第十三章 第2节 内能
课题 | 内能 | |||
学 习 目 标 | 1、了解内能是能量的一种重要形式； 2、通过探究实验，知道做功和热传递可以改变物体的内能； 3、知道热量的概念和单位； 4、知道做功和热传递对改变物体内能是等效的。 | |||
重点 难点 | 教学重点：1．了解内能的概念，简单描述温度和内能的关系。 2．知道改变内能的两种方法，举出相关事例。 教学难点：1．用做功和热传递改变物体内能的本质。 2．热量的概念。 | |||
教学方法 | 讲授法、讨论法、演示实验法、列举实例法、学生实验体验法、多媒体课件演示法 | |||
实验器材 | 铁丝、打火机、烧杯、砂纸、热水、压缩点燃演示器、气体膨胀做功演示器 多媒体课件 | |||
教学过程 | ||||
导入 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | |
导 入 新 课 | 播放水火箭发射的视频，让同学们观看，激发他们学习的兴趣。 | 观看、思考、感受。 | 激发学习兴趣，点燃求知欲。 | |
新 内能与什么有关课 讲 授 新 课 讲 授 | 一、认识内能 1．回忆动能和势能及分子运动论的知识，通过对比运动的篮球，得出运动的分子也具有动能；通过对比苹果和弹簧得出相互作用的分子之间也有势能； 物体宏观运动而具有的能是机械能；微观世界的分子具有的是内能。 2．给出内能的定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是焦耳（J）。 3．与内能有关的三个问题。 （1）内能是不同于机械能的另一种形式的能。 机械能与整个物体的机械运动情况有关，可以为零；物体的分子永远在不停地做无规则运动，分子间的相互作用力总是存在的，所以内能不会为零。所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。 （2）一切物体都具有内能。 想一想：炙热的铁水有内能，冰山有内能吗？ 因为物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。冰山也不例外。 （3）影响内能的因素 铁水和冰山都有内能，但温度不同，内能与温度有什么关系呢？ 讨论交流：物体的内能还与哪些因素有关？ 归纳：影响内能大小的因素：物体的温度、质量、物态 | 学生对比理解，分子虽小但也具有能量。 思考、联想、类比、理解。 认识内能。 倾听教师讲解 学生思考，并回答教师提出的问题。 温度越高，分子无规则运动越剧烈，分子动能就越大，组成这个物体的所有分子的动能总和增加，这个物体的内能也就增加。反之温度降低时，内能会减少。 讨论后回答：与质量有关。对同一种物质，质量越大，物体内部分子数目越多，所以分子动能和势能的总和也会越大，即内能也大。 ③与物质的状态有关。当物质的物态发生变化，分子间距也会发生变化，则分子间相互作用力的强弱也会变化，所以分子间势能发生变化，内能也变化。 | “类比”理解是物理教学时，遇到较抽象的概念时常用的一种方法。是感性认识迈向理性认识的好方法，适合初中学生的思维特点，也间接的告诉学生有意识地培养理性思维的方法，为高中继续学习更加抽象的概念做个铺垫。 给出内能的定义至关重要，为以后规范的表述内能和分析内能的变化做好铺垫。 重点强调内能和机械能的区别，强调是分子能量。防止学习困难的学生混淆概念。 通过小组的合作交流感受团队的力量 明确影响内能的因素 | |
二、物体内能的改变 1．想一想，根据你所掌握的知识，物体的内能会变化吗？如何判断同一物体内能是否发生了变化。 （1）思考：内能大小变化表现在哪？ （2）思考结果：温度越高，分子运动越剧烈。 物体温度升高，表明分子运动速度加快，意味着内能增加。 2．改变物体内能的方法 （1）分组实验并讨论。 [想一想 做一做] 你怎样让一段铁丝温度升高呢？ 请各组说出使物体温度升高的方法，教师一一板书。 让学生对各组的方法进行比较，看看它们之间本质上有什么相同或不同点。请大家带着这个问题阅读课本P8-9内容。 引导学生将方法归类。 (2)改变物体内能方法：热传递 分析热传递的过程，总结热传递的特点 提出“热量”的标准物理概念。 ③提出问题：你还知道生活中有哪些通过热传递改变内能的例子？ （3）改变物体内能方法：做功 两个实验先让学生看，然后观看视频，描述实验看到的现象。 做功：演示实验A 分析：对物体做功物体内能增加，温度升高。机械能转化为内能 演示实验B 分析：物体对外做功内能减少，温度降低。内能转化为机械能 ③做功改变内能的本质：机械能与内能的相互转化。 想一想：装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来，推动瓶塞的能量来自哪里？ 提出问题：你还知道有哪些通过做功改变内能的例子？ (4) 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的 提出问题：一根细铁棒，温度升高了，用的什么办法？ 引导学生根据上面分析得出结论：做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。 