初中物理教案内能范文(16篇)

时间:2024-01-11 06:17:47 作者:雁落霞

教案对于学生来说也是一份重要的学习参考资料,可以帮助他们更好地理解和掌握学习内容。希望通过这些范文的学习,可以帮助大家更好地编写自己的教案,提高教学效果。

初中物理内能第一章分子热运动教案

1.下面说法正确的是(b)。

a.扩散现象只能在气体之间发生。

c.分子之间只存在引力。

d.液体容易流动,说明液体分子间只存在斥力。

2.下列现象属于扩散的是(c)。

a.冰熔化为水。

b.埋在地下的铁管,过一段时间生锈了。

c.打开香水瓶,香味四处飘逸。

d.沙尘漫天。

物理课《做功改变物体内能》教案初中物理做功改变内能实验

教学难点。

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。

实验:压缩空气点燃棉花。

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。

内能和做功的单位都是焦耳。

物理课《做功改变物体内能》教案初中物理做功改变内能实验

对物体做功,物体的内能增加——其它形式的能转化为内能。

物体对外做功,物体的内能减少——内能转化为其它形式的能。

(1)外界对物体做功,物体的内能增大。物体对外界做功,物体的内能减小。为什么啊?

答:这里的‘物体’一般说的是气体之类的.,物体的能量包括:整体运动的动能+物体内部分子原子层次运动的能量,内能。这是两个层次的能量。

这里一般有个默认的前提,认为物体体系是不动的,不考虑它整体运动的动能。

外界做功,内能增大。比如,对一团气体压缩,它温度会升高。

(2)物体克服摩擦力做功,是物体做功还是摩擦力做功,如果是物体做功,那为什么改物体的内能还会增大。

答:摩擦力是限制两个物体相对运动的。比如,搓手吧。左右手朝不同的方向运动,摩擦力阻碍他们的相对运动,使他们相对静止。

其实是相互做功,左手对右手做功,右手对左手做功,最后温度都升高了。左手做功了,但是他不必以内能减小为代价,他动能减小即可。

(3)如果把一个物体竖直向上提升一段距离,也算是外界对物体做功,那物体的内能应该不会变化啊。

答:外界对它做功,他能量增加,没有增加到内能,而是增加到了重力势能。

总结,不管怎么变化,必须满足能量守恒。至于能量到底怎么转化,转化成什么形式,要看具体情况。

初中物理内能第一章分子热运动教案

1.通过观察和实验,初步了解分子动理论的基本观点:物体是由分子组成的,分子之间存在空隙,分子在永不停息地运动着,分子之间存在引力和斥力。

2.了解气态、液态、固态分子的模型。

3.能从生活、自然中的一些简单现象推测分子的热运动,初步认识宏观热现象与分子热运动的联系。会利用分子动理论解释有关现象。

课前准备。

通过预习课文,你学会了什么,有哪些疑问,请简要记录下来:

合作探究。

一、扩散现象。

填一填。

研究表明,物质中的分子都在不停地______。

思考讨论:你见到的哪些现象可以支持“分子在永不停息地运动着”这一观点,列举有关现象并加以说明。

(提示:1.扩散现象分子在不停地做无规则的运动“填一填”:做无规则的运动2.思考讨论:略)。

(提示:温度越高,热运动越剧烈)。

二、分子间的作用力。

活动3:观察图16.1-5所示的实验,你看到什么现象?这个现象能说明什么?

观察如图所示的实验,你看到什么现象?这个现象能说明什么?

填一填。

物体很难被拉开,说明分子间存在______,物体很难被压缩,说明分子间存在______。

(提示:1.下面吊一个重物都不能把它们分开分子之间有引力2.推活塞,筒内水的体积几乎没改变,分子之间有斥力“填一填”:引力斥力思考1、思考2略)。

初中物理内能第一章分子热运动教案

建议一:做好演示实验是关键,扩散现象实验和布朗运动实验都需要认真做.在做观察布朗运动的实验过程中,用稀释的墨汁做悬浊液,过稀时液体中的微粒太少,过浓时亮度变暗,而且微粒连在一起,不便观察,可以多试几次.墨汁也可以不放在载片玻璃的凹槽中而只简单地滴一滴在载片玻璃上,盖上盖玻璃就可以.显微镜的放大率在40倍左右最合适.

