2019-2020年九年級物理上冊 1.2 內能和熱量教案 （新版）教科版.doc

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2019-2020年九年級物理上冊 1.2 內能和熱量教案 （新版）教科版 一、教學目標 （一）知識與技能 1．了解內能的概念，知道任何一個物體都具有內能。 2．知道熱量的概念及單位。 3．結合實例分析，知道熱傳遞是改變物體內能的一種方式，是內能的轉移過程。 4．知道做功可以使物體內能增加或減少的一些事例。 （二）過程與方法 會根據(jù)分子動理論用類比的方法建立內能的概念，能簡單描述溫度和內能的關系。 （三）情感態(tài)度和價值觀 了解用熱傳遞和做功改變物體內能的方法在生產(chǎn)、生活中的應用，會應用相關知識解釋一些現(xiàn)象。 二、教學重難點 本節(jié)是由“內能”、“物體內能的改變”兩部分內容組成的。內能是構成物體的所有分子，其熱運動的運動與分子勢能的總和。分子的概念就比較抽象，學生是通過宏觀現(xiàn)象來推測微觀機理建立的，而內能的概念也非常抽象，內能概念的建立是本節(jié)的一個重點和難點；物體的內能與溫度有關，兩個溫度不同的物體會發(fā)生熱傳遞，在熱傳遞過程中轉移能量的多少就是熱量，它不是物體內部所含有的量，而是一個變化量，要區(qū)分溫度、內能、熱量之間的關系，所以對熱量概念的建立也是本節(jié)重點之一；另外改變物體內能的途徑也是本節(jié)的教學重點。 重點：內能、熱量概念的建立，知道改變物體內能的兩種途徑。 難點：用類比的方法建立內能的概念。 三、教學策略 內能的概念比較抽象，學生難于直接接受和理解。在教學中可以結合機械能的知識，可用對比的方法，物體由于運動而具有動能，分子也在不停地做無規(guī)則運動，所以分子也具有動能；彈簧被壓縮或拉伸時具有彈性勢能，分子間也存在相互作用的引力和斥力，所以分子間也存在分子勢能。內能的大小與溫度有關，可以通過物體溫度的變化來反映內能的變化。內能改變有兩種方法：做功和熱傳遞，這兩種改變內能的方法在生活中經(jīng)常使用到，只是沒有上升到理論層面，可以給出生活中常見的內能改變，對內能改變方法進行分類，從而總結出內能改變的兩種方法。熱傳遞中轉移能量的多少就是熱量，它是一個過程量，反映內能的變化量，要用“吸收”或“放出”來表述，而不能用“具有”或“含有”來表述，熱傳遞改變內能是能量的轉移。做功改變物體內能涉及兩個方面，對物體做功和物體對外做功，通過實驗來證明做功可以改變物體的內能，其中采用了轉化的方法，如壓縮空氣使其內能增大，轉化為棉花的燃燒等。做功改變物體的內能是能量的轉化。 四、教學資源準備 多媒體課件、空氣壓縮引火儀、燒瓶、打氣筒、自行車車胎、橡皮管、玻璃管、水、暖水瓶。 五、教學過程 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖 創(chuàng)設情景 （5分鐘） 演示：給一個回力玩具汽車上緊發(fā)條，使其在水平桌面上運動。 小汽車的動能是怎么來的？ 學生觀察小車運動，得出小車的動能是由彈簧的彈性勢能轉化而來的。 創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學生的興趣和求知欲。 引入新課 （5分鐘） 演示：從一個裝滿開水的暖水瓶中倒出一部分水，用軟水塞塞緊，注意觀察瓶塞。 推動瓶塞的能量來自哪里？ 水蒸氣具有能量，這就是我們要研究的內能。 學生觀察實驗，思考問題。 提出猜想，可能是來自于熱水（或熱的水蒸氣）。 結合實驗，提出問題，引入新課。 新課內容（25分鐘） 內能 展示具有動能的物體的圖片和視頻。 物體由于運動而具有的能量是動能。分子具有動能嗎？ 展示具有勢能的物體的圖片和視頻。 彈簧由于發(fā)生彈性形變具有彈力，還具有彈性勢能。分子間有分子勢能嗎？ 我們把動能和勢能統(tǒng)稱為機械能，構成物體的所有分子，其熱運動的動能和分子勢能之和叫做物體的內能。 