物理內能教案
作為一位無私奉獻的人民教師,就有可能用到教案,借助教案可以恰當?shù)剡x擇和運用教學方法,調動學生學習的積極性。那么優(yōu)秀的教案是什么樣的呢?下面是小編為大家收集的物理內能教案,僅供參考,歡迎大家閱讀。
物理內能教案1
【教學目標】
1、知識與技能
了解內能的概念,能簡單描述溫度和內能的關系。
知道熱傳遞可以改變內能。
知道在熱傳遞過程中,所傳遞內能的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。
知道做功可以使物體內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能的兩種方法。
通過演示實驗說明做功可以使物體內能增加和減少。
通過學生查找資料,了解地球的“溫室效應”。
3、情感態(tài)度與價值觀:
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。通過演示實驗培養(yǎng)學生的觀察能力,并使學生通過實驗理解做功與內能變化的關系。
鼓勵學生自己查找資料,培養(yǎng)學生自學的能力。
【教學重點】
內能、熱量概念的建立,改變物體內能的方法
【教學難點】做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的
【教學準備】演示實驗:空氣壓縮器打氣筒礦泉水瓶帶導管的塞子酒精燈鐵絲等
【教學方法】啟發(fā)式教學法,講授法,實驗演示法,閱讀法,科學探究法
【教學過程】
。ㄒ唬┮胄抡n
我們知道做機械運動的物體具有機械能,那么熱現(xiàn)象發(fā)生過程中,也有相應的能量變化。另一方面,我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無規(guī)律熱運動產生的。那么熱運動的能量與大量的無規(guī)律運動有什么關系呢?這是今天學習的問題。
。ǘ┲v授新課
一、內能
1、分子的動能、溫度
物體內大量分子不停息地做無規(guī)則熱運動,對于每個分子來說都有無規(guī)則運動的動能。
我們知道,溫度這個物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度,而它又是大量分子熱運動動能大小的標志,這是溫度的微觀含義。
2、分子勢能
分子間存在著相互作用力,因此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。
3、物體的內能
(1)物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運動并且相互作用著的分子組成,因此任何物體都是有內能的。
課堂討論題:下列各個實例中,比較物體的內能大小,并說明理由。
、僖粔K鐵由15℃升高到55℃,比較內能。
、谫|量是1kg50℃的鐵塊與質量是0.1kg50℃的鐵塊,比較內能。
、圪|量是1kg100℃的水與質量是1kg100℃的水蒸氣,比較內能。
。2)物體機械運動對應著機械能,熱運動對應著內能。任何物體都具有內能,同時還可以具有機械能。例如在空中飛行的炮彈,除了具有內能,還具有機械能——動能和重力勢能。
提問學生:一輛汽車的車廂內有一氣瓶氧氣,當汽車以60km/h行駛起來后,氣瓶內氧氣的內能是否增加?
通過此問題,讓學生認識內能是所有分子熱運動動能和分子勢能之總和,而不是分子定向移動的動能。另一方面,物體機械能增加,內能不一定增加。
二、物體的內能改變的兩種方式
1、熱傳遞可改變物體的內能
【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,內能增加了物體的內能改變了。請同學舉出那些生活例子利用的是熱傳遞來改變內能放在太陽下曬;放在熱水中燙。結論:熱傳遞可以改變物體的內能。
熱傳遞過程中傳遞的能量的多少叫熱量,用q表示,單位也是焦耳。熱傳遞使物體的內能發(fā)生改變的時候,內能的改變是用熱量來量度
的、物體吸收了多少熱量,物體的內能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內能就減少多少、通過前面的探究,對物體內能的改變,學生有了一定的感性認識。熱傳遞改變物體的內能,學生比較容易理解,熱傳遞的實質就是內能從高溫物體轉移到低溫物體。要使學生了解熱量的概念,通過熱傳遞的方式來改變內能,內能改變的多少不能用功來量度,而要用熱量來量度,并介紹熱量的國際單位也是焦耳。
2、做功可以改變內能:生活體會——冬天時手很冷,經常通過搓手以取暖;用鋸條鋸木板時,用手摸一下鋸條,會覺得很燙;野外生存中取火的一種方法是鉆木取火,等等。
【演示】空氣引燃壓縮儀、用力猛壓活塞,會看到硝棉花燃燒起來。結論:對物體做功,可以使物體的內能增加
【演示實驗】氣體對外做功實驗用打氣筒向瓶內打氣,當瓶塞跳起時,在瓶內出現(xiàn)白霧。解釋:瓶內的'氣體推動瓶塞做功時,內能減少,溫度降低,使水蒸氣凝成小水滴。結論:物體對外做功,本身的內能就會減少。
小結:從能的轉化看,通過做功改變物體的內能,實質上是其他形式的能與物體內能相互轉化的過程。功可以用來度量內能改變的多少。
小結:改變物體的內能有兩種方法:做功和熱傳遞。兩種方法對改變物體的內能是等效的,但本質上有所區(qū)別。
討論:有一個裝有鐵屑的燒瓶,可以用什么方法使鐵屑的內能增加?
練習:
1、為什么用氣筒給自行車打完氣后,摸一下氣筒外的外壁,會變熱?當我們給充足氣的輪胎放氣時,能看到在氣門芯附近有一些小水珠,能解釋這種現(xiàn)象產生的原因嗎?
