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《物體的內(nèi)能》教學設(shè)計 執(zhí)教人：張鑫海 一、教學目標： 1．了解內(nèi)能的概念，能簡單描述溫度和內(nèi)能的關(guān)系。 2．通過探究找到改變物體內(nèi)能的方法，知道做功和熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。知道熱傳遞的三種形式。 3．知道做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些事例。 二、重點和難點： 重點：內(nèi)能概念的建立；改變物體內(nèi)能的方法。 難點：溫度、內(nèi)能的關(guān)系 三、教學準備： 多媒體電腦、PPT課件 四、教學過程： （一)引入 復(fù)習機械能。通過提問，讓學生回答下列問題。 （1）什么是動能？（動能是物體由于運動而具有的能量） （2）什么是勢能？（物體由于被舉高而具有重力勢能，物體發(fā)生彈性形變而具有彈性勢能） （3）什么是機械能？（動能和勢能統(tǒng)稱為機械能）影響機械能大小的因素有哪些？（速度、質(zhì)量、高度等） （三）新課教學 1.通過上面內(nèi)容的復(fù)習，我們發(fā)現(xiàn)物體的機械能是從物體的宏觀方面來說的，并且大小可以為零。那在物體內(nèi)部呢，是否也存在著能？通過預(yù)習，引導學生得出：物體內(nèi)部的分子在不停地做無規(guī)則的熱運動，運動的分子也具有動能；分子間有相互作用力，所以分子間還具有勢能。從而得出內(nèi)能的定義，并板書。 內(nèi)能：物體內(nèi)部所有分子運動的動能與分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能。 2.思考與討論：哪些物體具有內(nèi)能？為什么？學生回答，教師講評。 （1）冬天的冰塊具有內(nèi)能。 （2）高溫熔化的鐵水具有內(nèi)能。 （3）靜止的石塊具有內(nèi)能。 （4）運動的汽車具有內(nèi)能。 總結(jié)：一切物體，不論溫度高低，是運動，還是靜止，都具有內(nèi)能。 強調(diào)并板書：一切物體都具有內(nèi)能。 3.啟發(fā)與思考：影響物體內(nèi)能的因素有哪些？ 引導學生進行思考：物體的溫度越高，分子熱運動越激烈，它的內(nèi)能就越大；物體的溫度越低，分子熱運動不激烈，它的內(nèi)能就越小。所以，內(nèi)能的大小與溫度有關(guān)。通過知識擴展與補充，物體內(nèi)能的大小與物體的質(zhì)量、材料、狀態(tài)有關(guān)。 1.質(zhì)量不同的兩個鐵球，溫度相同時，大鐵球的分子個數(shù)多，總的能量就多?？梢?，物體的內(nèi)能與質(zhì)量有關(guān)。 2. 質(zhì)量相同的鐵球和銅球，溫度、狀態(tài)相同時，內(nèi)能也不同，可見，物體的內(nèi)能與材料有關(guān)。 3.一塊冰全部熔化成同溫度的水，質(zhì)量和溫度相同，但分子間的距離和分子間的作用力都改變了，所以分子間的勢能也改變了，內(nèi)能也發(fā)生改變了?？梢?，物體的內(nèi)能與狀態(tài)有關(guān)。同種物質(zhì)，質(zhì)量、溫度相同，狀態(tài)不同，則固液氣的內(nèi)能依次增大。 4.啟發(fā)與思考：物體的溫度變化，它的內(nèi)能就發(fā)生變化，要改變物體的內(nèi)能，有哪些方法？引導學生思考，并讓學生進行探究實驗： 實驗1：動畫演示壓縮氣體做功實驗（硝化棉燃燒），學生歸納原因。（壓縮體積） 實驗2：播放克服摩擦對乙醚做功，改變其內(nèi)能的動畫。 讓學生搓搓手，感覺一下，手會感到熱了沒有？ 請學生做一做實驗，實驗完成后，并回答：手熱乎乎的。 教師引導學生得出結(jié)論：摩擦力對手做功，手的內(nèi)能增加，手的溫度升高了。外界對物體做功，物體內(nèi)能增加，溫度升高。（摩擦生熱） 實驗3：取一根鐵絲，折來折去，鐵絲的溫度會怎么樣？為什么？ 請學生做一做實驗，實驗完成后，并回答：鐵絲的溫度升高了，甚至燙手。 教師引導學生得出結(jié)論：鍛打或折來折去是手對鐵絲做功，鐵絲的溫度升高，內(nèi)能增加。