功和内能 说课稿 教案
高中物理选修3-3教学设计2：10.1功和内能教案
1 功和内能一、教学目标：知识与技能：1．知道什么是绝热过程。
2．从热力学的角度认识内能的概念。
3．理解做功与内能改变的数量关系。
4．理解内能的改变与做功的方式、过程无关。
5．知道内能和功的单位是相同的。
过程、能力与方法：1、通过观察、思考，知道物体的内能是物体的一个状态量。
2、通过学习活动，培养学生观察实验的能力。
培养学生的分析概括能力。
3、通过类比方法，使学生顺利建立内能的概念。
态度与价值观：1、通过主动参与学习活动，激发学生学习物理的兴趣。
2、通过实验活动，培养学生的实事求是的科学态度。
二、教学重点：1、做功与内能改变的关系。
2、内能的概念三、教学难点：1、内能概念的建立四、教学用具铜管、绳子、烧杯、打气筒、温度传感器、自制演示实验一套、多媒体教学设备等五、教学流程探究做功与改变系统状态变化量之讲述：外界对系统做功，系统的状态发生变化，即系统的温度发生变化。
那么做功与系统状态的变化量之间有什么关系呢？对于这个问题，早在1840年，英国物理学家焦耳已把这个问题研究清楚，现在我们一起去学习的著名的两个实验。
⒈介绍实验原理：重物下落带动轮叶旋转，通过对容器里的水搅拌时，产生摩察力对水做功，水温升高。
⒉理解实验：（1）在这个实验中，应选择那些物体做为研究的系统？(2)这个实验中的容器用绝热性能良好的材料，为什么？(3)什么是绝热过程？设计问题：让学生理解觉热过程，明白绝热过程的特点。
图1气缸和活塞为绝热材料图2气缸活塞为传热良好材料图1气缸和活塞为绝热材料活塞在外力F作用下向左移动，压缩气体的过程.思考3：两种情况下，汽缸中的气体温度如何变化？演示实验：用温度传感器，验证外界对系统做功，系统的温度变化（增高）实验、感受：领悟：1.理解前人设计实验的原理，感受科学家设计思想。
2明白此实验的成功的前提条件，绝热过程。
3设计两种情况，让学生明白绝热的含义。
4学生思考：当年焦耳是如何设计方案研究做功与状态变化量之间的关通过对焦耳实验的学习：⑴使学生感受科学与文学的联系。
功和内能变化的实验教案
功和内能变化的实验教案。
实验目的：1.了解功与内能的基本概念。
2.了解与测定系统的功与内能的变化。
3.掌握方法测定自由膨胀物体的势能变化。
实验原理：在力学中，功是由一个力对物体施加的力量所做的功。
内能则是指物体内部分子的动能和势能之和。
物体的内能可以通过改变物体的温度或者压力来改变。
具体来讲，如果一个物体的温度增加了，那么其分子的平均动能也将增加；反之，如果物体的温度降低了，那么其分子的平均动能也将下降。
在本实验中，我们将探究自由膨胀物体的势能变化。
自由膨胀是一个对象在没有外力作用的情况下自由扩张的过程。
我们可以利用这个过程来测量一个物体的势能变化。
具体来说，我们将初始温度为T1的一定量的气体放置在一个容器中，并将液体浸入其中。
然后我们再将容器的温度调整到T2，并允许气体膨胀以扩大容器的体积。
将容器内的气体移至压缩机。
在这个过程中，可以将内能和功分别计算出来。
实验装置：本次实验的主要装置包括一个容器、一个液体（例如水）量测器、一个温度计和一个压缩机。
实验步骤：1.将温度计放入容器内，记录下初始温度T1。
2.向容器中加入若干量的气体，并记录下气体的初始压力P1。
3.将液体浸入容器内以固定容积。
4.增加容器温度到T2，并允许气体自由膨胀，直到容器内压力稳定为P2。
5.将容器内气体移至压缩机，并将其压缩为初始体积，同时将压缩机所做的功记录下来。
实验数据处理和分析：当气体从初态（1,0) 膨胀到末态 (2,1)的过程中，其总内能变化为ΔE ，功变化为W。
根据热力学第一定律，ΔE = Q + W，其中Q表示热量的变化。
在这里，由于系统处于绝热状态，因此Q = 0，于是ΔE = W。
由于气体是在自由膨胀过程中进行膨胀，因此 PV = nRT，其中P、V、T分别表示气体的压强、体积和温度，n为气体摩尔数，R为气体常数。
特别地，在自由膨胀中，因为没有外界施加的压力，因此P1V1 = P2V2。
因此，我们可以将对内能的计算简化为ΔE = nCvΔT，其中Cv 为气体在恒压下的比定容热容，ΔT = T2 - T1。
热力学定律教学案例1功和内能
热力学定律教学案例1功和内能案例名称：热力学定律之功和内能教学案例一、目标：1.了解和理解功和内能的概念、特点和计算方法；2.能够应用功和内能的知识解决实际问题；3.培养学生的观察、实验和分析问题的能力。
二、教学内容：1.功的概念和计算方法；2.内能的概念和计算方法；3.功和内能在现实生活中的应用。
三、教学过程：1.导入环节首先，教师可以选择一个与学生生活相关的例子，例如：用水壶烧开水。
引导学生思考问题：“在烧开水的过程中，我们需要做一些工作吗？工作是如何做到的？我们又是怎样知道这个工作量的？”通过引导学生的思考，帮助他们逐渐认识到在烧开水的过程中，我们需要施加一定的力量（做功）才能让水温升高。
同时，也可以引导学生思考是否有其他因素会影响水的温度变化，例如水壶的质量、外界环境等。
2.理论讲解首先，教师可以对功的概念进行讲解。
通过简单的例子和图表，解释功是由外力作用在物体上并使其发生位移的过程。
引导学生理解功的计算方法：功=力× 位移× cosθ。
接着，教师可以对内能的概念进行讲解。
内能是物体分子运动和相互作用的结果，是物体分子热运动的总和。
通过示意图和实例，帮助学生理解内能的计算方法：内能=热容量×温度变化。
3.实验环节教师设计一个简单的实验，例如使用热电偶测量不同温度下水的电压变化。
学生分成小组进行实验操作，并记录实验数据。
实验过程中，教师可以引导学生观察、记录和分析实验数据，让学生深入了解功和内能的计算方法。
