內(nèi)能教案。
教案課件也是老師工作中的一部分,因此教案課件不是隨便寫寫就可以的。備好一份完整的教案課件,會有利于老師在課堂上的教學(xué),大家是不是擔(dān)心寫不好教案課件?下面的內(nèi)容主題為《內(nèi)能》教案,是幼兒教師教育網(wǎng)編輯為你整理的,本文供您參考并請您收藏!
教學(xué)目的
1.了解組成物質(zhì)的分子具有動能及勢能,并且了解分子平均動能和分子勢能都與哪些因素有關(guān)。
2.理解物體的內(nèi)能以及物體內(nèi)能由物體的狀態(tài)所決定。
教學(xué)重點
物體的內(nèi)能是一個重要的概念,是本章教學(xué)的一個重點。學(xué)生只有正確理解物體的內(nèi)能才能理解做功和熱傳遞及物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
教學(xué)難點
分子勢能。
教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)提問
什么樣的能是勢能?彈性勢能的大小與彈簧的形變關(guān)系怎樣?
二、新課教學(xué)
1.分子動能。
(1)組成物質(zhì)的分子總在不停地運動著,所以運動著的分子具有動能,叫做分子動能。
(2)啟發(fā)性提問:根據(jù)你對布朗運動實驗的觀察,分子運動有什么樣的特點?
應(yīng)答:分子運動是雜亂無章的,在同一時刻,同一物體內(nèi)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布特點——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(shù),大多數(shù)分子是中等大小的速率。
教帥進(jìn)一步指出:由于分子速率不同,所以每個分子的動能也不同。對于熱現(xiàn)象的研究來說,每個分子的動能是毫無意義的,而有意義的是物體內(nèi)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(xué)生討論研究。
用分子動理論的觀點,分析冷、熱水的區(qū)別。
討論結(jié)論應(yīng)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,但就冷水總體來說分子的平均動能小于熱水的分子平均動能。
教師指出:由此可見,溫度是物體分子平均動能的標(biāo)志。
2.分子勢能。
(1)根據(jù)復(fù)習(xí)提問的回答(地面上的物體與地球之間有相互作用力;發(fā)生了形變的彈簧各部分間存在著相互作用力,因此在它們的相對位置發(fā)生變化時,它們之間便具有勢能)說明分子間也存在著相互作用力,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(guān)系。
提問:分子力與分子間距離有什么關(guān)系?
應(yīng)答:當(dāng)r=r0時,F(xiàn)=0,r<r0時,F(xiàn)為斥力,r>r0時,F(xiàn)為引力。
教師指出:由于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(dāng)r>r0時,F(xiàn)為引力,分子勢能隨著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(dāng)r
小結(jié):分子勢能隨著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?。﹦t宏觀表現(xiàn)為物體體積增大(減?。?。可見分子勢能跟物體體積有關(guān)。
(3)物體的內(nèi)能。
教師指出:物體里所有的分子動能和勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。由此可知一切物體都具有內(nèi)能。
①物體的內(nèi)能是由它的狀態(tài)決定的(狀態(tài)是指溫度、體積、物態(tài)等)。
提問:對于質(zhì)量相等、溫度都是100℃的水和水蒸氣來說它們的內(nèi)能相同嗎?
應(yīng)答,質(zhì)量相等意味著它們的分子數(shù)相同,溫度相等意味著它們的平均動能相同,但由于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(zhì)量相等的水蒸氣的內(nèi)能比水大。
②物體的狀態(tài)發(fā)生變化時,物體的內(nèi)能也隨著變化。
舉例說明:當(dāng)水沸騰時,水的溫度保持不變,所供給的大量能用于把分子拉開,增大了分子勢能,因而增大了物體的內(nèi)能,當(dāng)水汽凝結(jié)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(nèi)能減小了。
③物體的內(nèi)能是不同于機(jī)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(jī)械能等于0,但物體內(nèi)部的分子仍然在不停地運動著和相互作用著,物體的內(nèi)能永遠(yuǎn)不能為0。
b.物體在具有一定的內(nèi)能時,也可以具有一定的機(jī)械能。如飛行的子彈。
C.不能把物體的機(jī)械能和物體的內(nèi)能混淆。只要物體的溫度、體積、物態(tài)不變,不論物體的機(jī)械能怎樣變化其內(nèi)能仍保持不變。反之,盡管物體的內(nèi)能在變化,它的機(jī)械能可以保持不變。
(4)學(xué)生討論題:
①靜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運動,木箱具有什么能?此時木箱的內(nèi)能與靜止時相比較變化了沒有?
②質(zhì)量相等而溫度不相等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?溫度相同而質(zhì)量不等的兩杯水,哪一杯水具有較大的內(nèi)能?
最后總結(jié)一下本課要點。
1.了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。
3.了解熱量的概念,知道熱量的單位是焦耳。
重點目標(biāo)
1.內(nèi)能、熱量概念的建立.
2.改變物體內(nèi)能的途徑.難點目標(biāo)內(nèi)能、熱量概念的建立.
導(dǎo)入示標(biāo)涼爽的秋夜,仰望星空時,會突然發(fā)現(xiàn)一顆流星在夜色中劃過,并留下一條美麗的弧線.流星是怎樣形成的呢?
目標(biāo)三導(dǎo)學(xué)做思一:物體的內(nèi)能
問題1:組成物質(zhì)的分子在不停地做熱運動,分子應(yīng)具有什么能?物體的分子之間有引力和斥力,且分子之間有間隔,分子應(yīng)具有什么能?什么叫物體的內(nèi)能?你能說出它的單位嗎?機(jī)械能和內(nèi)能有什么區(qū)別嗎?
小結(jié):物體內(nèi)所有分子由于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(nèi)能.它的單位是焦耳,簡稱焦,符號為J.機(jī)械能是宏觀的,能看得到的,內(nèi)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里,過一段時間,整杯水變?yōu)榧t色,這種現(xiàn)象說明了什么?當(dāng)紅墨水分別滴入熱水和冷水中時,發(fā)現(xiàn)熱水變色比冷水快,這又說明了什么?
小結(jié):溫度高的物體分子運動劇烈,內(nèi)能大.所以物體的內(nèi)能與溫度有關(guān).
問題3:小明說:“熾熱的鐵水溫度很高,具有內(nèi)能;冰冷的冰塊溫度很低,不具有內(nèi)能.”小剛說:“熾熱的鐵水溫度高,內(nèi)能大;冰冷的冰山溫度低,內(nèi)能?。蹦阏J(rèn)為他們的說法正確嗎?說出理由.
小結(jié):一切物體都具有內(nèi)能.物體的內(nèi)能還與質(zhì)量有關(guān).
問題3:處理例1和變式練習(xí)1
例1:【解析】物體內(nèi)所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能溫度越高,物體內(nèi)能越大溫度相同的同種物質(zhì),分子個數(shù)越多,分子熱運動的動能與分子勢物體內(nèi)能越大
問題1:如右圖所示,在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速往下壓,你能觀察到什么現(xiàn)象(棉花燃燒),該實驗說明了什么?你再將一根鐵絲反復(fù)彎折數(shù)十次,用手接觸彎折處,有什么感覺,該實驗又說明了什么?
小結(jié):做功可以改變物體的內(nèi)能.
問題2:做飯時,鐵鍋為什么能燙手?放在陽光下的被子,為什么能被曬得暖乎乎?
小結(jié):熱傳遞也可以改變物體的內(nèi)能.
問題3:處理例2和變式練習(xí)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(nèi)的酒精內(nèi)能增大,溫度升高;當(dāng)把塞子沖出時,管內(nèi)的酒精蒸氣對塞子做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能.正確的答案為A選項.
答案:A
變式練習(xí)Yjs21.COm
讓學(xué)生進(jìn)一步理解改變內(nèi)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(nèi)能,選項C是通過熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能.
答案:C
學(xué)做思三:熱量
問題1:什么叫熱量?它的單位是什么?它用什么字母表示?
小結(jié):物體通過熱傳遞方式所改變的內(nèi)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(xiàn)象中,高溫物體和低溫物體的溫度、內(nèi)能和熱量如何變化?
小結(jié):在熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減??;低溫物體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增大.所以熱傳遞過程中傳遞的是熱量,改變了物體的內(nèi)能,表現(xiàn)在物體溫度的變化.
一、說教材
(過渡句:教材是連接教師和學(xué)生的紐帶,在整個教學(xué)過程中起著至關(guān)重要的作用,所以,首先談?wù)勎覍滩牡睦斫?
