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物理内能教案
作为一位兢兢业业的人民教师,时常要开展教案准备工作,教案是实施教学的主要依据,有着至关重要的作用。来参考自己需要的教案吧!以下是小编为大家整理的物理内能教案,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
物理内能教案1
教学目标
知识目标
知道内能的两个作用.
能力目标
能列举生产和生活中应用内能的实例.
情感目标
感受到内能的利用和科技发展的联系.
教学建议
教材分析
教材提出问题入手,引入了内能是怎样使用的,并指出了利用内能来加热,列举实例说明了很多利用内能的例子,又重点分析了利用内能取暖的发展过程,并联系环境保护等分析了这个发展过程.
教材直接谈到利用内能还可以做功,用实验证明了内能能够做功,并分析了这个实验,能表现出热机中能量转化的基本过程,又阐明了利用这个实验的原理可以制造出热机,并说明了热机的发明及其改进对现代工业的影响.
教法建议
本节教学要联系大量的科技资料,“利用内能来加热”比较直观,可以让学生从提供的资料中分析,并从某个方面上叙述内能利用的发展情况,例如分析课本上提到的“用内能来取暖”的发展情况.本内容的教学要注意紧密结合实际情况,学习生产生活中有益的利用内能的方法,对于不合理的利用要能提出建议.
“利用内能来做功”要注意实验教学,从实验中观察现象,分析产生现象的原因,并联系实际思考实验的作用和意义,教师可以提供大量的资料,学生从中分析和学习如何利用内能做功的,并从材料中体验到科技的发展.
教学设计方案
【课题】内能的利用
【重难点】内能的两个应用:利用内能来加热和利用内能来做功.从实验中分析能量的.转化和联系实际的应用.
【教学过程设计】
一.课程引入
方法1、联系上一节的内容,知道了人类利用燃料燃烧获得大量的内能,那么人们是如何利用这些内能的呢?可以提供资料,学生阅读,知道内能的一个重要的应用是用来加热.
方法2、对于基础较好的班级,可以让学生分析社区生活中哪些方面利用了内能,这说明内能的一个重要应用是用来加热.
二.利用内能来加热
方法1、教师提供关于取暖的资料,学生分析取暖的发展过程,说明从火炉取暖到锅炉集体供暖再到热电站供暖的优点:提高了燃料的利用率和改善了环境卫生.
方法2、对于基础较好的班级,可以让学生做调查和利用信息学习,教师提出课题,学生自行设计方案,并再此基础上设计实施方案,做评估和实验,得出一些结论.教师可提供的方案可以是:调查社区供暖;查阅世界上先进的供暖方法.
三.利用内能来做功
方法1、实验教学,做好水蒸气推开活塞的实验,学生从实验中学习如下问题:观察实验的现象;分析活塞退出的原因;思考实验过程中能量的转化;实验说明了什么;从实验中能受到什么启示.在此基础上介绍利用内能做功制造了热机,说明工业化社会的出现有赖于热机的发明和改进.
方法2、对于基础较好的班级,用上面的方法1进行实验,然后可以提供资料或学生查找资料,从利用内能来做功开始,到应用,到科技的发展,使学生体会科学技术的发展历程.
【板书设计】
第二节 内能的利用
一.利用内能来加热
本质:能量(内能)的转移.
二.利用内能来做功
1.实验:水蒸气推开活塞.
2.热机:利用内能做功的机器.
3.能量转化:内能转化为机械能.
4.热机的应用.
探究活动
实验探究:蔬菜大棚中内能的利用
【课题】蔬菜大棚中内容的利用
【组织形式】学生活动小组
【活动流程】提出问题;猜想与假设;制订计划与设计实验;进行实验与收集证据;分析与论证;评估;交流与合作.
【参考方案】调查蔬菜大棚中内能的利用,并对其不合理的地方提出修改建议.
【备注】1、写出探究过程报告.
2、发现新问题.
探究活动范例:城市供热
活动内容
调查及认识城市供热.
活动目的
1、培养学生调查研究、分析问题和解决问题的能力.
2、培养学生观察实验能力和关注社会的意识及创新决策能力.
活动准备
1、复习与热相关的内能及能量的相互转化的知识.
2、分成四个小组,制定调查方案.
活动过程
1、分组调查阶段
①学生个人调查自家使用供热设备及燃料情况.
②一、二小组学生调查学校厨房及教师家供热方式.
③三、四小组学生调查蕲春县医院的供热方式.
2、课堂讨论阶段
在学生课外观察、实验及调查的基础上进行课堂交流、讨论.
①介绍内能的利用:利用内能做功(内燃机)和利用内能加热.
②教师适当引导学生小结供热方式:
·燃烧燃料供热
燃料种类包括煤、石油(汽油、柴油)、天然气、酒精、炭、柴、草、沼气(介绍沼气使用好处)燃烧后能量转化是燃料化学能转化为内能.
·电能供热
供热用电器种类包括电炉、电饭煲、电热毯、电取暖器、电热拖鞋、宇航员穿的电热保温装置等.(介绍电能供热好处是热效率高、无污染、操作简便)其能量转化是由电能转化为内能.
获得电能的方式有哪些?
化学能(火力发电站);水能(葛州坝水力发电站、三峡工程等);风能(沿海岛屿和草原牧区的风车田);核能(原子反应堆,介绍:浙江秦山、广东大亚湾核电站、韩国、日本最近核电站因事故关闭,俄罗斯因“千年虫”与美国联合核查核电站,土耳其准备建核电站招标开始等,培养学生关注科技对社会的影响,形成社会意识.)
·光能供热
转换装置包括太阳灶、太阳炉、太阳能热水器(介绍其结构及其宣传口号“一次投资终身受益的绿色能源”.介绍东南亚地区对太阳能利用的政策.(介绍光能供热优点是无污染的天然能源)其能量转化是由光能转化为内能.
③汇报对集中供热情况调查的结果
城市、农村各2名学生介绍自家供热方式.
引导分析分散供热缺点:效率低、能源消耗大、废气废渣污染环境.
二小组学生代表分别介绍学校、医院供热方式.
学校锅炉产生热水、热气来蒸饭,利用余热给教师、学生提供开水、热水,学校教师没有人使用煤.
学生计算:学校利用余热供开水0.10元/瓶;一个蜂窝煤0.18元,能烧三瓶开水,每瓶摊0.06元,水费0.02元/瓶,煤炉一般只能使用3个月,每瓶摊成本0.04元,实际家内燃煤供开水费用达0.12元/瓶.另外,燃煤处铁制品、铝制品、电器锈蚀严重,老化快.
县医院内,锅炉燃煤产生热气,通过管道输送至厨房、各科室提供开水、热水,供手术室、妇产科等科室取暖.通过分析,学生认为集中供热是供热的较好方式.