建议二:在实验的基础上,推出分子在不停地热运动后,要注意再用热运动的观点解释造成该实验现象的原因,以便巩固、加深学生的认识.

建议三:有关布朗运动和扩散运动的实验除做好演示实验外,若有条件,最好能用计算机模拟一下该运动的微观机制,这样有利于学生对该实验现象的理解.

物理课《做功改变物体内能》教案初中物理做功改变内能实验

教材分析。

《内能》是初中物理第五章第三节的内容,是热学基础知识。本节内容是在分子动理论和机械能的知识基础上,建立内能概念的。在热现象、热传递、做功的基础上,研究物体内能的变化,找到改变物体内能的两种方式,并从效果、能的形式变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同。本节内容是后续学习热机的基础。

学生已经学习过机械能和分子动理论的内容,但是印象不深刻,借用flash动画,回忆起分子动理论的内容,运用类比的方法概括出物体内能的概念,通过观察、分析、归纳出改变物体内能的两种方法。本节课的宗旨是通过类比的方法学习微观的科学知识,结合已学知识分析、归纳、学习新知识,并在学习知识的同时发现问题和解决问题,本课时要求学生具备初步运用类比法学习科学知识、分析科学现象、归纳科学结论的能力。

教学目标。

一、知识与技能。

1.知道内能的含义。

2.知道物体的内能与温度等因素有关。

二、过程与方法。

通过观察与实验,关注改变内能的两种方式,感受比较、归类、综合的科学方法。

三、情感、态度与价值观。

通过分组实验,增强团结协作意识。

教学重点和难点。

难点:对内能的理解。

教学资源。

1.学生实验器材(每四人一套):铁丝、酒精灯、火柴、冰、镊子、锤、砂纸等。

2.演示实验器材:未开启的可乐、铁架台、大试管、软木塞、水、火柴、带活塞的厚壁玻璃圆筒、浸过乙醚的棉花、气球、充气筒、dis实验装置等。

3.自制模拟演示ppt幻灯片、flash课件。

教学过程(第一课时)。

板书设计。

大量分子作无规则运动(热运动)时具有的能量。

改变内能有两种方式dd热传递和做功。相同点――都能改变物体的内能(等效)。

不同点――热传递方式是内能转移;做功是能的形式发生转化。

教学反思。

本节课内容包括内能、改变物体内能的方式等两部分内容。设计的基本思路是:运用多媒体手段,通过类比,建立内能的概念。再根据flash课件中分子热运动剧烈程度跟温度的关系的现象,得出物体的内能跟温度的(不可逆)关系。通过创设新的情景、提出新的问题,认识物体的内能会发生变化,继而转入探究如何改变物体的内能。以实验为基础,通过讨论、归纳得出热传递和做功都能改变物体的内能的结论。并从能的形式是否改变的角度思考两种方式在改变内能上的本质区别,运用改变内能的两种方式来解释生活中的一些热现象,感受生活与科学的密切联系。学生虽然前面学习了分子动理论的内容,但对其内容的记忆并不深,要从微观角度思考问题难度会比较大。为了认识物体的内能,通过对知识的分解、铺垫,提供合适的flash学习支架,完成从宏观思维到微观分析上的过渡,运用类比法认识分子的动能和分子势能,建立内能的概念。

本节课的特色。

本节课通过情景支架设置疑问,借助于类比的科学方法,按照从宏观到微观的顺序,降低学习难度,增强学习科学的兴趣,使教与学达到最佳的结合。

初中物理内能第一章分子热运动教案

1、演示实验。

空气与二氧化氮气体间的扩散现象。

2、概念:扩散现象。

3、扩散现象的微观解释:分子的无规则热运动。

4、计算机演示扩散过程。

5、对比实验:红墨水在热水和冷水中的扩散快慢.

