九年级物理上册《物体的内能》教学设计

九年级物理上册《物体的内能》教学设计 【学情分析】 《物体的内能》是沪科版九年级物理第十三章第一节的内容，属于热学部分。物体的内能概念比较抽象，较难理解。九年级的学生思维正从感性认识过渡到理性思维发展阶段，对形象思维和抽象思维有一定程度的认识。并且在前一章节中学生接触了温度与物态变化，对温度与吸放热有了一定的认识，再加上上学期学生也学习了分子动理论知识与机械能，这些都为本节课的知识点的学习提供良好基础。本节课主要通过与机械能的对比和实验探究的方法来让学生更具体地理解内能的抽象概念。 【教学目标】 1) 知识与技能 a. 根据分子动理论知识，通过类比机械能，建立对内能概念的理解； b. 知道温度与质量为影响内能的主要因素； c. 掌握改变物体内能的途径； 2) 过程与方法 a. 通过扩散实验现象，知道温度对分子动能的影响； b. 通过探究增加铁丝的温度，知道改变物体内能的途径； 3) 情感态度价值观 a. 通过类比学习，慢慢构建知识网络结构； b. 通过研究实验，树立控制变量法的严谨细致的科学态度。 【教学重难点】 1. 内能概念的理解以及影响内能的因素 2. 改变内能的方式 【教学方法】 启发式教学法、科学探究法 【教学用品】 分组实验器材：每组两烧杯，分别装等量的冷水和热水、两支胶头滴管、少许稀释后的墨水、一根铁丝 演示实验器材：PPT、带有活塞的塑料瓶、打气筒，酒精灯、铁架台、装有四分之一水的试管 【教学流程】       【教学过程】 导入：     上课前我们来做个小实验，这是塑料瓶，打气筒。先往瓶内滴入少量酒精，将橡胶塞把塑料瓶口塞紧，用打气筒往瓶内充气，观察当活塞冲出后瓶内有何现象发生？你能解释吗？ 实验操作，现象：瓶内有雾产生 师：为什么会有雾产生呢，需要用今天学习的知识来解释，物体的内能【板书标题：第一节 物体的内能】 新课： 复习：说到这个“能”，在上学期，我们学习了物体的一种能，是什么能？ 生：机械能 师，什么是机械能？我们请一位同学帮我们回顾一下机械能的相关知识。 生：物体动能和势能的总和。动能就是物体由于运动而具有的能，势能有重力势能和弹性势能，重力势能是物体由于被举高而具有的能，弹性势能是物体发生弹性形变而具有的能。 （引导学生举例说明，例如正在行驶的汽车有动能，踢出去的足球有动能，桌面上的书本有重力势能，苹果从树上落下有重力势能，被压缩或被拉伸的弹簧有弹性势能） 师：比如说水龙头流出的水往下落，这滴水有没有机械能？ 生：有 师：那么这滴水有内能吗？物体的内能要从微观的角度去分析，把这滴水放大，可以看到什么？ （播放水分子不停运动的视频） 生：水分子 师：水分子在做什么？ 生：在永不停息的无规则运动， 师：说明分子有没有动能？ 生：有 师：我们称之为分子动能。分子之间存在势能吗？你是怎么理解的？ 师：再次回顾重力势能，水滴之所以有重力势能是因为水滴由于地球的吸引而往下落，水滴和地球之间存在着相互吸引的力，那么水分子之间也存在力的作用，引力和斥力，所以水分子也存在势能，我们称之为分子势能，类似地，分子动能和势能的总和即为内能，但是需要注意的是，我们强调的是物体的内能而不是分子内能，物体是有大量的分子组成，所以物体的内能应该是物体所有分子的分子动能和分子势能的总和。【板书：1.定义：所有分子的分子动能和分子势能的总和】 师：这就是内能的定义，接下来我想听听同学们对内能和机械能的理解。 （学生畅所欲言，通过学生的回答共同增加对内能的认识） 师举例1：地面上放着一杯室温水，请问这杯水有内能吗？为什么？ 师举例2：用手推动这杯水，请问这杯水有内能吗？ 为什么？ 师举例3：地面上放着一杯0℃水，请问这杯水有内能吗？ 为什么？ 师：从以上几个例子中你发现了什么？ （结合学生的回答） 小结：机械能和内能是两种形式的能；任何物体在任何情况下，内能均不为零。 过渡： 师：到目前为止，学生对内能的理解已有了初步认识，接下来请同学们思考一下，影响物体的内能的因素有哪些？你判断的依据是什么？ 生：加热 师：为什么加热能影响物体的内能，你判断的依据是什么？ （提问学生的猜想，预测学生回答温度越高内能越大） 师：为了验证学生的猜想，在每个小组的桌面上各有两个烧杯，分别装有等量的冷水和热水，还有些许墨水和两支胶头滴管，请学生们自行实验设计验证自己的猜想。 （学生探究实验，教师观察学生操作，以便于点评总结） 提问： 请告诉我你们小组是怎么做的？看到了什么现象？说明了什么问题？ 师总结：从大家的实验现象中我们看到了墨水在热水中扩散的更快，说明热水中的分子运动越剧烈，热水中的水分子动能越大，热水的内能大，所以温度越高，内能越大。所以说内能跟温度有关。 师点评学生的操作：发现有些小组同时滴加墨水，有些小组先后滴加。本实验探究的是内能与温度的关系，温度是变量，体现在一杯冷水和一杯热水，那么根据控制变量的原则，其余变量，如滴加的时间以及滴加的量等均应一致。让小组反思自己的操作，这些细节都注意到了吗？ 师：除了跟温度有关以外，你觉得内能还跟什么因素有关？ 生：质量 师：很好，还跟质量有关，那你判断的依据是什么？ 生：质量越大说明分子数越多，内能是所有分子的动能与势能的总和 师引导：影响分子动能的因素主要是温度，影响势能的主要因素呢？是分子的引力与斥力，而分子间的相互作用力主要取决于分子之间的距离，小于平衡距离以斥力为主，大于平衡距离则以引力为主。分子之间距离的变化在宏观上主要体现在体积的变化上，所以影响内能的因素还有体积。 师：还与什么因素有关。如果是1kg 0度的水和1kg0度的冰，他们内能是否一样？ 生：0度的水内能大。 师：为什么 生：因为0度的冰熔化成0度的水时，虽然温度保持不变，但仍然需要吸收热量。 师：说明内能还与状态有关。所以影响内能的因素有温度、质量、体积、状态等等。但是初中阶段主要掌握温度和质量即可。【板书：2.影响内能的因素：温度、质量、体积、状态等】 过渡： 请同学们继续思考，既然物体的内能可以改变，那么你会怎么做来改变一个物体的内能呢？ 师：现在大家的桌面上有一根铁丝，你有什么办法增加这根铁丝的内能，也就是有什么方法让这根铁丝的温度升高？请同学们自行体验。 （学生活动：放到热水中，用手搓、反复弯折，哈气等等） 问：你是怎么做使得铁丝温度升高？ 【福板书：加热，燃烧，搓，弯折，摩擦】 师：在刚才的方法当中，像加热，燃烧这类使物体内能增大的方法我们称之为热传递，像搓、弯折、摩擦这类含动作的使物体内能增大的方法我们称之为做功。 师小结：所以改变物体内能的方式有两种：做功和热传递【板书：3.改变物体内能的途径：做功、热传递】 师：大家举例说说看生活中有哪些例子是做功或者热传递改变了内能？ 学生畅所欲言：冬天取暖搓手、暖宝宝，滑滑梯，冰箱的使用，钻木取火等等 师：热传递是生活当中最常见的改变内能的方式，比如煮饭烧水，这个比较容易理解。物体吸收热量，内能增加，如果放出热量，内能减少。类似地，对物体做功，物体内能增加，物体对外做功，物体的内能减少。 师：下面请同学们认真观察一个实验现象并讨论回答，整个实验过程中哪些现象体现了以何种方式增加或减少了哪种物体的内能？ （教师演示实验：给试管口用橡胶塞塞紧的装有四分之一左右水的试管加热） 提问： 生1：试管内水温度升高是热传递，水的内能增加 生2：水沸腾变成水蒸气跑出，减少水的质量，水的内能减少 生3：活塞冲出，水蒸气对活塞做功，水蒸气内能减少，液化形成白雾。 师：好的，学习了本节课的知识，那么回到上课前最开始的那个试验，矿泉水瓶内为何有白雾产生。（提问） 【板书设计】 第一节 物体的内能 1. 定义：物体内所有分子动能和势能的总和 2. 影响内能因素：温度、质量、体积、状态等 3. 改变内能途径：热传递、做功   【教学反思】 首先，这节课的节奏较慢，知识点较少，主要有三个，一是对内能的理解，二是影响内能的主要因素是温度和质量，三是改变内能的主要途径是热传递和做功，因此学生对这三点的理解较到位。整节课学生根据教师的逻辑思路自行思考着，学生的参与度较高。但是由于内能概念很抽象，本节课中，我首先花了大量的时间与学生讨论什么是内能，但是对分子势能的讲解还是不够透彻。当提问到影响内能的因素有哪些时，看书本的学生会提到做功，但我却无法正确处理好学生的这种课堂生成情况。因此今后还需要好好研究课程和课堂，多参与公开课和教学比赛，积累教学经验。