初三物理內(nèi)能教案
初三物理內(nèi)能教案
內(nèi)能是比較抽象的物理概念，即內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和相互作用的勢(shì)能的總和。下面學(xué)習(xí)啦小編為你整理了初三物理內(nèi)能教案，希望對(duì)你有幫助。
初三物理內(nèi)能教案
【教學(xué)目標(biāo)】
1. 知識(shí)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。
知道熱傳遞可以改變內(nèi)能。
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。
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)能的兩種方法。
通過演示實(shí)驗(yàn)說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少。
通過學(xué)生查找資料，了解地球的“溫室效應(yīng)”。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：
通過探究，使學(xué)生體驗(yàn)探究的過程，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。
通過演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，并使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)理解做功與內(nèi)能變化的關(guān)系。
鼓勵(lì)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(diǎn)】
內(nèi)能、熱量概念的建立，改變物體內(nèi)能的方法
【教學(xué)難點(diǎn)】做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
【教學(xué)準(zhǔn)備】演示實(shí)驗(yàn)：空氣壓縮器 打氣筒 礦泉水瓶 帶導(dǎo)管的塞子 酒精燈 鐵絲等
【教學(xué)方法】啟發(fā)式教學(xué)法, 講授法,實(shí)驗(yàn)演示法, 閱讀法,科學(xué)探究法
【教學(xué)過程】
(一)引入新課
我們知道做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有機(jī)械能，那么熱現(xiàn)象發(fā)生過程中，也有相應(yīng)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(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。那么熱運(yùn)動(dòng)的能量與大量的無規(guī)律運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系呢?這是今天學(xué)習(xí)的問題。
(二)講授新課
一、內(nèi)能
1.分子的動(dòng)能、溫度
物體內(nèi)大量分子不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)于每個(gè)分子來說都有無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。
我們知道，溫度這個(gè)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(yùn)動(dòng)動(dòng)能大小的標(biāo)志，這是溫度的微觀含義。
2.分子勢(shì)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(duì)位置決定的勢(shì)能，這就是分子勢(shì)能。
3.物體的內(nèi)能
(1)物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內(nèi)能的。
課堂討論題：下列各個(gè)實(shí)例中，比較物體的內(nèi)能大小，并說明理由。
?、僖粔K鐵由15℃升高到55℃，比較內(nèi)能。
?、谫|(zhì)量是1kg50℃的鐵塊與質(zhì)量是0.1kg50℃的鐵塊，比較內(nèi)能。
?、圪|(zhì)量是1kg100℃的水與質(zhì)量是1kg100℃的水蒸氣，比較內(nèi)能。
(2)物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著機(jī)械能，熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能，同時(shí)還可以具有機(jī)械能。例如在空中飛行的炮彈，除了具有內(nèi)能，還具有機(jī)械能——動(dòng)能和重力勢(shì)能。
提問學(xué)生：一輛汽車的車廂內(nèi)有一氣瓶氧氣，當(dāng)汽車以 60km/h行駛起來后，氣瓶內(nèi)氧氣的內(nèi)能是否增加?
通過此問題，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能之總和，而不是分子定向移動(dòng)的動(dòng)能。另一方面，物體機(jī)械能增加，內(nèi)能不一定增加。
二、物體的內(nèi)能改變的兩種方式
1、熱傳遞可改變物體的內(nèi)能
【演示】點(diǎn)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(huì)就覺得發(fā)燙. 此實(shí)驗(yàn)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)能增加了物體的內(nèi)能改變了. 請(qǐng)同學(xué)舉出那些生活例子利用的是熱傳遞來改變內(nèi)能放在太陽下曬;放在熱水中燙。結(jié)論:熱傳遞可以改變物體的內(nèi)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(nèi)能發(fā)生改變的時(shí)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.通過前面的探究，對(duì)物體內(nèi)能的改變，學(xué)生有了一定的感性認(rèn)識(shí)。熱傳遞改變物體的內(nèi)能，學(xué)生比較容易理解，熱傳遞的實(shí)質(zhì)就是內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。要使學(xué)生了解熱量的概念，通過熱傳遞的方式來改變內(nèi)能，內(nèi)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(nèi)能：生活體會(huì)――冬天時(shí)手很冷，經(jīng)常通過搓手以取暖;用鋸條鋸木板時(shí)，用手摸一下鋸條，會(huì)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?jí)嚎s儀.用力猛壓活塞，會(huì)看到硝棉花燃燒起來。 結(jié)論：對(duì)物體做功，可以使物體的內(nèi)能增加
【演示實(shí)驗(yàn)】氣體對(duì)外做功實(shí)驗(yàn) 用打氣筒向瓶內(nèi)打氣，當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，在瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。解釋：瓶內(nèi)的氣體推動(dòng)瓶塞做功時(shí)，內(nèi)能減少，溫度降低,使水蒸氣凝成小水滴。結(jié)論：物體對(duì)外做功，本身的內(nèi)能就會(huì)減少。小結(jié)：從能的轉(zhuǎn)化看，通過做功改變物體的內(nèi)能，實(shí)質(zhì)上是其他形式的能與物體內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程。功可以用來度量內(nèi)能改變的多少。
小結(jié)：改變物體的內(nèi)能有兩種方法：做功和熱傳遞。兩種方法對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的，但本質(zhì)上有所區(qū)別。
討論：有一個(gè)裝有鐵屑的燒瓶，可以用什么方法使鐵屑的內(nèi)能增加?