结论:温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快。

6、列举日常生活中的扩散现象:如香水味等。

二、布朗运动。

1、学生观察布朗运动现象。

2、微观解释布朗运动:分子撞击不平衡。

3、观察布朗运动与温度高低、颗粒大小关系:温度越高,布朗运动越显著;颗粒越小,布朗运动越显著.

4、计算机演示布朗运动现象以及产生原理。

例:关于布朗运动,下列说法正确的是。

a、布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的运动。

b、布朗运动是指液体分子的运动。

c、布朗运动是液体分子无规则运动的反映。

d、布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的无规则运动。

答案:cd。

评析:熟知布朗运动的实质是解决本题的关键.

由布朗运动和扩散运动说明分子的无规则运动与温度的关系.

四、作业。

探究活动。

题目:研究不同物质形态间扩散速度快慢。

组织:个人或分组。

方案:比较气体、液体、固体间的扩散速度,并得出结论。

评价:实验的科学性、创新性,实验报告的规范性。

初中物理内能第一章分子热运动教案

分析一:本节教材内容特点是先实验(扩散现象和布朗运动两个实验现象),后得出结论(分子的无规则运动),并根据现象说明热运动与温度有关,因此做好演示实验是关键.

分析二:由于液体或空气分子在热运动过程中对悬浮于其中的颗粒的碰撞的不平衡性,使这些颗粒受力不平衡而开始运动,这就是布朗运动.由于分子运动的无规则性,造成布朗运动的不规则性.另外,温度越高,分子热运动越快,对颗粒的撞击更强,布朗运动更显著.

分析三:温度越高,分子无规则运动平均速度越快,这是一个宏观统计结果,而对于具体某个分子,温度与其运动速度并不一定存在这一关系,也许温度升高,这个分子的运动速度相反可能在降低.

内能的物理教案

方法2、对于基础较好的班级,可以采用实验探究和信息学习的方法.实例如下。

【组织形式】个人或自由结组。

【活动流程】制订子课题;制订查阅和查找方式;收集相关的材料;分析材料并得出一些结论;评估;交流与合作。

【参考方案】尝试对温室效应、热岛效应发表自己的见解,要注意在收集足够材料的基础上分析。

【备注】1、网上查找的资料要有学习的过程记录。

2、和其他成员交流,发现共性和差异。

3、发现新问题。

内能的物理教案

内能是热力学系统内两个具状态变数之基本状态函数的其中一个函数。内能是指系统所含有的能量,但不包含因外部力场而产生的'系统整体之动能与势能。内能会因系统能量的增损而随之改变。

系统的内能可能因对系统加热、对系统作功,或添加或移除物质而改变。当系统内有不可穿透的墙阻止物质传递时,该系统称之为“封闭系统”。

如此一来,热力学第一定律描述,内能的增加会等于增加的热量加上环境对该系统所做的功。若该系统周围的墙不能传递物质与能量,则该系统称之为“孤立系统”,且其内能会维持定值。

内能是一系统内的状态函数,因为其值仅取决于该系统的目前状态,而与达到此一状态所采之途径或过程无关。内能是个外延物理量。内能是个基本热动力势能。使用勒让德变换,可从内能开始,在数学上建构出其他的热动力势能。

物理内能教案

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。

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。

物理内能教案

使学生明白做功能够改变物体内能的一些事例;明白能够用功来量度内能的改变,能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。

(二)教具。

压缩空气引火器,机械能转化热能演示器,无色玻璃瓶,橡胶瓶塞,打气筒等。

(三)教学过程。

1、复习。

提问(1)什么叫做物体的内能(2)物体的内能跟什么有关。

2、引入新课。

物体的内能跟物体的温度有关,温度越高,物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时,它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度,同学们能够从生活实际上举出许多的事例。今日我们先研究一种改变内能的方法--做功。

3、进行新课。

(1)对物体做功,物体的`内能会增大。

演示实验:压缩空气引火实验。出示压缩空气引火器,简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉,用镊子把棉花拉得疏松一些,放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用),放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞,可看到硝化棉燃烧发出的火光。实验后,组织学生议论实验现象说明了什么,从而得出压缩空气做功,使空气内能增大,温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中,同学们也遇到过。例如,在给自行车轮胎打气时,打气筒也会变热,这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功,也能使物体内能增加,摩擦生热就是一个例子。让学生解释课本图2-9、图2-11的事例,并列举其他事例。

