物理內能教案優秀

物理內能教案優秀

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　　【教學設計思路】

　　本節資料由“內能”“物體內能的改變”兩個部分構成。本節教材資料準備用兩個課時完成，此節課為第一課時。

　　九年級學生對事物的認識處于由感性向理性發展階段，感性認識仍占主要地位，理性認識中還存在必須難度。為此，本課教學設計應注意適應學生的認知水平，以感性知識為依托，經過理性分析和確定，獲取新知識，發展抽象思維本事。

　　本節書是在分子動理念知識的基礎上，具體說明內能是物體內部的能量。與機械能相比，內能不直觀更抽象，學生難于直接理解和理解，是本節課的一個難點。教學中根據教材設計思路，用與機械能中動能和勢能作類比的方法來建立內能的概念，降低了新知識的起點難度，應用學生已有的知識和經驗學習新知識，比較貼合學生的認知水平，從而理解內能的概念。經過對生活中常見實例的分析，說明了內能的普遍性，并給出了內能與溫度的關系。

　　在改變物體內能的二種途徑的教學上，經過引導學生觀察、分析生活中的一些現象和課堂實驗，總結歸納出改變物體內能的兩種方法，同時引入熱量的概念。讓學生學會從生活走向物理的方法。

　　本節課的宗旨是經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現問題和解決問題，本課時要求學生具備初步運用類比法學習物理知識、分析物理現象、歸納物理結論的本事。

　　第二課時的教學設計主要是深化學生對內能概念的理解，明白內能的普遍性及內能與溫度的關系。熟悉并進一步理解改變物體內能的二種途徑，能列舉分析相關事例，并從效果、能的形式變化與否上區別改變物體內能兩種方式的異同，并進行適當的練習。

　　【教學目標】

　　1.會根據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。

　　2.明白熱傳遞能夠改變物體的內能。

　　3.明白熱量的概念及單位。

　　4.明白做功能夠使物體內能增加或減少的一些事例。

　　【教學重點】

　　內能、熱量概念的建立，改變物體內能的二種途徑。

　　【教學難點】

　　用類比的方法建立內能的概念。

　　【教學器材】

　　壓縮空氣引火儀，硝化棉，氣體膨脹做功演示器，燒瓶(內裝少量水)，打氣筒，自行車(把車胎的氣放掉)，一截粗軟鐵絲、一個打火機、一張砂紙、熱水袋、小毛巾等。

　　【教學流程圖】

　　【教學過程】

　　一、復習

　　教師：我們一齊復習分子動理論的相關資料。

　　學生：(1)常見的物質是由很多的分子、原子構成的。(2)構成物質的分子在不停地做熱運動。(3)分子間存在著引力和斥力。

　　教師：我們一齊復習前面學習過的動能和勢能和機械能。

　　多媒體課件：把屏幕分成四個小窗口。第一個小窗口顯示運動的小球，在這個窗口的下方給出文字：運動的物體具有動能。第二個小窗口播放彈簧拉伸或壓縮，窗口的下方給出文字：發生彈性形變的物體具有彈性勢能。動能和勢能統稱機械能。

　　二、新課教學

　　(一)內能：

　　多媒體課件：第三個小窗口顯示分子在做熱運動的動畫，在這個窗口的下方給出文字：運動的分子具也有動能，叫做分子動能。第四個小窗口播放分子之間的吸引和排斥，類似彈簧形變時的相作用，窗口的下方給出文字：分子也具有勢能，叫做分子勢能。構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內能。

　　教師：內能的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J。各種形式能量的單位都是焦耳。

　　多媒體課件：空中飛行的足球。

　　教師：請同學分析，空中飛行的足球具有哪些能量？

　　學生：飛行在空中的足球，離開地面，具有重力勢能；足球在空中運動，還具有動能。足球的動能和重力勢能統稱為機械能。

　　學生：足球是由許許多多的分子組成的，所以足球還具有內能。

　　教師：足球同時具有機械能和內能。機械能與整個物體的機械運動情景有關，如物體是否有速度、是否有高度、是否發生了彈性形變。而內能與物體內部分子的熱運動和分子之間的相互作用情景有關。也就是無論物體是否有外在的機械能，只要物體內部的分子有熱運動，就必須有內能。