3、现在我们回过头来想一想水火箭的发射，会解释它的原理了吗？ | 思考问题 从宏观现象推理出微观机制，再从微观理论推出宏观表现，思考内能改变的外在表现。 学生尝试总结。 小组讨论并实践提高铁丝温度的方法。提出使铁丝温度升高的方法有：用火焰加热、太阳晒、用手搓、用手焐、踩在脚下用力一拉、用锤子不断敲击、反复弯折等等。 交流、讨论，尝试归类。初步明确物体温度升高的方法。 思考、讨论，并回答教师的问题。（1）发生条件：不同物体之间或同一物体的不同部分存在温度差。 （2）传递方向：能量从高温处转移到低温处。 （3）终止条件：温度相同。 （4）实质：内能的转移 让学生演示实验A。 让学生演示实验B。 注意对实验细节的观察， 体会做功可以改变内能。 思考并回答问题 在前面实验的基础上理解 做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。 压缩空气内能增加，内能转化为机械能，使水火箭快速上升。 | 培养学生对所学知识的应用能力。什么时候分子运动得快？什么时候分子间的作用力会发生变化？这是对上节课所学知识很好的考察机会，是学有所用的体现。 给学生搭建平台，学生在活动过程中充分发散思维，在已有经历的基础上，对感到质疑的问题，具备动手实验验证的意识。 通过学生生活经验，分组验证实验，归纳出提高温度的一般方法。提高了归纳能力。 知道了热传递的特点从生活中举例可以加深对所学知识的理解 提示学生观察要仔细，对事物变化的观察要到位，要关注细节。 实验现象比较明显，能满足学生的好奇心。 把所学知识加以应用体现了从物理走向社会的理念。 首尾呼应，学以致用 | ||
课堂小结 | 今天我们学习了哪些知识？和给大家分享一下。（简单讨论后再说） | 学生总结 | 提高学生的归纳总结能力。 | |
课 堂 练 习 | 1、构成物体 的 与 的总和叫做物体的内能。 2．改变物体内能的方式有 和 。 3、冬天，用嘴对手呵气，手会暖和，这是用 的方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体之间 。两手摩擦也能使手暖和，这是用 的方法增加手的内能，在这过程中， 能转化为内能。 4、关于物体的内能，下列说法正确的是( ) A、物体的运动速度越大，具有的内能越多 B、静止的物体没有动能也没有内能 C、火红的铁块具有内能，冰冷的冰块也具有内能，一切物体都具有内能 5、下面那个事例说明做功改变物体的内能（ ） A、用热水袋给手取暖 B、用双手摩擦给手取暖 C、用嘴哈气给手取暖 D、把手放在炉火旁边取暖 6、下列事例中，属于热传递增加物体内能的是（ ） A、铁棒放在炉子里被烧红 B、锯条锯木头时会发热 C、古时候的猿人钻木取火 【作业】体验并解释：用打气筒打气时，过一会儿筒壁会热起来，这是为什么？ | 参与练习，完成题目 参与练习，完成题目 | 通过练习，深化对内能概念的理解。 检测教学目标达成情况。 | |
板书设计 | ||||
第2节 内能 一、内能 1．内能和机械能是两种不同形式的能。 2．一切物体，都具有内能。 3. 影响内能的因素 二、改变内能的方式 1．热传递 2．做功 | ||||
学情分析
九年级的学生已具有了一定的物理知识，能力也得到一定的发展。虽然学生已经学习了分子动理论的相关知识，但大多数学生思维还是以形象思维为主，感性认识比较匮乏。因此，教学中仍需以一些感性认识作为依托，借助实验等手段加强直观性和形象性，把抽象的概念具体化、生活化，从学生的体验、经历和身边的事物来建立和强化内能的概念，让学生逐步认识到内能的存在、什么是内能、内能有什么特点、内能是怎样变化和量度的。
效果分析
1、“类比”理解是物理教学时，遇到较抽象的概念时常用的一种方法。是感性认识迈向理性认识的好方法，适合初中学生的思维特点，也间接的告诉学生有意识地培养理性思维的方法，为高中继续学习更加抽象的概念做个铺垫。所以在引出内能的定义时用类比方法效果很好。给出内能的定义至关重要，为以后规范的表述内能和分析内能的变化做好铺垫。
2、内能和机械能的区别，重点强调内能是分子能量。防止学习困难的学生混淆概念。
3、通过小组的合作交流感受团队的力量
4、给学生搭建平台，学生在活动过程中充分发散思维，在已有经历的基础上，对感到质疑的问题，具备动手实验验证的意识。
5、通过学生生活经验，分组验证实验，归纳出提高温度的一般方法。提高了归纳能力。
实验现象比较明显，能满足学生的好奇心。
6、让学生知道了热传递的特点。
7、从生活中举例可以加深对所学知识的理解，把所学知识加以应用体现了从物理走向社会的理念。
教材分析
教材的地位和作用
内能是热学中一个重要的概念。教材通过对比、结合学生日常生活等多种形式，从宏观的机械能拓展到内能，再从物体分子热运动的角度帮助学生理解内能的概念，在此基础上讨论内能的改变，进而引出热量的概念。通过本节课的学习，不仅可以帮助学生在分子动理
论知识的基础上，了解内能和热量的概念，还为下一章学习内能的利用打下基础。因此，本节起着承前启后的作用。
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