资源简介

5.3
内能
一、教学任务分析
1、教材分析
《内能》是八年级物理第五章《热与能》第3节内容。本节内容是在热现象的基础上，建立内能概念，研究物体内能的变化，找到改变物体内能的两种方式。
在章节中的地位：不仅是机械能和分子动理论和热现象学习的延伸也是后续学习热机的基础，起到了承上启下的作用。
内能概念比较抽象，在《上海市中学物理课程标准》（试行稿）中将“内能”学定为知道级，知道物体内能，知道改变物体内能的两种方式。
2、学情分析
本节课的教学对象是初二学生
知识层面：学生已经学习了能量、机械能，分子动理论的相关知识，能够利用物体是否做功来判断物体是否具有能量。但是对于微观概念的理解能力还不是很强，这里采用微观粒子和宏观物体类比的方法，降低难度帮助学生理解。
能力层面：初二的学生好奇心强，本节课设计了一些活动帮助学生形成探究物理问题的方法，关注物理观念的，提升学生科学素养。
二、教学目标
1．知识与技能
（1）知道物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和；
（2）知道物体的内能与温度等因素有关。
（3）知道改变物体的内能的两种方式：做功和热传递
2．过程与方法
通过观察与实验，关注改变内能的两种方式，感受比较、归纳、综合的科学方法。
3．情感、态度与价值观
（1）经历小组合作和班级交流的学习过程，感悟合作学习的愉悦；
（2）通过运用物理知识解释实际生活中的一些物理现象，激发自身的成就感。
三、教学重点与难点
重点：改变物体内能的两种方式；
难点：内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和。
四、教学资源
1、学生实验器材（每四人一套）：铁丝、火柴、布条、蜡烛、砂纸等。
2、演示实验器材：铁架台、试管、酒精灯等。
3、PPT幻灯片、分子模拟flash、自制DIS装置等。
五．教学设计思路
本设计的基本思路是：内能的知识可以帮助学生理解许多热现象的本质，同时也为后面《热机》的内容打下基础。内能的概念比较抽象，要突破这一难点，除了通过一些实例的情景分析，本节课中也加入了适当的flash动画模拟来更直观表现分子的运动情况，帮助学生理解。
本设计中的重点是知道改变物体内能的两种方式，学生通过动手实验、小组讨论、评价量表和班级交流的方式，来共同探寻、分析并最终归纳出改变物体内能的两种方式——做功和热传递。并且利用DIS系统的数字温度计，较为直观的反映出外界对气体做功和气体对外界做功时的内能变化情况，降低理解的难度，更好地掌握内能的知识。
本节课的设计力图体现“以学生为本”的理念，从动手实验的现象出发，激发学生好奇心，运用一些多媒体软件、动画模拟、动手实践、小组交流和教师的实验演示等手段，增强学生学习物理的兴趣，体验与同学交流合作的愉悦，认识分析归纳是研究物理问题的重要科学手段。
六．教学流程
1．教学流程图
2．教学流程图说明及主要环节
活动1：学生实验
用酒精灯加热试管内1/3的水，水蒸气顶开塞子实验，激发学生兴趣
情景1：类比和归纳法引出内能概念
复习分子动理论，用flash动画模拟分子的无规则运动、用弹簧小球模型模拟分子间的相互作用力。
活动2：学生猜想：内能与哪些因素有关
通过图片视频基于事实经历有效的猜想过程，内能的大小与物体的温度、质量和体积有关。
活动3：学生实验
以小组为单位，设计增加铁丝内能的各种办法，并对各种办法加以分类，用评价量表进行即时评价，归纳得出改变物体内能的两种方法——做功和热传递。
情景2：利用DIS自制瓶实验装置通过打气筒对瓶内打气和打开出气口演示演示外界对气体做功和气体对外界做功是温度变化情况得到内能变化。
活动4：学生活动
观看神七返回舱出发前和返回后的不同“外貌”，以小组为单位分析其中原因，并组间交流。通过内能的知识解决实际的问题。
3．教学的主要环节
第一环节
复习分子动理论建立内能概念，通过一些实例分析深化对内能概念的认识。
第二环节
通过增加物体内能的活动、分析讨论、教师演示实验等，认识改变物体内能的两种办法——做功和热传递，并认识这两种方法在改变物体内能上的异同。
第三环节
运用内能的知识解释生活中的现象。
七．教案示例
（一）引入
学生活动：用酒精灯加热试管内1/3的水，水蒸气顶开塞子实验
提问：你们看到了什么？飞出去的瓶塞具有什么能量？
这种能量从何而来？学了这节课大家就清楚了。
（二）新课
1．内能
1）我们先来回顾一下上节课分子动理论中学到的知识。通过与机械能的类比和归纳能出内能的概念
Flash:物体内永远都在不停运动的分子——分子动能
分子之间存在相互作用力——弹簧模型——分子势能
定义：物体内所有分子动能和分子势能的总和就是这个物体所具有的内能。
2．内能的大小与哪些因素有关？
通过图片进行合理的猜想。
图片分析：①一杯水有没有内能？为什么？
如果把一杯水加热到70℃，它的内能大小是否发生变化？为什么
②一座大冰山有没有内能？为什么？
大冰山和旁边的小浮冰的内能是否一样？为什么？
③100℃的水全部变成100℃的水蒸气内能是否发生变化？为什么？
一切物体都具有内能；内能的大小与物体的温度、质量和体积有关。
3．改变物体内能的方法
1）分小组学生活动：通过各种方法增大铁丝的内能
一个物体的温度升高，物体的内能就会增大，那么怎么让物体的温度升高呢？请大家发挥自己的聪明才智，来让我们手中的铁丝的温度升高。
（将学生的各种办法写于黑板上）
这么多办法我们能不能把它们按照一定的原则分成两类呢？（小组讨论，班级交流）
同时通过评价量表进行即时评价和反馈
2）
改变内能的方法
①
热传递：
吸收热量，内能增大
放出热量，内能减小
（内能与内能的转移）
做功：
（内能与其他能的转化）
这两种方法在改变内能的效果上是相等的。
4．应用
通过内能的知识现在你能解释纸杯为什么会飞出去了吗？机械能从何而来？
利用改进之后的装置，更加的直观，学生可以通过观察温度的降低能够直接反应内能的变化情况。
（a）关闭阀门，对瓶内打气时，瓶内温度升高，说明：外界对气体做功，温度升高，内能增加。
（b）打开阀门，温度传感器显示的瓶内气体的温度降低了。说明：气体对外界做功，温度降低，内能减小。
（三）知识点小结+学习反馈　
2

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