《內(nèi)能》選自初中物理人教版九年級全一冊第十三章第二節(jié),本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容為內(nèi)能的概念、影響物體內(nèi)能的因素和改變物體內(nèi)能的方式。之前學(xué)習(xí)的分子熱運動為本節(jié)課的開展做了一定的鋪墊,所以本節(jié)課是前面所學(xué)內(nèi)容——分子熱運動的延伸,而且本章之后的內(nèi)容都是圍繞內(nèi)能展開的。故本節(jié)內(nèi)容在這里起著十分重要的過渡作用。
二、說學(xué)情
(過渡句:合理把握學(xué)情是上好一堂課的基礎(chǔ),接下來談?wù)勎覍W(xué)情的分析)
本節(jié)課所面對的是九年級的學(xué)生,他們對事物的認(rèn)識處于由感性向理性發(fā)展階段,感性認(rèn)識仍占主要地位,在理性認(rèn)識中還存在一定困難。為此,本課應(yīng)注意適應(yīng)學(xué)生好奇心、好動、好強(qiáng)的心理特點,以感性知識為依托,通過理性分析和判斷,獲取新知識,發(fā)展抽象思維能力,利用多媒體圖片為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情景,增強(qiáng)直觀性和形象性,實現(xiàn)由感性到理性的飛躍。從而達(dá)到多種教學(xué)方法的優(yōu)化組合,幫助學(xué)生更好的理解并學(xué)好本節(jié)內(nèi)容。
三、說教學(xué)目標(biāo)
(過渡句:新課標(biāo)要求教學(xué)目標(biāo)是多元的,主要包括學(xué)會、會學(xué)、樂學(xué)三個維度,所以我確定了如下教學(xué)目標(biāo))
【知識與技能目標(biāo)】
知道內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系;知道改變內(nèi)能的兩種方式。
【過程與方法目標(biāo)】
通過演示實驗,培養(yǎng)觀察和分析能力,并通過實驗理解做功和內(nèi)能之間的關(guān)系。
【情感態(tài)度價值觀目標(biāo)】
通過分析、類比的方法研究問題,培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度和求實精神,激發(fā)主動學(xué)習(xí)的興趣。
四、說教學(xué)重、難點
(過渡句:基于以上對教材、學(xué)情的分析和教學(xué)目標(biāo)的設(shè)立,本節(jié)課的重、難點就顯而易見了)
【重點】
對內(nèi)能、熱量概念的理解,對改變物體內(nèi)能的方法的理解。
【難點】
內(nèi)能概念的建立。
五、說教學(xué)方法
(過渡句:為了突出重點,突破難點,順利達(dá)成教學(xué)目標(biāo),并結(jié)合教材特點和學(xué)生實際)
本節(jié)課主要采用的教學(xué)方法有講授法、演示實驗法、小組合作法等。
六、說教學(xué)過程
(過渡句:要想合理的呈現(xiàn)以上教學(xué)思路,就要求教師要制定合理的教學(xué)過程。接下來我重點闡述我的教學(xué)過程)
首先是導(dǎo)入環(huán)節(jié):我會先給大家播放蒸汽機(jī)車工作的視頻,并解釋工作原理。引導(dǎo)學(xué)生思考為什么水蒸氣可以帶動火車前進(jìn),為了解釋原因,進(jìn)而引出課題《內(nèi)能》。
【設(shè)計意圖:之所以采用這樣的方式導(dǎo)入課堂,不但創(chuàng)設(shè)了情景、讓學(xué)生產(chǎn)生疑問和猜想,觸發(fā)思維的興奮點,更符合初中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,而且可以引發(fā)學(xué)生探究的欲望和動機(jī),為學(xué)生打開探究之門,幫助學(xué)生很快進(jìn)入學(xué)習(xí)高潮?!?/p>
其次是新課講授環(huán)節(jié)。
本環(huán)節(jié)分為兩個部分,第一部分是內(nèi)能概念的建立。我會先提問學(xué)生什么是動能,什么是勢能,學(xué)生回顧之前的知識可以快速回答出,這也可以幫助建立內(nèi)能的概念打好基礎(chǔ)。接著我會出示運動著的足球和彈簧被拉伸的圖片,并提示構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做無規(guī)則的熱運動,提問學(xué)生組成物質(zhì)的分子是否具有動能,分子之間是否具有勢能兩個問題。學(xué)生很容易理解分子具有動能,通過類比彈簧的例子在交流探討后也會得出分子之間具有勢能。從而引出“分子動能”、“分子勢能”以及內(nèi)能的概念。接著,我會讓學(xué)生回顧機(jī)械能的概念,思考內(nèi)能和機(jī)械能的區(qū)別、內(nèi)能的大小和什么有關(guān),有著怎樣的關(guān)系。學(xué)生結(jié)合教材及生活經(jīng)驗不難得出問題的答案。
【設(shè)計意圖:通過層層設(shè)問讓學(xué)生經(jīng)歷知識的推進(jìn)過程能很好調(diào)動學(xué)生的參與熱情,同時對提高學(xué)生分析問題的能力,也是大有益處的。這樣設(shè)計不僅能突出本節(jié)課的重點內(nèi)容,也能通過學(xué)生的仔細(xì)觀察加深印象,有利于對新知識的理解和吸收?!?/p>
之后是第二部分的內(nèi)容:物體內(nèi)能的改變。
我會先給學(xué)生列舉燒熱的工件在冷水中冷卻的例子,結(jié)合例子講解這個過程發(fā)生了熱傳遞。溫度改變使得物體的內(nèi)能發(fā)生了改變。從而由學(xué)生總結(jié)出熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。在此問題上學(xué)生有著豐富的生活經(jīng)驗,通過這樣的提問即可以引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成善于觀察、思考、交流合作的科學(xué)素養(yǎng),更是為引出改變物體內(nèi)能的途徑做好鋪墊。明確了改變物體內(nèi)能的第一種方式之后,我會給學(xué)生展示兩組圖片,分別是冬天搓手取暖和滑滑梯的圖片,讓學(xué)生思考還有沒有其余可以改變物體內(nèi)能的方式。在學(xué)生思考的同時,我會給學(xué)生完成兩個演示實驗,第一個是壓縮空氣引火儀的實驗,讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,第二個是空氣推動塞子的實驗,觀察瓶內(nèi)變化。學(xué)生通過觀察以及對實驗現(xiàn)象的分析能總結(jié)出是因為做功改變了物體的內(nèi)能。這樣就可以得出改變物體內(nèi)能的兩種方式。
【設(shè)計意圖:這樣設(shè)計,能夠幫助學(xué)生更直觀的感知實驗現(xiàn)象,并可以鍛煉學(xué)生的歸納總結(jié)能力。同時,也做到了突出重點,突破難點,也能體現(xiàn)出學(xué)生是課堂的主體,真正做到將課堂還給學(xué)生?!?/p>
然后是拓展提升環(huán)節(jié):
在此環(huán)節(jié),我會讓學(xué)生結(jié)合本節(jié)課知識,用物體內(nèi)能改變的方式說明“炙手可熱”和“鉆木取火”的含義。
【設(shè)計意圖:這個問題的設(shè)置不僅可以讓學(xué)生將課堂知識得以鞏固,加深了對內(nèi)能的理解,及時的鞏固與練習(xí)也能加深學(xué)生對知識的理解,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力?!?/p>
最后是小結(jié)作業(yè)環(huán)節(jié):
對于課堂小結(jié),我打算讓學(xué)生自己來總結(jié),這樣可以讓學(xué)生對課堂內(nèi)容及時加以回顧,同時也能使我了解學(xué)生對知識的掌握情況,及時加以疏導(dǎo)。之后我會留下這樣一個作業(yè),課后查一查什么是溫室效應(yīng),并思考內(nèi)能與人類生產(chǎn)生活的聯(lián)系。這不僅能考查學(xué)生對所學(xué)知識的拓展能力,也能夠有效的激發(fā)學(xué)生思考,真正體現(xiàn)了物理與生活的緊密聯(lián)系。
七、說板書設(shè)計
(過渡句:最后說一說我的板書設(shè)計,我的板書注重直觀系統(tǒng)的設(shè)計,知識點逐層排布,重難點明顯,容易讓學(xué)生抓住本節(jié)課的核心。)
教學(xué)過程是一個動態(tài)生成的過程,在實際教學(xué)時,師生互動間會產(chǎn)生許多信息和創(chuàng)新的火花,教師要機(jī)智的將有價值的信息和問題作為焦點來組織教學(xué),巧妙的在學(xué)生不知不覺中做出相應(yīng)的變化,保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新思維,實現(xiàn)教學(xué)有效性,使物理課堂充滿生機(jī)與活力,最終實現(xiàn)生生奮發(fā)的目標(biāo)。以上是我說課的全部內(nèi)容,謝謝各位老師的耐心聆聽。
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.了解內(nèi)能的概念,知道任何一個物體都具有內(nèi)能。
2.知道熱量的概念及單位。
3.結(jié)合實例分析,知道熱傳遞是改變物體內(nèi)能的一種方式,是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。
4.知道做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些事例。
(二)過程與方法
會根據(jù)分子動理論用類比的方法建立內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
(三)情感態(tài)度和價值觀
了解用熱傳遞和做功改變物體內(nèi)能的方法在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用,會應(yīng)用相關(guān)知識解釋一些現(xiàn)象。
二、教學(xué)重難點
本節(jié)是由“內(nèi)能”、“物體內(nèi)能的改變”兩部分內(nèi)容組成的。內(nèi)能是構(gòu)成物體的所有分子,其熱運動的運動與分子勢能的總和。分子的概念就比較抽象,學(xué)生是通過宏觀現(xiàn)象來推測微觀機(jī)理建立的,而內(nèi)能的概念也非常抽象,內(nèi)能概念的建立是本節(jié)的一個重點和難點;物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),兩個溫度不同的物體會發(fā)生熱傳遞,在熱傳遞過程中轉(zhuǎn)移能量的多少就是熱量,它不是物體內(nèi)部所含有的量,而是一個變化量,要區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量之間的關(guān)系,所以對熱量概念的建立也是本節(jié)重點之一;另外改變物體內(nèi)能的途徑也是本節(jié)的教學(xué)重點。
重點:內(nèi)能、熱量概念的建立,知道改變物體內(nèi)能的兩種途徑。
難點:用類比的方法建立內(nèi)能的概念。
三、教學(xué)策略
內(nèi)能的概念比較抽象,學(xué)生難于直接接受和理解。在教學(xué)中可以結(jié)合機(jī)械能的知識,可用對比的方法,物體由于運動而具有動能,分子也在不停地做無規(guī)則運動,所以分子也具有動能;彈簧被壓縮或拉伸時具有彈性勢能,分子間也存在相互作用的引力和斥力,所以分子間也存在分子勢能。內(nèi)能的大小與溫度有關(guān),可以通過物體溫度的變化來反映內(nèi)能的變化。內(nèi)能改變有兩種方法:做功和熱傳遞,這兩種改變內(nèi)能的方法在生活中經(jīng)常使用到,只是沒有上升到理論層面,可以給出生活中常見的內(nèi)能改變,對內(nèi)能改變方法進(jìn)行分類,從而總結(jié)出內(nèi)能改變的兩種方法。熱傳遞中轉(zhuǎn)移能量的多少就是熱量,它是一個過程量,反映內(nèi)能的變化量,要用“吸收”或“放出”來表述,而不能用“具有”或“含有”來表述,熱傳遞改變內(nèi)能是能量的轉(zhuǎn)移。做功改變物體內(nèi)能涉及兩個方面,對物體做功和物體對外做功,通過實驗來證明做功可以改變物體的內(nèi)能,其中采用了轉(zhuǎn)化的方法,如壓縮空氣使其內(nèi)能增大,轉(zhuǎn)化為棉花的燃燒等。做功改變物體的內(nèi)能是能量的轉(zhuǎn)化。
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體課件、空氣壓縮引火儀、燒瓶、打氣筒、自行車車胎、橡皮管、玻璃管、水、暖水瓶。
五、教學(xué)過程
演示:給一個回力玩具汽車上緊發(fā)條,使其在水平桌面上運動。
小汽車的動能是怎么來的?
學(xué)生觀察小車運動,得出小車的動能是由彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化而來的。
創(chuàng)造課堂情景,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。
演示:從一個裝滿開水的暖水瓶中倒出一部分水,用軟水塞塞緊,注意觀察瓶塞。
推動瓶塞的能量來自哪里?
水蒸氣具有能量,這就是我們要研究的內(nèi)能。
學(xué)生觀察實驗,思考問題。
提出猜想,可能是來自于熱水(或熱的水蒸氣)。
結(jié)合實驗,提出問題,引入新課。
新課內(nèi)容(25分鐘)
內(nèi)能
展示具有動能的物體的圖片和視頻。
物體由于運動而具有的能量是動能。分子具有動能嗎?
展示具有勢能的物體的圖片和視頻。
彈簧由于發(fā)生彈性形變具有彈力,還具有彈性勢能。分子間有分子勢能嗎?
我們把動能和勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能,構(gòu)成物體的所有分子,其熱運動的動能和分子勢能之和叫做物體的內(nèi)能。
內(nèi)能和機(jī)械能是同種能量嗎?你能說出它們的異同點嗎?