④介绍集中供热:
集中供热指在城市一较大区域内,利用集中热源,向该区域内工厂及民用建筑供应生产、生活用热.用大型或较大型的高效锅炉取代分散的小锅炉,使锅炉热效率达80%~90%以上.集中供热发达国家有俄罗斯(1985年苏联集中供热普及率70%)、德国(集中供热普及率90%)、北欧、东欧.
热电联产(CHP):采用蒸汽轮机驱动发电机发电,废气用来对现有锅炉装置补充加热.火力发电效率30%~35%,供热、发电联合的CHP总效率达80%.
3、供热对环境的影响
大气污染:煤燃烧生成的二氧化硫、氮氧化物形成被称“空中死神”的酸雨、酸雾.煤气等燃料生成了“温室效应”的罪恶魁首的二氧化碳.柴燃烧破坏森林,使生态环境恶化.水污染、固体废弃物污染.
能源危机是世界问题,保护生态环境,使用绿色能源——太阳能和先进的供热技术如热电联产等提高热效率,节约能源是每一个公民的义务.
4、作业
各小组以调查为基础写一篇小论文《我家的供热》
活动小结
供热涉及能源、内能、热传递、热效率等内容,学生常熟视无睹,通过本次教学活动,学生理论联系实际留心生活的意识大大增强,比如不仅仅就事物的单方面来思考问题,而是多层次、多角度来分析问题.考虑实用性的同时,考虑它的经济价值等.
物理内能教案2
一、教材分析
本节讲述另一类热力学过程——热传递过程以及热传递与改变内能的关系。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别与联系,最后研究做功与热传递在改变系统内能上的异同。
二、教学目标
知识与技能
1.了解热传递的三种方式。
2.知道热传递是改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改变系统的内能是有区别的
过程与方法
能举例说明热传递能够改变系统内能
情感、态度与价值观
了解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
三、教学重点难点
重点:热传递对内能的改变。
难点:热量与内能的区别
四、学情分析
本节内容稍简单,易于学生接受。
五、教学方法
自主学习、讨论、讲解
六、课前准备
铁丝、布、酒精灯
七、课时安排1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
基础知识提问:
1、焦耳的两个实验说明了什么?
2、什么是内能?内能于什么有关?
(二)情景引入、展示目标
想一想,使一段铁丝的温度升高有哪些方法?
回答:将铁丝来回多次弯折,用布摩擦,将铁丝放在火上烧,与高温物体接触……
教师:可以通过做功改变物体内能,今天我们来学习改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,思考并回答问题。
(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,或从物体的高温部分传递到低温部分,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
①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(或物体的高温部分)向低温物体(或物体的低温部分)传递的过程,这种过程在气体、液体和固体中都能发生。
②热对流:流体依靠宏观流动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,进而出现密度梯度时,高温处流体的密度—般小于低温处(水在0~4oC 时的反常膨胀现象除外),这时如果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,流体便开始作宏观的定向流动,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动而传递热量的过程,例如制冷系统内工作物质的循环流动就是靠压缩机的工作强迫实现的。
③热辐射:不依赖于物质的接触而由热源自身的温度作用借助电磁波传递能量的方式。温度的高低决定着辐射的强弱。温度较低时,主要以不可见的红外线进行辐射,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改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经过绝热过程达到状态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,思考并回答问题。
(1)怎样理解热量?能否说某一物体具有多少热量?为什么?
(2)传递的热量与内能改变满足什么关系?
(3)做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递在改变内能,有何不同?
回答:
(1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。
(2)传递的热量与内能改变的关系
①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。即ΔU= Q吸
②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。即Q放= -ΔU
(3)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。如内能与机械能、内能与电能等发生转化。
典例例题
例1 如果铁丝的温度升高了,则( )
A.铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量
C.外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功
解析:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是热传递。故C正确。
答案:C
友情提示:铁丝的温度升高从结果我们无法判断是哪种方式改变了内能,因为做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
例2 下列关于热量的说法,正确的是 ( )
A.温度高的物体含有的热量多
B.内能多的物体含有的热量多
C.热量、功和内能的单位相同
D.热量和功都是过程量,而内能是一个状态量
解析:热量和功都是过程量,而内能是一个状态量,所以不能说温度高的物体含有的热量多,内能多的物体含有的热量多;热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D
答案:C、D
友情提示:注意区分状态量与过程量的不同特点
课后练习1、(1)内能增加(2)内能减少
课后练习2、铅的比热是0.13×103J/kg℃
设增加的内能为ΔU
ΔEk= mv2-0 ①
ΔU= ΔEk×80℅=c m Δt ②
①②联立并代入数值得:Δt=123℃
(四)反思总结、当堂检测
(五)发导学案、布置作业
九、板书设计
1.热传递
(1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,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
2.热和内能
(1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。
(2)传递的热量与内能改变的关系ΔU= Q
①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。
②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。
(3)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。
做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。
十、教学反思
本节还需加强学生的能量的观点,使学生能从不同的角度认识物理现象,解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。
物理内能教案3
教学目标
知识目标 了解内能的实际利用,知道内能的利用与环境保护的关系
能力目标 通过内能的利用和环境保护的关系的学习,提高环境保护的意识
情感目标 联系能量转化和守恒的关系,感受可持续发展的基本思想,建立发展的观念
教学建议
教法建议 本节的教学要注重科技和社会的联系,避免孤立的学习,要注意联系实际和社会实践. 在内能的利用的发展上,可以提出问题学生自主学习,学生根据提出的问题,可以利用教材和教师提供的`一些资料学习.环境保护的学习,可以教师提出课题,学生查阅资料,从信息中学习,提高收集信息和处理信息的能力.
教学设计方案
内能的利用和环境保护
【课题】内能的利用和环境保护
【重难点分析】利用内能造成的环境污染的主要危害、保护环境的措施及其意义
【教学过程设计】
内能的利用和环境保护
方法1、学生阅读教材,教师也可以提供一些和内能利用及环保有关的材料,教师提出一些问题,学生阅读时思考,可以有:大气污染的主要来源是什么;大气污染的危害是什么;解决大气污染的有效措施有哪些;我国利用内能的发展历程是什么;各种内能的利用方式对环境保护的作用是什么.
方法2、对于基础较好的班级,可以采用实验探究和信息学习的方法.
实例如下 实验探究:调查附近的工厂在利用内能进行生产上是如何进行的,对于环境的危害有哪些,如何减小对环境的影响.可以组织学生小组,实地考察,写出调查报告,分析的结论等.
实验探究(另一例):调查社区中是如何利用内能的,调查本地区近三十年中利用内能来取暖的发展情况,咨询和分析现在的取暖和今后的发展方向.同样可以组织学生小组,实地考察,分析并得出调查报告和结论.
