沪科版九年级全册第一节 物体的内能教学设计及反思

《物体的内能》教案

【教学目标】

1、知识与技能

1．了解内能的概念，知道内能的单位焦耳。

     2．能简单描述温度与内能的关系。

     3．知道对于同一个物体，温度越高，内能越多，温度越低，内能越少。

     4. 知道做功和热传递可以改变物体的内能。

2、过程与方法

在培养学生能力方面，这节课中要让学生建立：分子动能、分子势能、物体内能、热量等四个以上物理概念，又要让学生初步知道三个物理规律：温度与内能关系，内能不会为零，做功与热传递在改变物体内能上的关系。因此，教学中着重培养学生对物理概念和规律的理解能力。

3、情感、态度与价值观

通过探究与交流，使学生有将自己的见解公开并与他人讨论的愿望，认识交流合作的重要性，有主动与他人合作的精神。

【教学重点】

     1． 内能的概念；

     2．通过温度高低来判断一个物体内能的多少；

 3．改变内能的方法。

【教学难点】

区分温度、内能、热量和理解三者之间的联系三个物理量是教学上的一个难点；

【教学方法】

演示法 探究 交流

【教学用具】

多媒体课件

【课时安排】

1课时

【教学过程】

一、创设情境 导入新课

复习巩固

1、动能：物体由于 运动 具有的能。大小与物体的 质量 和 速度 有关。

2、物体由于 被举高 而具有的能叫做重力势能。大小与物体的 质量 和 高度 有关。

以此引入新课

二、探究新知

（一）物体的内能                       

我们能闻到沁人心脾的花香、香喷喷的饭菜，说明组成物质的分子都在不停地做无规则的运动，所以存在分子动能。

分子间存在相互作用的引力和斥力，所以存在分子势能。

物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和叫做物体的内能。

内能的单位是焦耳，符号为“J”

