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内能大班教案

2026-01-17 内能大班教案

内能大班教案(精华17篇)。

◍ 内能大班教案 ◍

【教学课时】

1课时。

【教材分析】

"注重学生发展,改变学科本位"。本节阐述了有关燃料的热值,热机效率等物理概念,还涉及了科技发展史(热机的发展),生物,化学知识(酸雨的构成和生物的影响),环境保护(大气污染)等方面的资料。经过具体分析,使学生认识到在利用燃料内能方面,也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面,所以要建立热机效率的概念,并与机械效率作联系和类比。使学生了解内燃机的发展对人类提高起到的作用,同时要使学生认识到它给环境带来的污染问题。

【教学目标】

1、建立热值概念。明白热值是燃料燃烧放热的特性,了解热值的表示法和常见燃料的热值,能利用热值表进行有关燃烧放热的简单计算。

2、了解热机效率。明白热机工作时燃料释放能量的主要流向,明白能够怎样提高热机效率,及提高热机效率的意义所在。

3、了解热机的利用与人类社会发展的关系,并能简述热机的使用产生的'排放物对环境不良影响,培养自觉的环保意识。

【教学重点】

了解热机效率及提高热机效率的途径,明白在利用热机构成的环保问题。

【教学难点】

热机效率的理解,并能用热机效率进行简单计算。

【教学过程】

引入新课

人要生存,离不开能量,机器要运转,也离不开能量,而内能又是人类和各种动力机械主要利用的能量形式之一。而燃料的燃烧正是这一的主要途径。下头我们先来讨论燃料及与燃料有关的问题。

(1)燃料的特点:能够燃烧,并放出热量;燃料燃烧的过程是化学能变为内能的过程。

(2)介绍燃料种类(固体、液体、气体),

(3)举例说明不一样的燃料燃烧时放出热量不一样。

新课教学

一、燃料的热值。

热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。符号:q

(1)单位:焦千克。(g)。或气体燃料的热值:3

(2)热值的物理意义:干木柴的燃烧值是1、2×l07焦物理意义是1千克的干木柴完全燃烧放出的热量是1、2×l07焦。

(3)公式:Q=q或q=Q

(4)例题:计算4g柴油完全燃烧释放的热量。

析:从热值表中查得柴油的热值是q=3、3×107g,则Q=q=4g×3、3×107g=1、32×108

二、热机效率。

热机是内能转化成机械能的机器,它跟所有机械一样,也有效率的问题。热机效率是热机性能的一个重要指标。

(1)热机的效率:用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。

(2)学生分析图的热机燃料燃烧能量走向示意图讨论如何提高热机效率的效率?让燃料尽可能充分燃烧,减小内能损失,运动部件润滑良好。

三、环境保护。

1、内能对环境的影响。

(1)废气污染(CO、SO、酸雨),

(2)噪声污染。

2、保护环境,减小污染措施。

(1)改善燃烧设备,采取集中供热,加装消烟除尘装置。

(2)提高内能的综合利用率。把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品;把内能的一次利用变为多次利用(如用余热供暖等)。

(3)充分开发、利用污染小或无污染的能源(如太阳能等)。

小结

我国政府历来重视环境问题,把发展经济与保护环境放到了同等重要的位置。只要我们大家都能像重视生命一样重视环境,责无旁贷地承担起保护环境的义务,难题也就变得不难了,就必须能使天更蓝、水更清。

【板书设计】

第四节热机效率和环境保护

一、燃料的热值。

热值:1千克的某种燃料完全燃烧时放出的热量。

(1)符号:q

(2)单位:焦千克。(g)。或气体燃料的热值:3

(3)热值的物理意义:

(4)公式:Q=q或q=Q

二、热机效率。

三、环境保护。

◍ 内能大班教案 ◍

一、教学目标

1、了解内能的概念并能简单的描述温度和内能的关系

2、通过练习旧知,利用类比分析总结的方法概括出什么是内能

3、通过演示实验培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功和内能的变化的关系

二、教学重难点

重点:内能概念的建立;影响物体内能的因素。

难点:正确理解内能的概念和改变内能的两种方法的本质。

三、教学过程

环节1:新课导入

师:演示实验(如图),可观察到:水沸腾后塞子飞出去,试管中出现白气。

引导学生观察并思考:推动塞子的能量来自哪里?

想知道原因吗?那就让我们来学习另外一种能—内能。

环节2:建立概念

问:内能到底是一种什么样的能量呢?

生:学生思考。

师:结合大屏幕图片提问:什么是动能呢?什么是势能?什么是机械能?

生:学生回忆并回答:物体由于运动而具有的能叫动能;势能是物体由于位置或形变而具有的能量;机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。

师:出示一组图片,说明分子有“分子动能”、“分子势能”。引导学生讨论形成内能的概念。

问:内能的大小与那些因素有关?是什么关系?引导学生分析,分子动能,分子势能有哪些影响因素?

内能与机械能有什么不同?屏幕展示对比

(分子因热运动而具有的动能叫分子动能,由于分子之间的相互作用而具有的势能叫做分子势能。物体内有大量的分子,宏观上只研究一个分子的能量没有实际价值,我们类比机械能用一个新的物理量来表示所有分子的能量。

物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做内能。内能也是能的一种形式,一切物体都具有内能。内能是大量分子做无规则运动的能的总和,机械能是物体作为一个整体运动时间所具有的能。)

环节3:深化概念

小组讨论:

观察:温度越高,物体分子运动越激烈。

讨论:一定质量的某物体的内能大小和什么有关呢?

结论:内能与温度有关:温度升高,内能增加:温度降低,内能减少。

此外,内能还跟物体的体积、状态有关。质量相同的100℃水蒸气的内能大于100℃水的内能。

学生思考:

物体的温度变化,它的内能就发生了改变。要改变物体的内能有哪些办法?

做一做,找一根粗铁丝,想办法使它的温度升高从而内能增加。看看谁的办法多。

讨论并实践提高铁丝温度的方法。提出使铁丝温度升高的方法有:用火焰加热、太阳晒、用手搓、用手捂、踩在脚下用力拉、用铁锤不断敲击、反复弯折。

老师引导学生得出

改变物体内能办法有做功和热传递;让学生讨论列举生活中的有关事例,并进行分析解释。经过分析,使之有感性认识上升到理性认识。

从能量转化角度,分析改变内能的两种方法的本质。

热传递是能量的转移;做功的本质是内能与机械能的相互转化。做功和热传递改变物体内能是等效的。

环节4:巩固提高

例:关于内能,正确的说法是( )

A、单个分子的动能和势能的总和叫内能

B、一个物体的动能和势能的总和叫做内能

C、物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫做内能

D、物体的机械能加上物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫做内能

环节5:小结作业

引导学生总结:

1、一切物体都有内能;内能大小不仅和物体温度有关,还和质量,物态、体积等因素有关;

2、热传递是能量的转移;做功的本质是内能与机械能的相互转化。做功和热传递改变物体内能是等效的。

《内能》教学反思

一、学会探究,适当鼓励,激发兴趣。

学生是学习的主体,在教学中,首先让学生探究“使铁丝内能变大,温度升高”的方法。在学生充分讨论后,再请学生发言。学生的思维非常活跃,提出了很多方法。这当然是好,但我认为提出“用弯折粗铁丝的方法来提高铁丝温度,增大铁丝内能”的同学真是难能可贵。因为他不唯书,不唯师,用自己的方法发现了粗铁丝内能增加变热的现象,难道我们不应为他叫好吗?在课改前,有一句话非常流行,“老师,请不要吝啬您的掌声”,那么在现在我要说一句“老师,请用好您的掌声”!

