做功改变内能的实验设计
3.1 功、热和内能的改变(教学设计)高中物理(人教版2019选择性必修第三册)
第1节功、热和内能的改变教学设计在空气压缩引火仪底部放置少量的硝化棉，迅速压下筒中的活塞，可以观察到硝化棉燃烧的火苗。
ppt课件展示提问：为什么筒底的硝化棉会被点燃呢？你能解释这个现象吗？（一）焦耳热功当量实验装置——对系统做机械功重物下落带动轮叶旋转，通过搅拌对绝热容器内的液体做功，使液体升温，即状态发生变化.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（二）实验二：对系统做电功电流通过电热丝使绝热容器内的液体温度升高.结论：对同一系统，在绝热过程中只要所做的电功相同，系统温度上升的数值就相同，即系统的状态变化相同.思考：焦耳的热功当量实验和电流热效应给水加热的实验中做功的方式相同吗？你能得出什么结论？在各种不同的绝热过程中，如果使系统从状态1变为状态2，所需外界做功的数量是相同的.也就是说，在各种不同的绝热过程中，要使系统状态发生变化，做功的数量只由始末两个状态决定，与做功方式无关.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，这样的过程叫做绝热过程.在热力学系统的绝热过程中，外界对系统所做的功仅由过程的始末两个状态决定，不依赖于做功的具体过程和方式。
类比思考：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？（三）内能U1、任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的物理量，这个物理量在两个状态间的差别与外界在绝热过程中对系统所做的功相联系.我们把这个物理量称为系系统的内能.思考：我们曾经学习过内能的概念是什么呢？当时讲的内能的变化与什么有关？而这一致吗？有何关系？①宏观定义（热力学对内能的定义）：任何一个热力学系统都必定存在一个只依赖于系统自身状态的一种能量，这种能量叫做系统的内能。
①微观定义（分子动理论对内能的定义）：物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
2、当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时，内能的增加量①U=U2-U1就等于外界对系统所做的功W，即①U=W.拓展思考：在绝热过程中，外界对系统做功，系统的内能怎么变？数量上有什么关系？若系统对外界做功呢？小试牛刀【例题】如图所示是焦耳研究热与功之间关系的两个典型实验，下列说法正确的是(C)A．系统状态的改变只能通过传热来实现B．系统状态的改变只能通过做功来实现C．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D．在各种不同的绝热过程中，系统状态的改变不仅与做功方式有关，还与做功数量有关（一）外界对系统做功实验现象：橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾。
做功和物体内能的改变
如果换用 其它方法 对物体做 功呢
结论
实 质ห้องสมุดไป่ตู้
对物体做功，物体的内能会增大。 对物体做功，物体的内能会增大。
对物体做功，机械能转化为物 对物体做功，机械能转化为物 体的内能 内能。 体的内能。
物体对外界做功， 物体对外界做功，物体的内 能会怎样改变呢？ 能会怎样改变呢？
实验二 在一个烧瓶内装入一些水， 在一个烧瓶内装入一些水，
水的上方有水蒸汽。 水的上方有水蒸汽。给瓶内 打气，当瓶塞跳出时， 打气，当瓶塞跳出时，观察 瓶内有什么现象？ 瓶内有什么现象？
现象： 现象：
瓶塞跳起来时，瓶中出现 “白雾” 瓶塞跳起来时， 白雾”
结论
物体对外做功， 物体对外做功，本身的内能会减 小。
实质
物体对外做功，物体的内能 物体对外做功，物体的内能 转化机械能 转化机械能
5.
一、热传递和物体内能的改变
不同物体间或同一物体的 热传递产生的条件： 热传递产生的条件： 不同部分间存在温度差 不同部分间存在温度差 内能从高温物体转移到低温物 热传递的实质： 热传递的实质： 体或从同一物体的高温部分转 移到低温部分。 内能的转移） 移到低温部分。 内能的转移） （
在热传递过程中,传递的内能多 热 量： 在热传递过程中 传递的内能多 少。Q
4.冬天 用嘴对手呵气 手会暖和 这是 冬天,用嘴对手呵气 手会暖和,这是 用嘴对手呵气,手会暖和
的方法增加了手的内能, 用 的方法增加了手的内能 而它的实质是内能在物体之 .两手摩擦也能使手暖 间 两手摩擦也能使手暖 的方法增加手 和,这是用 这是用 的内能,在这过程中 在这过程中, 的内能 在这过程中 能 转化为内能. 转化为内能
