 D.水结成冰后，就不再有内能
9、下列现象中，利用做功使物体内能增加的是
A.铁块放在炉火中烧红了 B.烧开水时，壶盖被水蒸气顶起来
C.木工用锯锯木条时，锯条发烫 D.冬天，人们在太阳光下取暖
附件3
【作业题】
1、 关于物体的内能，下列说法中错误的是（ ）
A．0℃的物体没有内能 B．内能和其他形式的能之间可以互相转化
C．物体间的内能可以转移 D．一切物体都具有内能
2、 以下的日常生活事例中，通过做功来增加物体内能的是（ ）
A．给自行车车胎打气，气筒发烫 B．太阳能热水器中水的温度升高
C．点燃的爆竹腾空而起 D．用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起
3、 在下列过程中，利用热传递改变物体内能的是（ ）
A．钻木取火 B．用锯锯木板，锯条发热
C．用热水袋取暖 D．两手互相搓搓，觉得暖和
4、用锉刀锉铁块时，过一会儿锉刀和铁块的温度都会升高，这是为什么？放在热汤中的铁勺，勺把儿并没有在汤中，过一会儿也很烫手，这是为什么？

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