（鍛打、擰彎物體） 板書：做功可以改變物體的內(nèi)能。 歸納總結(jié)出實質(zhì)：內(nèi)能和其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化。 練習與思考：請同學們舉一些生活中，做功可以改變物體的內(nèi)能的事例。教師對學生的回答進行講評，并且播放做功可以改變物體的內(nèi)能的事例的視頻資料。 5.啟發(fā)與思考：發(fā)高燒的病人常用濕毛巾冷敷，冷敷時，熱量從人體傳給毛巾。有，人體的溫度降低，內(nèi)能減少，毛巾的溫度升高，內(nèi)能增多。 雙手搓一搓，手感到熱?，F(xiàn)在，手放在燃燒著的酒精燈旁烤一烤，手有熱的感覺嗎？鐵絲折一折會發(fā)熱，如果放在酒精燈上，鐵絲會燙手嗎？ 請學生思考并回答：手放在燃燒著的酒精燈旁烤一烤，手有熱的感覺。鐵絲放在酒精燈上，鐵絲會燙手。 教師引出：以上是另外一種改變物體內(nèi)能的方法叫做熱傳遞。 使溫度不同的物體互相接觸，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低。這個過程叫做熱傳遞。發(fā)生熱傳遞時，高溫物體內(nèi)能減少，低溫物體內(nèi)能增加?？偨Y(jié)出熱傳遞的條件：物體間存在溫度差。物體間溫度相同時，熱傳遞停止。 物體間發(fā)生熱傳遞有三種形式：熱傳導、對流、熱輻射 熱傳遞的實質(zhì)：內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移 6.在熱傳遞過程中，傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。 強調(diào)：1.內(nèi)能的單位是焦耳。 2.熱量的單位是焦耳 3.物體吸收熱量，內(nèi)能增加；放出熱量，內(nèi)能減少。吸收或放出的熱量越多，它的內(nèi)能改變越多。 4.從能量的轉(zhuǎn)化角度來講，在熱傳遞過程中能量從高溫物體轉(zhuǎn)移到低溫物體。 總結(jié)并板書：改變物體內(nèi)能的兩種方法： 1.做功。 2熱傳遞。 啟發(fā)與思考：如果物體的內(nèi)能改變了，是用了哪一種方法？ 學生回答：做功或是熱傳遞。 教師講評：做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能的作用是等效的。 7.思考與練習：熱量與內(nèi)能，溫度的區(qū)別是什么？ 請學生思考并回答，教師講評： （1）溫度表示物體的冷熱程度，是物體大量分子熱運動的集中體現(xiàn)。 （2）內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子的動能和分子勢能的總合。由于分子的動能與溫度有關(guān)，分子勢能與分子間的相互作用力和分子間的距離有關(guān)，所以物體的內(nèi)能跟溫度和質(zhì)量有關(guān)。 （3）熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的改變量。因此只有在熱傳遞過程中才能談到熱量的概念，只能說一個物體吸熱或放出了熱量，不能說一個物體具有熱量。因此熱量是一個過程量。而內(nèi)能是一個狀態(tài)量，是物體具有的能量。 8.小結(jié)： （1）改變物體內(nèi)能的方法是做功和熱傳遞 （2）熱傳遞的實質(zhì)是內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。 （3）在熱傳遞過程中，傳遞的內(nèi)能多少，叫做熱量。 （4）內(nèi)能和熱量的單位都是焦耳。 （四）鞏固練習： 課后作業(yè)1、2、3、4 （五）布置作業(yè)： 同步訓練P20:7、8、9、10 板書設(shè)計： 第一節(jié) 物體的內(nèi)能 內(nèi)能：所有分子動能和分子勢能的總和，一切物體都有內(nèi)能 影響因素：溫度、質(zhì)量、材料、狀態(tài) 做功：壓縮體積、摩擦生熱、鍛打、擰彎物體 改變方式： （實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能的相互轉(zhuǎn)化） 熱傳遞：熱傳導、對流、熱輻射 （實質(zhì)是內(nèi)能在物體間發(fā)生了轉(zhuǎn)移） 6