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物理課《做功改變物體內(nèi)能》教案范文三篇
篇一:做功和物體內(nèi)能的改變教學(xué)設(shè)計
(一) 教學(xué)目的
使學(xué)生知道做功可以改變物體內(nèi)能的一些事例;知道可以用功來量度內(nèi)能的改變,能用做功和內(nèi)能改變的關(guān)系來解釋摩擦生熱等常見的物理現(xiàn)象。
(二)教具
壓縮空氣引火器,機械能轉(zhuǎn)化熱能演示器,無色玻璃瓶,橡膠瓶塞,打氣筒等。
(三)教學(xué)過程
1. 復(fù)習(xí)
提問(1)什么叫做物體的內(nèi)能?(2)物體的內(nèi)能跟什么有關(guān)?
2.引入新課
物體的內(nèi)能跟物體的溫度有關(guān),溫度越高,物體的內(nèi)能越大。也就是說當(dāng)物體的溫度發(fā)生了變化時,它的內(nèi)能就發(fā)生了變化。如何改變物體的溫度,同學(xué)們能夠從生活實際上舉出許多的事例。今天我們先研究一種改變內(nèi)能的方法--做功。
3.進行新課
(1)對物體做功,物體的內(nèi)能會增大。
演示實驗:壓縮空氣引火實驗。出示壓縮空氣引火器,簡單介紹它的構(gòu)造。取綠豆粒大小的一塊干燥硝化棉,用鑷子把棉花拉得疏松一些,放入玻璃筒底。將活塞涂上少許蓖麻油(起潤滑和密封作用),放入玻璃筒的上口。此時要提醒學(xué)生注意觀察筒內(nèi)的棉花。迅速地壓下活塞,可看到硝化棉燃燒發(fā)出的火光。 實驗后,組織學(xué)生議論實驗現(xiàn)象說明了什么,從而得出壓縮空氣做功,使空氣內(nèi)能增大,溫度升高引起棉花燃燒。實際這種現(xiàn)象在日常生活中,同學(xué)們也遇到過。例如,在給自行車輪胎打氣時,打氣筒也會變熱,這也是由于壓縮空氣的緣故。用其他的方法對物體做功,也能使物體內(nèi)能增加,摩擦生熱就是一個例子。讓學(xué)生解釋課本圖2-9、圖2-11的事例,并列舉其他事例。
歸納學(xué)生所舉事例,得出對物體做功,物體的內(nèi)能就會增大。
同學(xué)們所舉的事例都是做功使物體的內(nèi)能增加,做功能不能使物體的內(nèi)能喊小呢?
(2)物體對外做功時,本身的內(nèi)能會減小。
演示實驗:氣體膨脹溫度降低的實驗。
按照課本圖2-12所示,事前組裝好儀器。課前在瓶內(nèi)裝入少量的水。實驗時告訴學(xué)生,由于水的蒸發(fā),瓶內(nèi)存在水蒸氣。由于水蒸氣是無色透明的,所以水蒸氣是看不到的。提醒學(xué)生注意觀察瓶塞跳起時容器中有什么現(xiàn)象。
實驗結(jié)果,當(dāng)塞子跳起時,瓶內(nèi)出現(xiàn)了霧。引導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象。進而得出物體對外做功時,本身的內(nèi)能會減小。
(3)用功來量度內(nèi)能的改變。做功可以改變物體的內(nèi)能,對物體做的功越多,物體的內(nèi)能增加得越多,物體
對外做的功越多,物體的.內(nèi)能減小得也越多,所以,我們可以用功來量度內(nèi)能的變化。這樣內(nèi)能的單位跟功相同,也是焦耳。如果對物體做了2焦的功,物體的內(nèi)能會增加2焦。
其實各種形式的能,都可以用功來量度,因此國際單位制規(guī)定:各種形式的能的單位都是焦耳。
(4)小結(jié)
通過課本本章刊頭畫的實驗演示和本節(jié)的想想議議,小結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。該實驗是機械能和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的演示實驗。把薄壁金屬筒固定在桌子上之后,注入約1/4容積的乙醚,立刻塞上塞子。用稍寬一點的布帶,在金屬筒下端繞二圈,然后迅速地來回拉布帶,一會兒塞子就被沖起,引導(dǎo)學(xué)生解釋所看到的現(xiàn)象。外力克服摩擦力做功,使金屬筒溫度升高、內(nèi)能增加,并引起筒內(nèi)乙醚的蒸發(fā)。最后由于乙醚蒸汽壓強不斷增大,而將塞子沖起。告訴學(xué)生,在此過程中,克服摩擦做功,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
