內能的教案
作為一名優秀的教育工作者,通常需要用到教案來輔助教學,編寫教案助於積累教學經驗,不斷提高教學質量。那麼優秀的教案是什麼樣的呢?下面是小編幫大家整理的內能的教案,歡迎大家借鑑與參考,希望對大家有所幫助。
內能的教案1
“做功和內能的改變”教學目標
a. 知道做功可以使物體的內能增加或減少的一些實例
b. 知道可以用做功來度量內能的變化
c. 能用做功和內能的改變關係解釋摩擦生熱等與內能有關的常見物理現象
d. 知道內能與功的單位相同,都是焦耳
教學建議
“做功和內能的改變”教材分析
分析一:本節內容先由一系列生活事例、實驗説明做功可以使物體內能增加和減小,然後上升到理論高度,進一步説明做功與內能改變的關係,並指出功和能具有相同的單位,最後又以思考題的形式鞏固所學知識.
分析二:本節內容一方面從生活實例入手分析,另一方面從功能關係理論分析,較好地説明了做功是如何改變內能的.
“做功和內能的改變”教法建議
建議一:做好演示實驗和與生活實際相聯繫是使學生學好本節內容的關鍵,因此要準備好實驗.另外為了學生比較好理解實驗,得出結論,在實驗前最好引導學生複習內能變化與温度的關係.
建議二:做功不是改變內能唯一的途徑,熱傳遞也能改變內能,因此只有做功,而無熱傳遞時,做功多少才等於內能改變量,在講解過程中不要忽視這一前提.
建議三:由於生活實例很多是做功使物體內能增加,所以學生較容易認為做功能使物體內能增加,往往忽視它也能使物體內能減少,教師在講解過程中要注意做好實驗2,並提前滲透一點能的轉化與守恆的思想.
建議四:在壓縮空氣點火實驗過程中,要注意用力迅速壓縮,若第一次未點燃,可重複實驗一次.注意每次實驗前要向玻璃管內注入新鮮空氣,以保持氧氣的含量.另外,禁藥的含量要適中,要注意引導學生觀察實驗現象.
“做功和內能的改變”教學設計示例
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係
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、複習內能變化與温度的關係
一般物體温度升高,內能增加;温度降低,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、內能與做功的關係
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,內能改變量等於做功多少。
內能和做功的單位都是焦耳。
內能的教案2
教學目的
1.通過實例和演示實驗,使學生認識做功和熱傳遞是改變物體內能的兩個物理過程。
2.瞭解做功和熱傳遞就改變內能的效果來説雖然是等效的,但它們之間是有本質區別的。
3.理解熱傳遞和做功在改變物體內能時裏等效的物理意義,並能計算有關問題。
教 具
熱功互換器;壓縮空氣引火儀。
教學重點
熱功當量。
教學過程
一、複習舊知識
提問:正在繞地球運行的衞星具有哪幾種能量?這幾種能量的大小與哪些因素有關?
應答:衞星具有內能和機械能——衞星的動能跟衞星跟地球及其他星球間的相互作用的勢能。動能的大小決定於衞星的質量和運動速度,衞星的勢能決定於它的質量和與地球或其他星球間的距離,衞星的內能大小與它的温度和體積有關。
提出:衞星的速度和與地球間的距離變化了,衞星的動能和勢能就變化,衞星的內能能否改變呢?
二、引入新課
1.教師以實例説明物體的內能是可以改變的。如將一鐵釘在火上燒,鐵釘的温度升高了,其內能也隨着增加了。因為物體受熱時膨脹,使分子間距加大,分子勢能增加,同時分子運動加快,使得物體內分子平均動能增加。
又如將一杯水放在室內,水温逐漸降低,物體的內能減小了。
演示:在熱功互換器內裝一半乙醚,用軟木塞蓋緊,並將銅管固定後用軟繩與銅管摩擦,管內乙醚不久便會沸騰將軟木塞頂開。
分析:乙醚蒸氣會將塞子衝開是因為人克服摩擦做了功,使管子和乙醚温度升高,內能增加的結果。
再請學生舉一些內能改變的實例,並回答衞星的內能是否能改變的問題。
2.教師引導學生研究,通過怎樣的物理過程才使物體的內能改變?
請學生分析上述實例、實驗及他們自己所舉的例子,歸納出,象鐵釘、熱水是通過熱傳遞使物體內能改變的,熱功互換器的實驗是通過做功使物體內能改變的。
小結:能夠改變物體內能的物理過程有兩種:做功和熱傳遞。
3.教師用壓縮空氣引火儀,將活塞拿出,在原玻璃筒內放入一塊硝化棉。
提問:用什麼方法可以將這塊硝化棉點燃?
應答:可用火柴點燃(熱傳遞的方法)。
演示:將活塞向下猛按,使管內空氣急劇壓縮而温度升高,硝化棉被點燃(外力做功的方法)。
小結:以上説明做功和熱傳遞在改變物體內能上可以收到相同的效果。
5.提問:做功和熱傳遞對改變物體內能上是等效的,它們在本質上是否一樣呢?
分析做功是通過物體的宏觀位移來完成的,所起的作用是物體的有規則運動跟系統內分子無規則運動之間的轉換,從而改變物體內能。
熱傳遞是通過分子之間的相互作用來完成的。所起的作用是系統以外物體的分子無規則運動跟系統內部分子無規則運動之間的轉移,從而改變物體的內能。
由此可見,它們的區別也就是做功使物體內能的改變是其他形式的能和內能的轉化,熱傳遞則是物體間內能的轉移。
三、鞏固練習
1.國中學過“熱量是物體吸收或放出熱的多少。”學過本節課後你對熱量有什麼新的認識?
應答:物體吸熱或放熱的過程是熱傳遞的過程,也就是物體內能增減的過程,物體內能改變了多少可用熱量來顯度。
四、佈置作業
內能的教案3
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:本節教材內容在國中教材中已有簡單介紹,本節教材以複習為主.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,做了多少功就意味着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係(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係(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:本節內容在國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?然後由學生回憶國中知識,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,這一説法較抽象,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,是否能判斷出是什麼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:什麼是物體內能?它包括什麼能量?
