2019-2020年九年級(jí)物理上冊(cè)《14.1 認(rèn)識(shí)內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(jì) 滬粵版.doc

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2019-2020年九年級(jí)物理上冊(cè)《14.1 認(rèn)識(shí)內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(jì) 滬粵版 【學(xué)情分析】： 初中生剛剛接觸熱學(xué)知識(shí)，不必讓學(xué)生死記硬背概念的文字表達(dá)，而要悉心指導(dǎo)學(xué)生用自己的語言來對(duì)相關(guān)的現(xiàn)象進(jìn)行概括進(jìn)而形成概念；強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自身體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)探究。 【教材分析】： 內(nèi)能是一節(jié)理論性很強(qiáng)的概念課，初中學(xué)生側(cè)重從宏觀現(xiàn)象理解內(nèi)能。本課的主要教學(xué)內(nèi)容有內(nèi)能的概念、改變內(nèi)能的方法這兩大部分，其中重點(diǎn)是理解內(nèi)能的概念，通過生活體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)改變內(nèi)能的方法。通過經(jīng)歷從宏觀——微觀——宏觀的思考過程，建立內(nèi)能的概念。教材根據(jù)分子動(dòng)力論或應(yīng)用內(nèi)能對(duì)外做功的實(shí)例，引入內(nèi)能，通過理論分析得出內(nèi)能的概念，通過一系列的實(shí)驗(yàn)和生活現(xiàn)象總結(jié)出改變內(nèi)能的兩種方法?！　? 【教學(xué)目標(biāo)】： 1．知道什么是物體的內(nèi)能，物體的內(nèi)能與哪個(gè)宏觀量有關(guān)，能區(qū)別物體的內(nèi)能和機(jī)械能。知道物體的溫度是分子平均動(dòng)能大小的標(biāo)志。 2．能準(zhǔn)確判斷實(shí)例中改變內(nèi)能的方法； 3．能判斷熱傳遞過程中，物體內(nèi)能改變情況； 4．能判斷做功，物體內(nèi)能改變情況。 5．知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的，知道兩者的區(qū)別 【教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)】： 重點(diǎn)：1．建立內(nèi)能概念； 　　　2．通過探究歸納做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方法。 難點(diǎn)：1．建立內(nèi)能的概念，區(qū)別溫度和內(nèi)能的概念； 【實(shí)驗(yàn)器材】： 　 壓縮空氣引火器、乙醚、粗繩、銅管、橡膠瓶塞、打氣筒、醫(yī)用輸液瓶和注射器、 【教學(xué)方法】： 演示實(shí)驗(yàn)法 【教學(xué)策略】： 對(duì)于內(nèi)能的概念，這里是從物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和分子勢(shì)能之和來定義的?！澳芎唵蚊枋鰷囟群蛢?nèi)能的關(guān)系”是要求學(xué)生知道物體的溫度越高，內(nèi)能越大；溫度越低，內(nèi)能越小。內(nèi)能是能量的一種重要形式，它與人們的生活息息相關(guān)，也是后面理解能量守恒定律的基礎(chǔ)。因此，應(yīng)通過生活實(shí)例和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解內(nèi)能、溫度及其相互關(guān)系。課標(biāo)沒有要求從分子運(yùn)動(dòng)論的角度解釋內(nèi)能與溫度的關(guān)系，但對(duì)部分水平較高的學(xué)生來說，不僅能夠接受，而且有助于學(xué)生形成將宏觀現(xiàn)象與物質(zhì)的微觀狀況聯(lián)系起來的意識(shí)，提高分析思維水平，教師可以根據(jù)學(xué)生實(shí)際靈活處理。 【教學(xué)過程】： 學(xué)生活動(dòng)（學(xué)案） 教師活動(dòng)（教案） 設(shè)計(jì)說明 學(xué)前練習(xí)： 1、什么是機(jī)械能？ 1、 什么是動(dòng)能？ 2、 什么是勢(shì)能？ 3、 根據(jù)分子動(dòng)理論（大量分子做無規(guī)律熱運(yùn)動(dòng)）那么物體本身有沒有能量？ 