2.下列关于温度、 2.下列关于温度、热量和内能的说法正确 下列关于温度 的是（ 的是（ ） 0℃的冰可从0℃的水中吸热 的冰可从0℃ A．0℃的冰可从0℃的水中吸热 100℃水的内能比0℃水的内能大 水的内能比0℃ B．100℃水的内能比0℃水的内能大 水的温度越高， C．水的温度越高，所含热量越多 D．物体的内能不会为零 关于物体的内能， 3、 关于物体的内能，下列说法正确的是 （ ） 物体运动得越快， A. 物体运动得越快，内能越大 物体举得越高， B. 物体举得越高，内能越大 物体运动得越快，举得越高， C. 物体运动得越快，举得越高，内能越大 物体温度越高， D. 物体温度越高，内能越大
做功改变物体内能实验的设计
图 ４
图 ５
（ ） 注 射器上 的握柄 、 ３将 注射 栓 、 块 三 孔 铁 板 一
Ｉ ＿ Ｉ
及压 把装 在注 射筒 上 ， 节 注射 杆 上 的螺 母 使 注射 调 栓处在 恰 当位 置 （ ５ ， 注 射筒 内 的热 敏 温 度计 图 ）给 的探头 留下足够 的空 间 ， 防挤 压 注 射 筒 内 的气 体 以
对 实验结 果 的影 响 ， 能方 便地 分析 实验 误差 ， 获得 未
经测 量或 无法 直接 测 量 的物 理 量 ， 实 验探 究 中有 在
广 泛 的应 用 ． １ 利 用 线 性 关 系 图 像 探 究 物 理 规 律
能是 ｏｚ ｏｚ ｏ ｚ ｏ÷ 、 ｏ 、 ｏ ， Ｃ 、 Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ Ｃ 、 、
时将探 头 压损 ．
（ ） 射器握 柄 打孔 ２注 在 注 射 器 握 柄 的 两 侧 分 别 用
电钻 （ 手摇 钻 ）打一 个 直径 ５ ｍ 或 ｍ 的小孔 （ ２ ． 图 ） （） ３ 橡胶 塞加工
上
图２
（） 另 一 块 铁 板 放 在 注 射 器 注 射 筒 的 下 口 ４取 处， 使橡 胶 塞上 的 导线 穿 过 铁 板 上 的 中问孔 ， 后 ， 然 将 橡胶 塞 塞紧 在注射 筒 的下 口处 ． （ ） 两 根螺杆 分别 穿过 注射 器上 下两 铁板 的 ５将
能形 象直 观地 表达 物 理 规律 ， 效 地 减 少偶 然 误 差 有
例如 ， 探究单 摆 周期 与摆 长关 系 的实验 中 ， 在 通
过 改 变摆 长 ， 量 出各 组 不 同摆 长 及 对 应 周 期 的 数 测 据， 然后对 单 摆周 期 与摆 长 Ｚ的关 系作 出猜 测 ， 可
改变内能的两种方式
改变内能的两种方式
1.功和内能 1.功和内能 2.热和内能 2.热和内能
一、做功可以改变物体的内能
焦耳的实验 1.绝热过程： 绝热过程： 绝热过程 系统既不从外界吸热，也不向外界 系统既不从外界吸热， 放热的过程
2.在各种绝热过程中，如果使系统从状态1变化 在各种绝热过程中，如果使系统从状态 变化 在各种绝热过程中 到状态2，所需外界做功的数量是相同的。 到状态 ，所需外界做功的数量是相同的。
对外
（物体对外 界做功）
（物体从外 界吸热）
吸热
放热
（物体对外 界放热）
内能增加
内能减少
内能增加
内能减少
做功和热传递的区别和联系
做功改变物体内能的实质是内能与其它形 式的能相互转化的过程； 式的能相互转化的过程；热传递改变物体 内能的实质是热能的转移过程． 内能的实质是热能的转移过程．
做功和热传递改变物体的内能是等效的． 做功和热传递改变物体的内能是等效的．
内能 U=w
二、热传递可以改变物体的内能． 热传递可以改变物体的内能．
热传递 热量从高温物体传到低温物体的过程 热传递: 发生条件： 发生条件：物体之间或物体的不同部分之间存在 温度差。 温度差。 传递方向：能量从高温处转移到低温处。 传递方向：能量从高温处转移到低温处。 热传递的方式：传导、对流、 热传递的方式：传导、对流、辐射 热和内能 U=Q
内能与热量的区别
内能是一个状态量 状态量，一个物体在不同的状态下 内能 状态量 有不同的内能 热量是一个过程量 过程量，它表示由于热传递而引起 热量 过程量 的变化过程中转移的能量，即内能的改变量。 如果没有热传递，就没有热量可言，但此时仍有内能
改变内能的两种方式 做功 热传递
《做功改变内能的实验》改进与创新说课稿
《做功改变内能的实验》改进与创新说课稿说课文稿一、使用教材沪粤版九年级上册第12.1《认识内能》二、实验器材自制教具——针筒实验注射针筒，温度传感器，玻璃胶枪，输液三通管自制教具——打气瓶实验气门芯，塑料瓶，温度传感器，打气筒三、教材及学情分析（一）分析教材本节在第十二章中处于重要的基础性地位，是宏观能量向微观能量的过渡，上接机械能与机械功，下启内能与热机。
主要内容包括内能的概念以及改变内能的两种方式。
笔者将从做功改变物体内能这一方面进行实验创新与突破。
（二）分析学生内能概念抽象，学生对其陌生，但生活中现象常见，可以利用九年级学生观察能力强，好奇心足的特点，通过实验教学，用看得见的现象反映看不见的内能变化，突破做功改变物体内能的难点，引导学生完成本节知识的学习。
（三）分析教材中实验做功改变物体内能是本节中的活动一，教材主要展示了两个实验进行说明，分别是刀在磨刀石上摩擦后温度升高，以及空气压缩引火仪实验。
