初中物理第一节 物体的内能教学设计
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物体的内能
内能
定义:物体内所有分子无规则运动的动能,以及分子势能的总和
物体内能的大小与物体的温度有关,还与质量、材料、状态有关。
任何温度下的物体都具有内能。
改变内能的方式
做功:压缩体积、摩擦生热、锻打、拧弯物体
(实质是内能和其他形式的能的相互转化)
热传递:热传导、对流、热辐射
(实质是内能在物体间发生了转移)
热量
定义:在热传递过程中,物体间内能传递的多少
单位:焦耳 符号:J课程标准分析
根据分子动理论,用类比的方法建立内能的概念。
通过实验探究,得出改变物体内能的两种途径。
实例分析,了解热传递的三种形式。
了解热量的概念、单位。
教材分析
本节课建立物体内能的概念,采用的方法是:应用“分子永不停息地运动着和分子间存在相互作用力”的知识,与机械能中的动能和势能作类比引出内能,这符合学生的认知水平。影响物体内能的因素是通过几个具体事例的分析。然后通过实验探究事例分析,总结出改变物体内能的途径及热传递的三种形式。热量的概念则是从改变内能的途径之一热传递延伸得出的。
教学目标
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)知道做功可以使物体内能增加的一些实例。
(3)了解热传递的三种形式。
(4)了解热量的概念,热量的单位是焦耳。
过程与方法:
(1)通过类比建立内能的概念。
(2)通过探究找到改变物体内能的多种方法。
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。
通过实验培养学生的观察能力,使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
重、难点
重点:内能、热量概念的建立,改变物体内能的途径。
难点:做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
教法分析
本节课是在学生认识了热现象之后,进一步探究热现象本质的开始篇,由此开始了解内能、了解热的本质。所以本节课起着承上启下的作用。教学中提倡引导、激发学生从生活中寻求与内能、内能改变途径及热量方面的具体事例,激发学生学习的兴趣。
学法分析
本节中关于物体的内能和物体内能的改变,需要学生通过生活事例和简单实验,归纳出热传递和做功是改变物体内能的两种途径。通过实例分析,让学生了解热传递的三种形式,由热传递延伸得出热量的概念。
教具准备
硝化棉、压缩仪、铁丝、矿泉水瓶、多媒体课件等。
教师引导
学生活动
设计意图
一、引入课题
观看视频,做引入实验。复习分子动理论的基本观点以及机械能知识,并且类比得出内能,引入课题。
回忆已学过的知识。
类比,易于学生理解。
二、合作探究
(一)内能
内能: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。
教师引导:
内能的大小与哪些因素有关?是什么关系?
自来水是否有内能?
冰山是否有内能?
内能和机械能有什么区别?
(二)改变物体内能的两种途径
物体的内能跟物体的温度有关,温度越高,物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生变化时,它的内能就发生了变化。如:入冬了,天气开始变冷了,经常会感到手冷,你通常是怎样让你的手变暖的?
探究实验:压缩硝化棉。
教师演示:在一个配有活塞的厚壁玻璃瓶筒中放一小团硝化棉,迅速向下压活塞,硝化棉就燃烧起来,这是为什么?
学生实验:将铁丝来回弯曲,感觉有什么现象,思考是什么原因。
结论:做功可以改变物体的内能。
实质:内能和其他形式的能之间的相互转化。
练习与思考:请同学们举一些生活中,做功可以改变物体的内能的事例。教师对学生的回答进行讲评,并且播放做功可以改变物体的内能的事例的视频资料。
演示实验:点燃酒精灯,将铁丝的一端放在酒精灯的火焰上灼烧,让一名同学手握铁丝的另一端,一会儿就觉得发烫。
此实验说明:热量从铁丝的一端传递到另一端,这一端的温度升高了,内能增加了,物体的内能改变了。
引导学生看课本图片,了解热传递的三种形式。
结论:热传递可以改变物体的内能。
总结出热传递的条件:物体间存在温度差。
热传递的实质:内能发生了转移
师生共同总结:改变物体内能的两种途径是做功和热传递。
教师讲评:做功和热传递对改变物体内能的作用是等效的。
(三)热量
在热传递过程中,物体间内能传递的多少叫热量,用Q表示,单位是J。
强调:热量是热传递过程中内能的改变量。因此只有在热传递过程中才能谈到热量的概念,只能说一个物体吸热或放出了热量,不能说一个物体具有热量。因此热量是一个过程量。而内能是一个状态量,是物体具有的能量。
学习课本知识,并且得出内能的概念和单位。
学生交流并讨论。
总结:物体的内能与物体的温度有关。一个物体的机械能可以为零,但内能是不能等于零的。
学生回答:两手互搓;放在火上取暖;放在温水里取暖等。
如何改变物体的温度,让学生再从生活实际中举出一些事例。
总结:对气体做功,使硝化棉的内能增加,温度升高,达到着火点,因此燃烧。
现象:有热的感觉。
总结:对铁丝做功,使铁丝的内能增加,温度升高。
学生观察课本图片。
学生自学课本内容,找出热传递的条件,热传递传递的是什么,热传递终止的条件。
自主发现问题,体验成功的快乐。
进一步理解内能和机械能是不同形式的能。
密切联系生活实际,让学生体验到学习物理的乐趣。
通过实验让学生得出做功可以改变物体的内能。
有效体现了学生的主体参与性,让学生在亲身经历实践中体验。
三、课堂小结
教师引导学生进行小结。
学生以小组为单位进行交流:我的收获。
培养学生对知识的归纳能力。
四、布置作业
本节课后作业题。
学生独立完成。
加强对课堂所学知识的理解,强化应用。
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