物理内能教案.docx
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1、 物理内能教案 教学目标 (一)学问和技能 1、了解内能的概念,简洁描述温度和内能的关系。 2、知道热传递过程中,物体汲取(或放出)热量,使物体温度上升(或降低),内能转变。 3、知道在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。 4、知道做功可以使物体内能转变的一些事例。 (二)过程与方法 1、通过探究找到转变物体内能的两种方法。 2、通过试验说明做功与物体内能转变的关系。 3、通过试验和查找资料,培育学生发觉问题、提出问题和解决问题的力量。 (三)情感、态度、价值观 1、学生通过试验体验探究的过程,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探究自然现象和日常生活中的物理学
2、道理。 2、培育学生的观看力量,使学生通过试验理解做功与物体内能变化的关系。 教学重点难点 内能概念、转变内能的两种方法 教学预备 压燃演示器、铁丝(多根)、酒精灯(多只)、烧瓶、皮塞、气筒、多媒体设备 教学过程 提问:在生活中,我们发觉,装着开水的开水瓶的塞子有时会被弹出去,塞子的动能从何而来?引入课题:“内能 一、内能 通过前面学习知道,分子在不停地做无规章的热运动,同一切运动的物体一样,分子具有动能。 分子间有相互作用力,所以分子间还有势能。对此,你们想提出什么问题吗? 提问:分子动能大小与什么因素有关?什么状况下有分子势能?等等。 物体温度越高,分子运动越快,分子的动能就越大,相互吸引
3、或相互排斥的分子之间都存在分子势能。5、归纳:物体内全部分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能。任何物体都有内能。5、体会:内能是一种不同于物体机械能的另一种形式的能量 二、物体内能的转变 探究活动:怎样能够使铁丝变热?让学生动手试试。激发学生对物理学习的兴趣。 演示:用酒精灯加热;来回弯折;在其他物体上摩擦等。 启发学生通过观看,找出不同方法的共同现象、特征并沟通。(可以对铁丝传热,也可以对铁丝施力。) 演示:压燃演示器。空气推动皮塞时内能转变。提问:观看到的“白雾”说明白什么?(观看得出:做功可以转变物体的内能。)“白雾”说明:内能削减,温度降低,水蒸气发生了液化。 三、内能 1、内
4、能:物体内部全部分子做无规章运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。 2、物体在任何状况下都有内能:既然物体内局部子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水,还是严寒的冰块。 3、影响物体内能大小的因素:温度质量材料存在状态 4、内能与机械能不同: 机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关 内能是微观的,是物体内部全部分子做无规章运动的能的总和。内能大小与分子做无规章运动快慢及分子作用有关。这种无规章运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。 5、热运动:物体内部大量分子的无规章运动叫做热运动。 温度越高集
5、中越快。温度越高,分子无规章运动的速度越大。 四、内能的转变: 1、内能转变的外部表现: 物体温度上升(降低)物体内能增大(减小)。 物体存在状态转变(熔化、汽化、升华)内能转变。 反过来,不能说内能转变必定导致温度变化。(由于内能的变化有多种因素打算) 2、转变内能的方法:做功和热传递。 A、做功转变物体的内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会削减。 B、热传递可以转变物体的内能。 热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温局部向低温局部传递的现象。 热传递的条件是有温度差,传递方式是:传导、热传递传递的是内能(热量),而不是温度。 热传递过程中,物体吸热,温度上升,
6、内能增加;放热温度降低,内能削减。 热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。 C、做功和热传递转变内能的区分:由于它们转变内能上产生的效果一样,所以说做功和热传递转变物体内能上是等效的。但做功和热传递转变内能的实质不同,前者能的形式发生了变化,后者能的形式不变。 五、作业布置: 书本p32.p36练习题 物理内能教案2 教学目的 1了解组成物质的分子具有动能及势能,并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。 2理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所打算。 教学重点 物体的内能是一个重要的概念,是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能