小結(jié):內(nèi)能是與機(jī)械能不同的一種能量。物體可以沒有機(jī)械能,但一定有內(nèi)能。因為分子在不停地做無規(guī)則運動,所以一切物體都具有內(nèi)能。
結(jié)合動能的特點,思考問題。
分子也具有動能,根據(jù)分子動理論的初步知識,分子在不停地做無規(guī)則運動。
結(jié)合勢能的特點,知識遷移得出:分子具有分子勢能,因為分子間也存在相互作用的引力和斥力。
根據(jù)前面的定義,學(xué)生討論。
機(jī)械能是與物體整個機(jī)械運動情況有關(guān)的能量。而內(nèi)能是與物體內(nèi)部分子的熱運動和分子之間的相互作用情況有關(guān),內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。
內(nèi)能和機(jī)械能的單位都是焦耳(J)。
學(xué)生進(jìn)行討論補充。
利用對比的方法得出內(nèi)能的概念,注重物理方法培養(yǎng)。
培養(yǎng)對比的物理方法。
內(nèi)能的大小
猜想:內(nèi)能大小可能與哪些因素有關(guān)?請說說你的猜想依據(jù)。
小結(jié):
1.內(nèi)能的大小與物體的溫度有關(guān)。同一物體溫度升高,內(nèi)能增大;溫度降低,內(nèi)能減小。
2.內(nèi)能還與物體的質(zhì)量、狀態(tài)等有關(guān)。
3.一切物體都具有內(nèi)能。
判斷下列物體內(nèi)能的變化。
1.太陽下的一瓶水,溫度升高。
2.一杯水喝掉一半。
3.水結(jié)成冰。
學(xué)生討論,進(jìn)行猜想,同學(xué)之間相互補充。
1.內(nèi)能可能與溫度有關(guān),因為溫度越高,分子運動越劇烈,分子動能越大,內(nèi)能越大。
2.內(nèi)能可能與質(zhì)量有關(guān),因為質(zhì)量越大,物體所含分子數(shù)量越多。
學(xué)生根據(jù)影響內(nèi)能大小的因素判斷內(nèi)能的變化。
培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。
物體內(nèi)能的改變──熱傳遞
如何判斷一個物體內(nèi)能大小的變化?
把剛煮熟的雞蛋從開水中拿出放入冷水中,判斷雞蛋和水的內(nèi)能的變化。并說出理由。
雞蛋和水的內(nèi)能發(fā)生了改變,它們之間發(fā)生了熱傳遞,通過熱傳遞改變了雞蛋和水的內(nèi)能。
熱會從高溫物體傳遞給低溫物體;高溫物體的溫度會降低內(nèi)能減少,低溫物體的溫度會升高,內(nèi)能增加。
在雞蛋和水的例子中,熱傳遞的方向?
熱量:
1.定義:在熱傳遞中,傳遞能量的多少。
2.單位:焦耳(J)。
3.物體吸收熱量時內(nèi)能增加,放出熱量時內(nèi)能減少。
4.內(nèi)能反映的是熱傳遞過程中內(nèi)能的變化量,只能用“吸收”或“放出”描述,不能用“具有”、“含有”等詞描述。
5.熱傳遞中轉(zhuǎn)移的是熱量,不是溫度。
你能舉出一些利用熱傳遞改變物體內(nèi)能的例子嗎?
討論:
結(jié)合問題,討論溫度、內(nèi)能和熱量的不同點。
一個物體的溫度升高,它的內(nèi)能增加。物體內(nèi)能增加,溫度是否一定升高?舉例說明。
小結(jié):內(nèi)能是能量的一種形式,也是某一時刻的狀態(tài)量,一切物體都具有內(nèi)能;熱量是一個過程量,要用“吸收”或“放出”來表述,而不能用“具有”或“含有”來表述。
物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),物體溫度升高,內(nèi)能增大;溫度降低,內(nèi)能減小??梢愿鶕?jù)溫度的變化來判斷物體內(nèi)能的變化。
雞蛋的內(nèi)能減小,水的內(nèi)能增大。因為雞蛋的溫度降低,水的溫度升高。
熱傳遞從高溫的雞蛋向水傳遞。
學(xué)生討論,舉例。
冬天利用熱水袋取暖、發(fā)燒時用冷毛巾給頭部降溫、夏天把食物放入冰箱冷藏等。
學(xué)生討論,進(jìn)行交流。
物體內(nèi)能增加,溫度不一定升高。如晶體在熔化時,溫度不變,內(nèi)能是增加的;液態(tài)晶體在凝固時,溫度不變,但要放熱,內(nèi)能減少。
提高學(xué)生的物理素養(yǎng)。培養(yǎng)思考、自學(xué)能力。
利用生活實例提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力。
物體內(nèi)能的改變──做功
除了熱傳遞外,還有什么途徑可以改變物體的內(nèi)能?
投影做功改變物體內(nèi)能的圖片和視頻,這些圖片說明了什么?
分組實驗:怎樣使一段鐵絲的溫度升高、內(nèi)能增大?
器材:一段較粗的軟鐵絲、一個打火機(jī)、一張砂紙、熱水袋、小毛巾等
學(xué)生討論實驗方法,并嘗試完成實驗。
分析論證:你能給這些方法進(jìn)行分類嗎?
你還能舉出一些利用做功改變物體內(nèi)能的一些實例嗎?
得出結(jié)論:改變物體內(nèi)能有兩種方式:熱傳遞和做功。
演示實驗
1.在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉,把活塞迅速壓下去,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
(1)實驗中硝化棉的作用
(2)實驗中誰對誰做功?
通過實驗可以知道,對物體做功,物體的內(nèi)能會增加,把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
利用打氣筒給自行車車胎打氣,請一同學(xué)用手感覺氣筒外壁上下部分的溫度,形成此現(xiàn)象的原因?
由此可見,壓縮空氣做功使空氣內(nèi)能增大是氣筒外壁溫度升高的主要原因,摩擦在這里是次要的。
2.在燒瓶內(nèi)盛少量水。利用打氣筒給瓶內(nèi)打氣,當(dāng)瓶塞跳出時,觀察瓶內(nèi)的變化。
(1)描述觀察到的實驗現(xiàn)象,此現(xiàn)象形成的原因是什么?
(2)瓶內(nèi)放水的作用是什么?
(3)實驗中誰對誰做功?
本實驗中通過水蒸氣液化形成水霧來反映氣體對外做功時內(nèi)能減少、溫度降低的,也是利用了轉(zhuǎn)化的物理方法。
通過實驗可以知道,物體對外做功,內(nèi)能會減少,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
你能再舉出一些物體對外做功內(nèi)能減少的例子嗎?
學(xué)生觀察圖片和視頻,這些圖片說明了做功可以改變物體的內(nèi)能。
學(xué)生進(jìn)行實驗,可能會出現(xiàn)下列方法:
1.用打火機(jī)去燒鐵絲,使鐵絲的溫度升高。
2.把鐵絲放在熱水袋上,用熱水袋焐鐵絲。
3.把鐵絲反復(fù)彎折,使鐵絲溫度升高。
4.用砂紙反復(fù)摩擦鐵絲,使鐵絲溫度升高。
……
方法1和2屬于一類,采用了熱傳遞的方法使鐵絲溫度升高、內(nèi)能增加。另外兩種方法采用做功的方法改變了鐵絲的內(nèi)能。
結(jié)合實際生活,學(xué)生舉例,如摩擦生熱、鉆木取火等。
學(xué)生觀察實驗,思考提出的問題。
實驗中利用硝化棉的燃燒反映了筒內(nèi)空氣內(nèi)能增加,溫度升高,采用了轉(zhuǎn)化的方法。空氣內(nèi)能增加是因為活塞壓縮筒內(nèi)空氣做功,把活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能。
打氣筒外壁下面溫度比上面的溫度高,主要的原因是壓縮空氣做功增加了內(nèi)能。
學(xué)生觀察實驗,在瓶塞跳出時,可以看見瓶內(nèi)出現(xiàn)水霧。它是由瓶內(nèi)水蒸氣遇冷液化形成的。利用打氣筒給瓶內(nèi)打氣時,壓縮瓶內(nèi)空氣做功,空氣的內(nèi)能增加,溫度升高,瓶內(nèi)的水汽化形成大量無色的水蒸氣;當(dāng)瓶內(nèi)氣體沖開瓶塞時,空氣推動瓶塞做功,內(nèi)能減少,溫度降低,使水蒸氣液化形成小水滴。
學(xué)生結(jié)合實際生活,舉例。
如打開可樂瓶蓋時,會在瓶口出現(xiàn)“霧”;把車胎內(nèi)的氣放掉時,在氣門芯處出現(xiàn)小水珠等(可以進(jìn)行課堂實驗)。
培養(yǎng)學(xué)生實驗動手能力。
利用分類總結(jié)的方法得出做功可以改變物體的內(nèi)能。
結(jié)合實例,加強(qiáng)物理與生活的聯(lián)系
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
培養(yǎng)利用物理知識解決實際問題的能力。
培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗、思考實驗的能力。
結(jié)合實例加強(qiáng)物理與生活的聯(lián)系,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
討論:
1.利用熱傳遞和做功都可以改變物體的內(nèi)能,你能說說這兩種方法的異同嗎?
2.物體吸熱,內(nèi)能一定增加、溫度升高嗎?對物體做功,物體內(nèi)能一定增加嗎?
結(jié)合本節(jié)所學(xué)內(nèi)能,學(xué)生討論這兩個問題,也可以作為課后的思考題。
培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力。
總結(jié)(5分鐘)
課堂小結(jié):
1.通過這節(jié)課你學(xué)到了什么?
2.什么是內(nèi)能?物體的內(nèi)能大小與溫度的關(guān)系。
3.溫度、內(nèi)能與熱量這三個物理量的關(guān)系。
4.改變物體內(nèi)能的方法。
學(xué)生梳理本節(jié)課知識內(nèi)容。
1.本節(jié)主要內(nèi)容是內(nèi)能和內(nèi)能的兩種改變方法。
2.內(nèi)能是構(gòu)成物質(zhì)的所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和。內(nèi)能的大小與溫度、質(zhì)量等因素有關(guān),同一物體溫度升高,內(nèi)能增加。
3.熱量是熱傳遞過程中轉(zhuǎn)移能量的多少,是能量的變化量。物體的溫度升高,內(nèi)能增大??梢酝ㄟ^物體溫度變化反映物體內(nèi)能的變化。
4.物體內(nèi)能的改變可以利用熱傳遞和做功的方法,這兩種方法在改變物體的內(nèi)能上是等效的。
培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。
作業(yè)布置
完成《動手動腦學(xué)物理》 第1、2題。
按要求完成。
知識鞏固。
“做功和內(nèi)能的改變”教學(xué)目標(biāo)
a. 知道做功可以使物體的內(nèi)能增加或減少的一些實例
b. 知道可以用做功來度量內(nèi)能的變化
c. 能用做功和內(nèi)能的改變關(guān)系解釋摩擦生熱等與內(nèi)能有關(guān)的常見物理現(xiàn)象
d. 知道內(nèi)能與功的單位相同,都是焦耳
教學(xué)建議
“做功和內(nèi)能的改變”教材分析
分析一:本節(jié)內(nèi)容先由一系列生活事例、實驗說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減小,然后上升到理論高度,進(jìn)一步說明做功與內(nèi)能改變的關(guān)系,并指出功和能具有相同的單位,最后又以思考題的形式鞏固所學(xué)知識.
分析二:本節(jié)內(nèi)容一方面從生活實例入手分析,另一方面從功能關(guān)系理論分析,較好地說明了做功是如何改變內(nèi)能的.
“做功和內(nèi)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(lián)系是使學(xué)生學(xué)好本節(jié)內(nèi)容的關(guān)鍵,因此要準(zhǔn)備好實驗.另外為了學(xué)生比較好理解實驗,得出結(jié)論,在實驗前最好引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)內(nèi)能變化與溫度的關(guān)系.
