物理內(nèi)能教案15篇
作為一名教學(xué)工作者,很有必要精心設(shè)計一份教案,借助教案可以有效提升自己的教學(xué)能力。來參考自己需要的教案吧!下面是小編整理的物理內(nèi)能教案,僅供參考,希望能夠幫助到大家。
物理內(nèi)能教案1
一、教學(xué)目標(biāo)
1、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物體的內(nèi)能。
(3)知道熱傳遞過程中,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)能增加或減少的一些事例。
2、過程與方法
。1)通過探究、觀察、實驗找到改變物體內(nèi)能的兩種方法。
。2)通過演示實驗說明做功與物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
。3)通過查找資料,了解地球的溫室效應(yīng)。
3、情感態(tài)度與價值觀
。1)通過探究使學(xué)生體驗探究的過程,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣。
(2)通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,并使學(xué)生通過實驗理解做功和內(nèi)能變化的關(guān)系。
。3)通過分析、類比、學(xué)會用類比的方法研究問題。培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度和求實精神。
二、教學(xué)重點和難點
重點:內(nèi)能概念的建立;改變物體內(nèi)能的方法。
難點:正確理解內(nèi)能的概念
三、 教學(xué)過程
。ㄒ唬﹦(chuàng)設(shè)情景、引入新課
1、裝著開水的暖水瓶有時候會把瓶蓋彈起,推動瓶蓋的能量來自哪里?
2、將半杯熱水倒進半杯冷水后變成了一杯溫水,是因為熱水失去了一種能量,冷水得到了一種能量,從物體是由分子組成的觀點來看,這究竟是一種什么形式的能量呢?
。ǘ┬抡n教學(xué)
如圖1所示運動的足球具有動能,那么運動的分子是 否也有動能呢?
結(jié)論:運動的分子也具有動能,稱為分子動能。
如圖2所示,彈簧在發(fā)生彈性形變時,具有勢能, 那么,相互吸引或排斥的分子之間是否也具有勢能呢? 結(jié)論:相互吸引或排斥的分子間也有勢能,稱為分子勢能。 (1)內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的 總和稱為物體的內(nèi)能。
圖(2)
(2)注意:
、賰(nèi)能指的是物體內(nèi)部所有分子的能量,單獨某個分子的動能或勢能不能稱為物體的內(nèi)能。
②內(nèi)能是由分子動能和分子勢能共同決定
、垡磺形矬w在任何情況下都具有內(nèi)能。(為什么?)
3.內(nèi)能與機械能的區(qū)別
機械能與整個物體的機械運動情況有關(guān),內(nèi)能與物體內(nèi)部分子熱運動和分子間的相互作用情況有關(guān),所以,內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能,在一給出簡單的解釋。
實驗結(jié)論:對物體做功物體內(nèi)能增加。
實驗二:氣體膨脹做功內(nèi)能減少的實驗,讓學(xué)生仔細(xì)觀察出現(xiàn)
的白霧,并分析原因。
說明:瓶內(nèi)原有的水蒸氣是無色透明的,看不見;瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧
是水蒸氣液化成的`小水滴,這是由于空氣推動塞子做功,內(nèi)能減小, 溫度減低所致。
實驗結(jié)論:物體對外做功,物體內(nèi)能減小。 想一想:水壺蓋被推起的原因是什么。
7、課堂小結(jié) 四、課堂練習(xí)
1.物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的________和________總和叫做物體的內(nèi)能。 物體的溫度越高體的溫度越高,物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動越_______,物體的內(nèi) 能越_____.
3. 無論是冰冷的冰塊,還是熾熱的鐵水,盡管它們溫度相差很大,但它們的分子都在做無規(guī)則的運動,因而都具有________,也就是說________具有內(nèi)能. 4. 下列有關(guān)物體內(nèi)能的敘述中正確的是 ( )
A.物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),0℃的物體內(nèi)能為零
B.溫度低的物體比溫度高的物體內(nèi)能小
C.運動的物體一定比靜止的物體內(nèi)能大
D.物體的溫度升高時,它的內(nèi)能隨著增大.
5.20xx年10月15日,“長征2號”火箭將我國第一顆載人飛船“神舟5號” 成功發(fā)射到太空.飛船在繞地球飛行近22小時后,載人返回艙脫離飛船成功返回地球安全著陸.返回艙在穿越地球大氣層疾速下降的過程中與空氣劇烈摩擦,其表面溫度急劇升高,這時,返回艙的( )
A、重力勢能減少,機械能不變,內(nèi)能增加
B.重力勢能減少,動能增加,機械能增加
C.重力勢能減少,機械能減少,內(nèi)能增加
D.重力勢能減少,機械能減少,內(nèi)能不變
物理內(nèi)能教案2
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo) 了解內(nèi)能的實際利用,知道內(nèi)能的利用與環(huán)境保護的關(guān)系
能力目標(biāo) 通過內(nèi)能的利用和環(huán)境保護的關(guān)系的學(xué)習(xí),提高環(huán)境保護的意識
情感目標(biāo) 聯(lián)系能量轉(zhuǎn)化和守恒的關(guān)系,感受可持續(xù)發(fā)展的基本思想,建立發(fā)展的觀念
教學(xué)建議
教法建議 本節(jié)的教學(xué)要注重科技和社會的聯(lián)系,避免孤立的學(xué)習(xí),要注意聯(lián)系實際和社會實踐. 在內(nèi)能的利用的發(fā)展上,可以提出問題學(xué)生自主學(xué)習(xí),學(xué)生根據(jù)提出的問題,可以利用教材和教師提供的一些資料學(xué)習(xí).環(huán)境保護的學(xué)習(xí),可以教師提出課題,學(xué)生查閱資料,從信息中學(xué)習(xí),提高收集信息和處理信息的能力.
教學(xué)設(shè)計方案
內(nèi)能的利用和環(huán)境保護
【課題】內(nèi)能的利用和環(huán)境保護
【重難點分析】利用內(nèi)能造成的環(huán)境污染的主要危害、保護環(huán)境的措施及其意義
【教學(xué)過程設(shè)計】
內(nèi)能的利用和環(huán)境保護
方法1、學(xué)生閱讀教材,教師也可以提供一些和內(nèi)能利用及環(huán)保有關(guān)的材料,教師提出一些問題,學(xué)生閱讀時思考,可以有:大氣污染的主要來源是什么;大氣污染的危害是什么;解決大氣污染的有效措施有哪些;我國利用內(nèi)能的發(fā)展歷程是什么;各種內(nèi)能的利用方式對環(huán)境保護的作用是什么.
方法2、對于基礎(chǔ)較好的班級,可以采用實驗探究和信息學(xué)習(xí)的方法.
實例如下 實驗探究:調(diào)查附近的工廠在利用內(nèi)能進行生產(chǎn)上是如何進行的,對于環(huán)境的危害有哪些,如何減小對環(huán)境的影響.可以組織學(xué)生小組,實地考察,寫出調(diào)查報告,分析的結(jié)論等.
實驗探究(另一例):調(diào)查社區(qū)中是如何利用內(nèi)能的,調(diào)查本地區(qū)近三十年中利用內(nèi)能來取暖的發(fā)展情況,咨詢和分析現(xiàn)在的取暖和今后的發(fā)展方向.同樣可以組織學(xué)生小組,實地考察,分析并得出調(diào)查報告和結(jié)論.
信息學(xué)習(xí):網(wǎng)上查閱有關(guān)內(nèi)能的`利用,環(huán)境保護,及內(nèi)能利用對環(huán)保的影響等方面的資料,并得出自己的結(jié)論,
小組討論.這種學(xué)習(xí)是為了形成學(xué)生對可持續(xù)發(fā)展的思想.
【板書設(shè)計】
第六節(jié) 內(nèi)能的利用和環(huán)境保護
1.內(nèi)能的利用
2.環(huán)境保護的問題
探究活動
利用信息學(xué)習(xí):溫室效應(yīng)和熱島效應(yīng)
【課題】溫室效應(yīng)和熱島效應(yīng)
【組織形式】個人或自由結(jié)組
【活動流程】制訂子課題;制訂查閱和查找方式;收集相關(guān)的材料;分析材料并得出一些結(jié)論;評估;交流與合作。
【參考方案】嘗試對溫室效應(yīng)、熱島效應(yīng)發(fā)表自己的見解,要注意在收集足夠材料的基礎(chǔ)上分析。
【備注】
1、網(wǎng)上查找的資料要有學(xué)習(xí)的過程記錄。
2、和其他成員交流,發(fā)現(xiàn)共性和差異。
3、發(fā)現(xiàn)新問題。
物理內(nèi)能教案3
一、教學(xué)目標(biāo)
1.了解內(nèi)能改變的兩種方式:做功、熱傳遞.
2.知道內(nèi)能的變化可以分別由功和熱量來量度.
3.知道做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的.
二、重點難點
重點:理解并掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式.
難點:對做功和熱傳遞等效性的理解.
三、教與學(xué)
教學(xué)過程:
我們知道,任何物體都具有內(nèi)能,對給定的物體其內(nèi)能跟溫度和體積有關(guān),溫度和體積的變化導(dǎo)致物體的內(nèi)能變化,那么通過怎樣的物理過程來達(dá)到物體內(nèi)能的變化是我們所討論的問題.
(-)做功可以改變物體的內(nèi)能
【演示】在一個厚壁玻璃筒里放一塊棉花,盡快壓下活塞,可看到棉花燃燒起來.
1.外界對物體做功,物體的內(nèi)能增加
【演示】厚壁容器的一端通過膠塞插進一只靈敏溫度計和一根氣針;另一端有一可移動的膠塞(用卡子卡住),用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣,增大容器內(nèi)的壓強.當(dāng)容器內(nèi)的壓強增大到一定程度時,讀出靈敏溫度計的示數(shù),打開卡子,讓氣體沖開膠塞后,再讀出該溫度計的示數(shù),實驗時可以觀察到,膠塞沖出容器后,溫度計的示數(shù)明顯變小.
2.物體對外界做功,物體的內(nèi)能減少.
(二)熱傳遞可改變物體的內(nèi)能
【演示】點燃酒精燈,將鐵絲的一端放在酒精燈的火焰上灼燒,讓一名同學(xué)手握鐵絲的另一端,一會就覺得發(fā)燙.