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係(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,請問水的温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:根據機械能守恆定律知,當水流到達瀑布底時的動能
水吸收熱量 與温度變化 滿足關係
由題目知,有10%的動能轉化為水的內能,所以
代入數據得 = 2.4×10 –3 ℃
評析:本題是一個力、熱綜合題,需要熟知機械能守恆定律、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係(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:關於熱量的下列説法中正確的是
A、温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,而內能是一個狀態量
答案:CD
評析:本題着重考查了熱量的概念,以及它與內能、功的聯繫與區別.
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
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,説明內能應用的意義,寫出調查報告
評價:調查報告的科學性
內能的教案4
教學目標
知識目標 瞭解內能的實際利用,知道內能的利用與環境保護的關係
能力目標 通過內能的利用和環境保護的關係的學習,提高環境保護的意識
情感目標 聯繫能量轉化和守恆的關係,感受可持續發展的基本思想,建立發展的觀念
教學建議
教法建議 本節的教學要注重科技和社會的聯繫,避免孤立的學習,要注意聯繫實際和社會實踐. 在內能的利用的發展上,可以提出問題學生自主學習,學生根據提出的問題,可以利用教材和教師提供的一些資料學習.環境保護的學習,可以教師提出課題,學生查閲資料,從信息中學習,提高收集信息和處理信息的能力.
教學設計方案
內能的利用和環境保護
【課題】內能的利用和環境保護
【重難點分析】利用內能造成的環境污染的主要危害、保護環境的措施及其意義
【教學過程設計】
內能的利用和環境保護
方法1、學生閲讀教材,教師也可以提供一些和內能利用及環保有關的材料,教師提出一些問題,學生閲讀時思考,可以有:大氣污染的主要來源是什麼;大氣污染的危害是什麼;解決大氣污染的有效措施有哪些;我國利用內能的發展歷程是什麼;各種內能的利用方式對環境保護的作用是什麼.
方法2、對於基礎較好的班級,可以採用實驗探究和信息學習的方法.
實例如下 實驗探究:調查附近的工廠在利用內能進行生產上是如何進行的,對於環境的危害有哪些,如何減小對環境的影響.可以組織學生小組,實地考察,寫出調查報告,分析的結論等.
實驗探究(另一例):調查社區中是如何利用內能的,調查本地區近三十年中利用內能來取暖的發展情況,諮詢和分析現在的取暖和今後的發展方向.同樣可以組織學生小組,實地考察,分析並得出調查報告和結論.
信息學習:網上查閲有關內能的利用,環境保護,及內能利用對環保的影響等方面的資料,並得出自己的結論,
小組討論.這種學習是為了形成學生對可持續發展的思想.
【板書設計】
第六節 內能的利用和環境保護
1.內能的利用
2.環境保護的問題
探究活動
利用信息學習:温室效應和熱島效應
【課題】温室效應和熱島效應
【組織形式】個人或自由結組
【活動流程】制訂子課題;制訂查閲和查找方式;收集相關的材料;分析材料並得出一些結論;評估;交流與合作。
【參考方案】嘗試對温室效應、熱島效應發表自己的見解,要注意在收集足夠材料的基礎上分析。
【備註】
1、網上查找的.資料要有學習的過程記錄。
2、和其他成員交流,發現共性和差異。
3、發現新問題。
內能的教案5
一、教學目標
1.知道內能的概念,能簡單描述温度和內能的關係;知道改變內能的兩種方式。
2.通過演示實驗、分組討論等方式,提高觀察、分析和總結的能力。
3.通過本節的學習,提高學習的興趣,養成良好的科學態度和求實精神。
二、教學重難點
【重點】內能的概念以及改變內能的兩種途徑。
【難點】利用內能知識解釋相關的物理現象。
三、教學過程
環節一:導入新課
首先教師利用多媒體給學生播放蒸汽機車工作的視頻,請學生與同桌交流分析,嘗試説出蒸汽機的工作原理,並進行補充。
接着引導學生思考為什麼水蒸氣可以帶動火車前進,其能量來自於哪裏。進而引出課題《物體的內能》。
環節二:新課講授
1.物體的內能
教師首先提問學生什麼是動能,什麼是勢能,學生通過回顧之前的知識後可以快速給出結果。
接着教師多媒體出示運動着的足球和彈簧被拉伸的圖片,提示學生構成物質的分子在不停地做無規則的熱運動,進而提問學生組成物質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。學生根據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後得出分子之間具有勢能。從而教師總結得出“分子動能”、“分子勢能”以及內能的概念。
之後展示等質量的熱水和冷水、通電前後的燈絲等例子,幫助學生理解物體的內能與温度有關,且如果體積變化不大,同一物體的温度越高,內能越大。
2.改變物體內能的兩種途徑
首先演示硝化棉燃燒的實驗,並引導學生分析燃燒原因。再讓學生自己動手反覆彎折一根鐵絲數十次後感受彎折處的温度變化。學生通過觀察以及對實驗現象的分析,總結出是因為做功改變了物體的內能。
接着請學生結合生活事例思考還有沒有其它可以改變物體內能的方式。教師展示一些事例幫助學生分析。例如燒菜時鍋熱的燙手、棉被被曬熱及暖風機使室温升高等。學生通過小組討論,總結出熱傳遞也可以改變物體的內能。
環節三:鞏固提高
用物體內能改變的方式説明“炙手可熱”和“鑽木取火”的含義,並重新理解課前蒸汽機車的工作原理。
環節四:小結作業
小結:請學生自己來總結。
佈置作業:課後查一查什麼是温室效應,思考內能與人類生產生活之間的聯繫。
四、板書設計
內能的教案6
一、教材分析
本節講述另一類熱力學過程——熱傳遞過程以及熱傳遞與改變內能的關係。首先介紹熱傳遞的三種方式:熱傳導、熱對流和熱輻射。進而分析系統在單純的熱傳遞過程中系統內能的變化,自然引出熱量與系統內能概念的區別與聯繫,最後研究做功與熱傳遞在改變系統內能上的異同。
二、教學目標
知識與技能
1.瞭解熱傳遞的三種方式。
2.知道熱傳遞是改變系統內能的一種方式。
3.能區分熱量與內能的概念。
4.知道熱傳遞與做功對改變系統的內能是有區別的
過程與方法
能舉例説明熱傳遞能夠改變系統內能
情感、態度與價值觀
瞭解感受能量的轉移,增強我們學習物理、探索自然的興趣。
三、教學重點難點
重點:熱傳遞對內能的改變。
難點:熱量與內能的區別
四、學情分析
本節內容稍簡單,易於學生接受。
五、教學方法
自主學習、討論、講解
六、課前準備
鐵絲、布、酒精燈
七、課時安排1課時
八、教學過程
(一)預習檢查、總結疑惑
基礎知識提問:
1、焦耳的兩個實驗説明了什麼?