归纳学生所举事例,得出对物体做功,物体的内能就会增大。

同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加,做功能不能使物体的内能喊小呢。

(2)物体对外做功时,本身的内能会减小。

演示实验:气体膨胀温度降低的实验。

按照课本图2-12所示,事前组装好仪器。课前在瓶内装入少量的水。实验时告诉学生,由于水的蒸发,瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的,所以水蒸气是看不到的。提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。实验结果,当塞子跳起时,瓶内出现了雾。引导学生分析实验现象。进而得出物体对外做功时,本身的内能会减小。

(3)用功来量度内能的改变。做功能够改变物体的内能,对物体做的功越多,物体的内能增加得越多,物体对外做的功越多,物体的内能减小得也越多,所以,我们能够用功来量度内能的变化。这样内能的单位跟功相同,也是焦耳。如果对物体做了2焦的功,物体的内能会增加2焦。其实各种形式的能,都能够用功来量度,所以国际单位制规定:各种形式的能的单位都是焦耳。

(4)小结。

经过课本本章刊头画的实验演示和本节的想想议议,小结本节的资料。该实验是机械能和内能相互转化的演示实验。把薄壁金属筒固定在桌子上之后,注入约1/4容积的乙醚,立刻塞上塞子。用稍宽一点的布带,在金属筒下端绕二圈,然后迅速地来回拉布带,一会儿塞子就被冲起,引导学生解释所看到的现象。外力克服摩擦力做功,使金属筒温度升高、内能增加,并引起筒内乙醚的蒸发。最终由于乙醚蒸汽压强不断增大,而将塞子冲起。告诉学生,在此过程中,克服摩擦做功,转化为内能。

此实验中的另一个现象,往往被学生忽视。即当塞子被冲起时,在管口附近也有淡淡的雾出现。应引导学竹注意这一现象,并加以解释。这是由于气体膨胀对外做功时内能减少、温度降低,从而使筒口周围的水蒸气凝成水珠。此现象恰好说明了:物体对外做功时,本身内能会减小。此过程中气体的内能转化为机械能。

经过实验和议论,使学生进一步明确,做功能改变物体的内能。并且对物体做功时,有机械能转化为内能,物体内能增加。物体对外做功时,有内能转化为机械能,物体内能减少。

(四)说明。

1、压缩空气引火实验难度较高,有几个关键要注意:

(1)密封性要好,主要是活塞与管壁的密封。当把活塞从管内拉出时,感到阻力比较大,且当活塞离开管口的瞬间能听到嘭的响声。这种情景可认为密封较好。实验时应在活塞上涂少许蓖麻油,起密封和润滑作用。

(2)管内坚持足够的氧气。实验时可用尖嘴吹风球,向管内注入新鲜空气。

(3)所用燃料燃点要低,普通棉花难于压燃。实验中要用硝化棉。硝化棉能够自制。取浓硝酸和浓硫酸,按体积比1∶2先后倒入烧杯内混合,使其温度坚持在30℃左右。将脱脂棉浸入混合酸内,约15分钟左右,取出棉花用清水反复冲洗,直至没有酸性。挤干后放在阴暗处晾干,保存时应放在密封瓶内,坚持干燥。

2、气体膨胀做功的实验,打气时速度不宜太快。通常打气筒止回阀不太灵活,打气速度就不能慢,提议在瓶塞上装一个自行车轮胎上的气门嘴。打气时气门嘴的乳胶管膨胀,能使学生观察到进气的现象。

3、做功改变物体内能的过程,也都有能量的转化。课本只在想想议议的问题中提出能量的转化。能从能量转化的角度认识内能的改变,虽非本节课的重点,但能使学生有个初步的认识,有利于后面学习能量守恒定律。所以在想想议议的讨论中,增加了能量转化的资料。