             炽热的铁水有内能       冰山有内能

任何物体在任何情况下都具有内能，即：一切物体都有内能。

讨论：一杯水的温度升高了，内能有没有变化？

内能变大了

内能跟温度的关系

   等质量热水的内能比冷水的内能大    炽热灯丝内能比未通电时的内能大

同一物体，温度越高，分子的无规则运动就越剧烈，分子动能就越大，物体的内能就越大。

思考：同温度的一小杯水与一大盆水比，哪个内能大？

温度相同，分子无规则运动快慢相同，质量越大，分子数目越多，所以总的内能就越大。

结论：

对同一物体，温度越高，内能越多。

同种物质，温度相同，质量越大，内能越多。

总之：

影响物体内能的因素有：温度、体积、质量、状态

若物体不同，温度不同、状态不同，无法比较内能的大小

热运动：物体的内能与其温度有关，物理学中把分子的这种无规则运动叫做分子的热运动。

在体积一定时，同一物体的温度越高，其内能越大；温度越低，其内能越小。

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；

影响其大小的因素是：物体的质量、速度、形变量、被举高的高度。

内能：与物体内分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。

影响其大小的因素是：分子数目、温度、状态。

巩固练习

1、在温度为0℃时，静止在桌面上的铁块（　A　）

A．只具有内能

B．只具有机械能

C．既具有机械能，又具有内能

D．既没有机械能，又没有内能

2、下列关于物体内能的说法中，正确的是（　D　）

A．物体举得越高，内能越大

B．物体运动得越快，内能越大

C．0℃的物体内能为零

D．物体的温度升高了，它的内能增加

（二）改变物体内能的两种途径

播放多媒体视频：物体内能的改变

做功可改变内能

         冬天，搓手可以取暖     铁丝反复弯折会发热

配有活塞的厚玻璃管筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。

实验现象：棉花燃烧。

  迅速向下压活塞，空气的内能增大，达到棉花燃点而燃烧这是通过做功的方式改变物体的内能。

反复弯折的铁丝温度升高，内能增大。铁丝内能增大的原因是人对铁丝做了功，由机械能能转化为内能。

结论：做功可以改变物体的内能。

实质：不同形式的能之间的转化。

巩固练习

3、（2016•十堰）下列事例中，通过做功的方式改变物体内能的是（　C　）

A．冬天用热水袋暖手

B．病人发烧时用冷毛巾在头部降温

C．汽油机压缩冲程中燃料混合物的温度升高

D．冬天喝牛奶前把牛奶放在热水中烫一烫

热传递可改变内能

 热传递：温度不同的物体互相接触时，低温物体温度升高，高温物体温低降低的过程。

     铁锅热得烫手     暖风机开了，房间温度升高   棉被被晒得热乎乎的

热传递改变内能的三种方式：传导、对流、辐射。

热传导时，物体内各部分物质不发生移动。例如：铁锅放在火上被加热。

对流时，物体内各部分物质之间会流动，对流主要发生在气体或液体中。例如：水被加热时。

热辐射时不需要介质，例如太阳的光和热就是通过热辐射的方式传到地球的。

（三）热量                      

热量：在热传递过程中，物体间内能传递的多少叫做热量。

        符号：Q    热量的单位：焦耳（J）

注意：热量是一个过程量，只能说一个物体吸收或放 出多少热量，不能说含有或具有多少热量。

实验结果表明：1kg水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103kg/m3；降低1℃放出的热量是4.2×103kg/m3。

发生热传递时，高温物体放出热量，温度降低，内能减少；

低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。

 热传递的条件：存在温度差

热传递的实质：内能的转移

热传递的结果：温度相同

  交流与讨论

热传递时通过热传导、对流和热辐射三种方式进行的。大家讨论：在大自然或日常生活中，分别有哪些热传递是通过热传导、对流或热辐射进行的？

晒太阳、烤火取暖属于热辐射；炒菜时锅放在火上加热属于热传导；烧开水时，主要是通过对流的方式使上面的水变热的。

温度、内能和热量

温度：表示物体冷热程度的物理量，它是大量分子的集体表现。

内能：物体内部所有分子动能与分子势能的总和，与物体的温度有关，同一物体，温度越高，内能越大。

热量：在热传递过程中，物体内能的改变量。它是一个过程量，而内能是一个状态量。

巩固练习

4、（2016•宜昌）下列关于功、内能、热量的描述正确的是（　C　）

A．机械能为零的物体，内能也一定为零

B．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

C．做功和热传递都能改变物体的内能

D．物体的内能增大，温度一定升高

信息窗

                           “冷冻”原子

不论是固体、液体还是气体，都是由分子或原子构成的，分子和原子在不停地运动着。要准确地研究原子的性质，最理想的办法是将原子“冻结”起来，使它处于静止状态。

1985年，华裔科学家用强激光射击原子，利用光压阻止原子的运动，再将温度降到2.4×10-4K。在如此低的温度下，原子的动能低到接近于零，原子被冻结了。

 三、课堂小结

1、内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。

一切物体都有内能。

2、改变物体内能的方式：做功和热传递。

热传递的三种方式：传导、对流和辐射。

3、热量：在热传递过程中，物体内能传递的多少。

四、课堂练习：

1、（2016•聊城）如图所示，将一根铁丝用手快速反复弯折，铁丝弯折处会发热，弯折越快、时间越长，铁丝弯折处分子运动越 快 ，温度越高，这个实验说明 做功 可以改变物体的内能。

2、（2016•上海）一壶水在炉火上加热，水温升高，其内能  增大 （选填“增大”、“不变”或“减小”），改变物体内能有两种方式，这是通过 热传递 方式改变其内能的。

3、（2016•泰州）下列关于内能的说法正确的是（　D　）

A．具有机械能的物体不一定具有内能

B．物体温度不变，内能一定不变

C．物体没有吸热，内能一定不变

D．在温度、状态和物质种类均相同的情况下，物体的质量越大，内能越大

 4、（2016•无锡）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ A　）

A．物体的温度升高，内能增大

B．物体的温度越高，所含的热量越多

C．物体内能增大，一定从外界吸收热量

D．物体的温度不变，其内能就一定不变

五、作业布置：

1、完成课后作业

2、完成本节对应练习

板书设计

13.1 物体的内能

（一）、内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。

一切物体都有内能。

（二）、改变物体内能的方式：做功和热传递。

热传递的三种方式：传导、对流和辐射。

（三）、热量：在热传递过程中，物体内能传递的多少。

【教学反思】

物体的内能是比较抽象的物理概念，微观世界的知识，不像机械能那样直观。物体的内能是所有分子无规则运动具有动能和分子势能的总和。物体内部的分子的能量越大，它的内能就越大，教科书上没有明确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内能这个物理概念。