
【教學目標】
知識與技能
1、了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2、知道熱傳遞可以改變內(nèi)能。
3、知道在熱傳遞過程中,所傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量,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。
過程與方法
1、通過探究找到改變物體內(nèi)能的兩種方法。
2、通過演示實驗說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少。
3、通過學生查找資料,了解地球的“溫室效應”
情感、態(tài)度與價值觀
1、通過探究,使學生體驗探究的過程,激發(fā)學生主動學習的興趣。
2、通過演示實驗使學生養(yǎng)成觀察能力,并使學生通過實驗理解做功與內(nèi)能變化的關(guān)系。
3、鼓勵學生自己查找資料,使學生養(yǎng)成學生自學的能力。
【教學重點】
內(nèi)能、熱量概念的建立,改變物體內(nèi)能的方法。
【教學難點】
溫度、內(nèi)能、熱量概念的辨析。
【教學準備】
教師用:多媒體、空氣壓縮器、乙醚、棉花、廣口瓶、帶導管的橡皮塞、打氣筒。
學生用:粗鐵絲、酒精燈、燒杯、熱水等。
【教學過程】
【板書設(shè)計】
第二節(jié) 內(nèi)能
主 要 教 學 過 程
教學內(nèi)容
教師活動
學生活動
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
【播放視頻】:蒸汽火車和火箭升空
提出問題:推動火車和火箭的能量來自哪里?從而引出新課。
(設(shè)計意圖:激發(fā)學生對科學的求知欲以及探求科學知識的興趣,體現(xiàn)出從生活走向物理的新課程理念。)
觀看視頻
思考
二、新課教學
(一)內(nèi)能的概念
1、物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能
2、一切物體都具有內(nèi)能,物體的內(nèi)能與物體溫度有關(guān)
3、內(nèi)能與機械能是兩種不同形式的能
【知識回顧】
通過上節(jié)課的學習,同學們你能回答出這些問題嗎?
1、物體由于______具有的能叫做動能。
2、物體由于 而具有的能叫做重力勢能。
決定重力勢能大小的因素:物體的_____和________。
3、物體由于 而具有的能叫做彈性勢能。
決定彈性勢能大小的因素______ 。
4、分子熱運動的主要內(nèi)容有哪些?
5、分子運動的快慢與什么有關(guān)?
【觀察對比】
1、運動的籃球具有動能,運動的分子具有動能嗎?
小結(jié):分子作無規(guī)則運動而具有的能叫做分子動能
2、樹上蘋果由于地球的吸引而具有勢能,分子間也存在相互吸引的力,分子具有勢能嗎?
小結(jié):互相吸引的分子具有勢能
3、被壓縮的彈簧的各部分互相排斥而具有勢能,互相排斥的分子之間有沒有勢能?
小結(jié):互相排斥的分子也具有勢能,所以由于分子間存在著相互作用力而具有的能叫做分子勢能。
【構(gòu)建概念】
最后由學生歸納得出內(nèi)能的概念。
【討論交流】
(1)一塊鐵由15℃升高到55℃內(nèi)能是否發(fā)生變化?
(2)0℃的冰,溫的火焰是否具有內(nèi)能?
(3)根據(jù)以上兩個問題,你可以得出什么結(jié)論?
結(jié)論:一切物體在任何情況下都有內(nèi)能,物體的內(nèi)能與物體溫度有關(guān),物體溫度升高,內(nèi)能增加。
【思維拓展】影響內(nèi)能大小的因素還有哪些呢?
(1)1kg的鐵塊和一個100g的鐵釘,溫度都是15℃,它們的內(nèi)能一樣大嗎?
(2)0℃的冰加熱熔化變成0℃的水,它的內(nèi)能一樣大嗎?
(3)根據(jù)以上兩個問題,你可以得出什么結(jié)論?
小結(jié):物體的內(nèi)能還與物體的質(zhì)量、體積和狀態(tài)有關(guān)
【思維拓展】內(nèi)能和機械能是同一種形式的能嗎?