物理内能教案

1、通过活动,认识到做功是改变物体内能的一种方式,是机械能能向内能的转化过程。

2、通过观察、分析内能转化为机械能的过程,知道热机的工作原理。

3、借助模型或多媒体,了解四冲程汽油机的基本结构及其工作过程。

4、通过阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”一文,认识燃烧排放物对环境的影响。

重点:做功可以改变物体的内能,汽油机的工作原理,热值。

难点:做功可以改变物体的内能,热值教学过程(教与学双方活动设计、教具、学具、器材、板书设计)。

1、复习提问有关上一节课的内容。

活动一:“比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量”

师:要求学生讨论如何验证“不同燃料放热不同”,怎么开展探究实验。

生:思考实验器材、变量的控制和实验方法。

师:教师演示活动12。7(酒精的浓度要选择高一些的效果更好,纸片可以裁成纸条形状,逐个少量添加到燃烧皿中使其充分燃烧)。

生:观察并进一步得出结论:质量相同的酒精与碎纸片燃烧后,酒精放出的热量比碎纸片多。

师:进一步提醒,分析比较时对燃烧的程度有没有要求?

生:完善结论:质量相等的不同燃料,完全燃烧所放出的热量一般不同。

师:热值的概念,物理含义以及计算公式。

生:学会查燃料的热值表并可以进行有关燃料燃烧放热的简单计算。

活动二:阅读“化石燃料的燃烧和环境保护”认识燃烧排放物对环境的影响,初步认识能源与人类生存和社会发展的关系。

初中物理内能心得体会

第一段:内能的概念及重要性(引入话题)。

内能是物质分子热运动的一种表现,是物质的微观性质之一。初中物理学习中,我对内能的学习给我留下了深刻的印象。物体的内能对于物体的性质和变化起着重要的作用,深入理解内能的概念对我们解决实际问题和深入学习其他物理知识都具有重要意义。

第二段:理论知识的学习及实践运用(具体实例)。

在课堂上,老师通过引入分子热运动的概念,讲解了内能的形成原因和能量转化方式。我清晰地记得,老师在实验中加热水和铁块,使其温度升高,然后测量其温度和质量的变化。通过简单的实验,我们可以直观地观察到内能的转化。通过这些实践操作,我对内能的概念和形成机制有了更深入的理解。

第三段:内能与日常生活的联系(实际应用)。

内能与我们的日常生活息息相关。比如,我们煮开水时,用手触摸锅底,可以感受到高温,这是因为水烧开后其分子热运动增强,内能增加,然后传递给了锅底。此外,在天气寒冷时穿着多层衣物也是一种利用内能方便自己保暖的方式。这些都是内能在我们日常生活中的直观应用。

第四段:学习内能的帮助及启示(思想感悟)。

学习内能的概念和形成机制,不仅为我们解决实际问题提供了理论基础,也培养了我们的动手实践能力。通过实验操作,我们不仅能够理解内能的概念,还能观察和分析内能的转化方式,使我们对物理知识的学习更加深入和细致。同时,学习内能也帮助我们认识到能量守恒定律的重要性,了解能量转化的过程对于我们对物质世界的认识有着举足轻重的作用。

第五段:对内能的展望及反思(总结)。

学习初中物理的内能概念,让我在理论学习和实践操作中获得了很多收获。我在实验中发现,内能的转化是一个非常复杂的过程,需要我们通过理论知识的指导和切身实践的操作才能真正领会。通过对内能的学习,我深刻认识到物理学习不仅仅是结合理论知识,更需要在实践中加以应用和验证。我对学习物理的兴趣也得到了进一步的培养,希望在未来的学习中能够继续深入研究这方面的知识,为我投身科学研究奠定更加坚实的基础。

总结起来,学习初中物理内能的概念和实践运用,让我对物质的微观性质有了更深入的了解和认识,同时也明白了内能在我们的日常生活中的重要性。通过学习内能,我不仅提高了动手实践能力,也增强了对物理知识的兴趣和探索的欲望。我希望在未来的学习和实践中,能够继续深入研究内能的相关知识,为我在物理领域的发展打下坚实的基础。

