物理内能教案
作为一名无私奉献的老师,常常需要准备教案,教案有助于顺利而有效地开展教学活动。优秀的教案都具备一些什么特点呢?下面是小编收集整理的物理内能教案,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
物理内能教案1
(一)教学目
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。
(二)教具
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
(三)教学过程
1、复习
问题
(1)物体的内能是什么
(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。
(四)说明
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。
物理内能教案2
一、教学目标
1.了解内能改变的两种方式:做功、热传递.
2.知道内能的变化可以分别由功和热量来量度.
3.知道做功和热传递对改变物体内能是等效的.
二、重点难点
重点:理解并掌握改变物体内能的两种方式.
难点:对做功和热传递等效性的理解.
三、教与学
教学过程:
我们知道,任何物体都具有内能,对给定的物体其内能跟温度和体积有关,温度和体积的变化导致物体的内能变化,那么通过怎样的物理过程来达到物体内能的变化是我们所讨论的问题.
(-)做功可以改变物体的内能
【演示】在一个厚壁玻璃筒里放一块棉花,尽快压下活塞,可看到棉花燃烧起来.
1.外界对物体做功,物体的内能增加
【演示】厚壁容器的一端通过胶塞插进一只灵敏温度计和一根气针;另一端有一可移动的胶塞(用卡子卡住),用打气筒慢慢向容器内打气,增大容器内的压强.当容器内的压强增大到一定程度时,读出灵敏温度计的示数,打开卡子,让气体冲开胶塞后,再读出该温度计的示数,实验时可以观察到,胶塞冲出容器后,温度计的示数明显变小.
2.物体对外界做功,物体的内能减少.
(二)热传递可改变物体的内能
【演示】点燃酒精灯,将铁丝的一端放在酒精灯的火焰上灼烧,让一名同学手握铁丝的另一端,一会就觉得发烫.
此实验说明:热量从铁丝的一端传递到另一端,这一端的温度升高了,内能增加了.
1.热传递:没有做功而使内能改变的物理过程叫做热传递.
做功使物体内能发生改变的时候,内能的改变就用功数值来量度.外界对物体做多少功,物体的内能就增加多少;物体对外界做多少功,物体的内能就减少多少.
热传递使物体的内能发生改变的时候,内能的改变是用热量来量度的.物体吸收了多少热量,物体的内能就增加多少;物体放出了多少热量,物体的内能就减少多少.
2.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的.
3.做功和热传递在本质上是不同的.
做功使物体的内能改变,是其他形式的能量和内能之间的转化(不同形式能量间的转化)
热传递使物体的内能改变,是物体间内能的转移(同种形式能量的`转移)
【例1】金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物,有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是()
A.迅速向里推活塞
B.迅速向外拉活塞
C.缓慢向里推活塞
D.缓慢向外技活塞
【解析】物体内能的改变有两种方式,做功和热传递,而且两者是等效的.迅速向里推活塞,外界对气体做功,而且没来得及进行充分热交换,内能增加温度升高,如果达到燃点即点燃,故A正确.迅速向外拉活塞气体对外做功,内能减小,温度降低,故B错.缓慢向里推活塞,外界对气体做功,但由于缓慢推,可充分进行热交换无法确定温度情况,故C错.同理D错.正确答案是A.
【例2】关于物体的内能,下列说法正确的是()
A.相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能增量一定相同
B.一定量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减少
C.一定量气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减少
D.一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能一定减少
【解析】内能是物体内所有分子的动能和相互作用的势能之和.相同质量的两种物体,分子数不同,初始温度及分子间相互作用都不尽相同,升高相同的温度时,内能增量不一定相同,选项A不正确.
0℃的水结成0℃的冰,既放出热量,又增大体积对外做功,因此,其内能一定减少,选项B正确.
一定量气体经历绝热膨胀过程,对外做功,气体的内能一定减少,选项C正确。
一定量气体吸收热量而体积不变,气体不对外做功,内能一定增加而不可能减少,选项D错误.