　　教師：內能是不一樣于機械能的另一種形式的能。

　　教師：請同學們分析，一杯熱水的水分子是否具有內能？

　　學生：熱水中的水分子永不信息地做規則運動，所有熱水的水分子具有內能。

　　教師：請同學們分析，如果杯子中水的溫度下降了，冷水的水分子是否具有內能？

　　學生：冷水中的水分子也在不停地做規則運動，只可是比熱水中的水分子的運動速度慢一些，所有冷水的水分子也具有內能。

　　教師：如果水結成冰塊了，冰塊還有內能嗎？

　　學生：冰的分子也在不停地做無規則運動，冰塊也具有內能。

　　師生：根據分析可知，一切物體都具有內能。同一個物體，溫度升高時，內能增大，溫度降低時，內能減小。

　　教師：當一個物體溫度升高或降低時，內能隨溫度改變這個過程，暫不研究物體發生了物態變化，相關知識等到高中再進行學習。

　　(二)熱傳遞改變內能、熱量

　　教師：讓一個高溫物體和一個低溫物體接觸，會發生什么現象？比如把冰涼的手放在熱水袋上捂一捂。

　　學生：熱會從高溫物體傳遞給低溫物體；高溫物體的溫度會降低，低溫物體的溫度會升高。

　　教師：這是因為在這個過程中，發生了熱傳遞。高溫的熱水袋把熱量傳遞給了低溫的手。在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量，熱量的單位也是焦耳。熱傳遞過程中，熱量總是從高溫的物體傳向低溫的物體。物體吸收或放出的熱量越多，內能的改變就越大。在熱傳遞過程中，低溫物體吸收了熱量，溫度升高，內能增加。高溫物體放出熱量，溫度降低，內能減小。熱傳遞能夠改變物體的內能。

　　教師：同學需要 注意：熱傳遞傳遞的是熱量，不是溫度，也不是內能。是熱量的轉移才導致物體內能的改變，是熱量的轉移才導致物體溫度的改變。

　　教師總結：(1)熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫做熱量。

　　(2)熱量的單位是焦耳(J)。

　　(3)物體吸收熱量內能增加，放出熱量內能減少。

　　(4)熱傳遞會改變物體的內能。

　　(二)做功改變內能

　　分組實驗：供給的器材：一截粗軟鐵絲、一個打火機、一張砂紙、熱水袋(裝有熱水)、小毛巾等。

　　教師：要求學生把一段軟鐵絲的溫度升高。

　　學生實驗：用打火機去燒鐵絲。(提醒同學注意安全)

　　學生實驗：把鐵絲放在熱水袋上，用熱水袋去捂熱鐵絲。

　　學生實驗：把鐵絲反復彎折，鐵絲溫度也會升高。

　　學生實驗：用砂紙去反復摩擦鐵絲，鐵絲溫度也會升高。

　　學生實驗：把鐵絲放在太陽下曬，鐵絲溫度也會升高。

　　教師：不一樣實驗小組的學生介紹自我的實驗方法并進行分析。

　　學生：用打火機燒鐵絲是用熱傳遞的方法使鐵絲的溫度升高，內能增加的。

　　學生：用熱水袋去捂鐵絲也是用熱傳遞的方法使鐵絲的溫度升高，內能增加的。

　　學生：把鐵絲反復彎折，用砂紙去反復摩擦鐵絲，鐵絲的溫度也會升高，內能增加。可是彎折鐵絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞。