物理内能教案

使学生理解一些功可以改变物体内能的例子,理解他们可以努力测量内能的变化,并利用功和内能变化之间的关系来解释常见的物理现象,如摩擦热的产生。

压缩空气点火器、机械能转化为热能演示器、无色玻璃瓶、橡胶瓶塞、气泵等。

1、复习。

问题。

(2)与相关的物体的内能是什么。

介绍新课程物体的内能与物体的温度有关。温度越高,物体的内能越大。换句话说,当物体的温度改变时,它的内能也会改变。如何改变物体的温度?学生们可以从生活中举出许多例子。今天,我们首先研究一种改变内能的方法——做功。

3、学习新课程。

(1)对物体做功,物体的内能会增加。

演示实验:压缩空气点火实验。展示压缩空气点火器并简要介绍其结构。取一片绿豆大小的干硝化棉,用镊子拧松棉花,放入玻璃瓶底部。在活塞上涂抹少量蓖麻油(用于润滑和密封),并将其放入玻璃缸的上口。此时,提醒学生观察桶中的棉花。快速按下活塞,你可以看到硝化棉燃烧发出的火光。实验结束后,组织学生讨论实验现象的解释,从而得出压缩空气确实起作用,增加空气的内能,温度升高导致棉花燃烧的结论。事实上,学生在日常生活中也遇到过这种现象。例如,当给自行车轮胎充气时,充气机也会变热,这也是由于压缩空气造成的。使用其他方法对对象做功也可以增加对象的内能。摩擦热的产生就是一个例子。要求学生解释图2—9和图2—11中的示例,并列出其他示例。

总结学生给出的例子,得出结论,如果你对一个物体进行研究,物体的内能会增加。

学生们引用的所有例子都是做功会增加物体的内能,但做功并不能使物体的内能变小。

(2)当物体在外部做功时,其内能会减少。

演示实验:降低气体膨胀温度的实验。

如教科书图2—12所示,提前组装仪器。上课前把瓶子装满少量的水。在实验过程中,告诉学生由于水的蒸发,瓶子里有水蒸气。由于水蒸气无色透明,所以看不到水蒸气。提醒学生观察瓶塞跳跃时容器内发生的情况。实验结果表明,当塞子跳起来时,瓶子里出现了雾。引导学生分析实验现象。然后得出结论,当物体在外部做功时,其自身的内能将减少。

(3)努力测量内部能量的变化。做功可以改变物体的内能。我们对物体做的功越多,物体的内能增加的越多。物体在外部做的功越多,物体的内能减少的越多。因此,我们可以努力测量内能的变化。所以内能的单位和功是一样的,也就是焦耳。如果你对一个物体做2焦耳的`功,物体的内能会增加2焦耳。事实上,所有形式的能量都可以通过努力工作来测量,因此国际单位制规定所有形式的能量单位都是焦耳。

(4)小结。

通过对教科书本章刊头的实验演示以及本节的思考和讨论,总结了本节的资料。本实验是机械能与内能相互转化的演示实验。将薄壁金属筒固定在工作台上后,立即注入约1/4体积的乙醚并将其塞住。使用稍宽的布带,将其缠绕在金属圆筒的下端两次,然后快速来回拉动布带。一段时间后,插头将被冲洗,以引导学生解释他们看到的现象。外力克服摩擦力做功,使金属气缸的温度和内能升高,导致气缸内乙醚蒸发。最后,由于乙醚蒸汽压力增加,塞子被冲洗。告诉学生在这个过程中,他们可以克服摩擦,做功,功可以转化为内能。

这个实验中的另一个现象经常被学生忽略。也就是说,当冲洗塞子时,喷嘴附近也有薄雾。我们应该引导竹子学习者注意并解释这一现象。这是因为当气体膨胀做外部功时,内部能量和温度降低,从而使气缸口周围的水蒸气凝结成水滴。这个现象只是表明当一个物体在外部工作时,它的内部能量会减少。在这个过程中,气体的内能转化为机械能。