2、關于物體的內能,下列說法正確的是()
a、相同質量的兩種物體,升高相同的溫度,內能增量一定相同
b、一定量0℃的水結成0℃的冰,內能一定減少
c、一定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內能一定減少
d、一定量氣體吸收熱量而保持體積不變,內能一定減少
3、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
4、指出下列事例中改變物體內能的方式()
a、冷天用熱水取熱,人體感到熱和。
b、比中,從竿的頂端滑到底端時手感到發(fā)熱
c、密封的空氣被壓縮時溫度變高
d、火爐上烤餅子,餅子變熱e用挫刀挫鐵塊,鐵塊變熱f把火燒熱的工件放到冷水中,工件會變涼下來
【板書設計】
一、內能
1、內能定義:分子由于運動而具有的動能和勢能之和
2、物體內能的大小與物體的溫度有關
二、改變內能的方式
1、做功
2、熱傳遞:
三、熱量
1、定義:熱傳遞過程中傳遞的內能的多少
2、單位:焦耳符號:j
3、熱量、溫度、內能的區(qū)別
物理內能教案2
教學目標
。1)知道什么是物體的內能
(2)知道物體內能的組成
(3)知道分子動能和分子勢能與哪些因素有關
教材分析
分析一:教材先由所學知識推出分子動能的存在,并說明分子動能與溫度的關系,再又分子力說明分子勢能的存在,最后總結出內能的概念
分析二:分子勢能在微觀上與分子間距離有關(宏觀上表現(xiàn)為體積),當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,分子力作負功,分子勢能增加;當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系如上圖所示.分子勢能可與彈性勢能對比學習,分子相距平衡距離時相當于彈簧的平衡位置,但對比學習時,也要注意兩者的區(qū)別.
分析三:比較兩物體內能大小,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,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,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)的關系比較復雜: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:機械能與內能有著本質的'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,而內能是由物體內部分子無規(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,而內能發(fā)生了改變.
教法建議
建議一:在分析物體內能時要充分利用前三節(jié)所學分子動理論的基本觀點,由舊有知識推導出新知識.
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習.
建議三:在區(qū)分機械能與內能時,最好能舉例說明.
--方案
教學重點:內能的組成,分子動能和分子勢能分別與哪些因素有關.
教學難點:分子勢能
一、分子動能
溫度是分子平均動能的標志,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小.
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,宏觀上表現(xiàn)出與物體體積有關.
當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,分子力作負功,分子勢能增加;當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系如圖所示.
三、物體的內能
物體內所有分子的動能和分子勢能的總和叫內能.
例1:相同質量的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、水的內能比冰的內能多
答案:ABD
評析:質量相同的水和冰,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.由水結成冰,需要釋放能量,所以相同質量、溫度的水比冰內能多,由于它們總的分子動能相等,所以水比冰的分子勢能大.本題很容易誤認為水結成冰,體積增大,所以內能增大.
機械能與內能有著本質的區(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,而內能是由物體內部分子無規(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,而內能發(fā)生了改變.
例2:下面有關機械能和內能的說法中正確的是
A、機械能大的物體,內能一定也大
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能的轉化
答案:D
評析:對于機械能和內能,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,設計原理,實際操作
評價: 方案的可行性、科學性、可操作性
物理內能教案3
熱現(xiàn)象是指物體的冷熱程度有關的物理現(xiàn)象,例如,大家在小學自然課中學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,在物理學中,為了準確地描述物體的.冷熱程度,我們引入了溫度這一概念
講授:
一、出示教學目標或問題(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,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,對溫度的概念、單位等形成進一步的認識。
三、教師重點講、講重點,提問設疑(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,要準確地測量物體溫度需要使用溫度計?
物理內能教案4
教學目標
。ㄒ唬┲R和技能
1、了解內能的概念,簡單描述溫度和內能的關系。
2、知道熱傳遞過程中,物體吸收(或放出)熱量,使物體溫度升高(或降低),內能改變。
3、知道在熱傳遞過程中,傳遞內能的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。
4、知道做功可以使物體內能改變的一些事例。
(二)過程與方法
1、通過探究找到改變物體內能的兩種方法。
2、通過實驗說明做功與物體內能改變的關系。
3、通過實驗和查找資料,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題和解決問題的能力。
(三)情感、態(tài)度、價值觀
1、學生通過實驗體驗探究的過程,激發(fā)學生的學習興趣和對科學的求知欲望,使學生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學道理。
2、培養(yǎng)學生的觀察能力,使學生通過實驗理解做功與物體內能變化的關系。
教學重點難點 內能概念、改變內能的兩種方法
教學準備
壓燃演示器、鐵絲(多根)、酒精燈(多只)、燒瓶、皮塞、氣筒、多媒體設備
教學過程
提問:在生活中,我們發(fā)現(xiàn),裝著開水的開水瓶的塞子有時會被彈出去,塞子的動能從何而來?引入課題:“內能
一、內能
通過前面學習知道,分子在不停地做無規(guī)則的熱運動,同一切運動的物體一樣,分子具有動能。
分子間有相互作用力,所以分子間還有勢能。對此,你們想提出什么問題嗎?