建議二:做功不是改變內(nèi)能唯一的途徑,熱傳遞也能改變內(nèi)能,因此只有做功,而無熱傳遞時,做功多少才等于內(nèi)能改變量,在講解過程中不要忽視這一前提.
建議三:由于生活實例很多是做功使物體內(nèi)能增加,所以學(xué)生較容易認(rèn)為做功能使物體內(nèi)能增加,往往忽視它也能使物體內(nèi)能減少,教師在講解過程中要注意做好實驗2,并提前滲透一點能的轉(zhuǎn)化與守恒的思想.
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,可重復(fù)實驗一次.注意每次實驗前要向玻璃管內(nèi)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(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象.
“做功和內(nèi)能的改變”教學(xué)設(shè)計示例
課 題
做功和內(nèi)能的改變
教學(xué)重點
知道做功和內(nèi)能變化的關(guān)系
教學(xué)難點
做功的物體本身的內(nèi)能減少
教學(xué)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(nèi)容
教師活動
學(xué)生活動
一、復(fù)習(xí)內(nèi)能變化與溫度的關(guān)系
一般物體溫度升高,內(nèi)能增加;溫度降低,內(nèi)能減少
二、做功可以使物體內(nèi)能增加
實驗:壓縮空氣點燃棉花
三、做功的物體本身的內(nèi)能減少
做實驗2
四、內(nèi)能與做功的關(guān)系
甲對乙做功,甲的內(nèi)能增加,乙的內(nèi)能減少。
在只有做功改變物體內(nèi)能的條件下,內(nèi)能改變量等于做功多少。
內(nèi)能和做功的單位都是焦耳。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識目標(biāo):使學(xué)生掌握油脂在人體中的代謝及其功能。
2、情感目標(biāo):通過引導(dǎo)學(xué)生了解油脂在人體內(nèi)的功能,密切化學(xué)與生活的關(guān)系,讓學(xué)生體驗化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
3、能力目標(biāo):
(1)分析思維能力,分析油脂和酯的結(jié)構(gòu)特點,類比酯類的化學(xué)性質(zhì),推出油脂在人體中的消化過程,進(jìn)行分析思維能力的訓(xùn)練。
(2)聯(lián)系生活,知識遷移的能力。引導(dǎo)學(xué)生了解油脂的結(jié)構(gòu),油和脂肪的區(qū)別,了解油脂的變質(zhì)過程,利用自己已學(xué)的知識探討如何更好的保存油脂。
【教學(xué)重點】油脂在人體內(nèi)的功能。
【教學(xué)過程】
【復(fù)習(xí)】
一、油脂的成分和結(jié)構(gòu)
【講授】
二、油脂在人體內(nèi)的消化和功能
1、油脂的消化過程:
油脂消化過程主要是高級脂肪酸甘油酯的水解過程。
【講授】
【練習(xí)】指出硬酯酸甘油酯在稀硫酸催化下的水解產(chǎn)物。
2、脂肪在人體內(nèi)的存在
【閱讀】課本11頁資料卡片——“人體內(nèi)的脂肪”
油脂存在于人體的眾多細(xì)胞物質(zhì)中,承當(dāng)著人體重要的生理功能,如有利于脂溶性維生素的吸收,保持體溫,維持皮膚彈性等。油脂是脂溶性維生素的溶劑,脂溶性維生素A、D、E、K是同油脂一起攝入體內(nèi)的,油脂可以促進(jìn)這些維生素的吸收。所以油脂是人體獲得脂溶性維生素的主要途徑。
【講授】
3、脂肪酸在人體內(nèi)的主要功能
(1)重要的供能物質(zhì)。
油脂在三大營養(yǎng)物質(zhì)中產(chǎn)生熱能最高,每克油脂能產(chǎn)生39.3kJ的熱能,為糖類和蛋白質(zhì)的一倍多。脂肪是人體中重要的能源物質(zhì)。
(2)人體的備用油箱
油脂是人體熱能貯備最適宜的能源,肝臟雖然能貯存肝糖,但貯量有限,正常情況下只能貯存100g肝糖,僅相當(dāng)于1674kJ的熱能。人體中貯存的脂肪,在人體的糖類能量供給不足時,可以分解,為人體提供能源。此外內(nèi)臟器官表面的脂肪還有保護(hù)內(nèi)臟器官免受劇烈震動和摩擦的作用;皮下脂肪有保持體溫的作用。
需要指出,體內(nèi)貯存的脂肪過多,對健康是不利的。在一般情況下,每天攝取的油脂數(shù)量以熱能計占總熱能的17%~30%為宜,一個中等勞動量的成年人,每天每公斤體重需要油脂量為1g~2g。
(3)合成其他物質(zhì)的原料,合成如磷脂、固醇等的主要原料。
人體需要的必需脂肪酸只能從食用油脂中獲得。必需脂肪酸是細(xì)胞的組成成分,也是體內(nèi)前列腺合成的原料。它與類脂的代謝有密切關(guān)系,膽固醇與必需脂肪酸結(jié)合后,才能進(jìn)行正常代謝。如缺乏必需脂肪酸,膽固醇就會與飽和脂肪酸結(jié)合,不僅不能進(jìn)行正常運轉(zhuǎn)代謝,而且容易在血管內(nèi)壁沉積。根據(jù)近代營養(yǎng)學(xué)的研究,認(rèn)為必需的脂肪酸有降低血液中膽固醇的功效,對防止動脈粥樣硬化和冠心病有好的作用。此外,必需脂肪酸對于皮膚和頭發(fā)的健美至關(guān)重要,獲得足夠必需脂肪酸的人,皮膚潤滑而有光澤,毛發(fā)烏黑光亮。
(4)承擔(dān)多種生理功能。
對于處在生長發(fā)育時期的青少年來說,應(yīng)該兼收并蓄,才能獲得完全的營養(yǎng)。有些人只吃瘦肉,害怕肥肉,這種做法是不科學(xué)的
【閱讀】閱讀課本12頁的資料卡片——“哪種脂肪的營養(yǎng)價值高”,了解必須脂肪酸的相關(guān)內(nèi)容。
【總結(jié)】油脂是一種飽和或不飽和的高級脂肪酸甘油酯,能被人體通過水解進(jìn)行消化和吸收,在人體中作為直接和備用的能源物質(zhì),同時也是人體中其它重要細(xì)胞物質(zhì)的原料,在人體的生理過程中有重要的生理功能。對于脂肪人體必須有選擇的適當(dāng)攝取,特別是含有必須脂肪酸的食物。
【作業(yè)】
1、分析油和脂肪結(jié)構(gòu)上的不同,查閱資料,談?wù)勅粘I钪锌梢圆捎媚切┚唧w的方法更合理和科學(xué)地使用食用油。
2、配套練習(xí)
【板書設(shè)計】
三、油脂在人體內(nèi)的消化和功能
1、油脂的消化過程:
2、脂肪在人體內(nèi)的存在
3、脂肪酸在人體內(nèi)的主要功能
(1)重要的供能物質(zhì)。
(2)人體的備用油箱
(3)合成其他物質(zhì)的原料,合成如磷脂、固醇等的主要原料。
(4)承擔(dān)多種生理功能。
一、教材分析
1、教材的地位和作用
本節(jié)課是在學(xué)生初步學(xué)習(xí)動能、勢能、機(jī)械能的基礎(chǔ)上引入的,在教材內(nèi)容的選擇上比較注重聯(lián)系生活、社會實際能使學(xué)生保持對自然界的好奇,發(fā)展科學(xué)的探究興趣,從而使其產(chǎn)生將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活、社會實踐的意識,為下一節(jié)“內(nèi)能與機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化”打下基礎(chǔ)。
2、教材內(nèi)容及教學(xué)的重點和難點
本課學(xué)習(xí)的內(nèi)容是內(nèi)能和熱量,重點是內(nèi)能、熱量的概念;確定的依據(jù)是教材的知識體系和物理的有用觀,由于教材知識比較抽象加之學(xué)生相關(guān)知識甚少,所以確立的教學(xué)知識難點是內(nèi)能、溫度與內(nèi)能之間的關(guān)系。
3、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
(1)了解內(nèi)能概念,知道任何一個物體都具有內(nèi)能。
(2)知道溫度與內(nèi)能之間的關(guān)系。
(3)知道熱傳遞是改變物體內(nèi)能的一種方式,是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
(4)了解熱量概念,知道熱量的單位,會正確使用“熱量”這一術(shù)語。
(5)會進(jìn)行關(guān)于物體吸熱、放熱的計算。
過程與方法
讓學(xué)生用類比方法體驗內(nèi)能的概念,經(jīng)歷用實驗觀察及推理方法得出溫度與內(nèi)能之間關(guān)系的過程;探究熱量計算公式;自己舉例說明熱傳遞改變物體內(nèi)能在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用,并用相關(guān)知識解釋一些現(xiàn)象。
培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力、具有初步分析歸納能力。
情感態(tài)度與價值觀
以感性知識為基礎(chǔ),利用類比的方法來認(rèn)識“什么是內(nèi)能”,初步領(lǐng)略力學(xué)現(xiàn)象、熱學(xué)現(xiàn)象的美好與和諧,對自然現(xiàn)象有親近、熱愛、和諧相處的情感;樂于從生活走向物理;培養(yǎng)學(xué)生具有對科學(xué)的求知欲,有將自己的見解公開并與他人交流的欲望,敢于提出與別人不同的見解;勇于用所學(xué)知識去分析、挖掘出現(xiàn)的本質(zhì)規(guī)律,且應(yīng)用于日常實際中。
二、學(xué)生分析
學(xué)生對分子動理論已有初步認(rèn)識,但由于知識比較抽象,即感性認(rèn)識稍顯匱乏,因此在理性認(rèn)識建立的過程中存在困難,為此我注意迎合學(xué)生好奇的心理特點,以感性知識為依托,通過多媒體課件、實驗、推理、類比獲取新知識,發(fā)展抽象思維能力。對于熱量概念,學(xué)生相對比較好理解。
根據(jù)學(xué)生實際,結(jié)合本節(jié)課的內(nèi)容和性質(zhì),精心恰當(dāng)?shù)剡x擇資源。一是由多媒體課件、《小兒百科全書》等組成文本資源;二是自制教具,利用類比的思維方法,把微觀世界宏觀化;三是為使學(xué)生更好地理解知識,擴(kuò)充實驗;四是利用數(shù)學(xué)知識探究物理公式;五是在生與生、師與生的交流合作中及時發(fā)現(xiàn)問題,促成動態(tài)教學(xué)資源的生成。
三、教法學(xué)法
教與學(xué)是一個相互配合、不可分割的有機(jī)
整體,根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容和特點,準(zhǔn)備采用多媒體課件展示、實驗、探究、講授等多種教法學(xué)法,引導(dǎo)學(xué)生觀察、討論、分析、類比、推理完成教學(xué)任務(wù)。
四、過程設(shè)計
1、新課引入
回憶童年時代的玩具:回力玩具汽車的運動,其動能是從彈性勢能轉(zhuǎn)化而來的,而真正的汽車開動時,它的動能從何而來?學(xué)生自然想到汽車行駛要使用汽油等燃料,再通過提問:“那么這種燃料燃燒所產(chǎn)生的能叫什么能呢?”(用非常淺顯形象的語言自然將學(xué)生引入學(xué)習(xí)的過程)
2、新課教學(xué)
(1)內(nèi)能
回顧分子動理論:物質(zhì)是由大量分子組成的,分子間有空隙;分子一直處在永不停息運動中;分子之間存在引力和斥力。
多媒體展示情景一:物體內(nèi)部的分子始終處于無規(guī)則的運動中
師:運動的物體具有動能,那么處于熱運動的分子是否具有動能呢?