此實驗說明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的溫度升高了,內(nèi)能增加了.
1.熱傳遞:沒有做功而使內(nèi)能改變的物理過程叫做熱傳遞.
做功使物體內(nèi)能發(fā)生改變的時候,內(nèi)能的改變就用功數(shù)值來量度.外界對物體做多少功,物體的內(nèi)能就增加多少;物體對外界做多少功,物體的內(nèi)能就減少多少.
熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時候,內(nèi)能的改變是用熱量來量度的.物體吸收了多少熱量,物體的內(nèi)能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內(nèi)能就減少多少.
2.做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的.
3.做功和熱傳遞在本質(zhì)上是不同的.
做功使物體的內(nèi)能改變,是其他形式的能量和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化(不同形式能量間的轉(zhuǎn)化)
熱傳遞使物體的內(nèi)能改變,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移(同種形式能量的轉(zhuǎn)移)
【例1】金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使氣缸中柴油達(dá)到燃點的過程是()
A.迅速向里推活塞
B.迅速向外拉活塞
C.緩慢向里推活塞
D.緩慢向外技活塞
【解析】物體內(nèi)能的.改變有兩種方式,做功和熱傳遞,而且兩者是等效的.迅速向里推活塞,外界對氣體做功,而且沒來得及進行充分熱交換,內(nèi)能增加溫度升高,如果達(dá)到燃點即點燃,故A正確.迅速向外拉活塞氣體對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,故B錯.緩慢向里推活塞,外界對氣體做功,但由于緩慢推,可充分進行熱交換無法確定溫度情況,故C錯.同理D錯.正確答案是A.
【例2】關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是()
A.相同質(zhì)量的兩種物體,升高相同的溫度,內(nèi)能增量一定相同
B.一定量0℃的水結(jié)成0℃的冰,內(nèi)能一定減少
C.一定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內(nèi)能一定減少
D.一定量氣體吸收熱量而保持體積不變,內(nèi)能一定減少
【解析】內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動能和相互作用的勢能之和.相同質(zhì)量的兩種物體,分子數(shù)不同,初始溫度及分子間相互作用都不盡相同,升高相同的溫度時,內(nèi)能增量不一定相同,選項A不正確.
0℃的水結(jié)成0℃的冰,既放出熱量,又增大體積對外做功,因此,其內(nèi)能一定減少,選項B正確.
一定量氣體經(jīng)歷絕熱膨脹過程,對外做功,氣體的內(nèi)能一定減少,選項C正確。
一定量氣體吸收熱量而體積不變,氣體不對外做功,內(nèi)能一定增加而不可能減少,選項D錯誤.
綜上所述,本題正確答案為B、C.
【例3】一銅塊和一鐵塊,質(zhì)量相等,銅塊的溫度 比鐵塊的溫度 高,當(dāng)它們接觸在一起時,如果不和外界交換能量,則()
A.從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中,銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量
B.在兩者達(dá)到熱平衡以前的任意一段時間內(nèi),銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量.
C.達(dá)到熱平衡時,銅塊的溫度
D.達(dá)到熱平衡時,兩者的溫度相等
【解析】一個系統(tǒng)在熱交換的過程中,如果不與外界發(fā)生熱交換,溫度高的物體放出的熱量等于溫度低的物體吸收的熱量,直至溫度相等,不再發(fā)生熱交換為止.而熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的變化量,所以選項A和D都正確,選項B錯誤.根據(jù)熱平衡方程 ,解得 ,由此可知選項C是錯誤的.該題正確答案是A、D.
兩個物體相接觸,能夠發(fā)生熱傳遞的前提條件是兩者之間存在溫度差,熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量可用熱量采量度,熱傳遞的最終結(jié)果是兩者溫度相等.
【例4】請指出熱量與內(nèi)能、熱量與溫度的主要區(qū)別
【解析】(l)"熱量是在熱傳遞過程中物體內(nèi)能改變的量度".這個熱量的定義反映了熱量與內(nèi)能的內(nèi)在聯(lián)系.但是,內(nèi)能與熱量又是兩個本質(zhì)不同的物理吳,不能混為一談.內(nèi)能是"狀態(tài)量",一個物體在一定的狀態(tài)下具有一定的內(nèi)能;而熱量是"過程量",它是在熱傳遞過程中用來量度物體內(nèi)能改變多少的物理量.離開熱傳遞的物理過程,談熱量的多少是毫無意義的,我們只能說:"在某一熱傳遞的過程中申物體吸收了多少熱量,乙物體放出了多少熱量",而絕不能說"某物體在某一狀態(tài)下具有多少熱量".
(2)熱量和溫度也不能混為一談,溫度是"狀態(tài)全",熱量是"過程量",它們之間的聯(lián)系只表現(xiàn)在熱傳遞的過程,絕不能認(rèn)為"溫度越高的物體含有的熱量越多".
【小結(jié)】做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩個物理過程.它們在改變物體內(nèi)能上等效.但本質(zhì)不同.物體內(nèi)能的變化由功和熱量來量度.
教案點評:
本節(jié)重點掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式.教案圍繞這些重點,對做功、熱傳遞及做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的等知識點進行講解,由淺入深,思路明確,同時結(jié)合實驗演示和例題講解,合理使用此教案可以達(dá)到較好的教學(xué)效果.
物理內(nèi)能教案4
教學(xué)目標(biāo)
(1)知道什么是物體的內(nèi)能
。2)知道物體內(nèi)能的組成
(3)知道分子動能和分子勢能與哪些因素有關(guān)
教材分析
分析一:教材先由所學(xué)知識推出分子動能的存在,并說明分子動能與溫度的關(guān)系,再又分子力說明分子勢能的存在,最后總結(jié)出內(nèi)能的概念
分析二:分子勢能在微觀上與分子間距離有關(guān)(宏觀上表現(xiàn)為體積),當(dāng)分子間距離大于平衡距離時,分子力表現(xiàn)為引力,此時增大分子間距離,分子力作負(fù)功,分子勢能增加;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時,分子力為斥力,此時減小距離,分子力還是做負(fù)功,分子勢能增加;由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小,但不一定為零,因為分子勢能是相對的.分子勢能與分子間距離的關(guān)系如上圖所示.分子勢能可與彈性勢能對比學(xué)習(xí),分子相距平衡距離時相當(dāng)于彈簧的平衡位置,但對比學(xué)習(xí)時,也要注意兩者的區(qū)別.
分析三:比較兩物體內(nèi)能大小,需要考慮到分子平均動能、分子勢能和分子總個數(shù).分子平均動能與溫度有關(guān),溫度越高,分子平均動能越大,溫度越低,分子平均動能越。肿觿菽芘c分子間距離(宏觀上表現(xiàn)為體積)有關(guān),分子間距離改變(宏觀上表現(xiàn)為體積改變),分子勢能改變,但分子勢能與分子間距離(體積)的關(guān)系比較復(fù)雜:分子間距離增大,分子勢能可能增大,也可能減小,即體積增大,分子勢能可能增大,也可能減。虼宋覀儾荒軉螐捏w積的改變上判斷分子勢能如何改變,而是往往要視具體情況而定.
分析四:機械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)別,對于同一物體,機械能是由其宏觀運動速度和相對高度決定的,而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動和聚集狀態(tài)決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高,其機械能不變,而內(nèi)能發(fā)生了改變.
教法建議
建議一:在分析物體內(nèi)能時要充分利用前三節(jié)所學(xué)分子動理論的基本觀點,由舊有知識推導(dǎo)出新知識.
建議二:在講分子勢能時,最好能與彈簧的彈性勢能進行類比學(xué)習(xí).
建議三:在區(qū)分機械能與內(nèi)能時,最好能舉例說明.
--方案
教學(xué)重點:內(nèi)能的組成,分子動能和分子勢能分別與哪些因素有關(guān).
教學(xué)難點:分子勢能
一、分子動能
溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度越高,分子運動越劇烈,分子平均動能越大.分子平均速度和平均動能是一個宏觀統(tǒng)計概念,溫度越高,分子平均動能越大,但并不是所有分子動能都增大,個別分子動能還有可能減。
二、分子勢能
由分子間作用力決定的一種能量,與分子間距離有關(guān),宏觀上表現(xiàn)出與物體體積有關(guān).
當(dāng)分子間距離大于平衡距離時,分子力表現(xiàn)為引力,此時增大分子間距離,分子力作負(fù)功,分子勢能增加;當(dāng)分子間距離小于平衡距離時,分子力為斥力,此時減小距離,分子力還是做負(fù)功,分子勢能增加;由此可見分子間距離等于平衡距離時分子勢能最小,但不一定為零,因為分子勢能是相對的.分子勢能與分子間距離的關(guān)系如圖所示.
三、物體的內(nèi)能
物體內(nèi)所有分子的動能和分子勢能的總和叫內(nèi)能.
例1:相同質(zhì)量的0℃水與0℃的冰相比較
A、它們的分子平均動能相等
B、水的分子勢能比冰的'分子勢能大
C、水的分子勢能比冰的分子勢能小
D、水的內(nèi)能比冰的內(nèi)能多
答案:ABD
評析:質(zhì)量相同的水和冰,它們的分子個數(shù)相等;溫度相等,所以分子平均動能相等,因此它們總的分子動能相等.由水結(jié)成冰,需要釋放能量,所以相同質(zhì)量、溫度的水比冰內(nèi)能多,由于它們總的分子動能相等,所以水比冰的分子勢能大.本題很容易誤認(rèn)為水結(jié)成冰,體積增大,所以內(nèi)能增大.
機械能與內(nèi)能有著本質(zhì)的區(qū)別,對于同一物體,機械能是由其宏觀運動速度和相對高度決定的,而內(nèi)能是由物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動和聚集狀態(tài)決定.例如放在桌面上靜止的木塊溫度升高,其機械能不變,而內(nèi)能發(fā)生了改變.
例2:下面有關(guān)機械能和內(nèi)能的說法中正確的是
A、機械能大的物體,內(nèi)能一定也大
B、物體做加速運動時,其運動速度越來越大,物體內(nèi)分子平均動能必增大
C、物體降溫時,其機械能必減少
D、摩擦生熱是機械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化
答案:D
評析:對于機械能和內(nèi)能,它們是兩種完全不同的形式的能,需要從概念上對它們進行區(qū)分.