提問:分子動能大小與什么因素有關?什么情況下有分子勢能?等等。
物體溫度越高,分子運動越快,分子的動能就越大,相互吸引或相互排斥的分子之間都存在分子勢能。5、歸納:物體內所有分子熱運動的動能和勢能的總和,叫做物體的內能。任何物體都有內能。5、體會:內能是一種不同于物體機械能的另一種形式的能量
二、物體內能的改變
探究活動:怎樣能夠使鐵絲變熱?讓學生動手試試。激發(fā)學生對物理學習的興趣。
演示:用酒精燈加熱;來回彎折;在其他物體上摩擦等!l(fā)學生通過觀察,找出不同方法的共同現(xiàn)象、特征并交流。(可以對鐵絲傳熱,也可以對鐵絲施力。)
演示:壓燃演示器?諝馔苿悠と麜r內能改變。提問:觀察到的“白霧”說明了什么?(觀察得出:做功可以改變物體的內能。)“白霧”說明:內能減少,溫度降低,水蒸氣發(fā)生了液化。
。ò鍟└淖兾矬w內能的兩種方法:做功和熱傳遞
、閱讀“地球的溫室效應”
作業(yè)布置 動手動腦學物理:1、2、3、5
板書設計
二、內能
1、內能:物體內部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能。
2、物體在任何情況下都有內能:既然物體內部分子永不停息地運動著和分子之間存在著相互作用,那么內能是無條件的.存在著。無論是高溫的鐵水,還是寒冷的冰塊。
3、影響物體內能大小的因素:①溫度②質量③材料④存在狀態(tài)
4、內能與機械能不同:
機械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機械運動有關
內能是微觀的,是物體內部所有分子做無規(guī)則運動的能的總和。內能大小與分子做無規(guī)則運動快慢及分子作用有關。這種無規(guī)則運動是分子在物體內的運動,而不是物體的整體運動。
5、熱運動:物體內部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。
溫度越高擴散越快。溫度越高,分子無規(guī)則運動的速度越大。
三、內能的改變:
1、內能改變的外部表現(xiàn):
物體溫度升高(降低)——物體內能增大(減。。
物體存在狀態(tài)改變(熔化、汽化、升華)——內能改變。
反過來,不能說內能改變必然導致溫度變化。(因為內能的變化有多種因素決定)
2、改變內能的方法:做功和熱傳遞。
A、做功改變物體的內能:對物體做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。
B、熱傳遞可以改變物體的內能。
、贌醾鬟f是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現(xiàn)象。
②熱傳遞的條件是有溫度差,傳遞方式是:傳導、熱傳遞傳遞的是內能(熱量),而不是溫度。
、蹮醾鬟f過程中,物體吸熱,溫度升高,內能增加;放熱溫度降低,內能減少。
、軣醾鬟f過程中,傳遞的能量的多少叫熱量,熱量的單位是焦耳。熱傳遞的實質是內能的轉移。
C、做功和熱傳遞改變內能的區(qū)別:由于它們改變內能上產生的效果相同,所以說做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。但做功和熱傳遞改變內能的實質不同,前者能的形式發(fā)生了變化,后者能的形式不變。
物理內能教案5
教學目標
。1)知道改變物體內能的兩種方式
。2)知道做功是能量的轉化;熱傳遞是內能的轉移
。3)知道做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的
教學建議
教材分析
分析一:本節(jié)教材內容在初中教材中已有簡單介紹,本節(jié)教材以復習為主.要求學生能理解做功和熱傳遞都可以改變物體內能,它們在改變物體內能方面是等效的.
分析二:物體的內能包括分子動能和分子勢能,而改變物體內能的方法又有兩種:做功和熱傳遞.做功和熱傳遞在改變物體的內能方面是完全等效的,當一個物體的內能發(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能發(fā)生改變,還是做功使其內能改變,或者是做功與熱傳遞同時存在.
分析三:功是能量轉化的一個量度,做了多少功就意味著有多少某種形式的能量轉化為另一種形式的能量;熱量是熱傳遞過程中內能轉移的一個量度.如果一個物體只有與外界間的存在做功關系(不包括機械能的改變部分),而無熱交換,則做功的多少與內能的改變量相等;如果一個物體與外界間的無做功關系(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,內能就改變多少.
教法建議
建議一:本節(jié)內容在初中教材中已有簡單介紹,因此可以提出問題:怎樣改變物體內能?然后由學生回憶初中知識,回答問題.
建議二:做功和熱傳遞在改變物體的內能方面是完全等效的,這一說法較抽象,學生不易理解,可舉例加深學生的理解:如一物體內能增加了,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能增加.
--示例
教學重點:做功和熱傳遞都可以改變物體內能
教學難點:做功和熱傳遞在改變物體的內能方面是完全等效的
示例
一、引入課題
提問:什么是物體內能?它包括什么能量?
二、做功改變物體內能
做功可以改變物體內能,做功可以使內能和其它形式的能相互轉化.如果一個物體只有與外界間的存在做功關系(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%的動能轉化為水的內能,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:根據機械能守恒定律知,當水流到達瀑布底時的動能
水吸收熱量 與溫度變化 滿足關系
由題目知,有10%的動能轉化為水的內能,所以
代入數(shù)據得 = 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、內能等相關知識.
三、熱傳遞改變物體內能
熱傳遞可以改變物體內能,熱傳遞是內能從一個物體(或物體的一部分)轉移到另一個物體(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,內能就改變多少.熱量是描述熱傳遞過程中能量轉移的多少.
例題2:關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、內能多的物體含有的熱量多
C、熱量、功和內能的單位相同
D、熱量和功都是過程量,而內能是一個狀態(tài)量
答案:CD
評析:本題著重考查了熱量的概念,以及它與內能、功的聯(lián)系與區(qū)別.
四、做功和熱傳遞在改變物體內能方面是等效的
當一個物體的內能發(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能發(fā)生改變,還是做功使其內能改變,或者是做功與熱傳遞同時存在.
五、作業(yè)
探究活動
題目:內能的利用
組織:分組
方案:調查內能在哪些領域有哪些應用,說明內能應用的意義,寫出調查報告
評價:調查報告的科學性
物理內能教案6
。ㄒ唬┙虒W目的
1、明白分子無規(guī)運動的快慢與溫度有關、
2、明白什么是內能,物體的內能是不一樣于機械能的另一種形式的能、
3、明白物體溫度改變時,內能隨之改變、
。ǘ┙叹
燒杯,墨汁等、
。ㄈ┙虒W過程
1、復習
復習機械能的知識、經過事例說明物體怎樣才能具有動能、重力勢能、彈性勢能、要異常強調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,分子永不停息地無規(guī)則運動著、那么公司也同一切運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、進行新課
。1)物體的內能:物體內部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能、物體內部的每一個分子都在運動,都受分子作用力,但每單個分子的動能和勢能,不是物體的內能、內能是指物體所有分子無規(guī)則運動的動能和勢能的總和、內能也不一樣于機械能、物體的動能跟物體的速度有關,物體的重力勢能跟物體被舉起的高度有關、一個鋼球是否運動,是否被舉高,這只能影響鋼球的`機械能,并不是能改變鋼球內分子無規(guī)則運動的動能和勢能、那么物體的內能跟什么有關呢?
