九年级物理《内能》教学设计

九年级物理《内能》教学设计 【教学目标】 （一）知识与技能 1、了解内能的概念，知道任何一个物体都具有内能。 2、知道热量的概念及单位。 3、结合实例分析，知道热传递是改变物体内能的一种方式，是内能的转移过程。 4、知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。 （二）过程与方法 会根据分子动理论用类比的方法建立内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。 （三）情感态度和价值观 了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象。 【教学重点】 内能、热量概念的建立，知道改变物体内能的两种途径。 【教学难点】： 用类比的方法建立内能的概念。 【教学资源】 多媒体课件、空气压缩引火仪、烧瓶、打气筒、自行车车胎、橡皮管、玻璃管、水、暖水瓶。 【教学过程】     一、创设情境、引入新课 演示：给一个回力玩具汽车上紧发条，使其在水平桌面上运动。 小汽车的动能是怎么来的？ （学生观察小车运动，得出小车的动能是由弹簧的弹性势能转化而来的。） 演示：从一个装满开水的暖水瓶中倒出一部分水，用软水塞塞紧，注意观察瓶塞。 思考：推动瓶塞的能量来自哪里？ （学生观察实验，思考问题。提出猜想，可能是来自于热水或热的水蒸气） 水蒸气具有能量，这就是我们要研究的内能。 二、进行新课 1、内能 展示具有动能的物体的图片和视频。物体由于运动而具有的能量是动能。分子具有动能吗？ （分子也具有动能，根据分子动理论的初步知识，分子在不停地做无规则运动。） 展示具有势能的物体的图片和视频。弹簧由于发生弹性形变具有弹力，还具有弹性势能。分子间有分子势能吗？ （结合势能的特点，知识迁移得出：分子具有分子势能，因为分子间也存在相互作用的引力和斥力。） 小结：我们把动能和势能统称为机械能，构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能之和叫做物体的内能。 思考：内能和机械能是同种能量吗？你能说出它们的异同点吗？ （机械能是与物体整个机械运动情况有关的能量。而内能是与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。内能和机械能的单位都是焦耳（J）。） （学生进行讨论补充） 小结：内能是与机械能不同的一种能量。物体可以没有机械能，但一定有内能。因为分子在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。 2、内能的大小 猜想：内能大小可能与哪些因素有关？请说说你的猜想依据。 （学生讨论，进行猜想，同学之间相互补充： 1．内能可能与温度有关，因为温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，内能越大。 2．内能可能与质量有关，因为质量越大，物体所含分子数量越多。） 小结： 1．内能的大小与物体的温度有关。同一物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小。 2．内能还与物体的质量、状态等有关。 3．一切物体都具有内能。 判断下列物体内能的变化。（学生根据影响内能大小的因素判断内能的变化） 1．太阳下的一瓶水，温度升高。 2．一杯水喝掉一半。 3．水结成冰。  3、物体内能的改变 （1）热传递 如何判断一个物体内能大小的变化？ （物体的内能与温度有关，物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小。可以根据温度的变化来判断物体内能的变化。） 把刚煮熟的鸡蛋从开水中拿出放入冷水中，判断鸡蛋和水的内能的变化。并说出理由。 （鸡蛋的内能减小，水的内能增大。因为鸡蛋的温度降低，水的温度升高。） 小结：热会从高温物体传递给低温物体；高温物体的温度会降低内能减少，低温物体的温度会升高，内能增加。 在鸡蛋和水的例子中，热传递的方向？ (热传递从高温的鸡蛋向水传递。) 小结：热量： 1．定义：在热传递中，传递能量的多少。 2．单位：焦耳（J）。 3．物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。 4．内能反映的是热传递过程中内能的变化量，只能用“吸收”或“放出”描述，不能用“具有”、“含有”等词描述。 5．热传递中转移的是热量，不是温度。 你能举出一些利用热传递改变物体内能的例子吗？ （学生讨论，举例：1、冬天利用热水袋取暖、发烧时用冷毛巾给头部降温、夏天把食物放入冰箱冷藏等。2、鸡蛋和水的内能发生了改变，它们之间发生了热传递，通过热传递改变了鸡蛋和水的内能。） 结合问题，讨论温度、内能和热量的不同点。 一个物体的温度升高，它的内能增加。物体内能增加，温度是否一定升高？举例说明。 （学生讨论，进行交流：物体内能增加，温度不一定升高。如晶体在熔化时，温度不变，内能是增加的；液态晶体在凝固时，温度不变，但要放热，内能减少。） 小结：内能是能量的一种形式，也是某一时刻的状态量，一切物体都具有内能；热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述。 （2）做功 除了热传递外，还有什么途径可以改变物体的内能？ 投影做功改变物体内能的图片和视频，这些图片说明了什么？ （学生观察图片和视频，这些图片说明了做功可以改变物体的内能。） 分组实验：怎样使一段铁丝的温度升高、内能增大？ 器材：一段较粗的软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋、小毛巾等 学生讨论实验方法，并尝试完成实验。 （学生进行实验，可能会出现下列方法： 1．用打火机去烧铁丝，使铁丝的温度升高。 2．把铁丝放在热水袋上，用热水袋焐铁丝。 3．把铁丝反复弯折，使铁丝温度升高。 4．用砂纸反复摩擦铁丝，使铁丝温度升高。 ……） 分析论证：你能给这些方法进行分类吗？ （方法1和2属于一类，采用了热传递的方法使铁丝温度升高、内能增加。另外两种方法采用做功的方法改变了铁丝的内能。） 你还能举出一些利用做功改变物体内能的一些实例吗？ （结合实际生活，学生举例，如摩擦生热、钻木取火等。） 小结：：改变物体内能有两种方式：热传递和做功。 演示实验： 1、在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。 （1）实验中硝化棉的作用？ （2）实验中谁对谁做功？ （实验中利用硝化棉的燃烧反映了筒内空气内能增加，温度升高，采用了转化的方法。空气内能增加是因为活塞压缩筒内空气做功，把活塞的机械能转化为空气的内能。） 小结：对物体做功，物体的内能会增加，把机械能转化为内能。 利用打气筒给自行车车胎打气，请一同学用手感觉气筒外壁上下部分的温度，形成此现象的原因？ （打气筒外壁下面温度比上面的温度高，主要的原因是压缩空气做功增加了内能） 由此可见，压缩空气做功使空气内能增大是气筒外壁温度升高的主要原因，摩擦在这里是次要的。 2．在烧瓶内盛少量水。利用打气筒给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。 （1）描述观察到的实验现象，此现象形成的原因是什么？ （2）瓶内放水的作用是什么？ （3）实验中谁对谁做功？ （学生观察实验，在瓶塞跳出时，可以看见瓶内出现水雾。它是由瓶内水蒸气遇冷液化形成的。利用打气筒给瓶内打气时，压缩瓶内空气做功，空气的内能增加，温度升高，瓶内的水汽化形成大量无色的水蒸气；当瓶内气体冲开瓶塞时，空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，使水蒸气液化形成小水滴。） 本实验中通过水蒸气液化形成水雾来反映气体对外做功时内能减少、温度降低的，也是利用了转化的物理方法。 通过实验可以知道，物体对外做功，内能会减少，把内能转化为机械能。 你能再举出一些物体对外做功内能减少的例子吗？ （学生结合实际生活，举例：如打开可乐瓶盖时，会在瓶口出现“雾”；把车胎内的气放掉时，在气门芯处出现小水珠等）。 讨论： 1、利用热传递和做功都可以改变物体的内能，你能说说这两种方法的异同吗？ 2、物体吸热，内能一定增加、温度升高吗？对物体做功，物体内能一定增加吗？ （结合本节所学内能，学生讨论这两个问题，也可以作为课后的思考题。） 三、课堂小结（学生梳理本节课知识内容） 1．本节主要内容是内能和内能的两种改变方法。 2．内能是构成物质的所有分子热运动的动能与分子势能的总和。内能的大小与温度、质量等因素有关，同一物体温度升高，内能增加。 3．热量是热传递过程中转移能量的多少，是能量的变化量。物体的温度升高，内能增大。可以通过物体温度变化反映物体内能的变化。 4．物体内能的改变可以利用热传递和做功的方法，这两种方法在改变物体的内能上是等效的。 四、课堂检测： 1、动手动脑学物理1-4； 2、完成《同步导练》课堂检测                5、作业布置：完成《同步导练》达标测评