四、作業(yè)
探究活動
題目: 怎樣測量阿伏加德羅常數(shù)
組織: 分組
方案:查閱資料,設(shè)計原理,實際操作
評價: 方案的可行性、科學(xué)性、可操作性
物理內(nèi)能教案5
教材分析:
教材的地位和作用:本節(jié)課是在學(xué)生初步學(xué)習(xí)動能、勢能、機械能的基礎(chǔ)上引入的,在教材內(nèi)容的選擇上比較注重聯(lián)系生活、社會實際能使學(xué)生保持對自然界的好奇,發(fā)展科學(xué)的探究興趣,從而使其產(chǎn)生將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會實踐的意識,為下一節(jié)“內(nèi)能與機械能的相互轉(zhuǎn)化”打下基礎(chǔ)。
學(xué)情分析:
學(xué)生對內(nèi)能一無所知,本節(jié)首先通過汽車,火車等交通工具做功的能量來源問題引入新課,然后通過與機械能的類比,建立內(nèi)能的概念,再結(jié)合分子動理論說明物體內(nèi)能與溫度的關(guān)系,最后通過學(xué)生活動展示改變物體內(nèi)能的兩種方式。這樣安排符合學(xué)生的認(rèn)識過程,思路比較順暢,有助于學(xué)生逐步建立內(nèi)能的概念。通過類比的方法使學(xué)生更形象的認(rèn)識和理解內(nèi)能。
教學(xué)目標(biāo):(課件展示)
1、知識與技能
●了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
●知道熱傳遞過程中,物體吸收(放出)熱量,溫度升高(降低),內(nèi)能改變。
●了解熱量的概念,熱量的單位是焦耳。
●知道做功可以使物體內(nèi)能增加和減少的.一些事例。
2、過程與方法
●通過探究找到改變物體內(nèi)能的多種方法。
●通過演示實驗說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少!裢ㄟ^學(xué)生查找資料,了解地球的“溫室效應(yīng)”。
3、情感態(tài)度與價值觀
●通過探究,使學(xué)生體驗探究的過程,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣。●通過演示實驗,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,并使學(xué)生通過實驗理解
做功與內(nèi)能變化的關(guān)系。
●鼓勵學(xué)生自己查找資料,培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)的能力。
教學(xué)重點與難點:(課件展示)
重點:探究改變物體內(nèi)能的兩種方法。
難點:內(nèi)能與溫度有關(guān)。
教學(xué)器材:、
教材、燒杯、開水、冷水、紅色墨水、多媒體及幻燈片,
展示分子間勢能隨分子間距離變化而變化的曲線
教學(xué)課時:
1時
教學(xué)過程:
。ㄒ唬(fù)習(xí)
復(fù)習(xí)機械能的知識。通過事例說明物體怎樣才能具有動能、重力勢能、彈性勢能。要特別強調(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。
。ǘ⑶榫皩(dǎo)入
裝著開水的熱水瓶有時會把瓶蓋彈出來,推動瓶蓋的能量來自哪里?激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新課的興趣,引入新課——內(nèi)能。
。ㄈ⑿抡n教學(xué)
【提出問題】:運動的分子是否具有動能?相互吸引或排斥的分子是否具有勢能?(課件展示圖片)
【教師講解】:同一切運動的物體一樣,運動的分子也具有動能;由于分子間有相互作用力,所以分子間還具有勢能。
(1)物體的內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。單位:焦耳(J)
。2內(nèi)能和機械能有什么區(qū)別?
一般來說:機械能與整個物體的機械運動情況有關(guān)。內(nèi)能是指物體內(nèi)部所有分子無規(guī)則運動的動能和勢能的總和,與物體內(nèi)部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關(guān),所以內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能。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)則運動的動能和勢能的總和,那么當(dāng)分子運動加劇時,物體的內(nèi)能也就增大。上節(jié)課我們曾進過:物體的溫度升高,其內(nèi)部分子的無規(guī)則運動加劇。今天我們以實驗的方法來證實上面的論斷。
實驗演示: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)墨水?dāng)U散的快慢。(視頻播放)
實驗結(jié)果表明:溫度越高,擴散過程越快。擴散得快,說明分子無規(guī)則運動的速度大,即分子無規(guī)則運動劇烈。
因此: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)部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
(3)一切物體都有內(nèi)能。這是因為物體內(nèi)的分子永不停息地?zé)o規(guī)則運動著。熾熱的鐵水,溫度很高,分子運動劇烈,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)則運動,它也具有內(nèi)能。
(4)改變物體內(nèi)能的方法
【提出問題】:怎樣才能使一根鐵絲溫度升高?看看誰的辦法多了。讓學(xué)生交流歸納小結(jié)。
【教師總結(jié)】:歸納出熱傳遞的特點和熱量的概念;
熱傳遞:使溫度不同的物體互相接觸,低溫物體溫度升高,高溫物體溫度降低,這個過程叫做熱傳遞;
熱量:在熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量;
【提出問題】:除了熱傳遞之外,還有什么途徑可以改變物體的內(nèi)能?
【學(xué)生交流】:引導(dǎo)學(xué)生從生活現(xiàn)象或經(jīng)驗來思考回答。(課件展示圖片)
【教師總結(jié)】:做功也可以改變物體的內(nèi)能。(課件展示圖片)總結(jié):做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,并且在作用效果上的等效的。外界對物體做功,物體的內(nèi)能增加,物體對外界做功的,物體的內(nèi)能減小。
課堂小結(jié):
(1)內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和。一切物體都有內(nèi)能,同一物體溫度越高,內(nèi)能越大。
(2)熱傳遞:溫度不同的物體相互接觸,低溫物體溫度升高,高溫物體溫度降低的過程。
用熱傳遞的方法可以改變物體的內(nèi)能,高溫物體內(nèi)能減少,低溫物體內(nèi)能增加。
本質(zhì):是能量的轉(zhuǎn)移。
(3)用做功的方法可以改變物體的內(nèi)能。
物體對外做功,物體本身的內(nèi)能會減少,溫度降低;外界對物體做功,物體的內(nèi)能增加,溫度升高。
本質(zhì):是內(nèi)能和其他形式的能量的相互轉(zhuǎn)化。
。4)做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的。
板書設(shè)計:
第二節(jié)內(nèi)能
一、物體的內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和。
1、內(nèi)能不同于機械能
2、一切(運動、靜止、高溫、低溫)物體都有內(nèi)能
3、內(nèi)能與溫度的關(guān)系
二、改變物體內(nèi)能的方法:
1、熱傳遞熱量:傳遞內(nèi)能的多少
2、做功
作業(yè):p---126頁1---4題
物理內(nèi)能教案6
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知道內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系;知道改變內(nèi)能的兩種方式。
2.通過演示實驗、分組討論等方式,提高觀察、分析和總結(jié)的能力。
3.通過本節(jié)的學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)的興趣,養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度和求實精神。
二、教學(xué)重難點
【重點】內(nèi)能的概念以及改變內(nèi)能的兩種途徑。
【難點】利用內(nèi)能知識解釋相關(guān)的物理現(xiàn)象。
三、教學(xué)過程
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入新課
首先教師利用多媒體給學(xué)生播放蒸汽機車工作的視頻,請學(xué)生與同桌交流分析,嘗試說出蒸汽機的工作原理,并進行補充。
接著引導(dǎo)學(xué)生思考為什么水蒸氣可以帶動火車前進,其能量來自于哪里。進而引出課題《物體的內(nèi)能》。
環(huán)節(jié)二:新課講授
1.物體的內(nèi)能
教師首先提問學(xué)生什么是動能,什么是勢能,學(xué)生通過回顧之前的知識后可以快速給出結(jié)果。
接著教師多媒體出示運動著的'足球和彈簧被拉伸的圖片,提示學(xué)生構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做無規(guī)則的熱運動,進而提問學(xué)生組成物質(zhì)的分子是否也具有動能,分子之間是否也具有勢能兩個問題。學(xué)生根據(jù)分子在不停的做熱運動的知識,得出分子具有動能。通過類比彈簧的例子在交流探討后得出分子之間具有勢能。從而教師總結(jié)得出“分子動能”、“分子勢能”以及內(nèi)能的概念。
之后展示等質(zhì)量的熱水和冷水、通電前后的燈絲等例子,幫助學(xué)生理解物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),且如果體積變化不大,同一物體的溫度越高,內(nèi)能越大。
2.改變物體內(nèi)能的兩種途徑
首先演示硝化棉燃燒的實驗,并引導(dǎo)學(xué)生分析燃燒原因。再讓學(xué)生自己動手反復(fù)彎折一根鐵絲數(shù)十次后感受彎折處的溫度變化。學(xué)生通過觀察以及對實驗現(xiàn)象的分析,總結(jié)出是因為做功改變了物體的內(nèi)能。
接著請學(xué)生結(jié)合生活事例思考還有沒有其它可以改變物體內(nèi)能的方式。教師展示一些事例幫助學(xué)生分析。例如燒菜時鍋熱的燙手、棉被被曬熱及暖風(fēng)機使室溫升高等。學(xué)生通過小組討論,總結(jié)出熱傳遞也可以改變物體的內(nèi)能。
環(huán)節(jié)三:鞏固提高
用物體內(nèi)能改變的方式說明“炙手可熱”和“鉆木取火”的含義,并重新理解課前蒸汽機車的工作原理。
環(huán)節(jié)四:小結(jié)作業(yè)
小結(jié):請學(xué)生自己來總結(jié)。
布置作業(yè):課后查一查什么是溫室效應(yīng),思考內(nèi)能與人類生產(chǎn)生活之間的聯(lián)系。
四、板書設(shè)計
物理內(nèi)能教案7
(一) 教學(xué)目的
使學(xué)生知道做功可以改變物體內(nèi)能的一些事例;知道可以用功來量度內(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)們能夠從生活實際上舉出許多的事例。今天我們先研究一種改變內(nèi)能的方法--做功。
3.進行新課
(1)對物體做功,物體的內(nèi)能會增大。
演示實驗:壓縮空氣引火實驗。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。 實驗后,組織學(xué)生議論實驗現(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。
演示實驗:氣體膨脹溫度降低的實驗。
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。實驗時告訴學(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。
實驗結(jié)果,當(dāng)塞子跳起時,瓶內(nèi)出現(xiàn)了霧。引導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象。進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。做功可以改變物體的內(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,我們可以用功來量度內(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。
其實各種形式的能,都可以用功來量度,因此國際單位制規(guī)定:各種形式的能的單位都是焦耳。
(4)小結(jié)
通過課本本章刊頭畫的實驗演示和本節(jié)的想想議議,小結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。該實驗是機械能和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的演示實驗。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)。最后由于乙醚蒸汽壓強不斷增大,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。
此實驗中的另一個現(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)化為機械能。
通過實驗和議論,使學(xué)生進一步明確,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)化為機械能,物體內(nèi)能減少。
(四)說明
1. 壓縮空氣引火實驗難度較高,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。這種情況可認(rèn)為密封較好。實驗時應(yīng)在活塞上涂少許蓖麻油,起密封和潤滑作用。
(2) 管內(nèi)保持足夠的氧氣。實驗時可用尖嘴吹風(fēng)球,向管內(nèi)注入新鮮空氣。
(3)所用燃料燃點要低,普通棉花難于壓燃。實驗中要用硝化棉。硝化棉可以自制。取濃硝酸和濃硫酸,按體積比1∶2先后倒入燒杯內(nèi)混合,使其溫度保持在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),保持干燥。
2.氣體膨脹做功的實驗,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,建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,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)化的內(nèi)容!