综上所述,本题正确答案为B、C.
【例3】一铜块和一铁块,质量相等,铜块的温度 比铁块的温度 高,当它们接触在一起时,如果不和外界交换能量,则()
A.从两者开始接触到热平衡的整个过程中,铜块内能的减少量等于铁块内能的增加量
B.在两者达到热平衡以前的任意一段时间内,铜块内能的减少量不等于铁块内能的增加量.
C.达到热平衡时,铜块的温度
D.达到热平衡时,两者的温度相等
【解析】一个系统在热交换的过程中,如果不与外界发生热交换,温度高的物体放出的热量等于温度低的物体吸收的热量,直至温度相等,不再发生热交换为止.而热量是热传递过程中内能的变化量,所以选项A和D都正确,选项B错误.根据热平衡方程 ,解得 ,由此可知选项C是错误的.该题正确答案是A、D.
两个物体相接触,能够发生热传递的前提条件是两者之间存在温度差,热传递过程中内能转移的量可用热量采量度,热传递的最终结果是两者温度相等.
【例4】请指出热量与内能、热量与温度的主要区别
【解析】(l)"热量是在热传递过程中物体内能改变的量度".这个热量的定义反映了热量与内能的内在联系.但是,内能与热量又是两个本质不同的物理吴,不能混为一谈.内能是"状态量",一个物体在一定的状态下具有一定的内能;而热量是"过程量",它是在热传递过程中用来量度物体内能改变多少的物理量.离开热传递的物理过程,谈热量的多少是毫无意义的,我们只能说:"在某一热传递的过程中申物体吸收了多少热量,乙物体放出了多少热量",而绝不能说"某物体在某一状态下具有多少热量".
(2)热量和温度也不能混为一谈,温度是"状态全",热量是"过程量",它们之间的联系只表现在热传递的过程,绝不能认为"温度越高的物体含有的热量越多".
【小结】做功和热传递是改变物体内能的两个物理过程.它们在改变物体内能上等效.但本质不同.物体内能的变化由功和热量来量度.
教案点评:
本节重点掌握改变物体内能的两种方式.教案围绕这些重点,对做功、热传递及做功和热传递对改变物体内能是等效的等知识点进行讲解,由浅入深,思路明确,同时结合实验演示和例题讲解,合理使用此教案可以达到较好的教学效果.
物理内能教案3
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
五、作业
P-18页1、2
引导
做实验
引导
引导学生:做功能使物体内能增加,能不能使物体内能减少?使谁的内能减少?
做书本上的实验2
分析、讲解
回忆、复习
观察实验现象
分析实验说明做功可以使物体内能增加
举生活中类似的例子
(如摩擦生热;锤子锤铁钉,铁钉温度升高)
类比思考问题
观察实验现象,并分析
探究活动
调查在生活实际中有哪些事例是利用做功改变内能的?
物理内能教案4
【教学课时】
1课时。
【教材分析】
通过四冲程内燃机工作原理的学习,使学生了解内燃机的主要结构;大致了解内燃机工作时,能量的转化与转移情况;了解内燃机在现代生活特别是交通方面的应用。
【教学目标】
1.常识性了解汽油机的基本构造和工作原理。
2.常识性了解柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。
3.常识性了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
【教学重点】
内燃机的基本构造和工作原理。
【教学难点】
内燃机的工作过程。
【教学方法】
讲解与阅读指导并行。
【实验器材】
内燃机示教模型(带电灯指示),教学挂图。
【教学过程】
〖引入新课
复习提问:
1、改变物体内能的两种方式是什么?
2、内能有哪两方面的主要作用?