信息学习:网上查阅有关内能的利用,环境保护,及内能利用对环保的影响等方面的资料,并得出自己的结论,
小组讨论.这种学习是为了形成学生对可持续发展的思想.
【板书设计】
第六节 内能的利用和环境保护
1.内能的利用
2.环境保护的问题
探究活动
利用信息学习:温室效应和热岛效应
【课题】温室效应和热岛效应
【组织形式】个人或自由结组
【活动流程】制订子课题;制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;评估;交流与合作。
【参考方案】尝试对温室效应、热岛效应发表自己的见解,要注意在收集足够材料的基础上分析。
【备注】
1、网上查找的资料要有学习的过程记录。
2、和其他成员交流,发现共性和差异。
3、发现新问题。
物理内能教案4
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决定。
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:根据你对布朗运动实验的观察,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相同,分子的运动速率也不相同。
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,所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说,每个分子的动能是毫无意义的,而有意义的是物体内所有分子动能的平均值,此平均值叫做分子的平均动能。
(3)要学生讨论研究。
用分子动理论的观点,分析冷、热水的区别。
讨论结论应是:组成冷、热水的大量分子的速率各不相同,则其动能也各不相同,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)根据复习提问的回答(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部分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,所以分子也具有由它们相对位置所决定的能,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,r<r0时,F为斥力,r>r0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情况,因此分子势能与分子间距离也分两种情况。
①当r>r0时,F为引力,分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。
②当r< p="">
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:物体里所有的分子动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。
①物体的内能是由它的状态决定的(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相同吗?
应答,质量相等意味着它们的分子数相同,温度相等意味着它们的平均动能相同,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。
②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,所供给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,当水汽凝结时,分子动能没有明显变化,但分子靠得更紧密了,分子势能便减小了,因此物体的内能减小了。
③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然在不停地运动着和相互作用着,物体的内能永远不能为0。
b.物体在具有一定的内能时,也可以具有一定的机械能。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,不论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)学生讨论题:
①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较变化了没有?
②质量相等而温度不相等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?温度相同而质量不等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?
最后总结一下本课要点。
1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
2.知道做功和热传递都可以改变物体的内能。
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.改变物体内能的途径.难点目标内能、热量概念的建立.
导入示标凉爽的秋夜,仰望星空时,会突然发现一颗流星在夜色中划过,并留下一条美丽的弧线.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?你能说出它的单位吗?机械能和内能有什么区别吗?
小结:物体内所有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,这种现象说明了什么?当红墨水分别滴入热水和冷水中时,发现热水变色比冷水快,这又说明了什么?
小结:温度高的物体分子运动剧烈,内能大.所以物体的内能与温度有关.
问题3:小明说:“炽热的铁水温度很高,具有内能;冰冷的冰块温度很低,不具有内能.”小刚说:“炽热的铁水温度高,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】物体内所有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,物体内能越大温度相同的同种物质,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,把活塞迅速往下压,你能观察到什么现象(棉花燃烧),该实验说明了什么?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,该实验又说明了什么?
小结:做功可以改变物体的内能.
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:热传递也可以改变物体的内能.
问题3:处理例2和变式练习2
例2:【解析】来回拉绳子,绳子与管壁之间克服摩擦做功,使管内的酒精内能增大,温度升高;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
让学生进一步理解改变内能的途径有做功和热传递两种方法,选项ABD是做功改变物体的内能,选项C是通过热传递的方式改变物体的内能.
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改变的内能称为热量,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,高温物体放出热量,温度降低,内能减小;低温物体吸收热量,温度升高,内能增大.所以热传递过程中传递的是热量,改变了物体的内能,表现在物体温度的变化.
物理内能教案5
一、复习引入
1、复习提问
什么是物体的内能?物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。什么叫分子的动能?它和哪些因素有关?由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能、它与物体的温度有关(温度是分子平均动能的标志)。
什么叫分子的势能?它和哪些因素有关?分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。它和物体的体积有关。
物体的内能和哪些因素有关呢?与物体的温度和体积有关。
2、问题讨论,引入新课
如何改变物体的内能呢?让学生小组讨论,汇报结论。
可以改变物体的温度或体积。物体内能的变化可以通过什么表现出来呢?或者说怎样判断一个物体(如一杯水、一块铁块)的内能是否改变呢?教师指导学生得出小结:通常情况下,对固体或液体,由于体积变化不明显,主要是通过温度的变化来判断内能是否改变。
二、新课学习
4、物体的.内能改变的两种方式
我们今天一起来探讨一下改变内能的方法。
(1)列举锯木头和用砂轮磨刀具,锯条、木头和刀具温度升高,说明克服摩擦力做功,可以使物体的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下,外力做多少功,物体的内能就改变多少。如果用W表示外界对物体做的功,用Δ E表示物体内能的变化,那么有W= Δ E 。功的单位是焦耳,内能的单位也是焦耳。
演示压缩空气,硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过程,对气体做功,使气体的内能增加,温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。
以上实例说明做功可以改变物体的内能。
(2)在炉灶上烧热水,火炉烤热周围物体,这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量,内能增加。物体放出热量,物体的内能减少。如果传递给物体的热量用Q表示,物体内能的变化量是Δ E,那么,Q= Δ E 。
热量的计算公式有:Q=mc Δ t,Q=ML,Q=m λ(后面的两个公式分别是物质熔解和汽化时热量的计算式)。热量的单位是焦耳,过去的单位是卡。
所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
(3)做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
一杯水可以用加热的方法(即热传递方式)传递给它一定的热量,使它从某一温度升高到另一温度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也可以采取做功的方式,比如用搅拌器在水中不断搅拌,也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度,这样,水的内能会有相同的变化量。两种方式不同,得到的结果是相同的。除非事先知道,否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的。
因此,做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
(4)虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移,没有能量形式的转化。
课堂练习:
1、判断正误
(1)热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。
(2)摩擦铁丝发热,说明功可以转化为热量。
答案:×、×。
2、在标准大气压下,100 ℃的水吸收热量变成同温度的水蒸气的过程,下面的说法是否正确?
