以下是小编精心整理的《内能》物理教学设计与反思(共含15篇),希望对大家有所帮助。同时,但愿您也能像本文投稿人“毛豆”一样,积极向本站投稿分享好文章。
课题 内能 核心素养 通过学习,感受到用微观理论去解释宏观现象得奇妙,激发学生得求知欲,培养学生乐于探索日常生活中与相关科学技术中得物理学道理得科学素养,有助于建立正确得科学观。
教 教 学 学 目 目 标 标 1.通过实验观察,能简单描述同一物体其内能随温度变化得关系。
2.通过实验与体验活动,知道通过做功与热传递得方法可以改变内能。能判断热物体内能就是否发生改变,与用什么方法改变内能。了解热量得概念。
重点 难点 教学重点:1.了解内能得概念,简单描述温度与内能得关系。
2.知道改变内能得两种方法,举出相关事例。
教学难点:1.用做功与热传递改变物体内能得本质。
2.了解热量得概念。
教学方法 讲授法、讨论法、演示实验法、列举实例法、学生实验体验法、多媒体课件演示法 教具学具 多媒体课件、若干根 50 cm 得细铁丝、压缩点燃演示器、气体膨胀做功演示器 教学过程 引入 教师活动 学生活动 设计意图 课前 课前登陆优教平台,发送预习任务 完成本节课得预习任务,反馈预习情况 了解本节课内容,发现薄弱点,针对性听课 引 引 入 入 课 课 题 题 向学生展示三幅有关人类对“热”充满渴望得图片。展示人类对“热”得基本认知过程。
1.钻木取火; 2.小女孩点燃火柴取暖; 3.警察在冰雪天向过路司机递上一杯热水; 观瞧、思考、感受。
图片除了点出课题之外,还传递了人性得温暖,为“温暖”而学习。
提出:热就是一种能量吗? 新 新 课 课 讲 讲 授 授 新 新 课 课 讲 讲 授 授 一、认识内能 1.用机械能来帮助学生理解内能。
( 优教提示:请打开素材“新知讲解:内能“) [观察一下]“分子”与“孩子”就是否有相似之处? 物体宏观运动而具有得能就是机械能。微观世界得分子虽小,同样具有质量,由于分子在不停得做热运动,同样具有动能,而分子间得作用力,又使得它们具有势能。
2.给出内能得定义:构成物体得所有分子,其热运动得动能与分子势能得总与,叫做物体得内能。内能得单位就是焦耳(J)。
3.以问题得形式提示学生注意两个问题。
①机械能与整个物体得机械运动情况有关,内能与物体内部分子得热运动与分子间得相互作用情况有关,所以内能就是不同于机械能得另一种形式得能。
小组讨论交流。得出有关“热”得能量得差异,本质就是分子运动情况不同。
学生对比理解,分子虽小但也具有能量。
思考、联想、类比、理解。
认识内能。
倾听教师讲解 学生思考,并回答教师提出得问题。
“类比”理解就是物理教学时,遇到较抽象得概念时常用得一种方法。就是感性认识迈向理性认识得好方法,适合初中学生得思维特点,也间接得告诉学生有意识地培养理性思维得方法,为高中继续学习更加抽象得概念做个铺垫。
给出内能得定义至关重要,为以后规范得表述内能与分析内能得变化做好铺垫。
重点强调内能与机械能得区别,强调就是分子能量。防止学习困难得学生混淆概念。
想一想,冰山有内能吗? ②因为物体得分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能。冰山也不例外。
二、物体内能得改变 1.想一想,根据您所掌握得知识,如何判断同一物体内能就是否发生了变化。
(1)小组讨论:内能大小变化表现在哪? (2)讨论结果:温度越高,分子运动越剧烈。
物体温度升高,表明分子运动速度加快,意味着内能增加。
( 优教提示:请打开素材“新知讲解:物体内能得改变“) 2.改变物体内能得方法 (1)分组实验并讨论。
[想一想 做一做] 您怎样让一段 50cm 得铁丝温度升高呢? ①请各组说出使物体温度升高得方法,教师一一板书。
②让学生对各组得方法进行评价,发出质疑。
③引导学生将方法归类。
(2)改变物体内能方法:热传递 ①让学生讨论热传递发生得条件。
②提出“热量”得标准物理概小组讨论。
从宏观现象推理出微观机制,再从微观理论推出宏观表现,思考内能改变得外在表现。
学生尝试总结。
小组讨论并实践提高铁丝温度得方法。提出使铁丝温度升高得方法有:用火焰加热、太阳晒、用手搓、用手焐、踩在脚下用力一拉、用锤子不断敲击、反复弯折等等。
交流、讨论,尝试归类。初步明确物体温度升高得方法。
思考、讨论,并回答教师得问题。
注意聆听教师讲解“热量”得概念。
观瞧教师演示实验 A。
两个学生合作,演示实验B。
再次体验实验 B,注意对实验细节得观察。
本环节得设计,主要培养学生对所学知识得应用能力。什么时 候 分 子 运 动 得快?什么时候分子间得作用力会发生变化?这就是对上节课所学知识很好得考察机会,就是学有所用得体现。
给学生搭建平台,学生在活动过程中充分发散思维,在已有经历得基础上,对感到质疑得问题,具备动手实验验证得意识。
通过学生生活经验,分组验证实验,教师演示,归纳出提高温度得一般方法。提高了归纳能力。
B 实验之所以要重复做两次,主要就是提示学生观察要仔
念。
(3)改变物体内能方法:做功 ①做功:演示实验 A ( 优教提示:请打开素材“动画演示:空气压缩引火仪“) ②演示实验 B ( 优教提示:请打开素材“实验演示:气体对外做功“) 实验 B 要让学生瞧,还要做。教师要让两组同学来做这个实验,第一次粗做,第二次细做。详细描述实验瞧到得、体验到得感受。
3.两种方式改变内能得本质。
让学生从能量转化角度,分析一下这两种方式得本质。
学生从能量转化角度,分析改变内能得两种方法得本质。
细,对事物变化得观察要到位,要关注细节,第一次做该实验得同学,实际充当了教学得反例。
由于该实验现象比较明显,再做一次也能满足学生得好奇心。
课堂小结 引导学生总结: 1.一切物体都有内能;内能大小不仅与物体温度有关,还与质量,物态、体积等因素有关; 2.注意区分宏观得机械运动与微观得分子热运动。
3.改变内能得方式有两种: 热传递就是能量转移;做功得本质就是内能与机械能得相互转化。做功与热传递改变物体内能就是等效得。
学生总结 提高学生得归纳总结能力。
练 练 反馈练习参与练习, 完成题目 通过练习,深化对内
习习1.在“向装有少量水得瓶子内打气”得实验过程中,教师不断向瓶内打气,使得瓶内得水蒸气:气压增大,水蒸气得内能 (填“增加”或“减少”);温度 (填“升高”或“降低”)。当瓶塞跳起来时,可 以 瞧 到 瓶 内 出现 ,这就是因为水蒸气对瓶塞 ,内能 (填“增加”或“较少”)。温度 (填“升高”或“降低”)。水蒸气 而成小液滴。白雾未消失时,如果马上盖上塞子,再次向瓶内打气,则会瞧到 。
2.在下列得选项中,通过做功实现 物 体 内 能 改 变 得 就 是( ) A.在炎热得夏天,在啤酒中放入一些冰块,啤酒变凉 B.太阳能热水器水箱中得水被晒热 C.行驶得汽车,轮胎会变热 D.划火柴,火柴燃烧 3.美国宇航局得科学家们认为,在美国东海岸出现得“天空火球”现象就是由于小行星进入了地球大气层。请同学们尝试解释这个罕见得现象。
参与练习, 完成题目 能概念得理解。
检测教学目标达成情况。
板书设计 第 2 节 内能 一、认识内能 1.什么就是内能? 构成物体得所有分子,其热运动得动能与分子势能得总与,叫做物体得内能。
内能得单位就是焦耳,简称焦,符号 J。
2.一切物体,不论温度高低,都具有内能。
二、物体内能得改变 1.判断一个物体内能发生了改变——观察其温度变化。
2.热传递: ①发生得条件——存在温度差; ②热量:在热传递过程中,传递能量得多少。
3.做功 ①对物体做功,物体内能增加,温度升高; ②物体对外做功,物体内能减小,温度降低。
4.做功与热传递得本质 ①做功:机械能与内能得相互转化; ②热传递:内能得转移; 课后反思
教材分析:
本节阐述了内能的概念,描述了温度与内能的关系,并讲解了什么是热量,以及热量的单位,教材从生活实际中的一些例子讲明了如何增加或减少物体的内能。
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)知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变.
