53内能、热机单元设计

1、5.3内能建平世纪中学程喜兰一、教学任务分析1、本节内容在教材中的地位：内能是初中物理第五章第三节的内容，是热学基础知识。本节内容是在热现象的基础上，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、能的形式的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，使学生回忆起分子动理论的内容，运用类比的方法引导学生较轻松地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。本节课的宗旨是让学生用类比的方法学习微观的物理知识，结合

2、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，本节课要求学生具备初步运用类比法学习物理知识、分析物理现象、归纳物理结论的能力。二、教学目标1、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。2、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。3、情感、态度与价值观通过学生的小组合作的动手实验，增强学生团结协作意识。三、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。关键点：内能是能的一种形式，与机械能是有区别的。四、教学资源1、学生实验器材（每四人一套）：铁丝、气球

3、、充气筒、酒精灯、火柴、冰、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、压缩发火仪、硝化棉等。3、自制模拟演示PPT幻灯片、Flash课件。五、教学设计思路1、本设计的依据和理由：本设计的内容包括内能、改变物体内能的方式等两部分内容。本设计的基本思路是：运用多媒体手段，引导学生通过类比，建立内能的概念。再根据Flash课件中分子热运动剧烈程度跟温度的关系的现象，得出物体的内能跟温度的（不可逆）关系。通过创设新的情景、提出新的问题，引导学生认识物体的内能会发生变化，继而转入探究如何改变物体的内能。2、突出重点的策略和理由：以实验为基础，通过讨论、归纳得出热传递和做功都

4、能改变物体的内能的结论。并引导学生思考两种方式在改变内能上的本质区别。最后要求学生运用改变内能的两种方式来解释生活中的一些热现象，感受生活与物理的密切联系。3、突破难点的策略和理由：学生第一次从微观角度思考问题，思维比较难跨越。为了帮助学生认识分子动能，进行分段铺垫：（1）借用Flash动画，使学生回忆起“分子在永不停息地做无规则运动”；（2）给出踢足球的画面，使学生回忆起“足球运动，具有动能”；（3）让学生从能量的角度对两个画面进行类比。（4）通过对知识的分解、铺垫，提供Flash学习支架，帮助学生成功地完成了从宏观思维到微观分析上的过渡，轻松地运用类比法认识了分子的动能。为了帮助学生理解分

5、子势能，也同样进行分段铺垫：观察Flash动画（分子间存在相互引力和）；给出两人对拉弹簧的画面，以辅助学生进行微观思维上的过渡；引导学生对这两副画面进行等效推理。通过这个模型支架进行等效假设，学生很容易理解分子势能概念。4、本设计的特色：本设计通过对生活情景的质疑激发学生学习的兴趣，自发对生活实例进行思考，让学生自主学习，体现学生的主体作用和团队合作意识，借助于类比的科学方法，按照从宏观到微观的顺序，降低学习难度，增强学生学习物理的兴趣，使教与学达到最佳的结合。六、教学流程活动讨论情景flash21、教学流程图内能情景flash1情景I实例1活动学生实验2改变物体内能的方式活动学生实验1内能与

6、温度的关系活动讨论活动应用做功与内能改变两种方式的异同2、教学流程图说明情景 实例1列举生活中内能改变的实例，设置疑问，激发学习的兴趣。情景 flash1flash演示分子的无规则运动和分子间的相互作用力，引入内能的概念。情景 flash2flash演示分子在不同温度条件下的无规则运动情景。活动 讨论通过讨论物体温度升高时，物体内分子热运动加剧，说明分子动能增大、内能增大，从而得出内能与温度的关系，并且注意到这种关系的不可逆性。活动 学生实验1分组探究（1）如何使手的内能增大？如何使一根铁丝烫手？如何点燃火柴头？如何使一块冰熔化？通过对实施过程的总结，归纳得出改变物体内能的两种方式：做功和热传