內能和機械能是同種能量嗎？你能說出它們的異同點嗎？ 小結：內能是與機械能不同的一種能量。物體可以沒有機械能，但一定有內能。因為分子在不停地做無規(guī)則運動，所以一切物體都具有內能。 結合動能的特點，思考問題。 分子也具有動能，根據(jù)分子動理論的初步知識，分子在不停地做無規(guī)則運動。 結合勢能的特點，知識遷移得出：分子具有分子勢能，因為分子間也存在相互作用的引力和斥力。 根據(jù)前面的定義，學生討論。 機械能是與物體整個機械運動情況有關的能量。而內能是與物體內部分子的熱運動和分子之間的相互作用情況有關，內能是不同于機械能的另一種形式的能。 內能和機械能的單位都是焦耳（J）。 學生進行討論補充。 利用對比的方法得出內能的概念，注重物理方法培養(yǎng)。 培養(yǎng)對比的物理方法。 內能的大小 猜想：內能大小可能與哪些因素有關？請說說你的猜想依據(jù)。 小結： 1．內能的大小與物體的溫度有關。同一物體溫度升高，內能增大；溫度降低，內能減小。 2．內能還與物體的質量、狀態(tài)等有關。 3．一切物體都具有內能。 判斷下列物體內能的變化。 1．太陽下的一瓶水，溫度升高。 2．一杯水喝掉一半。 3．水結成冰。 學生討論，進行猜想，同學之間相互補充。 1．內能可能與溫度有關，因為溫度越高，分子運動越劇烈，分子動能越大，內能越大。 2．內能可能與質量有關，因為質量越大，物體所含分子數(shù)量越多。 學生根據(jù)影響內能大小的因素判斷內能的變化。 培養(yǎng)學生分析問題的能力。 物體內能的改變──熱傳遞 如何判斷一個物體內能大小的變化？ 把剛煮熟的雞蛋從開水中拿出放入冷水中，判斷雞蛋和水的內能的變化。并說出理由。 雞蛋和水的內能發(fā)生了改變，它們之間發(fā)生了熱傳遞，通過熱傳遞改變了雞蛋和水的內能。 熱會從高溫物體傳遞給低溫物體；高溫物體的溫度會降低內能減少，低溫物體的溫度會升高，內能增加。 在雞蛋和水的例子中，熱傳遞的方向？ 熱量： 1．定義：在熱傳遞中，傳遞能量的多少。 2．單位：焦耳（J）。 3．物體吸收熱量時內能增加，放出熱量時內能減少。 4．內能反映的是熱傳遞過程中內能的變化量，只能用“吸收”或“放出”描述，不能用“具有”、“含有”等詞描述。 5．熱傳遞中轉移的是熱量，不是溫度。 你能舉出一些利用熱傳遞改變物體內能的例子嗎？ 討論： 結合問題，討論溫度、內能和熱量的不同點。 一個物體的溫度升高，它的內能增加。物體內能增加，溫度是否一定升高？舉例說明。 小結：內能是能量的一種形式，也是某一時刻的狀態(tài)量，一切物體都具有內能；熱量是一個過程量，要用“吸收”或“放出”來表述，而不能用“具有”或“含有”來表述。 物體的內能與溫度有關，物體溫度升高，內能增大；溫度降低，內能減小。可以根據(jù)溫度的變化來判斷物體內能的變化。 雞蛋的內能減小，水的內能增大。因為雞蛋的溫度降低，水的溫度升高。 熱傳遞從高溫的雞蛋向水傳遞。 學生討論，舉例。 冬天利用熱水袋取暖、發(fā)燒時用冷毛巾給頭部降溫、夏天把食物放入冰箱冷藏等。 學生討論，進行交流。 物體內能增加，溫度不一定升高。如晶體在熔化時，溫度不變，內能是增加的；液態(tài)晶體在凝固時，溫度不變，但要放熱，內能減少。 提高學生的物理素養(yǎng)。培養(yǎng)思考、自學能力。 利用生活實例提高學生的學習興趣。 培養(yǎng)學生合作學習的能力。 物體內能的改變──做功 除了熱傳遞外，還有什么途徑可以改變物體的內能？ 投影做功改變物體內能的圖片和視頻，這些圖片說明了什么？ 分組實驗：怎樣使一段鐵絲的溫度升高、內能增大？ 器材：一段較粗的軟鐵絲、一個打火機、一張砂紙、熱水袋、小毛巾等 學生討論實驗方法，并嘗試完成實驗。 分析論證：你能給這些方法進行分類嗎？ 你還能舉出一些利用做功改變物體內能的一些實例嗎？ 得出結論：改變物體內能有兩種方式：熱傳遞和做功。 演示實驗 1．