物理內(nèi)能教學(xué)教案
物理學(xué)作為一門重要的自然科學(xué)的基礎(chǔ)科學(xué)，物理教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的入門和啟蒙，所以在物理教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣，調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性，下面小編給大家?guī)砹宋锢韮?nèi)能教學(xué)教案，希望大家喜歡!
物理內(nèi)能教學(xué)教案1
【教學(xué)設(shè)計(jì)思路】
本節(jié)資料由“內(nèi)能”“物體內(nèi)能的改變”兩個部分構(gòu)成。本節(jié)教材資料準(zhǔn)備用兩個課時完成，此節(jié)課為第一課時。
九年級學(xué)生對事物的認(rèn)識處于由感性向理性發(fā)展階段，感性認(rèn)識仍占主要地位，理性認(rèn)識中還存在必須難度。為此，本課教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)注意適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知水平，以感性知識為依托，經(jīng)過理性分析和確定，獲取新知識，發(fā)展抽象思維本事。
本節(jié)書是在分子動理念知識的基礎(chǔ)上，具體說明內(nèi)能是物體內(nèi)部的能量。與機(jī)械能相比，內(nèi)能不直觀更抽象，學(xué)生難于直接理解和理解，是本節(jié)課的一個難點(diǎn)。教學(xué)中根據(jù)教材設(shè)計(jì)思路，用與機(jī)械能中動能和勢能作類比的方法來建立內(nèi)能的概念，降低了新知識的起點(diǎn)難度，應(yīng)用學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)新知識，比較貼合學(xué)生的認(rèn)知水平，從而理解內(nèi)能的概念。經(jīng)過對生活中常見實(shí)例的分析，說明了內(nèi)能的普遍性，并給出了內(nèi)能與溫度的關(guān)系。
在改變物體內(nèi)能的二種途徑的教學(xué)上，經(jīng)過引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析生活中的一些現(xiàn)象和課堂實(shí)驗(yàn)，總結(jié)歸納出改變物體內(nèi)能的兩種方法，同時引入熱量的概念。讓學(xué)生學(xué)會從生活走向物理的方法。
本節(jié)課的宗旨是經(jīng)過類比的方法學(xué)習(xí)微觀的物理知識，結(jié)合已學(xué)知識分析、歸納、學(xué)習(xí)新知識，并在學(xué)習(xí)知識的同時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，本課時要求學(xué)生具備初步運(yùn)用類比法學(xué)習(xí)物理知識、分析物理現(xiàn)象、歸納物理結(jié)論的本事。
第二課時的教學(xué)設(shè)計(jì)主要是深化學(xué)生對內(nèi)能概念的理解，明白內(nèi)能的普遍性及內(nèi)能與溫度的關(guān)系。熟悉并進(jìn)一步理解改變物體內(nèi)能的二種途徑，能列舉分析相關(guān)事例，并從效果、能的形式變化與否上區(qū)別改變物體內(nèi)能兩種方式的異同，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)木毩?xí)。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.會根據(jù)分子動理論用類比的方法建立內(nèi)能的概念，能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2.明白熱傳遞能夠改變物體的內(nèi)能。
3.明白熱量的概念及單位。
4.明白做功能夠使物體內(nèi)能增加或減少的一些事例。
【教學(xué)重點(diǎn)】
內(nèi)能、熱量概念的建立，改變物體內(nèi)能的二種途徑。
【教學(xué)難點(diǎn)】
用類比的方法建立內(nèi)能的概念。
【教學(xué)器材】
壓縮空氣引火儀，硝化棉，氣體膨脹做功演示器，燒瓶(內(nèi)裝少量水)，打氣筒，自行車(把車胎的氣放掉)，一截粗軟鐵絲、一個打火機(jī)、一張砂紙、熱水袋、小毛巾等。
【教學(xué)流程圖】
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)
教師：我們一齊復(fù)習(xí)分子動理論的相關(guān)資料。
學(xué)生：(1)常見的物質(zhì)是由很多的分子、原子構(gòu)成的。(2)構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做熱運(yùn)動。(3)分子間存在著引力和斥力。
教師：我們一齊復(fù)習(xí)前面學(xué)習(xí)過的動能和勢能和機(jī)械能。
多媒體課件：把屏幕分成四個小窗口。第一個小窗口顯示運(yùn)動的小球，在這個窗口的下方給出文字：運(yùn)動的物體具有動能。第二個小窗口播放彈簧拉伸或壓縮，窗口的下方給出文字：發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能。動能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能。
二、新課教學(xué)
(一)內(nèi)能：
多媒體課件：第三個小窗口顯示分子在做熱運(yùn)動的動畫，在這個窗口的下方給出文字：運(yùn)動的分子具也有動能，叫做分子動能。第四個小窗口播放分子之間的吸引和排斥，類似彈簧形變時的相作用，窗口的下方給出文字：分子也具有勢能，叫做分子勢能。構(gòu)成物體的所有分子，其熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能。
教師：內(nèi)能的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J。各種形式能量的單位都是焦耳。
多媒體課件：空中飛行的足球。
教師：請同學(xué)分析，空中飛行的足球具有哪些能量?