二、重视实验,引导观察,学会归纳。

教师的演示实验是教学过程的重要组成部分,但我们以往对它的作用重视不够。虽然有时认真地做一次给学生看了,学生也是知其然而不知其所以然;有时或者不做实验,只用口头说说讲讲;或者有时只用电脑课件模拟,变真为假,然后要求学生记、背结论等等,这些做法不但失去了演示实验应有的作用,更失去了学生参与教学活动、提高能力的机会。教师演示实验的教学过程也是科学探究的过程,教师通过有效的、层层加深的提问,让学生积极参与到教学活动之中,让学生“学习物理概念和规律,体验到学科学的乐趣,了解科学方法,获取科学知识,逐步树立科学创新精神”。通过学生的参与,达成“师生互动、生生互动”的生动活泼的课堂气氛,教师不但将知识传授给学生,也让学生体验了探究的过程和方法,同时完善了教师自己的教学过程。学生通过教师层层深入地提问、启发,通过参与演示实验的全部过程,不但理解了实验所要达到的目的,也知道了如何去设计实验达到用的,如何根据实验现象通过进一步分析,归纳出物理规律。

三、把探究活动贯穿于物理教学的始终。

九年义务教育《物理课程标准》告诉我们,要“通过科学探究,使学生经历基本的科学探究过程,学习科学的探究方法,发展初步的科学探究能力”。我认为,所谓“科学探究”,应不仅仅是安排在教科书中的“探究活动”这一部分内容,它应贯穿于物理教学的各个环节之中。教师的演示实验也是“探究活动”的重要组成。另外,不仅要让学生在课堂上学会探究,更应让学生在课堂外学会探究。只有这样,才真正地调动了学生的学习兴趣,让学生主动地去学习,去探究,去研究大千世界的奥妙!

◍ 内能大班教案 ◍

物体的内能是比较抽象的物理概念,微观世界的知识,不像机械能那样直观。内能是指物体内部的能量,是和物体内部的分子有关的能量。物体的内能是所有分子无规则运动具有动能和分子势能的总和。物体内部的分子的能量越大,它的内能就越大,即内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和。教科书上没有提出分子的动能和势能,只说分子无规则运动具有的能,其实分子在做无规则运动的时候就同时具备了动能与势能,故在教学中提出内能实际是分子的动能和势能的总和,采用类比的方法学生很容易就理解了这个物理概念。

在引入物体内能的时候,我是采用宏观物体的机械运动中具有的机械能为背景,提出:“那么微粒的运动也具有能量吗?”从而引出物体的分子的运动而具有的能量称之为内能。但是,内能与机械能是不同的,内能是分子在物体内部自身不停的“分子运动”而不是随物体整体一起运动所具有的能。机械能则是物体作为整体运动所具有的能。物体的机械能包括动能和势能,物体的内能当然也就包括分子的动能和势能两个方面。动能跟微粒的运动的激烈程度有关,这点学生很容易从机械能中的动能进行迁移,势能是指微粒间的相互作用而具有的能,就跟机械能中物体由于被举高或是发生弹性形变而具有的能就难以迁移了。

但接下来内能和温度的之间的辨证关系,学生理解起来存在相当大的难度,有些云里雾里的感觉。为了帮助学生理顺温度和内能之间的辨证关系,还是带着类比的思想,微粒的动能与温度的关系学生能很快的直观的理解,因为温度越高,微粒的热运动就越激烈,学生的感觉就是微粒的运动就越快,那么自然就是动能在增加;但是微粒的势能怎么跟温度有关,那是因为物体有热胀冷缩的性质,温度越高,

物体的体积在增大,从微观的角度分析就是微粒间的距离在增大,也就是微粒间的吸引力在增大,那么微粒的势能自然也在增大。随着温度的升高,微粒的动能和势能都相应增大,自然物体的内能与温度有关,对同一个物体,温度越高,物体的内能越大。

这节课也存在一些不足,如果借助多媒体将微观粒子形象的展示给学生,学生通过直观的感性认识定会收到事半功倍的效果。

◍ 内能大班教案 ◍

本节内容属于化学反应原理范畴。在初中已从燃料的角度初步学习了“化学与能源”的一些知识,在选修模块“化学反应原理”中,还将从科学概念的层面和定量的角度系统深入地再学习。根据课程标准,在此只笼统地将化学反应中吸收或放出能量的原因归结为反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低。如此安排,既有学习的阶段性,又有必修、选修的层次性,在具体内容上前后还有交叉和重叠,学生概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的形态。

关于化学能与热能的相互转化,侧重讨论化学能向热能的转化,主要考虑其应用的广泛性和学习的阶段性。选材上尽量将化学原理与实验、实例相结合,对化学概念或术语采用直接使用或叙述含义而不下定义的方式出现,以降低学习的难度,同时注意与学生经验、社会发展、高新技术、化学史实相联系。

能源与人类的生存和发展息息相关。本节通过对化学能与热能相互转化的探讨,使学生感悟到化学反应在人类利用能源的历史过程中充当的关键角色,初步树立起科学的能源观,形成将化学能与热能相互转化的化学知识应用于生产、生活实践的意识,能够对与化学能有关的社会和生活问题做出合理的判断。同时通过【思考与交流】使学生对化学反应的特征有进一步的认识,增进学生对化学科学的兴趣,帮助学生体会化学学习的价值。

⑴知识与技能:知道热能是化学反应中能量变化的主要表现形式;通过实例和实验,形成吸热反应和放热反应的概念;能根据事实判断吸热反应、放热反应;知道一个化学反应是吸收能量还是放出能量,决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低。

⑵过程与方法:在化学实验的基础上,学习科学探究的基本方法,提高科学探究能力;尝试与人合作,增强团队精神;学习运用观察、实验的方法获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括的方法对信息进行加工。

⑶情感态度与价值观:通过实验激发学习化学的兴趣,乐于探究物质变化的奥秘,体验科学探究的艰辛和喜悦;培养将化学知识应用于生产、生活实践的意识。

重点:化学能与热能之间的内在联系以及化学能与热能的相互转化。

难点:吸热反应和放热反应概念的形成及科学能量变化观的建立。

本节课的教学可分为三个课堂教学单元:理论思考教学,实验探究教学,实际应用教学。

这三个教学单元互相联系,同时又各自平行独立,其中任何一个单元都可以作为教学切入点进行课堂整体教学。本节我采用以实验探究教学作为切入点的教学思路。

这一教学思路强调的是科学研究的一般过程,即应用实验创设教学情境,引发学生发现并提出新的`问题,设计并进行实验用以收集、整理事实和数据,再得出结论,抽象出吸热反应和放热反应的概念。在第二课时中上升到理论高度去进一步理解概念,最后应用到实际中去。整个教学过程即是一个完整的科学探究过程。

化学是以实验为基础的学科,通过实验不仅能帮助学生形成化学概念,理解化学反应原理,更重要的是培养学生的观察能力、实验能力和思维能力。根据本节知识特点和高一学生实际,本节拟采用三种教学方法。

为了突出本节的教学重点化学能与热能之间的内在联系,我利用多媒体演示将零散的见闻集中化,采用演示讲授法和设疑递进法相结合的方式加深学生的理解。对于另一教学重点化学能与热能的相互转化,我采用实验探索法培养学生观察、探究、归纳和演绎的实验能力。

根据学生的知识结构、心理特点和教学内容的实际需要,本节采用分组实验探究、问题探讨、分析推理和比较归纳等方法。在指导学生观察时,强调四个问题:第一,目的性;第二,全面性;第三,观察与思维相结合,边观察边思考,善于发现问题;第四,要有客观而详实的记录。

首先教师演示“滴水生火”的实验——Na2O2与H2O的反应。

问题:水能生火的原因是什么?此反应除了得到NaOH和O2,还有什么生成?

这一环节初步培养学生的实验观察能力,在观察实验现象时注意目的明确,淡化对反应产物的观察,注重对能量变化的观察。

展示燃烧、爆炸及电池的图片和视频。

明确热量的变化是化学反应中能量变化的主要表现形式。

这一环节初步锻炼学生运用观察、比较、归纳等方法分析问题的能力。

实验2—1、2—2、2—3是教学中非常重要的课内教学资源,为了最大限度地发挥其教学价值,我在这里将以上实验安排为学生分组实验。

经过分组实验,学生有了完整丰富的感性认识后,引导学生进行高质量的理性分析。通过学生汇报、小组内交流、填写实验报告等多种多样的形式,给学生创造机会学习对现象的描述和分析、对实验事实和数据的处理、依据事实和数据进行抽象等科学方法。

例如:通过三组强酸和强碱之间的反应对比实验,定性的抽象出“中和热”概念。

使学生明确吸热反应和放热反应的概念;常见的吸热反应和放热反应都有哪些。

问题:

1、许多吸热反应需要加热,那么需要加热的反应一定是吸热反应吗?