物理內(nèi)能教案8
“內(nèi)能”教學(xué)目標(biāo)
a. 知道分子無規(guī)則運動的劇烈程度與溫度有關(guān)
b. 知道什么是內(nèi)能,物體溫度改變時內(nèi)能也要隨之改變
c. 知道內(nèi)能與機械能是兩種不同形式的能
教學(xué)建議
“內(nèi)能”教材分析
分析一:教材先由分子運動論的基本觀點:分子做永不停息的無規(guī)則運動,與動能概念相比,提出內(nèi)能的概念,再進一步運用實驗揭示內(nèi)能與溫度有關(guān),最后將內(nèi)能與機械能進行了區(qū)別.
分析二:本節(jié)知識可看作分子運動論的應(yīng)用,可充分運用分子運動論的基本觀點對教材進行分析.
“內(nèi)能”教學(xué)建議
建議一:在做擴散速度比較實驗過程中,為使實驗更明顯,應(yīng)使兩杯水的溫度差大一些,并要注意引導(dǎo)學(xué)生有意識的觀察,培養(yǎng)學(xué)生實驗觀察能力.
建議二: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.
建議三: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.
建議四:溫度與內(nèi)能的關(guān)系是一個要點,要教會學(xué)生從溫度變化去了解、理解內(nèi)能的變化,為后面章節(jié)講解內(nèi)能變化做鋪墊.另外,在講解溫度與內(nèi)能的關(guān)系時,可先做實驗比較不同溫度下的擴散速度,得出實驗結(jié)果后,啟發(fā)學(xué)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(xué)生學(xué)習(xí)興趣.
“內(nèi)能”教學(xué)設(shè)計示例
課題
內(nèi)能
教學(xué)目標(biāo)
1.知道分子無規(guī)則運動的劇烈程度與溫度有關(guān)
2.知道什么是內(nèi)能,物體溫度改變時內(nèi)能也要隨之改變
3.知道內(nèi)能與機械能是兩種不同形式的能
教學(xué)重點
內(nèi)能以及內(nèi)能改變與溫度改變的關(guān)系
教學(xué)難點
內(nèi)能與溫度變化的關(guān)系
教學(xué)方法
講授、實驗
教 具
紅墨水、玻璃杯、熱水、冷水
知識內(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動
一、復(fù)習(xí)分子運動論的基本觀點
由已學(xué)過的機械能知識類比得出內(nèi)能的概念
二、內(nèi)能
物體內(nèi)大量分子無規(guī)則運動具有的動能和勢能的總和叫物體的內(nèi)能
三、內(nèi)能與溫度的關(guān)系
物體溫度越高,物體內(nèi)分子運動速度越大,分子動能大,內(nèi)能越多
分子的無規(guī)則運動劇烈程度與溫度有關(guān),因此此種運動又叫熱運動.
四、比較內(nèi)能與機械能的區(qū)別
內(nèi)能是物體內(nèi)部分子熱運動和相互作用決定的能,與物體微觀結(jié)構(gòu)有關(guān);機械能是宏觀物體機械運動有關(guān)的能量
例題:甲、乙兩塊冰的`質(zhì)量相同,溫度均為-10℃.甲冰塊靜止于地面,乙冰塊靜止在距地面10m高處,則這兩個冰塊相比較 ( )
A.機械能一樣大
B.乙的機械能大
C.內(nèi)能一樣大
D.乙的內(nèi)能大
答案:選項B、C
五、小結(jié)
內(nèi)能與溫度有關(guān)
六、作業(yè)
P17—1、2
教師引導(dǎo)
實驗比較在不同下擴散現(xiàn)象的快慢(對比紅墨水在冷水與在熱水中的擴散)
引導(dǎo)
講評
回憶分子運動論的三個基本觀點
觀察實驗現(xiàn)象
想一想造成這一實驗結(jié)果的原因,并自己得出結(jié)論:物體內(nèi)能與溫度有關(guān),溫度升高,內(nèi)能增多
比較比較內(nèi)能與機械能的區(qū)別
做題
“內(nèi)能”探究活動
想辦法設(shè)計實驗證明溫度越高,分子運動越劇烈.
物理內(nèi)能教案9
教學(xué)目標(biāo)
(1)知道改變物體內(nèi)能的兩種方式
。2)知道做功是能量的轉(zhuǎn)化;熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
。3)知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
教學(xué)建議
教材分析
分析一:本節(jié)教材內(nèi)容在初中教材中已有簡單介紹,本節(jié)教材以復(fù)習(xí)為主.要求學(xué)生能理解做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能,它們在改變物體內(nèi)能方面是等效的.
分析二:物體的內(nèi)能包括分子動能和分子勢能,而改變物體內(nèi)能的方法又有兩種:做功和熱傳遞.做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的,當(dāng)一個物體的內(nèi)能發(fā)生了改變,而我們不知道其改變過程,我們是無法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變,還是做功使其內(nèi)能改變,或者是做功與熱傳遞同時存在.
分析三:功是能量轉(zhuǎn)化的一個量度,做了多少功就意味著有多少某種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量;熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的一個量度.如果一個物體只有與外界間的存在做功關(guān)系(不包括機械能的改變部分),而無熱交換,則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等;如果一個物體與外界間的無做功關(guān)系(不包括機械能的改變部分),而僅有熱交換,則傳遞了多少熱量,內(nèi)能就改變多少.
教法建議
建議一:本節(jié)內(nèi)容在初中教材中已有簡單介紹,因此可以提出問題:怎樣改變物體內(nèi)能?然后由學(xué)生回憶初中知識,回答問題.
建議二:做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的,這一說法較抽象,學(xué)生不易理解,可舉例加深學(xué)生的理解:如一物體內(nèi)能增加了,在沒有告訴其他條件下,是否能判斷出是什么原因使物體內(nèi)能增加.
--示例
教學(xué)重點:做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能
教學(xué)難點:做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的`
示例
一、引入課題
提問:什么是物體內(nèi)能?它包括什么能量?
二、做功改變物體內(nèi)能
做功可以改變物體內(nèi)能,做功可以使內(nèi)能和其它形式的能相互轉(zhuǎn)化.如果一個物體只有與外界間的存在做功關(guān)系(不包括機械能的改變部分),而無熱交換,則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等.
例題1:有一個10高的瀑布,水流在瀑布頂端時速度為2/s,在瀑布底與巖石的撞擊過程中,有10%的動能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,請問水的溫度上升了多少攝氏度?已知水的比熱容為4.2×103 /(g·℃) ,g取10/s2 .
解:根據(jù)機械能守恒定律知,當(dāng)水流到達(dá)瀑布底時的動能
水吸收熱量 與溫度變化 滿足關(guān)系
由題目知,有10%的動能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,所以
代入數(shù)據(jù)得 = 2.4×10 –3 ℃
評析:本題是一個力、熱綜合題,需要熟知機械能守恒定律、內(nèi)能等相關(guān)知識.
三、熱傳遞改變物體內(nèi)能
熱傳遞可以改變物體內(nèi)能,熱傳遞是內(nèi)能從一個物體(或物體的一部分)轉(zhuǎn)移到另一個物體(或物體的另一部分).如果一個物體與外界間的無做功關(guān)系(不包括機械能的改變部分),而僅有熱交換,則傳遞了多少熱量,內(nèi)能就改變多少.熱量是描述熱傳遞過程中能量轉(zhuǎn)移的多少.
例題2:關(guān)于熱量的下列說法中正確的是
A、溫度高的物體含有的熱量多
B、內(nèi)能多的物體含有的熱量多
C、熱量、功和內(nèi)能的單位相同
D、熱量和功都是過程量,而內(nèi)能是一個狀態(tài)量
答案:CD
評析:本題著重考查了熱量的概念,以及它與內(nèi)能、功的聯(lián)系與區(qū)別.
四、做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能方面是等效的
當(dāng)一個物體的內(nèi)能發(fā)生了改變,而我們不知道其改變過程,我們是無法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變,還是做功使其內(nèi)能改變,或者是做功與熱傳遞同時存在.
五、作業(yè)
探究活動
題目:內(nèi)能的利用
組織:分組
方案:調(diào)查內(nèi)能在哪些領(lǐng)域有哪些應(yīng)用,說明內(nèi)能應(yīng)用的意義,寫出調(diào)查報告
評價:調(diào)查報告的科學(xué)性
物理內(nèi)能教案10
教學(xué)目的
1.了解組成物質(zhì)的分子具有動能及勢能,并且了解分子平均動能和分子勢能都與哪些因素有關(guān)。
2.理解物體的內(nèi)能以及物體內(nèi)能由物體的狀態(tài)所決定。
教學(xué)重點
物體的內(nèi)能是一個重要的概念,是本章教學(xué)的一個重點。學(xué)生只有正確理解物體的內(nèi)能才能理解做功和熱傳遞及物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
教學(xué)難點
分子勢能。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
什么樣的能是勢能?彈性勢能的大小與彈簧的形變關(guān)系怎樣?