(1)分子热运动的平均动能不变,因而物体的内能不变。
(2)分子的平均动能增加,因而物体的内能增加。
(3)所吸收的热量等于物体内能的增加量。
(4)分子的内能不变。
答案:以上四个结论都不对。
三、小结
通过做功和热传递都可以改变物体的内能。
四、板书设计:
1、改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
2、内能改变的量度
(1)做功改变内能时:用做功的数值来量度。
(2)热传递改变内能时:用传递热量多少来量度。
做功和热传递对改变物体内能是等效的。
物理内能教案6
第十二章内能与热机复习
周教学目标:
1、通过活动,认识到做功是改变物体内能的一种方式,是机械能能向内能的转化过程。
2、通过观察、分析内能转化为机械能的过程,知道热机的工作原理。
3、借助模型或多媒体,了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。
4、通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文,认识燃烧排放物对环境的影响。
教学重点、难点:
重点:做功可以改变物体的内能,汽油机的工作原理,热值
难点:做功可以改变物体的'内能,热值教学过程(教与学双方活动设计、教具、学具、器材、板书设计)
1、复习提问有关上一节课的内容
2、要求各小组学生进行一项调查,现在和以前家庭中所使用的燃料是什么?一个月大约要用多少?对调查的结果进行分析,可以得到什么结论?
学生回答:学生分组开展调查并讨论,得出大概的结论:从木柴、煤炭到煤气等,燃料的消耗量越来越低,不同的燃料放出热量的多少不同
活动一:“比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量”
师:要求学生讨论如何验证“不同燃料放热不同”,怎么开展探究实验
生:思考实验器材、变量的控制和实验方法
师:教师演示活动12。7(酒精的浓度要选择高一些的效果更好,纸片可以裁成纸条形状,逐个少量添加到燃烧皿中使其充分燃烧)
生:观察并进一步得出结论:质量相同的酒精与碎纸片燃烧后,酒精放出的热量比碎纸片多
师:进一步提醒,分析比较时对燃烧的程度有没有要求?
生:完善结论:质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般不同
师:热值的概念,物理含义以及计算公式
生:学会查燃料的热值表并可以进行有关燃料燃烧放热的简单计算
活动二:阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”认识燃烧排放物对环境的影响,初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。
物理内能教案7
教学目标
(1)知道什么是物体的内能
(2)知道物体内能的组成
(3)知道分子动能和分子势能与哪些因素有关
教材分析
分析一:教材先由所学知识推出分子动能的存在,并说明分子动能与温度的关系,再又分子力说明分子势能的存在,最后总结出内能的概念
分析二:分子势能在微观上与分子间距离有关(宏观上表现为体积),当分子间距离大于平衡距离时,分子力表现为引力,此时增大分子间距离,分子力作负功,分子势能增加;当分子间距离小于平衡距离时,分子力为斥力,此时减小距离,分子力还是做负功,分子势能增加;由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小,但不一定为零,因为分子势能是相对的.分子势能与分子间距离的关系如上图所示.分子势能可与弹性势能对比学习,分子相距平衡距离时相当于弹簧的平衡位置,但对比学习时,也要注意两者的区别.
分析三:比较两物体内能大小,需要考虑到分子平均动能、分子势能和分子总个数.分子平均动能与温度有关,温度越高,分子平均动能越大,温度越低,分子平均动能越小.分子势能与分子间距离(宏观上表现为体积)有关,分子间距离改变(宏观上表现为体积改变),分子势能改变,但分子势能与分子间距离(体积)的关系比较复杂:分子间距离增大,分子势能可能增大,也可能减小,即体积增大,分子势能可能增大,也可能减小.因此我们不能单从体积的改变上判断分子势能如何改变,而是往往要视具体情况而定.
分析四:机械能与内能有着本质的区别,对于同一物体,机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的.,而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定.例如放在桌面上静止的木块温度升高,其机械能不变,而内能发生了改变.
教法建议
建议一:在分析物体内能时要充分利用前三节所学分子动理论的基本观点,由旧有知识推导出新知识.
建议二:在讲分子势能时,最好能与弹簧的弹性势能进行类比学习.
建议三:在区分机械能与内能时,最好能举例说明.
--方案
教学重点:内能的组成,分子动能和分子势能分别与哪些因素有关.
教学难点:分子势能
一、分子动能
温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子运动越剧烈,分子平均动能越大.分子平均速度和平均动能是一个宏观统计概念,温度越高,分子平均动能越大,但并不是所有分子动能都增大,个别分子动能还有可能减小.
二、分子势能
由分子间作用力决定的一种能量,与分子间距离有关,宏观上表现出与物体体积有关.
当分子间距离大于平衡距离时,分子力表现为引力,此时增大分子间距离,分子力作负功,分子势能增加;当分子间距离小于平衡距离时,分子力为斥力,此时减小距离,分子力还是做负功,分子势能增加;由此可见分子间距离等于平衡距离时分子势能最小,但不一定为零,因为分子势能是相对的.分子势能与分子间距离的关系如图所示.
三、物体的内能
物体内所有分子的动能和分子势能的总和叫内能.
例1:相同质量的0℃水与0℃的冰相比较
A、它们的分子平均动能相等
B、水的分子势能比冰的分子势能大
C、水的分子势能比冰的分子势能小
D、水的内能比冰的内能多
答案:ABD
评析:质量相同的水和冰,它们的分子个数相等;温度相等,所以分子平均动能相等,因此它们总的分子动能相等.由水结成冰,需要释放能量,所以相同质量、温度的水比冰内能多,由于它们总的分子动能相等,所以水比冰的分子势能大.本题很容易误认为水结成冰,体积增大,所以内能增大.
机械能与内能有着本质的区别,对于同一物体,机械能是由其宏观运动速度和相对高度决定的,而内能是由物体内部分子无规则运动和聚集状态决定.例如放在桌面上静止的木块温度升高,其机械能不变,而内能发生了改变.
例2:下面有关机械能和内能的说法中正确的是
A、机械能大的物体,内能一定也大
B、物体做加速运动时,其运动速度越来越大,物体内分子平均动能必增大
C、物体降温时,其机械能必减少
D、摩擦生热是机械能向内能的转化
答案:D
评析:对于机械能和内能,它们是两种完全不同的形式的能,需要从概念上对它们进行区分.
四、作业
探究活动
题目: 怎样测量阿伏加德罗常数
组织: 分组
方案:查阅资料,设计原理,实际操作
评价: 方案的可行性、科学性、可操作性
物理内能教案8
一、教学目标
1、知识与技能
(1)了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
(2)知道热传递可以改变物体的内能。
(3)知道热传递过程中,所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增加或减少的一些事例。
2、过程与方法
(1)通过探究、观察、实验找到改变物体内能的两种方法。
(2)通过演示实验说明做功与物体内能的变化关系。
(3)通过查找资料,了解地球的温室效应。
3、情感态度与价值观
(1)通过探究使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。
(2)通过演示实验培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功和内能变化的关系。
(3)通过分析、类比、学会用类比的方法研究问题。培养良好的科学态度和求实精神。
二、教学重点和难点
重点:内能概念的建立;改变物体内能的方法。
难点:正确理解内能的概念
三、 教学过程
(一)创设情景、引入新课
1、装着开水的暖水瓶有时候会把瓶盖弹起,推动瓶盖的能量来自哪里?