內(nèi)能:
分子具有的能;
與物體內(nèi)分子的熱運動及相互作用有關(guān)的能。
機械能:
物體作為整體所具有的能;
與物體機械運動有關(guān)的能。
(設(shè)計意圖:培養(yǎng)學生分析問題,解決問題的能力及學會口頭表述自己的觀點。)
1、2、3小題回顧機械能便于同內(nèi)能進行對比學習
4、5小題便于得出分子具有動能和影響分子動能大小的因素
通過對比法得出分子具有動能
分析、討論的出:由于分子的相互吸引或推斥,分子具有勢能。
理解內(nèi)能的概念
討論交流:
(1) 一塊鐵由15℃升高到55℃內(nèi)能增加。
(2)冰冷的冰塊雖然溫度很低,但其內(nèi)部的分子仍在做無規(guī)則運動,所以它具有動能.燃燒的火,溫度很高,分子運動很劇烈,也具有內(nèi)能。
1kg的鐵塊內(nèi)部分子的個數(shù)多,所以它的內(nèi)能大。
雖然它們的溫度沒有改變,但物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài),分子間的勢能增大。
分組討論、交流得出:內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能。
(二)改變物體內(nèi)能的方法
1.做功改變物體的內(nèi)能
(1)對物體做功,內(nèi)能增大,溫度升高
(2)物體對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低
2. 熱傳遞
條件:存在溫度差;
實質(zhì):內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
熱量:傳遞內(nèi)能的多少
單位:焦耳(J)
過渡:
物體的內(nèi)能與物體溫度有關(guān),物體溫度發(fā)生變化,內(nèi)能就會發(fā)生變化,那么如何改變物體的內(nèi)能?
【出謀獻策】
普通的一根鐵絲,我們能通過哪些方法使它的溫度升高?(即使它的內(nèi)能增加)
(1)兩人一組討論,想出盡可能多的方法。
(2)進行分類,并說出分類的依據(jù)。
結(jié)論:做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能
(設(shè)計意圖:由感性認識歸納出結(jié)論,通過探究實驗,達到使學生自主學習的目的,激發(fā)其學習興趣。)
【回歸生活】
在我們的生活中哪些是通過做功改變物體內(nèi)能的?
小結(jié):“摩擦生熱”是通過做功的方式,把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使物體溫度升高,內(nèi)能增大
過渡:
除了克服摩擦,對物體做功,內(nèi)能增加,溫度升高外,還有別的方法對物體做功,內(nèi)能增加?
(設(shè)計意圖:體現(xiàn)出從生活走向物理,從物理走向社會的理念。)
【演示實驗一】壓縮空氣點火
教師演示實驗,把活塞迅速壓下去,讓學生觀察發(fā)生的現(xiàn)象,并思考:
(1)我們觀察到的實驗現(xiàn)象是: ;
(2)物體燃燒的條件是溫度 ,達到著火點(燃點);
(3)迅速向下壓活塞,空氣的內(nèi)能 ,這是通過 的方式改變空氣的內(nèi)能。
小結(jié):壓縮空氣做功,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,使空氣的內(nèi)能增大,溫度升高。
【回歸生活】在我們的生活中哪些是通過對物體做功改變內(nèi)能的?
過渡:
既然壓縮空氣,對空氣做功,內(nèi)能增加,那么,反過來空氣膨脹對外做功,會出現(xiàn)什么情況?
(設(shè)計意圖:培養(yǎng)學生逆向思維能力,樹立辯證思想。)
【演示實驗二】氣體膨脹對外做功
教師演示實驗,,讓學生觀察當瓶塞跳出時,瓶內(nèi)的變化。并思考:
當瓶塞跳飛出時,是 對_____做功, 的內(nèi)能減少,溫度降低,水蒸氣遇冷, (填物態(tài)變化名稱)成小液滴,于是就觀察到“白霧”現(xiàn)象。
小結(jié):物體對外做功,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,物體的內(nèi)能減少,溫度降低
【想一想】
生活中哪些地方是通過熱傳遞的方式改變物體內(nèi)能的呢?
