《内能》教学设计

《内能》教学设计

●教材分析

《内能》是初中物理第十六章第二节的内容，是热学基础知识。

教材在分子动理论和机械能的知识基础上，用类比的方法建立内能概念的。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。

教材从提出问题入手，引入了内能是怎样使用的，并指出了利用内能来加热，列举实例说明了很多利用内能的例子，又重点分析了利用内能取暖的发展过程，并联系环境保护等分析了这个发展过程．

教材直接谈到利用内能还可以做功，用实验证明了内能能够做功，并分析了这个实验，能表现出热机中能量转化的基本过程，又阐明了利用这个实验的原理可以制造出热机，并说明了热机的发明及其改进对现代工业的影响。

●教学目标：

1．知识与技能

（1）了解内能的概念，能简单描述温度和内能的关系．

（2）知道热传递过程中，物体吸收(放出)热量，温度升高(降低)，内能改变．（3）了解热量的概念，热量的单位是焦耳．

（4）知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例．

2．过程与方法

（1）通过探究找到改变物体内能的多种方法．

（2）通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少．

（3）通过学生查找资料，了解地球的"温室效应"．

3．情感态度与价值观

（1）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．

（2）通过演示实验，培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系．

（3）鼓励学生自己查找资料，培养学生自学的能力．

●教学重点：

改变物体内能的两种方式．

●教学难点：

内能与温度变化的关系

●关键点：内能是能的一种形式，与机械能是有区别的，一切物体都有内能。

●教具

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。

●设计思路

运用多媒体手段，通过类比，建立内能的概念。再根据Flash课件中分子热运动剧烈程度跟温度的关系的现象，得出物体的内能跟温度的（不可逆）关系。通过创设新的情景、提出新的问题，认识物体的内能会发生变化，继而转入探究如何改变物体的内能。

以实验为基础，通过讨论、归纳得出热传递和做功都能改变物体的内能的结论。并从能的形式是否改变的角度思考两种方式在改变内能上的本质区别，运用改变内能的两种方式来解释生活中的一些热现象，感受生活与物理的密切联系。学生虽然前面学习了分子动理论的内容，但对其内容的记忆并不深，要从微观角度思考问题难度会比较大。为了认识物体的内能，通过对知识的分解、铺垫，提供合适的Flash学习支架，完成从宏观思维到微观分析上的过渡，运用类比法认识分子的动能和分子势能，建立内能的概念。

通过情景支架设置疑问，借助于类比的科学方法，按照从宏观到微观的顺序，降低学习难度，增强学习物理的兴趣，使教与学达到最佳的结合。

教学的主要环节本设计可分为两个主要的教学环节。第一环节，通过类比，

建立内能的概念。第二环节，通过实例和实验，讨论分析改变物体内能的方式。

●教学过程

一、引入

演示一：大试管中装适量水，软木塞塞住管口，用酒精灯给试管加热，加热使水沸腾产生大量的水蒸汽，水蒸汽会把软木塞冲出去。

提出问题：水蒸汽为什么会把软木塞冲出去？（设置疑问，激发学习兴趣。）演示二：摇晃一瓶密封的可乐，迅速打开瓶盖，可乐喷洒出来。

提出问题：剧烈摇晃过的可乐为什么会猛地喷洒出来呢？

二、新课

（一）内能

1、提出问题

宏观上，物体由于运动而具有动能，弹簧发生形变而具有势能，那么在微观上，物体内每个分子都有什么形式的能呢？

2、演示三：flash演示分子的无规则运动和分子间的相互作用力

3、内能概念

分子因热运动而具有的动能叫分子动能，由于分子之间的相互作用而具有的势能叫做分子势能。物体内有大量的分子，宏观上只研究一个分子的能量没有实际价值，我们类比机械能用一个新的物理量来表示所有分子的能量。

物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做内能。内能也是能的一种形式，一切物体都具有内能。内能是大量分子做无规则运动的能的总和，机械能是物体作为一个整体运动时所具有的能。

4、内能与温度

演示四：flash演示分子在不同温度条件下的无规则运动情景(学生观察)

讨论：一定质量的某物体的内能大小与什么有关呢？

结论：内能与温度有关：温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。此外，内能还跟物体的体积、状态有关。质量相同的100℃水蒸汽的内能大于100℃水的内能。

5、例题：（课件展示）

关于内能，正确的说法是（）

A．单个分子的动能和势能的总和叫做内能

B．一个物体的动能和势能的总和叫做内能

C．物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫做内能

D．物体的机械能加上物体内部所有分子动能和分子势能的总和叫做内能

（二）改变物体内能的方式

1、学生实验一：（分组探究）

（1）如何使手的内能增大？

（2）如何使一根铁丝烫手？

（3）如何使火柴头点燃？

（4）如何使一块冰熔化？

器材自选，并进行交流、分析、分类、归纳。

2、结论：改变内能有两种方式――热传递和做功。

3、例题：（课件展示）

下列过程中能使物体的内能减少的是（）

A、用锯条锯木头

B、将烧红的铁条浸入凉水冷却

C、将一段铁丝反复弯折

D、将一壶冷水放在液化气灶上加热

4、讨论：热传递与做功的异同

热传递和做功都能改变物体的内能，两种方式有什么异同？

（提示：从效果上比较；从增加内能的来源上比较）

结论：相同点——都能改变物体的内能（等效）。

不同点——热传递方式是内能转移；做功是能的形式发生转化。

5、例题：（课件展示）

将下面事例进行分类，并说明分类的依据。

A、用热水袋给手取暖

B、用铁锤锻打工件，工件会变热

C、用嘴对手呵气

D、刀在磨刀石上被磨得发烫

E、放在炉火旁边的物体温度升高了

是一类，分类的依据是；

是一类，分类的依据是。

6、演示五：

用DIS实验装置演示：给一个气球充气，然后迅速放气，观察气球的温度变化。结论：物体对外做功，内能减少。