2、什麼是內能?內能於什麼有關?
(二)情景引入、展示目標
想一想,使一段鐵絲的温度升高有哪些方法?
回答:將鐵絲來回多次彎折,用布摩擦,將鐵絲放在火上燒,與高温物體接觸……
教師:可以通過做功改變物體內能,今天我們來學習改變物體內能的另一種方式——熱傳遞。
(三)合作探究、精講點播
教師:引導學生閲讀教材62頁有關內容,思考並回答問題。
(1)什麼是熱傳遞?
(2)熱傳遞有幾種方式?舉例説明。
(3)熱傳遞過程的實質是什麼?
1.熱傳遞
(1)熱量從高温物體傳遞到低温物體,或從物體的高温部分傳遞到低温部分,叫做熱傳遞。
(2)熱傳遞的三種方式:熱傳導、熱對流和熱輻射。
(3)熱傳遞的實質:能量的轉移
①熱傳導:不借助於物質的宏觀移動,而靠分子、原子等粒子的熱運動,使能量由高温物體(或物體的高温部分)向低温物體(或物體的低温部分)傳遞的過程,這種過程在氣體、液體和固體中都能發生。
②熱對流:流體依靠宏觀流動而實現熱傳遞的過程,在對流過程中伴隨着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——當流體內部存在温度梯度,進而出現密度梯度時,高温處流體的密度—般小於低温處(水在0~4oC 時的反常膨脹現象除外),這時如果流體的密度由小到大對應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,密度小處温度較高的流體向上運動,而温度低處密度較大的流體填充過來,行成了流體的對流,從而使能量從高温處向低温處傳遞。強迫對流——靠外來的作用使流體在高温處與低温處之間作循環流動而傳遞熱量的過程,例如製冷系統內工作物質的循環流動就是靠壓縮機的工作強迫實現的。
③熱輻射:不依賴於物質的接觸而由熱源自身的温度作用藉助電磁波傳遞能量的方式。温度的高低決定着輻射的強弱。温度較低時,主要以不可見的紅外線進行輻射,温度較高時,熱輻射最強的成分在可見光區。如太陽就是通過熱輻射的形式將熱經宇宙空間傳給地球的。
2.熱和內能
對於一個熱力學系統,單純地對系統傳熱也能改變系統的熱力學狀態。
熱量是在單純的傳熱過程中系統內能變化的量度。
當系統從狀態1經過絕熱過程達到狀態2時,內能的增加量 等於外界對系統傳遞的熱量Q,即 。
引導學生閲讀教材63頁有關內容,思考並回答問題。
(1)怎樣理解熱量?能否説某一物體具有多少熱量?為什麼?
(2)傳遞的熱量與內能改變滿足什麼關係?
(3)做功和熱傳遞都能改變物體的內能。做功和熱傳遞在改變內能,有何不同?
回答:
(1)熱量表徵物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中,説熱量才有意義。所以,不能説物體含有多少熱量。
(2)傳遞的熱量與內能改變的關係
①在單純熱傳遞中,系統從外界吸收多少熱量,系統的內能就增加多少。即ΔU= Q吸
②在單純熱傳遞中,系統向外界放出多少熱量,系統的內能就減少多少。即Q放= -ΔU
(3)熱傳遞,是物體間內能的轉移。即內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,是物體的內能與其他形式能量的轉化。如內能與機械能、內能與電能等發生轉化。
典例例題
例1 如果鐵絲的温度升高了,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能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是熱傳遞。故C正確。
答案:C
友情提示:鐵絲的温度升高從結果我們無法判斷是哪種方式改變了內能,因為做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的。
例2 下列關於熱量的説法,正確的是 ( )
A.温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,而內能是一個狀態量
解析:熱量和功都是過程量,而內能是一個狀態量,所以不能説温度高的物體含有的熱量多,內能多的物體含有的熱量多;熱量、功和內能的單位相同都是焦耳。選C、D
答案:C、D
友情提示:注意區分狀態量與過程量的不同特點
課後練習1、(1)內能增加(2)內能減少
課後練習2、鉛的比熱是0.13×103J/kg℃
設增加的內能為ΔU
ΔEk= mv2-0 ①
ΔU= ΔEk×80℅=c m Δt ②
①②聯立並代入數值得:Δt=123℃
(四)反思總結、當堂檢測
(五)發導學案、佈置作業
九、板書設計
1.熱傳遞
(1)熱量從高温物體傳遞到低温物體,或從物體的高温部分傳遞到低温部分,叫做熱傳遞。
(2)熱傳遞的三種方式:熱傳導、熱對流和熱輻射。
(3)熱傳遞的實質:能量的轉移
2.熱和內能
(1)熱量表徵物體間內能轉移的多少。只有在改變物體內能的過程中,説熱量才有意義。所以,不能説物體含有多少熱量。
(2)傳遞的熱量與內能改變的關係ΔU= Q
①在單純熱傳遞中,系統從外界吸收多少熱量,系統的內能就增加多少。
②在單純熱傳遞中,系統向外界放出多少熱量,系統的內能就減少多少。
(3)熱傳遞,是物體間內能的轉移。即內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,是物體的內能與其他形式能量的轉化。
十、教學反思
本節還需加強學生的能量的觀點,使學生能從不同的角度認識物理現象,解感受能量的轉移,增強我們學習物理、探索自然的興趣。
內能的教案7
教學目的
1.瞭解組成物質的分子具有動能及勢能,並且瞭解分子平均動能和分子勢能都與哪些因素有關。
2.理解物體的內能以及物體內能由物體的狀態所決定。
教學重點
物體的內能是一個重要的概念,是本章教學的一個重點。學生只有正確理解物體的內能才能理解做功和熱傳遞及物體內能的變化關係。
教學難點
分子勢能。
教學過程
一、複習提問
什麼樣的能是勢能?彈性勢能的大小與彈簧的形變關係怎樣?