學(xué)生：飛行在空中的足球，離開地面，具有重力勢能;足球在空中運(yùn)動，還具有動能。足球的動能和重力勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
學(xué)生：足球是由許許多多的分子組成的，所以足球還具有內(nèi)能。
教師：足球同時具有機(jī)械能和內(nèi)能。機(jī)械能與整個物體的機(jī)械運(yùn)動情景有關(guān)，如物體是否有速度、是否有高度、是否發(fā)生了彈性形變。而內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動和分子之間的相互作用情景有關(guān)。也就是無論物體是否有外在的機(jī)械能，只要物體內(nèi)部的分子有熱運(yùn)動，就必須有內(nèi)能。
教師：內(nèi)能是不一樣于機(jī)械能的另一種形式的能。
教師：請同學(xué)們分析，一杯熱水的水分子是否具有內(nèi)能?
學(xué)生：熱水中的水分子永不信息地做規(guī)則運(yùn)動，所有熱水的水分子具有內(nèi)能。
教師：請同學(xué)們分析，如果杯子中水的溫度下降了，冷水的水分子是否具有內(nèi)能?
學(xué)生：冷水中的水分子也在不停地做規(guī)則運(yùn)動，只可是比熱水中的水分子的運(yùn)動速度慢一些，所有冷水的水分子也具有內(nèi)能。
教師：如果水結(jié)成冰塊了，冰塊還有內(nèi)能嗎?
學(xué)生：冰的分子也在不停地做無規(guī)則運(yùn)動，冰塊也具有內(nèi)能。
師生：根據(jù)分析可知，一切物體都具有內(nèi)能。同一個物體，溫度升高時，內(nèi)能增大，溫度降低時，內(nèi)能減小。
教師：當(dāng)一個物體溫度升高或降低時，內(nèi)能隨溫度改變這個過程，暫不研究物體發(fā)生了物態(tài)變化，相關(guān)知識等到高中再進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(二)熱傳遞改變內(nèi)能、熱量
教師：讓一個高溫物體和一個低溫物體接觸，會發(fā)生什么現(xiàn)象?比如把冰涼的手放在熱水袋上捂一捂。
學(xué)生：熱會從高溫物體傳遞給低溫物體;高溫物體的溫度會降低，低溫物體的溫度會升高。
教師：這是因?yàn)樵谶@個過程中，發(fā)生了熱傳遞。高溫的'熱水袋把熱量傳遞給了低溫的手。在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量，熱量的單位也是焦耳。熱傳遞過程中，熱量總是從高溫的物體傳向低溫的物體。物體吸收或放出的熱量越多，內(nèi)能的改變就越大。在熱傳遞過程中，低溫物體吸收了熱量，溫度升高，內(nèi)能增加。高溫物體放出熱量，溫度降低，內(nèi)能減小。熱傳遞能夠改變物體的內(nèi)能。
教師：同學(xué)需要異常注意：熱傳遞傳遞的是熱量，不是溫度，也不是內(nèi)能。是熱量的轉(zhuǎn)移才導(dǎo)致物體內(nèi)能的改變，是熱量的轉(zhuǎn)移才導(dǎo)致物體溫度的改變。
教師總結(jié)：(1)熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。
(2)熱量的單位是焦耳(J)。
(3)物體吸收熱量內(nèi)能增加，放出熱量內(nèi)能減少。
(4)熱傳遞會改變物體的內(nèi)能。
(二)做功改變內(nèi)能
分組實(shí)驗(yàn)：供給的器材：一截粗軟鐵絲、一個打火機(jī)、一張砂紙、熱水袋(裝有熱水)、小毛巾等。
教師：要求學(xué)生把一段軟鐵絲的溫度升高。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：用打火機(jī)去燒鐵絲。(提醒同學(xué)注意安全)
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：把鐵絲放在熱水袋上，用熱水袋去捂熱鐵絲。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：把鐵絲反復(fù)彎折，鐵絲溫度也會升高。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：用砂紙去反復(fù)摩擦鐵絲，鐵絲溫度也會升高。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：把鐵絲放在太陽下曬，鐵絲溫度也會升高。