(3)了解热量的概念,热量的单位是焦耳.
(4)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
(1)通过探究找到改变物体内能的多种方法.
(2)通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少.
(3)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
(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与内能变化的关系.
(3)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:
重点:探究改变物体内能的多种方法.
难点:内能与温度有关.
教学器材:教材,冷热水,墨水
教学课时:1课时
教学过程:
引入新课
运动的物体因为运动而具有动能,高处的物体因受重力而具有重力势能,发生弹性形变的物体因弹力而具有弹性势能。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。
新课教学
(1)定义: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。内能也不同于机械能。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。一个物体是否运动,是否被举高,这只能影响该物体的机械能,并不是能改变该物体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。今天我们同样用实验来证实上面的论断。
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扩散的快慢。
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,即分子无规则运动激烈。
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
通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。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,也有动能称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。
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。
(5)改变内能方法
阅读“想想做做”,同学们动手,讨论。可以通过热传递,做功两种方法。通过书本实例,生活实例加以解释。
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起所做的运动。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。
(4)无论温度高低都有内能,内能没有“0”。
所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。
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
教学后记:
本节对内能的概念做了描述,有关温度与内能的关系以及热量的相关问题做了介绍,在掌握这些知识的前提下,学生应从生活实际中的一些例子理解如何增加或减少物体的内能。并用这种方法解释生活现象。
【教材依据】:本节课来源于苏科版物理九年级上册第十二章机械能与内能第四节机械能与内能的相互转化
一、设计思路:
1、指导思想:物理教学不仅仅是传授知识,更重要的是要让学生经历知识的获得过程,亲身体验,注重知识的形成过程。同时物理教学中更要注重培养学生的学科发展能力,最终目的培养学生终身的学习能力和可持续发展的能力。
2、教材地位作用分析:本节课处于苏科版九年级物理上册第十二章第四节。本章整体学习能量知识,前面学习了《机械能》、《内能》。这一节是将机械能与内能进行结合,学习两种能量的转化及生活应用。同时本节也是对改变内能的方式的补充,所以学好前三节知识是前提,学好本节知识是对前面知识的提升和应用。
3、教学目标:
知识技能目标:
1、通过探究实验,知道做功是改变物体内能的另一种方式
2、通过视频了解热机基本结构和工作原理
3、知道四冲程内燃机工作过程中的能量转化
过程方法目标:
体验科学探究过程,了解科学探究的基本特征,提高探究能力、思维能力及合作学习能力。
情感态度价值目标:
1、了解内能的利用在社会发展的意义
2、通过探索性实验,提高观察能力、实验操作能力和比较、分析、概括的能力,培养和实事求是的科学态度。
4、重难点及突破方法:
本节重点为:认识到做功是改变物体内能的一种方式,是其他形式能向内能的转化过程。难点是:通过观察、分析内能转化为机械能的实例,知道热机的工作原理。学生在学习过程中对实验现象的分析不会时,教师要为学生搭建一些问题台阶,帮助学生逐步通过现象分析到本质。在对做功改变物体内能的两种情况分析时(外界对物体做功时内能增加;物体对外界做功时内能减小)通过实验归类,进行突破。对热机的工作原理这个重难点突破方法上,我采用多种方式对学生进行刺激:有视频、有自主学习课本、有问题引导合作讨论、有模具针对点观察(曲轴的转动情况)。调动学生的各种学习机能来主动学习。
5、教法设计:
实验探究法、视频辅助法、指导读书法、问题引导法。运用实验探究法能更好的让学生经历知识的获得过程,同时还能让学生亲身体验。视频辅助法把不容易展现的汽油机工作过程全方面多角度的展示给学生,弥补了模具小、可视性差的缺陷。指导读书法是为了培养学生自主学习能力、在阅读课本时教师通过问题引导,使自主学习更具指向性,目标性更强。对学生不容易理解的知识点教师通过针对点专门突破讲解。
6、学法设计:实验法、观察法、阅读法、讨论法。这些方法的应用都是为了让学生限度的参与教学,做学习的主人,自己参与,自己解决。
二、教学准备:利用铁丝、铅笔、图钉等随手可得的器材让学生动手体验做功可以改变物体内能。演示两个实验空气压缩引火仪、电子式火花发生器、酒精、小瓶,学生体会归纳内能与机械能的转化。利用汽油机模型、观看汽油机工作视频,物体与视频资源结合,学生通过多种方法学习。
教 学 过程
教学步骤
教 师 活动
学生活动
设计意图
一、新课引入
ppt图片导入提问:通过前面的学习,我们知道了改变物体内能的一种方式是什么?
图片情境导入:为什么汽车高速行驶时,轮胎的温度会升得很高?
火箭上天,能量是如何转化的?
《机械能与内能的相互转化》教学设计
《机械能与内能的相互转化》教学设计
寻找图片中改变内能的方式,复习回顾旧知
复习旧知,引出新课题。
二、新课教学
1、做功——改变物体内能的另一种方式
活动与演示:
(1)把图钉按在铅笔的一端,手握铅笔使图钉在粗糙的硬纸板上来回摩擦,用手触摸一下摩擦的地方,有何感觉?图钉的内能变化了吗?
(2)小组活动:弯折铁丝十余次,用手指触摸一下弯折处,有何感觉?铁丝的内能变化了吗?
(3)学生演示:空气压缩引火仪,你看到了什么现象?
提问:在刚才的活动中,物体增加的内能从何而来的?能量是如何转化的?(在克服摩擦做功时,物体的机械能减少,内能增加,即机械能转化为内能。)
板书:改变物体内能的另一种方式:做功
提问:(1)采用哪些办法可以使铁丝温度升高内能增大?这些方法中,哪些是采用热传递的方式改变物体的内能的?哪些是通过做功改变物体的内能的?
学生举例,如:放在太阳下晒;在石头上摩擦;放在热水中烫;放在火上烧;用锤子敲;用力反复弯折等。
(2)仅凭铁丝温度升高内能增大这一现象,能否断定是通过热传递方式还是做功方式来实现的?(做功与热传递的等效性)
(3)你能再举一些通过做过来改变物体内能的实例吗?(钻木取火;飞船自由下落时温度升高;)
区别:热传递方式是内能的转移过程,能的形式没有变;而做功方式是机械能向内能的转化过程,能的形式已经发生改变。
2、热机
(1)热机中的能量转化情况
演示:演示点火爆炸实验。
《机械能与内能的相互转化》教学设计 分析能量转化情况:化学能 内能 机械能
结论:酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的内能减少,转化成机械能。
(2)汽油机的结构和工作原理
热机:是将燃料燃烧产生的高温高压燃气的内能转化为机械能的装置。
观看视频:汽油机的工作过程
指导学生阅读课文并设问:
(1)汽油机的主要结构是哪几部分?名称各是什么?各有什么作用?
(2)汽油机完成一个工做循环要经历几个冲程?分别是什么?
(3)每个冲程的特点是什么?(从气门的开闭和活塞的移动角度分析)
(4)这四个冲程都有能量转化吗?如果有分别是怎么转化的?
(5)汽油机完成一个工做循环曲轴旋转 圈,活塞往返 次,四冲程内燃机只有________冲程对外做功,其他三个冲程靠_______完成。
第5个问题教师利用模具进行突破。
用考一考的方式来考察对汽油机的学习效果,用超链接制造出翻翻看的效果.
3、阅读:了解热机的发展历程。向学生补充一些蒸汽机、燃气轮机、涡轮喷气发动机、火箭发动机的初步知识。
4、小结本节课的学习:你学到了哪些知识?有什么收获?
做一做
看一看
学生思考,内能的增加是通过什么方式?
归纳这三个活动的共性:做功,并且是外界对物体做功
学生举例
指导学生总结热传递与做功改变内能时的区别。
分析能量的转化情况
思考:与前三个试验的区别是什么?