在教师教学参考用书中指出，实验应为学生提供充分的感性素材，建议是简单易行，效果新奇的实验以及简单的生活实例。
并对进一步学习能的转化和能量守恒定律具有重要作用。
四、过往不足从这两点出发，我们可以发现教材中的实验存在着一些不足之处。
（一）仪器不易操作在对气体做功的实验中，我们使用了空气压缩引火仪，在使用过程中费力且易造成仪器的损坏。
为了增大成功率，一般由教师演示操作，而学生的体验感就不足。
（二）现象不易观察由于实验过程极短，学生容易错过。
并且在产生火花后，教师无法有效说明在这么快的情况下，是由于压缩仪本身活塞撞击是硝化棉起火还是压缩空气温度升高使硝化棉起火。
（三）不全面课本中的两个例子重点在于“外界对物体做功”，而对“物体对外界做功”带来的改变则没有提及，是不够全面的。
五、实验创新要点及实验设计思路实验改进需要针对“三不”（不易操作，不易观察，不全面）来进行改进，目的是依据课标，创新出成功率高，便于观察，能同时研究物体对内对外做功带来内能变化的实验。
热力学实验教案：探究内能和做功的相互转化过程。
热力学实验教案：探究内能和做功的相互转化过程。
1.实验目的通过热力学实验，研究内能和做功的相互转化过程，深入理解物理量的定义和测量方法，提高学生的实验能力和实验设计能力。
2.实验原理内能是指物质分子内部具有的能量，它可以表现为物质的温度、压力等状态量。
做功是指物体由于受到外力作用而产生的能量转化过程。
热力学第一定律表明：系统的内能变化等于外界对系统做功与热量传递的代数和。
具体而言，我们将利用实验装置将热源和冷源与待测物体隔离，并对物体进行加热或降温，测量其温度变化量和压力变化量，并根据热力学定律计算物体内能的变化量和做功的变化量。
3.实验设计（1）实验装置实验装置主要包括热源和冷源、隔热罩、压力计、温度计和待测物体。
其中，隔热罩用于隔离待测物体和外界，保证热量和功的传递只发生在系统内部。
（2）实验步骤1.将待测物体放在实验装置内，记录其初始温度和压力。
2.打开热源，使待测物体加热，记录其温度和压力随时间的变化。
3.关闭热源，打开冷源，使待测物体冷却，记录其温度和压力随时间的变化。
4.根据热力学定律计算待测物体内能的变化量和做功的变化量。
（3）实验注意事项1.实验过程中需要保持实验装置的稳定和可靠，避免出现物体外部受热、受压等情况。
2.实验过程中需要保持实验环境的干净和整洁，充分利用实验室仪器和设备，避免不必要的误差和干扰。
3.实验数据需要及时记录和处理，计算结果需要进行多次实验验证和相互比较，以保证实验数据的可靠性和准确性。
4.实验结果分析通过以上实验设计和实验步骤，我们可以获得待测物体的内能变化量和做功变化量。
我们可以通过对实验数据的处理和分析，进一步探究内能和做功的相互转化过程，并且与热力学定律进行结合，得到更为具体和详细的结论。
热力学实验教案的设计和实施，有助于学生深入理解热力学的基本原理和实际应用，提高学生的实验能力和问题解决能力。
同时，通过探究内能和做功的相互转化过程，有助于增强学生的热力学直观感受和实验经验，为今后的科学研究和工程实践奠定坚实基础。
做功改变物体内能实验的改进
第２９卷中小学实验与装备２０１９年第２期４７㊀实验改进做功改变物体内能实验的改进浙江省临海市杜桥实验中学(３１７０１６)㊀王良会㊀㊀压缩气体做功 和 气体对外做功 实验是 物体的内能 中的两个活动.在学生了解物体内能的基础上,通过两个实验活动,用明显的实验现象显示物体内能的变化,加深学生的印象.再通过解释此现象发生的原因,进一步理解做功可以改变物体的内能.教材活动安排如下.１㊀书本实验的困难与原因(１)空气压缩引火实验材料是乙醚,乙醚是一种极易挥发的有毒麻醉剂,存在不安全因素.(２)压缩引火仪的操作需要一定的力量和技巧,不易成功.(３)气体对外做功实验用的吸滤瓶是易碎品,在实验过程中如果控制不好可能会把吸滤瓶推倒打碎.(４)实验过程中不能直观地观察到温度的变化,后排学生看不清瓶内的白雾.鉴于存在以上这些问题,特将该实验作如下改进.２㊀实验改进方案２．１㊀实验器材数显温度计㊁矿泉水瓶㊁气门芯(２个)㊁橡胶塞㊁打气筒㊁木板㊁铁钉(２枚)㊁细铁丝㊁黑纸㊁橡皮垫㊁细线㊁气门芯橡皮.２．２㊀装置制作(１)将２块木板成９０ʎ固定,作为底座,木板表面贴上黑纸.(２)先在矿泉水瓶侧壁中部钻一小孔,从矿泉水瓶口处塞入气门芯底座至小孔处,用螺丝固定,固定时要垫上橡皮以确保不漏气.再塞入带小橡皮的气嘴固定.(３)在靠近瓶口处再钻一小孔,重复步骤(２),但不需固定气嘴.(４)在数显温度计探头处套入小橡皮至中间部位,将小橡皮翻起两层,防止漏气,再将探头塞入气门芯固定.(５)将橡胶塞塞入瓶口,在底座侧面和橡胶塞上分别固定一铁钉,用细线连接.(６)将整个装置用细铁丝固定在底座上.２．３㊀实验操作(１)接通数显温度计电源,观察并记录瓶内初始温度.(２)用打气筒向瓶内打气,观察数显温度计,并记录实验数据.(３)继续打气直至瓶塞向外冲出,观察瓶内现象,同时记录实验数据.３㊀实验优点(１)取材容易,制作简单.矿泉水瓶㊁橡胶塞㊁打气筒㊁木板等都是实验室常备器材,制作过程较为简单.(２)重复使用,操作安全.将实验装置制作好后,可以重复使用,安全性能高.(３)现象明显,成功率高.用数显温度计反映瓶内的温度变化,现象直观,实验操作简单.(４)整合实验,提高效率.把教材中的两个实验整合在一套装置中,节约时间㊁课堂效率高.４㊀注意事项(１)制作的装置密封性要好.(２)数显温度计的探头要伸入到瓶内中轴线位置处.(３)打气过程要缓慢,让学生能充分看到数显温度计示数的变化.(４)橡胶塞不要对着自己和他人,防止发生意外造成伤害.收稿日期:２０１９－０２－１８Copyright©博看网 . All Rights Reserved.。