2、许多放热反应是在常温下进行的,那么常温下进行的反应都是放热反应吗?

3、放热反应一定都是在常温下进行的吗?

通过这些问题引导学生加深对吸热反应和放热反应的认识。

突破难点,明确规律,使学生明确化学反应遵循能量守恒定律,化学反应中吸收或放出热量决定于反应物的总能量与生成物的总能量的相对高低。

为了能使实验教学进入高层次的创造性实验和创造性思维阶段,我还提出了一些富有挑战性的学习问题和任务,供学生在课外深入学习,为选修模块和大学阶段的学习打下基础。

⑵学法方面:回顾本课由个别到一般的归纳方法;从现象到本质,从感性到理性的探究过程。

让学生课后练习化学键知识,思考化学反应中“化学键的破与立”与化学反应中能量变化的关系,为下一课时的理论思考教学做好铺垫。

新课程倡导以“主动参与,乐于探究,交流与合作”为主要特征的学习方式,这是我们在课堂教学中所要积极探索的问题。在本节课的教学中,我力图尝试指导学生使用这种方式进行学习,让学生不但要“学会”,还要“会学”、“乐学”,当仁不让的成为教学活动的主体。带着社会生活的体验走进课堂的学生们,将于下一课时再带着化学课堂的收获走向生活实践,实现了学习与生活的有机衔接,课堂教学也焕发出强大的生命力。当然本节课还存在着许多的缺点和不足,请各位给予批评指正。

◍ 内能大班教案 ◍

一、从生活走向物理,激发学生兴趣

用深圳欢乐谷中惊险刺激的娱乐设施——“跳楼机”的图片,激发学生的学习热情,并为本节课设下悬念:压缩空气为什么能在2秒钟内把“跳楼机”顶到高空。

二、巧妙类比,实验探究,引入内能

内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,是个十分抽象的物理概念,内能是指物体内部的能量,是和物体内部的分子有关的能量。物体内部的分子的能量越大,它的内能就越大,即内能是物体内所有分子无规则运动的动能和分子相互作用的势能的总和。教学中提出内能实际是分子的动能和势能的总和,采用与机械能类比的方法学生很容易就理解了这个物理概念。

引入物体内能的时候,我是采用宏观物体的机械运动中具有的机械能为背景,让学生猜想“微粒的运动也具有能量吗?”然后用水蒸气膨胀做功使软木塞冲出的实验加以验证,从而引出物体分子的运动而具有的能量称之为内能。然后再用分子运动的视频让学生加以理解,最后再给出内能的定义。这样学生就基本理解内能的要概念。但是,内能与机械能是不同的,内能是分子在物体内部自身不停的“分子运动”而不是随物体整体一起运动所具有的能。机械能则是物体作为整体运动所具有的能。物体的机械能包括动能和势能,物体的内能当然也就包括分子的动能和势能两个方面,动能跟微粒的运动的激烈程度有关这点学生很容易从机械能中的动能进行迁移;分子势能是指微粒间的相互作用而具有的能就跟机械能中物体由于被举高或是发生弹性形变而具有的势能相似,学生就有点难以迁移了。

三、因势利导,循序渐进,突破难点

内能和温度的之间的辨证关系,学生理解起来存在相当大的难度,有些云里雾里的感觉。为了帮助学生理顺温度和内能之间的辨证关系,我们还是带着类比的思想,再用宏观表现推渡物体内部的微观表现。微粒的动能与温度的关系学生能很快的直观的理解,因为温度越高,微粒的热运动就越激烈,学生的感觉就是微粒的运动就越快,那么自然就是动能在增加;但是微粒的势能怎么跟温度有关,那是因为物体有热胀冷缩的性质,温度越高,物体的体积在增大,从微观的角度分析就是微粒间的距离在增大,也就是微粒间的吸引力在增大,那么微粒的势能自然也在增大。随着温度的升高,微粒的动能和势能都相应增大,自然物体的内能与温度有关,对同一个物体,温度越高,物体的内能越大。

◍ 内能大班教案 ◍

各位领导、老师们大家好!

本节教材是教学大纲和考纲要求的重要知识点,也是高中化学的教学难点之一。在本专题的教学中,本节教材起着承前启后的作用。它融合了之前所学的氧化还原反应、金属的性质、电解质溶液等知识,在学习过程中还涉及到物理中电学的相关知识,能培养学生创造性思维。

重点:原电池的原理,原电池的形成条件,电极方程式的书写。

难点:原电池原理在生产、生活中的实际运用,电极方程式的书写。

1.通过实验探究,了解原电池的形成条件,能够判断所给装置能否构成原电池。

2.理解原电池的工作原理,并能够正确书写正负极的电极反应式。

通过设疑诱导、实验探索、现象比较等体会科学探究中的常用方法和一般过程,培养学生敏锐的观察能力,分析能力。

本节课主要采用实验探究法,辅以多媒体教学、问题讨论等方法进行教学。以“问题”为线索,挖掘学生的好奇心,激发学习兴趣,从而进行探究性实验,教师引导学生进行启发式学习,最后通过学生自主学习而接受新知识;使学生的学习过程和认知规律融为一体,由感性认识上升到理性认识,从而理解了原电池的相关知识。

学生主要运用实验观察、分析、比较、讨论、概括、练习等学习手段,通过亲自动手参与实验,分析讨论实验现象,解决问题,得出结论的过程培养其探索精神及分析问题、解决问题的能力。同时,也能够培养学生的主体性与合作精神。

通过美国的“自由女神像”患上金属腐蚀病引出课题。设疑:她是怎么患上这种病的呢?那学完本节课——化学能与电能后,同学们就能解开这个谜团了。

实验1:把一块锌片和铜片,同时插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察现象。

(1)实验探究原电池的电极:

播放Cu——Zn原电池工作原理的动画(锌片溶解成为锌离子,氢离子得到电子以氢气泡的形式冒出, 电子的定向移动)。归纳:原电池的原理【较活泼的金属失去电子发生氧化反应,电子从较活泼的金属(负极)通过导线流向较不活泼的金属(正极)。电解质溶液中的阳离子在正极上得到电子发生还原反应,从而实现了化学能向电能的转化。】并指导学生写出电极反应 。

1.交流讨论:自由女神是怎么患上腐蚀病”?同学们就做一回医生来给她诊断诊断。

2.制备各种各样的化学电源,包括常见的干电池、蓄电池,以及我们手机中使用的锂离子电池。还可以制成水果电池。

二、原电池原理:

◍ 内能大班教案 ◍

教学目标

1.知识与技能

●了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系.

●知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变.●了解热量的概念,热量的单位是焦耳.

●知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例.

2.过程与方法

●通过探究找到改变物体内能的多种方法.

●通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少.

●通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”.

3.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.

●通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内

能变化的关系.

●鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力.

教学重点与难点

重点:探究改变物体内能的多种方法.

难点:内能与温度有关.

教学课时:1时

教学过程:

引入新课

分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着。那么公司也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能。分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。

新课教学

(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的内能跟什么有关呢?