学生看视频
学生独立自主学习后经过小组讨论再回答
学生自主学习,互动交流后填写答案
通过多个活动让学生亲自体验,并归纳总结。注重知识的获得过程。
三个活动分别对应:克服摩擦做功、压缩做功,让学生总结共性,学会归纳的方法。
让学生明白:新旧知识既有联系,又有区别进行归纳,寻找异同
由点火爆炸试验引出热机,同时与前面知识做一对比。让学生分清机械能与内能转化包括两种情况:外界对物体做功与物体对外界做功
先通过视频让学生对汽油机有一个整体认识
再通过问题驱动,指导学生自主学习,合作学习寻找答案
课堂练习
1、如图所示是热机的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )
《机械能与内能的相互转化》教学设计
2、汽油机工作过程中,机械能转化为内能的冲程是( )
A.吸气冲程 B.排气冲程 C.做功冲程 D .压缩冲程
3、汽油机在压缩冲程中,工作物质被压缩,气缸中气体的( )
A.压强增大,温度降低 B.压强增大,温度升高
C.压强减少,温度降低 D.压强减少,温度升高
作业布置
练习册21页1-----10题
板书设计
第四节 机械能和内能的相互转化(1)
一、做功---------改变物体内能的另一种方式
克服摩擦做功 外界对物体做功,将机械能转化为内能
《机械能与内能的相互转化》教学设计 压缩体积做功
二、演示点火爆炸试验:物体对外界做功,将内能转化为机械能
三、热机:将内能转化为机械能的装置
一、教学目标
1.了解内能的概念并能简单的描述温度和内能的关系
2.通过练习旧知,利用类比分析总结的方法概括出什么是内能
3.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的变化的关系
二、教学重难点
【重点】内能概念的建立;影响物体内能的因素。
【难点】正确理解内能的概念和改变内能的两种方法的本质。
三、教学过程
环节1:新课导入
【师】演示实验(如图),可观察到:水沸腾后塞子飞出去,试管中出现白气。
引导学生观察并思考:推动塞子的能量来自哪里?
想知道原因吗?那就让我们来学习另外一种能—内能。
环节2:建立概念
【问】内能到底是一种什么样的能量呢?
【生】学生思考。
【师】结合大屏幕图片提问:什么是动能呢?什么是势能?什么是机械能?
【生】学生回忆并回答:物体由于运动而具有的能叫动能;势能是物体由于位置或形变而具有的能量;机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。
【师】出示一组图片,说明分子有“分子动能”、“分子势能”。引导学生讨论形成内能的概念。
【问】内能的大小与那些因素有关?是什么关系?引导学生分析,分子动能,分子势能有哪些影响因素?
内能与机械能有什么不同?屏幕展示对比
(分子因热运动而具有的动能叫分子动能,由于分子之间的相互作用而具有的势能叫做分子势能。物体内有大量的分子,宏观上只研究一个分子的能量没有实际价值,我们类比机械能用一个新的物理量来表示所有分子的能量。
物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做内能。内能也是能的一种形式,一切物体都具有内能。内能是大量分子做无规则运动的能的总和,机械能是物体作为一个整体运动时间所具有的能。)
环节3:深化概念
【小组讨论】
观察:温度越高,物体分子运动越激烈。
讨论:一定质量的某物体的内能大小和什么有关呢?
结论:内能与温度有关:温度升高,内能增加:温度降低,内能减少。
此外,内能还跟物体的体积、状态有关。质量相同的100℃水蒸气的内能大于100℃水的内能。
【学生思考】
物体的温度变化,它的内能就发生了改变。要改变物体的内能有哪些办法?
做一做,找一根粗铁丝,想办法使它的温度升高从而内能增加。看看谁的办法多。
讨论并实践提高铁丝温度的方法。提出使铁丝温度升高的方法有:用火焰加热、太阳晒、用手搓、用手捂、踩在脚下用力拉、用铁锤不断敲击、反复弯折。
老师引导学生得出
改变物体内能办法有做功和热传递;让学生讨论列举生活中的有关事例,并进行分析解释。经过分析,使之有感性认识上升到理性认识。
从能量转化角度,分析改变内能的两种方法的本质。
热传递是能量的转移;做功的本质是内能与机械能的相互转化。做功和热传递改变物体内能是等效的。
环节4:巩固提高
【例】关于内能,正确的说法是( )
A、单个分子的动能和势能的总和叫内能
B、一个物体的动能和势能的总和叫做内能
C、物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫做内能
D、物体的机械能加上物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫做内能
环节5:小结作业
【引导学生总结】
1.一切物体都有内能;内能大小不仅和物体温度有关,还和质量,物态、体积等因素有关;
2.热传递是能量的转移;做功的本质是内能与机械能的相互转化。做功和热传递改变物体内能是等效的。
《内能》教学反思
=一、学会探究,适当鼓励,激发兴趣。
学生是学习的主体,在教学中,首先让学生探究“使铁丝内能变大,温度升高”的方法。在学生充分讨论后,再请学生发言。学生的思维非常活跃,提出了很多方法。这当然是好,但我认为提出“用弯折粗铁丝的方法来提高铁丝温度,增大铁丝内能”的同学真是难能可贵。因为他不唯书,不唯师,用自己的方法发现了粗铁丝内能增加变热的现象,难道我们不应为他叫好吗?在课改前,有一句话非常流行,“老师,请不要吝啬您的掌声”,那么在现在我要说一句“老师,请用好您的掌声”!
二、重视实验,引导观察,学会归纳。
教师的演示实验是教学过程的重要组成部分,但我们以往对它的作用重视不够。虽然有时认真地做一次给学生看了,学生也是知其然而不知其所以然;有时或者不做实验,只用口头说说讲讲;或者有时只用电脑课件模拟,变真为假,然后要求学生记、背结论等等,这些做法不但失去了演示实验应有的作用,更失去了学生参与教学活动、提高能力的机会。教师演示实验的教学过程也是科学探究的过程,教师通过有效的、层层加深的提问,让学生积极参与到教学活动之中,让学生“学习物理概念和规律,体验到学科学的乐趣,了解科学方法,获取科学知识,逐步树立科学创新精神”。通过学生的参与,达成“师生互动、生生互动”的生动活泼的课堂气氛,教师不但将知识传授给学生,也让学生体验了探究的过程和方法,同时完善了教师自己的教学过程。学生通过教师层层深入地提问、启发,通过参与演示实验的全部过程,不但理解了实验所要达到的目的,也知道了如何去设计实验达到用的,如何根据实验现象通过进一步分析,归纳出物理规律。
三、把探究活动贯穿于物理教学的始终。
九年义务教育《物理课程标准》告诉我们,要“通过科学探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学的探究方法,发展初步的科学探究能力”。我认为,所谓“科学探究”,应不仅仅是安排在教科书中的“探究活动”这一部分内容,它应贯穿于物理教学的各个环节之中。教师的演示实验也是“探究活动”的重要组成。另外,不仅要让学生在课堂上学会探究,更应让学生在课堂外学会探究。只有这样,才真正地调动了学生的学习兴趣,让学生主动地去学习,去探究,去研究大千世界的奥妙!