師生總結(jié):如同運動著的物體具有動能一樣,作無規(guī)則運動的分子具有動能,即分子動能。
師:受到地球吸引的物體若被舉高,具有重力勢能,分子與分子之間也有相互作用力,分子之間是否也具有勢能呢?
演示實驗一:將分子間的相互作用類似地看成分子間由一根彈簧相連接,改變分子模型間的距離,彈簧發(fā)生形變,具有彈性勢能,推知分子間存在勢能,即分子勢能。
內(nèi)能:物體內(nèi)所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和。
多媒體展示情景二:39頁圖12—17
組織學(xué)生討論:1、氣體固體有內(nèi)能,液體有內(nèi)能嗎?
2、內(nèi)能與機(jī)械能是一回事嗎?
(用2~3分鐘給學(xué)生思考、討論,激發(fā)學(xué)生的思維,使學(xué)生的思維始終保持興奮狀態(tài))
教師引導(dǎo)學(xué)生利用已有的知識分析:球在靜止時,內(nèi)能不為零,機(jī)械能為零。球在運動時,機(jī)械能和內(nèi)能均不為零。使學(xué)生認(rèn)識到內(nèi)能和機(jī)械能是兩種不同形式的能量,一個與物體內(nèi)大量分子的熱運動有關(guān),另一個與宏觀物體的機(jī)械運動情況有關(guān)。物體的機(jī)械能在一定條件下可以為零,但物體的內(nèi)能卻永遠(yuǎn)不可能為零。
(2)溫度與內(nèi)能
演示實驗二:向分別盛有相同質(zhì)量冷水和熱水的燒杯中各滴一滴墨水,引導(dǎo)學(xué)生觀察,可以發(fā)現(xiàn)熱水中墨水迅速擴(kuò)散,而冷水中墨水?dāng)U散緩慢。
師:墨水的擴(kuò)散速度不同說明了什么?學(xué)生討論并回答。
師:當(dāng)一個物體的溫度升高時,它的內(nèi)能有無變化?如何變化?學(xué)生討論并回答。
師生歸納:溫度高——擴(kuò)散快——分子運動得快——分子動能大——物體的內(nèi)能大。
物體的內(nèi)能大小與物體溫度有關(guān),同一物體溫度越高,內(nèi)能越大。
演示實驗三:取一只裝有大半瓶水的玻璃瓶和一支玻璃管,在玻璃瓶的瓶塞上開一個小孔,用力將玻璃管插入瓶塞,用瓶塞蓋緊瓶口,使玻璃管下端能沒入水中。
(1)用雙手捂住封閉有空氣的瓶子的上半部分,你能看到什么現(xiàn)象?
(2)用開水澆一下封閉有空氣的瓶子的上半部分,你看到的現(xiàn)象與剛才有何不同?
(課堂氣氛熱烈,達(dá)到學(xué)習(xí)高潮)
被封閉的空氣加熱后能將瓶中的水?dāng)D壓出來,說明這部分空氣具有內(nèi)能,溫度越高水噴的越——(高/低),這說明物體的內(nèi)能與溫度。
(有/無)關(guān),可見,一般情況下,同一物體的溫度越高,它的內(nèi)能就越——(大/小)
師:物體的溫度達(dá)到0℃時,內(nèi)能為零嗎?學(xué)生討論并回答。
(3)熱傳遞、熱量
多媒體展示情景三:你知道嗎?
(1)金屬湯勺放在熱湯中,溫度升高,它的內(nèi)能增加。
(2)食品放入電冰箱,溫度降低,內(nèi)能減少。
(3)在太陽照射下,太陽能熱水器中水的溫度升高,內(nèi)能增加(由生活走向物理)。
(我清楚學(xué)生走進(jìn)課堂之前已具備的知識有多少,故以“你知道嗎?”的形式投影補充學(xué)生不知道的部分,這樣找到學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。才能讓學(xué)生從“實際水平”發(fā)展到“潛在水平”,大大的開發(fā)學(xué)生的潛能)
當(dāng)物體或物體的不同部分之間存在溫度差時,就會發(fā)生熱傳遞,熱傳遞時,能量從高溫處轉(zhuǎn)移到低溫處,直至溫度相同。
學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗舉例:
(1)經(jīng)火加熱的鐵鍋,熱得燙手。
(2)經(jīng)太陽照射的棉被,暖乎乎的。
(3)經(jīng)加熱的液體,液體自下而上的翻騰,溫度逐漸升高。
(再由物理走向生活,感知生活中的物理。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性高漲,把學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情推到一個興奮點上,使得學(xué)習(xí)成為一種享受快樂的過程)
熱傳遞——改變內(nèi)能的一種方式。
教師歸納總結(jié):使學(xué)生認(rèn)識到熱傳遞是改變內(nèi)能的一種方式,其實質(zhì)是在熱傳遞過程中物體的內(nèi)能(能量)發(fā)生了轉(zhuǎn)移。熱傳遞過程中轉(zhuǎn)移能量的多少叫熱量(Q),單位是J。
思考水的比熱容:4.2×103 J/(kg.℃)。
師生共同探究
1 k水升高1℃吸收熱量4.2×103 J
1 k水升高2℃吸收熱量4.2×103×2J
2kg水升高2℃吸收熱量4.2×103×2×2J
mkg水升高(t—t。)吸收熱量4.2×103 m×(t—t0)J
質(zhì)量為m、比熱容為c的物體,溫度從t0升高到t,吸收的熱量為Q吸=cm(t—t0)。
同理,質(zhì)量為m、比熱容為t的物體,當(dāng)溫度從t0降低到t,放出的熱量為Q放=cm(t0—t)
多媒體展示情景四:例題:在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、20℃室溫下,燒開一壺5 k的水,大約需要多少熱量?
分析與解答:略。
學(xué)生閱讀41頁生活物理社會(培養(yǎng)學(xué)生閱讀課本能力、自主學(xué)習(xí)能力,在教學(xué)過程中,凡是學(xué)生能學(xué)懂的,教師不必做,由學(xué)生自己歸納)
三、新課小結(jié)
讓學(xué)生敘述本節(jié)內(nèi)容的重點,教師總結(jié),并用多媒體在屏幕上展示出來,讓學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容形成知識體系,同時梳理在方法、能力、價值觀等方面的收獲,以加深對知識的理解。
(嘗試用自己的語言表述出來,可以培養(yǎng)學(xué)生的語言表達(dá)能力,同時使學(xué)生有將自己的見解與他人進(jìn)行交流的欲望,初步形成會評價他人和聽取反饋意見的能力,從生活走向物理。利用所學(xué)的知識來解釋生活中的物理現(xiàn)象,完善對知識的認(rèn)識)
五、布置作業(yè)
略。
五、板書設(shè)計(投影)
六、教后反思
1、多媒體課件和演示實驗,能多角度調(diào)動學(xué)生的情緒、感情、注意力和興趣,能有效地突破重點和難點,這樣的教學(xué)促使學(xué)生用多種感官去學(xué),能極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。
2、創(chuàng)設(shè)條件使學(xué)生能主動建構(gòu)知識,在內(nèi)能概念的建立過程中,利用多媒體課件把宏觀世界微觀化,在這里的引導(dǎo)、點撥好比一座‘‘引橋”,它變知識的“陡峭”為“緩坡”,化艱難為簡易,類比機(jī)械能知識,實現(xiàn)了從抽象到具體的過渡。在課堂教學(xué)中,要學(xué)生會學(xué),教師不可包辦代替,教師要樹立“教”為“學(xué)”服務(wù)的原則,以“導(dǎo)”引“學(xué)”。變“教”為“誘”,變“學(xué)”為“思”,教師在導(dǎo)的過程中,要調(diào)動學(xué)生的思維狀態(tài),學(xué)生的認(rèn)知狀態(tài)和情緒才能最大限度地被激活,才能有助于形成銳意進(jìn)取的氛圍?!?/p>
一、教材分析
(一)教材的地位和作用
內(nèi)能是熱學(xué)中一個重要的概念。教材通過對比、結(jié)合學(xué)生日常生活等多種形式,從宏觀的機(jī)械能拓展到內(nèi)能,再從物體分子熱運動的角度幫助學(xué)生理解內(nèi)能的概念,在此基礎(chǔ)上討論內(nèi)能的改變,進(jìn)而引出熱量的.概念。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),不僅可以幫助學(xué)生在分子動理論知識的基礎(chǔ)上,了解內(nèi)能和熱量的概念,還為下一章學(xué)習(xí)內(nèi)能的利用打下基礎(chǔ)。因此,本節(jié)起著承前啟后的作用。
(二)教學(xué)重點和教學(xué)難點
重點:內(nèi)能、熱量概念的建立,改變物體內(nèi)能的兩種途徑。
難點:用類比的方法建立內(nèi)能的概念。
(三)教材的處理
根據(jù)教學(xué)的重難點和學(xué)生的實際情況,重組教材的教學(xué)資源和學(xué)生原有的生活經(jīng)驗、體驗等學(xué)生資源,盡可能從學(xué)生熟悉的生活體驗和實驗出發(fā),讓學(xué)生深入淺出的了解內(nèi)能和熱量的概念。
二、學(xué)情分析
九年級的學(xué)生已具有了一定的物理知識,能力也得到一定的發(fā)展。雖然學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了分子動理論的相關(guān)知識,但大多數(shù)學(xué)生思維還是以形象思維為主,感性認(rèn)識比較匱乏。因此,教學(xué)中仍需以一些感性認(rèn)識作為依托,借助實驗等手段加強(qiáng)直觀性和形象性,把抽象的概念具體化、生活化,從學(xué)生的體驗、經(jīng)歷和身邊的事物來建立和強(qiáng)化內(nèi)能的概念,讓學(xué)生逐步認(rèn)識到內(nèi)能的存在、什么是內(nèi)能、內(nèi)能有什么特點、內(nèi)能是怎樣變化和量度的。
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)課標(biāo)要求
課標(biāo)對本節(jié)的要求是:了解內(nèi)能和熱量。根據(jù)課標(biāo)的要求和學(xué)情的分析,我制定了以下三維教學(xué)目標(biāo)。
(二)三維目標(biāo)
1、知識與技能
(1)了解內(nèi)能的概念,知道溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
(2)知道熱傳遞和做功可以改變物體內(nèi)能;了解熱量的概念及單位。
2、過程與方法
(1)通過觀察、分析實驗現(xiàn)象,培養(yǎng)初步的觀察、分析、推理能力。
(2)通過對生活事例的分析,提高分析問題的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀
(1)通過實驗教學(xué),使學(xué)生樂于參與觀察、實驗、制作等科學(xué)實踐活動。
(2)通過分析事例,逐步形成用能量的觀點看世界的意識。
四、教法學(xué)法
教法上主要以談話法、講解法為主,輔之以演示實驗法來引導(dǎo)學(xué)生獲取知識,體驗樂趣,領(lǐng)悟科學(xué)研究方法。學(xué)法上綜合運用自主學(xué)習(xí)、觀察與體驗,小組合作探究等多種形式的方法,充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體的原則。
五、教學(xué)程序
我計劃本節(jié)課將從以下五個環(huán)節(jié)展開教學(xué):
創(chuàng)設(shè)情境,認(rèn)識內(nèi)能——分析類比,建立概念——深化提高,應(yīng)用概念——感悟收獲,課堂小結(jié)——布置作業(yè),鞏固升華
第一環(huán)節(jié):創(chuàng)設(shè)情境,認(rèn)識內(nèi)能
先利用多媒體播放“裝有熱水的暖水瓶,瓶塞彈起”的視頻,再根據(jù)這一情景提出三個問題:(1)瓶塞彈起時是否做了功?(2)能夠做功的物體我們就說它具有能量。那么推動瓶塞做功的能量來自哪里?(3)你還能舉出哪些日常生活中,“熱”具有能量、能做功的例子?(如燒開水時鍋蓋跳動等)
本環(huán)節(jié)的教學(xué),主要通過觀察和分析瓶內(nèi)熱空氣推動瓶塞彈起做功的實驗現(xiàn)象和日常生活里“熱”對外做功的現(xiàn)象,讓學(xué)生初步認(rèn)識到內(nèi)能的存在,提高觀察和分析能力。
第二環(huán)節(jié):分析類比,建立概念
這個環(huán)節(jié),我計劃安排兩個教學(xué)活動來突出重點,突破難點。
第一個教學(xué)活動是學(xué)生自主學(xué)習(xí),建立內(nèi)能概念。
內(nèi)能概念的建立是本節(jié)的教學(xué)重點之一。教學(xué)中,先讓學(xué)生自主分析兩個對比情景“運動的瓶塞”、“熱運動的水分子”和“發(fā)生形變的彈簧”、“相互吸引或排斥的水分子”中的能量,再由學(xué)生自主總結(jié)并填寫對比表格,建立與形成內(nèi)能的概念。
運動的瓶塞有動能熱運動的水分子有分子動能
發(fā)生形變的彈簧有勢能相互吸引或排斥的分子有分子勢能
宏觀現(xiàn)象微觀世界運動的瓶塞具有能。
做無規(guī)則運動的水分子具有能。
發(fā)生形變的彈簧具有能。
相互吸引或排斥的分子具有能。
動能和勢能的總和統(tǒng)稱為能。
分子動能和分子勢能的總和統(tǒng)稱為能。
在此突出過程與方法,延伸,觀察生活,舉例......