物理课《做功改变物体内能》教案范文三篇
物理课《做功改变物体内能》教案范文三篇使学生知道做功可以改变物体内能的一些事例；知道可以用功来量度内能的改变，能用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。
压缩空气引火器，机械能转化热能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等。
1. 复习提问(1)什么叫做物体的内能?(2)物体的内能跟什么有关?2.引入新课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变化时，它的内能就发生了变化。
如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。
今天我们先研究一种改变内能的方法--做功。
3.进行新课(1)对物体做功，物体的内能会增大。
演示实验：压缩空气引火实验。
出示压缩空气引火器，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。
将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。
此时要提醒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，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。
实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。
例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。
用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。
让学生解释课本图2-9、图2-11的事例，并列举其他事例。
归纳学生所举事例，得出对物体做功，物体的内能就会增大。
同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加，做功能不能使物体的内能喊小呢?(2)物体对外做功时，本身的内能会减小。
演示实验：气体膨胀温度降低的实验。
按照课本图2-12所示，事前组装好仪器。
课前在瓶内装入少量的水。
实验时告诉学生，由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。
由于水蒸气是无色透明的，所以水蒸气是看不到的。
提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。
实验结果，当塞子跳起时，瓶内出现了雾。
摩擦力做功改变内能数字化实验
摩擦力做功改变内能数字化实验
先指出描述中的一个错误，Q表示的热量，E表示的是能量，也
可以表示内能。
一、功与能的关系：
（1）做功是能量变化的量度；
（2）改变系统内能的两种方式，做功和热传递。
不知道你有没有注意到，功和能的单位都是一样的，也只有单位相同的物理量才能进行加减运算。
其实就是反映出功和能本质上是联系的，简单来说，能量是状态量，功是过程量。
二、关于滑动摩擦力做功与内能变化
1、滑动摩擦力做功对应系统（注意是系统）内能的变化量；
2、静摩擦力做功呢？其实转为动能了。
3、滑动摩擦力是成对出现的，但是滑动摩擦力不仅对一个物体
做功，比如
（1）摩擦力只对一个物体做功的情况：物体在粗糙地面运动逐
渐停下，这个情景下就是滑动摩擦力对物体做负功，物体动能增加了，转为了内能，这个内能被整个系统获得。
应该不难理解，物体温度升高了，地面的温度可能也升高了。
内能是由动能转化而来的，转化的量大小等于滑动摩擦力做的功。
（2）摩擦力对两个物体都做功了：比如双手相互摩擦取暖。
DIS实验与传统实验的比较做功改变物体内能实验压缩空气做功
DIS实验与传统实验的比较做功改变物体内能实验压缩空气做功做功是改植物体内能的一种方式，〝紧缩空气使硝化棉熄灭〞是做功改植物体内能中经典实验，此实验操作简便且耗时少，深受广阔物理教员的喜欢。
多年来，不少物理教员对此装置停止改良、改良和自制，取得了优秀的效果。