一、教学目标
(一)知识与技能
1.了解内能的概念,知道任何一个物体都具有内能。
2.知道热量的概念及单位。
3.结合实例分析,知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移过程。
4.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
(二)过程与方法
会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
(三)情感态度和价值观
了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用,会应用相关知识解释一些现象。
二、教学重难点
本节是由“内能”、“物体内能的改变”两部分内容组成的。内能是构成物体的所有分子,其热运动的运动与分子势能的总和。分子的概念就比较抽象,学生是通过宏观现象来推测微观机理建立的,而内能的概念也非常抽象,内能概念的建立是本节的一个重点和难点;物体的内能与温度有关,两个温度不同的物体会发生热传递,在热传递过程中转移能量的多少就是热量,它不是物体内部所含有的量,而是一个变化量,要区分温度、内能、热量之间的关系,所以对热量概念的建立也是本节重点之一;另外改变物体内能的途径也是本节的教学重点。
重点:内能、热量概念的建立,知道改变物体内能的两种途径。
难点:用类比的方法建立内能的概念。
三、教学策略
内能的概念比较抽象,学生难于直接接受和理解。在教学中可以结合机械能的知识,可用对比的方法,物体由于运动而具有动能,分子也在不停地做无规则运动,所以分子也具有动能;弹簧被压缩或拉伸时具有弹性势能,分子间也存在相互作用的引力和斥力,所以分子间也存在分子势能。内能的大小与温度有关,可以通过物体温度的变化来反映内能的变化。内能改变有两种方法:做功和热传递,这两种改变内能的方法在生活中经常使用到,只是没有上升到理论层面,可以给出生活中常见的内能改变,对内能改变方法进行分类,从而总结出内能改变的两种方法。热传递中转移能量的多少就是热量,它是一个过程量,反映内能的变化量,要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述,热传递改变内能是能量的转移。做功改变物体内能涉及两个方面,对物体做功和物体对外做功,通过实验来证明做功可以改变物体的内能,其中采用了转化的方法,如压缩空气使其内能增大,转化为棉花的燃烧等。做功改变物体的内能是能量的转化。
四、教学资源准备
多媒体课件、空气压缩引火仪、烧瓶、打气筒、自行车车胎、橡皮管、玻璃管、水、暖水瓶。
五、教学过程
教学环节 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 |
创设情景 (5分钟) | 演示:给一个回力玩具汽车上紧发条,使其在水平桌面上运动。 小汽车的动能是怎么来的? | 学生观察小车运动,得出小车的动能是由弹簧的弹性势能转化而来的。 | 创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。 |
引入新课 (5分钟) | 演示:从一个装满开水的暖水瓶中倒出一部分水,用软水塞塞紧,注意观察瓶塞。 推动瓶塞的能量来自哪里? 水蒸气具有能量,这就是我们要研究的内能。 | 学生观察实验,思考问题。 提出猜想,可能是来自于热水(或热的水蒸气)。 | 结合实验,提出问题,引入新课。 |
新课内容(25分钟) | 内能 展示具有动能的物体的图片和视频。 物体由于运动而具有的能量是动能。分子具有动能吗? 展示具有势能的物体的图片和视频。 弹簧由于发生弹性形变具有弹力,还具有弹性势能。分子间有分子势能吗? 我们把动能和势能统称为机械能,构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能之和叫做物体的内能。 内能和机械能是同种能量吗?你能说出它们的异同点吗? 小结:内能是与机械能不同的一种能量。物体可以没有机械能,但一定有内能。因为分子在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能。 | 结合动能的特点,思考问题。 分子也具有动能,根据分子动理论的初步知识,分子在不停地做无规则运动。 结合势能的特点,知识迁移得出:分子具有分子势能,因为分子间也存在相互作用的引力和斥力。 根据前面的定义,学生讨论。 机械能是与物体整个机械运动情况有关的能量。而内能是与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,内能是不同于机械能的另一种形式的能。 内能和机械能的单位都是焦耳(J)。 学生进行讨论补充。 | 利用对比的方法得出内能的概念,注重物理方法培养。 培养对比的物理方法。 |
内能的大小 猜想:内能大小可能与哪些因素有关?请说说你的猜想依据。 小结: 1.内能的大小与物体的温度有关。同一物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。 2.内能还与物体的质量、状态等有关。 3.一切物体都具有内能。 判断下列物体内能的变化。 1.太阳下的一瓶水,温度升高。 2.一杯水喝掉一半。 3.水结成冰。 | 学生讨论,进行猜想,同学之间相互补充。 1.内能可能与温度有关,因为温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大,内能越大。 2.内能可能与质量有关,因为质量越大,物体所含分子数量越多。 学生根据影响内能大小的因素判断内能的变化。 | 培养学生分析问题的能力。 | |
物体内能的改变──热传递 如何判断一个物体内能大小的变化? 把刚煮熟的鸡蛋从开水中拿出放入冷水中,判断鸡蛋和水的内能的变化。并说出理由。 鸡蛋和水的内能发生了改变,它们之间发生了热传递,通过热传递改变了鸡蛋和水的内能。 热会从高温物体传递给低温物体;高温物体的温度会降低内能减少,低温物体的温度会升高,内能增加。 在鸡蛋和水的例子中,热传递的方向? 热量: 1.定义:在热传递中,传递能量的多少。 2.单位:焦耳(J)。 3.物体吸收热量时内能增加,放出热量时内能减少。 4.内能反映的是热传递过程中内能的变化量,只能用“吸收”或“放出”描述,不能用“具有”、“含有”等词描述。 5.热传递中转移的是热量,不是温度。 你能举出一些利用热传递改变物体内能的例子吗? 讨论: 结合问题,讨论温度、内能和热量的不同点。 一个物体的温度升高,它的内能增加。物体内能增加,温度是否一定升高?举例说明。 小结:内能是能量的一种形式,也是某一时刻的状态量,一切物体都具有内能;热量是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述。 | 物体的内能与温度有关,物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。可以根据温度的变化来判断物体内能的变化。 鸡蛋的内能减小,水的内能增大。因为鸡蛋的温度降低,水的温度升高。 热传递从高温的鸡蛋向水传递。 学生讨论,举例。 冬天利用热水袋取暖、发烧时用冷毛巾给头部降温、夏天把食物放入冰箱冷藏等。 学生讨论,进行交流。 物体内能增加,温度不一定升高。如晶体在熔化时,温度不变,内能是增加的;液态晶体在凝固时,温度不变,但要放热,内能减少。 | 提高学生的物理素养。培养思考、自学能力。 利用生活实例提高学生的学习兴趣。 培养学生合作学习的能力。 | |
物体内能的改变──做功 除了热传递外,还有什么途径可以改变物体的内能? 投影做功改变物体内能的图片和视频,这些图片说明了什么? 分组实验:怎样使一段铁丝的温度升高、内能增大? 器材:一段较粗的软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋、小毛巾等 学生讨论实验方法,并尝试完成实验。 分析论证:你能给这些方法进行分类吗? 你还能举出一些利用做功改变物体内能的一些实例吗? 得出结论:改变物体内能有两种方式:热传递和做功。 演示实验 1.在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象。 (1)实验中硝化棉的作用 (2)实验中谁对谁做功? 通过实验可以知道,对物体做功,物体的内能会增加,把机械能转化为内能。 利用打气筒给自行车车胎打气,请一同学用手感觉气筒外壁上下部分的温度,形成此现象的原因? 由此可见,压缩空气做功使空气内能增大是气筒外壁温度升高的主要原因,摩擦在这里是次要的。 2.在烧瓶内盛少量水。利用打气筒给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。 (1)描述观察到的实验现象,此现象形成的原因是什么? (2)瓶内放水的作用是什么? (3)实验中谁对谁做功? 本实验中通过水蒸气液化形成水雾来反映气体对外做功时内能减少、温度降低的,也是利用了转化的物理方法。 通过实验可以知道,物体对外做功,内能会减少,把内能转化为机械能。 你能再举出一些物体对外做功内能减少的例子吗? | 学生观察图片和视频,这些图片说明了做功可以改变物体的内能。 学生进行实验,可能会出现下列方法: 1.用打火机去烧铁丝,使铁丝的温度升高。 2.把铁丝放在热水袋上,用热水袋焐铁丝。 3.把铁丝反复弯折,使铁丝温度升高。 4.用砂纸反复摩擦铁丝,使铁丝温度升高。 …… 方法1和2属于一类,采用了热传递的方法使铁丝温度升高、内能增加。另外两种方法采用做功的方法改变了铁丝的内能。 结合实际生活,学生举例,如摩擦生热、钻木取火等。 学生观察实验,思考提出的问题。 实验中利用硝化棉的燃烧反映了筒内空气内能增加,温度升高,采用了转化的方法。空气内能增加是因为活塞压缩筒内空气做功,把活塞的机械能转化为空气的内能。 打气筒外壁下面温度比上面的温度高,主要的原因是压缩空气做功增加了内能。 学生观察实验,在瓶塞跳出时,可以看见瓶内出现水雾。它是由瓶内水蒸气遇冷液化形成的。利用打气筒给瓶内打气时,压缩瓶内空气做功,空气的内能增加,温度升高,瓶内的水汽化形成大量无色的水蒸气;当瓶内气体冲开瓶塞时,空气推动瓶塞做功,内能减少,温度降低,使水蒸气液化形成小水滴。 学生结合实际生活,举例。 如打开可乐瓶盖时,会在瓶口出现“雾”;把车胎内的气放掉时,在气门芯处出现小水珠等(可以进行课堂实验)。 | 培养学生实验动手能力。 利用分类总结的方法得出做功可以改变物体的内能。 结合实例,加强物理与生活的联系 培养学生的观察能力。 培养利用物理知识解决实际问题的能力。 培养学生观察实验、思考实验的能力。 结合实例加强物理与生活的联系,提高学生的学习兴趣。 | |
讨论: 1.利用热传递和做功都可以改变物体的内能,你能说说这两种方法的异同吗? 2.物体吸热,内能一定增加、温度升高吗?对物体做功,物体内能一定增加吗? | 结合本节所学内能,学生讨论这两个问题,也可以作为课后的思考题。 | 培养学生合作学习的能力。 | |
总结(5分钟) | 课堂小结: 1.通过这节课你学到了什么? 2.什么是内能?物体的内能大小与温度的关系。 3.温度、内能与热量这三个物理量的关系。 4.改变物体内能的方法。 | 学生梳理本节课知识内容。 1.本节主要内容是内能和内能的两种改变方法。 2.内能是构成物质的所有分子热运动的动能与分子势能的总和。内能的大小与温度、质量等因素有关,同一物体温度升高,内能增加。 3.热量是热传递过程中转移能量的多少,是能量的变化量。物体的温度升高,内能增大。可以通过物体温度变化反映物体内能的变化。 4.物体内能的改变可以利用热传递和做功的方法,这两种方法在改变物体的内能上是等效的。 | 培养学生总结归纳的能力。 |
作业布置 | 完成《动手动脑学物理》 第1、2题。 | 按要求完成。 | 知识巩固。 |
内能是比较抽象的物理概念,内能是指物体内部的能量,是和物体内部的分子有关的能量。物体内部的分子的能量越大,它的内能就越大,即内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和。教科书上没有提出分子的动能和势能,只说分子无规则运动具有的能,其实分子在做无规则运动的时候就同时具备了动能与势能,故在教学中提出内能实际是分子的动能和势能的总和,采用类比的方法学生很容易就理解了这个物理概念。在引入物体内能的时候,我是采用宏观物体的机械运动中具有的机械能为背景,提出:“那么微粒的运动也具有能量吗?”从而引出物体的分子的运动而具有的能量称之为内能。但是,内能与机械能是不同的,内能是分子在物体内部自身不停的“分子运动”而不是随物体整体一起运动所具有的能。机械能则是物体作为整体运动所具有的能。物体的机械能包括动能和势能,物体的内能当然也就包括分子的动能和势能两个方面,动能跟微粒的运动的激烈程度有关这点学生很容易从机械能中的动能进行迁移;势能是指微粒间的相互作用而具有的能就跟机械能中物体由于被举高或是发生弹性形变而具有的能就有点难以迁移。在讲内能时要注意内能的普遍性,一切物体都有内能,要注意纠正低温物体没有内能的误解.