教師：不一樣實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生介紹自我的實(shí)驗(yàn)方法并進(jìn)行分析。
學(xué)生：用打火機(jī)燒鐵絲是用熱傳遞的方法使鐵絲的溫度升高，內(nèi)能增加的。
學(xué)生：用熱水袋去捂鐵絲也是用熱傳遞的方法使鐵絲的溫度升高，內(nèi)能增加的。
學(xué)生：把鐵絲反復(fù)彎折，用砂紙去反復(fù)摩擦鐵絲，鐵絲的溫度也會升高，內(nèi)能增加。可是彎折鐵絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞。
教師：可是彎折鐵絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞現(xiàn)象。彎折鐵絲是手對鐵絲做功，砂紙摩擦鐵絲是物體克服摩擦力做功。由此可見，做功的方式也能夠改變物體的內(nèi)能。
教師：改變物體的內(nèi)能有二種途徑：熱傳遞和做功。
教師：出示壓縮空氣引火儀，介紹結(jié)構(gòu)和使用方法。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：教師給予指導(dǎo)，讓學(xué)生到講臺上來做壓縮空氣點(diǎn)燃棉花實(shí)驗(yàn)，全班同學(xué)觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
教師：活塞壓縮空氣，對空氣做功，空氣的溫度升高，內(nèi)能增加。
教師：摩擦做功在生活中較為常見，同時壓縮氣體也是做功的一種形式。在生活中也能經(jīng)?？吹綁嚎s空氣做功，但可能沒有進(jìn)一步的觀察和思考。在課堂上我們現(xiàn)場用打氣筒給自行車打氣的過程，認(rèn)真地進(jìn)行觀察和分析。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：用打氣筒給自行車打氣。做實(shí)驗(yàn)前請幾位同學(xué)摸一摸打氣筒外壁，提醒同學(xué)打氣筒外壁的上下部分都要觸摸一下，感受一下氣筒壁上下部分的溫度。為使實(shí)驗(yàn)效果更明顯，能夠把自行車輪胎中的氣放掉一部分，延長打氣時間。打完氣后，再讓那幾位同學(xué)觸摸打氣筒外壁的上下部分，感受氣筒壁上下部分的溫度，進(jìn)行比較分析。
教師：活塞與整個氣筒壁都有摩擦，摩擦產(chǎn)生的熱是傳給整個筒壁，如果僅有摩擦生熱的原因，氣筒壁上下部分的溫度應(yīng)當(dāng)是基本相同的。但在實(shí)驗(yàn)過程中，能夠明顯發(fā)現(xiàn)，氣筒上部只是略有發(fā)熱，而氣筒下端卻很熱，甚至燙手，所以壓縮氣體做功產(chǎn)生的熱量是使氣筒的下部發(fā)熱的主要原因。
教師：在剛才的實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)過做功，能夠使氣筒的溫度升高，內(nèi)能增加。如果不用做功的方法，用火烤一烤，也能夠使氣筒的溫度升高，內(nèi)能增加。由此可見，熱傳遞和做功對改變物體的內(nèi)能的效果是完全相同的。
教師：那么，做功和熱傳遞改變物體的內(nèi)能還有沒有什么區(qū)別呢?請同學(xué)們嘗試從能量轉(zhuǎn)化角度，分析一下這兩種方式的本質(zhì)。
教師：雖然兩種方式在改變物體內(nèi)能上是等效性的，可是在本質(zhì)上有區(qū)別的。熱傳遞的方式是使內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移，內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體，或是從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分。做功的方式則是能的形式發(fā)生了轉(zhuǎn)化，外界對物體做功，使物體的溫度升高，內(nèi)能增加。
教師：外界對物體做功，會使物體的溫度升高，內(nèi)能增加。那么，如果是物體對外做功呢，會發(fā)生什么現(xiàn)象?