(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。

实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。

实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。

因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

(3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。

(4)内能和机械能

通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。

首先木块有势能,也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。

木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能。内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。

小结

(1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。

(2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的“分子运动”,而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。

◍ 内能大班教案 ◍

通过对这节课不断地琢磨、仔细地推敲,反复地修改,认识越来越深,教学设计的思路也越来越清晰。我结合自己的教学过程和其他老师对这节课的点评,形成了以下的反思:

1、明确教学目标,教学思路设计,符合教学内容实际,符合学生实际,教学思路层次清晰,各个教学环节的过渡很自然、到位。在整个教学设计中,教师始终发挥着课堂组织者和学习引导者的作用,使学生通过活动、观察、思考、讨论、归纳、交流等行为自然地掌握所学知识,这一点充分体现了“以学生的主体、以教师为主导”的新课程理念。在教材处理和教法选择上,注意从学生探究与交流的角度突破难点、突出重点。

2、充分发挥现代教学技术的作用。这节课应用了多媒体教学,选择了许多图片和视频,使许多实例直观的呈现在学生眼前,比如做功可以使物体的内能增加中的打磨机图片、砂轮机视频,在做功还可以使物体的内能减小中的爆竹升空、炸弹爆炸、开水将壶盖顶起、火箭发射等,这样是学生对知识的应用不仅仅限制的文字的理解上,而是直接将知识与实际联系起来,达到了很好的效果。

3、注意物理与生活的紧密联系。每个重要的知识点的得出都能先根据学生的一些已有经验总结,学完以后让学生列举相关的生活实例。这样既能达到练习巩固知识点的目的,同时又体现从生活走向物理,从物理走向社会的新课程教学理念。

当然,本课设计的不足也还是有不少的。比如:

1、问题设置“过度”开放,比如在空气压缩引火仪的演示实验中,提问“什么会出现棉花着火现象?”就导致学生无从入手,摸不着头脑,出现了漫无边际的现象说出“空气与空气摩擦”这样让我无从回答的答案。如果变“过度”开放为“适度”开放,在每个大问题下面设置几个小问题,用问题串的形式将它们紧凑的联系在一起。比如在这儿可以设置:

(1)棉花着火说明棉花的温度发生了怎样的变化?

(2)棉花的内能如何变化?

(3)是用怎样的方式使其内能变化的?

(4)变化的内能从何而来?

(5)能量如何转化?这样学生就可以有的放矢了,从而大大增加了提问的有效性。

2、学生交流讨论的时间不足,没有充分发挥学生相互的评价作用。比如流星形成过程,最后拿出来作为对本节课学习的一个总结应用,只选了一位同学起来说了一下,如果让大家先讨论一下,多请几位同学说一说,并让学生进行相互评价,然后教师再总结一下,效果应该更好一点。

3、细节不够完美。比如在设计气体对外做功可以使物体的内能减小的实验中,气体对外做功使的哪个物体的温度下降,温度计显示的是哪个物体的温度下降,这个地方没注意说清楚;另外我自己的语速过快,还有提出问题没有提供足够的时间让学生思考交流。

以上是我对这节课的反思,如有不当之处,恳请各位领导和老师批评指正!同时我也要感谢兄弟学校的评议,让我对自己有了更充分的认识。在今后物理教学中我会不断的'反思,在反思中不断进步。

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4、电流的三种效应。

(1) 、电流的热效应。(2)、电流的磁效应。(3)、电流的化学效应。

① 电流表要串联在电路中;

② 电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。

③被测电流不要超过电流表的测量值。

④ 绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。

3、导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。一定条件下,绝缘体也可变为导体。

特征 电路中只有一条电流路径,一处段开所有用电器都停止工作。 电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不影响。

作用 控制整个电路 干路中的开关控制整个电路。支路中的开关控制该支路。

基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。

关于基本概念,举例子:速率。它有两个意思:一是表示速度的大小;二是表示路程与时间的比值(如在匀速圆周运动中),而速度是位移与时间的比值 (指在匀速直线运动中)。关于基本规律,比如说平均速度的计算公式有两个经常用到V=s/t、V=(vo+vt)/2。前者是定义式,适用于任何情况,后 者是导出式,只适用于做匀变速直线运动的情况。

要清楚基本概念,首先,反复看课本。这一步是至关重要的,几乎所有的尖子生都有如此的体会。课本是最好的老师。

很多同学会说:“课本那么简单,而考试又那么难,看它有用吗?”这种想法很不对。其实据我了解,但凡物理成绩不好或平庸者,都是基础知识不牢。 他们自以为学好了,但实际上却没有理解好那些最基本的概念、定理。不信的话,你可以翻开课本目录,一节一节地仔细回想相关的内容,这个时候你就会明白你的 不懂之处在哪里。对于一个物理概念,你要从深层次地去理解它。

比方说,两个小球相撞,你从中能想到什么?动量方面有什么问题?能量方面有什么问题?――并不是非得做题目时才想这些问题。这些问题看似简单,但仔细一想却可以想出很多问题来;并且,这类简单小问题就是亿万考题之根源。

其次,做一些简单的题目。这第二步和第一步一样,被许多人瞧不起。

他们可能认为做那些简单的题目是降低了他们的身份,抑或他们忙着做难题,没“功夫”去做简单题。何谓“简单的题目”?就是那些直接考察基本定义、定理的题目,比如课本上的习题和稍微复杂点的题目。

做这些题目,目的并不是正确的答案,而是吃透这道题,从简单题目中联想出一些东西。一些所谓的难题,其实就是由几个简单题目组合而成。

然后,多看参考书上的例题,做一些中等难度的常规题目。我个人最喜欢看参考书上的例题,因为题量少,并且很典型,解答也很规范。课后,做几道中等题目实践实践,效果往往很好――不求多,几道足矣。还是老话,做完后好好回想回想,记笔记。

一、认真预习,画出疑难。在这个环节中,必须先行学习教程(提前任课教师两个课时),画出自己理解不清,理解不了的部分。预习教材后,如果“没有”疑难,那么马上做教材所配置的练习,帮助画出重点和难点。预习中,自己画出重点和难点,这是非常重要的,是为提高听课效率所应该准备的一个环节。

二、带着问题,进入课堂。带着问题进课堂,通过教师讲解,解决预习中的疑难问题;若课堂中没有听懂,尽量利用课间时间,当场解决。

三、回顾教材,再做练习。力争在头脑中回顾教材内容和课堂教学内容,若记忆模糊,则把教材复习一遍;然后做教材配套练习,练习不必太多,一本足矣。

四、参照答案,检验练习。如果作业完成很好,则新课学习可以到此结束;如果做错(或者根本没有思路,没有完成作业),则回归教材,再仔细认真的阅读一遍,接着完成未完成的练习,如果已经得以完成,新课学习到此结束,如果还是无法完成,进入第五步。

五、勤于反思,分析原因。如果参考答案有分析说明,则此时比照分析说明,反思自己为什么做错(或跟本没有思路),找到原因,去除疑点。如果没有分析说明(或分析说明看不懂),则自己不要太费神,寻找外援帮助(例如与同学交流、咨询任课教师或家庭教师)。这里最重要的是,反思为什么做错,找到原因。

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一、说教材:

(一)教材分析:

本节主要内容有:内能的概念;物体的内能与温度的关系;改变物体内能的两种方式:做功和热传递。

本节内容是在前面学习机械能概念及其转化的基础上,进一步了解更为抽象的内能概念,认识内能的转化及其作用,这些内容是解释许多常见热现象的必备基础,也是学习本章后面热量、比热容、热机等内容必不可少的基础,因此本节课在全章具有重要的基础性地位。

(二)教学目标:

1、知识与技能

(1)了解内能的概念,知道内能的单位焦耳。

(2)能简单描述温度和内能的关系。知道对于同一个物体,温度越高,内能越多;温度越低,内能越少。

(3)知道做功和热传递可以改变物体的内能。

2、过程与方法

(1)通过机械能认识内能,领会其中的类比方法。

(2)经历用做功和热传递方式改变物体内能的活动过程。

3、情感态度与价值观

通过实验和实例,养成联系实际学习物理的习惯。

(三)教学重点与难点

重点:内能的'概念是全章乃至整个热学的基础;通过温度高低来判断一个物体内能的多少,在后面学习中会经常用到;改变内能的方法,尤其是通过做功来改变物体的内能,更是分析许多常见现象和汽油机工作过程的理论依据。因此以上内容都是本节的重点。