内能和温度的之间的辨证关系,学生理解起来存在相当大的难度,有些云里雾里的感觉。为了帮助学生理顺温度和内能之间的辨证关系,我们还是带着类比的思想,再用宏观表现推渡物体内部的微观表现。微粒的动能与温度的关系学生能很快的直观的理解,因为温度越高,微粒的热运动就越激烈,学生的感觉就是微粒的运动就越快,那么自然就是动能在增加;但是微粒的势能怎么跟温度有关,那是因为物体有热胀冷缩的性质,温度越高,物体的体积在增大,从微观的角度分析就是微粒间的距离在增大,也就是微粒间的吸引力在增大,那么微粒的势能自然也在增大。随着温度的升高,微粒的动能和势能都相应增大,自然物体的内能与温度有关,对同一个物体,温度越高,物体的内能越大。
要充分利用内能,就必须设法改变内能,将内能转化为其它形式的能。做功和热传递是改变内能的两种方式,功和热量是内能改变的量度。对于一定质量的物体,物体吸热或是外界对物体做功,则物体内能增大;物体放热或是物体对外界做功,则物体内能减少。对于一定质量的物体,物体吸热同时外界对物体做功(或不做功),则物体内能增大;物体放热同时物体对外界做功(或不做功),则物体内能减少;物体吸热同时物体对外界做功或者物体放热同时外界对物体做功,不通过定量计算是不能确定物体内能的增减的。对物体做了多少功,同时物体吸收了多少热量,则物体内能的增加就是它们的总和,做功和热传递将其它形式的能与内能相互转化。
反思1:新课改要让每个孩子获得成功,于是有的老师对于学生所做的一切,只要不犯原则性的错误,从头到尾都叫好,这是肯定不会有问题的。但不知这样做的时候,他们有没有认真思考一下评价的目的,其实是为了更好地调动学生学习的积极性,所以要采取多鼓励多表扬的措施。但这不是让教师无原则地叫好,如果声声都叫好,那什么才是真正的好呢?因此,在学生发言时,教师要抓住那些闪光的地方。就如《内能》一课里的一样,学生采用了老师的方法得出了正确的发现,这当然是好,但我认为真正要为发现弯折粗铁丝的同学叫好,因为他不唯书,不唯师,用自己的法子同样发现了粗铁丝内能增加变热的现象,难道我们不应为他叫好吗?在课改前,有一句话非常流行,“老师,请不要吝啬您的掌声”,那么在现在我要说一句“老师,请用好您的掌声”。
反思2:课上探究轰轰烈烈,课后探究冷冷清清。这样的问题决不仅仅是出现在一个学校一个教师身上,这是科学课在改革中出现的比较普遍的问题。其实对科学问题的探究,在课上教师只是教给学生一些方法,一些简单的问题探究,课后才是学生大有作为的地方。学生的热情是有的,只不过教师没有处理好。对于学生课后的探究,教师首先要给予极大的关注,时不时地问问学生,你们探究得怎么样了?让他们知道老师一直关注他们的行为。其次要给予及时的帮助,有的学生就是因为碰到了难题而没有及时得到帮助最后丧失了信心。最后教师要为学生提供交流、获得成功的机会,为学生搭建舞台,让他们开一个信息发布会或是上一节交流展示课,让他们享受成功的喜悦,并与同伴一起分享成功。
反思3:面向新世纪,我们的课堂教学越来越注重人的主体精神,学生不仅是学习者,更要成为生活者与实践者,随着《课程标准》及与之配套的新编教材在教学中的运用,我认为在实践中要更新观念,用好用活新教材,在教学中以学生活动为主,使学生成为获取知识的主动参与者,促进学生主动发展,这样才能在课堂教学中更好地体现学生的主体性。
本节教材教学内容包括内能的概念,影响内能的大小的因素,改变物体内能的方法。作为学习主体的九年级学生,他们对事物的认识处于由感性向理性发展阶段,感性认识仍占主要地位,在理性认识中还存在一定困难。为此,本课应注意适应学生好奇心、好动、好强的心理特点,以感性知识为依托,通过理性分析和判断,获取新知识,发展抽象思维能力。
内能是比较抽象的物理概念,内能是指物体内部的能量,是和物体内部的分子有关的能量。物体内部的分子的能量越大,它的内能就越大,即内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和。教科书上没有提出分子的动能和势能,只说分子无规则运动具有的能,其实分子在做无规则运动的时候就同时具备了动能与势能,故在教学中提出内能实际是分子的动能和势能的总和,采用类比的方法学生很容易就理解了这个物理概念。在引入物体内能的时候,我是采用宏观物体的机械运动中具有的机械能为背景,提出:“那么微粒的运动也具有能量吗?”从而引出物体的分子的运动而具有的能量称之为内能。但是,内能与机械能是不同的,内能是分子在物体内部自身不停的“分子运动”而不是随物体整体一起运动所具有的能。机械能则是物体作为整体运动所具有的能。物体的机械能包括动能和势能,物体的内能当然也就包括分子的动能和势能两个方面,动能跟微粒的运动的激烈程度有关这点学生很容易从机械能中的动能进行迁移;势能是指微粒间的相互作用而具有的能就跟机械能中物体由于被举高或是发生弹性形变而具有的能就有点难以迁移。在讲内能时要注意内能的普遍性,一切物体都有内能,要注意纠正低温物体没有内能的误解.