2、将半杯热水倒进半杯冷水后变成了一杯温水,是因为热水失去了一种能量,冷水得到了一种能量,从物体是由分子组成的观点来看,这究竟是一种什么形式的能量呢?
(二)新课教学
如图1所示运动的足球具有动能,那么运动的分子是 否也有动能呢?
结论:运动的分子也具有动能,称为分子动能。
如图2所示,弹簧在发生弹性形变时,具有势能, 那么,相互吸引或排斥的分子之间是否也具有势能呢? 结论:相互吸引或排斥的分子间也有势能,称为分子势能。 (1)内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的 总和称为物体的内能。
图(2)
(2)注意:
①内能指的是物体内部所有分子的.能量,单独某个分子的动能或势能不能称为物体的内能。
②内能是由分子动能和分子势能共同决定
③一切物体在任何情况下都具有内能。(为什么?)
3.内能与机械能的区别
机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子热运动和分子间的相互作用情况有关,所以,内能是不同于机械能的另一种形式的能,在一给出简单的解释。
实验结论:对物体做功物体内能增加。
实验二:气体膨胀做功内能减少的实验,让学生仔细观察出现
的白雾,并分析原因。
说明:瓶内原有的水蒸气是无色透明的,看不见;瓶内出现白雾
是水蒸气液化成的小水滴,这是由于空气推动塞子做功,内能减小, 温度减低所致。
实验结论:物体对外做功,物体内能减小。 想一想:水壶盖被推起的原因是什么。
7、课堂小结 四、课堂练习
1.物体内部所有分子做无规则运动的________和________总和叫做物体的内能。 物体的温度越高体的温度越高,物体内部分子无规则运动越_______,物体的内 能越_____.
3. 无论是冰冷的冰块,还是炽热的铁水,尽管它们温度相差很大,但它们的分子都在做无规则的运动,因而都具有________,也就是说________具有内能. 4. 下列有关物体内能的叙述中正确的是 ( )
A.物体的内能与温度有关,0℃的物体内能为零
B.温度低的物体比温度高的物体内能小
C.运动的物体一定比静止的物体内能大
D.物体的温度升高时,它的内能随着增大.
5.20xx年10月15日,“长征2号”火箭将我国第一颗载人飞船“神舟5号” 成功发射到太空.飞船在绕地球飞行近22小时后,载人返回舱脱离飞船成功返回地球安全着陆.返回舱在穿越地球大气层疾速下降的过程中与空气剧烈摩擦,其表面温度急剧升高,这时,返回舱的( )
A、重力势能减少,机械能不变,内能增加
B.重力势能减少,动能增加,机械能增加
C.重力势能减少,机械能减少,内能增加
D.重力势能减少,机械能减少,内能不变
物理内能教案9
教材分析:
教材的地位和作用:本节课是在学生初步学习动能、势能、机械能的基础上引入的,在教材内容的选择上比较注重联系生活、社会实际能使学生保持对自然界的好奇,发展科学的探究兴趣,从而使其产生将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识,为下一节“内能与机械能的相互转化”打下基础。
学情分析:
学生对内能一无所知,本节首先通过汽车,火车等交通工具做功的能量来源问题引入新课,然后通过与机械能的类比,建立内能的概念,再结合分子动理论说明物体内能与温度的关系,最后通过学生活动展示改变物体内能的两种方式。这样安排符合学生的认识过程,思路比较顺畅,有助于学生逐步建立内能的概念。通过类比的方法使学生更形象的认识和理解内能。
教学目标:(课件展示)
1、知识与技能
●了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
●知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变。
●了解热量的概念,热量的单位是焦耳。
●知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
2、过程与方法
●通过探究找到改变物体内能的多种方法。
●通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。●通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”。
3、情感态度与价值观
●通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。●通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解
做功与内能变化的关系。
●鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力。
教学重点与难点:(课件展示)
重点:探究改变物体内能的两种方法。
难点:内能与温度有关。
教学器材:、
教材、烧杯、开水、冷水、红色墨水、多媒体及幻灯片,
展示分子间势能随分子间距离变化而变化的曲线
教学课时:
1时
教学过程:
(一)、复习
复习机械能的知识。通过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能。要特别强调由于地球和地面上的物体相互吸引,才使地面上的物体具有重力势能。
(二)、情景导入
装着开水的热水瓶有时会把瓶盖弹出来,推动瓶盖的能量来自哪里?激发学生学习新课的兴趣,引入新课——内能。
(三)、新课教学
【提出问题】:运动的分子是否具有动能?相互吸引或排斥的分子是否具有势能?(课件展示图片)
【教师讲解】:同一切运动的物体一样,运动的分子也具有动能;由于分子间有相互作用力,所以分子间还具有势能。
(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。单位:焦耳(J)
(2内能和机械能有什么区别?
一般来说:机械能与整个物体的机械运动情况有关。内能是指物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。那么物体的内能跟什么有关呢?
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。今天我们以实验的方法来证实上面的论断。
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨水扩散的快慢。(视频播放)
实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动剧烈。
因此:物体的'内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。
温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
(3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动剧烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。
(4)改变物体内能的方法
【提出问题】:怎样才能使一根铁丝温度升高?看看谁的办法多了。让学生交流归纳小结。
【教师总结】:归纳出热传递的特点和热量的概念;
热传递:使温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低,这个过程叫做热传递;
热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量;
【提出问题】:除了热传递之外,还有什么途径可以改变物体的内能?