二、新課教學(xué)
1.分子動能。
。1)組成物質(zhì)的分子總在不停地運動著,所以運動著的分子具有動能,叫做分子動能。
。2)啟發(fā)性提問:根據(jù)你對布朗運動實驗的觀察,分子運動有什么樣的特點?
應(yīng)答:分子運動是雜亂無章的,在同一時刻,同一物體內(nèi)的分子運動方向不相同,分子的運動速率也不相同。
教師分析分子速率分布特點——在同一時刻有的分子速率大,有的分子速率小,從大量分子總體來看,速率很大和速率很小的分子是少數(shù),大多數(shù)分子是中等大小的速率。
教帥進一步指出:由于分子速率不同,所以每個分子的動能也不同。對于熱現(xiàn)象的研究來說,每個分子的動能是毫無意義的,而有意義的是物體內(nèi)所有分子動能的平均值,此平均值叫做分子的平均動能。
(3)要學(xué)生討論研究。
用分子動理論的觀點,分析冷、熱水的區(qū)別。
討論結(jié)論應(yīng)是:組成冷、熱水的大量分子的速率各不相同,則其動能也各不相同,但就冷水總體來說分子的平均動能小于熱水的分子平均動能。
教師指出:由此可見,溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志。
2.分子勢能。
。1)根據(jù)復(fù)習(xí)提問的回答(地面上的物體與地球之間有相互作用力;發(fā)生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力,因此在它們的相對位置發(fā)生變化時,它們之間便具有勢能)說明分子間也存在著相互作用力,所以分子也具有由它們相對位置所決定的能,稱之為分子勢能。
。2)分子勢能與分子間距離的關(guān)系。
提問:分子力與分子間距離有什么關(guān)系?
應(yīng)答:當(dāng)r=r0時,F(xiàn)=0,r<r0時,F(xiàn)為斥力,r>r0時,F(xiàn)為引力。
教師指出:由于分子間既有引力又有斥力,好象彈簧形變有伸長或壓縮兩種情況,因此分子勢能與分子間距離也分兩種情況。
、佼(dāng)r>r0時,F(xiàn)為引力,分子勢能隨著r的增大而增加。此種情況與彈簧被拉長彈性勢能的增加很相似。
②當(dāng)r< p="">
小結(jié):分子勢能隨著分子間距離變化而變化,而組成物體的大量分子間距離若增大(減小)則宏觀表現(xiàn)為物體體積增大(減。?梢姺肿觿菽芨矬w體積有關(guān)。
。3)物體的內(nèi)能。
教師指出:物體里所有的分子動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。由此可知一切物體都具有內(nèi)能。
①物體的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的(狀態(tài)是指溫度、體積、物態(tài)等)。
提問:對于質(zhì)量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內(nèi)能相同嗎?
應(yīng)答,質(zhì)量相等意味著它們的分子數(shù)相同,溫度相等意味著它們的平均動能相同,但由于水蒸氣分子間平均距離比水分子間平均距離大得多,分子勢能也大得多,因而質(zhì)量相等的水蒸氣的內(nèi)能比水大。
、谖矬w的狀態(tài)發(fā)生變化時,物體的內(nèi)能也隨著變化。
舉例說明:當(dāng)水沸騰時,水的溫度保持不變,所供給的大量能用于把分子拉開,增大了分子勢能,因而增大了物體的內(nèi)能,當(dāng)水汽凝結(jié)時,分子動能沒有明顯變化,但分子靠得更緊密了,分子勢能便減小了,因此物體的內(nèi)能減小了。
③物體的內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能。
a.靜止在地面上的物體以地球為參照物,物體的機械能等于0,但物體內(nèi)部的分子仍然在不停地運動著和相互作用著,物體的內(nèi)能永遠(yuǎn)不能為0。
b.物體在具有一定的內(nèi)能時,也可以具有一定的機械能。如飛行的子彈。
C.不能把物體的機械能和物體的內(nèi)能混淆。只要物體的溫度、體積、物態(tài)不變,不論物體的機械能怎樣變化其內(nèi)能仍保持不變。反之,盡管物體的內(nèi)能在變化,它的機械能可以保持不變。
。4)學(xué)生討論題:
、凫o止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速運動,木箱具有什么能?此時木箱的內(nèi)能與靜止時相比較變化了沒有?
②質(zhì)量相等而溫度不相等的兩杯水,哪一杯水具有較大的.內(nèi)能?溫度相同而質(zhì)量不等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?
最后總結(jié)一下本課要點。
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.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。
3.了解熱量的概念,知道熱量的單位是焦耳。
重點目標(biāo)
1.內(nèi)能、熱量概念的建立.
2.改變物體內(nèi)能的途徑.難點目標(biāo)內(nèi)能、熱量概念的建立.
導(dǎo)入示標(biāo)涼爽的秋夜,仰望星空時,會突然發(fā)現(xiàn)一顆流星在夜色中劃過,并留下一條美麗的弧線.流星是怎樣形成的呢?
目標(biāo)三導(dǎo)學(xué)做思一:物體的內(nèi)能
問題1:組成物質(zhì)的分子在不停地做熱運動,分子應(yīng)具有什么能?物體的分子之間有引力和斥力,且分子之間有間隔,分子應(yīng)具有什么能?什么叫物體的內(nèi)能?你能說出它的單位嗎?機械能和內(nèi)能有什么區(qū)別嗎?
小結(jié):物體內(nèi)所有分子由于熱運動而具有的動能,以及分子之間勢能的總和叫做物體的內(nèi)能.它的單位是焦耳,簡稱焦,符號為J.機械能是宏觀的,能看得到的,內(nèi)能是微觀的,是看不到的.
問題2:把紅墨水滴入裝滿水的燒杯里,過一段時間,整杯水變?yōu)榧t色,這種現(xiàn)象說明了什么?當(dāng)紅墨水分別滴入熱水和冷水中時,發(fā)現(xiàn)熱水變色比冷水快,這又說明了什么?
小結(jié):溫度高的物體分子運動劇烈,內(nèi)能大.所以物體的內(nèi)能與溫度有關(guān).
問題3:小明說:“熾熱的鐵水溫度很高,具有內(nèi)能;冰冷的冰塊溫度很低,不具有內(nèi)能.”小剛說:“熾熱的鐵水溫度高,內(nèi)能大;冰冷的冰山溫度低,內(nèi)能。蹦阏J(rèn)為他們的說法正確嗎?說出理由.
小結(jié):一切物體都具有內(nèi)能.物體的內(nèi)能還與質(zhì)量有關(guān).
問題3:處理例1和變式練習(xí)1
例1:【解析】物體內(nèi)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)能溫度越高,物體內(nèi)能越大溫度相同的同種物質(zhì),分子個數(shù)越多,分子熱運動的動能與分子勢物體內(nèi)能越大
問題1:如右圖所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉,把活塞迅速往下壓,你能觀察到什么現(xiàn)象(棉花燃燒),該實驗說明了什么?你再將一根鐵絲反復(fù)彎折數(shù)十次,用手接觸彎折處,有什么感覺,該實驗又說明了什么?
小結(jié):做功可以改變物體的內(nèi)能.
問題2:做飯時,鐵鍋為什么能燙手?放在陽光下的被子,為什么能被曬得暖乎乎?
小結(jié):熱傳遞也可以改變物體的內(nèi)能.
問題3:處理例2和變式練習(xí)2
例2:【解析】來回拉繩子,繩子與管壁之間克服摩擦做功,使管內(nèi)的酒精內(nèi)能增大,溫度升高;當(dāng)把塞子沖出時,管內(nèi)的酒精蒸氣對塞子做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能.正確的答案為A選項.
答案:A
變式練習(xí)
讓學(xué)生進一步理解改變內(nèi)能的途徑有做功和熱傳遞兩種方法,選項ABD是做功改變物體的內(nèi)能,選項C是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能.
答案:C
學(xué)做思三:熱量
問題1:什么叫熱量?它的單位是什么?它用什么字母表示?
小結(jié):物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)能稱為熱量,它的單位是J,它用字母Q表示.
問題2:在熱傳遞現(xiàn)象中,高溫物體和低溫物體的溫度、內(nèi)能和熱量如何變化?
小結(jié):在熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減小;低溫物體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增大.所以熱傳遞過程中傳遞的是熱量,改變了物體的內(nèi)能,表現(xiàn)在物體溫度的變化.
