资源简介

第3节　内能
物理观念:了解内能的概念,能简单描述温度与内能的关系;知道热传递和做功可以改变物体的内能;知道热量的概念及单位。
科学思维:通过分析具体实例,尝试应用学到的科学知识去解释具体的问题。
实验探究:通过实验探究改变内能的两种方法。
科学态度与责任:通过利用微观理论去解释宏观现象,激发学生的求知欲,使学生乐于探索日常生活中和相关科学技术中的物理学道理,建立正确的科学观。
教学重点:内能的概念,温度和内能的关系;改变内能的方式。
教学难点:内能概念的建立;温度、内能、热量概念的辨析。
教师准备:空气压缩引火仪、乙醚、棉花、内能转化为机械能的实验装置、教学课件等。
学生实验:铁丝、锤子、钳子、酒精灯等。
教学环节 设计意图
一、创设情境　导入新课 播放视频《嫦娥六号返回地球》,返回舱返回地球的过程中要承受1 200 ℃的高温,提出问题,为什么返回舱返回地球的过程中外壳会“燃烧”呢 引入课题。 创设物理情境,培养兴趣,激发学习欲望
二、新课讲解　探究新知 探究点一　内能 1.问题①:运动的篮球具有动能,运动的分子具有动能吗 总结:　运动着的分子也有动能　。分子做无规则运动而具有的能叫作分子动能。 问题②:弹簧被压缩后,各部分互相排斥而具有势能,弹簧被拉伸后,各部分互相吸引同样具有势能,根据上节课的内容,分子间也有斥力和引力,那么互相吸引或排斥的分子之间有没有势能 总结:　互相吸引(或排斥)的分子也具有势能　。由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫作分子势能。 [归纳] 构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫作物体的内能。 [点拨] 一切物体,不论温度高低,都具有内能。 2.内能与温度的关系 学生讨论交流内能与温度的关系,并说出依据。课件展示推导过程: ①一个物体温度升高时→它的分子运动速度加快→分子动能增大→组成这个物体的所有分子的动能总和增加→它的内能就会增加。 ②一个物体温度降低时→它的内能就会减少。 采用对比的学习方法,加深学生对概念的理解 通过推导加深对内能与温度关系的认识
3.影响内能大小的因素 学生讨论交流影响内能大小的因素,师生共同总结。 [归纳] ①内能的概念:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫作物体的内能。 ②单位是焦耳(J),各种形式的能量的单位均为焦耳。 ③物体温度降低时内能减少,温度升高时内能增加。 ④影响物体内能大小的因素:温度、质量和状态。 4.内能与机械能的区别 [小组合作学习] 以静止在水平面的小汽车为例,分析内能与机械能的区别。 讨论交流后归纳:机械能与整个物体的机械运动情况有关,而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,内能是不同于机械能的另一种形式的能。课件展示。 区别内能机械能定义物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和物体具有的动能和势能的总和运动分子的热运动(微观)物体的机械运动(宏观)与温度 的关系有关无关大小不可为零可以为零
探究点二　热传递和内能的改变 1.提出问题:改变物体的温度可以改变物体的内能。那么改变物体内能还有哪些方法呢 [学生活动] 每个小组拿出准备好的铁丝,尝试用多种方法使铁丝的温度升高,即增大铁丝的内能。 学生展示:①用火焰加热;②太阳晒;③用手搓;④用手焐;⑤在地上摩擦;⑥用锤子不断敲击;⑦反复弯折等。引导学生对这些方法进行分类并分析。 [归纳] 改变物体内能的方法——热传递、做功。 2.生活中有哪些热传递改变内能的实例 学生举例:烧水、用冷毛巾给头部降温、哈气暖手等。 3.[小组合作学习] 提出以下问题: ①在热传递过程中,高温物体的内能、温度如何变化,吸热还是放热 低温物体的内能和温度又发生哪些变化 ②热传递发生的条件是什么 什么是热量 发生热传递的两个物体的内能是如何变化的 学生讨论交流后,归纳总结: ①热传递:物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,内能减少。 ②在热传递的过程中,传递能量的多少叫作热量。单位是焦耳(J)。 ③热传递发生的条件:存在温差。 ④热传递的本质:内能从一个物体转移到另一个物体。 [点拨] 热量是过程量,只能说“吸收”或“放出”;而内能是状态量,只能说“具有”“有”“改变”,温度只能说“是”“升高”“降低”。 及时对所学知识进行归纳总结,培养学生及时归纳的意识 通过实验进行感性认识,在此基础上进行归纳得出结论,学生记忆和理解更深刻
探究点三　做功和内能的改变 1.[演示实验一] 压缩空气点火 学生上台演示,把活塞迅速压下去,让学生观察发生的现象,并分析实验结论。 观察到的现象:蘸了乙醚的棉花燃烧起来。 分析:压缩空气,对空气做功,使空气的内能增加,温度升高,达到该棉花的着火点。 2.[演示实验二] 气体膨胀对外做功 学生上台演示,让学生观察当瓶塞跳出时,瓶内的变化,并讨论原因。 观察到的现象:当瓶塞跳出时,瓶内出现白雾。原因: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。此现象说明物体对外做功,内能减少。 3.生活中有哪些做功改变内能的实例 学生举例:①冬天人们搓手感到暖和;②从滑梯下滑时屁股有点发烫;③汽车急刹车时,轮胎克服地面的摩擦做功,内能增加,温度升高,轮胎表面被烧焦;④嫦娥六号穿越大气层时,克服空气阻力做功,内能增加,温度升高。 [归纳] ①对物体做功,物体的内能增加;物体对外做功,内能减少。 ②做功的本质:内能与其他形式的能的相互转化。 通过演示实验,变抽象为形象,引导学生分析做功改变内能的两种情况
三、归纳概括　课堂小结 学生讨论交流本节收获,同时提出本节课学习过程中的迷惑,师生共同解决。课件展示本节知识网络。 培养学生归纳总结的意识和能力
13.3　内能
一、物体的内能
1.概念:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和
2.影响因素:温度、质量、状态
二、改变物体内能的方法
1.热传递:高温物体放出热量,内能减少;低温物体吸收热量,内能增加
2.做功:外界对物体做功,物体内能增加;物体对外界做功,物体内能减少
1.必做题:练习与应用1~4题。
2.选做题:查阅资料,学做水火箭,用生活中的物品就可以做成,说说它是如何升空的
　　本节课以学生为中心,教师为主导。在教学内容的设计方面,本节教学设计注重从学生已有的体验、经验出发,让学生亲历概念建立的过程,领悟概念是怎样形成的,并对概念加以理解和应用。教学方法上,本节教学设计能合理运用小组合作学习,能够通过师生、学生之间的多边交互活动,让学生有更多的机会发表自己的看法。同时教师在教学中鼓励学生积极发言,对学生的回答给予积极评价,多赏识、多鼓励学生,引导学生相互帮助、相互支持、相互鼓励,进而培养合作能力和团队精神。
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