7、理解做功和热传递及物体内能的变化关系。 教学难点 分子势能。 教学过程 一、复习提问 什么样的能是势能?弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样? 二、新课教学 1分子动能。 (1)组成物质的分子总在不停地运动着,所以运动着的分子具有动能,叫做分子动能。 (2)启发性提问:依据你对布朗运动试验的观看,分子运动有什么样的特点? 应答:分子运动是杂乱无章的,在同一时刻,同一物体内的分子运动方向不一样,分子的运动速率也不一样。 教师分析分子速率分布特点在同一时刻有的分子速率大,有的分子速率小,从大量分子总体来看,速率很大和速率很小的分子是少数,大多数分子是中等大小的速率。 教帅进一步指出:由于分子速率不同
8、,所以每个分子的动能也不同。对于热现象的讨论来说,每个分子的动能是毫无意义的,而有意义的是物体内全部分子动能的平均值,此平均值叫做分子的平均动能。 (3)要学生争论讨论。 用分子动理论的观点,分析冷、热水的区分。 争论结论应是:组成冷、热水的大量分子的速率各不一样,则其动能也各不一样,但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。 教师指出:由此可见,温度是物体分子平均动能的标志。 2分子势能。 (1)依据复习提问的答复(地面上的物体与地球之间有相互作用力;发生了形变的弹簧各局部间存在着相互作用力,因此在它们的相对位置发生变化时,它们之间便具有势能)说明分子间也存在着相互作用力,所以分
9、子也具有由它们相对位置所打算的能,称之为分子势能。 (2)分子势能与分子间距离的关系。 提问:分子力与分子间距离有什么关系? 应答:当r=r0时,F=0,rr0时,F为斥力,rr0时,F为引力。 教师指出:由于分子间既有引力又有斥力,好象弹簧形变有伸长或压缩两种状况,因此分子势能与分子间距离也分两种状况。 当rr0时,F为引力,分子势能随着r的增大而增加。此种状况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相像。 当r 小结:分子势能随着分子间距离变化而变化,而组成物体的大量分子间距离若增大(减小)则宏观表现为物体体积增大(减小)。可见分子势能跟物体体积有关。 (3)物体的内能。 教师指出:物体里全部的分子动
10、能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。 物体的内能是由它的状态打算的(状态是指温度、体积、物态等)。 提问:对于质量相等、温度都是100的水和水蒸气来说它们的内能一样吗? 应答,质量相等意味着它们的分子数一样,温度相等意味着它们的平均动能一样,但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得多,分子势能也大得多,因而质量相等的水蒸气的内能比水大。 物体的状态发生变化时,物体的内能也随着变化。 举例说明:当水沸腾时,水的温度保持不变,所供应的大量能用于把分子拉开,增大了分子势能,因而增大了物体的内能,当水汽凝聚时,分子动能没有明显变化,但分子靠得更严密了,分子势能便减小了,因
11、此物体的内能减小了。 物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。 a静止在地面上的物体以地球为参照物,物体的机械能等于0,但物体内部的分子仍旧在不停地运动着和相互作用着,物体的内能永久不能为0。 b物体在具有肯定的内能时,也可以具有肯定的机械能。如飞行的子弹。 C不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变,不管物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之,尽管物体的内能在变化,它的机械能可以保持不变。 (4)学生争论题: 静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运动,木箱具有什么能?此时木箱的内能与静止时相比拟变化了没有? 质量相等而温度不相等的两杯
12、水,哪一杯水具有较大的内能?温度一样而质量不等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能? 最终总结一下本课要点。 1了解内能的概念,能简洁描述温度和内能的关系。 2知道做功和热传递都可以转变物体的内能。 3了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳。 重点目标 1内能、热量概念的建立 2转变物体内能的途径难点目标内能、热量概念的建立 导入示标凉快的秋夜,仰视星空时,会突然发觉一颗流星在夜色中划过,并留下一条漂亮的弧线流星是怎样形成的呢? 目标三导学做思一:物体的内能 问题1:组成物质的分子在不停地做热运动,分子应具有什么能?物体的分子之间有引力和斥力,且分子之间有间隔,分子应具有什么能?什么叫物体的内能?你
13、能说出它的单位吗?机械能和内能有什么区分吗? 小结:物体内全部分子由于热运动而具有的动能,以及分子之间势能的总和叫做物体的内能它的单位是焦耳,简称焦,符号为J机械能是宏观的,能看得到的,内能是微观的,是看不到的 问题2:把红墨水滴入装满水的烧杯里,过一段时间,整杯水变为红色,这种现象说明白什么?当红墨水分别滴入热水和冷水中时,发觉热水变色比冷水快,这又说明白什么? 小结:温度高的物体分子运动猛烈,内能大所以物体的内能与温度有关 问题3:小明说:“酷热的铁水温度很高,具有内能;冰冷的冰块温度很低,不具有内能”小刚说:“酷热的铁水温度高,内能大;冰冷的冰山温度低,内能小”你认为他们的说法正确吗?说