此實驗中的另一個現(xiàn)象,往往被學(xué)生忽視。即當(dāng)塞子被沖起時,在管口附近也有淡淡的霧出現(xiàn)。應(yīng)引導(dǎo)學(xué)竹注意這一現(xiàn)象,并加以解釋。這是由于氣體膨脹對外做功時內(nèi)能減少、溫度降低,從而使筒口周圍的水蒸氣凝成水珠。此現(xiàn)象恰好說明了:物體對外做功時,本身內(nèi)能會減小。此過程中氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
通過實驗和議論,使學(xué)生進一步明確,做功能改變物體的內(nèi)能。并且對物體做功時,有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,物體內(nèi)能增加。物體對外做功時,有內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,物體內(nèi)能減少。
(四)說明
1. 壓縮空氣引火實驗難度較高,有幾個關(guān)鍵要注意:
(1) 密封性要好,主要是活塞與管壁的密封。當(dāng)把活塞從管內(nèi)拉出時,感到阻力比較大,且當(dāng)活塞離開管口的瞬間能聽到嘭的響聲。這種情況可認(rèn)為密封較好。實驗時應(yīng)在活塞上涂少許蓖麻油,起密封和潤滑作用。
(2) 管內(nèi)保持足夠的氧氣。實驗時可用尖嘴吹風(fēng)球,向管內(nèi)注入新鮮空氣。
(3)所用燃料燃點要低,普通棉花難于壓燃。實驗中要用硝化棉。硝化棉可以自制。取濃硝酸和濃硫酸,按體積比1∶2先后倒入燒杯內(nèi)混合,使其溫度保持在30℃左右。將脫脂棉浸入混合酸內(nèi),約15分鐘左右,取出棉花用清水反復(fù)沖洗,直至沒有酸性。擠干后放在陰暗處晾干,保存時應(yīng)放在密封瓶內(nèi),保持干燥。
2.氣體膨脹做功的實驗,打氣時速度不宜太快。通常打氣筒止回閥不太靈活,打氣速度就不能慢,建議在瓶塞上裝一個自行車輪胎上的氣門嘴。打氣時氣門嘴的乳膠管膨脹,能使學(xué)生觀察到進氣的現(xiàn)象。
3.做功改變物體內(nèi)能的過程,也都有能量的轉(zhuǎn)化。課本只在想想議議的問題中提出能量的轉(zhuǎn)化。能從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識內(nèi)能的改變,雖非本節(jié)課的重點,但能使學(xué)生有個初步的認(rèn)識,有利于后面學(xué)習(xí)能量守恒定律。所以在想想議議的討論中,增加了能量轉(zhuǎn)化的內(nèi)容。
篇二:物體的內(nèi)能教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
。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)知道熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。
。3)知道熱傳遞過程中,所傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量,熱量的單位是焦耳。
。4)知道做功可以使物體內(nèi)能增加或減少的一些事例。
2、過程與方法
。1)通過探究、觀察、實驗找到改變物體內(nèi)能的兩種方法。
。2)通過演示實驗說明做功與物體內(nèi)能的變化關(guān)系。
。3)通過查找資料,了解地球的溫室效應(yīng)。
3、情感態(tài)度與價值觀
。1)通過探究使學(xué)生體驗探究的過程,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣。
。2)通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,并使學(xué)生通過實驗理解做功和內(nèi)能變化的關(guān)系。
(3)通過分析、類比、學(xué)會用類比的方法研究問題。培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度和求實精神。
二、教學(xué)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:正確理解內(nèi)能的概念
三、 教學(xué)過程
。ㄒ唬﹦(chuàng)設(shè)情景、引入新課
1、裝著開水的暖水瓶有時候會把瓶蓋彈起,推動瓶蓋的能量來自哪里?
