沪科版九年级物理第十三章内能与热机导学案

沪科版九年级物理第十三章内能与热机导学案
一、教学内容
1. 内能的概念：内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。

2. 内能的改变：内能的改变可以通过做功和热传递来实现。

3. 比热容的概念：比热容是单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。

4. 热机的工作原理：热机是利用热能转化为机械能的装置，包括蒸汽机、内燃机等。

二、教学目标
1. 理解内能的概念，掌握内能的改变方式。

2. 理解比热容的概念，掌握热量的计算方法。

3. 掌握热机的工作原理，了解常见的热机类型。

三、教学难点与重点
重点：内能的概念、内能的改变、比热容的概念、热机的工作原理。

难点：内能的微观解释、比热容的应用、热机的效率计算。

四、教具与学具准备
教具：多媒体教学设备、黑板、粉笔。

学具：课本、练习册、笔记本。

五、教学过程
1. 实践情景引入：通过观察热水加热过程中水的温度变化，引导学生思考内能的概念。

2. 知识讲解：讲解内能的概念，通过示例让学生理解内能的改变
方式。

3. 例题讲解：通过例题讲解比热容的概念和热量的计算方法。

4. 课堂练习：让学生运用所学知识进行随堂练习，巩固所学内容。

5. 热机工作原理讲解：讲解热机的工作原理，通过示例让学生了
解常见的热机类型。

6. 课堂讨论：让学生分组讨论热机的效率计算，分享讨论成果。

六、板书设计
板书内容：
内能：物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和。

内能的改变：做功、热传递。

比热容：单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。

热量计算：Q=cmΔt。

热机：利用热能转化为机械能的装置。

热机类型：蒸汽机、内燃机等。

七、作业设计
1. 请简述内能的概念及其改变方式。

2. 计算：1kg的水温度升高10℃所吸收的热量。

3. 请说明热机的工作原理，并以蒸汽机为例简要介绍其工作过程。

答案：
1. 内能是物体内部所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，内能的改变方式有做功和热传递。

2. Q=cmΔt=4.2×10^3 J/(kg·℃)×1kg×10℃=4.2×10^4 J。

3. 热机是利用热能转化为机械能的装置，蒸汽机是常见的热机类型之一。

蒸汽机通过燃烧燃料产生蒸汽，蒸汽推动活塞运动，从而实现对外做功。

八、课后反思及拓展延伸
本节课通过观察热水加热过程中的温度变化，引导学生思考内能的概念，通过例题讲解比热容的概念和热量的计算方法，让学生掌握热机的工作原理。

在教学过程中，注意引导学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的实践能力。

拓展延伸：让学生进一步了解热机的效率计算，探讨提高热机效率的方法，思考热机在现代社会中的应用及其对环境的影响。

重点和难点解析
1. 内能的微观解释
内能可以从微观角度理解为物体内部所有分子的动能和分子势能的总和。

分子动能是指分子由于无规则运动而具有的动能，分子势能则是指分子之间由于相互作用而具有的势能。

在一个物体中，分子不停地进行着无规则的运动，同时分子之间也会相互作用，这些运动和作用都伴随着能量的转化。

2. 内能的改变方式
内能的改变可以通过做功和热传递两种方式实现。

做功是指外力对物体做功，使得物体的内能发生改变。

例如，我们用手摩擦两个物体，手的运动会转化为物体的内能，使得物体的温度升高。

热传递是指物体与外界之间由于温度差而发生的能量传递，从而使得物体的内能发生改变。

例如，我们将一个热物体放置在一个冷物体旁边，热量
会从热物体传递到冷物体，使得热物体的内能减少，冷物体的内能增加。

3. 内能改变的微观过程
内能的改变可以通过分子的运动和相互作用来理解。

当我们对物
体做功时，外力会使得分子的运动加快，从而增加分子的动能，使得
物体的内能增加。

当我们通过热传递改变物体的内能时，热量会使得
分子的运动加快，从而增加分子的动能，使得物体的内能增加。

同时，分子之间的相互作用也会随着温度的变化而改变，从而影响物体的内能。

4. 内能改变的实例分析
以一杯热水为例，当我们向杯中加入一些冷水时，热水会向冷水
传递热量，热水中的分子运动减慢，内能减少；而冷水中的分子运动
加快，内能增加。

这个过程中，热量的传递就是通过分子的相互作用
实现的，即热量的传递伴随着分子之间势能的改变。

5. 内能微观解释在实际应用中的重要性
内能的微观解释在实际应用中具有重要意义。

例如，在工程领域，了解内能的微观解释有助于我们设计更高效的发动机和热机；在食品
储存领域，了解内能的微观解释有助于我们掌握食品保鲜的原理和方法。

内能的微观解释是理解内能本质的关键，也是学生掌握内能改变
方式的基础。

在教学过程中，教师应当注重对内能微观解释的讲解，
通过实例分析和实际应用，帮助学生更好地理解和掌握这一概念。

同时，教师也应当引导学生通过实验和观察，亲自体验内能的改变过程，从而加深对内能微观解释的理解。

本节课程教学技巧和窍门
1. 语言语调：在讲解内能的微观解释时，教师应保持语言清晰、
语调生动。

可以适当运用比喻、类比等修辞手法，使抽象的概念更形象、具体，更容易被学生理解和接受。

2. 时间分配：合理分配课堂时间，确保有足够的时间讲解内能的
微观解释，并留出时间进行课堂提问和讨论。

在讲解过程中，可以适
时停下来与学生互动，了解他们的理解情况。

3. 课堂提问：在讲解内能的微观解释时，教师可以适时提出问题，引导学生思考和讨论。

例如，问学生：“你们认为内能是什么？”、“内能的改变方式有哪些？”等。

通过提问，激发学生的思维，提高
他们对内能微观解释的理解。

4. 情景导入：在讲解内能的微观解释之前，教师可以先通过一个
生活实例情景导入，引起学生的兴趣。

例如，讲述一个关于内能改变
的故事，或者演示一个内能改变的实际现象，如热水加冷水的过程。

这样能够激发学生的兴趣，帮助他们更好地理解内能的微观解释。

5. 实验和观察：在讲解内能的微观解释时，教师可以组织学生进
行实验和观察。

例如，让学生亲手摩擦两个物体，感受内能的改变；
或者观察热水和冷水的混合过程，观察温度变化和热量传递。

通过实
验和观察，学生可以更直观地理解内能的微观解释。

7. 反馈和拓展：在课堂结束后，教师应收集学生的反馈，了解他
们对内能微观解释的理解程度，及时进行调整和改进。

同时，可以给
学生布置一些拓展性的作业，让他们进一步深入研究和思考内能的微
观解释。