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石长录
地区: 青海省 - 海西 - 都兰县
学校:都兰县第一中学
共1课时
第2节 内能 初中物理 人教2011课标版
1教学目标
1.知道内能的初步概念及内能跟温度的关系.
2.知道做功和热传递都可以改变物体的内能.
3.培养学生的观察能力、思维能力和分析归纳问题的能力.
2学情分析
九年级学生已经学过能量、做功、热传递,在此基础上学习内能几内能的改变方式就比较容易掌握了,教师讲解时要将内能和机械能从概念上区别开来,且要分清内能、热量和温度的区别和联系。
3重点难点
1.内能概念;
2.改变内能的两种方式.
4教学过程
4.1 第一学时
教学活动
活动1【导入】引入
分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着。那么公司也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能。分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。
活动2【讲授】新课教学
(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的内能跟什么有关呢?
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。
实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。
因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
(3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。
(4)内能和机械能
通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。
首先木块有势能,也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。
木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能。内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。
活动3【活动】小结
(1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
(2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的“分子运动”,而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。
(3)内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能,不是内能。
所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。
活动4【活动】板书设计
第二节 内能
一、物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和.
1.内能不同于机械能
2.一切(运动、静止、高温、低温)物体都有内能
3.内能与温度的关系
二、改变物体内能的方法:
1.热传递 热量:传递内能的多少
2.做功
活动5【练习】动手动脑
1.______________叫做动能,运动物体的______________越大,______________越大,动能就越大。一切______________的物体都具有动能。物质是由______________组成的,一切物质的分子都在 不停地做_ _____________的运动。综合以上知识,你猜想:分子应该____________填“具有”或“没有”)动能。 答案:物体由于运动而具有的能 速度 质量 运动 分子 无规则 具有 2.______________叫做重力势能,______________叫做弹性势能。分子之间既有_____________力又有______________力,这就好像被弹簧连着的小球,当分子间的距离很小时,作用力表现为______________力;分子间的距离稍大时,作用力表现为______________力。从能量的角度分析:物体发生弹性形变时具有______________能,类似地,互相吸引或排斥的分子由于运动会经常偏离其平衡位置,你猜想:分子应该______________(填“具有”或“没有”)势能 解析:这是利用类比的方法推知分子具有分子势能。物体由于受重力作用,当被举高时具有重力势能;当物体发生弹性形变时具有弹性势能。存在引力和斥力的分子像被弹簧连着的小球,由于分子不停地做无规则的运动会经常偏离平衡位置,所以分子可能具有势能。 答案:物体由于被举高而具有的能 物体由于发生形变而具有的能 引 斥 斥 引 弹性势 具有 3.物体内部所有分子____________的动能与___________能的总和叫做物体的内能。一切物体都具有内能,同一个物体 ,温度越高,分子热运动越____________,内能就越______________。 答案:热运动 分子势 剧烈 大 4.通过分析以上两道题,联系动能和势能以及分子热运动的有关知识,针对分子可能具有的分子动能和分子势能,你还能作出什么猜想? 答案:一切物体都具有分子动能和分子势能; 物体所具有的分子动能和 分子势能是可以改变的; 分子动能和分子势能的大小可能与温度有关。 10分钟训练 (强化类训练,可用于课中) 1.冬天在室外用双手互相摩擦或者用嘴对着手呵气均可使手发热,前者是通过的方式增加了手的内能;后者是通过______________的方式增加了手的内能。 答案:做功 热传递 2.在物理学中,“热”有热量、内能、温度等含义,请写出下面几种情形中“热”字的含义: (1)这盆水很热:____________________________ (2)物体吸热升温:__________________________ (3)摩擦生热:____________________________ (4)温度不同的两个物体之间可以发生热传递:____________________________ (5)这杯水热得烫手:____________________________ 答案:(1)温度 (2)热量 (3)内能 (4)热量 (5)温度 3.若一个物体放出热量,那么它的温度将( ) A.一定降低 B.一定升高 C.可能不变 D.