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物理内能优质课教案设计 篇1
一、教学目标
1.知道内能的概念,能简单描述温度和内能的关系;知道改变内能的两种方式。
2.通过演示实验、分组讨论等方式,提高观察、分析和总结的能力。
3.通过本节的学习,提高学习的兴趣,养成良好的科学态度和求实精神。
二、教学重难点
【重点】内能的概念以及改变内能的两种途径。
【难点】利用内能知识解释相关的物理现象。
三、教学过程
环节一:导入新课
首先教师利用多媒体给学生播放蒸汽机车工作的.视频,请学生与同桌交流分析,尝试说出蒸汽机的工作原理,并进行补充。
接着引导学生思考为什么水蒸气可以带动火车前进,其能量来自于哪里。进而引出课题《物体的内能》。
环节二:新课讲授
1.物体的内能
教师首先提问学生什么是动能,什么是势能,学生通过回顾之前的知识后可以快速给出结果。
接着教师多媒体出示运动着的足球和弹簧被拉伸的图片,提示学生构成物质的分子在不停地做无规则的热运动,进而提问学生组成物质的分子是否也具有动能,分子之间是否也具有势能两个问题。学生根据分子在不停的做热运动的知识,得出分子具有动能。通过类比弹簧的例子在交流探讨后得出分子之间具有势能。从而教师总结得出“分子动能”、“分子势能”以及内能的概念。
之后展示等质量的热水和冷水、通电前后的灯丝等例子,帮助学生理解物体的内能与温度有关,且如果体积变化不大,同一物体的温度越高,内能越大。
2.改变物体内能的两种途径
首先演示硝化棉燃烧的实验,并引导学生分析燃烧原因。再让学生自己动手反复弯折一根铁丝数十次后感受弯折处的温度变化。学生通过观察以及对实验现象的分析,总结出是因为做功改变了物体的内能。
接着请学生结合生活事例思考还有没有其它可以改变物体内能的方式。教师展示一些事例帮助学生分析。例如烧菜时锅热的烫手、棉被被晒热及暖风机使室温升高等。学生通过小组讨论,总结出热传递也可以改变物体的内能。
环节三:巩固提高
用物体内能改变的方式说明“炙手可热”和“钻木取火”的含义,并重新理解课前蒸汽机车的工作原理。
环节四:小结作业
小结:请学生自己来总结。
布置作业:课后查一查什么是温室效应,思考内能与人类生产生活之间的联系。
物理内能优质课教案设计 篇2
教材使用
浙江教育出版社《科学》九年级(上)第三章第五节物体的内能
教材分析
《内能》是初中物理第五章第三节的内容,是热学基础知识。本节内容是在分子动理论和机械能的.知识基础上,建立内能概念的。在热现象、热传递、做功的基础上,研究物体内能的变化,找到改变物体内能的两种方式,并从效果、能的形式变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同。本节内容是后续学习热机的'基础。
学生已经学习过机械能和分子动理论的内容,但是印象不深刻,借用Flash动画,回忆起分子动理论的内容,运用类比的方法概括出物体内能的概念,通过观察、分析、归纳出改变物体内能的两种方法。本节课的宗旨是通过类比的方法学习微观的科学知识,结合已学知识分析、归纳、学习新知识,并在学习知识的同时发现问题和解决问题,本课时要求学生具备初步运用类比法学习科学知识、分析科学现象、归纳科学结论的能力。
教学目标
一、知识与技能
1.知道内能的含义。
2.知道物体的内能与温度等因素有关。
3.知道改变物体内能的两种方式。
二、过程与方法
通过观察与实验,关注改变内能的两种方式,感受比较、归类、综合的科学方法。
三、情感、态度与价值观
通过分组实验,增强团结协作意识。
教学重点和难点
重点:改变物体内能的两种方式。
难点:对内能的理解。
教学资源
1.学生实验器材(每四人一套):铁丝、酒精灯、火柴、冰、镊子、锤、砂纸等。
2.演示实验器材:未开启的可乐、铁架台、大试管、软木塞、水、火柴、带活塞的厚壁玻璃圆筒、浸过乙醚的棉花、气球、充气筒、DIS实验装置等。
3.自制模拟演示PPT幻灯片、Flash课件。
物理内能优质课教案设计 篇3
教学目的
1.了解组成物质的分子具有动能及势能,并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。
2.理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。
教学重点
物体的内能是一个重要的概念,是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。
教学难点
分子势能。
教学过程
一、复习提问
什么样的能是势能?弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样?