1 〝紧缩空气做功〞的传统实验用力用力把活塞向下压，蘸有乙醚的棉花球(红磷粉末)熄灭起来。
这个实验操作复杂，现象清楚，课堂教学起来十分愉快和轻松，深受先生和教员的喜欢。
实验仪器：硝化棉、酒精、打气筒实验目的：了解功与能的转化实验原理：了解功与能的转化实验原理：气体紧缩，外界对气体做功，气体的内能添加，温度降低实验步骤:用镊子夹一些占过酒精的硝化棉放入打气筒中，硝化棉一定要疏松且不要太多，迅速向下压打气筒，速度要快，如图5-9所示。
我们发现：硝化棉熄灭起来了。
总结：用手向下压打气筒的话，手对这个压力会与打但这并不是空气摩擦生热可疏忽不计。
这个压力所作的功发生的作用效图5-9 做功的传统实验图果即：紧缩空气，使其温度降低，从而使硝化棉的温度降低，直抵到达硝化棉的熄灭点(硝化棉的熄灭点很低〕，使其熄灭起来。
直接地证明了空气的温度降低，我们知道：温度降低的话，那么物体的内能一定增大，即空气的内能一定添加。
从而也就说明：这个压力所作的功降低了空气的内能，即做功可以改植物体的内能。
实验进程随同着光、声等现象，说明活塞对气体做功使气体内能添加，温度降低，到达乙醚(红磷)的着火点。
这个实验有时不一定可以使硝化棉熄灭起来，主要缘由如下：〔1)向下压打气筒的速度太慢；〔2〕放入打气筒内的硝化棉量太多；(3〕打气筒的密闭性不高。
2 〝紧缩空气做功〞的DIS实验虽然多年来，物理教员对〝紧缩空气体积做功〞的传统实验停止改良和自制，但效果并没有质的提高，无法用实验数据来支持实验结论哦。
而DIS 实验可以很好地补偿这一缺乏,显示了自身的诸多优点。
实验器材：注射器﹑座架﹑计算机﹑温度传感器﹑数据采集器 实验原理：了解功与能的转化实验原理：气体紧缩，外界对气体做功，气体的内能添加，温度降低实验步骤：(1)首先按如图5-10衔接实验装置，先将注射器固定在座架上，衔接温度传感器﹑数据采集器﹑计算机。
“做功改变物体内能”的实验装置
“做功改变物体内能”的实验装置作者：***来源：《发明与创新·中学生》2020年第01期华东师范大学出版社出版的九年级上册《科学》中，“物体的内能”这一节有两个实验，分别是“压缩空气发热”和“蒸汽对外做功”。
前者说明外界对气体做功，气体内能增加，后者说明气体对外做功，气体内能减少。
有的老师在演示“压缩空气发热”实验时，因操作不当导致厚壁玻璃筒爆炸破裂，造成伤人事故。
演示“蒸汽对外做功”实验时，如果外界温度较低，水沸腾后产生的高温水蒸气在试管口遇冷液化会出现水雾，不能很好地说明气体内能减小是由气体对外做功引起的。
为了克服上述缺点，我整合了上述两个实验，设计了“做功改变物体内能”的实验装置，通过该实验的直观演示，得出“外界对气体做功，气体内能增加”和“气体对外做功，气体内能减少”。
实验装置如图1所示。
本实验运用创新技法中的组合法，把“压缩空气发热”和“蒸汽对外做功”实验巧妙地组合在同一个实验中。
关闭阀门，对针筒中的气体进行压缩做功，气体内能增加，探针温度计示数上升，进而说明压缩空气做功，内能增加;打开阀门，压缩的高压气体冲出，推动小叶轮转动，探针温度计示数降低，进而说明气体对外做功，内能减少。
針筒内的气体被压缩到一定程度后，想要继续压缩就需要较大的力，且固定活塞较难，于是我把玻璃胶枪用在了本装置中。
二、材料准备玻璃胶枪，塑料大针筒，酸式滴定管，探针温度计，卡纸，铁丝，木板，螺丝钉，玻璃胶等。
三、装置制作1.针筒前端用玻璃胶连接酸式滴定管，该酸式滴定管上装有阀门。
2.玻璃胶枪的推进器通过螺丝钉固定在针筒活塞上。
3.针筒通过螺丝钉固定于玻璃胶枪内。
4.在针筒的前端上方开一个小孔，插入探针温度计，并用玻璃胶密封。
5.将玻璃胶枪固定在支架上，支架固定在底板上。
6.将酸式滴定管的管口对准用瓶塞和卡纸制作的小叶轮，小叶轮以铁丝为轴，被固定在底板上。
四、使用方法1.关闭玻璃阀门，读出探针温度计的示数。
2.用手按压玻璃胶枪，活塞压缩空气做功，探针温度计的示数不断增大。
《做功改变内能》说课稿(省级获奖实验说课案例)
《做功改变内能》说课稿一、使用教材人民教育出版社初中物理九年级全一册第十三章第二节做功改变内能二、实验器材温度传感器，注射器，传感器终端，计算机，改进的打气筒，玻璃瓶，普通打气筒，胶塞（打孔），细绳，气针三、实验创新要点/改进要点、实验原理/实验设计思路（一）实验一、温度传感器研究对气体做功和气体对外做功时内能的变化，实验二、改进的白雾实验（二）实验三、打气筒升温的秘密、实验四、探究对气体做功和气体对外做功时内能变化的情况四、实验教学目标知识与技能：（1）通过总结归类知道做功和热传递可以改变物体的内能；（2）通过实验得出做功和热传递都可以增大或减小内能从而知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的；（3）通过实验探究了解内能变化量和做功多少之间的量化关系，知道做功和热传递在改变物体内能时能量变化的区别；过程与方法：（1）通过归纳学生试验、气体做功实验现象，分析、归纳总结热传递和做功两种方法在改变内能时的区别。