新课引入
热机是指把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。热机应用历史上从蒸汽机到内燃机,内燃机有汽油机及柴油机等,大多数交通工具,都使用它们。我们有必要学习内燃机原理。
〖新课教学
内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机。
1.汽油机:指出汽油在汽油机汽缸内燃烧、生成高温高压燃气,燃气推动活塞而做功,燃气内能转化为活塞运动的机械能。
(1)构造(图)。(出示模型或挂图。边指示边讲解)。进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)
冲程:活塞从气缸一端运动到另一端的单向运动叫做一个冲程。
(2)工作原理。如图
(边运转模型边讲解,并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况)
内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程。
1.〈吸气冲程〉开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门军关闭。工作时,活塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程。
2.〈压缩冲程〉活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大。这是第二个冲程。
3.〈做功冲程〉压缩结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压燃气推动活塞向上向下运动,通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。
4.〈排气冲程〉做功冲程结束,活塞继续向下向上运动,进气门关闭,排气门打开,燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。
此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。在一个工作循环中有四个冲程,活塞往复两次,曲轴转两周,对外做一次功。
(3)能的转化:在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。
2.柴油机:用柴油作燃料的内燃机。
(1)学生根据图,描述柴油机的工作过程。
(2)思考:一个工作循环有四个冲程,活塞运动2次,燃油燃烧1次,对外做功1次。问在不做功的冲程活塞为什么也会运动?
(3)柴油机与汽油机的区别:
①柴油机与汽油机的相同点:都是内燃机;一个工作循环都要经历四个冲程。
②柴油机与汽油机的不同点:构造方面:些油机没有火花塞,而在相应位置上安装的是喷油嘴。 吸入的气体不同,点火方式不同。使用范围。
〖小结
汽油机工作原理:
吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程
进气门打开关闭关闭关闭
排气门关闭关闭关闭打开
活塞向下运动向上运动向下运动向上运动
主要作用混合汽油可燃气被吸入压缩燃气温度升高燃气对外做功废气排出
惯性惯性内能转化为机械能
通过曲杆对外做功惯性
汽油机和柴油机的区分:
汽油机柴油机
相同点吸气、压缩、做功、排气四个冲程内燃机
不同点构造上火花塞喷油嘴
点火方式点燃式压燃式
优点轻便便宜,功率大,效率高。
〖作业
课本
【板书设计】
第三节 内燃机
1、汽油机:用汽油作为燃料的内燃机
构造:进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴
工作原理:工作过程以一个循环为一个单元,一个循环四个冲程
2、柴油机:用柴油作燃料的内燃机
【教学反思】
第四节 热机效率和环境保护
【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(酸雨的形成和生物的影响),环境保护(大气污染)等方面的内容。通过具体分析,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,因此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进步起到的作用,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。知道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。知道热机工作时燃料释放能量的主要流向,知道可以怎样提高热机效率,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,知道在利用热机形成的环保问题。
【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。下面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)举例说明不同的燃料燃烧时放出热量不同。
〖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=3.3×107 /g,则
Q=q=4g×3.3×107 /g=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)改进燃烧设备,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,就一定能使天更蓝、水更清。
〖作业 课本
【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5
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
物理内能教案6
【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。
知道热传递可以改变内能。
知道在热传递过程中,所传递内能的多少叫做热量,热量的单位是焦耳。
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两种方法。
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】
内能、热量概念的建立,改变物体内能的方法
【教学难点】做功和热传递在改变物体内能上是等效的
【教学准备】演示实验:空气压缩器打气筒矿泉水瓶带导管的塞子酒精灯铁丝等
【教学方法】启发式教学法,讲授法,实验演示法,阅读法,科学探究法
【教学过程】
(一)引入新课
我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么热现象发生过程中,也有相应的能量变化。另一方面,我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢?这是今天学习的问题。
(二)讲授新课
一、内能
1、分子的动能、温度
物体内大量分子不停息地做无规则热运动,对于每个分子来说都有无规则运动的动能。
我们知道,温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度,而它又是大量分子热运动动能大小的标志,这是温度的微观含义。
2、分子势能
分子间存在着相互作用力,因此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。
3、物体的内能
(1)物体中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。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。
课堂讨论题:下列各个实例中,比较物体的内能大小,并说明理由。
①一块铁由15℃升高到55℃,比较内能。
②质量是1kg50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块,比较内能。
③质量是1kg100℃的水与质量是1kg100℃的水蒸气,比较内能。
(2)物体机械运动对应着机械能,热运动对应着内能。任何物体都具有内能,同时还可以具有机械能。例如在空中飞行的炮弹,除了具有内能,还具有机械能——动能和重力势能。
提问学生:一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气,当汽车以60km/h行驶起来后,气瓶内氧气的内能是否增加?
