13.2 （教学设计）内能-2021-2022学年九年级物理上册

第13.2节《内能》教学设计【教学目标】知识与技能1.了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。2.知道热传递可以改变内能。3.知道内能的概念和单位。4.知道做功可以使内能增加和减少。过程与方法1.通过探究找到改变物体内能的两种方法。2.通过学生查找资料，了解地球的“温室效应”。情感、态度与价值观1.通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。2.通过演示实验使学生养成观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。3.鼓励学生自己查找资料，使学生养成自学的习惯。教学重点内能、热量概念的建立，改变物体内能的方法。教学难点温度、内能、热量概念的辨析。【导入新课】[课件展示]利用多媒体播放"神舟九号”的发射视频。问题：推动火箭的能量来自哪里？我们知道运动的物体具有动能，如此庞大的火箭在离开地球时的动能是巨大的，是燃料通过燃烧产生的内能转化的，这节课我们就来学习内能。【推进新课】（一）内能[知识回顾]（1）物体由于具有的能叫做动能。决定动能大小的因素：物体的和。（2）物体由于而具有的能叫做重力势能。决定重力势能大小的因素：物体的和。（3）物体由于而具有的能叫做弹性势能。决定弹性势能大小的因素。（4）一切物体的分子都不停地做。分子运动的剧烈程度与温度有关，温度越，分子运动越。[思考讨论]（1）运动的篮球具有动能，运动的分子具有动能吗？（2）树上草果由于地球的吸引而具有势能，分子同的距离较大时，作用力表现为引力，分子具有势能吗？（3）被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能，分子间的距离较小时，作用力表现为斥力，分子具有势能吗？[构建概念]1.分子做无规则运动而具有的能叫做分子动能。2.由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能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做物体的内能。[思维拓展]机械能和内能有什么区别？思维点拨：机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体的内部分子热运动和分子之间的相互作用情况有关，机械能和内能是两种不同形式的能。[讨论交流]（1）一块铁的温度由15℃升高到55℃.铁块的内能是否发生变化？0℃的冰是否具有内能？（2）1kg的铁块和10g的铁钉，温度都是15℃，它们的内能一样大吗？（3）0℃的冰加热融化变成0℃的水.它的内能是否发生变化？答案点拨：（1）一块铁的温度由15℃升高到55℃，内能增加：0℃的冰虽然温度很低，但其内部的分子仍在数无规则运动所以它具有内能。（2）1kg的铁块与10g的铁钉相比较，温度相同的情况下，铁块的内部分子个数多，内能大。（3）0℃的冰加热融化变成0℃的水，虽然温度没有改变但物质由固态变成液态，分子间的势能增大，内能发生改变。[归纳总结]1.一切物体，不论温度高低都具有内能。物体的内能与物体温度有关.物体温度降低时内能减少，物体温度升高时内能增加。2.物体的内能还与物体的质量、体积和状态有关。【物体内能的改变】[活动体验]每个小组拿出准备好的铁丝，尝试用多种方法使铁丝的温度升高，即增大铁丝的内能。方法记录：A.用酒精灯直接加热B.用力来回弯折C.放在太阳下晒D.放在热水中烫E.在砂纸上打磨F.用锤子敲打方法分类：（1）做功：B.用力来回弯折；E.在砂纸上打磨；F.用锤子敲打。（2）热传递：A.用酒精灯直接加热；C放在太阳下晒；D.放在热水中烫。[归纳总结]做功和热传递都能改变物体的内能。[回归生活]在我们的生活中哪些地方是通过做功改变物体内能的呢？知识应用：“摩擦生热"是通过做功的方式，把机械能转化为内能，使物体温度升高，内能增大。[演示实验]在一个配有活塞的厚玻璃简里放一小团硝化棉，把活塞迅速地压下去，观察发生的现象。空气被压缩时内能增大（2）烧瓶内盛少量的水，给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。空气推动塞子时内能减少问题：（1）我们观察到的实验现象是什么？（2）根据实验现象，我们可以得出什么结论？答案点拨：（1）压缩活塞后，棉花燃烧起来；当塞子跳起来时.瓶内出现白雾。（2）活塞压缩气体做功，使气体的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点：塞子跳起时，气体膨胀对外做功，气体的内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成白雾。实验结论做功可以改变物体的内能，对物体做功，内能增加，物体对外做功，内能减少。[生活举例]生活中，哪些地方是通过热传递的方式改变物体内能的呢？答案预设：A.利用热水袋取暖B.通过吃冰淇淋防暑C.在火堆旁烤火D.利用太阳能把水加热E.利用电冰箱把食物冷冻F.利用湿毛巾给头部降温.....问题：在热传递过程中，高温物体的内能、温度如何变化，是吸热还是放热？低温物体又发生哪些变化？思路点拨：（1）发生条件：存在温度差。发生热传递的唯一条件是存在温度差，与物体的状态无关。（2）实质：内能的转移。内能从高温物体转移到低温物体或从同一物体的高温部分转移到低温部分。（3）热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。热量用字母Q表示，单位是焦耳。[要点解读]一根铁丝要使它的温度升高，可以通过做功的方式，也可通过热传递的方式，所以做功和热传递在改变内能上是等效的，做功的实质是能量之间的转化，热传递的实质是能量的转移。[课外阅读]阅读课本P9“科学世界”——地球的温室效应。三、课堂小结【课堂检测】1．关于物体的内能，下列说法正确的是（）A．温度在0℃以上的物体才具有内能 B．一杯水温度升高，内能增大 C．两杯水下降相同的温度，内能减少相同 D．温度相同的两杯水内能相同答案：B。2．下列现象中，通过热传递来改变内能的是（）A．给冷水加热 B．压缩空气温度升高 C．下滑时臀部发热 D．搓手取暖答案：A。3．下列说法正确的是（）A．冬天搓手取暖是通过热传递增大内能的 B．温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大 C．用冰冷却饮料是利用冰熔化吸热，饮料的内能减小 D．用力挤压空矿泉水瓶，瓶盖猛烈冲出后，瓶内气体内能增大答案：C。4．下面关于能量转化的说法中错误的是（）A．用砂轮磨刀时，刀的温度升高了，内能转化为机械能 B．陨石进入大气层成为流星时，机械能转化为内能 C．壶中的水沸腾时，壶盖不停地跳动，水蒸气的内能转化为壶盖的机械能 D．用打气筒给车胎打气