初中物理第3节 内能教案及反思

这是一份初中物理第3节 内能教案及反思，文件包含第2节分子动理论的初步知识docx、第1节热量比热容docx、第3节内能docx、单元整体设计docx等4份教案配套教学资源，其中教案共15页， 欢迎下载使用。
1.物理观念:了解内能的概念与单位,能简述温度和内能的关系,知晓热传递、做功可改变物体内能。
2.科学思维:通过与机械能中的动能和势能类比,建立内能的概念;体会类比法在物理学中的应用。
3.科学探究:通过对生活实例的分析、实验探究,总结归纳出改变物体内能的途径。
4.科学态度与责任:让学生在体验科学探究中激发学习兴趣,借演示实验助其养成观察、好问的科学态度,鼓励学生查资料以培养自主学习习惯。
1.教学重点:内能概念的建立,改变物体内能的方法。
2.教学难点:温度、内能、热量概念的辨析。
壶里的水被加热后会变得很烫,宏观世界上我们感受到水的温度升高了。
[提问]那水具有的能量会有怎样的变化呢?
任务一 认识内能
任务二 热传递和内能的改变
任务三 做功和内能的改变
任务四 改变物体内能途径的区分
第3节 内能

教师活动
学生活动
[展示课件]展示图片。引导学生类比分析。
[提问]宏观的物体,会因运动而具有动能,高处的物体因被举高且受重力而具有重力势能,发生弹性形变的物体因有弹力而具有弹性势能。那么微观物体分子具有什么能呢?
[提问]是不是一切物体都具有内能?物体的内能大小与什么有关?引导学生利用类比法理解影响物体内能大小的因素。
[小结]
(1)一切物体都具有内能。
(2)一个确定的物体,分子总数是固定的,其内能大小由温度和体积决定;如果物体不确定,那么其内能大小由质量、温度、体积、种类来决定。
[交流归纳]
(1)运动的物体具有动能,运动的分子也同样具有动能。
(2)由于分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力,所以分子也具有势能。这种势能叫作分子势能。
(3)构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫作物体的内能。内能的单位是焦耳(J)。
[交流讨论]和物质本身的质量、温度有关。
教师活动
学生活动
[提问]出示课件,如何使水壶中的水内能发生改变?
[追问]物体温度升高时,内能是怎样变化的?
[归纳总结]
(1)物体吸收热量时内能增加,放出热量时内能减少。物体吸收或放出的热量越多,它的内能改变越大。
(2)热传递的条件:只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在着温度差,就会发生热传递,直到温度变得相同(即没有温度差)为止。
(3)热量是指在热传递过程中,转移的那部分内能,是一个过程量,常说“吸收热量”“放出热量”或“传递热量”。不能说物体“具有”或“含有”热量。
(4)热传递改变内能的实质是内能的转移。
[过渡提问]那除了热传递外还有什么途经能改变内能?
[回答]可以给水加热。
[回答]物体温度升高时,内能增加。
教师活动
学生活动
[演示实验]在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象。
[提问]你观察到了什么现象?该现象是怎么发生的?
[追问]这是通过什么途径改变了厚玻璃筒内空气的内能?这其中的能量转化是怎样的?
[演示实验]在烧瓶内盛少量水,并盖紧瓶塞。向瓶内打气,当瓶塞跳起时,观察瓶内的变化。
[提问]你观察到了什么现象?该现象是怎么发生的?
[追问]这是通过什么途径改变了烧瓶内空气的内能?这其中的能量转化是怎样的?
[归纳总结]
(1)对物体做功,物体内能增加,温度升高。物体对外做功,物体内能减少,温度降低。
(2)做功改变内能的实质是能量之间的转化。
[过渡提问]我们知道了改变内能的两种方式,那如何区分生活中一些常见现象改变内能的方式?
[回答]用活塞压缩空气对空气做功,空气的内能增加,温度升高,达到了脱脂棉的着火点,脱脂棉燃烧。
[回答]做功的途径。对物体做功,物体的内能会增加,把机械能转化为内能。
[回答]塞子跳起来的过程,是瓶内空气对塞子做功,空气的内能减小,温度降低,瓶中水蒸气发生液化,出现白雾现象。
[回答]做功的途径。物体对外做功,物体的内能减小,把内能转化为机械能。
教师活动
学生活动
[提问]你有什么办法让一根铁丝的内能增大?
课件展示提供的器材,引导学生分组讨论可以使用的方法。
[提问]你能将这些方法分类吗?
[追问]我们如何来区分做功和热传递对物体内能的改变呢?
[小结]做功改变内能的主要方式是压缩体积、摩擦、敲打、弯折等,通常伴随着运动,是能量的转化;而热传递改变内能的方式主要是两物体间存在温度差引起的,是能量的转移。
[提问]一根滚烫的铁棒,一定是在火中刚刚燃烧过。这个判断正确吗?
[小结]说明做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。
[提问]你是怎样理解等效的呢?请通过举例加以说明。
[关联提问]
(1)慢慢压缩厚玻璃筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?
(2)加热厚玻璃筒里的气体,气体内能中哪部分发生变化?
(3)金属块在受热膨胀时,金属块内能中哪部分发生变化?
[过渡提问]内能和我们所学的温度、热量有怎样的区别与联系呢?
[分组讨论]放在热水中烫;用火加热;用砂纸摩擦;来回弯折;用手捂住铁丝;在太阳下晒;用锤子敲打等。
[回答]判断是做功还是温度差引起的改变。
[交流讨论]不正确,还有可能是通过做功改变的。
[思考交流]做的功与传递的热量相等时,物体内能的改变量是相等的;如对物体做100J的功,物体内能增加100J,对物体传递100J的热量,物体内能的增加量也是100J。
[讨论回答]
(1)慢慢压缩厚玻璃筒里的气体,分子间的距离变小。气体内能中分子势能变化。
(2)加热厚玻璃筒里的气体,分子运动加剧,气体内能中分子动能变化。
(3)金属块在受热膨胀时,分子间的距离变大、分子运动加剧。金属块内能中分子动能和分子势能都变化。
教师活动
学生活动
[任务]现在请同学们梳理总结后回答:什么是内能?
[总结]一切物体在任何情况下都具有内能,因为分子的热运动永不停息,分子间也始终存在相互作用。
[回答]内能是构成物体的所有分子热运动的动能和分子势能的总和。