通过此问题,让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和,而不是分子定向移动的动能。另一方面,物体机械能增加,内能不一定增加。
二、物体的内能改变的两种方式
1、热传递可改变物体的内能
【演示】点燃酒精灯,将铁丝的一端放在酒精灯的火焰上灼烧,让一名同学手握铁丝的另一端,一会就觉得发烫、此实验说明:热量从铁丝的一端传递到另一端,这一端的温度升高了,内能增加了物体的内能改变了。请同学举出那些生活例子利用的是热传递来改变内能放在太阳下晒;放在热水中烫。结论:热传递可以改变物体的内能。
热传递过程中传递的能量的多少叫热量,用q表示,单位也是焦耳。热传递使物体的内能发生改变的时候,内能的`改变是用热量来量度
的、物体吸收了多少热量,物体的内能就增加多少;物体放出了多少热量,物体的内能就减少多少、通过前面的探究,对物体内能的改变,学生有了一定的感性认识。热传递改变物体的内能,学生比较容易理解,热传递的实质就是内能从高温物体转移到低温物体。要使学生了解热量的概念,通过热传递的方式来改变内能,内能改变的多少不能用功来量度,而要用热量来量度,并介绍热量的国际单位也是焦耳。
2、做功可以改变内能:生活体会——冬天时手很冷,经常通过搓手以取暖;用锯条锯木板时,用手摸一下锯条,会觉得很烫;野外生存中取火的一种方法是钻木取火,等等。
【演示】空气引燃压缩仪、用力猛压活塞,会看到硝棉花燃烧起来。结论:对物体做功,可以使物体的内能增加
【演示实验】气体对外做功实验用打气筒向瓶内打气,当瓶塞跳起时,在瓶内出现白雾。解释:瓶内的气体推动瓶塞做功时,内能减少,温度降低,使水蒸气凝成小水滴。结论:物体对外做功,本身的内能就会减少。
小结:从能的转化看,通过做功改变物体的内能,实质上是其他形式的能与物体内能相互转化的过程。功可以用来度量内能改变的多少。
小结:改变物体的内能有两种方法:做功和热传递。两种方法对改变物体的内能是等效的,但本质上有所区别。
讨论:有一个装有铁屑的烧瓶,可以用什么方法使铁屑的内能增加?
练习:
1、为什么用气筒给自行车打完气后,摸一下气筒外的外壁,会变热?当我们给充足气的轮胎放气时,能看到在气门芯附近有一些小水珠,能解释这种现象产生的原因吗?