7、递。活动 学生实验2(活动卡P34活动3)用小吸管把一个气球吹大，先捏住管口，将气球贴在自己的脸上，管口对着外侧，然后迅速放气。在气球内气体迅速排出的过程中，感受贴在脸上的气球温度的变化，进行思考、讨论交流，得出：外界对物体做功，内能增加；物体对外界做功，内能减少。活动 讨论通过分析、比较，得出虽然两种方式在改变物体内能上是等效性的，但是在本质上又有区别，热传递的方式是使内能发生转移，而做功的方式是能的形式发生了转化。但是，能量总是守恒的。活动 应用解释现象。3、教学的主要环节 本设计可分为三个主要的教学环节第一环节，通过类比，建立内能的概念。第二环节，通过实例和实验，讨论分析改变物体内能的方

8、式。七、教案示例（一） 引入1、实例（1）举例：大试管中装适量水，软木塞塞住管口，用酒精灯给试管加热，加热使水沸腾产生大量的水蒸汽，水蒸汽会把软木塞冲出去。提出问题：水怎么有那么大的力呢？（2）剧烈摇晃后，打开一瓶没有开过瓶的可乐，可乐喷洒出来。提出问题：剧烈摇晃过的可乐为什么会猛地喷洒出来呢？（二） 新课2、内能（1）问题宏观上，物体由于运动而具有动能，弹簧发生形变而具有势能，那么在微观上，物体内每个分子都有什么形式的能呢？分子因热运动而具有的动能叫分子动能，由于分子之间的相互作用而具有的势能叫做分子势能。物体内有大量的分子，宏观上只研究一个分子的能量没有实际价值，我们类比机械能用一个新的物

9、理量来表示所有分子的能量。物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做内能。内能也是能的一种形式，内能是大量分子做无规则运动的能的总和，机械能是物体作为一个整体运动时所具有的能。一切物体都具有内能。（2）讨论观察：温度越高，物体分子运动越剧烈。讨论：物体的内能大小与什么有关呢？结论：内能与温度有关：温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。此外，内能还跟物体的体积、状态有关。质量相同的100水蒸汽的内能大于100水的内能。例1、关于内能，正确的说法是（）A、 单个分子的动能和势能的总和叫做内能B、 一个物体的动能和势能的总和叫做内能C、 物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫做内能D、 物体的机械能加

10、上物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫做内能3、改变物体内能的方式（1）学生实验1分组探究（1）如何使手的内能增大？如何使一根铁丝烫手？如何点燃火柴头？如何使一块冰熔化？器材自选，并进行交流、分析、分类、归纳。结论：改变内能有两种方式热传递和做功。（2）学生实验2(活动卡P34活动3)给一个气球充气，然后迅速放气，感受一下气球是否凉一些？为什么？结论：对物体做功，内能增加；物体对外做功，内能减少。例2、下列过程中能使物体的内能减少的是（）A、用锯条锯木头B、将烧红的铁条浸入凉水冷却C、将一段铁丝反复弯折D、将一壶冷水放在液化气灶上加热（3）讨论热传递和做功都能改变物体的内能，两种方式有什么异

11、同？（提示：从效果上比较；从增加内能的来源上比较）结论：相同点都能改变物体的内能（等效）。不同点热传递方式是内能转移；做功是能的形式发生转化。例3、将下面事例进行分类，并说明分类的依据。A、用热水袋给手取暖B、用铁锤锻打工件，工件会变热C、用嘴对手呵气D、刀在磨刀石上被磨得发烫E、放在炉火旁边的物体温度升高了_是一类，分类的依据是_；_是一类，分类的依据是_。（三）应用5、知识应用（1）演示实验用力快速压下压缩发火仪的手柄，观察现象、讨论并解释。（2）用能的观点解释开可乐和热水冲试管塞的实例，它们分别是如何增大物体内能的？（四）小结物体的内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和。改变物体内能的方式有做功和热传递。（六）作业附一：板书：分子动能物体的内能（内能是能的一种形式，一切物体都具有内能）分子势能物体的内能与温度有关：温度内能；温度，内能。物体的内能还与物体的体积和状态有关。改变物体内能的方式：做功和热传递附二：作业：1、物体的内能是指物体内所有_和_的总和。一切物体都具有内能，温度越高，分子的无规则运动越_，物体所具有的内能也越_。此外，物体的内能还与物体的_和_有关。2、2001年3月，“和平号”空间站完成使命，安全坠入南太平洋海域。当“和平号”进入大气层时，燃起了熊熊大火，这是通过_方式改变内能。在“和平号”坠入南太平洋的过程中，它的重力势能_（选填