内能和温度的之间的辨证关系,学生理解起来存在相当大的难度,有些云里雾里的感觉。为了帮助学生理顺温度和内能之间的辨证关系,我们还是带着类比的思想,再用宏观表现推渡物体内部的微观表现。微粒的动能与温度的关系学生能很快的直观的理解,因为温度越高,微粒的热运动就越激烈,学生的感觉就是微粒的运动就越快,那么自然就是动能在增加;但是微粒的势能怎么跟温度有关,那是因为物体有热胀冷缩的性质,温度越高,物体的体积在增大,从微观的角度分析就是微粒间的距离在增大,也就是微粒间的吸引力在增大,那么微粒的势能自然也在增大。随着温度的升高,微粒的动能和势能都相应增大,自然物体的内能与温度有关,对同一个物体,温度越高,物体的内能越大。
要充分利用内能,就必须设法改变内能,将内能转化为其它形式的能。做功和热传递是改变内能的两种方式,功和热量是内能改变的量度。对于一定质量的物体,物体吸热或是外界对物体做功,则物体内能增大;物体放热或是物体对外界做功,则物体内能减少。对于一定质量的物体,物体吸热同时外界对物体做功(或不做功),则物体内能增大;物体放热同时物体对外界做功(或不做功),则物体内能减少;物体吸热同时物体对外界做功或者物体放热同时外界对物体做功,不通过定量计算是不能确定物体内能的增减的。对物体做了多少功,同时物体吸收了多少热量,则物体内能的增加就是它们的总和,做功和热传递将其它形式的能与内能相互转化。
本节教材教学内容包括内能的概念,影响内能的大小的因素,改变物体内能的方法。作为学习主体的九年级学生,他们对事物的认识处于由感性向理性发展阶段,感性认识仍占主要地位,在理性认识中还存在一定困难。为此,本课应注意适应学生好奇心、好动、好强的心理特点,以感性知识为依托,通过理性分析和判断,获取新知识,发展抽象思维能力。
内能是比较抽象的物理概念,内能是指物体内部的能量,是和物体内部的分子有关的能量。物体内部的分子的能量越大,它的内能就越大,即内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和。教科书上没有提出分子的动能和势能,只说分子无规则运动具有的能,其实分子在做无规则运动的时候就同时具备了动能与势能,故在教学中提出内能实际是分子的动能和势能的总和,采用类比的方法学生很容易就理解了这个物理概念。在引入物体内能的时候,我是采用宏观物体的机械运动中具有的机械能为背景,提出:“那么微粒的运动也具有能量吗?”从而引出物体的分子的运动而具有的能量称之为内能。但是,内能与机械能是不同的,内能是分子在物体内部自身不停的“分子运动”而不是随物体整体一起运动所具有的能。机械能则是物体作为整体运动所具有的能。物体的机械能包括动能和势能,物体的内能当然也就包括分子的动能和势能两个方面,动能跟微粒的运动的激烈程度有关这点学生很容易从机械能中的动能进行迁移;势能是指微粒间的相互作用而具有的能就跟机械能中物体由于被举高或是发生弹性形变而具有的能就有点难以迁移。在讲内能时要注意内能的普遍性,一切物体都有内能,要注意纠正低温物体没有内能的误解.
内能和温度的之间的辨证关系,学生理解起来存在相当大的难度,有些云里雾里的感觉。为了帮助学生理顺温度和内能之间的辨证关系,我们还是带着类比的思想,再用宏观表现推渡物体内部的微观表现。微粒的动能与温度的关系学生能很快的直观的理解,因为温度越高,微粒的热运动就越激烈,学生的感觉就是微粒的运动就越快,那么自然就是动能在增加;但是微粒的势能怎么跟温度有关,那是因为物体有热胀冷缩的性质,温度越高,物体的体积在增大,从微观的角度分析就是微粒间的距离在增大,也就是微粒间的吸引力在增大,那么微粒的势能自然也在增大。随着温度的升高,微粒的动能和势能都相应增大,自然物体的内能与温度有关,对同一个物体,温度越高,物体的内能越大。
要充分利用内能,就必须设法改变内能,将内能转化为其它形式的能。做功和热传递是改变内能的两种方式,功和热量是内能改变的量度。对于一定质量的物体,物体吸热或是外界对物体做功,则物体内能增大;物体放热或是物体对外界做功,则物体内能减少。对于一定质量的物体,物体吸热同时外界对物体做功(或不做功),则物体内能增大;物体放热同时物体对外界做功(或不做功),则物体内能减少;物体吸热同时物体对外界做功或者物体放热同时外界对物体做功,不通过定量计算是不能确定物体内能的增减的。对物体做了多少功,同时物体吸收了多少热量,则物体内能的增加就是它们的总和,做功和热传递将其它形式的能与内能相互转化。
《内能的利用》物理教学设计
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。
教学目标
知识与技能
a.知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
b.知道什么是内能,物体温度改变时内能也要随之改变
c.知道内能与机械能是两种不同形式的能
过程与方法:
通过通过实验得到分子运动与温度有关
情感.态度价值观:
通过实验得到分子运动与温度有关,从而激发学生学习物理的积极性。
教学建议
“内能”教材分析
分析一:教材先由分子运动论的基本观点:分子做永不停息的无规则运动,与动能概念相比,提出内能的概念,再进一步运用实验揭示内能与温度有关,最后将内能与机械能进行了区别。
分析二:本节知识可看作分子运动论的应用,可充分运用分子运动论的基本观点对教材进行分析。
“内能”教学建议
建议一:在做扩散速度比较实验过程中,为使实验更明显,应使两杯水的温度差大一些,并要注意引导学生有意识的观察,培养学生实验观察能力。
建议二:在将内能时要注意内能的普遍性,一切物体都有内能,要注意纠正低温物体没有内能的误解。
建议三:机械能包括动能和势能,内能包括分子动能和分子势能,它们在概念上极其相似,要注意区分,可以从概念、组成、运动形式等方面进行对比区别,并举实际例子加以说明。
建议四:温度与内能的关系是一个要点,要教会学生从温度变化去了解、理解内能的变化,为后面章节讲解内能变化做铺垫。
另外,在讲解温度与内能的关系时,可先做实验比较不同温度下的扩散速度,得出实验结果后,启发学生用分子运动论的观点猜测温度与内能大小关系,激发学生学习兴趣。
【教学目标】
1、知识目标:使学生掌握油脂在人体中的代谢及其功能。
2、情感目标:通过引导学生了解油脂在人体内的功能,密切化学与生活的关系,让学生体验化学与生活的紧密联系,激发学生学习化学的兴趣。
3、能力目标:
(1)分析思维能力,分析油脂和酯的结构特点,类比酯类的化学性质,推出油脂在人体中的消化过程,进行分析思维能力的训练。
(2)联系生活,知识迁移的能力。引导学生了解油脂的结构,油和脂肪的区别,了解油脂的变质过程,利用自己已学的知识探讨如何更好的保存油脂。
【教学重点】油脂在人体内的功能。
【教学过程】
【复习】
一、油脂的成分和结构
【讲授】
二、油脂在人体内的消化和功能
1、油脂的消化过程:
油脂消化过程主要是高级脂肪酸甘油酯的水解过程。
【讲授】
【练习】指出硬酯酸甘油酯在稀硫酸催化下的水解产物。
2、脂肪在人体内的存在
【阅读】课本11页资料卡片——“人体内的脂肪”
油脂存在于人体的众多细胞物质中,承当着人体重要的生理功能,如有利于脂溶性维生素的吸收,保持体温,维持皮肤弹性等。油脂是脂溶性维生素的溶剂,脂溶性维生素A、D、E、K是同油脂一起摄入体内的,油脂可以促进这些维生素的'吸收。所以油脂是人体获得脂溶性维生素的主要途径。
【讲授】
3、脂肪酸在人体内的主要功能
(1)重要的供能物质。
油脂在三大营养物质中产生热能最高,每克油脂能产生39.3kJ的热能,为糖类和蛋白质的一倍多。脂肪是人体中重要的能源物质。
(2)人体的备用油箱
油脂是人体热能贮备最适宜的能源,肝脏虽然能贮存肝糖,但贮量有限,正常情况下只能贮存100g肝糖,仅相当于1674kJ的热能。人体中贮存的脂肪,在人体的糖类能量供给不足时,可以分解,为人体提供能源。此外内脏器官表面的脂肪还有保护内脏器官免受剧烈震动和摩擦的作用;皮下脂肪有保持体温的作用。
需要指出,体内贮存的脂肪过多,对健康是不利的。在一般情况下,每天摄取的油脂数量以热能计占总热能的17%~30%为宜,一个中等劳动量的成年人,每天每公斤体重需要油脂量为1g~2g。
(3)合成其他物质的原料,合成如磷脂、固醇等的主要原料。
人体需要的必需脂肪酸只能从食用油脂中获得。必需脂肪酸是细胞的组成成分,也是体内前列腺合成的原料。它与类脂的代谢有密切关系,胆固醇与必需脂肪酸结合后,才能进行正常代谢。如缺乏必需脂肪酸,胆固醇就会与饱和脂肪酸结合,不仅不能进行正常运转代谢,而且容易在血管内壁沉积。根据近代营养学的研究,认为必需的脂肪酸有降低血液中胆固醇的功效,对防止动脉粥样硬化和冠心病有好的作用。此外,必需脂肪酸对于皮肤和头发的健美至关重要,获得足够必需脂肪酸的人,皮肤润滑而有光泽,毛发乌黑光亮。
(4)承担多种生理功能。
对于处在生长发育时期的青少年来说,应该兼收并蓄,才能获得完全的营养。有些人只吃瘦肉,害怕肥肉,这种做法是不科学的
【阅读】阅读课本12页的资料卡片——“哪种脂肪的营养价值高”,了解必须脂肪酸的相关内容。
【总结】油脂是一种饱和或不饱和的高级脂肪酸甘油酯,能被人体通过水解进行消化和吸收,在人体中作为直接和备用的能源物质,同时也是人体中其它重要细胞物质的原料,在人体的生理过程中有重要的生理功能。对于脂肪人体必须有选择的适当摄取,特别是含有必须脂肪酸的食物。
【作业】
1、分析油和脂肪结构上的不同,查阅资料,谈谈日常生活中可以采用那些具体的方法更合理和科学地使用食用油。
2、配套练习
【板书设计】
三、油脂在人体内的消化和功能
1、油脂的消化过程:
2、脂肪在人体内的存在
3、脂肪酸在人体内的主要功能
(1)重要的供能物质。
(2)人体的备用油箱
(3)合成其他物质的原料,合成如磷脂、固醇等的主要原料。
(4)承担多种生理功能。
教材分析:
本节阐述了内能的概念,描述了温度与内能的关系,并讲解了什么是热量,以及热量的单位,教材从生活实际中的一些例子讲明了如何增加或减少物体的内能。
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:
重点:探究改变物体内能的多种方法.