引入新課： 1、復(fù)習(xí)機(jī)械能、動(dòng)能、勢(shì)能 2、我們知道做機(jī)械運(yùn)動(dòng)的物體具有機(jī)械能，那么熱現(xiàn)象發(fā)生過程中，也有相應(yīng)的能量變化。另一方面，我們又知道熱現(xiàn)象是大量分子做無規(guī)律熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。那么熱運(yùn)動(dòng)的能量與大量的無規(guī)律運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系呢？這是今天學(xué)習(xí)的問題。 復(fù)習(xí)引入，溫故而知新 學(xué)生閱讀課文并聽教師講解后回答問題： 5、什么叫物體的內(nèi)能？ 6、物體的內(nèi)能與哪個(gè)宏觀量有關(guān)？ 7、課堂討論題：下列各個(gè)實(shí)例中，比較物體的內(nèi)能大小，并說明理由。 ①一塊鐵由15℃升高到55℃，比較內(nèi)能。 ②質(zhì)量是1kg50℃的鐵塊與質(zhì)量是0.1kg50℃的鐵塊，比較內(nèi)能。 ③質(zhì)量是1kg100℃的水與質(zhì)量是1kg100℃的水蒸氣，比較內(nèi)能。 8、簡單描述物體的內(nèi)能和機(jī)械能區(qū)別？ 9、物體的內(nèi)能跟物體的溫度有關(guān)，溫度越高，物體的內(nèi)能越大。也就是說當(dāng)物體的溫度發(fā)生了變化時(shí)，它的內(nèi)能就發(fā)生了變化。如何改變物體的溫度，同學(xué)們能夠從生活實(shí)際上舉出許多的事例。例如會(huì)有哪些呢？ 10、改變物體內(nèi)能的兩種方法？ 11、內(nèi)能的單位？ 講授新課： 先讓學(xué)生閱讀圖14-1，學(xué)習(xí)類比法。學(xué)生描述概括物體內(nèi)能，教師引導(dǎo)、補(bǔ)充。 1．分子的動(dòng)能、溫度 物體內(nèi)大量分子不停息地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)于每個(gè)分子來說都有無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。 我們知道，溫度這個(gè)物理量在宏觀上的意義是表示物體冷熱程度，而它又是大量分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能大小的標(biāo)志，這是溫度的微觀含義。 2．分子勢(shì)能 分子間存在著相互作用力，因此分子間具有由它們的相對(duì)位置決定的勢(shì)能，這就是分子勢(shì)能。 3．物體的內(nèi)能 （1）物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。一切物體都是由不停地做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并且相互作用著的分子組成，因此任何物體都是有內(nèi)能的。 （讓學(xué)生做課堂練習(xí)，即左邊的課堂討論） （2）物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著機(jī)械能，熱運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著內(nèi)能。任何物體都具有內(nèi)能，同時(shí)還可以具有機(jī)械能。例如在空中飛行的炮彈，除了具有內(nèi)能，還具有機(jī)械能——?jiǎng)幽芎椭亓?shì)能。 提問學(xué)生：一輛汽車的車廂內(nèi)有一氣瓶氧氣，當(dāng)汽車以 60km/h行駛起來后，氣瓶內(nèi)氧氣的內(nèi)能是否增加？ 通過此問題，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)內(nèi)能是所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能之總和，而不是分子定向移動(dòng)的動(dòng)能。另一方面，物體機(jī)械能增加，內(nèi)能不一定增加。 4．物體的內(nèi)能改變的兩種方式 （1）列舉鋸木頭和用砂輪磨刀具，鋸條、木頭和刀具溫度升高，說明克服摩擦力做功，可以使物體的內(nèi)能增加。如果外力對(duì)物體做功全部用于物體內(nèi)能改變的情況下，外力做多少功，物體的內(nèi)能就改變多少。功的單位是焦耳，內(nèi)能的單位也是焦耳。 演示壓縮空氣，硝化棉燃燒。說明外力壓縮空氣過程，對(duì)氣體做功，使氣體的內(nèi)能增加，溫度升高到棉花的燃點(diǎn)而使其燃燒。 