引導學生通過分析,得出熱傳遞的定義 :
熱傳遞:是熱從溫度高的物體傳到溫度低的物體,或者從物體的高溫部分傳到低溫部分的過程。
引導學生分析:在熱傳遞過程中,高溫物體的內(nèi)能、溫度如何變化,是吸熱還是放熱?低溫物體又是發(fā)生哪些變化。
(1)發(fā)生條件:存在溫度差
發(fā)生熱傳遞的唯一條件是存在溫度差,與物體的狀態(tài),物體間是否接觸都無關(guān)。
(2)實質(zhì):內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體,或從同一物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分。
(3)熱量
熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量,用字母Q表示,單位:焦耳(J)。
一根鐵絲要使它的溫度升高,可以通過做功的方式,也可通過熱傳遞的方式,所以:做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上是等效的,做功的實質(zhì)是能量之間的轉(zhuǎn)化,熱傳遞的實質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移。
【提煉升華】
溫度、內(nèi)能、熱量三個物理量之間的辨析
項目
內(nèi)容
溫度
內(nèi)能
熱量
區(qū)別
定義
物體的冷熱程度
物體內(nèi)部所有分子的動能和勢能的總和
在熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)能的多少
單位
攝氏度(℃)
焦耳(J)
焦耳(J)
聯(lián)系
【課外拓展】閱讀“科學世界”部分——地球的溫室效應。
思考:
改變物體的溫度。
展示:
A.用酒精燈直接加熱;
B.用力來回彎折;
C.放在太陽下曬;
D.放在熱水中燙;
E.在砂子上磨;
F.用錘子敲打;
……。
將設(shè)計的方案進行分類,并說出分類的依據(jù)。
例舉生活中通過做功改變物體內(nèi)能的例子
小試身手:
(1)擦燃火柴時,火柴的溫度 ,內(nèi)能 。這是通過 的方式 改變火柴的內(nèi)能。
(2)將金屬塊在砂石上迅速地來回摩擦,金屬塊和砂石的溫度 ,內(nèi)能 ,這是通過 的方式改變物體的內(nèi)能。
觀察實驗現(xiàn)象,完成思考題,并得出結(jié)論。
棉花燃燒;
升高
增大,做功
舉例:給自行車打氣時,氣筒底部比氣筒壁的溫度高;
空調(diào)壓縮機壓縮空氣,使空氣溫度升高……。
觀察到:當瓶塞跳出時,瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。
原因是瓶內(nèi)空氣推動瓶塞做功,內(nèi)能減少,溫度降低,水蒸氣發(fā)生液化。
例舉生活中通過熱傳遞改變物體內(nèi)能的事例
通過分析、交流得出:發(fā)生熱傳遞的條件是不同物體或同一物體不同部分間存在溫度差。
理解熱量的概念,
理解、辨析溫度、內(nèi)能、熱量三個概念
閱讀教材,談對溫室效應的理解。
三、課堂小結(jié)
讓學生談本課收獲
談本課收獲
四、 課堂檢測
教師巡視、講評
完成檢測題,
見附件1
五、布置作業(yè)
出示作業(yè)題題目,見附件2
課后完成
一、內(nèi)能
分子動能
分子勢能
二、改變物體內(nèi)能的方法
1.做功
(1)對物體做功,內(nèi)能增加
(2)物體對外做功,內(nèi)能減少
2.熱傳遞
(1)條件:存在溫度差
(2)實質(zhì):能量的轉(zhuǎn)移
(3)熱量
【教學反思】
一、案例的“亮點”
1、在將內(nèi)能時要注意內(nèi)能的普遍性,一切物體都有內(nèi)能,要注意糾正低溫物體沒有內(nèi)能的誤解。
2、溫度與內(nèi)能的關(guān)系是一個要點,要教會學生從溫度變化去了解、理解內(nèi)能的變化。在講解溫度與內(nèi)能的關(guān)系時,可通過比較不同溫度下的擴散速度,啟發(fā)學生用分子運動論的觀點猜測溫度與內(nèi)能大小關(guān)系,激發(fā)學生學習興趣。
3、比較熱傳遞和做功的有何異同,為能量的轉(zhuǎn)化和守恒作鋪墊。
4、改變物體內(nèi)能的方法,由“給學生一根粗鐵絲,兩人一組,想辦法讓它的溫度升高。再讓學生展示自己所設(shè)計的方法?!边M行分類引出,體現(xiàn)出“從生活走向物理,從物理走向社會的理念”。
二、教學中易出現(xiàn)的問題
1、機械能包括動能和勢能,內(nèi)能包括分子動能和分子勢能,它們在概念上極其相似,要注意區(qū)分,可以從概念、組成、運動形式等方面進行對比區(qū)別,并舉實際例子加以說明。
2、物體對外做功,內(nèi)能減小,學生生活中不太注意,應該做功、重點強調(diào)一下。
3、“演示實驗二:氣體膨脹對外做功”中的乙醚、棉花可以用硝化棉代替。
附件1 課堂檢測
1.下列關(guān)于內(nèi)能的說法正確的是( )
A.0℃的水內(nèi)能為零 B.機械能為零的物體,內(nèi)能為零
C.溫度高的物體,內(nèi)能就一定大 D.物體溫度升高,該物體的內(nèi)能就增大