一定不变 解析:本题可结合晶体的凝固过程来分析,晶体凝固时虽然放出热量,但温度却保持不变。 答案:C 4.下列说法正确的是( ) A.物体不吸收热量,温度也可以升高 B.物体内能增大时,温度一定升高 C.物体温度升高,一定是吸收了热 量 D.物体的内能减少,一定是物体对外做功 解析:物体不吸收热量,如:对物体做功——两手来回搓,温度也可以升高,故A对。晶体熔化时内能增加,温度却保持不变,故B错。物体温度升高,也可能是对物体做功的结果,故C错。物体的内能减少,也可能是因为对外放出了热量,故D错。 答案:A 5.你有哪些方法可以使一个火柴头燃烧起来,列举你的方法,并将你的方法分类,归纳每类方法有什么共同特点。 解析:要使火柴头燃烧,必须使其内能增加,温度升高,达到其着火点。具体方法虽然很多,归纳起来不外乎两类:1.对火柴头做功;2.利用热传递的方法。 答案:第一类方法:(1)火柴头在某种物体上摩擦;(2)快速挤压火柴头;(3)撞击火柴头(类似的方法均可以)。这类方法的共同特点是:利用做功的方法使物体内能增加。 第二类方法:(1)放在火上烤;(2)放在高温物体上加热;(3)放在太阳炉上晒(类似的方法均可以)。这类方法的共同特点是:利用热传递的方法使物体内能增加。 30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后) 1.飞机在万米高空飞行时,舱外大气压比舱内气压低。要使舱内获得新鲜空气,必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。在这个过程中,压缩机对空气做 功,空气的( ) A.温度升高,内能增加 B.温度降低,内能减少 C.温度升高,内能减少 D.温度降低,内能增加 思路解析:做功可以改变物体的内能,压缩机对空气做功,空气的内能会增加,温度升高。 答案:A 2.如图1所示的四幅图中,不是利用做功方式来改变物体内能的是( ) 解析:A、B是摩擦生热,D是钻木取火,这都是利用做功的方法改变物体的内能。C是利用热传递的方法改变物体的内能。 答案:C 3.在下列过程中,属于通过热传递使物体内能减少的是( ) A.用天然气烧水,水温不断升高 B.用打气筒打气,气筒壁发热 C.装入暖水瓶内的开水过一段时间会变凉 D.用锯条锯木头时,锯条发热 解析:物体的内能减少,温度应降低。所以选项A、B、D都不是。暖水瓶内 的开水过一段时间会变凉,是因为水放出了热量,温度降低,内能减少,所以应选C。 答案:C 4.下列现象中哪一个是通过做功让物体的内能增加的( ) A.两手相互摩擦,手的温度升高 B.用煤气炉给水加热 C.用灌了热水的热水袋取暖 D.冬天太阳下的人会觉得温暖 思路解析:做功和热传递都可以改变物体的内能。选项A中的“两手相互摩擦”是克服摩擦做功改变手的内能的。选项B、C、D中的现象都是通过热传递改变物体内能的。 答案:A 5.关于温度、热量、内能的关系,下列说法中正确的是( ) A.温度高的物体一定比温度低的物体热量多 B.物体的内能减少,一定放出热量 C.物体的温度升高,它的内能增大 D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量 解析:热量是一个过程量,只有在热传递的过程之中,才能谈热量,不能说物体的热量多或少,选项A错。物体内能的减少可能是物体对外做功,也可能是放出热量引起的,不能说一定是放出了热量,故B错。物体的温度越高,分子的热运动越剧烈,内能越大。所以物体的温度升高,内能增大,故C对。外界对物体做功,也可以使物体的内能增加,温度升高,故D错。 答案:C
第2节 内能
课时设计 课堂实录
第2节 内能
1第一学时
教学活动
活动1【导入】引入
分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着。那么公司也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能。分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。
活动2【讲授】新课教学
(1)物体的内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动,是否被举高,这只能影响钢球的机械能,并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的内能跟什么有关呢?
(2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。
实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。
实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。
因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
(3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。
(4)内能和机械能
通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。
首先木块有势能,也有动能棗统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。
木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能。内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。
活动3【活动】小结
(1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。
(2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的“分子运动”,而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。
(3)内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能,不是内能。
所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。
活动4【活动】板书设计
第二节 内能
一、物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和.
1.内能不同于机械能
2.一切(运动、静止、高温、低温)物体都有内能
3.内能与温度的关系
二、改变物体内能的方法:
1.热传递 热量:传递内能的多少
