再谈内能教学的两点浅见

精品文档-下载后可编辑再谈内能教学的两点浅见在新课标规定的约计68条“科学内容标准”里（不含“样例”和“活动建议”），约计有25条跟内能教学相关。因此研究内能教学的重要性勿需赘述。我们曾以人教版九年级教科书为例，阐述了“物质结构的表述”、“扩散”和“微粒之间存在引力实验”等三点浅见，现借贵刊一角，再谈如下内能教学的两点做法，用以跟同行进行交流与研讨。

1、做功和内能的转化实验

⑴对物体做功，它的内能可能会增加：

①对物体发生形变做功：例如：快速地弯曲粗铁丝、弯曲部位发热；快速地砸扁铁丝端、砸扁部位发热；快速地给内胎打气、气筒壁发热（可以用实验证明：皮碗跟筒壁之间的摩擦，不是筒壁发热的主要原因）；用压缩空气引火仪点燃棉丝；……

小结：对物体发生形变做功，发生形变的物体没有对外散热，其内能肯定会增加。

②使物体克服摩擦力做功：例如：两手对搓、手发热；用锯截割物体、锯条发热；用砂轮机磨铁件、铁件烫手；……

小结：对物体克服摩擦力做功，被摩擦的物体没有对外散热，其内能肯定会增加。

以上做法的实质，都是克服微粒之间作用力做功、增加物体内能的。此外还有：

③利用电流的热效应加热物体、增加内能：例如用电水壶烧水等；

④利用“太阳能热水器”加热水、增加水的内能；……

问：对物体做功，它的内能会减少吗？对密闭的热水上方抽气做功、会产生“低压沸腾”现象、热水的内能会很快地减少。

⑵物体对外做功，它的内能可能会减少：

改进的课文里图10.2-5实验如图1上方所示：在能清晰地显示瓶内充满“白气”的、绿色饮料瓶壁上打8mm孔，参考下方从右至左所示：导线右端打圈套个有胶垫的气门嘴子、从瓶嘴钻进瓶里、再从孔里钻出拽出气门嘴子，顺次加胶垫、压片并拧紧螺母固定它。将4号胶塞中心扎孔，用细金属丝对折拖进尼龙线绳（绳端拴牢小螺母、严防胶塞飞出伤人）把胶塞拴牢在瓶嘴上。实验前向瓶内注入约2ml酒精、旋紧胶塞（以向瓶内打5～7次气，胶塞能自动飞出为宜。再摇晃使瓶壁沾满酒精）。让一位学生把住饮料瓶的下部、并让胶塞始终朝上，另一位学生用自行车高压打气筒、快速地向瓶内打气，当胶塞飞出的瞬间，既有很大响声，又能看到瓶内立即充满“白气”、且从瓶嘴里往外冒！此时还要立即旋紧胶塞，再向瓶内打2～3次气，瓶内的“白气”会马上消失、瓶内立即变得清晰透明！

该实验的解释应该是前后颠倒的：对瓶内的气体压缩做功，气体的内能会增加、温度要升高，瓶内悬浮的酒精小液滴即“白气”，会很快地汽化成眼睛看不见的酒精蒸气、使瓶内立即变得清晰透明；当胶塞飞出时，瓶内的高压气体向外膨胀对胶塞做功，它的内能就立即减少、温度要降低，瓶内气体里的酒精蒸气，则立即液化成眼睛看得见的酒精小液滴即“白气”，且从瓶嘴里冒出来！

由此可知：课文里描述该实验的做法和说理是不完整的：漏掉了“对密闭气体压缩做功、它的内能会增加”。数十年的教改实践证明，该实验能给学生留下了终生难忘的印象！最后教师要指出：对外做功的物体，在它有从外界再吸收能量，或再有别的物体对它做功时，对外做功物体的内能肯定会减少。

注：①若用一条热毛巾缠在饮料瓶的外壁上、重做上述实验：当瓶内的高压气体对外膨胀做功时，瓶内不再产生“白气”！说明瓶内高压气体对外做功同时吸收了热，它的内能并不一定就减少！

②做课文里如图2所示实验的窍门是：活塞要密封好；筒内气体的压缩比要大；压缩动作一定要快和可燃物要取极少、极少！比如用镊子夹取3～5根脱脂棉丝即可。

2、改进的比热容实验

⑴如图3所示：每组用天平筛选出两个质量相等、高约51mm、外径约24mm冲洗干净的薄壁玻璃小药瓶，小瓶之间用一段雪糕柄隔热，用两个废自行车内胎剪的胶皮圈捆扎两个小瓶。瓶内分装凉白开水，跟等质量的煤油或0号柴油做对比液体。由于小瓶底部向内凹进，故用八宝粥盒剪下的盒底底部（四周壁向外翻一圈沿），内装3～4mm厚、从工厂砂轮机下方地面上收集的铁粉。打孔的药瓶胶盖分别示数近似相等的温度计，用手把住温度计的上端，将小瓶轻轻压在铁粉上，以使瓶底能跟铁粉比较紧密地接触，使用一个酒精灯在盒底下方的中间部位加热2～3min，对比液体将会有3～5℃温差，即可引出《比热容》课题。

⑵图4是电热比热容实验装置：将1.25L饮料瓶截割成约15cm高；用3合板加工圆盖；如图5所示：用电话电缆线里有塑料绝缘皮的细铜线，把两段均为12圈、300或500W电炉丝串联连接（把锥子每段电炉丝圈里用手指捏住电炉丝，将每段电炉丝端取直1圈，把去掉塑料绝缘皮的细铜线，在取直的电炉丝上密绕6～8圈，然后用尖嘴钳把密绕部分对折，涂上焊油后再用电铬铁焊牢，务使焊锡团包住电炉丝与细铜丝的接头处）。用大注射器向两只18mm×150mm试管内分别注入163凉白开水、跟等质量的203煤油（ρ煤油取0.8gcm3、）或注入173凉白开水、跟等质量的2030号柴油（ρ柴油取0.85gcm3）做为对比液体（注：两支温度计玻璃泡的上方，各套一个橡胶环和塑料环、防止玻璃泡触到管壁。油对橡胶有腐蚀要用塑料环）。当电源电压为8～10V时，通电1～2min，对比液体就会有6～8℃的温差。断开电源后，用手担平自制的盖板，把两个试管同时竖直地装有冷水的杯内，可知油的温度降低比