第十三章内能,教材分析与交流

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(2014)4.运用分子动理论，可以对液体的蒸发现象作出 合理地解释：由于液体表面的分子在做 _____________________。所以在任何温度下，蒸发现 象都可能发生；温度越高，分子的 ______________________________，从而蒸发越快。
(2015)2.挖开多年堆煤的地面，会看到地面下 一定深度的土层带有黑色。这一现象表明煤的 分子在不停地 ，扩散到地面的土层中了。 (2016)3.液体和空气接触的表面 存在一个薄层—--表面层，如图 所示。由于液体分子做无规则运 动，表面层中就存在一些具有较 大能量的分子，它们可以克服分 子间相互作用的 力，脱离液 体跑到空气中去。其宏观表现就 是液体的 _(填物态变 化名称)。
二、考纲要求
1、能准确表述分子动理论的基本观点，即物 质是由大量分子组成的，分子在做不停息的无 规则运动，分子间存在相互作用的引力和斥力 。(A) 2、知道内能是物体能量的一种基本形式；知 道内能和物体温度之间的关系，即质量一定的 物体，它的温度越高，其内能越大。(A) 3、能举例说明热量是在热传递过程中内能改 变量。(A)
视频
教师举例说明分子小，借助视频图片动画等认识物 质内部分子，建议补充水和酒精混合总体积变小的 实验。
演 示 或 视 频
演示实验： 二氧化氮与空气扩散实验
(1) 问题：抽出两瓶间的玻璃片后，看到什么现象？这 现象能说明什么？ (2)观察：哪种气体在下面？ (3)思考：二氧化氮气体密度比空气大，为什么将密度大 的二氧化氮气体放下边？
注意纠正学生认为引力 斥力不同时存在的错误 看法。 通过以上三部分的学习 ，学生了解了分子动理 论的初步知识。
第2节内能
本节内容由“内能” “物体内能的改变”两部分构成 。与机械能相比内能比较抽象，学生难以直接接受和理 解，所以教材中用机械能中动能和势能作类比建立内能 的概念，通过实例分析，指出内能与机械能的不同。 教材中从炙热的铁水和冰冷的冰块都具有内能，说明了 内能的普遍性，并给出了内能与温度的关系，再通过对 一些事例分析，做一些实验，总结出改变物体内能的途 径。热量的概念是从改变内能的途径之一热传递延伸而 得出的。
关于比热容
1、物质的比热容跟密度相似,也是物质的特性之一。
2、对某种确定的物质来讲来自百度文库比热容是一个确定的数值,跟物
体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置
等无关，它仅与物质的种类和状态有关。 3、可以用比热容来鉴别物质的种类。
第十三章内能
教材分析
研讨提纲
一、全章概述 国家课程标准的要求 考试要求说明 近年安徽中考试题
教材编写意图
二、各节教法建议
全章概述
一、课程标准的要求
• 知道常见的物质是由分子、原子构成的。 • 通过自然界和生活中的一些简单热现象， 了解分子热运动的一些特点。知道分子动 理论的基本观点。 • 了解内能和热量。 • 通过实验，了解比热容，尝试用比热容说 明简单的自然现象。
1.
2.
3.
4.
在表中比热容最大的是什么物质？它的比热容是多 少？物理意义是什么？ 干泥土的比热容是多少？它的物理意义是什么？水 的比热容是干泥土的多少倍？ 不同的物质的比热容一定不同吗（比较冰和酒精） ？同种物质的比热容一定不变吗（水和冰）？ 比热容反映了物质的什么特性？（吸、放热本领； 或者温度改变的难易程度）
本节重点：内能热量概念的建立，改变内能的两种途径 。
想想议议引导学生认识 内能的存在。 类比建立内能的概念：物 体内所有分子热运动的动 能与势能的总和，叫物体 的内能。 实例分析指出内能和机 械能的不同
建议：从内能概念出发分析得出一切物体都 具有内能，内能的大小与什么有关。
要改变物体内能，从改 变物体温度着手有哪些 方法？
教学设计思路
通过实验，了解比热容的概念
尝试用比热容解释简单的自然现象 定量计算吸放热的方法
从生活中常见的问题引导 学生思考，体现了物理教 学中从生活走向物理的理 念导向。 电加热器能够比酒精灯 更准确的控制相同时间 内放出相同的热量。通 过比较加热时间的长短 来比较吸收热量的多少 。
导 入
不同时刻，为什么沙子和海水的温度不同？
素有关?
