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《内能》教学设计
《内能》教学设计
重庆市秀山高级中学冉勇岗
教材分析：
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。
一、教学目标
（一）知识与技能
1．了解内能的概念，知道任何一个物体都具有内能。2．知道热量的概念及单位。
3．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。
4．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
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
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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 情景导入：
演示：给一个回力玩具汽车上紧发条，使其在水平桌面上运动。小汽车的动能是怎么来的？
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。新知探究： 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。
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。
2．内能还与物体的质量、状态等有关。3．一切物体都具有内能。
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判断下列物体内能的变化。
1．太阳下的一瓶水，温度升高。2．一杯水喝掉一半。3．水结成冰。
物体内能的改变──热传递
如何判断一个物体内能大小的变化？
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：
1．定义：在热传递中，传递能量的多少。2．单位：焦耳（J）。
3．物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。
4．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。5．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？ 交流展示：
结合问题，讨论温度、内能和热量的不同点。
一个物体的温度升高，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。物体内能的改变──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？ 交流展示：
分组实验：怎样使一段铁丝的温度升高、内能增大？
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？
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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
1．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。
2．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？（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。
综合运用：
你能再举出一些物体对外做功内能减少的例子吗？ 讨论：
1．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？
2．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？ 整合提升：
1．通过这节课你学到了什么？
2．什么是内能？物体的内能大小与温度的关系。3．温度、内能与热量这三个物理量的关系。4．改变物体内能的方法。测检巩固： 完成PPT练习.课后练习：
完成《动手动脑学物理》第1、2题。
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