初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第一节 内能及其改变教案

这是一份初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第一节 内能及其改变教案，共5页。

1.知道内能的概念，知道内能的单位，能简单描述温度和内能的关系。
2.知道做功和热传递都可以改变物体的内能。
3.了解热量的概念，知道热量的单位。
通过与机械能中的动能和势能做类比，建立内能的概念。体会类比法在物理学中的应用。
通过对生活实例的分析以及实验探究，总结归纳出改变物体内能的途径。
1.在科学探究的过程中，激发学生主动学习的兴趣。
2.通过演示实验使学生养成乐于观察、勤学好问的科学态度。
3.能结合所学，将内能、热量等概念与相关的自然现象联系起来。
教学重点：
1.内能的概念。
2.改变内能的途径。
教学难点：
1.影响内能大小的因素。
2.改变内能的两种途径。
多媒体、配有活塞的厚壁玻璃筒、硝化棉、铁架台、试管、水、木塞、酒精灯、铁丝等。
多媒体展示图片：
你见过流星雨吗？每年的11月6日至30日之间就会出现狮子座流星雨。一般来说，流星的数目大约为每小时10至15颗，但平均每33至34年狮子座流星雨会出现一次高峰期，流星数目可超过每小时数千颗。狮子座流星雨的母体彗星为“坦普尔——塔特尔”彗星。当彗星飞临近日点时，由于太阳光的照射，使得彗星母体上迸射出无数彗星尘粒或碎片。而这些流星坠落到地面就是一些陨石，难道这些石头也会发光吗？
探究点一：内能
教师展示：如图所示图片：
(1)运动着的足球具有动能。
(2)苹果和地球互相吸引具有势能。
(3)被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能。
提出问题：什么是内能？内能的单位是什么？
讨论交流：运动的足球具有动能，所以运动的分子具有分子动能；相互吸引的苹果和地球及发生形变的弹簧具有势能，所以相互吸引或排斥的分子也具有分子势能。
归纳总结：分子由于在不停地运动而具有分子动能，由于分子间存在引力和斥力且有空隙而具有分子势能。物体所有无规则运动的分子动能和分子势能的总和称为物体的内能。内能的国际单位是焦耳，用符号J表示。
教师强调：物体的内能是指物体内所有分子具有的能量，而不是指单个分子具有的能量。一切物体在任何情况下都具有内能，即内能不可能为零。机械能可能为零。
探究点二：影响内能大小的因素
提出问题：内能的大小与什么因素有关？炽热的铁水具有内能，北极的冰山有内能吗？温度相同的一小杯水和一大桶水，它们的内能是否相同？
讨论交流：(1)温度高→扩散快→分子运动快→分子动能大→内能大；温度低→扩散慢→分子运动慢→分子动能小→内能小。
(2)质量越大分子数量越多，分子的相互作用力越大，内能越大。
归纳总结：内能的大小与温度和质量有关。同一物体，温度越高，内能越大。任何温度下的物体都具有内能。
知识拓展：物体温度变化时，内部分子运动的速度大小也发生变化，所以分子的动能发生变化，内能也会变化。另外物体状态、体积变化时，分子间的相互作用力的强弱也会改变，分子势能发生变化，从而使物体的内能变化。
探究点三：改变物体内能的两种途径
提出问题：物体的温度发生变化，其内能就可能发生变化，那么，如何改变物体的内能呢？
1.做功
探究活动：压缩气体做功。
实验方案：如图所示，在配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，观察现象。
实验现象：硝化棉燃烧起来。
交流讨论：向下压活塞时，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气做了功，硝化棉燃烧表明筒内空气的温度升高了，内能增加了。
实验结论：做功可以改变物体的内能。对物体做功，内能增加。
探究活动：气体对外做功。
实验器材：铁架台、试管、水、木塞、酒精灯。
实验方案：如图所示，给试管内的水加热，观察塞子和试管口的现象。
实验现象：塞子冲出的同时，试管口有“白雾”出现。
讨论交流：瓶内的气体推动瓶塞做功时，将内能转化为机械能。内能减少，温度降低，使水蒸气液化成小水滴。
实验结论：物体对外做功，本身的内能会减少。
归纳总结：做功可以改变物体的内能。
教师强调：做功改变物体内能的实质是机械能和内能之间的相互转化。外界对物体做功，内能增加，物体温度升高；物体对外界做功，内能减小，物体温度降低。
2.热传递
教师引导：学生观察课本P36图14－3、图14－4、图14－5。
探究活动：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。
实验结论：热传递可以改变物体的内能。
教师讲解：热传递有热传导、热对流、热辐射三种形式。热传递的实质是能量的转移，能量从高温物体转移至低温物体。热传递的最终结果是两物体温度相同。
归纳总结：改变内能的途径：做功和热传递。
知识拓展：做功和热传递在改变内能上是等效的。
探究点四：热量
提出问题：什么叫热量？它的符号是什么？单位是什么？它与内能之间是什么关系？
教师引导：阅读课本P36“热量”部分内容。
归纳总结：在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量，通常用字母Q表示，常用单位是焦耳，符号是J。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。
教师强调：“热传递”是一个动态过程，因此不能用“含有”“具有”等静态的词语来描述；热传递的条件是两个物体之间存在温度差，热量会自发地从高温物体转移到低温物体，直到两个物体温度相同。因此在理解热量概念时要注意，热传递过程中转移的是能量，而不是温度。
第一节 内能及其改变
内能概念的理解比较抽象，既是本节的重点，也是本节的难点，应对比动能及势能的概念加以理解，只要明白了内能的概念，影响内能大小的因素就迎刃而解了。