难点:内能概念比较抽象,是本节课的难点。

(四)教学关键:学生活动要充分,教师总结要精练。

(五)教学准备:挂图、多媒体、铁丝、酒精灯、热水、锤子、铁砧、砂布

二、说教法:

本节知识点均属“了解”“认识”“初步认识”的层次,考虑到农村初中的学生刚刚接触热学知识,内能热量等概念都比较抽象,因此教学时从日常生活现象入手,采用“类比”“联想”等方法引入概念,不追求概念过分严密的表述。教学时不比让学生死记硬背这些概念的文字表述,而要注重指导学生用自己的语言来对相关现象进行归纳概括,进而形成概念。

具体教法安排如下:

本节课我首先通过汽车、火车、轮船、飞机等交通工具做功的能量来源问题引入新课,然后通过与机械能的类比,建立内能的概念,再结合分子动理论说明物体内能与温度的关系,最后通过学生活动展示改变物体内能的两种方式。我个人觉得教学方法这样安排符合学生的认识过程,教学思路比较顺畅,有助于学生逐步建立内能的概念。

三、说学法:

本节课中,学生在认真阅读分析的基础上充分交流讨论,亲身实验,感受体验,例举实例,强化应用。

四、说教学过程:

(一)本课我是这样引入的:利用挂图展示各种热机,让学生看图比较,讨论交流,找出它们的相同点。学生的发现可能很多,这时教师要点拨引申在交流的基础上形成共识。把图片作为引入的主体,避免了枯燥、冗长的文字陈述。每个学生都有一定的生活经历与体验,这个引入比较容易贴近学生,调动他们的生活积累,引发共鸣,激发学习的积极性。

(二)对于内能的概念这节教学,宜采用“谈话聊天的方式,与学生共同研讨内能与机械能有什么样的区别和联系,应遵循以下原则:

1、教学时不必让学生死记硬背这些概念的文字表述,而要指导学生用自己的语言来对相关现象进行归纳、概括,进而形成概念。

2、教学活动中,要坚持“以学生活动为主,教师讲述为辅,学生活动在前,教师点拨评价在后的原则,尽量减少教师的包办代替。从一开始就使学生树立自主学习的意识

(三)怎样改变物体的内能,这段内容的教学,采取让学生亲自实验,感受体验,再从生活体验、身边事例入手列举事例分析解释,从感性认识上升到理性认识。注重了理论联系实际的方法,去感受、领会知识,使知识化难为易。

具体教学过程设计如下:

首先根据前面物体内能跟温度有关自然引出内能是可以改变的,然后提出这一段的核心问题:“怎样才能改变物体的内能”。让学生针对这个话题分组用实验证明自己的猜想。组织学生汇报展示,引导学生梳理归类各种不同方法,明确改变物体内能的两种方式:做功和热传递。在此基础上让学生讨论列举生活中的有关事例,并进行分析解释使之有感性认识上升到理性认识。

关于“活动2”,主要介绍用热传递的方式可以改变物体的内能,教学中采用讨论交流为主的方式进行:复习回顾小学科学课程中学过的知识,再通过多媒体展示热传递三种方式的定义。最后利用学生的生活经验,唤起他们的回忆和感受,不仅要求学生描述事例,还要指出热从哪里传到哪里,是通过哪种方式传递的。要及时引导学生思考回答,这要才能使学生真正明确热传递可以改变物体的内能,为后面理解热量概念打下基础,有助于能的转化和能量守恒定律的教学。

本节课的最后一个环节是:本课小结与课后作业。本课小结由学生完成,小结本课的收获。完成课后自我评价与作业。

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学习目标

1探究不同食物的热价(重、难点)

2理解人体内能量的释放过程(重、难点)

3举例说明影响能量消耗的因素

学习用具:课件

学习方法:观察、阅读、思考、讨论等

学习过程:问:人体内的气体交换的原理是什么?包括哪两个过程?

2肺泡内的气体交换和组织里的气体交换分别是如何进行的?

引入:大家都有过这样的经历,当我们剧烈运动时,常有心慌、气短的感觉,饥饿时,我们会感到全身乏力。这些现象都预热体的能量的供给有关。那么,人体是如何获得能量的呢?让我们一起来学习第二节(板书课题)第二节人体怎样获得能量

新授:一,能量的获取。

人体需要的能量来源于食物,具体地说,来源于食物中的有机营养物质。食物说含营养物质的多少可以用热价来表示。食物的热价是指1克食物氧化(或在体外燃烧)时所释放的热量。

那么,不同食物的热价有没有差异呢?下面我们通过实验来探究一下。指导学生进行探究实验。

提出问题:不同食物的热价有没有差异?

作出假设:你的假设是什么?

制定计划:实验中需要哪些材料与用具?如何进行实验?

实施计划:根据所设计的实验步骤进行实验

得出结论:你得出的结论是什么?

表达交流:

1,食物在燃烧过程中能够释放热量,这说明了什么?

2不同食物的热价为什么有较大的差异?

3你所测出的食物的热价符合其实际热家吗?为什么?

小结:不同食物的热价是不同的,因为各种食物中的营养成分的含量不同。糖类的热价是17.。15千焦每克,蛋白质的为17.15千焦每克。脂肪的热价是38.91千焦每克。

指导学生观察课文33页表3.21,了解几种常见食物的热价。

练习,小明午饭时摄取了100克蛋白质,200克脂肪,50克糖类、10克无机盐、5克维生素和300克水,请你帮助他算算这一餐共摄取了多少热量?

二,能量的释放

我们知道,木柴燃烧时,依靠空气中的氧,木柴中的有机物可以被氧化分解,释放出其中的能量,那么,我们身体里的有机物中储存的能量是怎样被释放出来的呢?

学生答:通过呼吸作用完成。

讨论:

1,剧烈运动时,人的呼吸加快加深,心跳加快加强,这些变化有何意义?

2有机物在体内分解与体外燃烧有哪些共同的地方?

三影响能量消耗的因素

指导学生观察课文34页图3.2——10及35页图3.2——11,思考1人在一天中收缩消耗的能量与哪些因素有关?

2,我们每天摄取的食物越多越好吗?

小结:人在一天中所消耗的能的能量与年龄、性别、体质有关,也与活动的强度有关。

练习巩固;,可问5页思考与练习1——3题

作业布置:助学上的当堂达标

板书设计。

第二节,人体怎样获得能量

一能量的获取 二能量的释放 三影响能量释放的因素

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基本定义

内能通常指的是热力学系统的热运动能量。狭义的内能指的是分子热运动能,也就是在一般的物理过程中可变的内能。它是物体内部全部分子做热运动时的分子动能和分子势能的总和。

分子动能

物体内部由分子组成,且在永不停息地做无规则运动,所以分子具有动能。由于运动永不停息,所以内能永不为零,故动能大小时可用是否激烈等词语,比较科学的描述是平均速率、平均动能。

温度越高,反映了分子运动更激烈,平均动能越大。温度是分子无规则运动激烈程度的体现。物体分子运动更激烈和物体温度更高,是同一个意思。

分子势能

分子势能是分子间相互作用而产生的能量,反映在分子间作用力大小和分子距离上。当分子间作用力和分子距离发生变化时,宏观上会发生物体物态和体积的变化。但体积变化并不显著,我们往往考虑不多,更多时候,还是从物态去判断分子势能。

在物态变化时,分子势能的变化具有一个特点——突变。例如,0℃的冰化成0℃的水,虽然温度没变,分子动能没变,但由于融化是一个吸热过程,吸收的能量用于增加分子势能,故此,我们说,分子势能是增加的,内能是增加的,而温度不变。

全部分子

不同物体间比较内能,由于还要考虑质量的因素,所以不能说温度高的物体内能大,也不能说内能大的物体温度高。例如一小块烧红的铁钉和一座冰山,显然冰山温度低,但内能大。但质量大且温度高的物体的内能一定比同状态质量小、温度低的物体的内能大。