难点:内能与温度有关.
教学器材:教材
教学课时:1时
教学过程:
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。
新课教学
(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。内能也不同于机械能。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。今天我们同样用实验来证实上面的论断。
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扩散的快慢。
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,即分子无规则运动激烈。
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
通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。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,也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物
体的机械运动情况有关。
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。
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起所做的运动。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。
所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。
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---5
教学反思:
物理,对初中来说来说,最重要的是培养他们对物理的兴趣。由于本节与现实生活联系紧密,我认为对于培养学生认识自然和热爱科学等方面的兴趣有较好的促进作用,在教学中尽量多安排一些体验性活动,让学生多认识一些生活中的内能现象,多积累一些感性经验,让学生体验到学习物理的美妙感觉,提高他们对物理的兴趣。还有,本接教学我要求定位在认内能现象上,不强调知识之间严格的逻辑关系,注重过程,淡化结果。课后,我觉得效果很明显,我认为在物理教学中应多联系生活实际,以便更好地提高学生的兴趣,而这点是非常重要的,“兴趣才是最好的老师”。本节对内能的概念做了描述有关温度与内能的关系以及热量的相关问题做了介绍,在掌握这些知识的前提下,学生应从生活实际中的一些例子理解如何增加或减少物体的内能。
一、教学目标
(一)知识与技能
1.了解内能的概念,知道任何一个物体都具有内能。
2.知道热量的概念及单位。
3.结合实例分析,知道热传递是改变物体内能的一种方式,是内能的转移过程。
4.知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
(二)过程与方法
会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。
(三)情感态度和价值观
了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用,会应用相关知识解释一些现象。
二、教学重难点
本节是由“内能”、“物体内能的改变”两部分内容组成的。内能是构成物体的所有分子,其热运动的运动与分子势能的总和。分子的概念就比较抽象,学生是通过宏观现象来推测微观机理建立的,而内能的概念也非常抽象,内能概念的建立是本节的一个重点和难点;物体的内能与温度有关,两个温度不同的物体会发生热传递,在热传递过程中转移能量的多少就是热量,它不是物体内部所含有的量,而是一个变化量,要区分温度、内能、热量之间的关系,所以对热量概念的建立也是本节重点之一;另外改变物体内能的途径也是本节的教学重点。
重点:内能、热量概念的建立,知道改变物体内能的两种途径。
难点:用类比的方法建立内能的概念。
三、教学策略
内能的概念比较抽象,学生难于直接接受和理解。在教学中可以结合机械能的知识,可用对比的方法,物体由于运动而具有动能,分子也在不停地做无规则运动,所以分子也具有动能;弹簧被压缩或拉伸时具有弹性势能,分子间也存在相互作用的引力和斥力,所以分子间也存在分子势能。内能的大小与温度有关,可以通过物体温度的变化来反映内能的变化。内能改变有两种方法:做功和热传递,这两种改变内能的方法在生活中经常使用到,只是没有上升到理论层面,可以给出生活中常见的内能改变,对内能改变方法进行分类,从而总结出内能改变的两种方法。热传递中转移能量的多少就是热量,它是一个过程量,反映内能的变化量,要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述,热传递改变内能是能量的转移。做功改变物体内能涉及两个方面,对物体做功和物体对外做功,通过实验来证明做功可以改变物体的内能,其中采用了转化的方法,如压缩空气使其内能增大,转化为棉花的燃烧等。做功改变物体的内能是能量的转化。
四、教学资源准备
多媒体课件、空气压缩引火仪、烧瓶、打气筒、自行车车胎、橡皮管、玻璃管、水、暖水瓶。
五、教学过程
演示:给一个回力玩具汽车上紧发条,使其在水平桌面上运动。
小汽车的动能是怎么来的?
学生观察小车运动,得出小车的动能是由弹簧的弹性势能转化而来的。
创造课堂情景,激发学生的兴趣和求知欲。
演示:从一个装满开水的暖水瓶中倒出一部分水,用软水塞塞紧,注意观察瓶塞。
推动瓶塞的能量来自哪里?
水蒸气具有能量,这就是我们要研究的内能。
学生观察实验,思考问题。
提出猜想,可能是来自于热水(或热的水蒸气)。
结合实验,提出问题,引入新课。
新课内容(25分钟)
内能
展示具有动能的物体的图片和视频。
物体由于运动而具有的能量是动能。分子具有动能吗?
展示具有势能的物体的图片和视频。
弹簧由于发生弹性形变具有弹力,还具有弹性势能。分子间有分子势能吗?
我们把动能和势能统称为机械能,构成物体的所有分子,其热运动的动能和分子势能之和叫做物体的内能。
内能和机械能是同种能量吗?你能说出它们的异同点吗?
小结:内能是与机械能不同的一种能量。物体可以没有机械能,但一定有内能。因为分子在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能。
结合动能的特点,思考问题。
分子也具有动能,根据分子动理论的初步知识,分子在不停地做无规则运动。
结合势能的`特点,知识迁移得出:分子具有分子势能,因为分子间也存在相互作用的引力和斥力。
根据前面的定义,学生讨论。
机械能是与物体整个机械运动情况有关的能量。而内能是与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关,内能是不同于机械能的另一种形式的能。
内能和机械能的单位都是焦耳(J)。
学生进行讨论补充。
利用对比的方法得出内能的概念,注重物理方法培养。
培养对比的物理方法。
内能的大小
猜想:内能大小可能与哪些因素有关?请说说你的猜想依据。
小结:
1.内能的大小与物体的温度有关。同一物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。
2.内能还与物体的质量、状态等有关。
3.一切物体都具有内能。
判断下列物体内能的变化。
1.太阳下的一瓶水,温度升高。
2.一杯水喝掉一半。
3.水结成冰。
学生讨论,进行猜想,同学之间相互补充。
1.内能可能与温度有关,因为温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大,内能越大。
2.内能可能与质量有关,因为质量越大,物体所含分子数量越多。
学生根据影响内能大小的因素判断内能的变化。
培养学生分析问题的能力。
物体内能的改变──热传递
如何判断一个物体内能大小的变化?
把刚煮熟的鸡蛋从开水中拿出放入冷水中,判断鸡蛋和水的内能的变化。并说出理由。
鸡蛋和水的内能发生了改变,它们之间发生了热传递,通过热传递改变了鸡蛋和水的内能。
热会从高温物体传递给低温物体;高温物体的温度会降低内能减少,低温物体的温度会升高,内能增加。
在鸡蛋和水的例子中,热传递的方向?
热量:
1.定义:在热传递中,传递能量的多少。
2.单位:焦耳(J)。
3.物体吸收热量时内能增加,放出热量时内能减少。
4.内能反映的是热传递过程中内能的变化量,只能用“吸收”或“放出”描述,不能用“具有”、“含有”等词描述。
5.热传递中转移的是热量,不是温度。
你能举出一些利用热传递改变物体内能的例子吗?