学生可以根据实验数据计算出不同温度下水的内能变化量，并与实际温度的变化进行对比。
4.应用环节教师可以提供一些与功和内能相关的实际问题，让学生运用所学知识解决问题。
例如：电梯从1楼到10楼的过程中，电梯所做的功是多少？物体从30°C加热到100°C的过程中，内能的变化量是多少？学生可以运用所学的功和内能的计算方法，应用到具体问题中进行计算。
物理选修33教案功和内能
物理选修33教案功和内能物理选修3-3教案-10.1功和内能普通高中课程标准实验教科书—物理选修3－3[人教版]第十章热力学定律1功和内能一、教学目标1. 通过焦耳的热功当量实验明确做功与物体内能变化的关系．2. 理解什么是绝热过程．3. 明确内能是仅与物体的自身状态有关的物理量．4. 理解做功是改变物体内能的一种方式，在绝热状态下有△Ｕ＝Ｗ二、教学重点：理解做功是改变物体内能的一种方式，在绝热状态下有△Ｕ＝Ｗ三、教学难点：通过焦耳的热功当量实验明确做功与物体内能变化的关系四、教具准备:叶片、两条绳子、滑轮、重物、盛水的容器、叶片等五、学具准备：有机玻璃筒、活塞、易燃物质等六、教学过程：（一）实验过程：有机玻璃筒中放少许易燃物质，在迅速向下压活塞时会看到筒内物质燃烧起来，为什么？（让学生自己做实验，并分析原因）分析：现象——物质燃烧起来↓物质燃烧的条件——有助燃物，温度上升到着火点（在此题中说明筒内温度在向下压活塞时上升了）↓筒内温度上升充分说明在向下压活塞时筒内气体内能增加了↓结论：对气体做正功时，气体内能可以增加。
扩展：刚才做实验时下压活塞的速度非常快，如果我们慢慢压活塞又会怎样？（做实验观察现象，并分组讨论找出原因）结果：不容易看到燃烧现象。
原因：虽然也对气体做了等量的正功，但是由于筒壁能向外放热，所以气体温度很难上升到着火点。
说明：虽然这个实验很简单，但是为方便理解下面焦耳的热功当量实验，我们把这个实验过程设计的尽量详细，以启发学生的思维。
在教学环节处理上注意了这样两个细节：一是让学生亲自上讲台做演示实验，这样可以锻炼学生的动手能力，让学生充分参与到教学活动中，体现了学生的主体地位，课堂上师生互动效果也很好，比老师自己做学生在下面看效果要好。
二是对应实验现象设计的两个问题，让学生通过观察现象并讨论思考得出结论，这样可以锻炼学生的观察能力，分析并思考问题的能力。
对第二个问题让学生分组讨论，这样可以锻炼学生的合作意识，让他们体验到合作学习的快乐，也体现了教师为主导学生为主体的教学理念，让学生充分参与到教学活动中。
10.1 功和内能教案
第一节功和内能一、教学目标1、知道什么是绝热过程。
2、从热力学的角度认识内能的概念。
3、理解做功与内能改变的数量关系。
4、知道内能和功的单位是相同的。
二、教学重点与难点做功和物体的内能之间的关系是本节的重点；将热力学从宏观的角度定义的内能，与分子动理论从微观的角度定义内能，二者的统一是难点。
三、教学方法与建议实验法、分析比较法四、学情分析本节首先通过对焦耳的热功当量的实验的介绍，提出了绝热过程的概念。
另外通过介绍其它一些在绝热过程中做功改变物体能量的例子，引出了对内能概念的介绍。
整个前半部分学生应该没有什么问题，但在内能概念的介绍，以及从微观和宏观角度去理解对内能概念的统一解释，可能部分学生存在一定的困难。
五、教学过程（一）新课引入[问题]什么叫内能？与哪些因素有关？学生思考回答：物体内所有分子动能与势能的总和叫做物体的内能。
与物体的温度和体积有关。
[问题]质量、温度相同的物体，内能必定相等对吗？学生思考回答后教师归纳：温度变时分子动能变，体积变时分子势能变，因此物体的内能决定于它的温度和体积，但是这句话却不能作为判断两物体内能大小的依据。
如两物体温度和体积均相同，而内能却没有确定的关系。
再如，0O C的冰熔化成0O C水体积减小，不能就此认为其势能也减小，而应该从改变内能的方式上分析,冰熔化过程吸收热量，内能增加，而温度不变，所增加的只是分子的势能。
[演示实验]用课件演示压缩气体做功后，是密闭容器内的硝化棉自燃的现象，说明压缩气体做功后增加气体内能的事实。
[演示实验]用课件演示焦耳热功当量实验。
介绍：1818年12月24日生于英国曼彻斯特，起初研究电学和磁学。
1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律。
焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础。
（二）新课学习1、绝热过程（1）定义：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫绝热过程。
高二物理《功和内能》教案
高二物理《功和内能》教案1、内能：物体内全局部子热运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
2、动能：由于分子在不停地做着无规章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〕。
3、势能：分子间存在互相作用力，分子间具有由它们的相对位置确定的势能，这就是分子势能。
它和物体的体积有关。
4、内能：与物体的温度和体积有关。
依据商量结果，小结：通常状况下，对固体或液体，由于体积改变不明显，主要是通过温度的改变来推断内能是否转变。
二、新课教学。
1、提出问题、商量。
问：如何转变物体的内能呢？〔可以转变物体的温度或体积。
〕问：物体内能的改变可以通过什么表现出来呢？或者说怎样推断一个物体〔如一杯水、一块铁块〕的内能是否转变呢？把预备好的钢丝拿出来，想方法让你手中的钢丝的内能增加。
2、查找解决问题的方法。
商量：有的想到摩擦，有的想到折，有的想到敲打，有的想到用钢锯锯，有的想到烧，有的想到晒，有的想到烤，有的想到烫、冰等等。