2、关于物体的内能,下列说法正确的是()
a、相同质量的两种物体,升高相同的温度,内能增量一定相同
b、一定量0℃的水结成0℃的冰,内能一定减少
c、一定量气体体积增大,但既不吸热也不放热,内能一定减少
d、一定量气体吸收热量而保持体积不变,内能一定减少
3、金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物,有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是()
a、迅速向里推活塞
b、迅速向外拉活塞
c、缓慢向里推活塞
d、缓慢向外技活塞
4、指出下列事例中改变物体内能的方式()
a、冷天用热水取热,人体感到热和。
b、比中,从竿的顶端滑到底端时手感到发热
c、密封的空气被压缩时温度变高
d、火炉上烤饼子,饼子变热e用挫刀挫铁块,铁块变热f把火烧热的工件放到冷水中,工件会变凉下来
【板书设计】
一、内能
1、内能定义:分子由于运动而具有的动能和势能之和
2、物体内能的大小与物体的温度有关
二、改变内能的方式
1、做功
2、热传递:
三、热量
1、定义:热传递过程中传递的内能的多少
2、单位:焦耳符号:j
3、热量、温度、内能的区别
物理内能教案7
“内能”教学目标
a. 知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
b. 知道什么是内能,物体温度改变时内能也要随之改变
c. 知道内能与机械能是两种不同形式的能
教学建议
“内能”教材分析
分析一:教材先由分子运动论的基本观点:分子做永不停息的无规则运动,与动能概念相比,提出内能的概念,再进一步运用实验揭示内能与温度有关,最后将内能与机械能进行了区别.
分析二:本节知识可看作分子运动论的应用,可充分运用分子运动论的基本观点对教材进行分析.
“内能”教学建议
建议一:在做扩散速度比较实验过程中,为使实验更明显,应使两杯水的温度差大一些,并要注意引导学生有意识的观察,培养学生实验观察能力.
建议二:在将内能时要注意内能的普遍性,一切物体都有内能,要注意纠正低温物体没有内能的误解.
建议三:机械能包括动能和势能,内能包括分子动能和分子势能,它们在概念上极其相似,要注意区分,可以从概念、组成、运动形式等方面进行对比区别,并举实际例子加以说明.
建议四:温度与内能的关系是一个要点,要教会学生从温度变化去了解、理解内能的变化,为后面章节讲解内能变化做铺垫.另外,在讲解温度与内能的关系时,可先做实验比较不同温度下的扩散速度,得出实验结果后,启发学生用分子运动论的观点猜测温度与内能大小关系,激发学生学习兴趣.
“内能”教学设计示例
课题
内能
教学目标
1.知道分子无规则运动的剧烈程度与温度有关
2.知道什么是内能,物体温度改变时内能也要随之改变
3.知道内能与机械能是两种不同形式的能
教学重点
内能以及内能改变与温度改变的关系
教学难点
内能与温度变化的关系
教学方法
讲授、实验
教 具
红墨水、玻璃杯、热水、冷水
知识内容
教师活动
学生活动
一、复习分子运动论的基本观点
由已学过的机械能知识类比得出内能的概念
二、内能
物体内大量分子无规则运动具有的动能和势能的总和叫物体的内能
三、内能与温度的关系
物体温度越高,物体内分子运动速度越大,分子动能大,内能越多
分子的无规则运动剧烈程度与温度有关,因此此种运动又叫热运动.
四、比较内能与机械能的区别
内能是物体内部分子热运动和相互作用决定的能,与物体微观结构有关;机械能是宏观物体机械运动有关的能量
例题:甲、乙两块冰的'质量相同,温度均为-10℃.甲冰块静止于地面,乙冰块静止在距地面10m高处,则这两个冰块相比较 ( )
A.机械能一样大
B.乙的机械能大
C.内能一样大
D.乙的内能大
答案:选项B、C
五、小结
内能与温度有关
六、作业
P17—1、2
教师引导
实验比较在不同下扩散现象的快慢(对比红墨水在冷水与在热水中的扩散)
引导
讲评
回忆分子运动论的三个基本观点
观察实验现象
想一想造成这一实验结果的原因,并自己得出结论:物体内能与温度有关,温度升高,内能增多
比较比较内能与机械能的区别
做题
“内能”探究活动
想办法设计实验证明温度越高,分子运动越剧烈.