不同物质,当它们质量相同、让它们升高相 同的温度时，它们吸收的热量相同吗?
实验设计
怎么验证你的想法？利用提供的器材说一说你 的设计思路。
质量 和___________ 升高的温度 相 1、要研究这个问题,必须保持_____ 物质种类 不同。 同，__________
相同 的烧杯盛放质量相同的两种液体(水和 2、取两个______
讨 论
物体吸收热量的多少跟哪些因素有关？
1、用同样的炉火分别烧一大锅水和一小杯水，加热
到相同的温度，谁吸热的时间长？谁吸收的热量多
？
2、把一壶水烧热和烧开，哪种情况需要吸收更多的
热？ 说明:物体吸收的热量与质量、温度变化有关。
猜一猜
物体吸收热量的多少除了与物体的质量、 物体升高的温度有关外,还可能与其他的什么因
实验分析 做功改变内能实验 迅速向下 压活塞 现象：____ 分析：____ 表明：____ 外界对物体做功，可以使物体内能 增加。
实验分析 做功改变内能实验 向容器内打气 ，塞子跳起： 现象：____ 分析：____ 表明：____ 物体对外做功，物体的内 能可能减小
第3节 比热容
本节内容是由“比热容”和“热量的计算 ”两部分构成。从比较不同物质的吸热情 况抽象出比热容的概念，再提升到理解这 个概念的内涵，其思维能力的要求很高。 做好实验和做好对实验数据的分析显得尤 为重要。 本节重点：比热容的概念和应用和热量的 计算。难点：比热容概念的建立
二、各节教材分析与教学 建议：
第1节：分子热运动
本节由三部分构成，内容比较抽象，困难的 突破就在于通过大量的实验与生活现象，推 理总结和归纳出分子动理论知识，使学生了 解分子动理论的普遍性规律性。本节重点是 “分子热运动”，难点是对“分子间存在作 用力”的理解。突出重点和突破难点的方法 就是要加强学生的体验性实验，引导好通过 实验推理得出规律的过程。
章引入
教材编写意图：
在八年级对运动的研究基础上，开始热学相关知识 的学习，从宏观物体运动进入微观的分子热运动， 从宏观的机械能拓展到能内，在八年级宏观热现象 的基础上介绍其深层次的微观机制。 本章第1节通过宏观现象推理微观机制，从而认识了 分子动理论，为理解物体内能的本质打下基础。第2 节从分子热运动的角度去理解内能的概念，在此基础 上讨论内能的改变，并引出了热量的概念。第3节从 物体吸热放热过程中热量的变化，得到比热容的概念 ，并通过比热容具体计算热量的多少，三节内容层层 深入。
本章重难点： 重点：分子动理论的基本观点（主要是分子 热运动）内能的概念及改变物体内能的方法 ，比热容的概念和热量的有关计算。 难点：通过直接感知的现象推测无法直接感 知的事实，内能、热量、温度的概念三者的 关系，理解比热容的概念并利用它解释有关 现象
课时建议
第1节 分子热运动 第2节 内能 第3节 比热容 1课时 2课时 2 课时
相同 的两个电热器给它们加热使它们升高相 煤油),用_____
同的温度,看它们所用时间的长短。
3、设计数据记录表格：
进行实验： （教师演示或看实验视频）
处理数据
质量 液体 m/g 水 煤油 500 500 初温 t0/℃ 20 20 末温 t/℃ 30 升高的温度 加热时间 (t-t0)/℃ t/min 10 10 4
30
2
分析与结论：
分析质量相同水和煤油，在温度变化相同时，水 和煤油的吸热多少是否一样？
推广：质量相同的其它不同种类的物质，在温度变 化相同时，吸热的多少也不一样。
结论：不同种类的物质在质量和温度升高相同时， 所吸收热量的多少一般是不同的。
如何科学地比较不同物质的这种性质？
就是采用比较单位质量某种物质、温度升高1℃吸 热的多少来比较。
比热容 1. 定义(表述方式变化） 单位质量的某种物质温度升高1C所吸收的 热量，叫做这种物质的比热容。 类比速度、密度的定义方式用比值法建立比热 容的定义： 某种物质温度升高所吸收的热量与物质的质量 和温度变化量乘积的比，叫做这种物质的比热 容。