一边想方法，一边体验内能是不是已经增加了。
把摩擦、折、敲打、锯写在一起，把烧、晒、烤、烫、冻或者冰写在一起。
3、学问的提练。
问：比拟一下，本质上有什么相同或不同点。
〔阅读课本38~39页倒数第四段。
〕刚刚所想到的方法，它们之间有何不同？能不能把这些方法分分类？答：可以分为做功和热传递两类。
其中，摩擦、折、敲打、锯是属于做功，烧、晒、烤、烫、冰属于热传递。
演示课本38页的试验。
〔渐渐地压缩看能不能使棉花燃烧起来。
〕问：刚刚两次试验，为什么会消失结果的'不同？答：动作快，时间短，气体没有来得及与外界进展热交换，其温度会突然上升，至乙醚的着火点，它便燃烧起来。
而动作慢时，时间较长，气体与外界有较长的时间进展热交换，它的温度就不会上升太多，达不到乙醚的着火点，那么不燃烧。
阅读课本39页试验，分析气体对外做功的状况。
问：同学们还能不能从生活中找出一些通过做功转变物体内能的例子呢？答：柴油机工作中的压缩冲程；给自行车打气时，气筒壁会发热；锯木头，锯条会很烫；冬天，手冷时，两手相互搓一搓；古人钻木取火等等。
物理教案-做功和内能的改变
物理教案－做功和内能的改变一、教学目标1. 让学生理解做功的概念，知道做功可以改变物体的内能。
2. 让学生掌握做功改变内能的实质，能运用相关知识解释生活中的现象。
3. 培养学生的观察能力、实验能力以及运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点：做功的概念，做功改变物体内能的实质。
2. 教学难点：内能改变的判断，以及做功与热传递在改变内能上的异同。
三、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生通过观察、实验、分析等方法，探究做功与内能改变的关系。
2. 利用生活实例，让学生直观地感受做功改变内能的过程。
3. 采用小组讨论法，培养学生的合作意识，提高解决问题的能力。
四、教学准备1. 实验器材：铁块、加热器、温度计、电子秤等。
2. 教学工具：PPT、黑板、粉笔等。
五、教学过程1. 导入新课：通过一个生活中的实例，如冬天搓手取暖，引导学生思考做功与内能改变的关系。
2. 探究做功的概念：引导学生通过实验，观察铁块在加热器加热过程中的温度变化，感受做功的过程。
3. 理解内能改变的本质：分析实验结果，让学生理解做功改变物体内能的实质。
4. 做功与热传递的异同：通过对比实验，让学生了解做功和热传递在改变内能上的异同。
5. 应用拓展：讨论做功改变内能在生活中的应用，如发动机、摩擦生热等。
教学反思：在授课过程中，要注意引导学生通过实验观察、数据分析等方法，深入理解做功与内能改变的关系。
结合生活实例，让学生感受物理知识的实用性和趣味性，提高学生的学习兴趣。
在小组讨论环节，要关注学生的参与度，确保每个学生都能在讨论中发表自己的观点，培养学生的合作意识。
六、教学内容1. 做功的计算：引导学生学习做功的计算公式，掌握如何计算不同力对物体做功的大小。
2. 内能的测量：介绍内能的测量方法，如热容、比热等，让学生了解如何量化物体的内能。
七、教学过程1. 做功的计算：通过示例，讲解做功的计算公式，让学生自己尝试计算一些简单的做功问题。
功和内能 说课稿 教案 教学设计
功和内能教学目标知识与技能1．知道什么是绝热过程。
2．从热力学的角度认识内能的概念。
3．理解做功与内能改变的数量关系。
4．知道内能和功的单位是相同的。
过程与方法从焦耳的实验理解功与内能变化的关系情感、态度与价值观通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来，学习科学家探究过程的艰辛教学重点、难点绝热过程中的功与内能的关系教学过程：知识回顾1、（机械）功的两个不可缺少的因素是什么？电流做功与哪些因素有关？2、什么叫内能？内能与哪些因素有关？3、质量、温度相同的物体，内能必定相等。
对吗？物体的内能与温度和体积的关系温度变时分子动能变，体积变时分子势能变，因此物体的内能决定于它的温度和体积，但是这句话却不能作为判断两物体内能大小的依据。
如两物体温度和体积均相同，而内能却没有确定的关系。
再如，0O C的冰熔化成0O C水体积减小，不能就此认为其势能也减小，而应该从改变内能的方式上分析,冰熔化过程吸收热量，内能增加，而温度不变，所增加的只是分子的势能。
新课教学：一、焦耳的实验1818年12月24日焦耳出生于英国曼彻斯特，起初研究电学和磁学。
1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律。
焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础。
1、绝热过程：系统只由于外界对它做功而与外界交换能量，它不从外界吸热，也不向外界放热，这样的过程叫绝热过程。
焦耳实验是一个需要在绝热过程中完成的实验2、焦耳二个代表性实验(1)焦耳热功当量实验装置—机械功实验结论：只要重力所做的功相同，容器内水温上升的数值都是相同的，即系统状态的变化是相同的。
（2）焦耳热功当量实验装置—电功实验结论：只要所做的电功相等，则系统温度上升的数值是相同的，即系统的状态变化是相同的。
从焦耳的实验中可以得出什么结论？1、在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变与做功方式无关，仅与做功数量有关。
功和内能教案范文
功和内能教案范文教案主题：功和内能教学目标：1.理解功和内能的概念及其区别。
2.掌握计算功和内能的基本方法。
3.应用功和内能的概念解决相关问题。
教学重点：1.运用物理学的知识解释功和内能的概念。