二、新课教学
1.分子动能。
(1)组成物质的分子总在不停地运动着,所以运动着的分子具有动能,叫做分子动能。
(2)启发性提问:根据你对布朗运动实验的观察,分子运动有什么样的特点?
应答:分子运动是杂乱无章的,在同一时刻,同一物体内的分子运动方向不相同,分子的运动速率也不相同。
教师分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大,有的分子速率小,从大量分子总体来看,速率很大和速率很小的分子是少数,大多数分子是中等大小的速率。
教帅进一步指出:由于分子速率不同,所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说,每个分子的动能是毫无意义的,而有意义的是物体内所有分子动能的平均值,此平均值叫做分子的平均动能。
(3)要学生讨论研究。
用分子动理论的观点,分析冷、热水的区别。
讨论结论应是:组成冷、热水的大量分子的速率各不相同,则其动能也各不相同,但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。
教师指出:由此可见,温度是物体分子平均动能的标志。
2.分子势能。
(1)根据复习提问的回答(地面上的物体与地球之间有相互作用力;发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力,因此在它们的相对位置发生变化时,它们之间便具有势能)说明分子间也存在着相互作用力,所以分子也具有由它们相对位置所决定的能,称之为分子势能。
(2)分子势能与分子间距离的关系。
提问:分子力与分子间距离有什么关系?
应答:当r=r0时,F=0,r<r0时,F为斥力,r>r0时,F为引力。
教师指出:由于分子间既有引力又有斥力,好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况,因此分子势能与分子间距离也分两种情况。
①当r>r0时,F为引力,分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。
②当r
小结:分子势能随着分子间距离变化而变化,而组成物体的大量分子间距离若增大(减小)则宏观表现为物体体积增大(减小)。可见分子势能跟物体体积有关。
(3)物体的内能。
教师指出:物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。
①物体的内能是由它的状态决定的(状态是指温度、体积、物态等)。
提问:对于质量相等、温度都是100℃的水和水蒸气来说它们的内能相同吗?
应答,质量相等意味着它们的分子数相同,温度相等意味着它们的平均动能相同,但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得多,分子势能也大得多,因而质量相等的水蒸气的内能比水大。
②物体的状态发生变化时,物体的内能也随着变化。
举例说明:当水沸腾时,水的温度保持不变,所供给的大量能用于把分子拉开,增大了分子势能,因而增大了物体的内能,当水汽凝结时,分子动能没有明显变化,但分子靠得更紧密了,分子势能便减小了,因此物体的内能减小了。
③物体的.内能是不同于机械能的另一种形式的能。
a.静止在地面上的物体以地球为参照物,物体的机械能等于0,但物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着,物体的内能永远不能为0。
b.物体在具有一定的内能时,也可以具有一定的机械能。如飞行的子弹。
C.不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变,不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之,尽管物体的内能在变化,它的机械能可以保持不变。
(4)学生讨论题:
①静止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速运动,木箱具有什么能?此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有?
②质量相等而温度不相等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?温度相同而质量不等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?
