1、12.1 认识内能 教学目标: 1、知识与技能 (1) 能通过类比法理解内能的概念,并掌握类比法。 (2) 能简单描述温度和内能的关系。 (3) 知道内能的单位。 (4) 知道改变内能的两种途径。 2、过程与方法 (1) 通过类比,分析实例,用推理的方法认识分子由于热运动而具有动能和 势能。 (2) 让学生动手实验探究改变物体内能的两种途径。 (3) 通过讨论,了解做功和热传递在改变内能时是等效的 3、情感、态度与价值观 从物理知识与生活的密切联系,激发学生的求知欲。 教学重点:内能的概念。内能与湿度的关系。 教学难点:1、用类比的方法认识分子具有动能和势能。 2、了解内能与温度的关系,知道做
2、功和热传递改变内能的实质是什 么。 器材准备:多媒体设备及课件、铁丝、玻璃杯、烧杯、打气筒等 教学过程: 一、 举例引入课题 在我们生活中常会观察到这样一些现象,烧开水的壳盖常被蒸汽顶起来。 装水的瓶子结冰后,瓶子会被胀裂。 请学生思考:壳盖能被顶起来,蒸汽对它做了功;瓶被胀裂,冰对瓶子做 了功,说明蒸汽和冰都具有能,这是一种什么形式的能呢? 学生讨论后,教师讲述:这种能量不同于机械能,它来自于水蒸气和冰的 内部,称作内能。内能与我们生活的关系是非常密切的,本节课我们就来学习 这个内容。 二、新课教学 板书:认识内能和热量 (一)什么是内能? 1、复习(先提问学生,播放课件) (1) 分子动理
3、论的初步知识:物体是由大量分子组成的,分子在永不停息 地做无规则运动,分子间存在相互作用力。 (2) 动能和势能的概念:物体由于运动而具有的能叫动能,物体由于被举 高或发生弹性形变而具有势能。 2、用类比引导学生认识内能 学生活动:请学生观察图 14-1,类比、思考、交流、讨论、总结。 (观看课件) 运动的篮球具有动能,运动的分子也一定具有动能; 苹果和地球因相互作用而具有势能,分子之间也有相互作用力,分 子也有势能。 被压缩的弹簧各部分互相排斥而具有势能,互相排斥的分子也具有 势能。 教师讲述:同学们用这种将已知的事物跟未知的事物进行比较,根据它们的相 同或相似推知未知事物也可能有某种属性,
4、这种方法叫类比法,这是一种非常 重要的方法。请同学们回忆我们以前曾在哪些地方用到过类比。 (请学生阅读 窗口内容或看课件) 小结:物理学中,把物体内部所有的分子动能与分子势能的总和,叫做物体的 内能。一切物体,不论温度的高低,都具有内能。 (课件展示) 3、认识内能与温度的关系 启发学生思考内能的大小可能与哪些因素有关。再请学生阅读回顾分子运 动剧烈程度与温度的关系,使学生从微观角度认识到,同一物体温度越高,分 子的无规则运动越剧烈,分子的动能越大,当物体的体积不变时,分子的势能 是不变的,则物体的内能越大;反之,温度越低,内能越少。 小结:物体的内能与温度有关,同一物体,温度越高,内能越大。
5、 (课件) (二)怎样改变物体的内能 教师讲述:既然内能与物体的温度有关,那么只要改变物体的温度就可以 改变物体的内能。 1、教师演示,学生观察、判断。 (1) 用力压打气筒的活塞 让学生触摸并描述压缩前后筒壁的温度的变化,并判断筒壁的内能是否 发生变化。 (2) 将一杯开水放在冷水中 让学生触摸水放入前后的温度,并作描述,判断水的内能是否发生变化。 2、学生实验: 给每组一根铁丝,请同学们互相讨论,想出各种办法来改变它的内能,并 进行实验, 再将实验情况记录下来。 小结;列举同学们所用的各种做法:如一类为弯折、磨擦、敲打等,另一 类为晒、烧 烫等。前者是通过做功的方法,后者是通过热传递的方法