【学生交流】:引导学生从生活现象或经验来思考回答。(课件展示图片)
【教师总结】:做功也可以改变物体的内能。(课件展示图片)总结:做功和热传递都可以改变物体的内能,并且在作用效果上的等效的。外界对物体做功,物体的内能增加,物体对外界做功的,物体的内能减小。
课堂小结:
(1)内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。一切物体都有内能,同一物体温度越高,内能越大。
(2)热传递:温度不同的物体相互接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程。
用热传递的方法可以改变物体的内能,高温物体内能减少,低温物体内能增加。
本质:是能量的转移。
(3)用做功的方法可以改变物体的内能。
物体对外做功,物体本身的内能会减少,温度降低;外界对物体做功,物体的内能增加,温度升高。
本质:是内能和其他形式的能量的相互转化。
(4)做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
板书设计:
第二节内能
一、物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。
1、内能不同于机械能
2、一切(运动、静止、高温、低温)物体都有内能
3、内能与温度的关系
二、改变物体内能的方法:
1、热传递热量:传递内能的多少
2、做功
作业:p---126页1---4题
物理内能教案10
教学目标
(一)知识和技能
1、了解内能的概念,简单描述温度和内能的关系。
2、知道热传递过程中,物体吸收(或放出)热量,使物体温度升高(或降低),内能改变。
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改变的一些事例。
(二)过程与方法
1、通过探究找到改变物体内能的两种方法。
2、通过实验说明做功与物体内能改变的关系。
3、通过实验和查找资料,培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。
(三)情感、态度、价值观
1、学生通过实验体验探究的过程,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
2、培养学生的观察能力,使学生通过实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、改变内能的两种方法
教学准备
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,我们发现,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则的热运动,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?什么情况下有分子势能?等等。
物体温度越高,分子运动越快,分子的动能就越大,相互吸引或相互排斥的分子之间都存在分子势能。5、归纳:物体内所有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、物体内能的改变
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。 启发学生通过观察,找出不同方法的共同现象、特征并交流。(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改变。提问:观察到的“白雾”说明了什么?(观察得出:做功可以改变物体的内能。)“白雾”说明:内能减少,温度降低,水蒸气发生了液化。
(板书)改变物体内能的两种方法:做功和热传递
、阅读“地球的温室效应”
作业布置 动手动脑学物理:1、2、3、5
板书设计
二、内能
1、内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分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,还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素:①温度②质量③材料④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,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则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则运动叫做热运动。
温度越高扩散越快。温度越高,分子无规则运动的速度越大。
三、内能的改变:
1、内能改变的外部表现:
物体温度升高(降低)——物体内能增大(减小)。
物体存在状态改变(熔化、汽化、升华)——内能改变。
反过来,不能说内能改变必然导致温度变化。(因为内能的变化有多种因素决定)
2、改变内能的方法:做功和热传递。
A、做功改变物体的内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。
B、热传递可以改变物体的内能。
①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部分向低温部分传递的现象。
②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。
③热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;放热温度降低,内能减少。
④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、做功和热传递改变内能的区别:由于它们改变内能上产生的效果相同,所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式发生了变化,后者能的形式不变。
物理内能教案11
(一)教学目的
1、明白分子无规运动的快慢与温度有关、
2、明白什么是内能,物体的内能是不一样于机械能的另一种形式的能、
3、明白物体温度改变时,内能随之改变、
(二)教具
烧杯,墨汁等、
(三)教学过程
1、复习
复习机械能的知识、经过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能、要异常强调由于地球和地面上的物体相互吸引,才使地面上的物体具有重力势能、
2、引入新课
分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着、那么公司也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能、分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力、这又使分子具有势能、
3、进行新课
(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能、物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能、内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和、内能也不一样于机械能、物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关、一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能、那么物体的内能跟什么有关呢?
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大、上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧、科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的、今日我们同样用实验来证实上头的论断、
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢、
实验结果证明:温度越高,扩散过程越快、扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈、
所以:物体的内能跟温度有关、温度升高时,物体的内能增加、温度降低时,物体的内能减小、正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部很多分子的无规则运动叫做热运动、
(3)一切物体都有内能、这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着、炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能、冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能、
(4)内能和机械能
经过机械能和内能的比较,进一步帮忙学生理解内能概念、分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能、
首先木块有势能,也有动能枣统称为机械能、机械能与整个物体的机械运动情景有关、
木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能、内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关、
4、小结
(1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和、
(2)内能所指的'动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和、这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的“分子运动”,而不是随着物体整体一齐所做的运动、物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能、
(3)内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能、作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能,不是内能、
所以内能是不一样于机械能的另一种形式的能量、
(四)说明
物体的内能较之物体的机械能更为抽象,不能用“物体能够做功,我们就说它具有能量”的内能,比较容易为学生理解,但也容易造成与机械能的混淆,讲课中要强调内能是“所有分子动能和势能的总和”“很多分子无规则运动的动能”“分子间的势能”,突出内能是跟热运动有关的能量。
物理内能教案12
教材使用
浙江教育出版社 《科学》 九年级(上) 第三章 第五节物体的内能
教材分析
《内能》是初中物理第五章第三节的内容,是热学基础知识。本节内容是在分子动理论和机械能的知识基础上,建立内能概念的。在热现象、热传递、做功的基础上,研究物体内能的变化,找到改变物体内能的两种方式,并从效果、能的形式变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同。本节内容是后续学习热机的基础。
学生已经学习过机械能和分子动理论的内容,但是印象不深刻,借用Flash动画,回忆起分子动理论的内容,运用类比的方法概括出物体内能的概念,通过观察、分析、归纳出改变物体内能的两种方法。本节课的宗旨是通过类比的方法学习微观的科学知识,结合已学知识分析、归纳、学习新知识,并在学习知识的同时发现问题和解决问题,本课时要求学生具备初步运用类比法学习科学知识、分析科学现象、归纳科学结论的能力。
教学目标
一、知识与技能