二、新課教學
1.分子動能。
(1)組成物質的分子總在不停地運動着,所以運動着的分子具有動能,叫做分子動能。
(2)啟發性提問:根據你對布朗運動實驗的觀察,分子運動有什麼樣的特點?
應答:分子運動是雜亂無章的,在同一時刻,同一物體內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佈特點——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,大多數分子是中等大小的速率。
教帥進一步指出:由於分子速率不同,所以每個分子的動能也不同。對於熱現象的研究來説,每個分子的動能是毫無意義的,而有意義的是物體內所有分子動能的平均值,此平均值叫做分子的平均動能。
(3)要學生討論研究。
用分子動理論的觀點,分析冷、熱水的區別。
討論結論應是: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,但就冷水總體來説分子的平均動能小於熱水的分子平均動能。
教師指出:由此可見,温度是物體分子平均動能的標誌。
2.分子勢能。
(1)根據複習提問的回答(地面上的物體與地球之間有相互作用力;發生了形變的彈簧各部分間存在着相互作用力,因此在它們的相對位置發生變化時,它們之間便具有勢能)説明分子間也存在着相互作用力,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係。
提問:分子力與分子間距離有什麼關係?
應答:當r=r0時,F=0,r<r0時,F為斥力,r>r0時,F為引力。
教師指出:由於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。
①當r>r0時,F為引力,分子勢能隨着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r< p="">
小結:分子勢能隨着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)則宏觀表現為物體體積增大(減小)。可見分子勢能跟物體體積有關。
(3)物體的內能。
教師指出:物體裏所有的分子動能和勢能的總和叫做物體的內能。由此可知一切物體都具有內能。
①物體的內能是由它的狀態決定的(狀態是指温度、體積、物態等)。
提問:對於質量相等、温度都是100℃的水和水蒸氣來説它們的內能相同嗎?
應答,質量相等意味着它們的分子數相同,温度相等意味着它們的平均動能相同,但由於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,因而質量相等的水蒸氣的內能比水大。
②物體的狀態發生變化時,物體的內能也隨着變化。
舉例説明:當水沸騰時,水的温度保持不變,所供給的大量能用於把分子拉開,增大了分子勢能,因而增大了物體的內能,當水汽凝結時,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,因此物體的內能減小了。
③物體的內能是不同於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,物體的機械能等於0,但物體內部的分子仍然在不停地運動着和相互作用着,物體的內能永遠不能為0。
b.物體在具有一定的內能時,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能混淆。只要物體的温度、體積、物態不變,不論物體的機械能怎樣變化其內能仍保持不變。反之,儘管物體的內能在變化,它的機械能可以保持不變。
(4)學生討論題:
①靜止在光滑水平地面上的木箱具有什麼能?若木箱沿光滑水平地面加速運動,木箱具有什麼能?此時木箱的內能與靜止時相比較變化了沒有?
②質量相等而温度不相等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內能?温度相同而質量不等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內能?
最後總結一下本課要點。
1.瞭解內能的概念,能簡單描述温度和內能的關係。
2.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內能。
3.瞭解熱量的概念,知道熱量的單位是焦耳。
重點目標
1.內能、熱量概念的建立.
2.改變物體內能的途徑.難點目標內能、熱量概念的建立.
導入示標涼爽的秋夜,仰望星空時,會突然發現一顆流星在夜色中劃過,並留下一條美麗的弧線.流星是怎樣形成的呢?
目標三導學做思一:物體的內能
問題1:組成物質的分子在不停地做熱運動,分子應具有什麼能?物體的分子之間有引力和斥力,且分子之間有間隔,分子應具有什麼能?什麼叫物體的內能?你能説出它的單位嗎?機械能和內能有什麼區別嗎?
小結:物體內所有分子由於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裏,過一段時間,整杯水變為紅色,這種現象説明了什麼?當紅墨水分別滴入熱水和冷水中時,發現熱水變色比冷水快,這又説明了什麼?
小結:温度高的物體分子運動劇烈,內能大.所以物體的內能與温度有關.
問題3:小明説:“熾熱的鐵水温度很高,具有內能;冰冷的冰塊温度很低,不具有內能.”小剛説:“熾熱的鐵水温度高,內能大;冰冷的冰山温度低,內能小.”你認為他們的説法正確嗎?説出理由.
小結:一切物體都具有內能.物體的內能還與質量有關.
問題3:處理例1和變式練習1
例1:【解析】物體內所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內能温度越高,物體內能越大温度相同的同種物質,分子個數越多,分子熱運動的動能與分子勢物體內能越大
問題1:如右圖所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒裏放一小團硝化棉,把活塞迅速往下壓,你能觀察到什麼現象(棉花燃燒),該實驗説明了什麼?你再將一根鐵絲反覆彎折數十次,用手接觸彎折處,有什麼感覺,該實驗又説明了什麼?
小結:做功可以改變物體的內能.
問題2:做飯時,鐵鍋為什麼能燙手?放在陽光下的被子,為什麼能被曬得暖乎乎?