2、將半杯熱水倒進半杯冷水后變成了一杯溫水,是因為熱水失去了一種能量,冷水得到了一種能量,從物體是由分子組成的觀點來看,這究竟是一種什么形式的能量呢?
。ǘ┬抡n教學(xué)
如圖1所示運動的足球具有動能,那么運動的分子是 否也有動能呢?
結(jié)論:運動的分子也具有動能,稱為分子動能。
如圖2所示,彈簧在發(fā)生彈性形變時,具有勢能, 那么,相互吸引或排斥的分子之間是否也具有勢能呢? 結(jié)論:相互吸引或排斥的分子間也有勢能,稱為分子勢能。 (1)內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的 總和稱為物體的內(nèi)能。
圖(2)
。2)注意:
、賰(nèi)能指的是物體內(nèi)部所有分子的能量,單獨某個分子的動能或勢能不能稱為物體的內(nèi)能。
、趦(nèi)能是由分子動能和分子勢能共同決定
、垡磺形矬w在任何情況下都具有內(nèi)能。(為什么?)
3.內(nèi)能與機械能的區(qū)別
機械能與整個物體的機械運動情況有關(guān),內(nèi)能與物體內(nèi)部分子熱運動和分子間的相互作用情況有關(guān),所以,內(nèi)能是不同于機械能的另一種形式的能,在一給出簡單的解釋。
實驗結(jié)論:對物體做功物體內(nèi)能增加。
實驗二:氣體膨脹做功內(nèi)能減少的實驗,讓學(xué)生仔細(xì)觀察出現(xiàn)
的白霧,并分析原因。
說明:瓶內(nèi)原有的水蒸氣是無色透明的,看不見;瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧
是水蒸氣液化成的'小水滴,這是由于空氣推動塞子做功,內(nèi)能減小, 溫度減低所致。
實驗結(jié)論:物體對外做功,物體內(nèi)能減小。 想一想:水壺蓋被推起的原因是什么。
7、課堂小結(jié) 四、課堂練習(xí)
1.物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的________和________總和叫做物體的內(nèi)能。 物體的溫度越高體的溫度越高,物體內(nèi)部分子無規(guī)則運動越_______,物體的內(nèi) 能越_____.
3. 無論是冰冷的冰塊,還是熾熱的鐵水,盡管它們溫度相差很大,但它們的分子都在做無規(guī)則的運動,因而都具有________,也就是說________具有內(nèi)能. 4. 下列有關(guān)物體內(nèi)能的敘述中正確的是 ( )
A.物體的內(nèi)能與溫度有關(guān),0℃的物體內(nèi)能為零
B.溫度低的物體比溫度高的物體內(nèi)能小
C.運動的物體一定比靜止的物體內(nèi)能大
D.物體的溫度升高時,它的內(nèi)能隨著增大.
5.2003年10月15日,“長征2號”火箭將我國第一顆載人飛船“神舟5號” 成功發(fā)射到太空.飛船在繞地球飛行近22小時后,載人返回艙脫離飛船成功返回地球安全著陸.返回艙在穿越地球大氣層疾速下降的過程中與空氣劇烈摩擦,其表面溫度急劇升高,這時,返回艙的( )
A、重力勢能減少,機械能不變,內(nèi)能增加
B.重力勢能減少,動能增加,機械能增加
C.重力勢能減少,機械能減少,內(nèi)能增加
D.重力勢能減少,機械能減少,內(nèi)能不變
篇三:物體的內(nèi)能(第1課時)教學(xué)設(shè)計
教材使用
浙江教育出版社 《科學(xué)》 九年級(上) 第三章 第五節(jié)物體的內(nèi)能
教材分析
《內(nèi)能》是初中物理第五章第三節(jié)的內(nèi)容,是熱學(xué)基礎(chǔ)知識。本節(jié)內(nèi)容是在分子動理論和機械能的知識基礎(chǔ)上,建立內(nèi)能概念的。在熱現(xiàn)象、熱傳遞、做功的基礎(chǔ)上,研究物體內(nèi)能的變化,找到改變物體內(nèi)能的兩種方式,并從效果、能的形式變化與否上區(qū)別改變物體內(nèi)能兩種方式的異同。本節(jié)內(nèi)容是后續(xù)學(xué)習(xí)熱機的基礎(chǔ)。