物理內(nèi)能教案11
(一)教學(xué)目的
使學(xué)生理解一些功可以改變物體內(nèi)能的例子,理解他們可以努力測量內(nèi)能的變化,并利用功和內(nèi)能變化之間的關(guān)系來解釋常見的物理現(xiàn)象,如摩擦熱的產(chǎn)生。
。ǘ┙叹
壓縮空氣點火器、機械能轉(zhuǎn)化為熱能演示器、無色玻璃瓶、橡膠瓶塞、氣泵等
。ㄈ┙虒W(xué)過程
1、復(fù)習(xí)
問題
。1)物體的內(nèi)能是什么
(2)與相關(guān)的物體的內(nèi)能是什么。
介紹新課程物體的內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)。溫度越高,物體的內(nèi)能越大。換句話說,當(dāng)物體的溫度改變時,它的內(nèi)能也會改變。如何改變物體的溫度?學(xué)生們可以從生活中舉出許多例子。今天,我們首先研究一種改變內(nèi)能的方法——做功。
3、學(xué)習(xí)新課程
。1)對物體做功,物體的內(nèi)能會增加。
演示實驗:壓縮空氣點火實驗。展示壓縮空氣點火器并簡要介紹其結(jié)構(gòu)。取一片綠豆大小的干硝化棉,用鑷子擰松棉花,放入玻璃瓶底部。在活塞上涂抹少量蓖麻油(用于潤滑和密封),并將其放入玻璃缸的上口。此時,提醒學(xué)生觀察桶中的棉花?焖侔聪禄钊,你可以看到硝化棉燃燒發(fā)出的火光。實驗結(jié)束后,組織學(xué)生討論實驗現(xiàn)象的解釋,從而得出壓縮空氣確實起作用,增加空氣的內(nèi)能,溫度升高導(dǎo)致棉花燃燒的結(jié)論。事實上,學(xué)生在日常生活中也遇到過這種現(xiàn)象。例如,當(dāng)給自行車輪胎充氣時,充氣機也會變熱,這也是由于壓縮空氣造成的。使用其他方法對對象做功也可以增加對象的內(nèi)能。摩擦熱的產(chǎn)生就是一個例子。要求學(xué)生解釋圖2—9和圖2—11中的示例,并列出其他示例。
總結(jié)學(xué)生給出的例子,得出結(jié)論,如果你對一個物體進行研究,物體的內(nèi)能會增加。
學(xué)生們引用的所有例子都是做功會增加物體的內(nèi)能,但做功并不能使物體的內(nèi)能變小。
。2)當(dāng)物體在外部做功時,其內(nèi)能會減少。
演示實驗:降低氣體膨脹溫度的實驗。
如教科書圖2—12所示,提前組裝儀器。上課前把瓶子裝滿少量的水。在實驗過程中,告訴學(xué)生由于水的蒸發(fā),瓶子里有水蒸氣。由于水蒸氣無色透明,所以看不到水蒸氣。提醒學(xué)生觀察瓶塞跳躍時容器內(nèi)發(fā)生的情況。實驗結(jié)果表明,當(dāng)塞子跳起來時,瓶子里出現(xiàn)了霧。引導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象。然后得出結(jié)論,當(dāng)物體在外部做功時,其自身的內(nèi)能將減少。
(3)努力測量內(nèi)部能量的變化。做功可以改變物體的內(nèi)能。我們對物體做的功越多,物體的內(nèi)能增加的越多。物體在外部做的功越多,物體的內(nèi)能減少的越多。因此,我們可以努力測量內(nèi)能的變化。所以內(nèi)能的單位和功是一樣的,也就是焦耳。如果你對一個物體做2焦耳的功,物體的內(nèi)能會增加2焦耳。事實上,所有形式的能量都可以通過努力工作來測量,因此國際單位制規(guī)定所有形式的能量單位都是焦耳。
。4)小結(jié)
通過對教科書本章刊頭的實驗演示以及本節(jié)的思考和討論,總結(jié)了本節(jié)的資料。本實驗是機械能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的演示實驗。將薄壁金屬筒固定在工作臺上后,立即注入約1/4體積的乙醚并將其塞住。使用稍寬的布帶,將其纏繞在金屬圓筒的下端兩次,然后快速來回拉動布帶。一段時間后,插頭將被沖洗,以引導(dǎo)學(xué)生解釋他們看到的現(xiàn)象。外力克服摩擦力做功,使金屬氣缸的溫度和內(nèi)能升高,導(dǎo)致氣缸內(nèi)乙醚蒸發(fā)。最后,由于乙醚蒸汽壓力增加,塞子被沖洗。告訴學(xué)生在這個過程中,他們可以克服摩擦,做功,功可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
這個實驗中的另一個現(xiàn)象經(jīng)常被學(xué)生忽略。也就是說,當(dāng)沖洗塞子時,噴嘴附近也有薄霧。我們應(yīng)該引導(dǎo)竹子學(xué)習(xí)者注意并解釋這一現(xiàn)象。這是因為當(dāng)氣體膨脹做外部功時,內(nèi)部能量和溫度降低,從而使氣缸口周圍的`水蒸氣凝結(jié)成水滴。這個現(xiàn)象只是表明當(dāng)一個物體在外部工作時,它的內(nèi)部能量會減少。在這個過程中,氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
通過實驗和討論,學(xué)生可以進一步闡明物體的功能并改變物體的內(nèi)能。對物體做功時,機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,物體的內(nèi)能增加。當(dāng)一個物體在外部做功時,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,物體的內(nèi)能就會減少。
。ㄋ模┱f明
1、壓縮空氣點火實驗比較困難。有幾個要點需要注意:
。1)良好的密封,主要是活塞與管壁之間的密封;钊麖墓苤邪纬鰰r,阻力較大,活塞離開管口時可聽到砰的一聲。這種情況可以認(rèn)為是一種良好的密封。試驗過程中,活塞應(yīng)涂少量蓖麻油進行密封和潤滑。
(2)在管道中保持足夠的氧氣。在實驗過程中,可以使用一個尖嘴吹球向管內(nèi)注入新鮮空氣。
(3)所用燃料的燃點應(yīng)較低,普通棉不易爆燃。實驗中應(yīng)使用硝化纖維素。硝化纖維素可以自制。取濃硝酸和濃硫酸,按1的體積比依次倒入燒杯中,并將其混合,使溫度保持在30℃左右。將脫脂棉浸泡在混合酸中約15分鐘,取出棉花,用清水反復(fù)沖洗,直到?jīng)]有酸為止。擠壓干燥后,置于陰暗處干燥。儲存時,將其放入密封瓶中并保持干燥。
2、在氣體膨脹做功的實驗中,泵送速度不宜過快。一般情況下,充氣機的單向閥不靈活,因此充氣機速度不能慢。建議在瓶塞上的自行車輪胎上安裝一個閥門。充氣時,閥口乳膠管膨脹,可讓學(xué)生觀察進氣現(xiàn)象。
3、做功改變物體內(nèi)部能量的過程也有能量轉(zhuǎn)換。教科書只是在思考所討論的問題時提出了能量的轉(zhuǎn)換。能從能量轉(zhuǎn)換的角度理解內(nèi)能的變化不是本課程的重點,但能使學(xué)生有一個初步的了解,這有利于以后學(xué)習(xí)能量守恒定律。因此,在思維和討論的討論中,增加了能量轉(zhuǎn)換的信息。
物理內(nèi)能教案12
一、教材分析
本節(jié)講述另一類熱力學(xué)過程——熱傳遞過程以及熱傳遞與改變內(nèi)能的關(guān)系。首先介紹熱傳遞的三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。進而分析系統(tǒng)在單純的熱傳遞過程中系統(tǒng)內(nèi)能的變化,自然引出熱量與系統(tǒng)內(nèi)能概念的區(qū)別與聯(lián)系,最后研究做功與熱傳遞在改變系統(tǒng)內(nèi)能上的異同。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
1.了解熱傳遞的三種方式。
2.知道熱傳遞是改變系統(tǒng)內(nèi)能的一種方式。
3.能區(qū)分熱量與內(nèi)能的概念。
4.知道熱傳遞與做功對改變系統(tǒng)的內(nèi)能是有區(qū)別的
過程與方法
能舉例說明熱傳遞能夠改變系統(tǒng)內(nèi)能
情感、態(tài)度與價值觀
了解感受能量的轉(zhuǎn)移,增強我們學(xué)習(xí)物理、探索自然的興趣。
三、教學(xué)重點難點
重點:熱傳遞對內(nèi)能的改變。
難點:熱量與內(nèi)能的區(qū)別
四、學(xué)情分析
本節(jié)內(nèi)容稍簡單,易于學(xué)生接受。
五、教學(xué)方法
自主學(xué)習(xí)、討論、講解
六、課前準(zhǔn)備
鐵絲、布、酒精燈
七、課時安排1課時
八、教學(xué)過程
。ㄒ唬╊A(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
基礎(chǔ)知識提問:
1、焦耳的兩個實驗說明了什么?
2、什么是內(nèi)能?內(nèi)能于什么有關(guān)?
。ǘ┣榫耙搿⒄故灸繕(biāo)
想一想,使一段鐵絲的溫度升高有哪些方法?
回答:將鐵絲來回多次彎折,用布摩擦,將鐵絲放在火上燒,與高溫物體接觸……
教師:可以通過做功改變物體內(nèi)能,今天我們來學(xué)習(xí)改變物體內(nèi)能的另一種方式——熱傳遞。
。ㄈ┖献魈骄俊⒕v點播
教師:引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材62頁有關(guān)內(nèi)容,思考并回答問題。
(1)什么是熱傳遞?
。2)熱傳遞有幾種方式?舉例說明。
。3)熱傳遞過程的實質(zhì)是什么?
1.熱傳遞
(1)熱量從高溫物體傳遞到低溫物體,或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分,叫做熱傳遞。
。2)熱傳遞的三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。
。3)熱傳遞的實質(zhì):能量的轉(zhuǎn)移
、贌醾鲗(dǎo):不借助于物質(zhì)的宏觀移動,而靠分子、原子等粒子的熱運動,使能量由高溫物體(或物體的高溫部分)向低溫物體(或物體的低溫部分)傳遞的過程,這種過程在氣體、液體和固體中都能發(fā)生。
②熱對流:流體依靠宏觀流動而實現(xiàn)熱傳遞的過程,在對流過程中伴隨著大量分子的'定向運動。熱對流又分自然對流和強迫對流。自然對流——當(dāng)流體內(nèi)部存在溫度梯度,進而出現(xiàn)密度梯度時,高溫處流體的密度—般小于低溫處(水在0~4oC 時的反常膨脹現(xiàn)象除外),這時如果流體的密度由小到大對應(yīng)空間位置的由低到高,在重力作用下,流體便開始作宏觀的定向流動,密度小處溫度較高的流體向上運動,而溫度低處密度較大的流體填充過來,行成了流體的對流,從而使能量從高溫處向低溫處傳遞。強迫對流——靠外來的作用使流體在高溫處與低溫處之間作循環(huán)流動而傳遞熱量的過程,例如制冷系統(tǒng)內(nèi)工作物質(zhì)的循環(huán)流動就是靠壓縮機的工作強迫實現(xiàn)的。
③熱輻射:不依賴于物質(zhì)的接觸而由熱源自身的溫度作用借助電磁波傳遞能量的方式。溫度的高低決定著輻射的強弱。溫度較低時,主要以不可見的紅外線進行輻射,溫度較高時,熱輻射最強的成分在可見光區(qū)。如太陽就是通過熱輻射的形式將熱經(jīng)宇宙空間傳給地球的。
2.熱和內(nèi)能
對于一個熱力學(xué)系統(tǒng),單純地對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學(xué)狀態(tài)。
熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。
當(dāng)系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過絕熱過程達(dá)到狀態(tài)2時,內(nèi)能的增加量 等于外界對系統(tǒng)傳遞的熱量Q,即 。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材63頁有關(guān)內(nèi)容,思考并回答問題。
。1)怎樣理解熱量?能否說某一物體具有多少熱量?為什么?