演示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)裝置如教材圖13.2-5，注入約10mL水。塞緊瓶塞前，用吸水紙把瓶壁內(nèi)外擦拭干凈。塞緊瓶塞后，用實(shí)驗(yàn)室常用的兩用打氣筒打幾次氣，就能使瓶塞跳起，在瓶塞跳起的同時，瓶內(nèi)出現(xiàn)水霧。
教師：在向瓶內(nèi)打氣時，壓縮了瓶內(nèi)的空氣，空氣的內(nèi)能增加，溫度升高。瓶內(nèi)的水吸熱汽化，產(chǎn)生了更多的水蒸氣，隨著水蒸氣的增加，氣壓越來越大，直至沖開瓶塞。瓶內(nèi)原先的水蒸氣是無色透明、看不見的。瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧，說明水蒸氣液化，變成了小水滴。這是由于空氣推動瓶塞做功，內(nèi)能減少，溫度降低造成了水蒸氣的液化現(xiàn)象。
教師：外界對物體做功，物體的溫度升高，內(nèi)能增加。物體對外界做功，物體的溫度降低，內(nèi)能減小。
教師：引導(dǎo)學(xué)生做出本節(jié)課的小結(jié)。
學(xué)生：學(xué)習(xí)了內(nèi)能的概念。了解了熱傳遞和做功是改變內(nèi)能的二種途徑。
三、布置作業(yè)
完成教材10頁的“動手動腦學(xué)物理”。
物理內(nèi)能教學(xué)教案2
【教學(xué)課時】
1課時。
【教材分析】
"注重學(xué)生發(fā)展，改變學(xué)科本位"。本節(jié)闡述了有關(guān)燃料的熱值，熱機(jī)效率等物理概念，還涉及了科技發(fā)展史(熱機(jī)的發(fā)展)，生物，化學(xué)知識(酸雨的構(gòu)成和生物的影響)，環(huán)境保護(hù)(大氣污染)等方面的資料。經(jīng)過具體分析，使學(xué)生認(rèn)識到在利用燃料內(nèi)能方面，也不可避免地會有一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移到其他方面，所以要建立熱機(jī)效率的概念，并與機(jī)械效率作聯(lián)系和類比。使學(xué)生了解內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展對人類提高起到的作用，同時要使學(xué)生認(rèn)識到它給環(huán)境帶來的污染問題。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、建立熱值概念。明白熱值是燃料燃燒放熱的特性，了解熱值的表示法和常見燃料的熱值，能利用熱值表進(jìn)行有關(guān)燃燒放熱的簡單計(jì)算。
2、了解熱機(jī)效率。明白熱機(jī)工作時燃料釋放能量的主要流向，明白能夠怎樣提高熱機(jī)效率，及提高熱機(jī)效率的意義所在。
3、了解熱機(jī)的利用與人類社會發(fā)展的關(guān)系，并能簡述熱機(jī)的使用產(chǎn)生的排放物對環(huán)境不良影響，培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識。
【教學(xué)重點(diǎn)】
了解熱機(jī)效率及提高熱機(jī)效率的途徑，明白在利用熱機(jī)構(gòu)成的環(huán)保問題。
【教學(xué)難點(diǎn)】
熱機(jī)效率的理解，并能用熱機(jī)效率進(jìn)行簡單計(jì)算。
【教學(xué)過程】
引入新課
人要生存，離不開能量，機(jī)器要運(yùn)轉(zhuǎn)，也離不開能量，而內(nèi)能又是人類和各種動力機(jī)械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃燒正是這一的主要途徑。下頭我們先來討論燃料及與燃料有關(guān)的問題。
(1)燃料的特點(diǎn)：能夠燃燒，并放出熱量;燃料燃燒的過程是化學(xué)能變?yōu)閮?nèi)能的過程。
(2)介紹燃料種類(固體、液體、氣體)，
(3)舉例說明不一樣的燃料燃燒時放出熱量不一樣。
新課教學(xué)
一、燃料的熱值。
熱值：1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。符號：q
(1)單位：焦千克。(g)。或氣體燃料的熱值：3
(2)熱值的物理意義:干木柴的燃燒值是1、2×l07焦物理意義是1千克的干木柴完全燃燒放出的熱量是1、2×l07焦。
(3)公式：Q=q或q=Q
(4)例題：計(jì)算4g柴油完全燃燒釋放的熱量。
析：從熱值表中查得柴油的熱值是q=3、3×107g，則Q=q=4g×3、3×107g=1、32×108
二、熱機(jī)效率。
熱機(jī)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，它跟所有機(jī)械一樣，也有效率的問題。熱機(jī)效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo)。
(1)熱機(jī)的效率：用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。
(2)學(xué)生分析圖的熱機(jī)燃料燃燒能量走向示意圖討論如何提高熱機(jī)效率的效率?讓燃料盡可能充分燃燒，減小內(nèi)能損失，運(yùn)動部件潤滑良好。
三、環(huán)境保護(hù)。
1、內(nèi)能對環(huán)境的影響。
(1)廢氣污染(CO、SO、酸雨)，
(2)噪聲污染。
2、保護(hù)環(huán)境，減小污染措施。
(1)改善燃燒設(shè)備，采取集中供熱，加裝消煙除塵裝置。
(2)提高內(nèi)能的綜合利用率。把直接燒煤、燃油改為燒其工業(yè)副產(chǎn)品;把內(nèi)能的一次利用變?yōu)槎啻卫?如用余熱供暖等)。
(3)充分開發(fā)、利用污染小或無污染的能源(如太陽能等)。
小結(jié)
我國政府歷來重視環(huán)境問題，把發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)環(huán)境放到了同等重要的位置。只要我們大家都能像重視生命一樣重視環(huán)境，責(zé)無旁貸地承擔(dān)起保護(hù)環(huán)境的義務(wù)，難題也就變得不難了，就必須能使天更藍(lán)、水更清。
【板書設(shè)計(jì)】
第四節(jié)熱機(jī)效率和環(huán)境保護(hù)
一、燃料的熱值。
熱值：1千克的某種燃料完全燃燒時放出的熱量。
(1)符號：q
(2)單位：焦千克。(g)。或氣體燃料的熱值：3
(3)熱值的物理意義:
(4)公式：Q=q或q=Q
二、熱機(jī)效率。
三、環(huán)境保護(hù)。
物理內(nèi)能教學(xué)教案3
【教學(xué)目標(biāo)】
1.明白內(nèi)能的初步概念及內(nèi)能跟溫度的關(guān)系.
