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      初中物理內(nèi)能教案

      時間: 威敏1027 分享

        初中物理熱學部分的 內(nèi)能 是重要概念之一,由于內(nèi)能概念抽象,且與溫度、體積、做功、熱傳遞之間存在著較為復雜的關系,是學習中的一個難點。下面學習啦小編為你整理了初中物理內(nèi)能教案,希望對你有幫助。

        初中物理內(nèi)能教案篇一

        一、教學任務分析

        1、本節(jié)內(nèi)容在教材中的地位:

        《內(nèi)能》是初中物理第五章第三節(jié)的內(nèi)容,是熱學基礎知識。本節(jié)內(nèi)容是在分子動理論和機械能的知識基礎上,建立內(nèi)能概念的。在熱現(xiàn)象、熱傳遞、做功的基礎上,研究物體內(nèi)能的變化,找到改變物體內(nèi)能的兩種方式,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。本節(jié)內(nèi)容是后續(xù)學習熱機的基礎。

        學生已經(jīng)學習過機械能和分子動理論的內(nèi)容,但是印象不深刻,借用Flash動畫,回憶起分子動理論的內(nèi)容,運用類比的方法概括出物體內(nèi)能的概念,通過觀察、分析、歸納出改變物體內(nèi)能的兩種方法。本節(jié)課的宗旨是通過類比的方法學習微觀的物理知識,結合已學知識分析、歸納、學習新知識,并在學習知識的同時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,本課時要求學生具備初步運用類比法學習物理知識、分析物理現(xiàn)象、歸納物理結論的能力。

        二、教學目標

        1、知識與技能

        (1)知道內(nèi)能的含義。

        (2)知道物體的內(nèi)能與溫度等因素有關。

        (3)知道改變物體內(nèi)能的兩種方式。

        2、過程與方法

        通過觀察與實驗,關注改變內(nèi)能的兩種方式,感受比較、歸類、綜合的科學方法。

        3、情感、態(tài)度與價值觀

        通過分組實驗,增強團結協(xié)作意識。

        三、教學重點和難點

        重點:改變物體內(nèi)能的兩種方式。

        難點:對內(nèi)能的理解。

        關鍵點:內(nèi)能是能的一種形式,與機械能是有區(qū)別的,一切物體都有內(nèi)能。

        四、教學資源

        1、學生實驗器材(每四人一套):鐵絲、酒精燈、火柴、冰、鑷子、錘、砂紙等。

        2、演示實驗器材:未開啟的可樂、鐵架臺、大試管、軟木塞、水、火柴、帶活塞的厚壁玻璃圓筒、浸過乙醚的棉花、氣球、充氣筒、DIS實驗裝置等。

        3、自制模擬演示PPT幻燈片、Flash課件。

        五、教學設計思路

        1、本設計的依據(jù)和理由:

        本設計的內(nèi)容包括內(nèi)能、改變物體內(nèi)能的方式等兩部分內(nèi)容。

        本設計的基本思路是: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系的現(xiàn)象,得出物體的內(nèi)能跟溫度的(不可逆)關系。通過創(chuàng)設新的情景、提出新的問題,認識物體的內(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。

        2、突出重點的策略和理由:

        以實驗為基礎,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,感受生活與物理的密切聯(lián)系。

        3、突破難點的策略和理由:

        學生雖然前面學習了分子動理論的內(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。為了認識物體的內(nèi)能,通過對知識的分解、鋪墊,提供合適的Flash學習支架,完成從宏觀思維到微觀分析上的過渡,運用類比法認識分子的動能和分子勢能,建立內(nèi)能的概念。

        4、本設計的特色:

        本設計通過情景支架設置疑問,借助于類比的科學方法,按照從宏觀到微觀的順序,降低學習難度,增強學習物理的興趣,使教與學達到最佳的結合。

        六、教學流程

        1、教學流程圖

        2、教學流程圖說明

        情景Ⅰ 演示實驗1

        演示實驗,設置疑問,激發(fā)學習興趣。

        情景Ⅱ flash1

        flash演示分子的無規(guī)則運動和分子間的相互作用力,引入內(nèi)能的概念。

        情景Ⅲ flash2

        flash演示分子在不同溫度條件下的無規(guī)則運動情景。

        活動Ⅰ 討論

        通過討論物體溫度升高時,物體內(nèi)分子熱運動加劇,說明分子動能增大、內(nèi)能增大,從而得出內(nèi)能與溫度的關系,并且注意到這種關系的不可逆性。

        活動Ⅱ 學生實驗1

        分組探究(1)如何使手的內(nèi)能增大?⑵如何使一根鐵絲燙手?⑶如何使火柴頭點燃?⑷如何使一塊冰熔化?通過對實施過程的總結,歸納得出改變物體內(nèi)能的兩種方式:做功和熱傳遞。