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過機械能和分子動理論的內(nèi)容,但是印象不深刻,借用Flash動畫,回憶起分子動理論的內(nèi)容,運用類比的方法概括出物體內(nèi)能的概念,通過觀察、分析、歸納出改變物體內(nèi)能的兩種方法。本節(jié)課的宗旨是通過類比的方法學(xué)習(xí)微觀的科學(xué)知識,結(jié)合已學(xué)知識分析、歸納、學(xué)習(xí)新知識,并在學(xué)習(xí)知識的同時發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,本課時要求學(xué)生具備初步運用類比法學(xué)習(xí)科學(xué)知識、分析科學(xué)現(xiàn)象、歸納科學(xué)結(jié)論的能力。
教學(xué)目標(biāo)
一、知識與技能
1.知道內(nèi)能的含義。
2.知道物體的內(nèi)能與溫度等因素有關(guān)。
3.知道改變物體內(nèi)能的兩種方式。
二、過程與方法
通過觀察與實驗,關(guān)注改變內(nèi)能的兩種方式,感受比較、歸類、綜合的科學(xué)方法。
三、情感、態(tài)度與價值觀
通過分組實驗,增強團結(jié)協(xié)作意識。
教學(xué)重點和難點
重點:改變物體內(nèi)能的兩種方式。
難點:對內(nèi)能的理解。
教學(xué)資源
1.學(xué)生實驗器材(每四人一套):鐵絲、酒精燈、火柴、冰、鑷子、錘、砂紙等。
2.演示實驗器材:未開啟的可樂、鐵架臺、大試管、軟木塞、水、火柴、帶活塞的厚壁玻璃圓筒、浸過乙醚的棉花、氣球、充氣筒、DIS實驗裝置等。
3.自制模擬演示PPT幻燈片、Flash課件。
教學(xué)過程 (第一課時)
板書設(shè)計
第5節(jié)物體的內(nèi)能(1)
一、物體的內(nèi)能:
大量分子作無規(guī)則運動(熱運動)時具有的能量
二、改變內(nèi)能的方式:
改變內(nèi)能有兩種方式――熱傳遞和做功。 相同點——都能改變物體的內(nèi)能(等效)。
不同點——熱傳遞方式是內(nèi)能轉(zhuǎn)移;做功是能的形式發(fā)生轉(zhuǎn)化
教學(xué)反思
本節(jié)課內(nèi)容包括內(nèi)能、改變物體內(nèi)能的方式等兩部分內(nèi)容。設(shè)計的基本思路是:運用多媒體手段,通過類比,建立內(nèi)能的概念。再根據(jù)Flash課件中分子熱運動劇烈程度跟溫度的關(guān)系的現(xiàn)象,得出物體的內(nèi)能跟溫度的(不可逆)關(guān)系。通過創(chuàng)設(shè)新的情景、提出新的問題,認(rèn)識物體的內(nèi)能會發(fā)生變化,繼而轉(zhuǎn)入探究如何改變物體的內(nèi)能。以實驗為基礎(chǔ),通過討論、歸納得出熱傳遞和做功都能改變物體的內(nèi)能的結(jié)論。并從能的形式是否改變的角度思考兩種方式在改變內(nèi)能上的本質(zhì)區(qū)別,運用改變內(nèi)能的兩種方式來解釋生活中的'一些熱現(xiàn)象,感受生活與科學(xué)的密切聯(lián)系。學(xué)生雖然前面學(xué)習(xí)了分子動理論的內(nèi)容,但對其內(nèi)容的記憶并不深,要從微觀角度思考問題難度會比較大。為了認(rèn)識物體的內(nèi)能,通過對知識的分解、鋪墊,提供合適的Flash學(xué)習(xí)支架,完成從宏觀思維到微觀分析上的過渡,運用類比法認(rèn)識分子的動能和分子勢能,建立內(nèi)能的概念。
本節(jié)課的特色
本節(jié)課通過情景支架設(shè)置疑問,借助于類比的科學(xué)方法,按照從宏觀到微觀的順序,降低學(xué)習(xí)難度,增強學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,使教與學(xué)達(dá)到最佳的結(jié)合。
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