2.做功
活动5【练习】动手动脑
1.______________叫做动能,运动物体的______________越大,______________越大,动能就越大。一切______________的物体都具有动能。物质是由______________组成的,一切物质的分子都在 不停地做_ _____________的运动。综合以上知识,你猜想:分子应该____________填“具有”或“没有”)动能。 答案:物体由于运动而具有的能 速度 质量 运动 分子 无规则 具有 2.______________叫做重力势能,______________叫做弹性势能。分子之间既有_____________力又有______________力,这就好像被弹簧连着的小球,当分子间的距离很小时,作用力表现为______________力;分子间的距离稍大时,作用力表现为______________力。从能量的角度分析:物体发生弹性形变时具有______________能,类似地,互相吸引或排斥的分子由于运动会经常偏离其平衡位置,你猜想:分子应该______________(填“具有”或“没有”)势能 解析:这是利用类比的方法推知分子具有分子势能。物体由于受重力作用,当被举高时具有重力势能;当物体发生弹性形变时具有弹性势能。存在引力和斥力的分子像被弹簧连着的小球,由于分子不停地做无规则的运动会经常偏离平衡位置,所以分子可能具有势能。 答案:物体由于被举高而具有的能 物体由于发生形变而具有的能 引 斥 斥 引 弹性势 具有 3.物体内部所有分子____________的动能与___________能的总和叫做物体的内能。一切物体都具有内能,同一个物体 ,温度越高,分子热运动越____________,内能就越______________。 答案:热运动 分子势 剧烈 大 4.通过分析以上两道题,联系动能和势能以及分子热运动的有关知识,针对分子可能具有的分子动能和分子势能,你还能作出什么猜想? 答案:一切物体都具有分子动能和分子势能; 物体所具有的分子动能和 分子势能是可以改变的; 分子动能和分子势能的大小可能与温度有关。 10分钟训练 (强化类训练,可用于课中) 1.冬天在室外用双手互相摩擦或者用嘴对着手呵气均可使手发热,前者是通过的方式增加了手的内能;后者是通过______________的方式增加了手的内能。 答案:做功 热传递 2.在物理学中,“热”有热量、内能、温度等含义,请写出下面几种情形中“热”字的含义: (1)这盆水很热:____________________________ (2)物体吸热升温:__________________________ (3)摩擦生热:____________________________ (4)温度不同的两个物体之间可以发生热传递:____________________________ (5)这杯水热得烫手:____________________________ 答案:(1)温度 (2)热量 (3)内能 (4)热量 (5)温度 3.若一个物体放出热量,那么它的温度将( ) A.一定降低 B.一定升高 C.可能不变 D.一定不变 解析:本题可结合晶体的凝固过程来分析,晶体凝固时虽然放出热量,但温度却保持不变。 答案:C 4.下列说法正确的是( ) A.物体不吸收热量,温度也可以升高 B.物体内能增大时,温度一定升高 C.物体温度升高,一定是吸收了热 量 D.物体的内能减少,一定是物体对外做功 解析:物体不吸收热量,如:对物体做功——两手来回搓,温度也可以升高,故A对。晶体熔化时内能增加,温度却保持不变,故B错。物体温度升高,也可能是对物体做功的结果,故C错。物体的内能减少,也可能是因为对外放出了热量,故D错。 答案:A 5.你有哪些方法可以使一个火柴头燃烧起来,列举你的方法,并将你的方法分类,归纳每类方法有什么共同特点。 解析:要使火柴头燃烧,必须使其内能增加,温度升高,达到其着火点。具体方法虽然很多,归纳起来不外乎两类:1.对火柴头做功;2.利用热传递的方法。 答案:第一类方法:(1)火柴头在某种物体上摩擦;(2)快速挤压火柴头;(3)撞击火柴头(类似的方法均可以)。这类方法的共同特点是:利用做功的方法使物体内能增加。 第二类方法:(1)放在火上烤;(2)放在高温物体上加热;(3)放在太阳炉上晒(类似的方法均可以)。这类方法的共同特点是:利用热传递的方法使物体内能增加。 30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后) 1.飞机在万米高空飞行时,舱外大气压比舱内气压低。要使舱内获得新鲜空气,必须使用压缩机把空气从舱外压进舱内。在这个过程中,压缩机对空气做 功,空气的( ) A.温度升高,内能增加 B.温度降低,内能减少 C.温度升高,内能减少 D.温度降低,内能增加 思路解析:做功可以改变物体的内能,压缩机对空气做功,空气的内能会增加,温度升高。 答案:A 2.如图1所示的四幅图中,不是利用做功方式来改变物体内能的是( ) 解析:A、B是摩擦生热,D是钻木取火,这都是利用做功的方法改变物体的内能。C是利用热传递的方法改变物体的内能。 答案:C 3.在下列过程中,属于通过热传递使物体内能减少的是( ) A.用天然气烧水,水温不断升高 B.用打气筒打气,气筒壁发热 C.装入暖水瓶内的开水过一段时间会变凉 D.用锯条锯木头时,锯条发热 解析:物体的内能减少,温度应降低。所以选项A、B、D都不是。暖水瓶内 的开水过一段时间会变凉,是因为水放出了热量,温度降低,内能减少,所以应选C。 答案:C 4.下列现象中哪一个是通过做功让物体的内能增加的( ) A.两手相互摩擦,手的温度升高 B.用煤气炉给水加热 C.用灌了热水的热水袋取暖 D.冬天太阳下的人会觉得温暖 思路解析:做功和热传递都可以改变物体的内能。选项A中的“两手相互摩擦”是克服摩擦做功改变手的内能的。选项B、C、D中的现象都是通过热传递改变物体内能的。 答案:A 5.关于温度、热量、内能的关系,下列说法中正确的是( ) A.温度高的物体一定比温度低的物体热量多 B.物体的内能减少,一定放出热量 C.物体的温度升高,它的内能增大 D.物体的温度升高,一定是从外界吸收了热量 解析:热量是一个过程量,只有在热传递的过程之中,才能谈热量,不能说物体的热量多或少,选项A错。物体内能的减少可能是物体对外做功,也可能是放出热量引起的,不能说一定是放出了热量,故B错。物体的温度越高,分子的热运动越剧烈,内能越大。所以物体的温度升高,内能增大,故C对。外界对物体做功,也可以使物体的内能增加,温度升高,故D错。 答案:C
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