2.明白做功和熱傳遞都能夠改變物體的內(nèi)能.
3.培養(yǎng)學(xué)生的觀察本事、思維本事和分析歸納問題的本事.
【重點(diǎn)與難點(diǎn)】
內(nèi)能概念;改變內(nèi)能的兩種方式.
【教具】
上頭固定有條形磁鐵的小車兩輛，試管及橡皮塞，兩個相同的燒杯，內(nèi)能、機(jī)械能互變演示器(J鐸爾實(shí)驗(yàn)儀)，硝化棉，乙醚，高錳酸鉀晶體，紗帶，鋼鋸條，粗鐵絲，冷、熱水，小球，火柴等.
【教學(xué)方法】
教師演示講授，學(xué)生邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)，師生共同分析討論。
【教學(xué)過程】
一、新課導(dǎo)入
復(fù)習(xí)提問：
①分子動理論的基本資料是什么?(學(xué)生回答)
②能是什么?什么是動能、勢能?大小跟什么因素有關(guān)?(學(xué)生回答)
教師：今日，我們要學(xué)習(xí)一種新形式的能棗內(nèi)能(板書：§21.3內(nèi)能)
二、新課教學(xué)
1.什么是內(nèi)能?
演示①：小球在桌面上滾動.
問：小球具有什么能?(動能)
演示②：在試管里裝入一些熱水，用橡皮塞塞住，放在酒精燈上加熱，使水沸騰，水蒸氣膨脹做功沖開塞子.
問：水蒸氣對橡皮塞有沒有做功?水蒸氣是否具有能?
學(xué)生：做了功，具有能.
問：水蒸氣是由什么組成的?有何特點(diǎn)?該具有什么能?
學(xué)生：水蒸氣是由很多水分子組成的，這些水分子永不停息地做著無規(guī)則的運(yùn)動，所以該具有動能.
演示③：高舉起小球.
問：小球與地球相互吸引具有什么能?(勢能)
問：分子間有什么力?(有相互作用的引力和斥力)
演示④：將兩根分別固定在兩輛小車上的'條形磁鐵，分開一段適當(dāng)?shù)木嚯x(異名磁極相對)，然后松開手，則可看到，小車互相靠近，直至兩磁鐵吸引在一齊.
教師分析：兩輛小車上的外力轍去后，小車之間的引力就能夠做功，該實(shí)驗(yàn)對我們有何啟示?
啟發(fā)學(xué)生得出結(jié)論：與上述實(shí)驗(yàn)類似，假如分子間的斥力突然消失，則分子間的引力就能夠做功，勢能就表現(xiàn)出來，即分子間有因相互吸引而具有的勢能.
演示⑤：按住兩小車上的磁鐵，使兩同名磁極相對、挨近(約2～3mm)，然后松開手，可見小車相互推開.