。2)內能的變化:物體內能既然是物體內部所有分子無規(guī)則運動的動能和勢能的總和,那么當分子運動加劇時,物體的內能也就增大、上節(jié)課我們曾進過:物體的溫度升高,其內部分子的無規(guī)則運動加劇、科學的論斷,必須要有證據,在物理學中,通常是用實驗來證實論斷的、今日我們同樣用實驗來證實上頭的論斷、
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緩慢地滴入幾滴墨汁,觀察比較三只杯內墨擴散的快慢、
實驗結果證明: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)則運動激烈、
所以:物體的內能跟溫度有關、溫度升高時,物體的內能增加、溫度降低時,物體的內能減小、正是由于內能跟溫度有關,人們常常把物體的內能叫做熱能,把物體內部很多分子的無規(guī)則運動叫做熱運動、
。3)一切物體都有內能、這是因為物體內的分子永不停息地無規(guī)則運動著、熾熱的鐵水,溫度很高,分子運動激烈,它具有內能、冰冷的冰塊,溫度雖低,其內部分子仍在做無規(guī)則運動,它也具有內能、
(4)內能和機械能
經過機械能和內能的比較,進一步幫忙學生理解內能概念、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)稱為機械能、機械能與整個物體的機械運動情景有關、
木塊內部的分子做無規(guī)則運動,且分子間有作用力,木塊有內能、內能與物體內部分子的勢運動和分子間的相互作用有關、
4、小結
(1)內能不是單個分子具有的,而是所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和、
。2)內能所指的動能是所有分子做無規(guī)則熱運動的動能的總和、這種無規(guī)則的熱運動,是分子在物體內部自身不停的“分子運動”,而不是隨著物體整體一齊所做的運動、物體作為整體運動所具有的動能是機械能不是內能、
。3)內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械能,不是內能、
所以內能是不一樣于機械能的另一種形式的能量、
。ㄋ模┱f明
物體的內能較之物體的機械能更為抽象,不能用“物體能夠做功,我們就說它具有能量”的內能,比較容易為學生理解,但也容易造成與機械能的混淆,講課中要強調內能是“所有分子動能和勢能的總和”“很多分子無規(guī)則運動的動能”“分子間的勢能”,突出內能是跟熱運動有關的能量。
物理內能教案7
。ㄒ唬┙虒W目的
使學生明白做功能夠改變物體內能的一些事例;明白能夠用功來量度內能的改變,能用做功和內能改變的關系來解釋摩擦生熱等常見的物理現(xiàn)象。
。ǘ┙叹
壓縮空氣引火器,機械能轉化熱能演示器,無色玻璃瓶,橡膠瓶塞,打氣筒等。
(三)教學過程
1、復習
提問(1)什么叫做物體的內能(2)物體的內能跟什么有關
2、引入新課
物體的內能跟物體的溫度有關,溫度越高,物體的內能越大。也就是說當物體的溫度發(fā)生了變化時,它的內能就發(fā)生了變化。如何改變物體的溫度,同學們能夠從生活實際上舉出許多的事例。今日我們先研究一種改變內能的方法--做功。
3、進行新課
。1)對物體做功,物體的內能會增大。
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。此時要提醒學生注意觀察筒內的棉花。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,也能使物體內能增加,摩擦生熱就是一個例子。讓學生解釋課本圖2-9、圖2-11的事例,并列舉其他事例。
歸納學生所舉事例,得出對物體做功,物體的內能就會增大。
同學們所舉的事例都是做功使物體的內能增加,做功能不能使物體的內能喊小呢
。2)物體對外做功時,本身的內能會減小。
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。課前在瓶內裝入少量的水。實驗時告訴學生,由于水的蒸發(fā),瓶內存在水蒸氣。由于水蒸氣是無色透明的,所以水蒸氣是看不到的。提醒學生注意觀察瓶塞跳起時容器中有什么現(xiàn)象。實驗結果,當塞子跳起時,瓶內出現(xiàn)了霧。引導學生分析實驗現(xiàn)象。進而得出物體對外做功時,本身的內能會減小。
。3)用功來量度內能的改變。做功能夠改變物體的內能,對物體做的功越多,物體的內能增加得越多,物體對外做的功越多,物體的內能減小得也越多,所以,我們能夠用功來量度內能的變化。這樣內能的單位跟功相同,也是焦耳。如果對物體做了2焦的功,物體的內能會增加2焦。其實各種形式的能,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
經過課本本章刊頭畫的實驗演示和本節(jié)的想想議議,小結本節(jié)的資料。該實驗是機械能和內能相互轉化的演示實驗。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,引導學生解釋所看到的現(xiàn)象。外力克服摩擦力做功,使金屬筒溫度升高、內能增加,并引起筒內乙醚的蒸發(fā)。最終由于乙醚蒸汽壓強不斷增大,而將塞子沖起。告訴學生,在此過程中,克服摩擦做功,轉化為內能。
此實驗中的另一個現(xiàn)象,往往被學生忽視。即當塞子被沖起時,在管口附近也有淡淡的霧出現(xiàn)。應引導學竹注意這一現(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,本身內能會減小。此過程中氣體的內能轉化為機械能。
經過實驗和議論,使學生進一步明確,做功能改變物體的內能。并且對物體做功時,有機械能轉化為內能,物體內能增加。物體對外做功時,有內能轉化為機械能,物體內能減少。
。ㄋ模┱f明
1、壓縮空氣引火實驗難度較高,有幾個關鍵要注意:
(1)密封性要好,主要是活塞與管壁的密封。當把活塞從管內拉出時,感到阻力比較大,且當活塞離開管口的瞬間能聽到嘭的響聲。這種情景可認為密封較好。實驗時應在活塞上涂少許蓖麻油,起密封和潤滑作用。
。2)管內堅持足夠的氧氣。實驗時可用尖嘴吹風球,向管內注入新鮮空氣。
(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先后倒入燒杯內混合,使其溫度堅持在30℃左右。將脫脂棉浸入混合酸內,約15分鐘左右,取出棉花用清水反復沖洗,直至沒有酸性。擠干后放在陰暗處晾干,保存時應放在密封瓶內,堅持干燥。
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,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,能使學生觀察到進氣的現(xiàn)象。
3、做功改變物體內能的過程,也都有能量的轉化。課本只在想想議議的問題中提出能量的轉化。能從能量轉化的角度認識內能的改變,雖非本節(jié)課的重點,但能使學生有個初步的認識,有利于后面學習能量守恒定律。所以在想想議議的討論中,增加了能量轉化的資料。