。2)傳遞的熱量與內(nèi)能改變滿足什么關(guān)系?
。3)做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。做功和熱傳遞在改變內(nèi)能,有何不同?
回答:
(1)熱量表征物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。只有在改變物體內(nèi)能的過程中,說熱量才有意義。所以,不能說物體含有多少熱量。
(2)傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系
、僭趩渭儫醾鬟f中,系統(tǒng)從外界吸收多少熱量,系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。即ΔU= Q吸
、谠趩渭儫醾鬟f中,系統(tǒng)向外界放出多少熱量,系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。即Q放= -ΔU
(3)熱傳遞,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。即內(nèi)能從物體的一部分傳到另一部分,或從一個物體傳遞給另一物體。做功,是物體的內(nèi)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。如內(nèi)能與機械能、內(nèi)能與電能等發(fā)生轉(zhuǎn)化。
典例例題
例1 如果鐵絲的溫度升高了,則( )
A.鐵絲一定吸收了熱量 B.鐵絲一定放出了熱量
C.外界可能對鐵絲做功 D.外界一定對鐵絲做功
解析:做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的,溫度升高可能是做功,也可能是熱傳遞。故C正確。
答案:C
友情提示:鐵絲的溫度升高從結(jié)果我們無法判斷是哪種方式改變了內(nèi)能,因為做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。
例2 下列關(guān)于熱量的說法,正確的是 ( )
A.溫度高的物體含有的熱量多
B.內(nèi)能多的物體含有的熱量多
C.熱量、功和內(nèi)能的單位相同
D.熱量和功都是過程量,而內(nèi)能是一個狀態(tài)量
解析:熱量和功都是過程量,而內(nèi)能是一個狀態(tài)量,所以不能說溫度高的物體含有的熱量多,內(nèi)能多的物體含有的熱量多;熱量、功和內(nèi)能的單位相同都是焦耳。選C、D
答案:C、D
友情提示:注意區(qū)分狀態(tài)量與過程量的不同特點
課后練習(xí)1、(1)內(nèi)能增加(2)內(nèi)能減少
課后練習(xí)2、鉛的比熱是0.13×103J/kg℃
設(shè)增加的內(nèi)能為ΔU
ΔEk= mv2-0 ①
ΔU= ΔEk×80℅=c m Δt ②
、佗诼(lián)立并代入數(shù)值得:Δt=123℃
。ㄋ模┓此伎偨Y(jié)、當(dāng)堂檢測
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
九、板書設(shè)計
1.熱傳遞
(1)熱量從高溫物體傳遞到低溫物體,或從物體的高溫部分傳遞到低溫部分,叫做熱傳遞。
。2)熱傳遞的三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。
。3)熱傳遞的實質(zhì):能量的轉(zhuǎn)移
2.熱和內(nèi)能
。1)熱量表征物體間內(nèi)能轉(zhuǎn)移的多少。只有在改變物體內(nèi)能的過程中,說熱量才有意義。所以,不能說物體含有多少熱量。
。2)傳遞的熱量與內(nèi)能改變的關(guān)系ΔU= Q
、僭趩渭儫醾鬟f中,系統(tǒng)從外界吸收多少熱量,系統(tǒng)的內(nèi)能就增加多少。
、谠趩渭儫醾鬟f中,系統(tǒng)向外界放出多少熱量,系統(tǒng)的內(nèi)能就減少多少。
。3)熱傳遞,是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。即內(nèi)能從物體的一部分傳到另一部分,或從一個物體傳遞給另一物體。
做功,是物體的內(nèi)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化。
十、教學(xué)反思
本節(jié)還需加強學(xué)生的能量的觀點,使學(xué)生能從不同的角度認(rèn)識物理現(xiàn)象,解感受能量的轉(zhuǎn)移,增強我們學(xué)習(xí)物理、探索自然的興趣。
物理內(nèi)能教案13
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
知道內(nèi)能的兩個作用.
能力目標(biāo)
能列舉生產(chǎn)和生活中應(yīng)用內(nèi)能的實例.
情感目標(biāo)
感受到內(nèi)能的利用和科技發(fā)展的聯(lián)系.
教學(xué)建議
教材分析
教材提出問題入手,引入了內(nèi)能是怎樣使用的,并指出了利用內(nèi)能來加熱,列舉實例說明了很多利用內(nèi)能的例子,又重點分析了利用內(nèi)能取暖的發(fā)展過程,并聯(lián)系環(huán)境保護等分析了這個發(fā)展過程.
教材直接談到利用內(nèi)能還可以做功,用實驗證明了內(nèi)能能夠做功,并分析了這個實驗,能表現(xiàn)出熱機中能量轉(zhuǎn)化的基本過程,又闡明了利用這個實驗的原理可以制造出熱機,并說明了熱機的發(fā)明及其改進對現(xiàn)代工業(yè)的影響.
教法建議
本節(jié)教學(xué)要聯(lián)系大量的科技資料,“利用內(nèi)能來加熱”比較直觀,可以讓學(xué)生從提供的資料中分析,并從某個方面上敘述內(nèi)能利用的發(fā)展情況,例如分析課本上提到的“用內(nèi)能來取暖”的發(fā)展情況.本內(nèi)容的教學(xué)要注意緊密結(jié)合實際情況,學(xué)習(xí)生產(chǎn)生活中有益的利用內(nèi)能的方法,對于不合理的利用要能提出建議.
“利用內(nèi)能來做功”要注意實驗教學(xué),從實驗中觀察現(xiàn)象,分析產(chǎn)生現(xiàn)象的原因,并聯(lián)系實際思考實驗的作用和意義,教師可以提供大量的資料,學(xué)生從中分析和學(xué)習(xí)如何利用內(nèi)能做功的,并從材料中體驗到科技的發(fā)展.
教學(xué)設(shè)計方案
【課題】內(nèi)能的利用
【重難點】內(nèi)能的兩個應(yīng)用:利用內(nèi)能來加熱和利用內(nèi)能來做功.從實驗中分析能量的轉(zhuǎn)化和聯(lián)系實際的應(yīng)用.
【教學(xué)過程設(shè)計】
一.課程引入
方法1、聯(lián)系上一節(jié)的內(nèi)容,知道了人類利用燃料燃燒獲得大量的內(nèi)能,那么人們是如何利用這些內(nèi)能的呢?可以提供資料,學(xué)生閱讀,知道內(nèi)能的一個重要的應(yīng)用是用來加熱.
方法2、對于基礎(chǔ)較好的班級,可以讓學(xué)生分析社區(qū)生活中哪些方面利用了內(nèi)能,這說明內(nèi)能的一個重要應(yīng)用是用來加熱.
二.利用內(nèi)能來加熱
方法1、教師提供關(guān)于取暖的資料,學(xué)生分析取暖的發(fā)展過程,說明從火爐取暖到鍋爐集體供暖再到熱電站供暖的.優(yōu)點:提高了燃料的利用率和改善了環(huán)境衛(wèi)生.
方法2、對于基礎(chǔ)較好的班級,可以讓學(xué)生做調(diào)查和利用信息學(xué)習(xí),教師提出課題,學(xué)生自行設(shè)計方案,并再此基礎(chǔ)上設(shè)計實施方案,做評估和實驗,得出一些結(jié)論.教師可提供的方案可以是:調(diào)查社區(qū)供暖;查閱世界上先進的供暖方法.
三.利用內(nèi)能來做功
方法1、實驗教學(xué),做好水蒸氣推開活塞的實驗,學(xué)生從實驗中學(xué)習(xí)如下問題:觀察實驗的現(xiàn)象;分析活塞退出的原因;思考實驗過程中能量的轉(zhuǎn)化;實驗說明了什么;從實驗中能受到什么啟示.在此基礎(chǔ)上介紹利用內(nèi)能做功制造了熱機,說明工業(yè)化社會的出現(xiàn)有賴于熱機的發(fā)明和改進.
方法2、對于基礎(chǔ)較好的班級,用上面的方法1進行實驗,然后可以提供資料或?qū)W生查找資料,從利用內(nèi)能來做功開始,到應(yīng)用,到科技的發(fā)展,使學(xué)生體會科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷程.
【板書設(shè)計】
第二節(jié) 內(nèi)能的利用
一.利用內(nèi)能來加熱
本質(zhì):能量(內(nèi)能)的轉(zhuǎn)移.
二.利用內(nèi)能來做功
1.實驗:水蒸氣推開活塞.
2.熱機:利用內(nèi)能做功的機器.
3.能量轉(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能.
4.熱機的應(yīng)用.
探究活動
實驗探究:蔬菜大棚中內(nèi)能的利用
【課題】蔬菜大棚中內(nèi)容的利用
【組織形式】學(xué)生活動小組
【活動流程】提出問題;猜想與假設(shè);制訂計劃與設(shè)計實驗;進行實驗與收集證據(jù);分析與論證;評估;交流與合作.
【參考方案】調(diào)查蔬菜大棚中內(nèi)能的利用,并對其不合理的地方提出修改建議.
【備注】1、寫出探究過程報告.
2、發(fā)現(xiàn)新問題.
探究活動范例:城市供熱
活動內(nèi)容
調(diào)查及認(rèn)識城市供熱.
活動目的
1、培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究、分析問題和解決問題的能力.
2、培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗?zāi)芰完P(guān)注社會的意識及創(chuàng)新決策能力.
活動準(zhǔn)備
1、復(fù)習(xí)與熱相關(guān)的內(nèi)能及能量的相互轉(zhuǎn)化的知識.
2、分成四個小組,制定調(diào)查方案.
活動過程
1、分組調(diào)查階段
、賹W(xué)生個人調(diào)查自家使用供熱設(shè)備及燃料情況.
、谝弧⒍〗M學(xué)生調(diào)查學(xué)校廚房及教師家供熱方式.
、廴、四小組學(xué)生調(diào)查蘄春縣醫(yī)院的供熱方式.
2、課堂討論階段
在學(xué)生課外觀察、實驗及調(diào)查的基礎(chǔ)上進行課堂交流、討論.