為了進(jìn)一步加深對內(nèi)能概念的理解,我把情景一和情景二加以拓展和延伸,讓學(xué)生根據(jù)機(jī)械能和內(nèi)能的概念繼續(xù)分析跳起的瓶塞掉在水平地面上后,彈簧恢復(fù)原狀沒有形變時,是否具有機(jī)械能和內(nèi)能。分析得出內(nèi)能是不同于機(jī)械能的另一種形式的能。然后,再讓學(xué)生分析冰是否具有內(nèi)能,得出一切物體,不論溫度高低,都具有內(nèi)能。再追問學(xué)生把冰熔化成水后加熱到沸騰的過程中,水的內(nèi)能怎樣變化?初步得出一個物體溫度升高時內(nèi)能增大,溫度降低時內(nèi)能減少。
通過自主學(xué)習(xí)活動,讓學(xué)生利用類比,細(xì)致、深入的分析展示出來的物理現(xiàn)象和物理情景,順理成章的推理并建立、形成內(nèi)能的概念,突出重點,突破難點,培養(yǎng)學(xué)生分析、推理問題的能力。
第二個教學(xué)活動是小組合作,歸納改變物體內(nèi)能的兩種途徑。
先是小組合作,盡可能地想出各種辦法讓一段鐵絲溫度升高,方法最多的小組為獲勝。我深入學(xué)生之中,積極的看、積極地聽、感受學(xué)生的所作、所為、所思、所想,根據(jù)需要給學(xué)生適時、適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。然后組織展示、交流,引導(dǎo)學(xué)生對各小組列舉出來的方法進(jìn)行分類,總結(jié)出改變物體內(nèi)能的兩種方式:熱傳遞和做功。
通過組內(nèi)合作討論,組間相互競爭的小組合作學(xué)習(xí),讓學(xué)生在師生互動、生生互動中培養(yǎng)合作與交流的意識。情感態(tài)度價值觀的體現(xiàn),說課中如何說,講課中如何做?
第三環(huán)節(jié):深化提高,應(yīng)用概念
首先讓學(xué)生體驗對手呵氣和搓手時手的感覺,再從能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的角度分析它們分別是通過什么方法使手的內(nèi)能增加,溫度升高,并通過能量流向圖建立和形成熱量的概念。
為了進(jìn)一步觸發(fā)思維的興奮點,引發(fā)探究的欲望和動機(jī),打開探究之門,我計劃先組織學(xué)生做演示壓縮空氣做功的實驗(這個實驗在空氣壓縮儀里放入半顆火柴頭,現(xiàn)象就會非常的明顯和震撼),讓學(xué)生通過實驗現(xiàn)象,討論分析,得出外界對氣體做功,筒內(nèi)氣體內(nèi)能的變化。接著讓學(xué)生猜想,如果氣體對外界做功,氣體的內(nèi)能會怎樣變化?并通過讓學(xué)生感受籃球放氣過程中球內(nèi)氣體溫度的變化來驗證猜想。(實驗時,把氣針插入籃球,讓學(xué)生先感受一下籃球內(nèi)氣體的溫度,再把氣針對著風(fēng)車的風(fēng)葉,看到風(fēng)葉轉(zhuǎn)動,說明氣體對外做功,再讓學(xué)生繼續(xù)感受籃球內(nèi)氣體溫度的變化)
最后組織學(xué)生演示氣體膨脹對外做功的實驗,以及用“冰露”礦泉水瓶分組實驗、觀察、體驗氣體膨脹對外做功,從能量轉(zhuǎn)化的角度引導(dǎo)學(xué)生分析該實驗中通過做功使內(nèi)能變化的兩個過程。
知識的應(yīng)用最終還是要回歸現(xiàn)實生活。因此這一環(huán)節(jié)的教學(xué),借助了學(xué)生體驗性實驗、演示實驗、分組實驗,把抽象的概念具體化、生活化,用日常生活中隨手可得的物品,進(jìn)行觀察、實驗,使學(xué)生感受到瓶瓶罐罐皆學(xué)問,物理來源于生活,深化和提高概念的理解與應(yīng)用。并讓他們通過親歷科學(xué)實踐活動,體會到科學(xué)實踐活動的魅力與樂趣,從而樂于參與各種科學(xué)實踐活動。
第四環(huán)節(jié):感悟收獲,課堂小結(jié)。
引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課進(jìn)行小結(jié)。談一談本節(jié)有什么收獲或感想?并評價自己的學(xué)習(xí)情況。通過該環(huán)節(jié)為學(xué)生提供自由表達(dá)思想、觀點,實現(xiàn)思維飛躍的舞臺,同時也幫助學(xué)生養(yǎng)成反思的好習(xí)慣。
第五環(huán)節(jié):布置作業(yè),鞏固升華。
布置課外小實驗:自制彈射器
找一段兩端開口的小塑料管,從塑料管的一端塞進(jìn)一個用水浸濕了的紙團(tuán)(要塞緊),從另一端推進(jìn)一個用橡皮塞制成的活塞,一個簡易的彈射器就做成了。試試推進(jìn)活塞,比比看誰能把紙團(tuán)彈射得最遠(yuǎn)。
布置這一作業(yè)目的是:讓學(xué)生嘗試應(yīng)用所學(xué)知識進(jìn)行小制作,提高學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在做中學(xué),在學(xué)中做,并為后面熱機(jī)的學(xué)習(xí)做個鋪墊。
六、板書設(shè)計
最后我說一下這節(jié)課的板書設(shè)計,為了使學(xué)生對功的知識有個系統(tǒng)全面的掌握,板書以教學(xué)的邏輯線列出了課題“第二節(jié)內(nèi)能”及三個教學(xué)重點和難點內(nèi)容:
一、內(nèi)能
二、改變內(nèi)能的兩種方式:熱傳遞和做功
三、熱量
七、教學(xué)設(shè)計反思
新課改提倡學(xué)生探究學(xué)習(xí),自主學(xué)習(xí),通過交流與合作,經(jīng)歷知識的獲取過程。本節(jié)課的總體設(shè)計思路是本著新課改的思想,努力做到以學(xué)生為中心,教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體。
在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計方面,本節(jié)教學(xué)設(shè)計能注重從學(xué)生已有的體驗、經(jīng)驗出發(fā),讓學(xué)生親歷思考和探究概念建立的過程,領(lǐng)悟概念是怎樣形成的,并對概念加以理解和應(yīng)用。通過應(yīng)用概念解決實際問題的訓(xùn)練,實現(xiàn)以知識為載體,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,使學(xué)生知識與思維能力得以共同發(fā)展。使“物理源于生活,又高于生活”,最終使學(xué)生學(xué)會知識,掌握技能,經(jīng)歷過程,體驗方法,勇于探索。
教學(xué)方法上,本節(jié)教學(xué)設(shè)計能合理運用小組合作學(xué)習(xí)。合理運用小組合作學(xué)習(xí)能夠通過師生、生生之間的多邊交互活動,讓學(xué)生有更多的機(jī)會發(fā)表自己的看法。同時,教師在教學(xué)中鼓勵學(xué)生積極發(fā)言,對學(xué)生的回答做出積極評價,多賞識、多鼓勵學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生相互幫助、相互支持、相互鼓勵,充分利用自己的創(chuàng)造性思維,形成相同問題的不同答案,進(jìn)而培養(yǎng)合作能力和團(tuán)隊精神。
簡而言之,教學(xué)設(shè)計都是課前的設(shè)計,而教學(xué)過程是富有變化、動態(tài)生成的過程,在師生互動、生生互動中會產(chǎn)生許多的信息和創(chuàng)新的火花,教師要機(jī)智的將有價值的學(xué)生生成性資源作為教學(xué)的焦點來重新組織教學(xué)。巧妙地在學(xué)生不知不覺中做出相應(yīng)的變化,保護(hù)創(chuàng)新火花、激發(fā)奇思妙想,實現(xiàn)教學(xué)的有效性,使物理課堂充滿著生機(jī)與活力。
以上是我對本節(jié)課的構(gòu)想和設(shè)計,如有不妥之處懇請各位專家、評委給予指正和幫助。謝謝!