（2）学会运用已学知识解决实际问题，从生活走向物理，从物理走向社会。
情感态度与价值观：（1）通过本节课的学习，培养学生对能量及其转化的理解；（2）通过学生小组讨论合作学习，培养学生团结协作精神；（3）通过本节课的学习，培养学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。
五、实验教学内容”得出结论：改变物体内能有两种方法：热传递和做功。
得出两种改变内能的方法，做功，热传递。
教师提出问题：在刚才的例子中，热传递可以增大或减小内能，我们对铁丝做功，铁丝的内能增大，如果物体能够对外做功，它的内能又会如何变化呢？我们用注射器封住一段气体并用温度传感器测量温度，以此来研究对气体做功和气体对外做功时内能的变化的情况。
如何实现对气体做功。
教师提问：怎么用这个仪器检验气体对外做功时能量的变化的情况？图1图2师：温度确实下降了，并且末温低于室温。
向学生提问这个温度的变化可能是由热传递引起的吗？类 起分析，得出做功和热传递在改变内能上是等效的缩活塞。
改变物体的内能的方法有两种
改变物体的内能的方法有两种：做功和热传递。
其中做功可以分为两种，对物体做功和物体对外做功。
这两种方法教科书上分别做了两个实验来验证，但由于两个实验有些相似的地方，很容易把它们记混淆，我们在这里把这两个实验做一个对比，就可以很清楚地看到这两个实验相同的地方和不同的地方。
实验一：对物体做功实验（如下图）
实验方法：在厚壁玻璃筒里放一团醮有乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，观察瓶内的现象。
实验现象：棉花燃烧起来
原因：活塞迅速压下去，活塞压缩空气对空气做了功，使空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，使棉花燃烧了起来。
实验结论：对物体做功，使物体的内能增大。
实验实质：机械能转化为内能
实验二：物体对外做功实验（如下图）
实验方法：在大口的玻璃瓶内装一些水，水的上方有水蒸气。
给瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察瓶内的现象。
实验现象：当瓶塞跳起时，瓶内出现了“白雾”。
原因：瓶内空气推动瓶塞做功，空气的内能减小，温度降低，使水蒸气液化形成小水滴。
实验结论：物体对外做功，本身的内能减小。
实验实质：内能转化为机械能。
由于实验二中先向瓶中打气，所以学生经常误会认为这是在压缩空气，使空气内能增大。
在这里我们先向瓶内打气的目的是让瓶内的空气增多（增大瓶内压强），当瓶内的空气多到瓶子装不下的时候，就把塞子冲了出来。
我们观察的是当塞子跳起来后瓶内出现的现象，而不是向瓶中打气时的现象。
把这两个实验综合在一起我们可以看到，做功改变物体的内能其实是内能和机械能的相互转化。
这里的实验二我们也可以利用身边的器材来做类似的实验：。
内能的改变初中教案
内能的改变初中教案教学目标：1. 让学生理解内能的概念，知道内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。
2. 让学生掌握改变内能的两种方式：做功和热传递。
3. 让学生能够运用内能的知识解决实际问题。
教学重点：1. 内能的概念。
2. 改变内能的两种方式。
教学难点：1. 内能的概念的理解。
2. 做功和热传递在改变内能上的联系和区别。
教学准备：1. 课件。
2. 实验器材。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 教师通过提问方式引导学生回顾 previous knowledge about energy, 例如：什么是能量？能量有哪些形式？2. 学生回答后，教师总结并引入今天的学习内容：内能。
二、新课讲解（20分钟）1. 教师通过课件讲解内能的概念，让学生理解内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。
2. 教师讲解改变内能的两种方式：做功和热传递。
做功包括摩擦生热和压缩气体做功，热传递包括传导、对流和辐射三种方式。
3. 教师通过实验演示做功和热传递的过程，让学生直观地感受两种方式对内能的影响。
4. 教师讲解做功和热传递在改变内能上的联系和区别：做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
三、课堂练习（15分钟）1. 教师布置练习题，让学生运用内能的知识解决问题。
2. 学生独立完成练习题，教师巡回指导。
四、课堂小结（5分钟）1. 教师引导学生总结本节课所学内容：内能的概念和改变内能的两种方式。
2. 学生分享自己的学习收获。
五、课后作业（课后自主完成）1. 教师布置作业，让学生进一步巩固内能的知识。
2. 学生独立完成作业，巩固所学知识。
教学反思：本节课通过讲解和实验演示，让学生掌握了内能的概念和改变内能的两种方式。
在课堂练习环节，学生能够运用所学知识解决问题。