        活動Ⅲ  討論

        通過分析、比較,得出雖然兩種方式在改變物體內(nèi)能上是等效性的,但是在本質(zhì)上有區(qū)別,熱傳遞的方式是使內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移,做功的方式是能的形式發(fā)生了轉(zhuǎn)化。能量總是守恒的。

        活動Ⅳ 演示實驗2

        用DIS實驗裝置演示活動卡P34活動3,思考、交流,得出:物體對外界做功,內(nèi)能減少。

        活動Ⅴ 應用

        解釋現(xiàn)象。

        3、教學的主要環(huán)節(jié) 本設計可分為兩個主要的教學環(huán)節(jié)

        第一環(huán)節(jié),通過類比,建立內(nèi)能的概念。

        第二環(huán)節(jié),通過實例和實驗,討論分析改變物體內(nèi)能的方式。

        七、教案示例

        (一) 引入

        1、演示實驗

        (1)大試管中裝適量水,軟木塞塞住管口,用酒精燈給試管加熱,加熱使水沸騰產(chǎn)生大量的水蒸汽,水蒸汽會把軟木塞沖出去。

        提出問題:水蒸汽為什么會把軟木塞沖出去?

        (2)搖晃一瓶密封的可樂,迅速打開瓶蓋,可樂噴灑出來。

        提出問題:劇烈搖晃過的可樂為什么會猛地噴灑出來呢?

        (二) 新課

        2、內(nèi)能

        (1)問題

        宏觀上,物體由于運動而具有動能,彈簧發(fā)生形變而具有勢能,那么在微觀上,物體內(nèi)每個分子都有什么形式的能呢?

        分子因熱運動而具有的動能叫分子動能,由于分子之間的相互作用而具有的勢能叫做分子勢能。物體內(nèi)有大量的分子,宏觀上只研究一個分子的能量沒有實際價值,我們類比機械能用一個新的物理量來表示所有分子的能量。

        物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和叫做內(nèi)能。內(nèi)能也是能的一種形式,一切物體都具有內(nèi)能。內(nèi)能是大量分子做無規(guī)則運動的能的總和,機械能是物體作為一個整體運動時所具有的能。

        (2)討論

        觀察:溫度越高,物體分子運動越劇烈。

        討論:一定質(zhì)量的某物體的內(nèi)能大小與什么有關呢?

        結論:內(nèi)能與溫度有關:溫度升高,內(nèi)能增加;溫度降低,內(nèi)能減少。

        此外,內(nèi)能還跟物體的體積、狀態(tài)有關。質(zhì)量相同的100℃水蒸汽的內(nèi)能大于100℃水的內(nèi)能。

        例1、關于內(nèi)能,正確的說法是……………………………………………………( )

        A、 單個分子的動能和勢能的總和叫做內(nèi)能

        B、 一個物體的動能和勢能的總和叫做內(nèi)能

        C、 物體內(nèi)部所有分子動能和分子勢能的總和叫做內(nèi)能

        D、 物體的機械能加上物體內(nèi)部所有分子動能和分子勢能的總和叫做內(nèi)能

        3、改變物體內(nèi)能的方式

        (1)學生實驗1

        分組探究(1)如何使手的內(nèi)能增大?⑵如何使一根鐵絲燙手?⑶如何使火柴頭點燃?⑷如何使一塊冰熔化?器材自選,并進行交流、分析、分類、歸納。

        結論:改變內(nèi)能有兩種方式――熱傳遞和做功。

        例2、下列過程中能使物體的內(nèi)能減少的是……………………………………………( )

        A、用鋸條鋸木頭

        B、將燒紅的鐵條浸入涼水冷卻

        C、將一段鐵絲反復彎折

        D、將一壺冷水放在液化氣灶上加熱

        (2)討論

        熱傳遞和做功都能改變物體的內(nèi)能,兩種方式有什么異同?

