2019-2020年九年级物理上册《14.1 认识内能》教学设计 沪粤版.doc

2019-2020年九年级物理上册14.1 认识内能教学设计 沪粤版【学情分析】：初中生刚刚接触热学知识，不必让学生死记硬背概念的文字表达，而要悉心指导学生用自己的语言来对相关的现象进行概括进而形成概念；强调学生的自身体验和实验探究。【教材分析】：内能是一节理论性很强的概念课，初中学生侧重从宏观现象理解内能。本课的主要教学内容有内能的概念、改变内能的方法这两大部分，其中重点是理解内能的概念，通过生活体验和实验探究总结改变内能的方法。通过经历从宏观微观宏观的思考过程，建立内能的概念。教材根据分子动力论或应用内能对外做功的实例，引入内能，通过理论分析得出内能的概念，通过一系列的实验和生活现象总结出改变内能的两种方法。 【教学目标】：1知道什么是物体的内能，物体的内能与哪个宏观量有关，能区别物体的内能和机械能。知道物体的温度是分子平均动能大小的标志。2能准确判断实例中改变内能的方法； 3能判断热传递过程中，物体内能改变情况；4能判断做功，物体内能改变情况。5知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的，知道两者的区别【教学重点难点】：重点：1建立内能概念；2通过探究归纳做功和热传递是改变内能的两种方法。 难点：1建立内能的概念，区别温度和内能的概念；【实验器材】： 压缩空气引火器、乙醚、粗绳、铜管、橡胶瓶塞、打气筒、医用输液瓶和注射器、【教学方法】：演示实验法 【教学策略】：对于内能的概念，这里是从物体内所有分子的动能和分子势能之和来定义的。“能简单描述温度和内能的关系”是要求学生知道物体的温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。内能是能量的一种重要形式，它与人们的生活息息相关，也是后面理解能量守恒定律的基础。因此，应通过生活实例和实验，让学生了解内能、温度及其相互关系。课标没有要求从分子运动论的角度解释内能与温度的关系，但对部分水平较高的学生来说，不仅能够接受，而且有助于学生形成将宏观现象与物质的微观状况联系起来的意识，提高分析思维水平，教师可以根据学生实际灵活处理。【教学过程】：学生活动（学案）教师活动（教案）设计说明学前练习：1、什么是机械能？1、 什么是动能？2、 什么是势能？3、 根据分子动理论（大量分子做无规律热运动）那么物体本身有没有能量？引入新课：1、复习机械能、动能、势能2、我们知道做机械运动的物体具有机械能，那么热现象发生过程中，也有相应的能量变化。另一方面，我们又知道热现象是大量分子做无规律热运动产生的。那么热运动的能量与大量的无规律运动有什么关系呢？这是今天学习的问题。复习引入，温故而知新学生阅读课文并听教师讲解后回答问题：5、什么叫物体的内能？6、物体的内能与哪个宏观量有关？7、课堂讨论题：下列各个实例中，比较物体的内能大小，并说明理由。一块铁由15升高到55，比较内能。质量是1kg50的铁块与质量是0.1kg50的铁块，比较内能。质量是1kg100的水与质量是1kg100的水蒸气，比较内能。8、简单描述物体的内能和机械能区别？9、物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。例如会有哪些呢？10、改变物体内能的两种方法？11、内能的单位？讲授新课：先让学生阅读图14-1，学习类比法。学生描述概括物体内能，教师引导、补充。1分子的动能、温度物体内大量分子不停息地做无规则热运动，对于每个分子来说都有无规则运动的动能。我们知道，温度这个物理量在宏观上的意义是表示物体冷热程度，而它又是大量分子热运动动能大小的标志，这是温度的微观含义。2分子势能分子间存在着相互作用力，因此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。3物体的内能（1）物体中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。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成，因此任何物体都是有内能的。（让学生做课堂练习，即左边的课堂讨论）（2）物体机械运动对应着机械能，热运动对应着内能。任何物体都具有内能，同时还可以具有机械能。例如在空中飞行的炮弹，除了具有内能，还具有机械能动能和重力势能。提问学生：一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气，当汽车以 60km/h行驶起来后，气瓶内氧气的内能是否增加？通过此问题，让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和，而不是分子定向移动的动能。另一方面，物体机械能增加，内能不一定增加。4物体的内能改变的两种方式（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。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。实验后，组织学生议论实验现象说明了什么，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。让学生解释课本图14-4（A）（B）事例，并列举其他事例。 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。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。通过机械能和内能的类比，由已知推导未知，把比较抽象的内能概念变得更为形象，让学生更容易认识和理解同步练习，加深理解概念多举生活中的事例让学生更好理解板书设计：认识内能一、 物体内能：把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。二、 1、一切物体不论温度高低都具有内能三、 2、物体的机械能和内能区别： 机械运动 热运动二、物体的内能与物体的温度有关，同一物体的内能是随着温度的升高而增大的。三、 改变物体内能的两种途径：做功和热传递热传递有传导、对流和辐射三种方式四、做功和热传递在改变物体的内能是等效的。内能的单位：焦（J）课上练习：1判断下面各结论是否正确？（1）温度高的物体，内能不一定大。（2）同样质量的水在100时的内能比60时的内能大。（3）内能大的物体，温度一定高。（4）内能相同的物体，温度一定相同。（5）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。（6）温度高的物体，含有的热量多，或者说内能大的物体含有的热量多。（7）摩擦铁丝发热，说明功可以转化为热量。答案：（1）、（2）是对的。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。