1.知道内能的'含义。
2.知道物体的内能与温度等因素有关。
3.知道改变物体内能的两种方式。
二、过程与方法
通过观察与实验,关注改变内能的两种方式,感受比较、归类、综合的科学方法。
三、情感、态度与价值观
通过分组实验,增强团结协作意识。
教学重点和难点
重点:改变物体内能的两种方式。
难点:对内能的理解。
教学资源
1.学生实验器材(每四人一套):铁丝、酒精灯、火柴、冰、镊子、锤、砂纸等。
2.演示实验器材:未开启的可乐、铁架台、大试管、软木塞、水、火柴、带活塞的厚壁玻璃圆筒、浸过乙醚的棉花、气球、充气筒、DIS实验装置等。
3.自制模拟演示PPT幻灯片、Flash课件。
物理内能教案13
【教学课时】
1课时。
【教材分析】
"注重学生发展,改变学科本位"。本节阐述了有关燃料的热值,热机效率等物理概念,还涉及了科技发展史(热机的发展),生物,化学知识(酸雨的构成和生物的影响),环境保护(大气污染)等方面的资料。经过具体分析,使学生认识到在利用燃料内能方面,也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面,所以要建立热机效率的概念,并与机械效率作联系和类比。使学生了解内燃机的发展对人类提高起到的作用,同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。
【教学目标】
1、建立热值概念。明白热值是燃料燃烧放热的特性,了解热值的表示法和常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。
2、了解热机效率。明白热机工作时燃料释放能量的主要流向,明白能够怎样提高热机效率,及提高热机效率的意义所在。
3、了解热机的利用与人类社会发展的关系,并能简述热机的.使用产生的排放物对环境不良影响,培养自觉的环保意识。
【教学重点】
了解热机效率及提高热机效率的途径,明白在利用热机构成的环保问题。
【教学难点】
热机效率的理解,并能用热机效率进行简单计算。
【教学过程】
引入新课
人要生存,离不开能量,机器要运转,也离不开能量,而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃烧正是这一的主要途径。下头我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。
(1)燃料的特点:能够燃烧,并放出热量;燃料燃烧的过程是化学能变为内能的过程。
(2)介绍燃料种类(固体、液体、气体),
(3)举例说明不一样的燃料燃烧时放出热量不一样。
新课教学
一、燃料的热值。
热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。符号:q
(1)单位:焦千克。(g)。或气体燃料的热值:3
(2)热值的物理意义:干木柴的燃烧值是1、2×l07焦物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1、2×l07焦。
(3)公式:Q=q或q=Q
(4)例题:计算4g柴油完全燃烧释放的热量。
析:从热值表中查得柴油的热值是q=3、3×107g,则Q=q=4g×3、3×107g=1、32×108
二、热机效率。
热机是内能转化成机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题。热机效率是热机性能的一个重要指标。
(1)热机的效率:用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
(2)学生分析图的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率?让燃料尽可能充分燃烧,减小内能损失,运动部件润滑良好。
三、环境保护。
1、内能对环境的影响。
(1)废气污染(CO、SO、酸雨),
(2)噪声污染。
2、保护环境,减小污染措施。
(1)改善燃烧设备,采取集中供热,加装消烟除尘装置。
(2)提高内能的综合利用率。把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品;把内能的一次利用变为多次利用(如用余热供暖等)。
(3)充分开发、利用污染小或无污染的能源(如太阳能等)。
小结
我国政府历来重视环境问题,把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。只要我们大家都能像重视生命一样重视环境,责无旁贷地承担起保护环境的义务,难题也就变得不难了,就必须能使天更蓝、水更清。
【板书设计】
第四节热机效率和环境保护
一、燃料的热值。
热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
(1)符号:q
(2)单位:焦千克。(g)。或气体燃料的热值:3
(3)热值的物理意义:
(4)公式:Q=q或q=Q
二、热机效率。
三、环境保护。
物理内能教案14
【教学目标】
1、知识与技能
了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
知道热传递可以改变内能。
知道在热传递过程中,所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。
2、过程与方法:
通过探究找到改变物体内能的两种方法。
通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。
通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”。
3、情感态度与价值观:
通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣。通过演示实验培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力。
【教学重点】
内能、热量概念的建立,改变物体内能的方法
【教学难点】做功和热传递在改变物体内能上是等效的
【教学准备】演示实验:空气压缩器打气筒矿泉水瓶带导管的塞子酒精灯铁丝等
【教学方法】启发式教学法,讲授法,实验演示法,阅读法,科学探究法
【教学过程】
(一)引入新课
我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生过程中,也有相应的能量变化。另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢?这是今天学习的问题。
(二)讲授新课
一、内能
1、分子的动能、温度
物体内大量分子不停息地做无规则热运动,对于每个分子来说都有无规则运动的动能。
我们知道,温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度,而它又是大量分子热运动动能大小的标志,这是温度的微观含义。
2、分子势能
分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。
3、物体的内能
(1)物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。
课堂讨论题:下列各个实例中,比较物体的内能大小,并说明理由。
①一块铁由15℃升高到55℃,比较内能。
②质量是1kg50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块,比较内能。
③质量是1kg100℃的水与质量是1kg100℃的水蒸气,比较内能。
(2)物体机械运动对应着机械能,热运动对应着内能。任何物体都具有内能,同时还可以具有机械能。例如在空中飞行的炮弹,除了具有内能,还具有机械能——动能和重力势能。
提问学生:一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气,当汽车以60km/h行驶起来后,气瓶内氧气的内能是否增加?
通过此问题,让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和,而不是分子定向移动的动能。另一方面,物体机械能增加,内能不一定增加。
二、物体的内能改变的两种方式
1、热传递可改变物体的内能
【演示】点燃酒精灯,将铁丝的一端放在酒精灯的火焰上灼烧,让一名同学手握铁丝的另一端,一会就觉得发烫、此实验说明:热量从铁丝的一端传递到另一端,这一端的温度升高了,内能增加了物体的内能改变了。请同学举出那些生活例子利用的是热传递来改变内能放在太阳下晒;放在热水中烫。结论:热传递可以改变物体的内能。
热传递过程中传递的能量的多少叫热量,用q表示,单位也是焦耳。热传递使物体的内能发生改变的时候,内能的改变是用热量来量度
的、物体吸收了多少热量,物体的内能就增加多少;物体放出了多少热量,物体的内能就减少多少、通过前面的探究,对物体内能的改变,学生有了一定的感性认识。热传递改变物体的内能,学生比较容易理解,热传递的实质就是内能从高温物体转移到低温物体。要使学生了解热量的概念,通过热传递的方式来改变内能,内能改变的多少不能用功来量度,而要用热量来量度,并介绍热量的国际单位也是焦耳。
2、做功可以改变内能:生活体会——冬天时手很冷,经常通过搓手以取暖;用锯条锯木板时,用手摸一下锯条,会觉得很烫;野外生存中取火的一种方法是钻木取火,等等。
【演示】空气引燃压缩仪、用力猛压活塞,会看到硝棉花燃烧起来。结论:对物体做功,可以使物体的内能增加
【演示实验】气体对外做功实验用打气筒向瓶内打气,当瓶塞跳起时,在瓶内出现白雾。解释:瓶内的气体推动瓶塞做功时,内能减少,温度降低,使水蒸气凝成小水滴。结论:物体对外做功,本身的内能就会减少。
小结:从能的转化看,通过做功改变物体的内能,实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。功可以用来度量内能改变的'多少。
小结:改变物体的内能有两种方法:做功和热传递。两种方法对改变物体的内能是等效的,但本质上有所区别。
讨论:有一个装有铁屑的烧瓶,可以用什么方法使铁屑的内能增加?
练习:
1、为什么用气筒给自行车打完气后,摸一下气筒外的外壁,会变热?当我们给充足气的轮胎放气时,能看到在气门芯附近有一些小水珠,能解释这种现象产生的原因吗?
2、关于物体的内能,下列说法正确的是()
a、相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能增量一定相同
b、一定量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减少
c、一定量气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减少
d、一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能一定减少
3、金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物,有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是()
a、迅速向里推活塞
b、迅速向外拉活塞
c、缓慢向里推活塞
d、缓慢向外技活塞
4、指出下列事例中改变物体内能的方式()
a、冷天用热水取热,人体感到热和。
b、比中,从竿的顶端滑到底端时手感到发热
c、密封的空气被压缩时温度变高
d、火炉上烤饼子,饼子变热e用挫刀挫铁块,铁块变热f把火烧热的工件放到冷水中,工件会变凉下来
【板书设计】
一、内能
1、内能定义:分子由于运动而具有的动能和势能之和
2、物体内能的大小与物体的温度有关
二、改变内能的方式
1、做功
2、热传递:
三、热量
1、定义:热传递过程中传递的内能的多少
2、单位:焦耳符号:j
3、热量、温度、内能的区别
物理内能教案15
教学 目标
1、知道摩擦起电的现象.