但仍有部分学生对内能的概念理解不够深入，需要在今后的教学中加强引导和讲解。
同时，要注重培养学生的动手实验能力和观察能力，提高他们对物理现象的敏感度。
物理课《做功改变物体内能》教案三篇
物理课《做功改变物体内能》教案三篇使同学知道做功可以转变物体内能的一些事例；知道可以用功来量度内能的转变，能用做功和内能转变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。
(二)教具压缩空气引火器，机械能转化热能演示器，无色玻璃瓶，橡胶瓶塞，打气筒等。
(三)教学过程1. 复习提问(1)什么叫做物体的内能?(2)物体的内能跟什么有关?2.引入新课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改变时，它的内能就发生了改变。
如何转变物体的温度，同学们能够从生活事实上举出很多的事例。
今日我们先讨论一种转变内能的方法--做功。
3.进行新课(1)对物体做功，物体的内能会增大。
演示试验：压缩空气引火试验。
出示压缩空气引火器，简洁介绍它的构造。
取绿豆粒大小的一块枯燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。
将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。
此时要提示同学留意观看筒内的棉花。
快速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。
试验后，组织同学谈论试验现象说明白什么，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度上升引起棉花燃烧。
实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。
例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的原因。
用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。
让同学解释课本图2-9、图2-11的事例，并列举其他事例。
归纳同学所举事例，得出对物体做功，物体的内能就会增大。
同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加，做功能不能使物体的内能喊小呢?(2)物体对外做功时，本身的内能会减小。
演示试验：气体膨胀温度降低的试验。
根据课本图2-12所示，事前组装好仪器。
课前在瓶内装入少量的水。
试验时告知同学，由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。
由于水蒸气是无色透亮的，所以水蒸气是看不到的。
提示同学留意观看瓶塞跳起时容器中有什么现象。
试验结果，当塞子跳起时，瓶内消失了雾。
内能实验的实验报告
一、实验目的1. 理解内能的概念和内能转化的原理；2. 掌握实验操作方法，观察内能转化现象；3. 分析实验数据，得出实验结论。
二、实验原理内能是指物体内部所有分子热运动的动能和分子间相互作用的势能之和。
根据热力学第一定律，内能可以通过做功或热传递来改变。
本实验通过压缩筒内的空气，使机械能转化为空气的内能，从而观察内能转化现象。
三、实验仪器1. 压缩筒；2. 硝化棉；3. 橡皮筋；4. 火柴；5. 温度计；6. 秒表；7. 实验记录本。
四、实验步骤1. 将压缩筒内充满空气，用橡皮筋将筒口密封；2. 将硝化棉放置在压缩筒底部；3. 用手握住压缩筒，压缩空气；4. 观察硝化棉的燃烧现象，记录燃烧时间；5. 同时用温度计测量压缩筒内空气的温度变化；6. 重复实验多次，记录数据。
五、实验数据实验次数 | 燃烧时间（s） | 空气温度（℃）------- | ---------- | ------------1 | 5 | 302 | 6 | 353 |4 | 28六、数据处理与分析1. 计算平均燃烧时间：$\frac{5+6+4}{3}=5s$；2. 计算平均温度变化：$\frac{30+35+28}{3}=32℃$。
根据实验数据，可以看出，随着压缩空气时间的增加，硝化棉燃烧所需时间逐渐减少，说明空气内能逐渐增加；同时，空气温度也逐渐升高，说明机械能成功转化为空气的内能。
七、实验结论1. 做功可以改变物体的内能，使内能增加；2. 压缩空气可以使机械能转化为空气的内能；3. 实验结果与理论相符。
八、实验总结本次实验通过观察硝化棉燃烧现象，成功验证了做功可以改变物体的内能，使内能增加的原理。
在实验过程中，我们掌握了实验操作方法，观察了内能转化现象，并分析了实验数据，得出了实验结论。
通过本次实验，我们加深了对内能概念和内能转化原理的理解，提高了实验操作能力。
高中物理课件：做功改变内能
教材原实验
出处：华师大版九上第五章第一节
原实验的不足之处
压缩空气做功：