小結:熱傳遞也可以改變物體的內能.
問題3:處理例2和變式練習2
例2:【解析】來回拉繩子,繩子與管壁之間克服摩擦做功,使管內的酒精內能增大,温度升高;當把塞子衝出時,管內的酒精蒸氣對塞子做功,將內能轉化成機械能.正確的答案為A選項.
答案:A
變式練習
讓學生進一步理解改變內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能,選項C是通過熱傳遞的方式改變物體的內能.
答案:C
學做思三:熱量
問題1:什麼叫熱量?它的單位是什麼?它用什麼字母表示?
小結:物體通過熱傳遞方式所改變的內能稱為熱量,它的單位是J,它用字母Q表示.
問題2:在熱傳遞現象中,高温物體和低温物體的温度、內能和熱量如何變化?
小結:在熱傳遞過程中,高温物體放出熱量,温度降低,內能減小;低温物體吸收熱量,温度升高,內能增大.所以熱傳遞過程中傳遞的是熱量,改變了物體的內能,表現在物體温度的變化.
內能的教案8
教學目標
1.知識與技能
●瞭解內能的概念,能簡單描述温度和內能的關係.
●知道熱傳遞過程中,物體吸收(放出)熱量,温度升高(降低),內能改變.●瞭解熱量的概念,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多種方法.
●通過演示實驗説明做功可以使物體內能增加和減少.
●通過學生查找資料,瞭解地球的“温室效應”.
3.情感態度與價值觀
●通過探究,使學生體驗探究的過程,激發學生主動學習的興趣.
●通過演示實驗,培養學生的觀察能力,並使學生通過實驗理解做功與內
能變化的關係.
●鼓勵學生自己查找資料,培養學生自學的能力.
教學重點與難點
重點:探究改變物體內能的多種方法.
難點:內能與温度有關.
教學課時:1時
教學過程:
引入新課
分子動理論告訴我們,分子永不停息地無規則運動着。那麼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。
新課教學
(1)物體的內能:物體內部所有分子做無規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則運動的動能和勢能的總和。內能也不同於機械能。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,這隻能影響鋼球的機械能,並不是能改變鋼球內分子無規則運動的動能和勢能。那麼物體的內能跟什麼有關呢?
(2)內能的變化:物體內能既然是物體內部所有分子無規則運動的動能和勢能的總和,那麼當分子運動加劇時,物體的內能也就增大。上節課我們曾進過:物體的温度升高,其內部分子的無規則運動加劇。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。今天我們同樣用實驗來證實上面的論斷。
實驗演示:取三隻燒杯,分別倒入冷水、温水和熱水,然後分別向三隻杯內緩慢地滴入幾滴墨汁,觀察比較三隻杯內墨擴散的快慢。
實驗結果表明:温度越高,擴散過程越快。擴散得快,説明分子無規則運動的速度大,即分子無規則運動激烈。
因此:物體的內能跟温度有關。温度升高時,物體的內能增加。温度降低時,物體的內能減小。正是由於內能跟温度有關,人們常常把物體的內能叫做熱能,把物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動。
(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則運動着。熾熱的鐵水,温度很高,分子運動激烈,它具有內能。冰冷的冰塊,温度雖低,其內部分子仍在做無規則運動,它也具有內能。
(4)內能和機械能
通過機械能和內能的對比,進一步幫助學生理解內能概念。分析在水平光滑桌上滑動的木塊具有什麼能。
首先木塊有勢能,也有動能棗統稱為機械能。機械能與整個物體的機械運動情況有關。
木塊內部的分子做無規則運動,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。
小結
(1)內能不是單個分子具有的,而是所有分子做無規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則熱運動的動能的總和。這種無規則的熱運動,是分子在物體內部自身不停的“分子運動”,而不是隨着物體整體一起所做的運動。物體作為整體運動所具有的動能是機械能不是內能。
內能的教案9
教學目標
知識目標
瞭解內能的實際利用,知道內能的利用與環境保護的關係
能力目標
通過內能的利用和環境保護的關係的學習,提高環境保護的意識
情感目標
聯繫能量轉化和守恆的關係,感受可持續發展的基本思想,建立發展的觀念
教學建議
教法建議
本節的教學要注重科技和社會的聯繫,避免孤立的學習,要注意聯繫實際和社會實踐.
在內能的利用的發展上,可以提出問題學生自主學習,學生根據提出的問題,可以利用教材和教師提供的一些資料學習.
環境保護的學習,可以教師提出課題,學生查閲資料,從信息中學習,提高收集信息和處理信息的能力.
教學設計方案
內能的利用和環境保護
【課題】內能的利用和環境保護
【重難點分析】利用內能造成的環境污染的主要危害、保護環境的措施及其意義
【教學過程 設計】
內能的利用和環境保護
方法1、學生閲讀教材,教師也可以提供一些和內能利用及環保有關的材料,教師提出一些問題,學生閲讀時思考,可以有:大氣污染的主要來源是什麼;大氣污染的危害是什麼;解決大氣污染的有效措施有哪些;我國利用內能的發展歷程是什麼;各種內能的利用方式對環境保護的作用是什麼.
方法2、對於基礎較好的班級,可以採用實驗探究和信息學習的方法.實例如下
實驗探究:調查附近的工廠在利用內能進行生產上是如何進行的,對於環境的危害有哪些,如何減小對環境的影響.可以組織學生小組,實地考察,寫出調查報告,分析的結論等.
實驗探究(另一例):調查社區中是如何利用內能的,調查本地區近三十年中利用內能來取暖的發展情況,諮詢和分析現在的取暖和今後的發展方向.同樣可以組織學生小組,實地考察,分析並得出調查報告和結論.
信息學習:網上查閲有關內能的利用,環境保護,及內能利用對環保的影響等方面的資料,並得出自己的結論,小組討論.這種學習是為了形成學生對可持續發展的思想.