        (提示:從效果上比較;從增加內(nèi)能的來源上比較)

        結論: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。

        例3、將下面事例進行分類,并說明分類的依據(jù)。

        A、用熱水袋給手取暖 B、用鐵錘鍛打工件,工件會變熱 C、用嘴對手呵氣 D、刀在磨刀石上被磨得發(fā)燙 E、放在爐火旁邊的物體溫度升高了

        ___________是一類,分類的依據(jù)是___________________________;___________是一類,分類的依據(jù)是___________________________。

        (3)演示實驗2

        用DIS實驗裝置演示活動卡P34活動3,給一個氣球充氣,然后迅速放氣,觀察氣球的溫度變化。

        結論:物體對外做功,內(nèi)能減少。

        (三)小結

        1.物體的內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子動能和分子勢能的總和。

        2.改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞。

        (四)應用

        5、知識應用

        (1)演示實驗

        在一個帶活塞的厚玻璃圓筒內(nèi)的底部放一塊浸過乙醚的棉花,把活塞迅速地往下壓,觀察筒中的變化、并解釋現(xiàn)象。

        (2)用能的觀點解釋水蒸汽沖軟木塞和開可樂瓶的實例。水蒸汽和可樂的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為了什么形式的能?能否利用這些能量為生產(chǎn)、生活服務?

        (如:用來帶動汽車前進,為下節(jié)課作好鋪墊)

        (六)作業(yè):查找發(fā)動機發(fā)展的相關資料

        初中物理內(nèi)能教案篇二

        【教學目標】

        1. 知識與技能

        了解內(nèi)能的概念,能簡單描述溫度和內(nèi)能的關系。

        知道熱傳遞可以改變內(nèi)能。

        知道在熱傳遞過程中,所傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。

        知道做功可以使物體內(nèi)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(nèi)能的兩種方法。

        通過演示實驗說明做功可以使物體內(nèi)能增加和減少。

        通過學生查找資料,了解地球的“溫室效應”。

        3.情感態(tài)度與價值觀:

        通過探究,使學生體驗探究的過程,激發(fā)學生主動學習的興趣。

        通過演示實驗培養(yǎng)學生的觀察能力,并使學生通過實驗理解做功與內(nèi)能變化的關系。

        鼓勵學生自己查找資料,培養(yǎng)學生自學的能力。

        【教學重點】

        內(nèi)能、熱量概念的建立,改變物體內(nèi)能的方法

        【教學難點】做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的

        【教學準備】演示實驗:空氣壓縮器 打氣筒 礦泉水瓶 帶導管的塞子 酒精燈 鐵絲等

        【教學方法】啟發(fā)式教學法, 講授法,實驗演示法, 閱讀法,科學探究法

        【教學過程】

        (一)引入新課

        我們知道做機械運動的物體具有機械能,那么熱現(xiàn)象發(fā)生過程中,也有相應的能量變化。另一方面,我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無規(guī)律熱運動產(chǎn)生的。那么熱運動的能量與大量的無規(guī)律運動有什么關系呢?這是今天學習的問題。

        (二)講授新課

        一、內(nèi)能

        1.分子的動能、溫度

        物體內(nèi)大量分子不停息地做無規(guī)則熱運動,對于每個分子來說都有無規(guī)則運動的動能。

        我們知道,溫度這個物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度,而它又是大量分子熱運動動能大小的標志,這是溫度的微觀含義。

        2.分子勢能

        分子間存在著相互作用力,因此分子間具有由它們的相對位置決定的勢能,這就是分子勢能。

        3.物體的內(nèi)能

        (1)物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運動并且相互作用著的分子組成,因此任何物體都是有內(nèi)能的。

        課堂討論題:下列各個實例中,比較物體的內(nèi)能大小,并說明理由。

       ?、僖粔K鐵由15℃升高到55℃,比較內(nèi)能。

       ?、谫|(zhì)量是1kg50℃的鐵塊與質(zhì)量是0.1kg50℃的鐵塊,比較內(nèi)能。

        ③質(zhì)量是1kg100℃的水與質(zhì)量是1kg100℃的水蒸氣,比較內(nèi)能。

        (2)物體機械運動對應著機械能,熱運動對應著內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能,同時還可以具有機械能。例如在空中飛行的炮彈,除了具有內(nèi)能,還具有機械能——動能和重力勢能。

        提問學生:一輛汽車的車廂內(nèi)有一氣瓶氧氣,當汽車以 60km/h行駛起來后,氣瓶內(nèi)氧氣的內(nèi)能是否增加?