物理内能教案8
教材使用
浙江教育出版社 《科学》 九年级(上) 第三章 第五节物体的内能
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。
3.知道改变物体内能的两种方式。
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
重点:改变物体内能的两种方式。
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。
物理内能教案9
热现象是指物体的冷热程度有关的物理现象,例如,大家在小学自然课中学过的物体的热胀冷缩就属于热现象。
我们生活中都用哪些词来形容物体的冷热程度。
开水和烧红的铁块都很烫,但它们烫的程度又有很大的区别。
所以,在物理学中,为了准确地描述物体的冷热程度,我们引入了温度这一概念
讲授:
一、出示教学目标或问题(自助20分钟左右)
一、温度
1、引出温度的概念
2、提出自学要求,看第一框题,在课本上划出温度的概念,常用单位及单位符号。
3、梳理总结,能说出生活中和自然环境中常见的温度值,并能用温度术语描述生活中的“热”现象。
二、研讨、交流(求助、互助5分钟左右)
1、回忆生活,气温高了觉得热,气温低了觉得冷,得出温度的概念。
2、按要求看书自学,对温度的概念、单位等形成进一步的`认识。
三、教师重点讲、讲重点,提问设疑(补助15分钟左右)
二、温度计
1、我们对于温度高低的判断往往用皮肤的感觉。
现在请同学们来做个实验探究。三只烧杯中分别装有热水、温水和冷水,现请一位同学将左手食指伸入热水中,右手食指伸入冷水中,停留一段时间后,将两个食指同时放入温水中。
2、凭感觉来判断物体的温度高低是不可靠的,要准确地测量物体温度需要使用温度计?
物理内能教案10
(一)教学目的
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11
(一)教学目的
1、明白分子无规运动的快慢与温度有关、
2、明白什么是内能,物体的内能是不一样于机械能的另一种形式的能、
3、明白物体温度改变时,内能随之改变、
(二)教具
烧杯,墨汁等、
(三)教学过程
1、复习
复习机械能的知识、经过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能、要异常强调由于地球和地面上的物体相互吸引,才使地面上的物体具有重力势能、
2、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、
3、进行新课
(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、内能也不一样于机械能、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、今日我们同样用实验来证实上头的论断、
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、
实验结果证明: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、
所以: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,把物体内部很多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
经过机械能和内能的比较,进一步帮忙学生理解内能概念、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,也有动能枣统称为机械能、机械能与整个物体的机械运动情景有关、
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、
4、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齐所做的运动、物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能、
(3)内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能、作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能,不是内能、
所以内能是不一样于机械能的另一种形式的能量、
(四)说明
物体的内能较之物体的机械能更为抽象,不能用“物体能够做功,我们就说它具有能量”的内能,比较容易为学生理解,但也容易造成与机械能的混淆,讲课中要强调内能是“所有分子动能和势能的总和”“很多分子无规则运动的动能”“分子间的势能”,突出内能是跟热运动有关的能量。
物理内能教案12
一、复习引入
1、复习提问
什么是物体的内能?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。什么叫分子的动能?它和哪些因素有关?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)。
什么叫分子的势能?它和哪些因素有关?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。
物体的内能和哪些因素有关呢?与物体的温度和体积有关。
2、问题讨论,引入新课
如何改变物体的内能呢?让学生小组讨论,汇报结论。
可以改变物体的温度或体积。物体内能的变化可以通过什么表现出来呢?或者说怎样判断一个物体(如一杯水、一块铁块)的内能是否改变呢?教师指导学生得出小结: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。
二、新课学习
4、物体的`内能改变的两种方式
我们今天一起来探讨一下改变内能的方法。
(1)列举锯木头和用砂轮磨刀具,锯条、木头和刀具温度升高,说明克服摩擦力做功,可以使物体的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下,外力做多少功,物体的内能就改变多少。如果用W表示外界对物体做的功,用Δ E表示物体内能的变化,那么有W= Δ E 。功的单位是焦耳,内能的单位也是焦耳。
演示压缩空气,硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过程,对气体做功,使气体的内能增加,温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。
以上实例说明做功可以改变物体的内能。
(2)在炉灶上烧热水,火炉烤热周围物体,这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量,内能增加。物体放出热量,物体的内能减少。如果传递给物体的热量用Q表示,物体内能的变化量是Δ E,那么,Q= Δ E 。
热量的计算公式有:Q=mc Δ t,Q=ML,Q=m λ(后面的两个公式分别是物质熔解和汽化时热量的计算式)。热量的单位是焦耳,过去的单位是卡。
所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
(3)做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
一杯水可以用加热的方法(即热传递方式)传递给它一定的热量,使它从某一温度升高到另一温度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也可以采取做功的方式,比如用搅拌器在水中不断搅拌,也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度,这样,水的内能会有相同的变化量。两种方式不同,得到的结果是相同的。除非事先知道,否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的。
因此,做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
(4)虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移,没有能量形式的转化。
课堂练习:
1、判断正误
(1)热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。
(2)摩擦铁丝发热,说明功可以转化为热量。
答案:×、×。
2、在标准大气压下,100 ℃的水吸收热量变成同温度的水蒸气的过程,下面的说法是否正确?