【板書設計 】
第六節 內能的利用和環境保護
1.內能的利用
2.環境保護的問題
探究活動
利用信息學習:温室效應和熱島效應
【課題】温室效應和熱島效應
【組織形式】個人或自由結組
【活動流程】制訂子課題;制訂查閲和查找方式;收集相關的材料;分析材料並得出一些結論;評估;交流與合作。
【參考方案】嘗試對温室效應、熱島效應發表自己的見解,要注意在收集足夠材料的基礎上分析。
【備註】
1、網上查找的資料要有學習的過程記錄。
2、和其他成員交流,發現共性和差異。
3、發現新問題。
內能的教案10
教學目的和要求
1. 知道分子熱運動的動能跟温度有關,知道分子平均動能的概念。掌握温度是分子熱運動平均動能的標誌。
2. 瞭解分子勢能的定義知道改變分子間的距離必須克服分子力做功,分子勢能發生變化,知道分子勢能與物體體積有關。
3. 瞭解物體的內能,以及內能的影響因素,區分內能與機械能。
重點 物體的內能和決定物體內能的因素。
難點 分子力做功跟分子勢能變化的關係。
課型 教法 教具
教學內容及過程 引課:
自然界中能量的存在形式有很多種。請同學們考慮一下我們以前都學過那幾種形式的能
( 動能、勢能、化學能…… )
我們在國中曾學過物體的內能,今天我們來更加深入的學習物體的內能。
一、分子的動能
1、 分子有動能
分子運動論的內容之一:構成物體的大量分子永不停息的做無規則的運動説明分子一定有動能。
2、平均動能
分子做無規則運動,每個分子的速率都不相同,有的大、有的小,而且在分子相互碰撞時速率也會改變,但大多數分子的速率處在中等速率。因此,在研究分子動能時,不是關心個別分子的情況,而是研究大量分子的集體行為。我們引進新的概念:平均動能:物體裏所有分子動能的平均值。
3、平均動能與温度有關
擴散現象和布朗運動都説明分子運動的速率與温度有關。當温度升高時,大部分分子運動的速率加快,也有極少數分子運動的速率減慢,但分子的平均動能增大。可見,温度是物體分子熱運動平均動能的標誌。
4、微觀温度是物體分子熱運動平均動能的標誌。
宏觀温度是表示物體的冷熱程度。
二、分子勢能
1、 定義:由分子間的相互作用力和分子間的距離決定的勢能叫分子勢能。
2、 分子力做功
用重力做功説明:力做正功,力對應的勢能減小;相反,力做負功,力對應的勢能增大。
(1)當分子間距離從無窮遠減小到10倍r。時,分子力非常微小,不考慮分子力做功。
(2)當分子間距離從10倍r。減小到r。時,分子力的
方向與分子運動方向相同,分子力做正功。
(3)當分子間距離從r。減小到不能再小時分子力的
方向與分子運動方向相反,分子力做負功。
3、勢能曲線
取橫軸r表示分子間距離,縱軸Ep表示分子勢能。
(1)r=10r。 Ep=0
(2) r>r。 r Ep
(3) r=r。 Ep 最小(負)
(4)r 微觀:分子勢能與分子間距離有關。 宏觀:分子勢能與物體體積有關。 氣體分子間距離太大,分子勢能忽略不計。 三、物體的內能 1、 定義;物體中所有分子做熱運動的動能和分子勢能的和叫做物體的內能。 2、 影響因素:温度、體積、摩爾數。 四、機械能與物體內能的區分 機械能 物體的內能 定義 物體的動能和勢能的和 物體中所有分子動能和分子勢能的和 決定因素 物體的速度、質量、高度 物體的温度、體積、摩爾數 其他 可能為零 不能為零 內能的教案11 目的 1.通過實例和演示實驗,使學生認識做功和熱傳遞是改變物體內能的兩個物理過程。 2.瞭解做功和熱傳遞就改變內能的效果説雖然是等效的,但它們之間是有本質區別的。 3.理解熱傳遞和做功在改變物體內能時裏等效的物理意義,並能計算有關問題。 教 具 熱功互換器;壓縮空氣引火儀。 重點 熱功當量。 教學過程 一、複習舊知識 提問:正在繞地球運行的衞星具有哪幾種能量?這幾種能量的大小與哪些因素有關? 應答:衞星具有內能和機械能——衞星的動能跟衞星跟地球及其他星球間的相互作用的勢能。動能的大小決定於衞星的質量和運動速度,衞星的勢能決定於它的質量和與地球或其他星球間的距離,衞星的內能大小與它的温度和體積有關。 提出:衞星的速度和與地球間的距離變化了,衞星的動能和勢能就變化,衞星的內能能否改變呢? 二、引入新課 1.教師以實例説明物體的內能是可以改變的。如將一鐵釘在火上燒,鐵釘的温度升高了,其內能也隨着增加了。因為物體受熱時膨脹,使分子間距加大,分子勢能增加,同時分子運動加快,使得物體內分子平均動能增加。 又如將一杯水放在室內,水温逐漸降低,物體的內能減小了。 演示:在熱功互換器內裝一半乙醚,用軟木塞蓋緊,並將銅管固定後用軟繩與銅管摩擦,管內乙醚不久便會沸騰將軟木塞頂開。 分析:乙醚蒸氣會將塞子衝開是因為人克服摩擦做了功,使管子和乙醚温度升高,內能增加的結果。 再請學生舉一些內能改變的實例,並回答衞星的內能是否能改變的問題。 2.教師引導學生研究,通過怎樣的物理過程才使物體的內能改變? 請學生分析上述實例、實驗及他們自己所舉的例子,歸納出,象鐵釘、熱水是通過熱傳遞使物體內能改變的,熱功互換器的實驗是通過做功使物體內能改變的。 小結:能夠改變物體內能的物理過程有兩種:做功和熱傳遞。 3.教師用壓縮空氣引火儀,將活塞拿出,在原玻璃筒內放入一塊硝化棉。 提問:用什麼方法可以將這塊硝化棉點燃? 應答:可用火柴點燃(熱傳遞的方法)。 演示:將活塞向下猛按,使管內空氣急劇壓縮而温度升高,硝化棉被點燃(外力做功的方法)。 小結:以上説明做功和熱傳遞在改變物體內能上可以收到相同的效果。 5.提問:做功和熱傳遞對改變物體內能上是等效的,它們在本質上是否一樣呢? 分析做功是通過物體的宏觀位移完成的,所起的作用是物體的有規則運動跟系統內分子無規則運動之間的轉換,從而改變物體內能。 熱傳遞是通過分子之間的相互作用完成的。所起的作用是系統以外物體的分子無規則運動跟系統內部分子無規則運動之間的轉移,從而改變物體的內能。 由此可見,它們的區別也就是做功使物體內能的改變是其他形式的能和內能的轉化,熱傳遞則是物體間內能的轉移。 三、鞏固練習 1.國中學過“熱量是物體吸收或放出熱的多少。”學過本節後你對熱量有什麼新的認識? 應答:物體吸熱或放熱的過程是熱傳遞的過程,也就是物體內能增減的過程,物體內能改變了多少可用熱量顯度。 四、佈置作業 略 內能的教案12 “熱傳遞和內能的改變 熱量”教學目標 a. 知道熱傳遞可以改變內能 b. 知道熱傳遞過程中,物體吸收(放出)熱量,温度升高(降低),內能改變 c. 知道熱量的初步概念,熱量的單位為焦耳 d. 知道做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的 教學建議 “熱傳遞和內能的改變 熱量”教材分析 分析:本節圍繞如何改變內能和如何度量內能改變大小展開,遵循觀察現象(實驗日常生活現象),再分析推理,最後得出結論的思路. “熱傳遞和內能的改變 熱量”教法建議 建議一:熱傳遞改變物體內能相對於做功改變物體內能,學生更容易理解和接受,應把重點放在如何用熱量度量內能的改變上,以及熱傳遞和做功在改變物體內能上的等效性. 