2.掌握计算功和内能的方法。
教学难点：1.区分功和内能的概念。
2.运用所学知识解决相关问题。
教学准备：1.教材：《物理教材》（或其他相关教材）。
2.实验器材：弹簧秤、台秤、绳子、木块等。
3.多媒体设备：投影仪、计算机等。
教学过程：Step 1 引入新知识（15分钟）1.列举一些日常生活中的例子，引导学生发现物体的运动过程中有哪些能量变化和物体之间的相互作用。
2.引导学生思考，为什么有些力能使物体向前移动，而有些力则不能。
Step 2 了解功（25分钟）1. 讲解功的概念和意义，引导学生理解功的定义：功是力在物体上的作用产生的能量变化，是描述力对物体做的功用多少的物理量。
即 W = F•s•cosθ。
2.通过实验观察和计算，让学生掌握功的计算方法。
a. 将一物体用绳子拉向上，让学生计算物体的位移(Δs)和拉力(F)对物体所做的功(W = F•Δs•cosθ)。
b. 将一物体沿斜面滑动，用弹簧秤测量所需的力(F)和物体的位移(Δs)，让学生计算施加力所做的功(W = F•Δs•cosθ)。
c.分组让学生互相交流并验证各自的实验结果。
Step 3 了解内能（25分钟）1.讲解内能的概念和意义，引导学生理解内能的定义：内能是物体分子和原子微观运动的总能量，是因物质原子的热运动而产生的一种形式转化。
ΔE=Q-W.2.通过实验观察和计算，让学生掌握内能的计算方法。
a.使用台秤测量水的质量(Δm)和温度差(ΔT)，让学生计算水所吸收的热量(Q=Δm•c•ΔT)。
b.让学生使用功和内能的关系式计算内能的变化(ΔE=Q-W)。
Step 4 案例分析（25分钟）1.提供一些日常生活中的案例，让学生应用所学知识解决相关问题。
a.若将一物体从高处放下，如何计算物体下落时所受作用力对物体做的功？b.当电梯上升时，在物体上施加一个垂直向上的力f，如何计算物体所做的功和内能的变化？Step 5 小结和反思（10分钟）1.简要总结功和内能的概念及其计算方法。
功和内能教案
功和内能教案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第一节功和内能教案一、教材分析：本节从演示实验出发，追溯到19世纪30年代的焦耳所做的研究功和内能的实验，引入系统内能的概念，最终得出做功与系统内能变化之间的关系。
二、三维目标知识与技能1．知道什么是绝热过程。
2．从热力学的角度认识内能的概念。
3．理解做功与内能改变的数量关系。
4．知道内能和功的单位是相同的。
过程与方法从焦耳的实验理解功与内能变化的关系情感、态度与价值观通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来，学习科学家探究过程的科学态度和科学精神。
三、教学重点、难点重点：绝热过程中的功与内能的关系难点：内能的概念四、学情分析本章的特点是要求学生有较强的理论联系实际的能力，在学习过程中，不断提高理解能力、分析能力；会用热力学第一定律分析系统内能的变化，会用能量守恒观点解释有关的自然现象，了解熵是反映系统无序程度的物理量。
五、教学方法：实验、自主阅读与思考、小组讨论五、课时安排：1课时六、课前准备预习学案阅读课本七、课时安排 1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标课本演示实验或多媒体投放观察，这个实验说明了什么？（三）合作探究、精讲点播我们知道能量的单位是焦耳，是以英国物理学家焦耳的名字命名的。
1818年12月24日生于英国曼彻斯特，起初研究电学和磁学。
1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律。
焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础。
1、焦耳的实验阅读“焦耳的实验”，说出焦耳热功当量实验的原理？回答：通过重物下落带动叶片搅拌容器中的水，由于叶片与水之间的摩擦而使水温升高。
要完成多次实验测量，可以改变什么呢？回答：改变悬挂重物的质量和下落高度。
通过这个实验，焦耳的得出什么结论呢？只要重力做的功相同，容器中水温上升的数值是相同的，即系统的状态变化是相同的。
做功和内能的改变教案设计
做功和内能的改变教案设计教学目标：1. 理解做功的定义和计算公式。
2. 理解内能的概念并能够计算其改变量。
3. 能够测量物体的做功量和内能的改变量。
教学材料：1. 教师准备的课件或教学板书。
2. 学生实验室器材，包括弹簧秤、测温计等。
教学步骤：第一步：引入概念1. 通过实例引入做功和内能的概念，例如：将物体从地上抬到桌子上，用力拉伸橡胶带等。
2. 解释做功的概念：做功是指力对物体的作用导致物体的位置改变时所做的功，功的计算公式为：功 = 力×位移× cosθ。
3. 解释内能的概念：内能是物体内部粒子的运动状态所导致的能量，可以分为微观内能和宏观内能两种，内能的改变量为物体吸收或释放的热量。
第二步：示范计算做功和内能的改变量1. 通过示范实验，如将物体从地上抬到桌子上的过程中测量所做的功。
2. 解释测量所做功的步骤和计算方法。
3. 通过示范实验，如加热水的过程中测量水的内能改变量。
4. 解释测量内能改变量的步骤和计算方法。
第三步：学生实验探究1. 将学生分为小组，每组选取一个实验项目，如拉伸物体、加热物体等。
2. 学生按照实验步骤进行实验，并记录实验数据。
3. 学生根据实验数据计算所做的功和物体内能的改变量。
4. 学生互相交流实验结果，并讨论实验中可能出现的误差和改进方法。
第四步：总结归纳1. 教师引导学生总结做功和内能的概念和计算方法。
2. 学生发表自己的总结和思考。
3. 教师对学生的总结进行点评和补充。