在一個配有活塞的厚玻璃筒里放一小團硝化棉，把活塞迅速壓下去，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 （1）實驗中硝化棉的作用 （2）實驗中誰對誰做功？ 通過實驗可以知道，對物體做功，物體的內能會增加，把機械能轉化為內能。 利用打氣筒給自行車車胎打氣，請一同學用手感覺氣筒外壁上下部分的溫度，形成此現(xiàn)象的原因？ 由此可見，壓縮空氣做功使空氣內能增大是氣筒外壁溫度升高的主要原因，摩擦在這里是次要的。 2．在燒瓶內盛少量水。利用打氣筒給瓶內打氣，當瓶塞跳出時，觀察瓶內的變化。 （1）描述觀察到的實驗現(xiàn)象，此現(xiàn)象形成的原因是什么？ （2）瓶內放水的作用是什么？ （3）實驗中誰對誰做功？ 本實驗中通過水蒸氣液化形成水霧來反映氣體對外做功時內能減少、溫度降低的，也是利用了轉化的物理方法。 通過實驗可以知道，物體對外做功，內能會減少，把內能轉化為機械能。 你能再舉出一些物體對外做功內能減少的例子嗎？ 學生觀察圖片和視頻，這些圖片說明了做功可以改變物體的內能。 學生進行實驗，可能會出現(xiàn)下列方法： 1．用打火機去燒鐵絲，使鐵絲的溫度升高。 2．把鐵絲放在熱水袋上，用熱水袋焐鐵絲。 3．把鐵絲反復彎折，使鐵絲溫度升高。 4．用砂紙反復摩擦鐵絲，使鐵絲溫度升高。 …… 方法1和2屬于一類，采用了熱傳遞的方法使鐵絲溫度升高、內能增加。另外兩種方法采用做功的方法改變了鐵絲的內能。 結合實際生活，學生舉例，如摩擦生熱、鉆木取火等。 學生觀察實驗，思考提出的問題。 實驗中利用硝化棉的燃燒反映了筒內空氣內能增加，溫度升高，采用了轉化的方法?？諝鈨饶茉黾邮且驗榛钊麎嚎s筒內空氣做功，把活塞的機械能轉化為空氣的內能。 打氣筒外壁下面溫度比上面的溫度高，主要的原因是壓縮空氣做功增加了內能。 學生觀察實驗，在瓶塞跳出時，可以看見瓶內出現(xiàn)水霧。它是由瓶內水蒸氣遇冷液化形成的。利用打氣筒給瓶內打氣時，壓縮瓶內空氣做功，空氣的內能增加，溫度升高，瓶內的水汽化形成大量無色的水蒸氣；當瓶內氣體沖開瓶塞時，空氣推動瓶塞做功，內能減少，溫度降低，使水蒸氣液化形成小水滴。 學生結合實際生活，舉例。 如打開可樂瓶蓋時，會在瓶口出現(xiàn)“霧”；把車胎內的氣放掉時，在氣門芯處出現(xiàn)小水珠等（可以進行課堂實驗）。 培養(yǎng)學生實驗動手能力。 利用分類總結的方法得出做功可以改變物體的內能。 結合實例，加強物理與生活的聯(lián)系 培養(yǎng)學生的觀察能力。 培養(yǎng)利用物理知識解決實際問題的能力。 培養(yǎng)學生觀察實驗、思考實驗的能力。 結合實例加強物理與生活的聯(lián)系，提高學生的學習興趣。 討論： 1．利用熱傳遞和做功都可以改變物體的內能，你能說說這兩種方法的異同嗎？ 2．物體吸熱，內能一定增加、溫度升高嗎？對物體做功，物體內能一定增加嗎？ 結合本節(jié)所學內能，學生討論這兩個問題，也可以作為課后的思考題。 培養(yǎng)學生合作學習的能力。 總結（5分鐘） 課堂小結： 1．通過這節(jié)課你學到了什么？ 2．什么是內能？物體的內能大小與溫度的關系。 3．溫度、內能與熱量這三個物理量的關系。 4．改變物體內能的方法。 學生梳理本節(jié)課知識內容。 1．本節(jié)主要內容是內能和內能的兩種改變方法。 2．內能是構成物質的所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和。內能的大小與溫度、質量等因素有關，同一物體溫度升高，內能增加。 3．熱量是熱傳遞過程中轉移能量的多少，是能量的變化量。物體的溫度升高，內能增大?？梢酝ㄟ^物體溫度變化反映物體內能的變化。 4．物體內能的改變可以利用熱傳遞和做功的方法，這兩種方法在改變物體的內能上是等效的。 培養(yǎng)學生總結歸納的能力。 作業(yè)布置 完成《物理活動手冊》 部分習題。 按要求完成。 知識鞏固。 教學反思：