九年级物理全册 10.2内能导学设计 （新版）北师大版.doc

二、 内能教材解读本节课是在学生初步学习动能、势能、机械能的基础上，联系生活实际，从大量的物理现象出发，了解分子热运动的基本知识，理解内能的概念和改变内能的两种方式，知道不同形式的能量之间可以相互转化。通过演示实验，学习分子间相互作用的有关知识，使学生乐于探索微观世界和日常生活中的物理学道理，同时使学生意识到可以通过直接感知的现象认识无法直接感知的事实。教学目标知识与技能1.初步了解分子动理论的基本观点，能用分子间相互作用力的知识解释一些简单的现象。2.知道什么是扩散现象，会解释一些简单的扩散现象。3.知道物体的内能，能简单描述温度和内能的关系。4.了解能量之间的相互转化。过程与方法1.通过演示实验说明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。2.通过演示实验使学生推测出物体温度越高，分子热运动越剧烈。3.通过演示实验以及与弹簧的弹力类比使学生了解分子之间既存在斥力又存在引力。情感态度与价值观1.用演示实验激发学生的学习兴趣，并使学生通过直接感知的现象，推测无法直接感知的事实。2.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。重点难点重点：内能以及内能与温度的关系。由分子动理论的基本观点，提出内能的概念，再进一步通过实验揭示内能与温度有关。难点：内能与温度的关系。做好扩散现象的实验，阐释温度越高，分子热运动越剧烈，从而得出内能与温度的关系。新课导语【导入一】 (设计问题，引入新课)师：上一节课中的滚摆实验说明了动能和势能可以相互转化。但是大家也看到了滚摆上升的高度一次比一次小，最终停下来。滚摆的机械能哪里去了？一个乒乓球在地面上往返跳，最终停下来，乒乓球原来具有的机械能哪里去了？一颗飞行的子弹具有动能，子弹打中物体后留在物体内，子弹原有的动能哪里去了？这些物体的机械能转化为了其他形式的能。引入新课。【导入二】 (观察实验，思考分析，引入新课)演示：将盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶与另一盛有空气的集气瓶竖直方向口对口接触 ，看到二氧化氮气体从下面的瓶子慢慢扩散到上面瓶内。在一烧杯的水中滴入几滴红墨水后，红墨水在水中逐渐扩散。师：这两个实验说明了什么呢？生：说明分子在永不停息地运动。导入新课。学点1物质结构的基本图像1自学教材P8内容，回答下列问题：图S1021问题1：常见的物质都是由大量_分子_组成的，分子很小，直径大约只有_1010_m。问题2：组成物质的分子数目是_巨大_的，草叶上的一颗小露珠就含有1021个水分子，一滴水所含有的分子数比地球上的总人口数还要大几百亿倍。若一个空气分子变成一颗砂粒，则1 cm3空气中的分子所变成的砂粒堆成山，可以把一个大工厂覆盖起来。2观察如图S1022所示图片，回答下面问题：图S1022问题3：以上实验现象说明，两种不同的物质可以自发地彼此进入对方，这种现象称为_扩散现象_。问题4：图甲说明_气体_之间可以发生扩散现象，乙、丙两图说明_液体_、_固体_之间也可以发生扩散现象。问题5：扩散现象说明：(1)组成物质的分子在_永不停息地做无规则运动_。(2)分子之间有_间隙_。如50 mL的水和50 mL的酒精混合后总体积小于100 mL。问题6：观察如图S1023所示图片，说明扩散现象和_温度_有关，_温度_越高，分子的运动就越剧烈，扩散现象就越明显。大量实验表明，组成物质的分子处在永不停息的运动之中，且温度越高，分子运动越剧烈。我们称这种运动为_热运动_。图S10233(1)将两个底面削平的铅块用力压紧，如图S1024甲所示，下面可以悬吊重物，说明分子之间存在_引力_。(2)如图乙所示，向上拉玻璃板时，弹簧测力计的示数变大，说明分子之间有_引力_。(3)用力压缩篮球，篮球不能被无限压缩，且感觉越来越费力，说明分子之间存在_斥力_。图S1024分子之间的作用力与分子之间距离的关系：图S1025总结：组成物质的分子之间，_引_力和_斥_力同时存在。4物质结构的基本图像：常见的物质是由大量_分子_组成的，分子都在不停息地_做无规则运动_，分子间存在着_引力_和_斥力_。学点2固体、液体和气体的特征观察下面三幅图，回答以下问题：图S1026问题1：固体中，分子彼此靠得很近，有规律地紧挨在一起，所以固体既有一定的_形状_，又有一定的_体积_；液体中，分子只能在一定限度内运动，所以液体没有确定的_形状_，但有一定的_体积_；气体中，分子离得较远，且能自由地沿各个方向运动，因而气体没有固定的_形状_，也没有确定的_体积_。问题2：固体、液体、气体中的分子运动的状态都与_温度_有关，_温度_升高，分子的运动变得激烈，分子之间的距离变大，物体的体积一般都会有所_膨胀_。学点3物体的内能1结合宏观物体的运动特点和物质结构的基本图像的内容，我们进一步推断：宏观的物体由于运动而具有动能，所以运动着的分子具有分子_动能_，宏观的物体由于存在着相互的作用力而具有势能，所以存在着相互引力和斥力的分子之间具有分子_势能_。2在物理学中，把物体内_所有_分子的_分子动能_与_分子势能_的总和叫作物体的内能。(1)炽热的铁水具有内能，北极的冰山有没有内能？图S1027总结：任何物体在任何情况下都具有内能。(2)知识拓宽：影响物体内能大小的因素内能的大小跟物体的温度、质量、体积、状态等有关；当物体温度升高时，内能会_增加_。3观察如图S1028所示图片，回答下列问题：甲 乙丙图S1028问题1：图甲中，快速压下玻璃管上端的活塞时，外界对管内空气_做功_，空气的内能_增加_(选填“增加”或“减小”)，空气的温度_升高_(选填“升高”或“降低”)，达到硝化棉的燃点使其燃烧起来。管内空气内能的改变是通过_做功_方式实现的。问题2：两个温度不同的物体相互接触时，低温物体从高温物体_吸热_(选填“放热”或“吸热”)，高温物体向低温物体_放热_，即发生了热传递。物体吸收或放出热的多少，叫作_热量_，用字母_Q_表示，单位是_J_。图乙中，酒精灯的火焰把热量传递给试管中的水，水的内能_增加_(选填“增加”或“减少”)，直至汽化成水蒸气；试管中水的内能的改变是通过_热传递_方式实现的。问题3：图甲中，活塞的_机械_能转化为气体的_内_能。图乙中，水蒸气对软木塞_做功_，把它的_内_能转化为软木塞的_机械_能。图丙中，电火花点火，使容器中的汽油蒸气和空气的混合物气体发生化学反应，把_化学_能变为高温高压气体的_内_能，然后对橡皮塞做功，将它顶起，此时气体的_内能_转化为橡皮塞的_机械能_。问题4：做功和热传递在改变物体内能的效果上是_等效_的，但两者的本质不同。做功是使物体内能改变的过程，实质上是内能和其他形式的能之间_相互转化_的过程。例如摩擦生热是克服摩擦做功，把物体的_机械_能转化为_内_能；空气膨胀做功，是把空气的_内_能转化为_机械_能。热传递实质上是内能的_转移_。总结：(1)改变物体内能的两种方式：_做功_和_热传递_。外界对物体做功，或者物体从外界吸收热量，物体的内能_增加_；反之，物体的内能_减少_。(2)不同形式的能量之间可以发生相互_转化_。