相关性质

从微观上说,系统内能是构成系统的所有分子无规则运动动能、分子间相互作用势能、分子内部以及原子核内部各种形式能量的总和。后面两项在大多物理过程中不变,因此一般只需要考虑前两项,二者的总和就是通常所指的内能。但在涉及电子的激发、电离的物理过程中或发生化学反应时分子内部(不包括原子核内部)的能量会大幅变化,此时内能中必须考虑分子内部的能量。核内部能量仅在核物理过程中才会变化,因此绝大多数情形下,都不需要考虑这一部分的能量。内能的绝对量(主要是其中的核内部能量部分)还不完全清楚,但不影响解决一般问题,对于内能我们常常关心的是其变化量。

抛开物质内部的结构细节,从宏观上说,内能是与系统在绝热条件下做功量相联系的,描述系统本身能量的一种状态函数。内能的宏观定义式为:ΔU=Wa,其中ΔU为内能的变化量,Wa为绝热过程外界对系统的做功量。在宏观定义中,内能是一个相对量。

内能是物体、系统的一种固有属性,即一切物体或系统都具有内能,不依赖于外界是否存在、外界是否对系统有影响。

内能是一种广延量(或容量性质),即其它因素不变时,内能的大小与物质的数量(物质的量或质量)成正比。[1]

内能是系统的一种状态函数(简称态函数),即内能可以表达为系统的某些状态参量(例如压强、体积等)的某种特定的函数,函数的具体形式取决于具体的物质系统(具体地说,取决于物态方程)。当系统处于某一平衡态时,系统的.一切状态参量会取得定值,内能作为这些状态参量的特定函数也会取得定值(尽管还不清楚它的绝对数值是多少)。

当系统发生某一变化,从原先的平衡态过渡到另一个新的平衡态时,内能的变化量仅取决于变化前后的系统状态,而与这个变化是如何发生的(例如变化的快慢)以及变化经历了怎样曲折的过程(例如是经历一个等温过程、等压过程还是一个任意过程)完全无关。内能的这一性质和功、热量有着本质的区别。

功和热量都是系统与外界之间交换的能量,或者说系统(从外界)吸收或放出(给外界)的能量。一旦系统对外界做了功或传了热,这部分能量就不再是系统的能量(即不再是系统内能的一部分),而是变成外界物体的能量(构成外界物体内能或动能的一部分)。系统只存在或含有内能(内能的存在不依赖于外界),不存在热量或功(离开外界和系统的相互作用,谈不上热量和功)。仅当系统在外界(外力或温差)的作用下,系统内能中的一部分以功或热量这两种能量形式传给外界(或反之)。功和热量的大小,不仅取决于系统变化前后的状态,还取决于变化的每一细节过程。

对于一定量物质构成的系统,通过做功、热传递与外界交换能量,引起系统状态变化,而导致内能改变,其间的关系由热力学第一定律给出。对于不存在宏观动能变化的系统,ΔU=W+Q,其中ΔU为内能的变化量,W为外界对系统的做功量,Q为系统(从外界)的吸热量。该式称为热力学第一定律的常用表达式内能的概念建立在焦耳等人大量精密的热功当量实验的基础之上。能量和内能概念的建立标志着能量转化与守恒定律(即热力学第一定律)的真正确立。

正如重力对一定质量物体做功的大小与物体下降的路径无关,仅与物体下降前后的垂直位置有关,焦耳的实验证明系统在绝热条件下的做功量与系统经历的具体过程无关,仅与系统做功前后的状态有关。从前一现象人们提出了重力势能的概念,把过程量功表达为仅取决于高度的势能函数在不同高度的函数值之差。类似可以定义一个仅取决于系统状态的函数,把过程量绝热功表为该函数在不同状态的函数值之差。这个被定义的函数,就称为内能。

【注】对于宏观动能发生变化的系统,热力学第一定律的普遍表达式是:ΔEk+ΔU=W+Q,其中ΔEk为系统的(宏观)动能的变化量。

延伸阅读

1. 分子的动能:

包括分子的平动能、转动能和振动动能(分子的振动同时具有振动势能,一般把振动动能和振动势能统称为振动能)。

2. 分子间的相互作用势能:

范德华力该种势能来源于分子间的引力和斥力。分子间力又称范德华力,广义的分子间力还包括氢键力等分子间特殊作用力。分子间力本质上都是电磁力,其大小、正负(即表现为引力还是斥力)由分子的偶极矩和分子间的距离所决定。由于电子的运动是随机的,因此分子的偶极矩的大小和方向也是随机的,从而分子间引力和斥力同时存在并不断变化(化学键力本质上也是电磁力,但存在于分子内部,并且大小比分子间力大1-2个数量级)。

分子间力与分子间距的关系:一般而言,分子相距较远时分子间主要表现为引力,随着分子的相互接近引力增大。进一步接近时,斥力的作用开始表现出来,表现为净的引力变小,并逐渐减小为零。继续接近时,斥力急剧上升(引力同时也上升但上升的慢一些),分子间力表现为净的斥力。当分子继续相互接近时,巨大的斥力会使二者的动能消耗殆尽,全部转为分子间的相互作用势能,失去动能的分子在强大的斥力作用下彼此远离(分子间势能又转为分子动能),这一过程就是平常说的分子相互碰撞过程。

分子间力与偶极矩的关系:极性分子具有固有偶极矩(即平均而言,分子的正负电荷中心不重合),固有偶极间的相互作用力称为定向力,故极性分子间的作用力包括定向力部分。极性分子和非极性分子间没有固有偶极的相互作用,故二者间不存在定向力。但非极性分子在极性分子的电场作用下,会发生所谓的诱导偶极,即原来分子的正负电荷中心平均而言是重合的。固有偶极和诱导偶极间的相互作用力称为诱导力。极性分子间也存在着这种诱导,并且是相互诱导,因此极性分子间除了定向力还存在诱导力。那么非极性分子之间有没有静电力呢?当然有。虽然平均而言非极性分子的正负电荷中心重合,但在任一瞬间它们都是不完全重合的(完全重合的概率趋于零),因此非极性分子间存在着这种瞬间偶极的相互作用,这种作用力称为色散力。很明显,色散力存在于任何分子之间。这三种力的相对大小随分子结构而定,一般而言诱导力相对较小。

3. 分子内部的能量:

分子(包括一般所指的分子、原子和离子,见前文注)内部的能量主要取决于电子的能量和核内部的能量。核内部的能量仅在核物理过程中发生变化,因此在其它一切情形时,都可以认为分子内部的能量主要就是电子的能量。更准确地说包括了电子的动能,电子和核的引力势能,电子和电子间的斥力势能(单电子原子、离子或分子不存在该能),核与核间的斥力势能(不存在化学键的孤立原子不存在该能)。一般来说电子和核的引力势能占主导地位,这样才能形成稳定的分子或原子。

理想气体

理想气体从微观上看,是指分子间力和分子本身大小可忽略的气体。宏观上看,是指压强趋于零的气体。实际气体在压强不太大时可以近似为理想气体,近似的程度取决于气体的种类和压强。例如常压下的氢气视为理想气体时,会有1%左右的误差(跟要计算的物理量有关)。

一定量理想气体的内能仅是温度的函数:U=U(T),该结论称为焦耳定律。

若过程中不涉及非体积功,理想气体在任意过程中,都满足dU=CvdT,其中Cv是理想气体的定容热容。一般而言,Cv仍为T的函数,其函数形式可由实验确定(可查有关手册得知)。故内能函数为下列积分:U=∫Cv dT+U0,其中U0表示某一选定参考态的内能(该值可以任意指定)。

要准确计算时,Cv不可提到积分号外。但在处理温度范围不是很宽的问题时,可把Cv视为常量,从而有U=Cv T+U0。更粗略地计算,常温下单原子分子可取Cv=3/2nR,双原子分子可取Cv=5/2nR,其中n为物质量,R为普适气体常量。


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一、教学目标

1、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)知道热传递可以改变物体的内能。

(3)知道热传递过程中,所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。

(4)知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。

2、过程与方法

(1)通过探究、观察、实验找到改变物体内能的两种方法。

(2)通过演示实验说明做功与物体内能的变化关系。

(3)通过查找资料,了解地球的温室效应。

3、情感态度与价值观

(1)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。

(2)通过演示实验培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功和内能变化的关系。

(3)通过分析、类比、学会用类比的方法研究问题。培养良好的科学态度和求实精神。

二、教学重点和难点

重点:内能概念的建立;改变物体内能的方法。

难点:正确理解内能的概念

三、 教学过程

(一)创设情景、引入新课

1、装着开水的暖水瓶有时候会把瓶盖弹起,推动瓶盖的能量来自哪里?