(1)分子热运动的平均动能不变,因而物体的内能不变。
(2)分子的平均动能增加,因而物体的内能增加。
(3)所吸收的热量等于物体内能的增加量。
(4)分子的内能不变。
答案:以上四个结论都不对。
三、小结
通过做功和热传递都可以改变物体的内能。
四、板书设计:
1、改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
2、内能改变的量度
(1)做功改变内能时:用做功的数值来量度。
(2)热传递改变内能时:用传递热量多少来量度。
做功和热传递对改变物体内能是等效的。
物理内能教案13
教学目标
了解内能的实际利用,知道内能的利用与环境保护的关系
能力目标
通过内能的利用和环境保护的关系的学习,提高环境保护的意识
情感目标
联系能量转化和守恒的关系,感受可持续发展的基本思想,建立发展的观念
教学建议
本节的教学要注重科技和社会的联系,避免孤立的学习,要注意联系实际和社会实践.
在内能的利用的发展上,可以提出问题学生自主学习,学生根据提出的问题,可以利用教材和教师提供的一些资料学习.
环境保护的学习,可以教师提出课题,学生查阅资料,从信息中学习,提高收集信息和处理信息的能力.
教学设计方案
内能的利用和环境保护
【课题】内能的利用和环境保护
【重难点分析】利用内能造成的环境污染的主要危害、保护环境的措施及其意义
【教学过程设计】
内能的利用和环境保护
方法1、学生阅读教材,教师也可以提供一些和内能利用及环保有关的材料,教师提出一些问题,学生阅读时思考,可以有:大气污染的主要来源是什么;大气污染的危害是什么;解决大气污染的有效措施有哪些;我国利用内能的发展历程是什么;各种内能的利用方式对环境保护的作用是什么.
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
实验探究:调查附近的工厂在利用内能进行生产上是如何进行的,对于环境的危害有哪些,如何减小对环境的影响.可以组织学生小组,实地考察,写出调查报告,分析的结论等.
实验探究(另一例):调查社区中是如何利用内能的,调查本地区近三十年中利用内能来取暖的`发展情况,咨询和分析现在的取暖和今后的发展方向.同样可以组织学生小组,实地考察,分析并得出调查报告和结论.
信息学习:网上查阅有关内能的利用,环境保护,及内能利用对环保的影响等方面的资料,并得出自己的结论,小组讨论.这种学习是为了形成学生对可持续发展的思想.
【板书设计】
第六节 内能的利用和环境保护
1.内能的利用
2.环境保护的问题
探究活动
利用信息学习:温室效应和热岛效应
【课题】温室效应和热岛效应
【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,物理教案-内能的利用和环境保护,物理教案《物理教案-内能的利用和环境保护》。
【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。
物理教案-内能的利用和环境保护
物理内能教案14
教学过程
复习引入
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.
新课教学
1.提出问题2.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.)