物理內能教案8
【教學課時】
1課時。
【教材分析】
"注重學生發(fā)展,改變學科本位"。本節(jié)闡述了有關燃料的熱值,熱機效率等物理概念,還涉及了科技發(fā)展史(熱機的發(fā)展),生物,化學知識(酸雨的構成和生物的影響),環(huán)境保護(大氣污染)等方面的資料。經過具體分析,使學生認識到在利用燃料內能方面,也不可避免地會有一部分內能轉化和轉移到其他方面,所以要建立熱機效率的概念,并與機械效率作聯(lián)系和類比。使學生了解內燃機的發(fā)展對人類提高起到的作用,同時要使學生認識到它給環(huán)境帶來的污染問題。
【教學目標】
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,能利用熱值表進行有關燃燒放熱的簡單計算。
2、了解熱機效率。明白熱機工作時燃料釋放能量的主要流向,明白能夠怎樣提高熱機效率,及提高熱機效率的意義所在。
3、了解熱機的利用與人類社會發(fā)展的關系,并能簡述熱機的使用產生的排放物對環(huán)境不良影響,培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識。
【教學重點】
了解熱機效率及提高熱機效率的途徑,明白在利用熱機構成的環(huán)保問題。
【教學難點】
熱機效率的理解,并能用熱機效率進行簡單計算。
【教學過程】
引入新課
人要生存,離不開能量,機器要運轉,也離不開能量,而內能又是人類和各種動力機械主要利用的.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的問題。
(1)燃料的特點:能夠燃燒,并放出熱量;燃料燃燒的過程是化學能變?yōu)閮饶艿倪^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
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);驓怏w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、熱機效率。
熱機是內能轉化成機械能的機器,它跟所有機械一樣,也有效率的問題。熱機效率是熱機性能的一個重要指標。
。1)熱機的效率: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)學生分析圖的熱機燃料燃燒能量走向示意圖討論如何提高熱機效率的效率?讓燃料盡可能充分燃燒,減小內能損失,運動部件潤滑良好。
三、環(huán)境保護。
1、內能對環(huán)境的影響。
。1)廢氣污染(CO、SO、酸雨),
。2)噪聲污染。
2、保護環(huán)境,減小污染措施。
。1)改善燃燒設備,采取集中供熱,加裝消煙除塵裝置。
(2)提高內能的綜合利用率。把直接燒煤、燃油改為燒其工業(yè)副產品;把內能的一次利用變?yōu)槎啻卫茫ㄈ缬糜酂峁┡龋?/p>
(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
我國政府歷來重視環(huán)境問題,把發(fā)展經濟與保護環(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,責無旁貸地承擔起保護環(huán)境的義務,難題也就變得不難了,就必須能使天更藍、水更清。
【板書設計】
第四節(jié)熱機效率和環(huán)境保護
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);驓怏w燃料的熱值:3
(3)熱值的物理意義:
。4)公式:Q=q或q=Q
二、熱機效率。
三、環(huán)境保護。
物理內能教案9
【教學課時】
1課時。
【教材分析】
通過四沖程內燃機工作原理的學習,使學生了解內燃機的主要結構;大致了解內燃機工作時,能量的轉化與轉移情況;了解內燃機在現(xiàn)代生活特別是交通方面的應用。
【教學目標】
1.常識性了解汽油機的基本構造和工作原理。
2.常識性了解柴油機與汽油機在構造和工作過程中的異同點。
3.常識性了解四沖程內燃機工作過程中的能量轉化。
【教學重點】
內燃機的基本構造和工作原理。
【教學難點】
內燃機的工作過程。
【教學方法】
講解與閱讀指導并行。
【實驗器材】
內燃機示教模型(帶電燈指示),教學掛圖。
【教學過程】
〖引入新課
復習提問:
1、改變物體內能的兩種方式是什么?
2、內能有哪兩方面的主要作用?
新課引入
熱機是指把燃料燃燒時釋放的內能轉變?yōu)闄C械能的裝置。熱機應用歷史上從蒸汽機到內燃機,內燃機有汽油機及柴油機等,大多數(shù)交通工具,都使用它們。我們有必要學習內燃機原理。
〖新課教學
內燃機:燃料直接在發(fā)動機氣缸內燃燒產生動力的熱機。
最常見的內燃機,以汽油或柴油為燃料,分別叫做汽油機和柴油機。
1.汽油機:指出汽油在汽油機汽缸內燃燒、生成高溫高壓燃氣,燃氣推動活塞而做功,燃氣內能轉化為活塞運動的機械能。
。1)構造(圖)。(出示模型或掛圖。邊指示邊講解)。進氣門,排氣門,火花塞,氣缸,活塞,連桿,曲軸。(介紹名稱的同時,介紹各部分的功能)
沖程:活塞從氣缸一端運動到另一端的單向運動叫做一個沖程。
。2)工作原理。如圖
(邊運轉模型邊講解,并提醒學生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況)
內燃機的工作過程以一個循環(huán)為一個單元,一個循環(huán)又分為四個沖程。
1.〈吸氣沖程〉開始工作前,活塞位于氣缸上端,進、排氣門軍關閉。工作時,活塞由上向下運動,進氣門打開,排氣門仍關閉。由于缸內體積增大,壓強減小,空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程。
2.〈壓縮沖程〉活塞運動到最下端,就開始轉為向上運動。這時進氣門、排氣門都關閉,混合氣體被強行壓縮,使氣體的溫度升高,壓強增大。這是第二個沖程。
3.〈做功沖程〉壓縮結束時雖然溫度較高,但未能達到燃料的燃點。在壓縮沖程結束的瞬間,火花塞產生電火花,使燃料猛烈燃燒,產生高溫高壓氣體,高溫高壓燃氣推動活塞向上向下運動,通過連桿帶動曲軸轉動。實現(xiàn)了內能向機械能的.轉化。這是第三個沖程。
4.〈排氣沖程〉做功沖程結束,活塞繼續(xù)向下向上運動,進氣門關閉,排氣門打開,燃燒后的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程。
此后,活塞又由上向下運動,從此進入下一輪循環(huán)。在一個工作循環(huán)中有四個沖程,活塞往復兩次,曲軸轉兩周,對外做一次功。
。3)能的轉化:在做功沖程燃氣對活塞做功,內能轉化為機械能。其余三個沖程靠消耗飛輪的機械能來完成。
2.柴油機:用柴油作燃料的內燃機。
。1)學生根據圖,描述柴油機的工作過程。
。2)思考:一個工作循環(huán)有四個沖程,活塞運動2次,燃油燃燒1次,對外做功1次。問在不做功的沖程活塞為什么也會運動?