        通過此問題,讓學生認識內(nèi)能是所有分子熱運動動能和分子勢能之總和,而不是分子定向移動的動能。另一方面,物體機械能增加,內(nèi)能不一定增加。

        二、物體的內(nèi)能改變的兩種方式

        1、熱傳遞可改變物體的內(nèi)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(fā)燙. 此實驗說明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的溫度升高了,內(nèi)能增加了物體的內(nèi)能改變了. 請同學舉出那些生活例子利用的是熱傳遞來改變內(nèi)能放在太陽下曬;放在熱水中燙。結論:熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。

        熱傳遞過程中傳遞的能量的多少叫熱量,用Q表示,單位也是焦耳。 熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時候,內(nèi)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(nèi)能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內(nèi)能就減少多少.通過前面的探究,對物體內(nèi)能的改變,學生有了一定的感性認識。熱傳遞改變物體的內(nèi)能,學生比較容易理解,熱傳遞的實質(zhì)就是內(nèi)能從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。要使學生了解熱量的概念,通過熱傳遞的方式來改變內(nèi)能,內(nèi)能改變的多少不能用功來量度,而要用熱量來量度,并介紹熱量的國際單位也是焦耳。

        2、 做功可以改變內(nèi)能:生活體會――冬天時手很冷,經(jīng)常通過搓手以取暖;用鋸條鋸木板時,用手摸一下鋸條,會覺得很燙;野外生存中取火的一種方法是鉆木取火,等等。

        【演示】空氣引燃壓縮儀.用力猛壓活塞,會看到硝棉花燃燒起來。 結論:對物體做功,可以使物體的內(nèi)能增加

        【演示實驗】氣體對外做功實驗 用打氣筒向瓶內(nèi)打氣,當瓶塞跳起時,在瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。解釋:瓶內(nèi)的氣體推動瓶塞做功時,內(nèi)能減少,溫度降低,使水蒸氣凝成小水滴。結論:物體對外做功,本身的內(nèi)能就會減少。小結:從能的轉(zhuǎn)化看,通過做功改變物體的內(nèi)能,實質(zhì)上是其他形式的能與物體內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的過程。功可以用來度量內(nèi)能改變的多少。

        小結:改變物體的內(nèi)能有兩種方法:做功和熱傳遞。兩種方法對改變物體的內(nèi)能是等效的,但本質(zhì)上有所區(qū)別。

        討論:有一個裝有鐵屑的燒瓶,可以用什么方法使鐵屑的內(nèi)能增加?

        [練習]:

        1.為什么用氣筒給自行車打完氣后,摸一下氣筒外的外壁,會變熱? 當我們給充足氣的輪胎放氣時,能看到在氣門芯附近有一些小水珠,能解釋這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因嗎?

        2.關于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是( )

        A.相同質(zhì)量的兩種物體,升高相同的溫度,內(nèi)能增量一定相同 B.一定量0℃的水結成0℃的冰,內(nèi)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(nèi)能一定減少 D.一定量氣體吸收熱量而保持體積不變,內(nèi)能一定減少

        3.金屬制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.迅速向里推活塞  B.迅速向外拉活塞  C.緩慢向里推活塞  D.緩慢向外技活塞

        4.指出下列事例中改變物體內(nèi)能的方式( )

        a 冷天用熱水取熱,人體感到熱和 .b比中,從竿的頂端滑到底端時手感到發(fā)熱 c 密封的空氣被壓縮時溫度變高 d 火爐上烤餅子,餅子變熱 e 用挫刀挫鐵塊,鐵塊變熱 f 把火燒熱的工件放到冷水中,工件會變涼下來

        【板書設計】

        一.內(nèi)能

        1. 內(nèi)能定義:分子由于運動而具有的動能和勢能之和

        2. 物體內(nèi)能的大小與物體的溫度有關

        二.改變內(nèi)能的方式

        1. 做功 2. 熱傳遞:

        三.熱量

        1. 定義:熱傳遞過程中傳遞的內(nèi)能的多少 2. 單位:焦耳 符號: J 3. 熱量、溫度、內(nèi)能的區(qū)別
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