评估：1. 对学生在实验中的观察和记录进行评估。
2. 对学生根据实验数据计算做功和内能改变量的能力进行评估。
3. 对学生的总结和思考进行评估。
高中物理10.1功和内能教案新人教版选修33
第一节功和内能教学目标：（一）知识与技术1、了解焦耳的热功当量实验，明确实验原理。
2、理解内能的概念，并了解功是能量改变的量度。
（二）进程与方式通过实验探讨、知识类比方式分析来理解内能与功的实质关系。
（三）情感、态度与价值观物质之间的转变是万千的，它们既彼此联系，又彼此影响。
通过焦耳热功当量的实验培育咱们去探索自然、熟悉自然的兴趣。
教学重点：理解物体内能的概念，明白功与内能改变的关系。
教学难点：内能的改变与做功的方式无关，仅与做功的数量有关。
教学方式：观察、实验、阅读、讨论和讲解法教学用具：紧缩空气引火器，机械能转化内能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等。
投影仪、投影片。
教学进程：（一）温习提问，引入新课提问：（1）什么是物体的内能?（2）物体的内能跟什么有关?学生试探并回答：物体中所有分子的动能和势能的和叫做物体的内能。
物体的内能与物体内的分子数、物体的温度、体积有关。
总结：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转变时，它的内能就发生了转变。
如何改变物体的温度，同窗们能够从生活实际上举出许多的事例。
今天咱们先研究一种改变内能的方式――做功。
（二）新课教学1、焦耳的实验［演示实验］紧缩空气引火实验。
出示紧缩空气引火器，简单介绍它的构造。
取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。
将活塞涂上少量蓖麻油（起润滑和密封作用），放入玻璃筒的上口。
现在要提示学生注意观察筒内的棉花。
迅速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。
实验后，组织学生议论“实验现象说明了什么”，从而得出紧缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引发棉花燃烧。
实际这种现象在日常生活中，同窗们也碰到过。
例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于紧缩空气做功的缘故。
用其他的方式对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。
结论：以上现象说明，做功能够改变物体的内能。
内能教案及说课
内能教案及说课教案标题：内能教案及说课教案概述：本教案旨在通过教学活动的设计和说课的展示，帮助学生理解和掌握内能的概念、计算方法以及应用领域。
通过实践操作、讨论和思考，培养学生的观察力、实验能力和解决问题的能力。
教学目标：1. 知识与技能目标：- 了解内能的概念和计算方法；- 掌握内能的计算公式和单位换算；- 理解内能在热力学和能量转化中的应用。
2. 过程与方法目标：- 学会运用实验和观察的方法，探究内能的特性；- 培养学生的合作学习和团队合作能力；- 提高学生的问题解决和实验设计能力。
3. 情感态度价值观目标：- 培养学生对科学实验的兴趣和好奇心；- 培养学生的科学探究精神和创新意识；- 培养学生的科学道德观念和安全意识。
教学重点：- 内能的概念和计算方法；- 内能在热力学和能量转化中的应用。
教学难点：- 内能的计算公式和单位换算；- 内能在实际应用中的理解和应用能力。
教学准备：- 教师准备：教学课件、实验器材、实验材料、多媒体设备等；- 学生准备：课前预习教材相关内容。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 教师通过引入热力学和能量转化的概念，引发学生对内能的思考和猜测。
二、知识讲解与实验演示（15分钟）1. 教师通过课件和实验演示，讲解内能的概念、计算方法和单位换算。
2. 学生观察实验过程，记录实验数据，并根据实验结果讨论内能的变化和计算方法。
三、实验操作与讨论（20分钟）1. 学生分组进行实验操作，通过测量温度、质量和热容量等参数，计算物体的内能。
2. 学生在小组内讨论实验结果并归纳总结，提出问题并寻求解决方法。
四、合作学习与实践应用（15分钟）1. 学生分组合作，设计一个与内能相关的实际问题，并通过计算和实验方法解决。
2. 学生展示并交流各自的实践应用结果，共同探讨内能在实际生活中的应用领域。
五、总结与评价（10分钟）1. 教师对本节课的教学进行总结，强调内能的重要性和应用价值。
2. 学生对本节课的学习进行自我评价，并提出问题和建议。
10.1功和内能(教案)
第十章热力学定律单元教材分析本章以焦耳的实验为基础,研究了功和内能变化、热和内能变化之间的关系,总结出做功和热传递是改变系统内能的两种方式,两种方式对改变物体的内能是等效的,但是这两种方式又存在着重要区别，在此基础上,进一步提出了热力学第一定律和能量守恒定律，能量守恒定律使我们认识到“第一类永动机”不可能制成,使我们认识到一切与热现象有关的客观自然过程都是不可逆的,热力学第二定律就是反映这种宏观自然过程的方向性的定律，热力学第二定律的两种表述是等价的,同时又使我们认识到“第二类永动机”也不可能制成，熵的概念使我们认识到热力学第二定律的微观本质,能量在数值上虽然守恒,但其转移和转化却具有方向性,因而我们要合理开发能源,要节约能源,减小能源利用过程中对环境的破坏,保护环境,树立可持续发展的观念,开发清洁、高效的新能源，本章的特点是要求学生有较强的理论联系实际的能力,在学习过程中,不断提高理解能力、分析能力；会用热力学第一定律分析系统内能的变化,会用能量守恒观点解释有关的自然现象,了解熵是反映系统无序程度的物理量，第1节功和内能目标导航1．