问:物体内能的变化可以通过什么表现出来呢?或者说怎样判断一个物体(如一杯水、一块铁块)的内能是否改变呢?
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
问:比较一下,本质上有什么相同或不同点.(阅读课本38~39页倒数第四段.)刚才所想到的办法,它们之间有何不同?能不能把这些办法分分类?
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.
物理内能教案15
教学目标
(1)知道改变物体内能的两种方式
(2)知道做功是能量的转化;热传递是内能的转移
(3)知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的
教学建议
教材分析
分析一:本节教材内容在初中教材中已有简单介绍,本节教材以复习为主.要求学生能理解做功和热传递都可以改变物体内能,它们在改变物体内能方面是等效的.
分析二:物体的内能包括分子动能和分子势能,而改变物体内能的方法又有两种:做功和热传递.做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的,当一个物体的内能发生了改变,而我们不知道其改变过程,我们是无法确定是热传递使其内能发生改变,还是做功使其内能改变,或者是做功与热传递同时存在.
分析三:功是能量转化的一个量度,做了多少功就意味着有多少某种形式的能量转化为另一种形式的能量;热量是热传递过程中内能转移的一个量度.如果一个物体只有与外界间的存在做功关系(不包括机械能的改变部分),而无热交换,则做功的多少与内能的'改变量相等;如果一个物体与外界间的无做功关系(不包括机械能的改变部分),而仅有热交换,则传递了多少热量,内能就改变多少.
教法建议
建议一:本节内容在初中教材中已有简单介绍,因此可以提出问题:怎样改变物体内能?然后由学生回忆初中知识,回答问题.
建议二:做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的,这一说法较抽象,学生不易理解,可举例加深学生的理解:如一物体内能增加了,在没有告诉其他条件下,是否能判断出是什么原因使物体内能增加.
--示例
教学重点:做功和热传递都可以改变物体内能
教学难点:做功和热传递在改变物体的内能方面是完全等效的
示例
一、引入课题
提问:什么是物体内能?它包括什么能量?
二、做功改变物体内能
做功可以改变物体内能,做功可以使内能和其它形式的能相互转化.如果一个物体只有与外界间的存在做功关系(不包括机械能的改变部分),而无热交换,则做功的多少与内能的改变量相等.
例题1:有一个10高的瀑布,水流在瀑布顶端时速度为2/s,在瀑布底与岩石的撞击过程中,有10%的动能转化为水的内能,请问水的温度上升了多少摄氏度?已知水的比热容为4.2×103 /(g·℃) ,g取10/s2 。
解:根据机械能守恒定律知,当水流到达瀑布底时的动能
水吸收热量 与温度变化 满足关系
由题目知,有10%的动能转化为水的内能,所以
代入数据得 = 2.4×10 –3 ℃
评析:本题是一个力、热综合题,需要熟知机械能守恒定律、内能等相关知识.
三、热传递改变物体内能
热传递可以改变物体内能,热传递是内能从一个物体(或物体的一部分)转移到另一个物体(或物体的另一部分).如果一个物体与外界间的无做功关系(不包括机械能的改变部分),而仅有热交换,则传递了多少热量,内能就改变多少.热量是描述热传递过程中能量转移的多少.
例题2:关于热量的下列说法中正确的是
A、温度高的物体含有的热量多
B、内能多的物体含有的热量多
C、热量、功和内能的单位相同
D、热量和功都是过程量,而内能是一个状态量
答案:CD
评析:本题着重考查了热量的概念,以及它与内能、功的联系与区别.
四、做功和热传递在改变物体内能方面是等效的
当一个物体的内能发生了改变,而我们不知道其改变过程,我们是无法确定是热传递使其内能发生改变,还是做功使其内能改变,或者是做功与热传递同时存在.
五、作业
探究活动
题目:内能的利用
组织:分组
方案:调查内能在哪些领域有哪些应用,说明内能应用的意义,写出调查报告
评价:调查报告的科学性
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