2、将半杯热水倒进半杯冷水后变成了一杯温水,是因为热水失去了一种能量,冷水得到了一种能量,从物体是由分子组成的观点来看,这究竟是一种什么形式的能量呢?

(二)新课教学

如图1所示运动的足球具有动能,那么运动的分子是 否也有动能呢?

结论:运动的分子也具有动能,称为分子动能。

如图2所示,弹簧在发生弹性形变时,具有势能, 那么,相互吸引或排斥的分子之间是否也具有势能呢? 结论:相互吸引或排斥的分子间也有势能,称为分子势能。 (1)内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的 总和称为物体的内能。

图(2)

(2)注意:

①内能指的是物体内部所有分子的能量,单独某个分子的动能或势能不能称为物体的内能。

②内能是由分子动能和分子势能共同决定

③一切物体在任何情况下都具有内能。(为什么?)

3.内能与机械能的区别

机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子热运动和分子间的相互作用情况有关,所以,内能是不同于机械能的另一种形式的能,在一给出简单的解释。

实验结论:对物体做功物体内能增加。

实验二:气体膨胀做功内能减少的实验,让学生仔细观察出现

的白雾,并分析原因。

说明:瓶内原有的水蒸气是无色透明的,看不见;瓶内出现白雾

是水蒸气液化成的小水滴,这是由于空气推动塞子做功,内能减小, 温度减低所致。

实验结论:物体对外做功,物体内能减小。 想一想:水壶盖被推起的原因是什么。

7、课堂小结 四、课堂练习

1.物体内部所有分子做无规则运动的________和________总和叫做物体的内能。 物体的温度越高体的温度越高,物体内部分子无规则运动越_______,物体的内 能越_____.

3. 无论是冰冷的冰块,还是炽热的铁水,尽管它们温度相差很大,但它们的分子都在做无规则的运动,因而都具有________,也就是说________具有内能. 4. 下列有关物体内能的叙述中正确的是 ( )

A.物体的内能与温度有关,0℃的物体内能为零

B.温度低的物体比温度高的物体内能小

C.运动的物体一定比静止的物体内能大

D.物体的温度升高时,它的内能随着增大.

5.20xx年10月15日,“长征2号”火箭将我国第一颗载人飞船“神舟5号” 成功发射到太空.飞船在绕地球飞行近22小时后,载人返回舱脱离飞船成功返回地球安全着陆.返回舱在穿越地球大气层疾速下降的过程中与空气剧烈摩擦,其表面温度急剧升高,这时,返回舱的( )

A、重力势能减少,机械能不变,内能增加

B.重力势能减少,动能增加,机械能增加

C.重力势能减少,机械能减少,内能增加

D.重力势能减少,机械能减少,内能不变

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教学目标

(一)知识和技能

1、了解内能的概念,简单描述温度和内能的关系。

2、知道热传递过程中,物体吸收(或放出)热量,使物体温度升高(或降低),内能改变。

3、知道在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。

4、知道做功可以使物体内能改变的一些事例。

(二)过程与方法

1、通过探究找到改变物体内能的两种方法。

2、通过实验说明做功与物体内能改变的关系。

3、通过实验和查找资料,培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。

(三)情感、态度、价值观

1、学生通过实验体验探究的过程,激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。

2、培养学生的观察能力,使学生通过实验理解做功与物体内能变化的关系。

教学重点难点 内能概念、改变内能的两种方法

教学准备

压燃演示器、铁丝(多根)、酒精灯(多只)、烧瓶、皮塞、气筒、多媒体设备

教学过程

提问:在生活中,我们发现,装着开水的开水瓶的塞子有时会被弹出去,塞子的动能从何而来?引入课题:“内能

一、内能

通过前面学习知道,分子在不停地做无规则的热运动,同一切运动的物体一样,分子具有动能。

分子间有相互作用力,所以分子间还有势能。对此,你们想提出什么问题吗?

提问:分子动能大小与什么因素有关?什么情况下有分子势能?等等。

物体温度越高,分子运动越快,分子的动能就越大,相互吸引或相互排斥的分子之间都存在分子势能。5、归纳:物体内所有分子热运动的动能和势能的总和,叫做物体的内能。任何物体都有内能。5、体会:内能是一种不同于物体机械能的另一种形式的能量

二、物体内能的改变

探究活动:怎样能够使铁丝变热?让学生动手试试。激发学生对物理学习的兴趣。

演示:用酒精灯加热;来回弯折;在其他物体上摩擦等。 启发学生通过观察,找出不同方法的共同现象、特征并交流。(可以对铁丝传热,也可以对铁丝施力。)

演示:压燃演示器。空气推动皮塞时内能改变。提问:观察到的“白雾”说明了什么?(观察得出:做功可以改变物体的内能。)“白雾”说明:内能减少,温度降低,水蒸气发生了液化。

三、内能

1、内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。

2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。

3、影响物体内能大小的因素:①温度②质量③材料④存在状态

4、内能与机械能不同:

机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关

内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。

5、热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

温度越高扩散越快。温度越高,分子无规则运动的速度越大。

四、内能的改变:

1、内能改变的外部表现:

物体温度升高(降低)——物体内能增大(减小)。

物体存在状态改变(熔化、汽化、升华)——内能改变。

反过来,不能说内能改变必然导致温度变化。(因为内能的变化有多种因素决定)

2、改变内能的方法:做功和热传递。

A、做功改变物体的内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。

B、热传递可以改变物体的内能。

①热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。

②热传递的条件是有温度差,传递方式是:传导、热传递传递的是内能(热量),而不是温度。

③热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;放热温度降低,内能减少。

④热传递过程中,传递的能量的多少叫热量,热量的单位是焦耳。热传递的实质是内能的转移。

C、做功和热传递改变内能的区别:由于它们改变内能上产生的效果相同,所以说做功和热传递改变物体内能上是等效的。但做功和热传递改变内能的实质不同,前者能的形式发生了变化,后者能的形式不变。

五、作业布置:

书本p32.p36练习题

◍ 内能大班教案 ◍

一、教学目标

【知识与技能目标】

1.了解内能的概念

2.能简单的描述温度和内能的关系

【过程与方法目标】

1.通过练习旧知,利用类比分析总结的方法概括出什么是内能

2.通过查找资料,了解地球的温室效应

【情感态度与价值观】

通过演示实验培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功和内能的变化的关系

二、教学重、难点

【重点】

内能概念的建立;影响物体内能的因素。

【难点】

正确理解内能的概念和改变内能的两种方法的本质。

三、教学过程

环节一:新课导入

【师】演示实验,可观察到:水沸腾后塞子飞出去,试管中出现白气。

引导学生观察并思考:推动塞子的能量来自哪里?

环节二:建立概念

【问】内能到底是一种什么样的能量呢?学生思考。结合大屏幕图片提问:什么事动能呢?什么是势能?什么是机械能?学生回忆并回答。

【师】出示一组图片,说明分子有“分子动能”、“分子势能”。引导学生讨论形成内能的概念。

【问】内能的大小与那些因素有关?是什么关系?引导学生分析,分子动能,分子势能有哪些影响因素?

内能与机械能有什么不同?屏幕展示对比

环节三:深化概念

【小组讨论】

讨论:一定质量的某物体的内能大小和什么有关呢?

【学生思考】

物体的温度变化,它的内能就发生了改变。要改变物体的内能有哪些办法?