啟發(fā)學(xué)生得出結(jié)論：與兩相斥的磁鐵類似，互相排斥的分子也具有勢能，即分子間也有因相互排斥而具有的勢能。
物理內(nèi)能教學(xué)教案4
教材使用
浙江教育出版社《科學(xué)》九年級(上)第三章第五節(jié)物體的內(nèi)能
教材分析
《內(nèi)能》是初中物理第五章第三節(jié)的資料，是熱學(xué)基礎(chǔ)知識。本節(jié)資料是在分子動理論和機(jī)械能的知識基礎(chǔ)上，建立內(nèi)能概念的。在熱現(xiàn)象、熱傳遞、做功的基礎(chǔ)上，研究物體內(nèi)能的變化，找到改變物體內(nèi)能的兩種方式，并從效果、能的形式變化與否上區(qū)別改變物體內(nèi)能兩種方式的異同。本節(jié)資料是后續(xù)學(xué)習(xí)熱機(jī)的基礎(chǔ)。
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過機(jī)械能和分子動理論的資料，可是印象不深刻，借用Flash動畫，回憶起分子動理論的資料，運(yùn)用類比的方法概括出物體內(nèi)能的概念，經(jīng)過觀察、分析、歸納出改變物體內(nèi)能的兩種方法。本節(jié)課的宗旨是經(jīng)過類比的方法學(xué)習(xí)微觀的科學(xué)知識，結(jié)合已學(xué)知識分析、歸納、學(xué)習(xí)新知識，并在學(xué)習(xí)知識的同時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，本課時要求學(xué)生具備初步運(yùn)用類比法學(xué)習(xí)科學(xué)知識、分析科學(xué)現(xiàn)象、歸納科學(xué)結(jié)論的本事。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識與技能
1、明白內(nèi)能的含義。
2、明白物體的內(nèi)能與溫度等因素有關(guān)。
3、明白改變物體內(nèi)能的兩種方式。
二、過程與方法
經(jīng)過觀察與實(shí)驗(yàn)，關(guān)注改變內(nèi)能的兩種方式，感受比較、歸類、綜合的科學(xué)方法。
三、情感、態(tài)度與價值觀
經(jīng)過分組實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作意識。
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：改變物體內(nèi)能的兩種方式。
難點(diǎn)：對內(nèi)能的理解。
教學(xué)資源
1、學(xué)生實(shí)驗(yàn)器材(每四人一套)：鐵絲、酒精燈、火柴、冰、鑷子、錘、砂紙等。
2、演示實(shí)驗(yàn)器材：未開啟的可樂、鐵架臺、大試管、軟木塞、水、火柴、帶活塞的厚壁玻璃圓筒、浸過乙醚的棉花、氣球、充氣筒、DIS實(shí)驗(yàn)裝置等。
3、自制模擬演示PPT幻燈片、Flash課件。
內(nèi)能教案(六)：
(一)教學(xué)目的
1、明白分子無規(guī)運(yùn)動的快慢與溫度有關(guān)、
2、明白什么是內(nèi)能，物體的內(nèi)能是不一樣于機(jī)械能的另一種形式的能、
3、明白物體溫度改變時，內(nèi)能隨之改變、
(二)教具
燒杯，墨汁等、
(三)教學(xué)過程
1、復(fù)習(xí)
復(fù)習(xí)機(jī)械能的知識、經(jīng)過事例說明物體怎樣才能具有動能、重力勢能、彈性勢能、要異常強(qiáng)調(diào)由于地球和地面上的物體相互吸引，才使地面上的物體具有重力勢能、
2、引入新課
分子動理論告訴我們，分子永不停息地?zé)o規(guī)則運(yùn)動著、那么公司也同一切運(yùn)動物體具有動能一樣，也具有動能、分子動理論還告訴我們：分子之間有相互作用力、這又使分子具有勢能、
3、進(jìn)行新課
(1)物體的內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和，叫做物體的內(nèi)能、物體內(nèi)部的每一個分子都在運(yùn)動，都受分子作用力，但每單個分子的動能和勢能，不是物體的內(nèi)能、內(nèi)能是指物體所有分子無規(guī)則運(yùn)動的動能和勢能的總和、內(nèi)能也不一樣于機(jī)械能、物體的動能跟物體的速度有關(guān)，物體的重力勢能跟物體被舉起的高度有關(guān)、一個鋼球是否運(yùn)動，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)分子無規(guī)則運(yùn)動的動能和勢能、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)部所有分子無規(guī)則運(yùn)動的動能和勢能的總和，那么當(dāng)分子運(yùn)動加劇時，物體的內(nèi)能也就增大、上節(jié)課我們曾進(jìn)過：物體的溫度升高，其內(nèi)部分子的無規(guī)則運(yùn)動加劇、科學(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)來證實(shí)論斷的、今日我們同樣用實(shí)驗(yàn)來證實(shí)上頭的論斷、