14、出理由 小结:一切物体都具有内能物体的内能还与质量有关 问题3:处理例1和变式练习1 例1:【解析】物体内全部分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能温度越高,物体内能越大温度一样的同种物质,分子个数越多,分子热运动的动能与分子势物体内能越大 问题1:如右图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞快速往下压,你能观看到什么现象(棉花燃烧),该试验说明白什么?你再将一根铁丝反复弯折数十次,用手接触弯折处,有什么感觉,该试验又说明白什么? 小结:做功可以转变物体的内能 问题2:做饭时,铁锅为什么能烫手?放在阳光下的被子,为什么能被晒得暖乎乎? 小结:热传递也可以转变物体的内能
15、问题3:处理例2和变式练习2 例2:【解析】来回拉绳子,绳子与管壁之间克制摩擦做功,使管内的酒精内能增大,温度上升;当把塞子冲出时,管内的酒精蒸气对塞子做功,将内能转化成机械能正确的答案为A选项 答案:A 变式练习 让学生进一步理解转变内能的途径有做功和热传递两种方法,选项ABD是做功转变物体的内能,选项C是通过热传递的方式转变物体的内能 答案:C 学做思三:热量 问题1:什么叫热量?它的单位是什么?它用什么字母表示? 小结:物体通过热传递方式所转变的内能称为热量,它的单位是J,它用字母Q表示 问题2:在热传递现象中,高温物体和低温物体的温度、内能和热量如何变化? 小结:在热传递过程中,高温物
16、体放出热量,温度降低,内能减小;低温物体汲取热量,温度上升,内能增大所以热传递过程中传递的是热量,转变了物体的内能,表现在物体温度的变化 物理内能教案3 一、教材分析 本节叙述另一类热力学过程热传递过程以及热传递与转变内能的关系。首先介绍热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。进而分析系统在单纯的热传递过程中系统内能的变化,自然引出热量与系统内能概念的区分与联系,最终讨论做功与热传递在转变系统内能上的异同。 二、教学目标 学问与技能 1了解热传递的三种方式。 2知道热传递是转变系统内能的一种方式。 3能区分热量与内能的概念。 4知道热传递与做功对转变系统的内能是有区分的 过程与方法 能举例说
17、明热传递能够转变系统内能 情感、态度与价值观 了解感受能量的转移,增加我们学习物理、探究自然的兴趣。 三、教学重点难点 重点:热传递对内能的转变。 难点:热量与内能的区分 四、学情分析 本节内容稍简洁,易于学生承受。 五、教学方法 自主学习、争论、讲解 六、课前预备 铁丝、布、酒精灯 七、课时安排1课时 八、教学过程 (一)预习检查、总结怀疑 根底学问提问: 1、焦耳的两个试验说明白什么? 2、什么是内能?内能于什么有关? (二)情景引入、展现目标 想一想,使一段铁丝的温度上升有哪些方法? 答复:将铁丝来回屡次弯折,用布摩擦,将铁丝放在火上烧,与高温物体接触 教师:可以通过做功转变物体内能,今
18、日我们来学习转变物体内能的另一种方式热传递。 (三)合作探究、精讲点播 教师:引导学生阅读教材62页有关内容,思索并回答下列问题。 (1)什么是热传递? (2)热传递有几种方式?举例说明。 (3)热传递过程的实质是什么? 1热传递 (1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温局部传递到低温局部,叫做热传递。 (2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。 (3)热传递的实质:能量的转移 热传导:不借助于物质的宏观移动,而靠分子、原子等粒子的热运动,使能量由高温物体(或物体的高温局部)向低温物体(或物体的低温局部)传递的过程,这种过程在气体、液体和固体中都能发生。 热对流:流体依靠宏观流
19、淌而实现热传递的过程,在对流过程中伴随着大量分子的定向运动。热对流又分自然对流和强迫对流。自然对流当流体内部存在温度梯度,进而消失密度梯度时,高温处流体的密度般小于低温处(水在04oC 时的反常膨胀现象除外),这时假如流体的密度由小到大对应空间位置的由低到高,在重力作用下,流体便开头作宏观的定向流淌,密度小处温度较高的流体向上运动,而温度低处密度较大的流体填充过来,行成了流体的对流,从而使能量从高温处向低温处传递。强迫对流靠外来的作用使流体在高温处与低温处之间作循环流淌而传递热量的过程,例如制冷系统内工作物质的循环流淌就是靠压缩机的工作强迫实现的。 热辐射:不依靠于物质的接触而由热源自身的温度
20、作用借助电磁波传递能量的方式。温度的凹凸打算着辐射的强弱。温度较低时,主要以不行见的红外线进展辐射,温度较高时,热辐射最强的成分在可见光区。如太阳就是通过热辐射的形式将热经宇宙空间传给地球的。 2热和内能 对于一个热力学系统,单纯地对系统传热也能转变系统的热力学状态。 热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。 当系统从状态1经过绝热过程到达状态2时,内能的增加量 等于外界对系统传递的热量Q,即 。 引导学生阅读教材63页有关内容,思索并回答下列问题。 (1)怎样理解热量?能否说某一物体具有多少热量?为什么? (2)传递的热量与内能转变满意什么关系? (3)做功和热传递都能转变物体的内能。做
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