(3)柴油機與汽油機的區(qū)別:
、俨裼蜋C與汽油機的相同點:都是內燃機;一個工作循環(huán)都要經歷四個沖程。
②柴油機與汽油機的不同點:構造方面:些油機沒有火花塞,而在相應位置上安裝的是噴油嘴。 吸入的氣體不同,點火方式不同。使用范圍。
〖小結
汽油機工作原理:
吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程
進氣門打開關閉關閉關閉
排氣門關閉關閉關閉打開
活塞向下運動向上運動向下運動向上運動
主要作用混合汽油可燃氣被吸入壓縮燃氣溫度升高燃氣對外做功廢氣排出
慣性慣性內能轉化為機械能
通過曲桿對外做功慣性
汽油機和柴油機的區(qū)分:
汽油機柴油機
相同點吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程內燃機
不同點構造上火花塞噴油嘴
點火方式點燃式壓燃式
優(yōu)點輕便便宜,功率大,效率高。
〖作業(yè)
課本
【板書設計】
第三節(jié) 內燃機
1、汽油機:用汽油作為燃料的內燃機
構造:進氣門、排氣門、火花塞、氣缸、活塞、連桿、曲軸
工作原理:工作過程以一個循環(huán)為一個單元,一個循環(huán)四個沖程
2、柴油機:用柴油作燃料的內燃機
【教學反思】
第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護
【教學課時】
1課時。
【教材分析】
"注重學生發(fā)展,改變學科本位"。本節(jié)闡述了有關燃料的熱值,熱機效率等物理概念,還涉及了科技發(fā)展史(熱機的發(fā)展),生物,化學知識(酸雨的形成和生物的影響),環(huán)境保護(大氣污染)等方面的內容。通過具體分析,使學生認識到在利用燃料內能方面,也不可避免地會有一部分內能轉化和轉移到其他方面,因此要建立熱機效率的概念,并與機械效率作聯(lián)系和類比。使學生了解內燃機的發(fā)展對人類進步起到的作用,同時要使學生認識到它給環(huán)境帶來的污染問題。
【教學目標】
。薄⒔嶂蹈拍。知道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,能利用熱值表進行有關燃燒放熱的簡單計算。
。病⒘私鉄釞C效率。知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向,知道可以怎樣提高熱機效率,及提高熱機效率的意義所在。
。、了解熱機的利用與人類社會發(fā)展的關系,并能簡述熱機的使用產生的排放物對環(huán)境不良影響,培養(yǎng)自覺的環(huán)保意識。
【教學重點】
了解熱機效率及提高熱機效率的途徑,知道在利用熱機形成的環(huán)保問題。
【教學難點】
熱機效率的理解,并能用熱機效率進行簡單計算。
【教學過程】
〖引入新課
人要生存,離不開能量,機器要運轉,也離不開能量,而內能又是人類和各種動力機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。下面我們先來討論燃料及與燃料有關的問題。
。1)燃料的特點:能夠燃燒,并放出熱量;燃料燃燒的過程是化學能變?yōu)閮饶艿倪^程。
。2)介紹燃料種類(固體、液體、氣體),
。3)舉例說明不同的燃料燃燒時放出熱量不同。
〖新課教學
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);驓怏w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=3.3×107 /g,則
Q=q=4g×3.3×107 /g=1.32×108
二、熱機效率。
熱機是內能轉化成機械能的機器,它跟所有機械一樣,也有效率的問題。 熱機效率是熱機性能的一個重要指標。
(1)熱機的效率: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)學生分析圖的熱機燃料燃燒能量走向示意圖討論如何提高熱機效率的效率? 讓燃料盡可能充分燃燒,減小內能損失,運動部件潤滑良好。
三、環(huán)境保護。
1.內能對環(huán)境的影響。
。1)廢氣污染(CO、SO 、酸雨),
(2)噪聲污染。
2.保護環(huán)境,減小污染措施。
(1)改進燃燒設備,采取集中供熱,加裝消煙除塵裝置。
。2)提高內能的綜合利用率。
把直接燒煤、燃油改為燒其工業(yè)副產品;把內能的一次利用變?yōu)槎啻卫茫ㄈ缬糜酂峁┡龋?/p>
(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
我國政府歷來重視環(huán)境問題,把發(fā)展經濟與保護環(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,責無旁貸地承擔起保護環(huán)境的義務,難題也就變得不難了,就一定能使天更藍、水更清。
〖作業(yè) 課本
【板書設計】
第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護
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);驓怏w燃料的熱值:/3
。3)熱值的物理意義:
。4)公式:Q=q或q=Q/
二、熱機效率。
三、環(huán)境保護。
物理內能教案10
一、物體的內能:
大量分子作無規(guī)則運動(熱運動)時具有的能量
二、改變內能的方式:
改變內能有兩種方式――熱傳遞和做功。 相同點——都能改變物體的內能(等效)。
不同點——熱傳遞方式是內能轉移;做功是能的形式發(fā)生轉化
教學反思
本節(jié)課內容包括內能、改變物體內能的方式等兩部分內容。設計的基本思路是:運用多媒體手段,通過類比,建立內能的概念。再根據Flash課件中分子熱運動劇烈程度跟溫度的關系的現(xiàn)象,得出物體的內能跟溫度的(不可逆)關系。通過創(chuàng)設新的情景、提出新的問題,認識物體的內能會發(fā)生變化,繼而轉入探究如何改變物體的內能。以實驗為基礎,通過討論、歸納得出熱傳遞和做功都能改變物體的內能的結論。并從能的形式是否改變的角度思考兩種方式在改變內能上的`本質區(qū)別,運用改變內能的兩種方式來解釋生活中的一些熱現(xiàn)象,感受生活與科學的密切聯(lián)系。學生雖然前面學習了分子動理論的內容,但對其內容的記憶并不深,要從微觀角度思考問題難度會比較大。為了認識物體的內能,通過對知識的分解、鋪墊,提供合適的Flash學習支架,完成從宏觀思維到微觀分析上的過渡,運用類比法認識分子的動能和分子勢能,建立內能的概念。