知道什么是绝热过程，2．从热力学的角度认识内能的概念，3．理解做功与内能改变的数量关系，4．知道内能和功的单位是相同的，诱思导学1．绝热过程：物质系统与外界没有热量交换的情况下进行的物理过程，即系统不从外界吸收热量,也不向外界放出热量，2．功与系统内能改变的关系，做功可以改变系统的内能，①外界对系统做功,系统的内能增加在绝热过程中,内能的增量就等于外界对系统做的功即ΔU=U2-U1=W②系统对外界做功,系统的内能减少，在绝热过程中,系统对外界做多少功,内能就减少多少即W=-ΔU3．功是系统内能转化的量度，4．在国际单位制中,内能和功的单位都是焦耳( J )，典例探究例1 下列哪个实例说明做功改变了系统的内能A.用热水袋取暖B.用双手摩擦给手取暖C.把手放在火炉旁取暖D.用嘴对手呵气给手取暖解析：双手摩擦做功,使手的内能增加,感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能，选项B正确，答案：B友情提示：注意分清做功和热传递两个过程的不同例2 一个系统内能增加了20J，如果系统与周围环境不发生热交换,周围环境需要对系统做多少功？解析：由功与系统内能改变的关系,则W=ΔU=20J答案：20J友情提示：注意功与内能改变的关系，课后问题与练习点击1．解析：在分子动理论中,系统中所有分子热运动动能和分子间相互作用的分子势能的总和,叫做系统的内能；在热力学中,存在一个只与依赖于系统自身状态的物理量,由于这个物理量在两个状态之间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系,而功是能量转化的量度,我们把这个物理量称为系统的内能，由于在绝热过程中对系统做功,系统的温度、体积等状态就要发生变化,所有分子热运动的动能和分子间相互作用的分子势能就要发生变化,系统的内能就要发生变化,因此分子动理论是从微观的角度来定义内能,热力学是从宏观的角度来定义内能,但两者是一致的，2．解析：如钻木取火；用铁锉来锉工件,工件和铁锉都会变热；用铁锤来打击铁块,铁锤和铁块都会变热等都说明做功可以改变系统的内能，3．解析：在图10.1-2中,是机械能转化为内能；在图10.1-3中,是电能转化为内能，4．解析：气体在真空中绝热膨胀时对外界不做功，气体在空气中绝热膨胀时对外界做功，做功所需的能量来源于气体原来储存的内能基础训练1．下列实例中,属于做功来增加物体内能的是（）A.铁棒放在炉子里被烧红B.锯条锯木头时会发热C.古时候的猿人钻木取火D.冬天在阳光下取暖2．下列现象属于用做功的方法改变系统内能的是（）A.放在火炉边的物体温度升高了B.把一杯热水放在冷水中冷却C.用铁锤锻打工件,工件会发热D.拉弯的弓把箭射出去3．下列过程中,由于做功而使系统内能增加的是（）A.把铁丝反复弯曲,弯曲处温度升高B.烧开水时,蒸汽将壶盖顶起C.铁块在火炉中被加热D.铁球从空中自由下落（不计空气阻力）4．用下列方法改变物体的内能,属于做功方式的是( )A.搓搓手会感到手暖和些B.汽油机气缸内被压缩的气体C.车刀切下的炽热的铁屑D.物体在阳光下被晒热多维链接1．用打气筒打气时,过一会筒壁会热起来,这是为什么？解析：打气时活塞压缩空气做功,使筒内空气内能增加,温度升高；同时克服活塞与筒壁间的摩擦做功也使筒壁内能增加,温度升高，2．焦耳与热力学焦耳,英国物理学家，出身于曼彻斯特附近索尔福一个啤酒厂主家庭，青年时经常用业余时间进行有关电的、化学的相互作用和机械作用之间联系的实验,并得到化学家道尔顿的鼓励和支持，焦耳的贡献主要有三个方面，①首先研究了电流的热效应,指出导体中一定时间所生成的热量与导体的电阻及电流平方之积成正比，由于不久楞次也独立地发现了同样的规律,所以被称为焦耳——楞次定律②从1840~1879年用了近40年的时间钻研和测定了热量与机械功的当量关系,最后得到的热功当量数值是1卡=4.2焦耳，焦耳的实验工作以大量确凿的证据否定了热质说,为能量守恒与转化定律奠定了实验基础,因此焦耳是能量守恒与转化定律的发现者之一，③为了研究气体的内能,焦耳于1845年做了焦耳气体自由膨胀实验，发现一般气体的内能是温度和体积的函数,而理想气体的内能仅仅是温度的函数,与体积无关，为了纪念焦耳对科学发展的贡献,国际计量大会将能量、功、热量的单位命名为焦耳，3.课本P62“做一做”提示：研究对象是瓶内被封闭的气体；在瓶塞跳出的过程中,系统对外界做功；这个过程中系统的内能减少；从瓶塞跳出获得动能可以推断出它的内能减少，1.解析：锯条锯木头与钻木取火时都会做功从而使物体的内能增加,故B、C正确，答案：B、C2.解析：用铁锤锻打工件,铁锤对工件做功,使它的内能增加,选C答案：C3.解析：选项B是系统对外界做功,内能减小,选项C是吸热使内能增加,而选项D内能不变，故选A，答案：A4.解析：选项D是吸热使内能增加,A、B、C正确，答案：A、B、C。
高中物理选择性必修3 10.1功和内能 教学设计
一、学习目标
1、了解焦耳的两个实验；
2、知道做功和热传递是改变内能的两种方式，能正确区分两者的异同点；
3重点：知道做功和热传递是改变内能的两种方式，能正确区分两者的异同点
2、难点：理解并区分功、热量与内能的关系
三、学习过程
环节
教师活动
学生活动
1、区分内能的宏观定义和微观定义；
2、区分功和内能，知道功是过程两，内能是状态量，功的多少是衡量内能变化的多少。
通过内能的宏观定义和微观定义的比较，以及功和内能的比较，理解内能的宏观定义以基绝热过程中，功与内能的关系。
四、例题练习
1、例题讲解
2、提出问题：做功与气体体积变化的关系
1、例题练习
2、思考问题：做功与气体体积变化的关系