實(shí)驗(yàn)后，組織學(xué)生議論"實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么"，從而得出壓縮空氣做功，使空氣內(nèi)能增大，溫度升高引起棉花燃燒。實(shí)際這種現(xiàn)象在日常生活中，同學(xué)們也遇到過。例如，在給自行車輪胎打氣時(shí)，打氣筒也會(huì)變熱，這也是由于壓縮空氣的緣故。用其他的方法對(duì)物體做功，也能使物體內(nèi)能增加，摩擦生熱就是一個(gè)例子。讓學(xué)生解釋課本圖14-4（A）（B）事例，并列舉其他事例。 以上實(shí)例說明做功可以改變物體的內(nèi)能。 （2）在爐灶上燒熱水，火爐烤熱周圍物體，這些物體溫度升高內(nèi)能增加。這些實(shí)例說明依靠熱傳遞方式也可以使物體的內(nèi)能改變。 所以做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方式。 （3）做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。 一杯水可以用加熱的方法（即熱傳遞方式）傳遞給它一定的熱量，使它從某一溫度升高到另一溫度。這過程中這杯水的內(nèi)能有一定量的變化。也可以采取做功的方式，比如用攪拌器在水中不斷攪拌，也可以使這杯水從相同的初溫度升高到同一高溫度，這樣，水的內(nèi)能會(huì)有相同的變化量。兩種方式不同，得到的結(jié)果是相同的。除非事先知道，否則我們無法區(qū)別是哪種方式使這杯水的內(nèi)能增加的。 因此，做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。 （4）雖然做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的，但是這兩種方式的物理過程有本質(zhì)的區(qū)別。做功使物體內(nèi)能改變的過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。而熱傳遞的過程只是物體之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移，沒有能量形式的轉(zhuǎn)化。 通過機(jī)械能和內(nèi)能的類比，由已知推導(dǎo)未知，把比較抽象的內(nèi)能概念變得更為形象，讓學(xué)生更容易認(rèn)識(shí)和理解 同步練習(xí)，加深理解概念 多舉生活中的事例讓學(xué)生更好理解 板書設(shè)計(jì)： 認(rèn)識(shí)內(nèi)能 一、 物體內(nèi)能：把物體內(nèi)所有的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和叫做物體的內(nèi)能。 二、 1、一切物體不論溫度高低都具有內(nèi)能 三、 2、物體的機(jī)械能和內(nèi)能區(qū)別： 機(jī)械運(yùn)動(dòng) 熱運(yùn)動(dòng) 二、物體的內(nèi)能與物體的溫度有關(guān)，同一物體的內(nèi)能是隨著溫度的升高而增大的。 三、 改變物體內(nèi)能的兩種途徑： 做功和熱傳遞 熱傳遞有傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種方式 四、做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能是等效的。 內(nèi)能的單位：焦（J） 課上練習(xí)： 1．判斷下面各結(jié)論是否正確？ （1）溫度高的物體，內(nèi)能不一定大。 （2）同樣質(zhì)量的水在100℃時(shí)的內(nèi)能比60℃時(shí)的內(nèi)能大。 （3）內(nèi)能大的物體，溫度一定高。 （4）內(nèi)能相同的物體，溫度一定相同。 （5）熱傳遞過程一定是從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞熱量。 （6）溫度高的物體，含有的熱量多，或者說內(nèi)能大的物體含有的熱量多。 （7）摩擦鐵絲發(fā)熱，說明功可以轉(zhuǎn)化為熱量。 答案：（1）、（2）是對(duì)的。 2．在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，100℃的水吸收熱量變成同溫度的水蒸氣的過程，下面的說法是否正確？ （1）分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變，因而物體的內(nèi)能不變。 （2）分子的平均動(dòng)能增加，因而物體的內(nèi)能增加。 （3）所吸收的熱量等于物體內(nèi)能的增加量。 （4）分子的內(nèi)能不變。 答案：以上四個(gè)結(jié)論都不對(duì)。