2.關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法中正確的是( )
A.物體運動的越快,物體的內(nèi)能越大
B.物體舉得越高,物體的內(nèi)能越大
C.溫度為-40℃的冰塊沒有內(nèi)能
D.火箭點火升空過程中將燃料燃燒時放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
3.兩個物體相互接觸,但物體間沒有發(fā)生熱傳遞現(xiàn)象,這是因為兩物體( )
A.溫度相同 B.內(nèi)能相同 C.熱量相同 D.沒有做功
4如圖所示的做法中,屬于用做功的方法改變物體內(nèi)能的是( )
5關(guān)于溫度、熱量和內(nèi)能,下列說法正確的是( )
A.物體的溫度越高,所含熱量越多 B.溫度高的物體,內(nèi)能不一定大
C.0℃的冰塊,內(nèi)能一定為0 D.任何兩物體間都會發(fā)生熱傳遞
6.如圖是中國女子冰壺隊在2010年 2月21日溫哥華冬奧會比賽的精彩瞬間.比賽時兩名隊員在冰壺前方“刷冰”,通過____ 的方式改變冰的內(nèi)能,使表面的冰____ 成薄薄的一層水(填物態(tài)變化名稱),這樣就能夠減小冰壺與冰面之間的____ 。
7.觀察如圖所示實驗,回答以下問題:
(1)實驗現(xiàn)象:當活塞迅速下壓時,棉花會____ 。
(2)現(xiàn)象分析:因為活塞對空氣____ ,使空氣的____ 增加,____ 升高,達到棉花的著火點,從而使棉花燃燒起來。
(3)實驗結(jié)論:________ 。
【參考答案:】
1.D 2.D 3.A 4.A 5.B 6.做功 熔化 摩擦 7.燃燒 做功 內(nèi)能 溫度 對物體做功,內(nèi)能增大
附件2:
【課后檢測】
1.關(guān)于內(nèi)能,說法正確的是( )
A.單個分子的動能和勢能的總和叫做內(nèi)能
B.一個物體動能和勢能的總和叫做內(nèi)能
C.物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和分子是能的總和叫做內(nèi)能
D.物體的機械能加上物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和叫做內(nèi)能
2.下列說法正確的是 ( )
A.鋼水冷卻,溫度降低,內(nèi)能一定減少
B.壓在一起的鉛片和金片幾年后剖開,切面互相滲透屬于擴散
C.冬天用熱水袋取暖,人體感到溫暖,是用做功的方法改變物體的內(nèi)能
D.和平號空間站退役后墜入大氣層與空氣摩擦生熱,是用熱傳遞方法改變內(nèi)能
3.下列現(xiàn)象中,由于做功使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的是( )
A.酒精涂在手背上覺得涼 B.把鐵釘訂進墻里,鐵釘發(fā)熱
C.水被太陽曬熱 D.燒紅的鐵塊放入冰水中,鐵塊溫度降低
4.下列說法錯誤的是( )
A.零度的物體沒有內(nèi)能 B.內(nèi)能和其它形式的能之間可以相互轉(zhuǎn)化
C.物體間的內(nèi)能可以轉(zhuǎn)移 D.一切物體都有內(nèi)能
5.物體的內(nèi)能,下列說法正確的是( )
A.溫度相等的1 kg和100 g的水內(nèi)能相同
B.物體內(nèi)能增加,一定要從外界吸收熱量
C.溫度為0℃的物體沒有內(nèi)能
D.在相同物態(tài)下,同一物體溫度降低,它的內(nèi)能會減少
6.所示,在大口厚玻璃瓶內(nèi)裝入少量的水,并滴入幾滴酒精。塞緊塞子后,用氣筒往瓶內(nèi)打氣。當塞子跳出時,看到瓶口有白霧出現(xiàn)。下列關(guān)于該試驗的分析錯誤的是( )
A.往瓶內(nèi)打氣,外界對瓶內(nèi)氣體做功 B.往瓶內(nèi)打氣,瓶內(nèi)氣體內(nèi)能變小
C.瓶塞跳出時,瓶內(nèi)氣體溫度降低 D.瓶塞跳出時,瓶內(nèi)氣體對外做功
7.關(guān)于溫度,熱量,內(nèi)能以下說法正確的是( )
A. 物體吸收熱量,溫度一定升高
B .物體的溫度越高,所含的熱量越多
C .物體的溫度為00C,其內(nèi)能也為零
D .熱量總是從溫度高的物體向溫度低的物體傳遞。
【參考答案:】
1.C 2.B 3.B 4.A 5.D 6.B 7.D
這是一份人教版九年級全冊第2節(jié) 內(nèi)能第1課時教案,共5頁。教案主要包含了教學目標,教學重點,教學難點,教具準備,教學課時,鞏固復習,新課引入,進行新課等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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這是一份人教版九年級全冊第2節(jié) 內(nèi)能優(yōu)秀第2課時教學設(shè)計及反思,共8頁。教案主要包含了ppt 3,ppt 4,ppt 5,ppt 6,ppt 7,ppt 8,ppt 9,ppt 10等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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