2017年秋沪粤版九年级物理上册教案：12．1　认识内能

教案：2017年秋沪粤版九年级物理上册教案：12.1认识内能一、教学内容本节课的教学内容来自沪粤版九年级物理上册第12章第1节，主要内容包括：1.内能的概念：物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。2.内能与温度的关系：物体温度越高，内能越大。3.内能与质量的关系：物体质量越大，内能越大。4.内能与状态的关系：物体状态发生变化，内能也会发生变化。5.改变内能的两种方式：做功和热传递。二、教学目标1.了解内能的概念，能说出内能与温度、质量、状态的关系。2.掌握改变内能的两种方式，并能运用到实际问题中。3.培养学生的实验操作能力和观察能力，提高学生的物理思维能力。三、教学难点与重点重点：内能的概念、内能与温度、质量、状态的关系。难点：改变内能的两种方式的理解和应用。四、教具与学具准备教具：多媒体课件、实验器材（如温度计、气球等）。学具：课本、笔记本、铅笔。五、教学过程1.实践情景引入：教师通过一个生活中的实例，如烧水时水温升高，引导学生思考水温升高的原因，从而引出内能的概念。2.知识讲解：教师讲解内能的概念，并通过示例让学生理解内能与温度、质量、状态的关系。3.实验演示：教师进行实验演示，让学生直观地感受内能的变化，如压缩气球实验，观察气球的温度变化。4.随堂练习：教师给出一些练习题，让学生运用所学的内能知识解决问题，如计算一定质量的水在升高一定温度后的内能变化。5.例题讲解：教师讲解一些与内能相关的例题，让学生进一步理解内能的概念和改变内能的方式。6.小组讨论：教师组织学生进行小组讨论，探讨内能在日常生活中的应用，如冬天保暖、夏天降温等。六、板书设计板书内容：12.1认识内能内能：物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。内能与温度、质量、状态的关系。改变内能的两种方式：做功和热传递。七、作业设计1.作业题目：（1）填空题：物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和称为____。（2）选择题：下列哪个因素会影响物体的内能？A.物体的温度B.物体的质量C.物体的状态D.物体的颜色2.答案：（1）内能（2）ABC八、课后反思及拓展延伸重点和难点解析一、内能与状态的关系1.固态、液态、气态的内能差异在不同的状态下，物体的内能是不同的。一般来说，固态物体的内能小于液态物体的内能，液态物体的内能小于气态物体的内能。这是因为固态分子之间的相互作用力较强，分子运动受限，因此内能较低；液态分子之间的相互作用力较弱，分子运动较为自由，内能适中；气态分子之间的相互作用力非常弱，分子运动极度自由，内能较高。2.状态变化与内能变化当物体的状态发生变化时，其内能也会发生相应的变化。例如，物体由固态熔化成为液态时，需要吸收热量，内能增加；物体由液态沸腾成为气态时，同样需要吸收热量，内能增加；而物体由气态凝结成为液态或固态时，会释放热量，内能减少。3.状态变化的方式状态变化主要有两种方式：热力学过程和化学反应。热力学过程是指物体与外界之间通过热传递的方式进行能量交换，如熔化、凝固、沸腾、凝结等。化学反应则是指物体内部发生原子或分子的组合、分解等变化，从而导致内能的变化。例如，燃烧反应是一种放热反应，内能减少；而吸热反应则相反，内能增加。二、重点细节的补充和说明1.分子运动与内能的关系内能与状态的关系本质上是分子运动与内能的关系。在固态时，分子运动受限制，只能在平衡位置附近振动，因此内能较低；在液态时，分子运动较为自由，可以在一定范围内流动和扩散，内能适中；在气态时，分子运动极度自由，可以自由扩散和碰撞，内能较高。2.状态变化过程中的能量转化状态变化过程中，物体内部的分子间相互作用力会发生改变，从而导致内能的转化。例如，在熔化过程中，固体分子间的相互作用力减弱，分子获得足够的能量克服这些力，从而成为自由度更高的液体分子，内能增加。在沸腾过程中，液体分子获得足够的能量，克服表面张力和外界压强，成为气体分子，内能进一步增加。3.实际应用中的内能与状态关系在实际应用中，内能与状态的关系有着广泛的应用。例如，在生活中，我们通过调整食物的烹饪状态（固态、液态、气态）来改变其口感和营养价值；在工业生产中，通过控制物质的状态变化来实现能量的储存和释放，如蓄能电站利用水的凝固和融化来储存能量。继续三、教学难点与重点解析一、改变内能的两种方式1.做功做功是指外力对物体做功，从而改变物体的内能。做功主要有两种形式：摩擦生热和压缩气体做功。摩擦生热是指物体在摩擦力的作用下，克服摩擦力做功，内能增加。压缩气体做功是指外界对气体施加压力，使气体体积减小，内能增加。2.热传递热传递是指物体与外界之间通过热量的交换，从而改变物体的内能。热传递主要有三种方式：传导、对流和辐射。传导是指热量通过物体内部的分子振动传递；对流是指热量通过物体表面的流动传递；辐射是指热量以电磁波的形式传递。二、重点细节的补充和说明1.做功改变内能的原理做功改变内能的原理在于外力对物体做功时，物体内部的分子运动状态发生改变，从而导致内能的改变。外力对物体做正功时，物体内部的分子获得能量，内能增加；外力对物体做负功时，物体内部的分子失去能量，内能减少。2.热传递改变内能的原理热传递改变内能的原理在于热量在物体内部的传递，使得物体内部的分子能量分布发生变化。热量从高温区域传递到低温区域，高温区域的分子能量降低，低温区域的分子能量升