　　教師：可是彎折鐵絲和砂紙摩擦鐵絲都不是熱傳遞現象。彎折鐵絲是手對鐵絲做功，砂紙摩擦鐵絲是物體克服摩擦力做功。由此可見，做功的方式也能夠改變物體的內能。

　　教師：改變物體的內能有二種途徑：熱傳遞和做功。

　　教師：出示壓縮空氣引火儀，介紹結構和使用方法。

　　學生實驗：教師給予指導，讓學生到講臺上來做壓縮空氣點燃棉花實驗，全班同學觀察發生的現象。

　　教師：活塞壓縮空氣，對空氣做功，空氣的溫度升高，內能增加。

　　教師：摩擦做功在生活中較為常見，同時壓縮氣體也是做功的一種形式。在生活中也能經常看到壓縮空氣做功，但可能沒有進一步的觀察和思考。在課堂上我們現場用打氣筒給自行車打氣的過程，認真地進行觀察和分析。

　　學生實驗：用打氣筒給自行車打氣。做實驗前請幾位同學摸一摸打氣筒外壁，提醒同學打氣筒外壁的上下部分都要觸摸一下，感受一下氣筒壁上下部分的溫度。為使實驗效果更明顯，能夠把自行車輪胎中的氣放掉一部分，延長打氣時間。打完氣后，再讓那幾位同學觸摸打氣筒外壁的上下部分，感受氣筒壁上下部分的溫度，進行比較分析。

　　教師：活塞與整個氣筒壁都有摩擦，摩擦產生的熱是傳給整個筒壁，如果僅有摩擦生熱的原因，氣筒壁上下部分的溫度應當是基本相同的。但在實驗過程中，能夠明顯發現，氣筒上部只是略有發熱，而氣筒下端卻很熱，甚至燙手，所以壓縮氣體做功產生的熱量是使氣筒的下部發熱的主要原因。

　　教師：在剛才的實驗中，經過做功，能夠使氣筒的溫度升高，內能增加。如果不用做功的方法，用火烤一烤，也能夠使氣筒的溫度升高，內能增加。由此可見，熱傳遞和做功對改變物體的內能的效果是完全相同的。

　　教師：那么，做功和熱傳遞改變物體的內能還有沒有什么區別呢？請同學們嘗試從能量轉化角度，分析一下這兩種方式的本質。

　　教師：雖然兩種方式在改變物體內能上是等效性的，可是在本質上有區別的。熱傳遞的方式是使內能發生轉移，內能從高溫物體轉移到低溫物體，或是從物體的高溫部分轉移到低溫部分。做功的方式則是能的形式發生了轉化，外界對物體做功，使物體的溫度升高，內能增加。

　　教師：外界對物體做功，會使物體的溫度升高，內能增加。那么，如果是物體對外做功呢，會發生什么現象？

　　演示實驗：實驗裝置如教材圖13.2-5，注入約10mL水。塞緊瓶塞前，用吸水紙把瓶壁內外擦拭干凈。塞緊瓶塞后，用實驗室常用的兩用打氣筒打幾次氣，就能使瓶塞跳起，在瓶塞跳起的同時，瓶內出現水霧。

　　教師：在向瓶內打氣時，壓縮了瓶內的空氣，空氣的內能增加，溫度升高。瓶內的水吸熱汽化，產生了更多的水蒸氣，隨著水蒸氣的增加，氣壓越來越大，直至沖開瓶塞。瓶內原先的水蒸氣是無色透明、看不見的。瓶內出現白霧，說明水蒸氣液化，變成了小水滴。這是由于空氣推動瓶塞做功，內能減少，溫度降低造成了水蒸氣的液化現象。

　　教師：外界對物體做功，物體的溫度升高，內能增加。物體對外界做功，物體的溫度降低，內能減小。

　　教師：引導學生做出本節課的小結。

　　學生：學習了內能的概念。了解了熱傳遞和做功是改變內能的二種途徑。

　　三、布置作業

　　完成教材10頁的“動手動腦學物理”。

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