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)果證明：溫度越高，擴(kuò)散過程越快、擴(kuò)散得快，說明分子無規(guī)則運(yùn)動的速度大，即分子無規(guī)則運(yùn)動激烈、
所以：物體的內(nèi)能跟溫度有關(guān)、溫度升高時，物體的內(nèi)能增加、溫度降低時，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)部很多分子的無規(guī)則運(yùn)動叫做熱運(yùn)動、
(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)動著、熾熱的鐵水，溫度很高，分子運(yùn)動激烈，它具有內(nèi)能、冰冷的冰塊，溫度雖低，其內(nèi)部分子仍在做無規(guī)則運(yùn)動，它也具有內(nèi)能、
(4)內(nèi)能和機(jī)械能
經(jīng)過機(jī)械能和內(nèi)能的比較，進(jìn)一步幫忙學(xué)生理解內(nèi)能概念、分析在水平光滑桌上滑動的木塊具有什么能、
首先木塊有勢能，也有動能棗統(tǒng)稱為機(jī)械能、機(jī)械能與整個物體的機(jī)械運(yùn)動情景有關(guān)、
木塊內(nèi)部的分子做無規(guī)則運(yùn)動，且分子間有作用力，木塊有內(nèi)能、內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的勢運(yùn)動和分子間的相互作用有關(guān)、
4、小結(jié)
(1)內(nèi)能不是單個分子具有的，而是所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和、
(2)內(nèi)能所指的動能是所有分子做無規(guī)則熱運(yùn)動的動能的'總和、這種無規(guī)則的熱運(yùn)動，是分子在物體內(nèi)部自身不停的“分子運(yùn)動”，而不是隨著物體整體一齊所做的運(yùn)動、物體作為整體運(yùn)動所具有的動能是機(jī)械能不是內(nèi)能、
(3)內(nèi)能所指的分子勢能是分子間相互作用使分子具有的勢能、作為物體整體跟地球的相互作用而具有的重力勢能是機(jī)械能，不是內(nèi)能、
所以內(nèi)能是不一樣于機(jī)械能的另一種形式的能量、
(四)說明
物體的內(nèi)能較之物體的機(jī)械能更為抽象，不能用“物體能夠做功，我們就說它具有能量”的內(nèi)能，比較容易為學(xué)生理解，但也容易造成與機(jī)械能的混淆，講課中要強(qiáng)調(diào)內(nèi)能是“所有分子動能和勢能的總和”“很多分子無規(guī)則運(yùn)動的動能”“分子間的勢能”，突出內(nèi)能是跟熱運(yùn)動有關(guān)的能量。
物理內(nèi)能教學(xué)教案5
(一)教學(xué)目的
使學(xué)生明白做功能夠改變物體內(nèi)能的一些事例;明白能夠用功來量度內(nèi)能的改變，能用做功和內(nèi)能改變的關(guān)系來解釋摩擦生熱等常見的物理現(xiàn)象。
(二)教具
壓縮空氣引火器，機(jī)械能轉(zhuǎn)化熱能演示器，無色玻璃瓶，橡膠瓶塞，打氣筒等。
(三)教學(xué)過程
1、復(fù)習(xí)
提問(1)什么叫做物體的內(nèi)能(2)物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)
2、引入新課
物體的內(nèi)能跟物體的溫度有關(guān)，溫度越高，物體的內(nèi)能越大。也就是說當(dāng)物體的溫度發(fā)生了變化時，它的內(nèi)能就發(fā)生了變化。如何改變物體的溫度，同學(xué)們能夠從生活實(shí)際上舉出許多的事例。今日我們先研究一種改變內(nèi)能的方法--做功。
3、進(jìn)行新課
(1)對物體做功，物體的`內(nèi)能會增大。
演示實(shí)驗(yàn)：壓縮空氣引火實(shí)驗(yàn)。出示壓縮空氣引火器，簡單介紹它的構(gòu)造。取綠豆粒大小的一塊干燥硝化棉，用鑷子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。將活塞涂上少許蓖麻油(起潤滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。此時要提醒學(xué)生注意觀察筒內(nèi)的棉花。迅速地壓下活塞，可看到硝化棉燃燒發(fā)出的火光。實(shí)驗(yàn)后，組織學(xué)生議論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么，從而得出壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增大，溫度升高引起棉花燃燒。實(shí)際這種現(xiàn)象在日常生活中，同學(xué)們也遇到過。例如，在給自行車輪胎打氣時，打氣筒也會變熱，這也是由于壓縮空氣的緣故。用其他的方法對物體做功，也能使物體內(nèi)能增加，摩擦生熱就是一個例子。讓學(xué)生解釋課本圖2-9、圖2-11的事例，并列舉其他事例。
歸納學(xué)生所舉事例，得出對物體做功，物體的內(nèi)能就會增大。