2、知道自然界中只存在两种电荷以及电荷间的相互作用.
3、知道电荷量的概念及其单位.
4、培养学生在观察实验现象的基础上,分析、概括实验现象得出结论的能力.
教学 建议
教材分析
本节的 教学 内容有:摩擦起电现象、两种电荷及其作用规律、验电器、电荷量及其单位、中和现象.其中两种电荷及其作用规律、电荷量及其单位是 教学 重点,而认识自然界只有两种电荷同时又是 教学 难点.摩擦起电是人类最早发现的电现象,两种电荷及其相互作用规律是进一步深入学习电学、理解许多电现象的基础,电荷量的概念是后面理解电流概念的关键,因此本节课作为初中电学起始课,具有很重要的地位.
教法建议
本节课中的摩擦起电现象,两种电荷及其作用规律,学生在 小学 自然常识课中曾经学过,初中阶段应在这个基础上,通过实验分析,使学生了解“自然界只有两种电荷”的逻辑思维过程,发展学生的逻辑推理能力.所以必须把这些比较简单的知识讲得丰富些,挖掘深度,不然难以引起学生的学习兴趣.通过课本图4-3所示的演示实验,使学生知道验电器带电的多少与验电器箔片张开的角度大小相对应,从而引出电荷量的概念.电荷量的单位是直接告诉学生的,为了使学生对电荷量的单位库仑有个大概的了解,应举例说明:一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷量,大约只有10-7库仑,一片带电的云上所带的电荷量,大约有几十库仑.
由于学生在 小学 自然常识课中曾经学过摩擦起电现象,两种电荷及其作用规律,这节课的 教学 也可以让学生在课前收集一些有关摩擦起电现象,两种电荷及其作用规律的资料(主要是文字资料和图片资料),通过课堂上学生阅读课文、交换资料、相互交流讨论,自己归纳总结出结论.
教学 设计方案
教学 过程 应突出以下几个方面:一是做好实验,可采用演示实验为主的方法,突出物理科学以实验为基础的特点.对于学习基础较好的学生,还可采用演示和学生探索性实验相结合并以学生实验为主的方法,充分发挥实验的作用.二是多启发、多诱导,使 教学 过程 真正成为学生的学习过程.三是注重渗透物理科学方法,让学生在探索学习知识的过程中,领会物理学研究的科学方法,培养学生的探索能力和创造性素质.
1.新课的引入
用演示实验引入新课,实验现象要新奇有趣,器材简易,并且用本节课的知识可以解释,这样可以做到 教学 上的首尾呼应,选择两片吹塑纸进行实验,一片吹塑纸固定,另一片吹塑纸摩擦后靠近固定的吹塑纸,两片吹塑纸相互靠近.实验简单易做,效果明显,起到了吸引学生注意、引发学习兴趣的目的.
2.认识摩擦起电现象的实验
例如塑料尺跟头发摩擦,塑料笔杆跟衣服摩擦等,但用绸子摩擦玻璃棒或用毛皮摩擦橡胶棒,要注意实验操作的规范性,由于静电实验容易受绝缘及潮湿等因素的影响,为此 教师 要做比较详细的介绍并进行示范.对于学习基础较好的学生, 教师 示范后再让学生自己实验,以保证实验的效果.这样既能使学生认识到摩擦起电现象,又可为后面学生探索性实验的成功打下良好的基础.
3.两种电荷及其作用规律
认识自然界只有两种电荷及其作用规律是本节课的重点也是难点,可以参考教材做好演示实验.对于学习基础较好的学生,还可以将演示实验改为学生探索性的边学边实验,并将实验分为两步:
(1)通过学生实验认识绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同.
这个实验教材上是用细线吊起玻璃棒或橡胶棒,容易晃动,不便操作,也浪费时间,为了方便省时,可以用废旧墨水瓶内灌注水泥沙浆,并直立插入一支削好的铅笔(削端朝上),将软木塞中心挖孔,塞入一很小的试管,固定好,将试管套在铅笔的项端,在软木的另一端中间挖一条凹槽,放置玻璃棒或橡胶棒,以免滚动.通过实验发现,这种支座由于摩擦小,稳定性好,效果良好,学生也容易操作.
为了便于记录和分析,可以预先设计表格.对表格中记录的现象进行分析和比较,注重渗透比较的方法,引导学生认识绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷和毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷是不同的.在此过程中,已经包含了同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引的'作用规律.
(2) 提出自然界有没有第三种电荷的问题,讲解人类发现采用任何方式使物体所带的电荷或者跟丝绸摩擦过的玻璃棒相吸引、跟毛皮摩擦过的橡胶棒相排斥,或者跟丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥、跟毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引,所以自然界有且只有两种电荷存在.
(3)通过探索性实验研究自然界只有这样两种电荷.
上一点的分析是我们设计实验的基础.实验时可以分别把丝绸摩擦过的玻璃棒和毛皮摩擦过的橡胶棒悬挂起来(或支在支架上),选择各种不同的其他材料相互摩擦,然后分别靠近上述的玻璃棒和橡胶棒,观察到总是跟其中一个相吸引而跟另一个相排斥,从而人们认识到,自然界只存在两种电荷.
4.验电器及电荷量的概念
用不带电的物体接触验电器的金属球时,金属箔不张开.用带电物体接触金属球以及引入电量概念的实验均由学生自己完成.这样做,一是可使学生亲自动手使用验电器,二是便于学生观察实验现象,增加感性认识.正负电荷的中和由 教师 演示,接着引出电荷量的概念及单位.为了使学生对电荷量的单位库仑有个大概的了解,应举例说明:一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒所带的电荷量,大约只有10-7库仑,一片带电的云上所带的电荷量,大约有几十库仑.
探究活动
取一个铝盒罐盖(其它金属盒盖均可),在火焰上平稳地给它加热,放一段蜡烛在铝盖的中心,直到它部分熔化并粘牢以做把手.取一略大于铝盖的塑料或碟(唱片盘),把这个盘或碟放在桌子上用一块毛皮或法兰绒快速地擦盘面十几下,然后,一手持铝盖把手,将铝盖平放在塑料盘面上,另一手指接触铝盖后马上离开,提起铝盖,铝盖就带电了.手持氖管接触铝盖,氖管就发光.如果手指靠近铝盖,会看到火花产生,还会有些击痛感.如此反复起电,可做数十次,再用毛皮擦盘面,又可做数十次,而且电量比一般摩擦起电要大.这种起电叫感应起电,这种装置叫起电盘.
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