讨论:
结合问题,讨论温度、内能和热量的不同点。
一个物体的温度升高,它的内能增加。物体内能增加,温度是否一定升高?举例说明。
小结:内能是能量的一种形式,也是某一时刻的状态量,一切物体都具有内能;热量是一个过程量,要用“吸收”或“放出”来表述,而不能用“具有”或“含有”来表述。
物体的内能与温度有关,物体温度升高,内能增大;温度降低,内能减小。可以根据温度的变化来判断物体内能的变化。
鸡蛋的内能减小,水的内能增大。因为鸡蛋的温度降低,水的温度升高。
热传递从高温的鸡蛋向水传递。
学生讨论,举例。
冬天利用热水袋取暖、发烧时用冷毛巾给头部降温、夏天把食物放入冰箱冷藏等。
学生讨论,进行交流。
物体内能增加,温度不一定升高。如晶体在熔化时,温度不变,内能是增加的;液态晶体在凝固时,温度不变,但要放热,内能减少。
提高学生的物理素养。培养思考、自学能力。
利用生活实例提高学生的学习兴趣。
培养学生合作学习的能力。
物体内能的改变──做功
除了热传递外,还有什么途径可以改变物体的内能?
投影做功改变物体内能的图片和视频,这些图片说明了什么?
分组实验:怎样使一段铁丝的温度升高、内能增大?
器材:一段较粗的软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋、小毛巾等
学生讨论实验方法,并尝试完成实验。
分析论证:你能给这些方法进行分类吗?
你还能举出一些利用做功改变物体内能的一些实例吗?
得出结论:改变物体内能有两种方式:热传递和做功。
演示实验
1.在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象。
(1)实验中硝化棉的作用
(2)实验中谁对谁做功?
通过实验可以知道,对物体做功,物体的内能会增加,把机械能转化为内能。
利用打气筒给自行车车胎打气,请一同学用手感觉气筒外壁上下部分的温度,形成此现象的原因?
由此可见,压缩空气做功使空气内能增大是气筒外壁温度升高的主要原因,摩擦在这里是次要的。
2.在烧瓶内盛少量水。利用打气筒给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化。
(1)描述观察到的实验现象,此现象形成的原因是什么?
(2)瓶内放水的作用是什么?
(3)实验中谁对谁做功?
本实验中通过水蒸气液化形成水雾来反映气体对外做功时内能减少、温度降低的,也是利用了转化的物理方法。
通过实验可以知道,物体对外做功,内能会减少,把内能转化为机械能。
你能再举出一些物体对外做功内能减少的例子吗?
学生观察图片和视频,这些图片说明了做功可以改变物体的内能。
学生进行实验,可能会出现下列方法:
1.用打火机去烧铁丝,使铁丝的温度升高。
2.把铁丝放在热水袋上,用热水袋焐铁丝。
3.把铁丝反复弯折,使铁丝温度升高。
4.用砂纸反复摩擦铁丝,使铁丝温度升高。
……
方法1和2属于一类,采用了热传递的方法使铁丝温度升高、内能增加。另外两种方法采用做功的方法改变了铁丝的内能。
结合实际生活,学生举例,如摩擦生热、钻木取火等。
学生观察实验,思考提出的问题。
实验中利用硝化棉的燃烧反映了筒内空气内能增加,温度升高,采用了转化的方法。空气内能增加是因为活塞压缩筒内空气做功,把活塞的机械能转化为空气的内能。
打气筒外壁下面温度比上面的温度高,主要的原因是压缩空气做功增加了内能。
学生观察实验,在瓶塞跳出时,可以看见瓶内出现水雾。它是由瓶内水蒸气遇冷液化形成的。利用打气筒给瓶内打气时,压缩瓶内空气做功,空气的内能增加,温度升高,瓶内的水汽化形成大量无色的水蒸气;当瓶内气体冲开瓶塞时,空气推动瓶塞做功,内能减少,温度降低,使水蒸气液化形成小水滴。
学生结合实际生活,举例。
如打开可乐瓶盖时,会在瓶口出现“雾”;把车胎内的气放掉时,在气门芯处出现小水珠等(可以进行课堂实验)。
培养学生实验动手能力。
利用分类总结的方法得出做功可以改变物体的内能。
结合实例,加强物理与生活的联系
培养学生的观察能力。
培养利用物理知识解决实际问题的能力。
培养学生观察实验、思考实验的能力。
结合实例加强物理与生活的联系,提高学生的学习兴趣。
讨论:
1.利用热传递和做功都可以改变物体的内能,你能说说这两种方法的异同吗?
2.物体吸热,内能一定增加、温度升高吗?对物体做功,物体内能一定增加吗?
结合本节所学内能,学生讨论这两个问题,也可以作为课后的思考题。
培养学生合作学习的能力。
总结(5分钟)
课堂小结:
1.通过这节课你学到了什么?
2.什么是内能?物体的内能大小与温度的关系。
3.温度、内能与热量这三个物理量的关系。
4.改变物体内能的方法。
学生梳理本节课知识内容。
1.本节主要内容是内能和内能的两种改变方法。
2.内能是构成物质的所有分子热运动的动能与分子势能的总和。内能的大小与温度、质量等因素有关,同一物体温度升高,内能增加。
3.热量是热传递过程中转移能量的多少,是能量的变化量。物体的温度升高,内能增大。可以通过物体温度变化反映物体内能的变化。
4.物体内能的改变可以利用热传递和做功的方法,这两种方法在改变物体的内能上是等效的。
培养学生总结归纳的能力。
作业布置
完成《动手动脑学物理》 第1、2题。
按要求完成。
知识巩固。
通过对这节课不断地琢磨、仔细地推敲,反复地修改,认识越来越深,教学设计的思路也越来越清晰。
1、明确教学目标。能从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面来确定教学目标,符合《物理新课程标准》。教学过程设计注意紧密地围绕着教学目标。在教材处理和教法选择上,注意从学生探究与交流的角度突破难点、突出重点。
2、教学思路设计,符合教学内容实际,符合学生实际,教学思路层次清晰,各个教学环节的过渡很自然、到位。在整个教学设计中,教师始终发挥着课堂组织者和学习引导者的作用,使学生通过活动、观察、思考、讨论、归纳、交流等行为自然地掌握所学知识,这一点充分体现了“以学生的主体、以教师为主导”的新课程理念。
3、注意物理与生活的紧密联系。每个重要的知识点的得出都能先根据学生的一些已有经验总结,学完以后让学生列举相关的生活实例。这样既能达到练习巩固知识点的目的,同时又体现从生活走向物理,从物理走向社会的新课程教学理念。
4、体现了物理课的实验性与趣味性。通过学生生活体验引入新课,激发了学生学习新知识的兴趣;通过采取哪些办法可以使橡皮温度升高,让学生思考动手做一做,汇报自己各种方法并归类,培养讨论问题、分析问题的能力;通过演示空气压缩引火仪,分析棉花燃烧成因和能量转化,活跃了学生的思维并且提高了学生归纳总结的能力;在体验物体对外做功可以使物体的内能减小,用气球放气感受手与气球接触处的温度变化,既锻炼了学生的动手能力,又调动了学生的积极性。
当然,本课设计的不足也还是有不少的。比如:
1、备学生不足,问题设置 “过度”开放,比如在气球放气实验中,提问“气球为什么会升空?其过程的能量转化怎样?”就导致学生无从入手,摸不着头脑,出现了漫无边际的现象。如果变“过度”开放为“适度”开放,在每个大问题下面设置几个小问题,用问题串的形式将它们紧凑的联系在一起。比如在这儿可以设置(1)气球的机械能如何变化?(2)是用怎样的方式使其机械能增加的?(3)增加的机械能从何而来?(5)能量如何转化?这样学生就可以有的放矢了,从而大大增加了提问的有效性。
2、学生交流讨论的时间不足,没有充分发挥学生相互的评价作用。比如热机的工作过程,最后的视频展示拿出来作为对前面热机的设计作一个总结,加深理解,学生观看时间短,消化理解的时间与空间不够。如果让大家先讨论一下,多请几位同学说一说,并让学生进行相互评价,然后教师再总结一下,效果应该更好一点。
以上是我对这节课的反思,让我对自己有了更充分的认识。在今后物理教学中我会不断的反思,在反思中不断进步。
★ 内能教学反思
★ 内能教学反思
★ 初三物理内能教案
★ 教学设计与反思
★ 物理教学设计