内能教学设计修订稿

1、内能数学设计内能教学设计江苏南京29中致远校区殷发金一、教学目标（一）知识与技能. 了解内能的概念，知道任何一个物体都具有内能。.知道热量的概念及单位。.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。.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。二、教学重难点本节是由“内能”、”物体内能的改变”两部分内容组成的。内能是构成物 体的所有分子，其热运动的运动与分子势能的总和。分

2、子的概念就比较抽象，学 生是通过宏观现象来推测微观机理建立的，而内能的概念也非常抽象，内能概念 的建立是本节的一个重点和难点；物体的内能与温度有关，两个温度不同的物体 会发生热传递，在热传递过程中转移能量的多少就是热量，它不是物体内部所含 有的量，而是一个变化量，要区分温度、内能、热量之间的关系，所以对热量概 念的建立也是本节重点之一；另外改变物体内能的途径也是本节的教学重点。重点：内能、热量概念的建立，知道改变物体内能的两种途径。难点：用类比的方法建立内能的概念。三、教学策略内能的概念比较抽象，学生难于直接接受和理解。在教学中可以结合机械能 的知识，可用对比的方法，物体由于运动而具有动能，分

3、子也在不停地做无规则 运动，所以分子也具有动能；弹簧被压缩或拉伸时具有弹性势能，分子间也存在 相互作用的引力和斥力，所以分子间也存在分子势能。内能的大小与温度有关， 可以通过物体温度的变化来反映内能的变化。内能改变有两种方法：做功和热传 递，这两种改变内能的方法在生活中经常使用到，只是没有上升到理论层面，可 以给出生活中常见的内能改变，对内能改变方法进行分类，从而总结出内能改变 的两种方法。热传递中转移能量的多少就是热量，它是一个过程量，反映内能的 变化量，要用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表 述，热传递改变内能是能量的转移。做功改变物体内能涉及两个方面，对物体做 功和

4、物体对外做功，通过实验来证明做功可以改变物体的内能，其中采用了转化 的方法，如压缩空气使其内能增大，转化为棉花的燃烧等。做功改变物体的内能 是能量的转化。四、教学资源准备多媒体课件、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。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图创设情景(5分演示：给一个回力玩具汽 车上紧发条，使其在水平学生观察小车运动，得 出小车的动能是由弹簧创造课堂 情景，激钟）桌面上运动。小汽车的动能是怎么来 的？的弹性势能转化而来 的。发学生的 兴趣和求 知欲。引入新课 （5分 钟）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

5、察 瓶塞。推动瓶塞的能量来自哪 里？水蒸气具有能量，这就是 我们要研究的内能。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）。结合实 验，提出 问题，引 入新课。新课内容 （25分 钟）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？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？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。内能和机械能是同种能量 吗你能说出它们的异同点 吗小结：内能是与机械能不 同的一种能量。物

6、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。结合动能的特点，思考 问题。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。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。根据前面的定义，学生 讨论。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。利用对比 的方法得 出内能的 概念，注 重物理方 法培养。 培养对比 的物

7、理方 法。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。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。.内能还与物体的质 量、状态等有关。. 一切物体都具有内 能。判断下列物体内能的变 化。.太阳下的一瓶水，温 度升高。. 一杯水喝掉一半。.水结成冰。学生讨论，进行猜想， 同学之间相互补充。.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。.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。 学生根据影响内能大小 的因素判断内能的变 化。物体内能的改变一热传 递如何判断一个物体内能大 小

8、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。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？ 热量：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。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。热传递从高温的鸡蛋向 水传递。学生讨论，举例。冬天利用热水袋取暖、 发烧时用冷毛巾给头部 降温

9、、夏天把食物放入 冰箱冷藏等。学生讨论，进行交流。 物体内能增加，温度不 一定升高。如晶体在熔培养学生 分析问题 的能力。提高学生 的物理素 养。培养 思考、自 学能力。利用生活 实例提高 学生的学 习兴趣。 培养学生 合作学习 的能力。.定义：在热传递中， 传递能量的多少。.单位：焦耳（J）。.物体吸收热量时内能 增加，放出热量时内能减 少。.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。.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？ 讨论：结合问题，讨论温度、内 能和热量的不同点。一个物体的温

10、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。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。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。培养学生 实验动手 能力。利用分类 总结的方 法得出做 功可以改 变物体的 内能。结合实物体内能的改变一做功 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？分组实验：怎样使一段铁 丝的温度升高、内能增 大？学生观察图片和

11、视频， 这些图片说明了做功可 以改变物体的内能。学生进行实验，可能会 出现下列方法：.用打火机去烧铁 丝，使铁丝的温度升 高。.把铁丝放在热水袋 上，用热水袋焙铁丝。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。分析论证：你能给这些方 法进行分类吗？你还能举出一些利用做功 改变物体内能的一些实例 吗？得出结论：改变物体内能 有两种方式：热传递和做 功。演示实验.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？通过实验可以知道，对物 体做功，物体的内能会

12、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？ 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。.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?.把铁丝反复弯折， 使铁丝温度升高。.用砂纸反复摩擦铁 丝，使铁丝温度升高。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。结合实际生活，学生举 例，如摩擦生热、钻木 取火等。学生

13、观察实验，思考提 出的问题。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。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。例，加强 物理与生 活的联系 培养学生 的观察能 力。培养利用 物理知识 解决实际 问题的能 力。培养学生 观察实 验、思考 实验的能 力。结合实例 加强物理 与生活的 联系，提 高学生的 学习兴 趣。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

14、，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（2）瓶内放水的作用是 什么？（3）实验中谁对谁做 功？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？形成小水滴。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（可以进行课堂实 验）。讨论：.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？.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。培养学生 合作学习 的能力。总结（5 分钟）课堂小结：.通过这节课你学到了 什么？.什么是内能？物体的 内能大小与温度的关系。.温度、内能与热量这 三个物理量的关系。.改变物体内能的方 法。学生梳理本节课知识内 容。.本节主要内容是内