通过例题练习，进一步理解绝热过程中功与内能的关系
五、小结
设计目标
一、新课引入
演示压燃实验
观察实验现象，思考实验现象说明什么问题
通过实验知道功何热存在一定关系
二、焦耳的实验
介绍焦耳及焦耳的两个实验
理解焦耳的两个实验，知道什么是绝热过程
通过焦耳的实验，知道绝热过程中，系统状态的改变与做功过程无关，从而引入内能的定义
三、内能
通过焦耳的两个实验，引入内能的宏观定义
人教版高三物理选修3《功和内能》教案及教学反思
人教版高三物理选修3《功和内能》教案及教学反思一、教案设计1.1 教学目标1.了解功和内能的概念和本质；2.掌握功和内能的计算方法；3.理解功和内能在能量守恒定律中的应用。
1.2 教学重点1.功的概念和计算方法；2.内能的概念和计算方法；3.能量守恒定律的应用。
1.3 教学难点1.理解能量守恒定律及其在实际问题中的应用；2.理解功和内能在能量守恒定律中的作用。
1.4 教学过程第一课时：功的概念和计算方法教师通过讲解、示例演示和实验等方式，向学生介绍功的概念和计算方法。
首先，教师讲解功的概念和定义，即功是力对物体的做功量，它等于力在物体上的作用点的位移与力的大小和方向的乘积。
然后，教师通过示例演示如何计算功，引导学生掌握功的计算方法。
接着，教师通过实验验证功的计算公式，加深学生对功的理解。
第二课时：内能的概念和计算方法教师通过讲解、示例演示和实验等方式，向学生介绍内能的概念和计算方法。
首先，教师讲解内能的概念和定义，即系统内所有微观粒子的动能和势能之和。
然后，教师通过示例演示如何计算内能，引导学生掌握内能的计算方法。
接着，教师通过实验验证内能的计算公式，加深学生对内能的理解。
第三课时：能量守恒定律教师通过讲解、示例演示和实验等方式，向学生介绍能量守恒定律。
首先，教师讲解能量守恒定律的概念和定义，即能量在任何过程中都不会自然消失或自然产生，只会由一种形式转化为另一种形式。
然后，教师通过示例演示如何应用能量守恒定律解决实际问题，引导学生理解能量守恒定律的应用。
接着，教师通过实验验证能量守恒定律，加深学生对能量守恒定律的理解。
1.5 作业布置布置作业，要求学生掌握功和内能的概念和计算方法，并能应用能量守恒定律解决实际问题。
二、教学反思本次教学中，我采用了讲解、示例演示和实验等多种方式，让学生在多个角度深入了解了功和内能的概念和计算方法，以及能量守恒定律在实际问题中的应用。
通过实验验证，学生能够更加深入地理解功和内能的计算公式，以及能量守恒定律的意义和作用。
功和内能教学设计物理：内能教学设计7
功和内能教学设计物理：内能教学设计7主题: 内能年级: 高中目标:1. 了解内能的概念和特点。
2. 掌握计算物体内能的方法。
3. 理解内能的转化与守恒。
教学内容:1. 引入内能的概念和定义，解释内能与热量和温度的关系。
2. 通过实例讲解内能的计算方法，包括内能与物体的质量、温度和物质的特性的关系。
3. 介绍内能的转化，包括内能的增加与减少以及内能的转化为其他形式能量的过程。
4. 引入内能守恒定律，说明内能在封闭系统中的守恒原理。
教学活动:1. 实验演示: 使用温度计测量不同物体的温度，并让学生猜测哪个物体具有更高的内能。
通过计算内能的公式来验证学生的答案。
2. 小组讨论: 将学生分成小组，让每个小组选择一个物体，讨论该物体内能的计算方法，并向其他小组展示他们的结果。
3. 探究性学习: 将学生分成小组，给每组一些材料和设备，让他们设计一个实验来观察内能的转化过程，并记录实验结果和发现。
4. 案例分析: 选择一个实际案例，如日常生活中的能量转化过程，让学生分析其中的内能转化，并讨论内能守恒的原理。
评估方式:1. 参与度评估：观察学生的参与和讨论情况。
2. 实验报告评估：评估学生设计实验和记录实验结果的能力。
3. 整理总结：要求学生总结内能的定义、计算方法和转化原理，并解答相关问题。
4. 小组展示评估：评估学生小组讨论和展示的表现。
教学资源:1. 温度计、不同物体样品2. 实验材料和设备3. 案例分析材料和问题扩展活动:1. 教师组织参观实验室或工厂，让学生亲眼观察内能转化的实际情况。
2. 组织学生进行内能相关的科学研究项目，如太阳能利用和热能转化等。
3. 鼓励学生在日常生活中观察和记录内能的转化过程，并撰写观察报告。
高二物理教案 功和内能教案
高二物理教案功和内能教案
高二物理教案功和内能教案
教学过程
复习引入
1.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.
2.动能: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).
3.势能: 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.
4.内能:与物体的温度和体积有关.
根据讨论结果,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. 新课教学
1.提出问题
2.问题讨论
问:如何改变物体的内能呢?(可以改变物体的温度或体积.) 问: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?
把准备好的钢丝拿出来,想办法让你手中的钢丝的内能增加。
2.寻找解决问题的办法
讨论:有的想到摩擦,有的想到折,有的想到敲打,有的想到
用钢锯锯,有的想到烧,有的想到晒,有的想到烤,有的想到
再来体验一下,热传递改变内能的情况.给大家一段细铁棒和酒精灯,演示.
学生上台做实验.把用热传递改变内能的方法和体会告诉其他同学.
引导学生从生活中再找出一些通过热传递改变内能的例子. 板书:改变物体内能的物理过程有两种:做功和热传递.