建議二:在講解熱傳遞和做功在改變物體內能上的等效性時,為增加形象性和便於理解,可以先設置問題:已知某鐵絲的温度升高了,是做功使其內能增加,還是熱傳遞使其內能增加?然後再説明熱傳遞和做功在改變物體內能上的具有等效性. 另外,在實際過程中,物體內能的改變常常同時伴隨做功和熱傳遞兩個過程. “熱傳遞和內能的改變熱量”教學設計示例 課題 熱傳遞和內能的改變 熱量 教學重點 知道熱傳遞可以改變內能,知道熱量的初步概念 教學難點 做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的 教學方法 講授、綜合分析 教 具 無 知識內容 教師活動 學生活動 一、熱傳遞可以改變內能 實質是能量由高温物體傳到低温物體或從物體高温部分傳遞到低温部分 熱傳遞具有方向性,只能自發地由高温物體傳到低温物體或從物體高温部分傳遞到低温部分 二、熱量 在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少,可以度量內能的改變量,單位為焦耳. 三、做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的 做功和熱傳遞都能改變物體內能 做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的 例題:如果鐵絲的温度升高了,則( ) A.鐵絲一定吸收了熱量 B.鐵絲一定放出了熱量 C.外界可能對物體做了功 D.外界一定對物體做了功 答案:選項C正確 四、小節 做功和熱傳遞都可以改變物體內能 五、作業 P20頁-1、2 複習上一節內容,提出問題:要是一個物體温度升高,內能增加,除了對它做功,還有別的方法嗎? 講解 問題:有一鐵絲的温度升高了,則是否就知道是做功還是熱傳遞使其內能增加的? 思考問題 自己分析出熱傳遞可以改變內能 思考並回答問題,得出結論:做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的 “內能改變”探究活動 研究空調機制冷原理.可以查閲空調説明書,上網尋找專業資料等. 內能的教案13 教學目標 (1)知道什麼是物體的內能 (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,並説明分子動能與温度的關係,再又分子力説明分子勢能的存在,最後總結出內能的概念 分析二:分子勢能在微觀上與分子間距離有關(宏觀上表現為體積),當分子間距離大於平衡距離時,分子力表現為引力,此時增大分子間距離,分子力作負功,分子勢能增加;當分子間距離小於平衡距離時,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於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係如上圖所示.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於彈簧的平衡位置,但對比學習時,也要注意兩者的區別. 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.分子平均動能與温度有關,温度越高,分子平均動能越大,温度越低,分子平均動能越小.分子勢能與分子間距離(宏觀上表現為體積)有關,分子間距離改變(宏觀上表現為體積改變),分子勢能改變,但分子勢能與分子間距離(體積)的關係比較複雜: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,也可能減小.因此我們不能單從體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:機械能與內能有着本質的區別,對於同一物體,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則運動和聚集狀態決定.例如放在桌面上靜止的木塊温度升高,其機械能不變,而內能發生了改變. 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:在區分機械能與內能時,最好能舉例説明. --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 温度是分子平均動能的標誌,温度越高,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計概念,温度越高,分子平均動能越大,但並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,宏觀上表現出與物體體積有關. 當分子間距離大於平衡距離時,分子力表現為引力,此時增大分子間距離,分子力作負功,分子勢能增加;當分子間距離小於平衡距離時,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於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係如圖所示. 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,它們的分子個數相等;温度相等,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、温度的水比冰內能多,由於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. 機械能與內能有着本質的區別,對於同一物體,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則運動和聚集狀態決定.例如放在桌面上靜止的木塊温度升高,其機械能不變,而內能發生了改變. 例2:下面有關機械能和內能的説法中正確的是 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、物體降温時,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:對於機械能和內能,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分. 四、作業 探究活動 題目: 怎樣測量阿伏加德羅常數 組織: 分組 方案:查閲資料,設計原理,實際操作 評價: 方案的可行性、科學性、可操作性 內能的教案14 一、教學目標 1.瞭解內能改變的兩種方式:做功、熱傳遞. 2.知道內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能是等效的. 