同學(xué)們所舉的事例都是做功使物體的內(nèi)能增加，做功能不能使物體的內(nèi)能喊小呢
(2)物體對外做功時，本身的內(nèi)能會減小。
演示實(shí)驗(yàn)：氣體膨脹溫度降低的實(shí)驗(yàn)。
按照課本圖2-12所示，事前組裝好儀器。課前在瓶內(nèi)裝入少量的水。實(shí)驗(yàn)時告訴學(xué)生，由于水的蒸發(fā)，瓶內(nèi)存在水蒸氣。由于水蒸氣是無色透明的，所以水蒸氣是看不到的。提醒學(xué)生注意觀察瓶塞跳起時容器中有什么現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)塞子跳起時，瓶內(nèi)出現(xiàn)了霧。引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。進(jìn)而得出物體對外做功時，本身的內(nèi)能會減小。
(3)用功來量度內(nèi)能的改變。做功能夠改變物體的內(nèi)能，對物體做的功越多，物體的內(nèi)能增加得越多，物體對外做的功越多，物體的內(nèi)能減小得也越多，所以，我們能夠用功來量度內(nèi)能的變化。這樣內(nèi)能的單位跟功相同，也是焦耳。如果對物體做了2焦的功，物體的內(nèi)能會增加2焦。其實(shí)各種形式的能，都能夠用功來量度，所以國際單位制規(guī)定：各種形式的能的單位都是焦耳。
(4)小結(jié)
經(jīng)過課本本章刊頭畫的實(shí)驗(yàn)演示和本節(jié)的想想議議，小結(jié)本節(jié)的資料。該實(shí)驗(yàn)是機(jī)械能和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的演示實(shí)驗(yàn)。把薄壁金屬筒固定在桌子上之后，注入約1/4容積的乙醚，立刻塞上塞子。用稍寬一點(diǎn)的布帶，在金屬筒下端繞二圈，然后迅速地來回拉布帶，一會兒塞子就被沖起，引導(dǎo)學(xué)生解釋所看到的現(xiàn)象。外力克服摩擦力做功，使金屬筒溫度升高、內(nèi)能增加，并引起筒內(nèi)乙醚的蒸發(fā)。最終由于乙醚蒸汽壓強(qiáng)不斷增大，而將塞子沖起。告訴學(xué)生，在此過程中，克服摩擦做功，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
此實(shí)驗(yàn)中的另一個現(xiàn)象，往往被學(xué)生忽視。即當(dāng)塞子被沖起時，在管口附近也有淡淡的霧出現(xiàn)。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)竹注意這一現(xiàn)象，并加以解釋。這是由于氣體膨脹對外做功時內(nèi)能減少、溫度降低，從而使筒口周圍的水蒸氣凝成水珠。此現(xiàn)象恰好說明了：物體對外做功時，本身內(nèi)能會減小。此過程中氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和議論，使學(xué)生進(jìn)一步明確，做功能改變物體的內(nèi)能。并且對物體做功時，有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，物體內(nèi)能增加。物體對外做功時，有內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，物體內(nèi)能減少。
(四)說明
1、壓縮空氣引火實(shí)驗(yàn)難度較高，有幾個關(guān)鍵要注意：
(1)密封性要好，主要是活塞與管壁的密封。當(dāng)把活塞從管內(nèi)拉出時，感到阻力比較大，且當(dāng)活塞離開管口的瞬間能聽到嘭的響聲。這種情景可認(rèn)為密封較好。實(shí)驗(yàn)時應(yīng)在活塞上涂少許蓖麻油，起密封和潤滑作用。
(2)管內(nèi)堅(jiān)持足夠的氧氣。實(shí)驗(yàn)時可用尖嘴吹風(fēng)球，向管內(nèi)注入新鮮空氣。
(3)所用燃料燃點(diǎn)要低，普通棉花難于壓燃。實(shí)驗(yàn)中要用硝化棉。硝化棉能夠自制。取濃硝酸和濃硫酸，按體積比1∶2先后倒入燒杯內(nèi)混合，使其溫度堅(jiān)持在30℃左右。將脫脂棉浸入混合酸內(nèi)，約15分鐘左右，取出棉花用清水反復(fù)沖洗，直至沒有酸性。擠干后放在陰暗處晾干，保存時應(yīng)放在密封瓶內(nèi)，堅(jiān)持干燥。
2、氣體膨脹做功的實(shí)驗(yàn)，打氣時速度不宜太快。通常打氣筒止回閥不太靈活，打氣速度就不能慢，提議在瓶塞上裝一個自行車輪胎上的氣門嘴。打氣時氣門嘴的乳膠管膨脹，能使學(xué)生觀察到進(jìn)氣的現(xiàn)象。
3、做功改變物體內(nèi)能的過程，也都有能量的轉(zhuǎn)化。課本只在想想議議的問題中提出能量的轉(zhuǎn)化。能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識內(nèi)能的改變，雖非本節(jié)課的重點(diǎn)，但能使學(xué)生有個初步的認(rèn)識，有利于后面學(xué)習(xí)能量守恒定律。所以在想想議議的討論中，增加了能量轉(zhuǎn)化的資料。