[練習(xí)]：
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(huì)變熱? 當(dāng)我們給充足氣的輪胎放氣時(shí)，能看到在氣門芯附近有一些小水珠，能解釋這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因嗎?
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
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(dá)到燃點(diǎn)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(nèi)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(shí)手感到發(fā)熱 c 密封的空氣被壓縮時(shí)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(huì)變涼下來
【板書設(shè)計(jì)】
一.內(nèi)能
1. 內(nèi)能定義:分子由于運(yùn)動(dòng)而具有的動(dòng)能和勢(shì)能之和
2. 物體內(nèi)能的大小與物體的溫度有關(guān)
二.改變內(nèi)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(nèi)能的多少 2. 單位:焦耳 符號(hào): J 3. 熱量、溫度、內(nèi)能的區(qū)別
初三物理內(nèi)能教學(xué)反思
物體的內(nèi)能是比較抽象的物理概念，微觀世界的知識(shí)，不像機(jī)械能那樣直觀。內(nèi)能是指物體內(nèi)部的能量，是和物體內(nèi)部的分子有關(guān)的能量。物體的內(nèi)能是所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)具有動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。物體內(nèi)部的分子的能量越大，它的內(nèi)能就越大，即內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子相互作用的勢(shì)能的總和。教科書上沒有提出分子的動(dòng)能和勢(shì)能，只說分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)具有的能，其實(shí)分子在做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的時(shí)候就同時(shí)具備了動(dòng)能與勢(shì)能，故在教學(xué)中提出內(nèi)能實(shí)際是分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和，采用類比的方法學(xué)生很容易就理解了這個(gè)物理概念。
在引入物體內(nèi)能的時(shí)候，我是采用宏觀物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)中具有的機(jī)械能為背景，提出：“那么微粒的運(yùn)動(dòng)也具有能量嗎?”從而引出物體的分子的運(yùn)動(dòng)而具有的能量稱之為內(nèi)能。但是，內(nèi)能與機(jī)械能是不同的，內(nèi)能是分子在物體內(nèi)部自身不停的“分子運(yùn)動(dòng)”而不是隨物體整體一起運(yùn)動(dòng)所具有的能。機(jī)械能則是物體作為整體運(yùn)動(dòng)所具有的能。物體的機(jī)械能包括動(dòng)能和勢(shì)能，物體的內(nèi)能當(dāng)然也就包括分子的動(dòng)能和勢(shì)能兩個(gè)方面。動(dòng)能跟微粒的運(yùn)動(dòng)的激烈程度有關(guān)，這點(diǎn)學(xué)生很容易從機(jī)械能中的動(dòng)能進(jìn)行遷移，勢(shì)能是指微粒間的相互作用而具有的能，就跟機(jī)械能中物體由于被舉高或是發(fā)生彈性形變而具有的能就難以遷移了。
但接下來內(nèi)能和溫度的之間的辨證關(guān)系，學(xué)生理解起來存在相當(dāng)大的難度，有些云里霧里的感覺。為了幫助學(xué)生理順溫度和內(nèi)能之間的辨證關(guān)系，還是帶著類比的思想，微粒的動(dòng)能與溫度的關(guān)系學(xué)生能很快的直觀的理解，因?yàn)闇囟仍礁?，微粒的熱運(yùn)動(dòng)就越激烈，學(xué)生的感覺就是微粒的運(yùn)動(dòng)就越快，那么自然就是動(dòng)能在增加;但是微粒的勢(shì)能怎么跟溫度有關(guān)，那是因?yàn)槲矬w有熱脹冷縮的性質(zhì)，溫度越高，
物體的體積在增大，從微觀的角度分析就是微粒間的距離在增大，也就是微粒間的吸引力在增大，那么微粒的勢(shì)能自然也在增大。隨著溫度的升高，微粒的動(dòng)能和勢(shì)能都相應(yīng)增大，自然物體的內(nèi)能與溫度有關(guān)，對(duì)同一個(gè)物體,溫度越高，物體的內(nèi)能越大。
這節(jié)課也存在一些不足，如果借助多媒體將微觀粒子形象的展示給學(xué)生，學(xué)生通過直觀的感性認(rèn)識(shí)定會(huì)收到事半功倍的效果。
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