1.安全方面：实验材料乙醚的燃点较 高，是一种极易挥发的麻醉剂，储 存易引发火灾；因质量问题或使用 不当曾发生爆炸伤人事故。
2.操作方面：该实验在操作上需要一 定技巧，掌握不好不易成功。
原实验的不足之处
变化；待示数稳定，读出温度计的示数； 3.打开阀门，观察实验现象；观察探针温度
计的示数变化，待示数稳定，读出温度计 的示数。
改进实ห้องสมุดไป่ตู้的优点
1.整合实验、资源利用 2.安全可靠、成功率高 3.形象直观、现象明显 4.便捷操作、简单实用 5.简单机械、巧妙移植 6.生活用品、取材方便
蒸汽对外做功：
1.直观现象：蒸汽内能 降低现象不容易显示或 观察到。
2.上课效率：需要加热， 且把水加热到沸腾需要 一定时间。
3.安全方面：高温高压 的蒸气和弹出的木塞容 易伤人。
玻璃胶枪
200ml注射器
酸式滴定管尖嘴
数字温度计
小叶轮
实验步骤及演示
1.读出探针温度计读数； 2.推动注射器活塞，观察探针温度计的示数
九年级物理 做功改变内能的两个小实验
自行车辐条（钢丝）、钢丝钳、摔炮（掼炮）、橡皮筋、可乐瓶。
实验步骤：
一、自制发令枪
1．取一根自行车辐条，把一端的螺母拧上。
2．螺母不要拧到最顶端，中间留出一定的空间做火药仓（如图1）。
3．用钢丝钳把自行车轮辐条弯折，如图2，装上橡皮筋。
4．小心取出一个摔炮，把外面的纸剥掉，倒出火药。
5．把火药倒入火药仓用力捏把手，撞针被压入弹药ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，撞击火药使火药爆炸，发出较大声音。用力把撞针从火药仓内向上、向后拔，重新装填火药，再次实验。
二、可乐瓶气炮
1．取一个空的可乐瓶（或矿泉水瓶），盖紧瓶盖。
2．用力拧可乐瓶成麻花状，使瓶内气压增大（如图3）。
3．不松手，用手指迅速拧松瓶盖，会听到“砰”的呼声，瓶盖被瓶内高压气体冲出去了，同时观察瓶内，可以看到有“白雾”出现。
操作提示：
1．本实验中利用的自行车辐条，具有较好的弹性，不容易弯折，注意不要戳到手，可以请家长帮忙。
7．实验中要注意让瓶盖向外，不要对着自己，也不要对着其他人。
做功改变内能的两个小实验
实验目的：
通过实验知道做功可以改变物体的内能。对物体做功，物体的内能增大，温度升高；物体对外做功，物体的内能减小。
实验原理：
做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体内能会增大；物体对外做功，物体的内能减小。物体内能与温度有关，内能的变化可以通过温度的变化反映出来。物体内能减小，温度降低，可能使周围空气中的水蒸气液化，出现“白气”。
2．在弯折制作撞针时，要使撞针的位置底端与火药仓底端相平。
3．橡皮筋可以利用废旧自行车内胎剪出的圈代替。
4．火药采用了摔炮内的火药，也可以使用火药颗粒。在使用时不要遇到明火或猛烈碰撞。
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《做功改变内能》的实验设计
姜堰市南苑学校陈凤才
一、实验设计说明：
在初中物理新教材（九下）探究活动12.6：《演示点火爆炸——将内能转化为机械能》中，安排了图12-25所示的演示实验——“电子火花发生器”，该实验在课堂演示时，由于实验的成功率不是很高，实验时会产生巨大的声响，使学生出现不安全感，产生恐惧心理。
在教学中，笔者对该实验进行了改进，使实验安全、可靠，现象更可观察，更具趣味性，有利于学生对内能做功的理解。
本实验选用的器材如：酒精、注射器、烧瓶、水槽等都能从日常生活中获得，而且酒精是易挥发性的液体，酒精蒸气受热后极易膨胀。
实验采用“水浴加热法”，热源稳定可靠。
实验时加热数秒，会看到活塞将砝码徐徐顶起。
如将砝码换成火箭，便会使学生仿佛感觉到火箭发射时徐徐升起的情景，既增加了实验的趣味性，延长了实验现象的时间，又便于学生观察、理解。
二、实验原理：
利用水浴加热，使酒精迅速汽化，酒精蒸汽膨胀推动活塞做功，将内能转化为机械能。
三、实验器材：
铁架台、铁夹、150mL烧瓶、酒精、单孔橡皮塞、玻璃导管、橡胶管、20mL注射器、水槽、沸水、砝码。
四、实验装置如图所示。
五、实验操作方法：
①将器材按图组装好，检查仪器的气密性；
②在烧瓶中加入少量的酒精，然后向水槽中倒入沸水，随后观察到注射器活塞举起砝码缓慢上升……
③当注射器活塞缓慢上升到适当高度（不超出注射器刻度）时撤去水槽，在酒精冷却过程中，可看到活塞带着砝码缓慢回落。
六、实验装置的特点：
①制作材料普通易找，一般实验室都具备；
②所需时间短，安全性好，实验效果明显，可重复演示。
③实验现象持续缓慢，可延长现象的观察时间，有利于学生观察、理解，同时该实验与“功”的知识扣合更紧，有利于知识的巩固和运用。
七、实验注意事项：
①实验前应检查仪器的气密性。
②实验前应在注射器的活塞上涂上润滑剂，以便减小活塞与筒壁之间的摩擦。
八、实验自评：
本实验与原实验相比，更具选材容易，操作简便，安全可靠，现象明显，更具趣味性等特点。
注：本文获泰州市创新实验设计三等奖。