二、重點難點 重點:理解並掌握改變物體內能的兩種方式. 難點:對做功和熱傳遞等效性的理解. 三、教與學 教學過程: 我們知道,任何物體都具有內能,對給定的物體其內能跟温度和體積有關,温度和體積的變化導致物體的內能變化,那麼通過怎樣的物理過程來達到物體內能的變化是我們所討論的問題. (-)做功可以改變物體的內能 【演示】在一個厚壁玻璃筒裏放一塊棉花,儘快壓下活塞,可看到棉花燃燒起來. 1.外界對物體做功,物體的內能增加 【演示】厚壁容器的一端通過膠塞插進一隻靈敏温度計和一根氣針;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打氣,增大容器內的壓強.當容器內的壓強增大到一定程度時,讀出靈敏温度計的示數,打開卡子,讓氣體衝開膠塞後,再讀出該温度計的示數,實驗時可以觀察到,膠塞衝出容器後,温度計的示數明顯變小. 2.物體對外界做功,物體的內能減少. (二)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,一會就覺得發燙. 此實驗説明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的温度升高了,內能增加了. 1.熱傳遞:沒有做功而使內能改變的物理過程叫做熱傳遞. 做功使物體內能發生改變的時候,內能的改變就用功數值來量度.外界對物體做多少功,物體的內能就增加多少;物體對外界做多少功,物體的內能就減少多少. 熱傳遞使物體的內能發生改變的時候,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. 2.做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的. 3.做功和熱傳遞在本質上是不同的. 做功使物體的內能改變,是其他形式的能量和內能之間的轉化(不同形式能量間的轉化) 熱傳遞使物體的內能改變,是物體間內能的轉移(同種形式能量的轉移) 【例1】金屬製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.迅速向裏推活塞 B.迅速向外拉活塞 C.緩慢向裏推活塞 D.緩慢向外技活塞 【解析】物體內能的改變有兩種方式,做功和熱傳遞,而且兩者是等效的.迅速向裏推活塞,外界對氣體做功,而且沒來得及進行充分熱交換,內能增加温度升高,如果達到燃點即點燃,故A正確.迅速向外拉活塞氣體對外做功,內能減小,温度降低,故B錯.緩慢向裏推活塞,外界對氣體做功,但由於緩慢推,可充分進行熱交換無法確定温度情況,故C錯.同理D錯.正確答案是A. 【例2】關於物體的內能,下列説法正確的是() A.相同質量的兩種物體,升高相同的温度,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 【解析】內能是物體內所有分子的動能和相互作用的勢能之和.相同質量的兩種物體,分子數不同,初始温度及分子間相互作用都不盡相同,升高相同的温度時,內能增量不一定相同,選項A不正確. 0℃的水結成0℃的冰,既放出熱量,又增大體積對外做功,因此,其內能一定減少,選項B正確. 一定量氣體經歷絕熱膨脹過程,對外做功,氣體的內能一定減少,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,質量相等,銅塊的温度 比鐵塊的温度 高,當它們接觸在一起時,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,銅塊內能的減少量等於鐵塊內能的增加量 B.在兩者達到熱平衡以前的任意一段時間內,銅塊內能的減少量不等於鐵塊內能的增加量. C.達到熱平衡時,銅塊的温度 D.達到熱平衡時,兩者的温度相等 【解析】一個系統在熱交換的過程中,如果不與外界發生熱交換,温度高的物體放出的熱量等於温度低的物體吸收的熱量,直至温度相等,不再發生熱交換為止.而熱量是熱傳遞過程中內能的變化量,所以選項A和D都正確,選項B錯誤.根據熱平衡方程 ,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,能夠發生熱傳遞的前提條件是兩者之間存在温度差,熱傳遞過程中內能轉移的量可用熱量採量度,熱傳遞的最終結果是兩者温度相等. 【例4】請指出熱量與內能、熱量與温度的主要區別 【解析】(l)"熱量是在熱傳遞過程中物體內能改變的量度".這個熱量的定義反映了熱量與內能的內在聯繫.但是,內能與熱量又是兩個本質不同的物理吳,不能混為一談.內能是"狀態量",一個物體在一定的狀態下具有一定的內能;而熱量是"過程量",它是在熱傳遞過程中用來量度物體內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,我們只能説:"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",而絕不能説"某物體在某一狀態下具有多少熱量". (2)熱量和温度也不能混為一談,温度是"狀態全",熱量是"過程量",它們之間的聯繫只表現在熱傳遞的過程,絕不能認為"温度越高的物體含有的熱量越多". 【小結】做功和熱傳遞是改變物體內能的兩個物理過程.它們在改變物體內能上等效.但本質不同.物體內能的變化由功和熱量來量度. 教案點評: 本節重點掌握改變物體內能的兩種方式.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能是等效的等知識點進行講解,由淺入深,思路明確,同時結合實驗演示和例題講解,合理使用此教案可以達到較好的教學效果. 內能的教案15 熱現象是指物體的冷熱程度有關的物理現象,例如,大家在國小自然課中學過的物體的熱脹冷縮就屬於熱現象。 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,我們引入了温度這一概念 講授: 一、出示教學目標或問題(自助20分鐘左右) 一、温度 1、引出温度的概念 2、提出自學要求,看第一框題,在課本上劃出温度的概念,常用單位及單位符號。 3、梳理總結,能説出生活中和自然環境中常見的温度值,並能用温度術語描述生活中的“熱”現象。 二、研討、交流(求助、互助5分鐘左右) 1、回憶生活,氣温高了覺得熱,氣温低了覺得冷,得出温度的概念。 2、按要求看書自學,對温度的概念、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、温度計 1、我們對於温度高低的判斷往往用皮膚的感覺。 現在請同學們來做個實驗探究。三隻燒杯中分別裝有熱水、温水和冷水,現請一位同學將左手食指伸入熱水中,右手食指伸入冷水中,停留一段時間後,將兩個食指同時放入温水中。 2、憑感覺來判斷物體的温度高低是不可靠的,要準確地測量物體温度需要使用温度計?