【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.了解內(nèi)能的概念,能簡(jiǎn)單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2.知道熱傳遞過(guò)程中,物體吸收(放出)熱量,溫度升高(降低),內(nèi)能改變。
3.了解熱量的概念,熱量的單位是焦耳。
4.知道做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的一些事例。
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)探究找到改變物體內(nèi)能的多種方法。
2.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少。
3.通過(guò)學(xué)生查找資料,了解地球的“溫室效應(yīng)”。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1.通過(guò)探究,使學(xué)生體驗(yàn)探究的過(guò)程,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。
2.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,并使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)理解做功與內(nèi)能變化的關(guān)系。
3.鼓勵(lì)學(xué)生自己查找資料,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力。
【教學(xué)重難點(diǎn)】
1.探究改變物體內(nèi)能的多種方法。
2.內(nèi)能與溫度有關(guān)。
【教學(xué)過(guò)程】
一、新課教學(xué)
1.物體的內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能。物體內(nèi)部的每一個(gè)分子都在運(yùn)動(dòng),都受分子作用力,但每單個(gè)分子的動(dòng)能和勢(shì)能,不是物體的內(nèi)能。內(nèi)能是指物體所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的總和。內(nèi)能也不同于機(jī)械能。物體的動(dòng)能跟物體的速度有關(guān),物體的重力勢(shì)能跟物體被舉起的高度有關(guān)。一個(gè)鋼球是否運(yùn)動(dòng),是否被舉高,這只能影響鋼球的機(jī)械能,并不是能改變鋼球內(nèi)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能。那么物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)呢?
2.內(nèi)能的變化:物體內(nèi)能既然是物體內(nèi)部所有分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和勢(shì)能的總和,那么當(dāng)分子運(yùn)動(dòng)加劇時(shí),物體的內(nèi)能也就增大。上節(jié)課我們?cè)M(jìn)過(guò):物體的溫度升高,其內(nèi)部分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)加劇??茖W(xué)的論斷,必須要有證據(jù),在物理學(xué)中,通常是用實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)論斷的。今天我們同樣用實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)上面的論斷。
實(shí)驗(yàn)演示:取三只燒杯,分別倒入冷水、溫水和熱水,然后分別向三只杯內(nèi)緩慢地滴入幾滴墨汁,觀察比較三只杯內(nèi)墨擴(kuò)散的快慢。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:溫度越高,擴(kuò)散過(guò)程越快。擴(kuò)散得快,說(shuō)明分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度大,即分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)激烈。
因此:物體的內(nèi)能跟溫度有關(guān)。溫度升高時(shí),物體的內(nèi)能增加。溫度降低時(shí),物體的內(nèi)能減小。正是由于內(nèi)能跟溫度有關(guān),人們常常把物體的內(nèi)能叫做熱能,把物體內(nèi)部大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)。
3.一切物體都有內(nèi)能。這是因?yàn)槲矬w內(nèi)的分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動(dòng)著。熾熱的鐵水,溫度很高,分子運(yùn)動(dòng)激烈,它具有內(nèi)能。冰冷的冰塊,溫度雖低,其內(nèi)部分子仍在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),它也具有內(nèi)能。
4.內(nèi)能和機(jī)械能:
通過(guò)機(jī)械能和內(nèi)能的對(duì)比,進(jìn)一步幫助學(xué)生理解內(nèi)能概念。分析在水平光滑桌上滑動(dòng)的木塊具有什么能。
首先木塊有勢(shì)能,也有動(dòng)能棗統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能。機(jī)械能與整個(gè)物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)情況有關(guān)。
木塊內(nèi)部的分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),且分子間有作用力,木塊有內(nèi)能。內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的勢(shì)運(yùn)動(dòng)和分子間的相互作用有關(guān)。
二、小結(jié):
1.內(nèi)能不是單個(gè)分子具有的,而是所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。
2.內(nèi)能所指的動(dòng)能是所有分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能的總和。這種無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),是分子在物體內(nèi)部自身不停的"分子運(yùn)動(dòng)",而不是隨著物體整體一起所做的運(yùn)動(dòng)。物體作為整體運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能是機(jī)械能不是內(nèi)能。
3.內(nèi)能所指的分子勢(shì)能是分子間相互作用使分子具有的勢(shì)能。作為物體整體跟地球的相互作用而具有的重力勢(shì)能是機(jī)械能,不是內(nèi)能。
所以?xún)?nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能量。

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第一節(jié) 物體的內(nèi)能

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