一、物體的內(nèi)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(nèi)能的方式:
改變內(nèi)能有兩種方式――熱傳遞和做功。 相同點——都能改變物體的內(nèi)能(等效)。
不同點——熱傳遞方式是內(nèi)能轉(zhuǎn)移;做功是能的形式發(fā)生轉(zhuǎn)化
教學(xué)反思
本節(jié)課內(nèi)容包括內(nèi)能、改變物體內(nèi)能的方式等兩部分內(nèi)容。設(shè)計的基本思路是:運用多媒體手段,通過類比,建立內(nèi)能的概念。再根據(jù)Flash課件中分子熱運動劇烈程度跟溫度的關(guān)系的現(xiàn)象,得出物體的內(nèi)能跟溫度的(不可逆)關(guān)系。通過創(chuàng)設(shè)新的情景、提出新的問題,認(rèn)識物體的內(nèi)能會發(fā)生變化,繼而轉(zhuǎn)入探究如何改變物體的內(nèi)能。以實驗為基礎(chǔ),通過討論、歸納得出熱傳遞和做功都能改變物體的內(nèi)能的結(jié)論。并從能的形式是否改變的角度思考兩種方式在改變內(nèi)能上的本質(zhì)區(qū)別,運用改變內(nèi)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(xué)的密切聯(lián)系。學(xué)生雖然前面學(xué)習(xí)了分子動理論的內(nèi)容,但對其內(nèi)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(rèn)識物體的內(nèi)能,通過對知識的分解、鋪墊,提供合適的Flash學(xué)習(xí)支架,完成從宏觀思維到微觀分析上的過渡,運用類比法認(rèn)識分子的動能和分子勢能,建立內(nèi)能的概念。
本節(jié)課的特色
本節(jié)課通過情景支架設(shè)置疑問,借助于類比的科學(xué)方法,按照從宏觀到微觀的順序,降低學(xué)習(xí)難度,增強(qiáng)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,使教與學(xué)達(dá)到最佳的結(jié)合。
【教學(xué)設(shè)計思路】
本節(jié)資料由“內(nèi)能”“物體內(nèi)能的改變”兩個部分構(gòu)成。本節(jié)教材資料準(zhǔn)備用兩個課時完成,此節(jié)課為第一課時。
九年級學(xué)生對事物的認(rèn)識處于由感性向理性發(fā)展階段,感性認(rèn)識仍占主要地位,理性認(rèn)識中還存在必須難度。為此,本課教學(xué)設(shè)計應(yīng)注意適應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知水平,以感性知識為依托,經(jīng)過理性分析和確定,獲取新知識,發(fā)展抽象思維本事。
本節(jié)書是在分子動理念知識的基礎(chǔ)上,具體說明內(nèi)能是物體內(nèi)部的能量。與機(jī)械能相比,內(nèi)能不直觀更抽象,學(xué)生難于直接理解和理解,是本節(jié)課的一個難點。教學(xué)中根據(jù)教材設(shè)計思路,用與機(jī)械能中動能和勢能作類比的方法來建立內(nèi)能的概念,降低了新知識的起點難度,應(yīng)用學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗學(xué)習(xí)新知識,比較貼合學(xué)生的認(rèn)知水平,從而理解內(nèi)能的概念。經(jīng)過對生活中常見實例的分析,說明了內(nèi)能的普遍性,并給出了內(nèi)能與溫度的關(guān)系。
在改變物體內(nèi)能的二種途徑的教學(xué)上,經(jīng)過引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析生活中的一些現(xiàn)象和課堂實驗,總結(jié)歸納出改變物體內(nèi)能的兩種方法,同時引入熱量的概念。讓學(xué)生學(xué)會從生活走向物理的方法。
本節(jié)課的宗旨是經(jīng)過類比的方法學(xué)習(xí)微觀的物理知識,結(jié)合已學(xué)知識分析、歸納、學(xué)習(xí)新知識,并在學(xué)習(xí)知識的同時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,本課時要求學(xué)生具備初步運用類比法學(xué)習(xí)物理知識、分析物理現(xiàn)象、歸納物理結(jié)論的本事。
第二課時的教學(xué)設(shè)計主要是深化學(xué)生對內(nèi)能概念的理解,明白內(nèi)能的普遍性及內(nèi)能與溫度的關(guān)系。熟悉并進(jìn)一步理解改變物體內(nèi)能的二種途徑,能列舉分析相關(guān)事例,并從效果、能的形式變化與否上區(qū)別改變物體內(nèi)能兩種方式的異同,并進(jìn)行適當(dāng)?shù)木毩?xí)。
【教學(xué)目標(biāo)】
1、會根據(jù)分子動理論用類比的方法建立內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2、明白熱傳遞能夠改變物體的內(nèi)能。
3、明白熱量的概念及單位。
4、明白做功能夠使物體內(nèi)能增加或減少的一些事例。
【教學(xué)重點】
內(nèi)能、熱量概念的建立,改變物體內(nèi)能的二種途徑。
【教學(xué)難點】
用類比的方法建立內(nèi)能的概念。
【教學(xué)器材】
壓縮空氣引火儀,硝化棉,氣體膨脹做功演示器,燒瓶(內(nèi)裝少量水),打氣筒,自行車(把車胎的氣放掉),一截粗軟鐵絲、一個打火機(jī)、一張砂紙、熱水袋、小毛巾等。
【教學(xué)流程圖】
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)
教師:我們一齊復(fù)習(xí)分子動理論的相關(guān)資料。
學(xué)生:(1)常見的物質(zhì)是由很多的分子、原子構(gòu)成的。(2)構(gòu)成物質(zhì)的分子在不停地做熱運動。(3)分子間存在著引力和斥力。
教師:我們一齊復(fù)習(xí)前面學(xué)習(xí)過的動能和勢能和機(jī)械能。
多媒體課件:把屏幕分成四個小窗口。第一個小窗口顯示運動的小球,在這個窗口的下方給出文字:運動的物體具有動能。第二個小窗口播放彈簧拉伸或壓縮,窗口的下方給出文字:發(fā)生彈性形變的物體具有彈性勢能。動能和勢能統(tǒng)稱機(jī)械能。
二、新課教學(xué)
(一)內(nèi)能:
多媒體課件:第三個小窗口顯示分子在做熱運動的動畫,在這個窗口的下方給出文字:運動的分子具也有動能,叫做分子動能。第四個小窗口播放分子之間的吸引和排斥,類似彈簧形變時的相作用,窗口的下方給出文字:分子也具有勢能,叫做分子勢能。構(gòu)成物體的所有分子,其熱運動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
教師:內(nèi)能的單位是焦耳,簡稱焦,符號是J。各種形式能量的單位都是焦耳。
多媒體課件:空中飛行的足球。
教師:請同學(xué)分析,空中飛行的足球具有哪些能量?
學(xué)生:飛行在空中的足球,離開地面,具有重力勢能;足球在空中運動,還具有動能。足球的動能和重力勢能統(tǒng)稱為機(jī)械能。
學(xué)生:足球是由許許多多的分子組成的,所以足球還具有內(nèi)能。
教師:足球同時具有機(jī)械能和內(nèi)能。機(jī)械能與整個物體的機(jī)械運動情景有關(guān),如物體是否有速度、是否有高度、是否發(fā)生了彈性形變。而內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運動和分子之間的相互作用情景有關(guān)。也就是無論物體是否有外在的機(jī)械能,只要物體內(nèi)部的分子有熱運動,就必須有內(nèi)能。
教師:內(nèi)能是不一樣于機(jī)械能的另一種形式的能。
教師:請同學(xué)們分析,一杯熱水的水分子是否具有內(nèi)能?
學(xué)生:熱水中的水分子永不信息地做規(guī)則運動,所有熱水的水分子具有內(nèi)能。
教師:請同學(xué)們分析,如果杯子中水的溫度下降了,冷水的水分子是否具有內(nèi)能?
學(xué)生:冷水中的水分子也在不停地做規(guī)則運動,只可是比熱水中的水分子的運動速度慢一些,所有冷水的水分子也具有內(nèi)能。
教師:如果水結(jié)成冰塊了,冰塊還有內(nèi)能嗎?
學(xué)生:冰的分子也在不停地做無規(guī)則運動,冰塊也具有內(nèi)能。
師生:根據(jù)分析可知,一切物體都具有內(nèi)能。同一個物體,溫度升高時,內(nèi)能增大,溫度降低時,內(nèi)能減小。
教師:當(dāng)一個物體溫度升高或降低時,內(nèi)能隨溫度改變這個過程,暫不研究物體發(fā)生了物態(tài)變化,相關(guān)知識等到高中再進(jìn)行學(xué)習(xí)。
(二)熱傳遞改變內(nèi)能、熱量
教師:讓一個高溫物體和一個低溫物體接觸,會發(fā)生什么現(xiàn)象?比如把冰涼的手放在熱水袋上捂一捂。
學(xué)生:熱會從高溫物體傳遞給低溫物體;高溫物體的溫度會降低,低溫物體的溫度會升高。
教師:這是因為在這個過程中,發(fā)生了熱傳遞。高溫的熱水袋把熱量傳遞給了低溫的手。在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量,熱量的單位也是焦耳。熱傳遞過程中,熱量總是從高溫的物體傳向低溫的物體。物體吸收或放出的熱量越多,內(nèi)能的改變就越大。在熱傳遞過程中,低溫物體吸收了熱量,溫度升高,內(nèi)能增加。高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減小。熱傳遞能夠改變物體的內(nèi)能。
教師:同學(xué)需要異常注意:熱傳遞傳遞的是熱量,不是溫度,也不是內(nèi)能。是熱量的轉(zhuǎn)移才導(dǎo)致物體內(nèi)能的改變,是熱量的轉(zhuǎn)移才導(dǎo)致物體溫度的改變。
教師總結(jié):(1)熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫做熱量。
(2)熱量的單位是焦耳(J)。
(3)物體吸收熱量內(nèi)能增加,放出熱量內(nèi)能減少。
(4)熱傳遞會改變物體的內(nèi)能。
(二)做功改變內(nèi)能
分組實驗:供給的器材:一截粗軟鐵絲、一個打火機(jī)、一張砂紙、熱水袋(裝有熱水)、小毛巾等。
教師:要求學(xué)生把一段軟鐵絲的溫度升高。
學(xué)生實驗:用打火機(jī)去燒鐵絲。(提醒同學(xué)注意安全)
學(xué)生實驗:把鐵絲放在熱水袋上,用熱水袋去捂熱鐵絲。
學(xué)生實驗:把鐵絲反復(fù)彎折,鐵絲溫度也會升高。
學(xué)生實驗:用砂紙去反復(fù)摩擦鐵絲,鐵絲溫度也會升高。
學(xué)生實驗:把鐵絲放在太陽下曬,鐵絲溫度也會升高。
教師:不一樣實驗小組的學(xué)生介紹自我的實驗方法并進(jìn)行分析。
學(xué)生:用打火機(jī)燒鐵絲是用熱傳遞的方法使鐵絲的溫度升高,內(nèi)能增加的。
學(xué)生:用熱水袋去捂鐵絲也是用熱傳遞的方法使鐵絲的溫度升高,內(nèi)能增加的。
學(xué)生:把鐵絲反復(fù)彎折,用砂紙去反復(fù)摩擦鐵絲,鐵絲的溫度也會升高,內(nèi)能增加??墒菑澱坭F絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞。
教師:可是彎折鐵絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞現(xiàn)象。彎折鐵絲是手對鐵絲做功,砂紙摩擦鐵絲是物體克服摩擦力做功。由此可見,做功的方式也能夠改變物體的內(nèi)能。
教師:改變物體的內(nèi)能有二種途徑:熱傳遞和做功。
教師:出示壓縮空氣引火儀,介紹結(jié)構(gòu)和使用方法。
學(xué)生實驗:教師給予指導(dǎo),讓學(xué)生到講臺上來做壓縮空氣點燃棉花實驗,全班同學(xué)觀察發(fā)生的現(xiàn)象。
教師:活塞壓縮空氣,對空氣做功,空氣的溫度升高,內(nèi)能增加。
教師:摩擦做功在生活中較為常見,同時壓縮氣體也是做功的一種形式。在生活中也能經(jīng)??吹綁嚎s空氣做功,但可能沒有進(jìn)一步的觀察和思考。在課堂上我們現(xiàn)場用打氣筒給自行車打氣的過程,認(rèn)真地進(jìn)行觀察和分析。
學(xué)生實驗:用打氣筒給自行車打氣。做實驗前請幾位同學(xué)摸一摸打氣筒外壁,提醒同學(xué)打氣筒外壁的上下部分都要觸摸一下,感受一下氣筒壁上下部分的溫度。為使實驗效果更明顯,能夠把自行車輪胎中的氣放掉一部分,延長打氣時間。打完氣后,再讓那幾位同學(xué)觸摸打氣筒外壁的上下部分,感受氣筒壁上下部分的溫度,進(jìn)行比較分析。
教師:活塞與整個氣筒壁都有摩擦,摩擦產(chǎn)生的熱是傳給整個筒壁,如果僅有摩擦生熱的原因,氣筒壁上下部分的溫度應(yīng)當(dāng)是基本相同的。但在實驗過程中,能夠明顯發(fā)現(xiàn),氣筒上部只是略有發(fā)熱,而氣筒下端卻很熱,甚至燙手,所以壓縮氣體做功產(chǎn)生的熱量是使氣筒的下部發(fā)熱的主要原因。
教師:在剛才的實驗中,經(jīng)過做功,能夠使氣筒的溫度升高,內(nèi)能增加。如果不用做功的方法,用火烤一烤,也能夠使氣筒的溫度升高,內(nèi)能增加。由此可見,熱傳遞和做功對改變物體的內(nèi)能的效果是完全相同的。
教師:那么,做功和熱傳遞改變物體的內(nèi)能還有沒有什么區(qū)別呢?請同學(xué)們嘗試從能量轉(zhuǎn)化角度,分析一下這兩種方式的本質(zhì)。
教師:雖然兩種方式在改變物體內(nèi)能上是等效性的,可是在本質(zhì)上有區(qū)別的。熱傳遞的方式是使內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移,內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體,或是從物體的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分。做功的方式則是能的形式發(fā)生了轉(zhuǎn)化,外界對物體做功,使物體的溫度升高,內(nèi)能增加。
教師:外界對物體做功,會使物體的溫度升高,內(nèi)能增加。那么,如果是物體對外做功呢,會發(fā)生什么現(xiàn)象?