本節(jié)課的特色
本節(jié)課通過情景支架設置疑問,借助于類比的科學方法,按照從宏觀到微觀的順序,降低學習難度,增強學習科學的興趣,使教與學達到最佳的結合。
物理內能教案11
。ㄒ唬┙虒W目
使學生理解一些功可以改變物體內能的例子,理解他們可以努力測量內能的變化,并利用功和內能變化之間的關系來解釋常見的物理現(xiàn)象,如摩擦熱的產生。
。ǘ┙叹
壓縮空氣點火器、機械能轉化為熱能演示器、無色玻璃瓶、橡膠瓶塞、氣泵等
。ㄈ┙虒W過程
1、復習
問題
。1)物體的內能是什么
(2)與相關的物體的內能是什么。
介紹新課程物體的內能與物體的溫度有關。溫度越高,物體的內能越大。換句話說,當物體的溫度改變時,它的內能也會改變。如何改變物體的溫度?學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能的方法——做功。
3、學習新課程
。1)對物體做功,物體的內能會增加。
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構。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,提醒學生觀察桶中的棉花。快速按下活塞,你可以看到硝化棉燃燒發(fā)出的火光。實驗結束后,組織學生討論實驗現(xiàn)象的解釋,從而得出壓縮空氣確實起作用,增加空氣的內能,溫度升高導致棉花燃燒的結論。事實上,學生在日常生活中也遇到過這種現(xiàn)象。例如,當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能。摩擦熱的產生就是一個例子。要求學生解釋圖2—9和圖2—11中的示例,并列出其他示例。
總結學生給出的例子,得出結論,如果你對一個物體進行研究,物體的內能會增加。
學生們引用的所有例子都是做功會增加物體的內能,但做功并不能使物體的內能變小。
(2)當物體在外部做功時,其內能會減少。
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。提醒學生觀察瓶塞跳躍時容器內發(fā)生的情況。實驗結果表明,當塞子跳起來時,瓶子里出現(xiàn)了霧。引導學生分析實驗現(xiàn)象。然后得出結論,當物體在外部做功時,其自身的內能將減少。
。3)努力測量內部能量的變化。做功可以改變物體的內能。我們對物體做的功越多,物體的內能增加的越多。物體在外部做的功越多,物體的內能減少的越多。因此,我們可以努力測量內能的變化。所以內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
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,總結了本節(jié)的資料。本實驗是機械能與內能相互轉化的演示實驗。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,以引導學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能升高,導致氣缸內乙醚蒸發(fā)。最后,由于乙醚蒸汽壓力增加,塞子被沖洗。告訴學生在這個過程中,他們可以克服摩擦,做功,功可以轉化為內能。
這個實驗中的另一個現(xiàn)象經常被學生忽略。也就是說,當沖洗塞子時,噴嘴附近也有薄霧。我們應該引導竹子學習者注意并解釋這一現(xiàn)象。這是因為當氣體膨脹做外部功時,內部能量和溫度降低,從而使氣缸口周圍的水蒸氣凝結成水滴。這個現(xiàn)象只是表明當一個物體在外部工作時,它的內部能量會減少。在這個過程中,氣體的內能轉化為機械能。
通過實驗和討論,學生可以進一步闡明物體的功能并改變物體的內能。對物體做功時,機械能轉化為內能,物體的內能增加。當一個物體在外部做功時,內能轉化為機械能,物體的內能就會減少。
(四)說明
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。這種情況可以認為是一種良好的密封。試驗過程中,活塞應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注入新鮮空氣。
。3)所用燃料的燃點應較低,普通棉不易爆燃。實驗中應使用硝化纖維素。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,用清水反復沖洗,直到沒有酸為止。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,可讓學生觀察進氣現(xiàn)象。
3、做功改變物體內部能量的過程也有能量轉換。教科書只是在思考所討論的問題時提出了能量的轉換。能從能量轉換的角度理解內能的變化不是本課程的重點,但能使學生有一個初步的了解,這有利于以后學習能量守恒定律。因此,在思維和討論的討論中,增加了能量轉換的信息。
物理內能教案12
教學過程
復習引入
1.內能:物體內所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內能.
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(溫度是分子平均動能的標志).
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.
4.內能:與物體的溫度和體積有關.
根據討論結果,小結: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能是否改變.
新課教學
1.提出問題2.問題討論
問:如何改變物體的內能呢?(可以改變物體的溫度或體積.)
問:物體內能的`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)的內能是否改變呢?
把準備好的鋼絲拿出來,想辦法讓你手中的鋼絲的內能增加。
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,一邊體驗內能是不是已經增加了.(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:同學們還能不能從生活中找出一些通過做功改變物體內能的例子呢?
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,熱傳遞改變內能的情況.給大家一段細鐵棒和酒精燈,演示.
學生上臺做實驗.把用熱傳遞改變內能的方法和體會告訴其他同學.
引導學生從生活中再找出一些通過熱傳遞改變內能的例子.