通过实验和讨论,学生可以进一步阐明物体的功能并改变物体的内能。对物体做功时,机械能转化为内能,物体的内能增加。当一个物体在外部做功时,内能转化为机械能,物体的内能就会减少。

1、压缩空气点火实验比较困难。有几个要点需要注意:

(1)良好的密封,主要是活塞与管壁之间的密封。活塞从管中拔出时,阻力较大,活塞离开管口时可听到砰的一声。这种情况可以认为是一种良好的密封。试验过程中,活塞应涂少量蓖麻油进行密封和润滑。

(2)在管道中保持足够的氧气。在实验过程中,可以使用一个尖嘴吹球向管内注入新鲜空气。

(3)所用燃料的燃点应较低,普通棉不易爆燃。实验中应使用硝化纤维素。硝化纤维素可以自制。取浓硝酸和浓硫酸,按1的体积比依次倒入烧杯中,并将其混合,使温度保持在30℃左右。将脱脂棉浸泡在混合酸中约15分钟,取出棉花,用清水反复冲洗,直到没有酸为止。挤压干燥后,置于阴暗处干燥。储存时,将其放入密封瓶中并保持干燥。

2、在气体膨胀做功的实验中,泵送速度不宜过快。一般情况下,充气机的单向阀不灵活,因此充气机速度不能慢。建议在瓶塞上的自行车轮胎上安装一个阀门。充气时,阀口乳胶管膨胀,可让学生观察进气现象。

3、做功改变物体内部能量的过程也有能量转换。教科书只是在思考所讨论的问题时提出了能量的转换。能从能量转换的角度理解内能的变化不是本课程的重点,但能使学生有一个初步的了解,这有利于以后学习能量守恒定律。因此,在思维和讨论的讨论中,增加了能量转换的信息。

高二物理《内能》教案

1、内能:物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。

2、动能:由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能。它与物体的温度有关(温度是分子平均动能的标志)。

3、势能: 分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。它和物体的体积有关。

4、内能:与物体的温度和体积有关。

根据讨论结果,小结:通常情况下,对固体或液体,由于体积变化不明显,主要是通过温度的变化来判断内能是否改变。

1、提出问题、讨论。

问:如何改变物体的内能呢?(可以改变物体的温度或体积。)

把准备好的钢丝拿出来,想办法让你手中的钢丝的内能增加。

2、寻找解决问题的办法。

讨论:有的想到摩擦,有的想到折,有的想到敲打,有的想到用钢锯锯,有的想到烧,有的想到晒,有的想到烤,有的想到烫、冰等等。一边想办法,一边体验内能是不是已经增加了。

把摩擦、折、敲打、锯写在一起,把烧、晒、烤、烫、冻或者冰写在一起。

3、知识的提练。

答:可以分为做功和热传递两类。其中,摩擦、折、敲打、锯是属于做功,烧、晒、烤、烫、冰属于热传递。

演示课本38页的实验。(慢慢地压缩看能不能使棉花燃烧起来。)

问:刚才两次实验,为什么会出现结果的不同?

答:动作快,时间短,气体没有来得及与外界进行热交换,其温度会突然升高,至乙醚的着火点,它便燃烧起来。而动作慢时,时间较长,气体与外界有较长的时间进行热交换,它的温度就不会升高太多,达不到乙醚的着火点,则不燃烧。

阅读课本39页实验,分析气体对外做功的情况。

问:同学们还能不能从生活中找出一些通过做功改变物体内能的例子呢?

答:柴油机工作中的压缩冲程;给自行车打气时,气筒壁会发热;锯木头,锯条会很烫;冬天,手冷时,两手互相搓一搓;古人钻木取火等等。

再来体验一下,热传递改变内能的情况。给大家一段细铁棒和酒精灯,演示。学生上台做实验。把用热传递改变内能的方法和体会告诉其他同学。

引导学生从生活中再找出一些通过热传递改变内能的例子。

板书:改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递。

4、新知识的深入探讨。

内能改变的量度

师:如何量度物体内能的改变多少呢?请大家带着问题阅读课本39页5、6两段,然后归纳出来。

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