6、来改变内能的。 (课 件展示) 3、请学生阅读图 13-3、13-4, (或看课件)并知道它们分别是用什么方法 来改变内能的。 再让学生任选身边的两个物体来进行实验。并将实验过程下来,以便能孰悉 改变内能的两种方式。 (课件)改变内能的两种方式是“做功”和“热传递。 4|、热传递的三种方式(展示课件或看课本) 总结热传递是怎样改变内能的 1.热 传 递 改 变 内 能 A.物 体 吸 热 内 能 增 加 B.物 体 放 热 温 度 升 高 温 度 降 低 内 能 减 少 讨 论 :热 传 递 改 变 内 能 的 实 质 是 什 么 ? 内 能 发 生 转 移 高 温 物 体 低 温 物 体转
7、移 到 (不 同 物体 之 间 ) 高 温 部 分 低 温 部 分 (同 一 物体 之 间 ) 5、做功改变内能, (播放课件) 总结做功是怎样改变内能的 对 内 做 功 , 机 械 能 转 化 为 内 能 ; ( 内 能 增 加 ) 对 外 做 功 : 内 能 转 化 为 机 械 能 。 ( 内 能 减 少 ) 做 功 改 变 内 能 的 实 质 是 内 能 和 其 他 形 式 的 能 之 间 的 相互 转 化 。 6、通过演示(或讨论、思考)让学生了解“做功”和“热传递”这两种 改变物体内能的方式是完全等效。所以功与内能的单位是相同的,都是焦 (J) 。 (三) 、巩固练习(另附) 三、小
8、结: 引导学生一起回顾本节课关于内能、改变做功的两种方式、热传递的三 种方式、 等知识。 小 结 : 1、 物 体 的 内 能 : 在 物 理 学 中 , 我 们 把 物 体 内 所 有的 分 子 动 能 与 分 子 势 能 的 总 和 , 叫 做 物 体 的 内 能 。 内 能 的 单 位 与 功 的 单 位 相 同 是 焦 ( J)2、 一 切 物 体 , 不 论 温 度 高 低 , 都 具 有 内 能 。 同 一 物 体 , 温 度 越 高 , 内 能 越 大 。3、 改 变 物 体 内 能 的 两 种 方 式 : 做 功 和 热 传 递 。 两 种 改 变 内 能 的 方 式 是 等
9、效 的 。4、 做 功 改 变 内 能 实 质 是 内 能 与 其 它 形 式 内 量 的 转 化 , 而 热 传 递 改 变 内 能 实 质 是 内 能 在 物 体 之 间 或同 一 物 体 不 同 部 分 之 间 的 转 移 。 四、板书设计: (一)什么是内能? 物理学中,把物体内部所有的分子动能与分子势能的总和,叫做物体的内 能。一切物 体,不论温度的高低,都具有内能。 (二)同一物体温度越高,物体的内能越大;反之,温度越低,内能越少。 (三)怎样改变物体的内能 改变物体内能的途径有两种:做功和热传递 热传递的三种方式:传导、对流、辐射。 (四) 做功改变内能实质是内能与其它形式能量的
10、转化,而热传递改变内 能实质是内能在物体之间或同一物体不同部分之间的转移。 五、布置作业: 1、课本 P70: 1、2、3 2、 太阳能热水器、电热水器和燃气热水器,这三种热水器分别是用什么 方式来改变水的内能的? 巩固练习: 1、下列说法中,正确的是( ) 、一桶开水的内能一定比一杯开水的内能多 、一桶凉水的内能一定比一杯热水的内能少 、一桶开水的热量一定比一杯开水的热量多 、一桶凉水的热量一定比一杯开水的热量少 、下列现象中,利用做功使内能减少的是( ) 、火车经过后,铁轨的温度升高 、车刀在砂轮的高温摩擦之下溅出火花 、在烈日之下柏油路面被晒化了 、火箭在“熊熊烈焰”中冲天而起 、甲、乙两块冰的质量相同,温度均为 ,甲冰块静止于地面,乙冰 块静止在距地面m 高处,则这两个冰块( ) 、机械能一样大 、甲的机械能大 、内能一样大 、乙的内能大 、关于内能的认识,下面说法正确的是( ) 、温度为 的物体没有内能 、物体温度不变,内能一定不 变 、温度高的物体内能一定多功能 、物体的温度升高,内能一 定增加 5、太阳能热水器、电热水器和燃气热水器,这三种热水器分别是用什么方式来 改变水的内能的? 6、冬天手很冷时,我们常用哪些方法升高手的温度?并说明你用的方法是通过 什么方式增加手的内能的。