小资料比热容表 一、让学生查出水、冰、煤油、沙石、泥土、玻璃 、铅等物质的比热容 二、然后回答如下问题：
（2012） 15．下列关于功、内能和热量的描述中正 确的是 A．物体的温度不变，内能一定不变 B.做功和热传递都能改变物体的内能 C.温度高的物体含有的热量比温度低的物体多 D.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 (2015)11.下列说法正确的是（ ） A 物体的内能增加，则一定是外界对物体做了功 B.物体的温度升高.则一定是从外界吸收了热量 C物体的温度越高.含有的热量越多 D.内能是物体内所有分子动能和势能的总和
(2013)15．关于能量及能量之间的转化，下列 说法正确的是 A.火山具有内能，冰山不具有内能 B.火箭在加速上升时，机械能保持不变[来源 C.拦河大坝使水位升高，增加了水的重力势能 D.坠落的陨石在空中划过一道亮光时，内能转 化为机械能
（2012）8．某汽车的散热器用水作冷却剂，散 热器中水的质量为5kg，水的温度升高10℃时吸 收的热量是_______J。[水的比热容为4． 2×103J／(kg· ℃) (2014)9.某太阳能热水器装有100kg初温为20℃的 冷水，经过一天的太阳照射,水温升高到65℃，则 这些水吸收的热量等于完全燃烧________m3天然 气所放出的热量；假如用功率为2kW的电热水器 产生同样多的热量，则通电的时间为_______s。 （已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃)、天然气的 热值为4.2×107J/m3）
视频
通过三次实验揭示扩散的普遍性，结合本节开始提出 的长喙天鹅嗅到花香问题，引导学生从微观角度思考 扩散现象，进而通过推理感知“一切物质的分子都在 不停的做无规则运动”（分子间有空隙）。
扩散现象：两种不同的物 质可以自发的彼此进入对 方的现象。 根据扩散现象可以推理物 质的分子是在不停的运动 的。
4、 能举例说明做功和热传递是改变物体的 内能的两种途径。(A) 5、能举例说明比热容的物理意义；能利用 比热容知识解释一些简单的自然和生活现象 ；能运用关系式Q=mc(t2-t1)进行简单的计 算。（B)
(2011)1.夏天的晚上，为了驱赶蚊虫，小敏在房间里 使用电蚊香，过了会房间里就充满蚊香的气味，这是 因________________________________。 (2013)4.古诗“花气袭人知骤暖”的意思是，从花 的芳香气味变浓可以知道周边的气温突然升高。从 物理学的角度分析，这是因为温度越高，
通过对热传递这一过程 改变物体内能的分析， 热量这一概念变得形象 化，强调热量是内能的 变化量，是过程量 。一 般说吸收、放出、传递 热量，不可成具有含有 热量。
视频1
视频2
做功改变物体内能的教 学，教材设计共有四个 活动和实验，从学生熟 悉的摩擦生热，到不熟 悉的压缩气体生热，再 到学生陌生的气体膨胀 降温。教学中要掌握好 这几个层次，做好实验 与分析，对做功改变物 体内能起着关键性的作 用。
结论：分子 之间存在引 力
问题2： 既然分子之间有间隙，为什么压 缩固体和液体很困难？
实验观察3
结论：分子之 间存在斥力
气体被压缩时都会产生“抵抗” ，要是压缩液体和固体呢？
类比，理解
分子间同时存在着相互作用的引力和斥力
学生自读教材，教师 引导归纳：分子间什 么情况下表现为引力 ，什么情况表现为斥 力。尝试用微观模型 解释宏观现象。
分子在永不停息的做无规则运动 。
视频
通过墨水在冷水和热水中扩散快慢的比较，让学生 得出温度越高，分子无规则运动越剧烈，从而引出 分子热运动的念。
提出问题 模拟实验 分析推理 得出结论
问题1：既然分子在运动，那么固体和液体中的 分子为什么不会飞散开，而总是聚合在一起， 保持一定的体积呢？（视频播放实验）