从能量转化角度,分析改变内能的两种方法的本质。

热传递是能量的转移;做功的本质是内能与机械能的相互转化。做功和热传递改变物体内能是等效的。

环节四:巩固提高

用题目对本堂课所学知识进行巩固。

环节五:小结作业

引导学生总结本堂课学的主要内容。

四、板书设计

◍ 内能大班教案 ◍

1.知道物质是由分子组成的,一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。

2.能识别扩散现象,并能用分子热运动的观点进行解释。

3.知道分子热运动的快慢与温度的关系。

1827年的一天,布朗把花粉放入水中。然后取出一滴这种悬浊液放在显微镜下观察,发现花粉小颗粒在水中像着了魔似地不停地运动,得很快,不会停下来。这些小颗粒实际上是由上万个分子组成的分子团,的撞击而受力不平衡,从而表现出无规则的运动。

这就是著名的布朗运动,你知道布朗运动说明了什么吗?

方案二:

引导学生思考:用我们肉眼是看不到的。 讨论得出:分子体积小而数量多。

演示实验2掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。

说明二氧化氮气体分子到了上面空瓶中,分子是运动的。这个颠倒放置时不能得出相同的结论,因为二氧化氮密度大,在重力作用

讲述:不同的物质在接触时,彼此进入对方的现象,叫做扩散。 在我们日常生活中,扩散现象很常见,请你试着举出几个例子?到医院闻到消毒液味;烧菜时有香味传出;到花园里会闻到花香?? 提出问题:气体可以发生扩散,那么液体和固体是否可以发生扩散呢?

演示实验3:在一个烧杯中装半杯热水,另一个同样的烧杯中装等量的冷水。用滴管先向冷水、再向热水中分别注入两滴红墨水。

观察并思考:装热水的烧杯很快变红了说明了什么?扩散现象与什么因素有关? 结论:扩散现象与温度有关,温度越高,扩散越快。

小组讨论:讨论“想想议议”中三个问题,1.以上几个实验是否说明分子在不停地运动着?2.分子的运动快慢跟温度有关系吗?3.对分子的运动你能做出哪些推测?

得出结论:一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。由于分子的运动跟温度有关, 1 所以这种无规则的运动叫做分子的热运动。温度越高,热运动越剧烈。

拿一个铅块,用力拉,为什么拉不断?用力捏,为什么捏不扁?

演示实验4:将两个铅柱的底面削平、削干净,然后紧紧地压在一起,两块铅就会结合起来,教师在下面逐个加挂钩码,挂很多个都不能把它们分开。

教师分析:分子间的引力使得固体和液体能保持一定的体积,所以,用力拉铅块时,分子间的引力使得铅块拉不断;用力捏时,由于斥力的存在而捏不扁。

类比:让学生取一根弹簧,感受拉和压时作用于手的力。然后教师拿两个乒乓球,中间放一根弹簧,告诉学生用这个模型来比拟两个连着的分子,教师操作,让学生来回答。当弹簧拉长,分子间的距离增大,作用力表现为引力;当弹簧压缩,分子间的距离缩小,作用力表现为斥力;当弹簧不用力时,引力=斥力。

分子相距很远,作用力就变得十分微弱,可以忽略。

一、分子热运动? 分子热运动??分子之间的引力?分子间的作用分子之间的斥力扩散现象――――――→温度快慢影响因素X| k |B| 1 . c|O |m 教学目标

1 2(或放出)热量,使物体温度升高(或降低),内能改变。

想知道原因吗?那就让我们来学习另外一种能——内能。X|k | B| 1 . c |O |m 方案二:玩具回力汽车运动,其动能是从弹性势能转化而来的,而真正的汽车开动时它的动能从何而来?原来真正的汽车开动时它的能量来源于燃料燃烧释放的内能。那么,什么是内能?从而引入新课。

1.内能:教师出示挂图:展示运动员头顶足球图片和分子运动图片(如图所示)。

和势能呢?

讨论得出:对于每个分子来说,物体温度越高,分子运动越快,动能也越大。xKb 1.C om 演示并分析:两分子间存在

类比机械能定义,得出内能的定义及单位。

是焦耳(J)。

那冰山有内能吗?物体的内能大小跟哪些因素(1) (2)影响物体内能大小的因素

引导学生类比影响机械能的因素讨论得出:

一切物体,都具有内能。一个确定的物体,分子总数是固定的,其内能大小由温度和体积决定;如果物体不确定,那么其内能大小由质量、温度、体积、种类来决定。

让学生知道改变物体内能可以采取两种途径:做功和热传递。 (2)列举事例,分析解释。除了上面的实验外,教师还应让学生讨论列举生活中的有关事例,并进行分析解释。有了感性认识不代表就有了深刻理解,还需要进行分析,使之由感性认识上升到理性认识。

主要介绍用热传递的方式可以改变物体的内能,进行。这里可以分为两个层次:

(1)认识热传递的三种方式及各自的特点。,学生在小学科学多媒体投影或板书等形式展示传导、对流和辐射的定义:①传导——导;②对流——靠液体或者气体的流动来传递热的——热由物体向外发射出去叫做辐射。

教师引导学生汇报总结三种方式的相同点或从物体的高温部分传到低温部分;物体并不运动,对流是靠物体(液体或气体) (2)学生根据生活经验列举热传利用每位学生的生活经验例,还要指出热从哪里传到哪里,是通过哪种方式传递的。要引导学生思考回答:高温物体增加理解热传递的实质是内能的转移,或者是内能从同一物体的高温部分转移给低温部分。会为后面理解热量概念打下基础

◍ 内能大班教案 ◍

“做功和内能的改变”教学目标

a. 知道做功可以使物体的内能增加或减少的一些实例

b. 知道可以用做功来度量内能的变化

c. 能用做功和内能的改变关系解释摩擦生热等与内能有关的常见物理现象

d. 知道内能与功的单位相同,都是焦耳

教学建议

“做功和内能的改变”教材分析

分析一:本节内容先由一系列生活事例、实验说明做功可以使物体内能增加和减小,然后上升到理论高度,进一步说明做功与内能改变的关系,并指出功和能具有相同的单位,最后又以思考题的形式巩固所学知识.

分析二:本节内容一方面从生活实例入手分析,另一方面从功能关系理论分析,较好地说明了做功是如何改变内能的.

“做功和内能的改变”教法建议

建议一:做好演示实验和与生活实际相联系是使学生学好本节内容的关键,因此要准备好实验.另外为了学生比较好理解实验,得出结论,在实验前最好引导学生复习内能变化与温度的关系.

建议二:做功不是改变内能唯一的途径,热传递也能改变内能,因此只有做功,而无热传递时,做功多少才等于内能改变量,在讲解过程中不要忽视这一前提.

建议三:由于生活实例很多是做功使物体内能增加,所以学生较容易认为做功能使物体内能增加,往往忽视它也能使物体内能减少,教师在讲解过程中要注意做好实验2,并提前渗透一点能的转化与守恒的思想.

建议四:在压缩空气点火实验过程中,要注意用力迅速压缩,若第一次未点燃,可重复实验一次.注意每次实验前要向玻璃管内注入新鲜空气,以保持氧气的含量.另外,禁药的含量要适中,要注意引导学生观察实验现象.

“做功和内能的改变”教学设计示例

课 题

做功和内能的改变

教学重点

知道做功和内能变化的关系

教学难点

做功的物体本身的内能减少

教学方法

实验、讲授

教 具

压缩空气点火装置、广口瓶、两用抽气打气筒

知识内容

教师活动

学生活动

一、复习内能变化与温度的关系

一般物体温度升高,内能增加;温度降低,内能减少

二、做功可以使物体内能增加

实验:压缩空气点燃棉花

三、做功的物体本身的内能减少

做实验2

四、内能与做功的关系

甲对乙做功,甲的内能增加,乙的内能减少。

在只有做功改变物体内能的条件下,内能改变量等于做功多少。

内能和做功的单位都是焦耳。

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