最后总结一下本课要点。
物理内能优质课教案设计 篇4
教学目标
1、理解动能和重力势能的转化,能举例说明动能和重力势能的转化。
2、理解动能和弹性势能的转化,能举例说明动能和弹性势能的转化。
3、分析和解释实例,说明过程,动能、势能、机械能的变化情况。
4、建立能量的概念,树立能量转化和守恒的观念,为后面学习能的转化和守恒大小基础。
5、通过分析生产和生活中的实例,养成学生理论联系实践的习惯和能力。
教材分析
教材首先安排了麦克斯韦滚摆实验来说明动能和重力势能的相互转化,接着又安排了把用细线悬挂起来的金属小球拉到一定高度放开,以及木球与弹簧片碰撞两个实验,来说明动能和弹性势能的相互转化。使学生一开始就注意到动能和这两种势能都可以相互转化。在动能和势能的相互转化过程中,机械能减少转化为内能的问题安排在下一章讲,在这里没有涉及。教材最后分析了人造卫星绕地球运行过程中动能和势能的相互转化,目的是加强物理知识与现代科技的联系,使学生了解他们所学的物理知识,也可以用来解释一些高科技中的问题,激发学生学习物理的兴趣。
教法建议
注重实验教学,分析上抛小球的实验到观察麦克斯韦实验,在教学过程中要使学生明确实验的目的和观察物理现象,清楚具体的过程,从速度变化、高度变化到能量变化,学生能从能量变化中知道能量的转化。
课本实验中动能和弹性势能的转化不用细致分析,但是要在教学过程中让学生注意观察的`分析木球碰撞弹簧片的过程,由于碰撞非常短,所以应当帮助学生想象弹簧片的形变,从而理解动能和弹性势能的转化。
教学中注意把学的知识应用到实践中,注重分析实例,例如分析射箭过程中的能量转化,分析卫星运行时。在分析卫星运行时,应当利用板图标出远地点和近地点,使学生养成画图帮助分析的习惯。
教学设计示例
第二节
【课题】
【重点难点解析】
分析转化过程。人造地球卫星绕地球运行过程中的能量转化过程。
【教学过程】
1、实验引课
观察滚摆实验,用板图帮助分析。
实验时要注意观察:滚摆在下降过程中速度如何变化;上升阶段速度如何变化。
注意分析的问题:到最高点时,高度、速度特点;说明了什么;到最低点时,高度、速度特点;说明了什么;在下降过程中,高度、速度如何变化,说明了什么;在上升过程中,高度、速度如何变化,说明了什么。
实验结论:物体的动能和重力势能可以相互转化。
2、新授课:
(1)分析实例
方法1:针对基础较好的学生,可以由学生自己列举能体现动能和重力势能相互转化的现象,并具体分析能量转化的过程。用讨论分析的方法完成课堂学习。
方法2:一般情况下,可以分析重点实例,例如分析乒乓球从某一高度自由下落过程中,不考虑空气的阻力,注意分析:乒乓球从某他高度下落到接触地面的过程;乒乓球从接触地面到发生最大弹性形变的过程;乒乓球逐渐恢复原来形状到反弹起来的瞬间;乒乓球反弹起来后上升到最高点的过程。
(2)结论:在上升和下降过程中,是动能和重力势能的相互转化,在乒乓球发生弹性形变过程和恢复原来的形状的过程中,是动能和弹性势能的相互转化。所以动能也可以和弹性势能相互转化。
(3)其他实例分析:可以做课本上的实验2和实验3,并由学生自行分析在实验过程中的能量转化。
(4)难点分析:人造地球卫星在绕地球转动的过程中,分析能量的转化。
方法1、一把般情况下,学生由板图观察近地点和远地点的高度和速度的特点,从而分析人造地球卫星在从近地点到远地点和从远地点到近地点移动的过程中,动能和重力势能的相互转化,并知道机械能的总量是保持不变的,也为以后学习能量转化和守恒定律打下基础。
方法2、针对基础较好的学生,可以由板图观察近地点和远地点的高度的特点,并告知学生在人造地球卫星绕地球转动的过程中机械能的总量保持不变,让学生分析在卫星到达近地点和远地点的位置时,运行速度的特点是什么,并想象卫星是如何绕地球转动的,从而增强学生想象事物的能力。
【板书设计】
探究活动
【课题名称】观察和分析某个动能和弹性势能转化的实例
【组织活动形式】学生小组
【辅导参考】
1、观察和实践蹦床运动,分析在接触蹦床过程中,蹦床发生弹性形变的过程和能量转化。
2、拆开一个玩具小车,观察上弦时,发生的弹性形变,以及它在恢复原状过程中的特点。
【评价方案】
1、学生自评。
2、写出分析和观察的过程。
3、应用到其他的实例。
物理内能优质课教案设计 篇5
<title>第五节升华和凝华</title>
一、复习引入
1、复习提问