演示實驗:實驗裝置如教材圖13.2-5,注入約10mL水。塞緊瓶塞前,用吸水紙把瓶壁內(nèi)外擦拭干凈。塞緊瓶塞后,用實驗室常用的兩用打氣筒打幾次氣,就能使瓶塞跳起,在瓶塞跳起的同時,瓶內(nèi)出現(xiàn)水霧。
教師:在向瓶內(nèi)打氣時,壓縮了瓶內(nèi)的空氣,空氣的內(nèi)能增加,溫度升高。瓶內(nèi)的水吸熱汽化,產(chǎn)生了更多的水蒸氣,隨著水蒸氣的增加,氣壓越來越大,直至沖開瓶塞。瓶內(nèi)原先的水蒸氣是無色透明、看不見的。瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧,說明水蒸氣液化,變成了小水滴。這是由于空氣推動瓶塞做功,內(nèi)能減少,溫度降低造成了水蒸氣的液化現(xiàn)象。
教師:外界對物體做功,物體的溫度升高,內(nèi)能增加。物體對外界做功,物體的溫度降低,內(nèi)能減小。
教師:引導(dǎo)學(xué)生做出本節(jié)課的小結(jié)。
學(xué)生:學(xué)習(xí)了內(nèi)能的概念。了解了熱傳遞和做功是改變內(nèi)能的二種途徑。
三、布置作業(yè)
完成教材10頁的“動手動腦學(xué)物理”。
1教學(xué)目標(biāo)
(一)、知識與技能
1.了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。
2.知道熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
3.知道熱傳遞過程中,所傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。
4.知道做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些事例。
(二)、過程與方法
1.通過探究、觀察、實驗找到改變物體內(nèi)能的兩種方法。
2.通過演示實驗說明做功與物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
3.通過查找資料,了解地球的溫室效應(yīng)。
三、情感態(tài)度與價值觀
1.通過探究使學(xué)生體驗探究的過程,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣。
2.通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,并使學(xué)生通過實驗理解做功和內(nèi)能變化的關(guān)系。
3.通過分析、類比、學(xué)會用類比的方法研究問題。培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度和求實精神,幫助學(xué)生樹立勇攀科學(xué)高峰的理想和志向。
2學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了分子熱運動,有分子動理論做基礎(chǔ),同時八年級還學(xué)習(xí)了動能和勢能,知道影響動能和勢能大小的因素,本節(jié)課通過視頻、實驗、網(wǎng)絡(luò)等教學(xué)可以讓學(xué)生順利掌握知識。
3重點難點
重點:內(nèi)能概念的建立;改變物體內(nèi)能的方法。
難點:正確理解內(nèi)能的概念。
4教學(xué)過程
4.1第一學(xué)時 教學(xué)活動
活動1【導(dǎo)入】創(chuàng)設(shè)情境 激發(fā)興趣
視頻播放:火箭升空
觀察,思考,提出問題:火箭的機(jī)械能如何變化?它增加的能量是如何轉(zhuǎn)化來的?進(jìn)行交流
利用學(xué)生的感官來激發(fā)學(xué)生的求知欲,迅速進(jìn)入課題思考
活動2【講授】新知構(gòu)建
出示一組圖片視頻,引出“分子動能”、“分子勢能”。引導(dǎo)學(xué)生討論形成內(nèi)能概念。
提出問題:內(nèi)能和機(jī)械能有什么區(qū)別?
通過視頻(滴墨水)實驗,探究內(nèi)能的大小與哪些因素有關(guān)?是什么關(guān)系?提出問題:內(nèi)能和機(jī)械能有什么區(qū)別?
通過視頻(滴墨水)實驗,探究內(nèi)能的大小與哪些因素有關(guān)?是什么關(guān)系?
總結(jié)內(nèi)能的定義
提出問題:內(nèi)能和機(jī)械能有什么區(qū)別?
通過視頻(滴墨水)實驗,探究內(nèi)能的.大小與哪些因素有關(guān)?是什么關(guān)系?
提出問題:內(nèi)能和機(jī)械能有什么區(qū)別?
通過視頻(滴墨水)實驗,探究內(nèi)能的大小與哪些因素有關(guān)?是什么關(guān)系?
活動3【活動】改變內(nèi)能的方法
創(chuàng)設(shè)生活情境
提出問題:改變物體的溫度可以改變物體的內(nèi)能。那么改變物體內(nèi)能有哪些方法呢?
根據(jù)生活經(jīng)驗,討論:一斷鐵絲,如何讓它的溫度升高?(小組討論交流,匯報)
通過觀看視頻,總結(jié)改變內(nèi)能的方法。
1.熱傳遞,2.做功
知識深化
熱傳遞發(fā)生的條件是什么?(存在溫度差)
什么是熱量?發(fā)生熱傳遞的兩個物體的內(nèi)能是如何變化的?
師強(qiáng)調(diào)“熱量不能含,溫度不能傳”。
演示1:壓縮空氣引火儀實驗
實驗時厚玻璃筒內(nèi)先不放易燃物,壓縮筒內(nèi)空氣。要求學(xué)生仔細(xì)觀察空氣的內(nèi)能有無增加。學(xué)生就會感到困惑:空氣內(nèi)能增加與否怎能看得見?然后再放入易燃物演示。
提出問題
1.研究對象是什么?(空氣而不是棉花)
2.為什么放入棉花?(轉(zhuǎn)換法顯示空氣溫度升高)
3.實驗說明了什么?(對物體做功,會使物體的內(nèi)能增大)
演示2:熱功互換器實驗
觀察到的現(xiàn)象有哪些?
瓶塞跳起說明了什么?出現(xiàn)水霧是什么現(xiàn)象?
說明了什么?
水霧起了什么作用?
活動4【活動】自我總結(jié),自我評價
通過這堂課的學(xué)習(xí),你有哪些收獲?
你還想知道那些知識?
活動5【活動】鞏固提高 興趣延伸
請學(xué)生上網(wǎng)站查一查:什么是溫室效應(yīng)?相互交流,發(fā)表自己的見解;
利用網(wǎng)絡(luò)資源解決本節(jié)課的疑問
活動6【測試】當(dāng)堂檢測
九年級物理《內(nèi)能》同步測驗題
一、填空題
1.物體的內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子熱運動的_______與_______的總和.
2.在熱傳遞過程中,傳遞_______的多少叫做熱量,熱量單位是_______;熱傳遞可以改變物體的_______,物體吸收熱量,_______能增加.
3.在高空飛行的子彈具有_______能、_______能,同時還具有_______能,子彈落地后,這三種能不為零的是_______能.
4.物體內(nèi)大量分子做無規(guī)則運動的激烈程度跟_______有關(guān),當(dāng)物體的溫度升高時,它的內(nèi)能_______;溫度降低時,內(nèi)能_______.
5.當(dāng)物體對外做功時,它的內(nèi)能_______,溫度_______;當(dāng)外界對物體做功時,物體的內(nèi)能_______,溫度_______. 給自行車打氣,筒壁會發(fā)熱,這是壓縮筒內(nèi)的空氣_______,使空氣的_______增加,溫度升高的緣故.
二、選擇題
6.物體的內(nèi)能是指( )
A.物體中個別分子所具有的能
B.物體做機(jī)械運動所具有的能
C.物體內(nèi)部大量分子做無規(guī)則運動所具有的動能和分子勢能的總和。
D.物體做機(jī)械運動和熱運動的能的總和
7.甲物體的溫度比乙物體的溫度高,則( )
A.甲的內(nèi)能比乙大
B.甲物體中分子的無規(guī)則運動比乙劇烈
C.甲物體的機(jī)械能比乙物體的大
D.甲物體的分子動能的總和比乙大
8.關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法不正確的是( )
A.熾熱的鐵水有內(nèi)能
B.拋在空中的籃球具有內(nèi)能
C.物體的溫度升高時,內(nèi)能增加
D.水結(jié)成冰后,就不再有內(nèi)能
9.下列現(xiàn)象中,利用做功使物體內(nèi)能增加的是( )
A.鐵塊放在爐火中燒紅了
B.燒開水時,壺蓋被水蒸氣頂起來
C.木工用鋸鋸木條時,鋸條發(fā)燙
D.冬天,人們在太陽光下取暖
10.兩個物體之間發(fā)生熱傳遞,當(dāng)熱傳遞停止時( )
A.兩個物體內(nèi)能相等
B.兩個物體溫度相等
C.兩個物體熱量相等
D.以上說法都不正確
三、簡答題
11.用銼刀銼鐵塊時,過一會兒銼刀和鐵塊的溫度都會升高,這是為什么?
12.放在熱湯中的鐵勺,勺把兒并沒有在湯中,過一會兒也很燙手,這是為什么?
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