4.新知识的深入探讨
内能改变的量度
师:如何量度物体内能的改变多少呢?请大家带着问题阅读课本39页5、6两段,然后归纳出来.。
1功和内能-人教版选修3-3教案
功和内能-人教版选修3-3教案一、教学目标1.了解功和内能的概念和定义。
2.掌握功和内能之间的转化关系。
3.理解功率的概念，知道如何计算功率。
4.能够运用所学知识解决相关题目。
二、教学重点1.功和内能的概念和定义。
2.功和内能之间的转化关系。
3.功率的概念和计算方法。
三、教学难点1.如何将功和内能进行转化。
2.如何正确计算功率。
四、教学过程1. 导入（5分钟）引入本节课的主题，简要介绍功和内能的概念，激发学生的学习兴趣。
2. 讲授（40分钟）（1）功的概念和定义1.按照定义引出功的概念。
–定义：当一个力沿着一个位移方向作用于一个质点上时，力对该质点所做的功等于力的大小与质点位移的距离的乘积。
–公式：$W=F\\cdot S\\cdot cos\\theta$2.举例说明如何计算功。
（2）内能的概念和定义1.按照定义引出内能的概念。
–定义：一个物体因内部微观结构的变化所引起的能量变化，叫做该物体的内能。
2.解释内能的来源。
（3）功和内能之间的转化关系1.说明内能可以转化为功和功可以转化为内能。
2.讲解转化的原理和具体方法。
（4）功率的概念和计算方法1.按照定义引出功率的概念。
–定义：单位时间内做功的大小。
–公式：$P=\\frac{W}{t}$2.举例说明如何计算功率。
3. 练习（30分钟）1.做一些简单的计算题，让学生运用所学知识解决问题。
2.选出一些比较难的题目，引导学生多种方法尝试解决。
4. 总结（5分钟）1.回顾本节课的主要内容。
2.强调学生需要多做练习，才能掌握所学知识。
3.鼓励学生在日常生活中多关注功和内能的应用。
五、作业1.完成课堂上的作业。
2.自主选择若干道与本节课有关的题目，自行完成并核对答案。
3.阅读相关书籍或文章，扩展更多关于功和内能的知识。
六、教学评估1.在练习环节中，教师观察学生的解题过程和答题情况。
2.在课堂结束时，教师可以通过提问的方式检测学生对于本节课内容的理解情况。
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功和内能
一、教材分析：
本节从演示实验出发，追溯到19世纪30年代的焦耳所做的研究功和内能的实验，引入系统内能的概念，最终得出做功与系统内能变化之间的关系。
二、三维目标
知识与技能
1．知道什么是绝热过程。
2．从热力学的角度认识内能的概念。
3．理解做功与内能改变的数量关系。
4．知道内能和功的单位是相同的。
过程与方法
从焦耳的实验理解功与内能变化的关系
情感、态度与价值观
通过焦耳实验了解功与内能变化关系的得来，学习科学家探究过程的科学态度和科学精神。
三、教学重点、难点
重点：绝热过程中的功与内能的关系
难点：内能的概念
四、学情分析
本章的特点是要求学生有较强的理论联系实际的能力，在学习过程中，不断提高理解能力、分析能力；会用热力学第一定律分析系统内能的变化，会用能量守恒观点解释有关的自然现象，了解熵是反映系统无序程度的物理量。
五、教学方法：
实验、自主阅读与思考、小组讨论
五、课时安排：1课时
六、课前准备
预习学案阅读课本
七、课时安排 1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
课本演示实验或多媒体投放
观察，这个实验说明了什么？
（三）合作探究、精讲点播
我们知道能量的单位是焦耳，是以英国物理学家焦耳的名字命名的。
1818年12月24日生于英国曼彻斯特，起初研究电学和磁学。
1840年在英国皇家学会上宣布了电流通过导体产生热量的定律，即焦耳定律。
焦耳测量了热与机械功之间的当量关系——热功当量，为热力学第一定律和能量守恒定律的建立奠定了实验基础。
1、焦耳的实验
阅读“焦耳的实验”，说出焦耳热功当量实验的原理？
回答：通过重物下落带动叶片搅拌容器中的水，由于叶片与水之间的摩擦而使水温升高。
要完成多次实验测量，可以改变什么呢？
回答：改变悬挂重物的质量和下落高度。
通过这个实验，焦耳的得出什么结论呢？
只要重力做的功相同，容器中水温上升的数值是相同的，即系统的状态变化是相同的。
说出焦耳的第二个实验原理？
回答：通过重物下落使发电机发电，电流通过电阻丝，使液体温度升高。
要完成多次实验测量，可以改变什么呢？
改变电阻丝阻值，改变电流大小，改变通电时间。
焦耳的结论？
只要所做的电功相等，系统温度上升的数值是相同的，即系统的状态变化是相同的。
两个实验的做功方式有何不同？
一个是机械功，一个是电功。
两个实验装置有没有和外界交换能量？
没有，都是绝热过程。
说出实验结论，即做工与状态变化的关系？
在绝热过程中，系统从状态1到状态2，所需外界做功的数值是相同的，与做功的方式无关。
生活中还有哪些做功可以改变系统状态？请举例。
你能否定量测量做工与状态变化的关系呢？
从1840-1878年的近40年中，焦耳进行了400多次实验。
焦耳把毕生精力都贡献给了科学事业，堪称后人的楷模。
焦耳以精确地实验建立了热学中的功能关系。
展现了实事求是，坚持真理的科学态度，和不畏艰辛、坚持不懈、勇于探索的科学精神。
几个概念
绝热过程：
系统：物理学中，通常把所研究的对象称为系统，热学研究的对象称为热力学系统，简称为系统。
可分为三类：
孤立系统：与外界没有物质交换有没有能量交换的系统。
封闭系统：与外界只有能量交换但无物质交换的系统。
开放系统：与外界可以自由进行物质和能量交换的系统。
系统状态：指热平衡态。
表征系统状态的物理量有压强、温度、体积、内能等。
2、内能
哪些力做功仅由物体的起点和终点两个位置决定，与物体的运动路径无关？
回顾重力势能的由来。
重力做功只与物体的初末位置有关，与运动路径无关，人们认识到，物体在某位置具有特定的能量，重力势能。
类似，热力学系统的绝热过程中，从状态1状态2，所需外界做功的数值是相同的，与做功的方式无关。
功是能量变化的量度。
系统在某状态肯定对应着特定的能量，即任何热力学系统都必定曾在一个只依赖于系统自身状态的物理量，我们把它称为内能。
3、功与系统内能改变的关系。
ΔU=U
2-U
1
=W
做功可以改变系统的内能。
(１)对系统做功，W>0, ΔU>0,系统的内能增加
在绝热过程中，内能的增量就等于外界对系统做的功
（２）系统对外界做功，W<0, ΔU<0,系统的内能减少
在绝热过程中，系统对外界做多少功，内能就减少多少。
典型例题
例1 下列哪个实例说明做功改变了系统的内能
A.用热水袋取暖
B.用双手摩擦给手取暖
C.把手放在火炉旁取暖
D.用嘴对手呵气给手取暖
解析：双手摩擦做功，使手的内能增加，感到暖和；A、C、D都是通过热传递来改变系统的内能。
选项B正确。
答案：B
注意分清做功和热传递两个过程的不同
例2 一个系统内能增加了20J。
如果系统与周围环境不发生热交换，周围环境需要对系统做多少功？
解析：由功与系统内能改变的关系，则W=ΔU=20J
答案：20J
注意功与内能改变的关系。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计：。