什么是物体的内能?物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。什么叫分子的动能?它和哪些因素有关?由于分子在不停地做着无规则热运动而具有的动能、它与物体的温度有关(温度是分子平均动能的标志)。
什么叫分子的势能?它和哪些因素有关?分子间存在相互作用力,分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。它和物体的体积有关。
物体的内能和哪些因素有关呢?与物体的温度和体积有关。
2、问题讨论,引入新课
如何改变物体的内能呢?让学生小组讨论,汇报结论。
可以改变物体的温度或体积。物体内能的变化可以通过什么表现出来呢?或者说怎样判断一个物体(如一杯水、一块铁块)的内能是否改变呢?教师指导学生得出小结:通常情况下,对固体或液体,由于体积变化不明显,主要是通过温度的变化来判断内能是否改变。
二、新课学习
4、物体的内能改变的两种方式
我们今天一起来探讨一下改变内能的方法。
(1)列举锯木头和用砂轮磨刀具,锯条、木头和刀具温度升高,说明克服摩擦力做功,可以使物体的内能增加。如果外力对物体做功全部用于物体内能改变的情况下,外力做多少功,物体的内能就改变多少。如果用W表示外界对物体做的功,用ΔE表示物体内能的变化,那么有W=ΔE。功的单位是焦耳,内能的单位也是焦耳。
演示压缩空气,硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过程,对气体做功,使气体的内能增加,温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。
以上实例说明做功可以改变物体的内能。
(2)在炉灶上烧热水,火炉烤热周围物体,这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量,内能增加。物体放出热量,物体的内能减少。如果传递给物体的热量用Q表示,物体内能的变化量是ΔE,那么,Q=ΔE。
热量的计算公式有:Q=mcΔt,Q=ML,Q=mλ(后面的两个公式分别是物质熔解和汽化时热量的计算式)。热量的单位是焦耳,过去的单位是卡。
所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
(3)做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
一杯水可以用加热的方法(即热传递方式)传递给它一定的热量,使它从某一温度升高到另一温度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也可以采取做功的方式,比如用搅拌器在水中不断搅拌,也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度,这样,水的内能会有相同的变化量。两种方式不同,得到的结果是相同的。除非事先知道,否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的`。
因此,做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
(4)虽然做功和热传递对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式的物理过程有本质的区别。做功使物体内能改变的过程是机械能转化为内能的过程。而热传递的过程只是物体之间内能的转移,没有能量形式的转化。
课堂练习:
1、判断正误
(1)热传递过程一定是从内能大的物体向内能小的物体传递热量。
(2)摩擦铁丝发热,说明功可以转化为热量。
答案:×、×。
2、在标准大气压下,100℃的水吸收热量变成同温度的水蒸气的过程,下面的说法是否正确?
(1)分子热运动的平均动能不变,因而物体的内能不变。
(2)分子的平均动能增加,因而物体的内能增加。
(3)所吸收的热量等于物体内能的增加量。
(4)分子的内能不变。
答案:以上四个结论都不对。
三、小结
通过做功和热传递都可以改变物体的内能。
四、板书设计:
1、改变物体内能的两种方式:做功和热传递。
2、内能改变的量度
(1)做功改变内能时:用做功的数值来量度。
(2)热传递改变内能时:用传递热量多少来量度。
做功和热传递对改变物体内能是等效的。