、俳榻B內(nèi)能的利用:利用內(nèi)能做功(內(nèi)燃機)和利用內(nèi)能加熱.
②教師適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)供熱方式:
·燃燒燃料供熱
燃料種類包括煤、石油(汽油、柴油)、天然氣、酒精、炭、柴、草、沼氣(介紹沼氣使用好處)燃燒后能量轉(zhuǎn)化是燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
·電能供熱
供熱用電器種類包括電爐、電飯煲、電熱毯、電取暖器、電熱拖鞋、宇航員穿的電熱保溫裝置等.(介紹電能供熱好處是熱效率高、無污染、操作簡便)其能量轉(zhuǎn)化是由電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
獲得電能的方式有哪些?
化學(xué)能(火力發(fā)電站);水能(葛州壩水力發(fā)電站、三峽工程等);風(fēng)能(沿海島嶼和草原牧區(qū)的風(fēng)車田);核能(原子反應(yīng)堆,介紹:浙江秦山、廣東大亞灣核電站、韓國、日本最近核電站因事故關(guān)閉,俄羅斯因“千年蟲”與美國聯(lián)合核查核電站,土耳其準(zhǔn)備建核電站招標(biāo)開始等,培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注科技對社會的影響,形成社會意識.)
·光能供熱
轉(zhuǎn)換裝置包括太陽灶、太陽爐、太陽能熱水器(介紹其結(jié)構(gòu)及其宣傳口號“一次投資終身受益的綠色能源”.介紹東南亞地區(qū)對太陽能利用的政策.(介紹光能供熱優(yōu)點是無污染的天然能源)其能量轉(zhuǎn)化是由光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
、蹍R報對集中供熱情況調(diào)查的結(jié)果
城市、農(nóng)村各2名學(xué)生介紹自家供熱方式.
引導(dǎo)分析分散供熱缺點:效率低、能源消耗大、廢氣廢渣污染環(huán)境.
二小組學(xué)生代表分別介紹學(xué)校、醫(yī)院供熱方式.
學(xué)校鍋爐產(chǎn)生熱水、熱氣來蒸飯,利用余熱給教師、學(xué)生提供開水、熱水,學(xué)校教師沒有人使用煤.
學(xué)生計算:學(xué)校利用余熱供開水0.10元/瓶;一個蜂窩煤0.18元,能燒三瓶開水,每瓶攤0.06元,水費0.02元/瓶,煤爐一般只能使用3個月,每瓶攤成本0.04元,實際家內(nèi)燃煤供開水費用達(dá)0.12元/瓶.另外,燃煤處鐵制品、鋁制品、電器銹蝕嚴(yán)重,老化快.
縣醫(yī)院內(nèi),鍋爐燃煤產(chǎn)生熱氣,通過管道輸送至廚房、各科室提供開水、熱水,供手術(shù)室、婦產(chǎn)科等科室取暖.通過分析,學(xué)生認(rèn)為集中供熱是供熱的較好方式.
、芙榻B集中供熱:
集中供熱指在城市一較大區(qū)域內(nèi),利用集中熱源,向該區(qū)域內(nèi)工廠及民用建筑供應(yīng)生產(chǎn)、生活用熱.用大型或較大型的高效鍋爐取代分散的小鍋爐,使鍋爐熱效率達(dá)80%~90%以上.集中供熱發(fā)達(dá)國家有俄羅斯(1985年蘇聯(lián)集中供熱普及率70%)、德國(集中供熱普及率90%)、北歐、東歐.
熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP):采用蒸汽輪機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電,廢氣用來對現(xiàn)有鍋爐裝置補充加熱.火力發(fā)電效率30%~35%,供熱、發(fā)電聯(lián)合的CHP總效率達(dá)80%.
3、供熱對環(huán)境的影響
大氣污染:煤燃燒生成的二氧化硫、氮氧化物形成被稱“空中死神”的酸雨、酸霧.煤氣等燃料生成了“溫室效應(yīng)”的罪惡魁首的二氧化碳.柴燃燒破壞森林,使生態(tài)環(huán)境惡化.水污染、固體廢棄物污染.
能源危機是世界問題,保護生態(tài)環(huán)境,使用綠色能源——太陽能和先進的供熱技術(shù)如熱電聯(lián)產(chǎn)等提高熱效率,節(jié)約能源是每一個公民的義務(wù).
4、作業(yè)
各小組以調(diào)查為基礎(chǔ)寫一篇小論文《我家的供熱》
活動小結(jié)
供熱涉及能源、內(nèi)能、熱傳遞、熱效率等內(nèi)容,學(xué)生常熟視無睹,通過本次教學(xué)活動,學(xué)生理論聯(lián)系實際留心生活的意識大大增強,比如不僅僅就事物的單方面來思考問題,而是多層次、多角度來分析問題.考慮實用性的同時,考慮它的經(jīng)濟價值等.
物理內(nèi)能教案14
熱現(xiàn)象是指物體的冷熱程度有關(guān)的物理現(xiàn)象,例如,大家在小學(xué)自然課中學(xué)過的物體的熱脹冷縮就屬于熱現(xiàn)象。
我們生活中都用哪些詞來形容物體的冷熱程度。
開水和燒紅的鐵塊都很燙,但它們燙的程度又有很大的區(qū)別。
所以,在物理學(xué)中,為了準(zhǔn)確地描述物體的冷熱程度,我們引入了溫度這一概念
講授:
一、出示教學(xué)目標(biāo)或問題(自助20分鐘左右)
一、溫度
1、引出溫度的概念
2、提出自學(xué)要求,看第一框題,在課本上劃出溫度的'概念,常用單位及單位符號。
3、梳理總結(jié),能說出生活中和自然環(huán)境中常見的溫度值,并能用溫度術(shù)語描述生活中的“熱”現(xiàn)象。
二、研討、交流(求助、互助5分鐘左右)
1、回憶生活,氣溫高了覺得熱,氣溫低了覺得冷,得出溫度的概念。
2、按要求看書自學(xué),對溫度的概念、單位等形成進一步的認(rèn)識。
三、教師重點講、講重點,提問設(shè)疑(補助15分鐘左右)
二、溫度計
1、我們對于溫度高低的判斷往往用皮膚的感覺。
現(xiàn)在請同學(xué)們來做個實驗探究。三只燒杯中分別裝有熱水、溫水和冷水,現(xiàn)請一位同學(xué)將左手食指伸入熱水中,右手食指伸入冷水中,停留一段時間后,將兩個食指同時放入溫水中。
2、憑感覺來判斷物體的溫度高低是不可靠的,要準(zhǔn)確地測量物體溫度需要使用溫度計?
物理內(nèi)能教案15
教學(xué)過程
復(fù)習(xí)引入
1.內(nèi)能:物體內(nèi)所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能.
2.動能:由于分子在不停地做著無規(guī)則熱運動而具有的動能.它與物體的溫度有關(guān)(溫度是分子平均動能的標(biāo)志).
3.勢能:分子間存在相互作用力,分子間具有由它們的相對位置決定的勢能,這就是分子勢能.它和物體的體積有關(guān).
4.內(nèi)能:與物體的溫度和體積有關(guān).
根據(jù)討論結(jié)果,小結(jié):通常情況下,對固體或液體,由于體積變化不明顯,主要是通過溫度的變化來判斷內(nèi)能是否改變.
新課教學(xué)
1.提出問題2.問題討論
問:如何改變物體的內(nèi)能呢?(可以改變物體的溫度或體積.)
問:物體內(nèi)能的變化可以通過什么表現(xiàn)出來呢?或者說怎樣判斷一個物體(如一杯水、一塊鐵塊)的內(nèi)能是否改變呢?
把準(zhǔn)備好的鋼絲拿出來,想辦法讓你手中的鋼絲的內(nèi)能增加。
2.尋找解決問題的辦法
討論:有的想到"摩擦",有的想到"折",有的想到"敲打",有的想到用"鋼鋸鋸",有的想到"燒",有的想到"曬",有的想到"烤",有的想到"燙"、"冰"等等.一邊想辦法,一邊體驗內(nèi)能是不是已經(jīng)增加了.(把"摩擦"、"折"、"敲打"、"鋸"寫在一起,把"燒"、"曬"、"烤"、"燙"、"凍"或者"冰"寫在一起.
3.知識的提練
問:比較一下,本質(zhì)上有什么相同或不同點.(閱讀課本38~39頁倒數(shù)第四段.)剛才所想到的辦法,它們之間有何不同?能不能把這些辦法分分類?
答:可以分為做功和熱傳遞兩類。其中,"摩擦"、"折"、"敲打"、"鋸"是屬于做功,"燒"、"曬"、"烤"、"燙"、"冰"屬于熱傳遞.
演示課本38頁的實驗.(慢慢地壓縮看能不能使棉花燃燒起來.)
問:剛才兩次實驗,為什么會出現(xiàn)結(jié)果的不同?
答:動作快,時間短,氣體沒有來得及與外界進行熱交換,其溫度會突然升高,至乙醚的'著火點,它便燃燒起來.而動作慢時,時間較長,氣體與外界有較長的時間進行熱交換,它的溫度就不會升高太多,達(dá)不到乙醚的著火點,則不燃燒.
閱讀課本39頁實驗,分析氣體對外做功的情況.
問:同學(xué)們還能不能從生活中找出一些通過做功改變物體內(nèi)能的例子呢?
答:柴油機工作中的壓縮沖程;給自行車打氣時,氣筒壁會發(fā)熱;鋸木頭,鋸條會很燙;冬天,手冷時,兩手互相搓一搓;古人鉆木取火等等.
再來體驗一下,熱傳遞改變內(nèi)能的情況.給大家一段細(xì)鐵棒和酒精燈,演示.
學(xué)生上臺做實驗.把用熱傳遞改變內(nèi)能的方法和體會告訴其他同學(xué).
引導(dǎo)學(xué)生從生活中再找出一些通過熱傳遞改變內(nèi)能的例子.
板書:改變物體內(nèi)能的物理過程有兩種:做功和熱傳遞.
4.新知識的深入探討
內(nèi)能改變的量度
師:如何量度物體內(nèi)能的改變多少呢?請大家?guī)е鴨栴}閱讀課本39頁5、6兩段,然后歸納出來.
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