板書:改變物體內能的物理過程有兩種:做功和熱傳遞.
4.新知識的深入探討
內能改變的量度
師:如何量度物體內能的改變多少呢?請大家?guī)е鴨栴}閱讀課本39頁5、6兩段,然后歸納出來.
物理內能教案13
“內能”教學目標
a. 知道分子無規(guī)則運動的劇烈程度與溫度有關
b. 知道什么是內能,物體溫度改變時內能也要隨之改變
c. 知道內能與機械能是兩種不同形式的能
教學建議
“內能”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,提出內能的概念,再進一步運用實驗揭示內能與溫度有關,最后將內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用,可充分運用分子運動論的基本觀點對教材進行分析.
“內能”教學建議
建議一:在做擴散速度比較實驗過程中,為使實驗更明顯,應使兩杯水的溫度差大一些,并要注意引導學生有意識的觀察,培養(yǎng)學生實驗觀察能力.
建議二:在將內能時要注意內能的普遍性,一切物體都有內能,要注意糾正低溫物體沒有內能的誤解.
建議三:機械能包括動能和勢能,內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:溫度與內能的關系是一個要點,要教會學生從溫度變化去了解、理解內能的變化,為后面章節(jié)講解內能變化做鋪墊.另外,在講解溫度與內能的關系時,可先做實驗比較不同溫度下的擴散速度,得出實驗結果后,啟發(fā)學生用分子運動論的觀點猜測溫度與內能大小關系,激發(fā)學生學習興趣.
“內能”教學設計示例
課題
內能
教學目標
1.知道分子無規(guī)則運動的劇烈程度與溫度有關
2.知道什么是內能,物體溫度改變時內能也要隨之改變
3.知道內能與機械能是兩種不同形式的能
教學重點
內能以及內能改變與溫度改變的關系
教學難點
內能與溫度變化的關系
教學方法
講授、實驗
教 具
紅墨水、玻璃杯、熱水、冷水
知識內容
教師活動
學生活動
一、復習分子運動論的基本觀點
由已學過的機械能知識類比得出內能的概念
二、內能
物體內大量分子無規(guī)則運動具有的動能和勢能的總和叫物體的內能
三、內能與溫度的關系
物體溫度越高,物體內分子運動速度越大,分子動能大,內能越多
分子的無規(guī)則運動劇烈程度與溫度有關,因此此種運動又叫熱運動.
四、比較內能與機械能的區(qū)別
內能是物體內部分子熱運動和相互作用決定的能,與物體微觀結構有關;機械能是宏觀物體機械運動有關的能量
例題:甲、乙兩塊冰的'質量相同,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.內能一樣大
D.乙的內能大
答案:選項B、C
五、小結
內能與溫度有關
六、作業(yè)
P17—1、2
教師引導
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
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果的原因,并自己得出結論:物體內能與溫度有關,溫度升高,內能增多
比較比較內能與機械能的區(qū)別
做題
“內能”探究活動
想辦法設計實驗證明溫度越高,分子運動越劇烈.
物理內能教案14
教材使用
浙江教育出版社《科學》九年級(上)第三章第五節(jié)物體的內能
教材分析
《內能》是初中物理第五章第三節(jié)的資料,是熱學基礎知識。本節(jié)資料是在分子動理論和機械能的知識基礎上,建立內能概念的。在熱現(xiàn)象、熱傳遞、做功的基礎上,研究物體內能的變化,找到改變物體內能的.兩種方式,并從效果、能的形式變化與否上區(qū)別改變物體內能兩種方式的異同。本節(jié)資料是后續(xù)學習熱機的基礎。
學生已經學習過機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,運用類比的方法概括出物體內能的概念,經過觀察、分析、歸納出改變物體內能的兩種方法。本節(jié)課的宗旨是經過類比的方法學習微觀的科學知識,結合已學知識分析、歸納、學習新知識,并在學習知識的同時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,本課時要求學生具備初步運用類比法學習科學知識、分析科學現(xiàn)象、歸納科學結論的本事。
教學目標
一、知識與技能
1、明白內能的含義。
2、明白物體的內能與溫度等因素有關。
3、明白改變物體內能的兩種方式。
二、過程與方法
經過觀察與實驗,關注改變內能的兩種方式,感受比較、歸類、綜合的科學方法。
三、情感、態(tài)度與價值觀
經過分組實驗,增強團結協(xié)作意識。
教學重點和難點
重點:改變物體內能的兩種方式。
難點:對內能的理解。
教學資源
1、學生實驗器材(每四人一套):鐵絲、酒精燈、火柴、冰、鑷子、錘、砂紙等。
2、演示實驗器材: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實驗裝置等。
3、自制模擬演示PPT幻燈片、Flash課件。
物理內能教案15
課題
做功和內能的改變
教學重點
知道做功和內能變化的關系
教學難點
做功的物體本身的內能減少
教學方法
實驗、講授
教具
壓縮空氣點火裝置、廣口瓶、兩用抽氣打氣筒
知識內容
教師活動
學生活動
一、復習內能變化與溫度的關系
一般物體溫度升高,內能增加;溫度降低,內能減少
二、做功可以使物體內能增加
實驗:壓縮空氣點燃棉花
三、做功的物體本身的內能減少
做實驗2
四、內能與做功的關系
甲對乙做功,甲的'內能增加,乙的內能減少.
在只有做功改變物體內能的條件下,內能改變量等于做功多少
內能和做功的單位都是焦耳
五、作業(yè)
P-18頁1、2
引導
做實驗
引導
引導學生:做功能使物體內能增加,能不能使物體內能減少?使誰的內能減少?
做書本上的實驗2
分析、講解
回憶、復習
觀察實驗現(xiàn)象
分析實驗說明做功可以使物體內能增加
舉生活中類似的例子
。ㄈ缒Σ辽鸁;錘子錘鐵釘,鐵釘溫度升高)
類比思考問題
觀察實驗現(xiàn)象,并分析
探究活動
調查在生活實際中有哪些事例是利用做功改變內能的?
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