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第2節內能
知識目標
知識要點
課標要求
1．內能
了解內能的概念，能簡單的描述氣溫和內能的關系
2．做功和內能的改變
曉得做功可以使物體內能降低或減少的一些實例
3．熱傳遞和內能的改變
曉得熱傳遞可以改變物體的內能，曉得熱量的概念及單位
4．做功和熱傳遞的實質
曉得做功和改變物體內能的實質
5．做功和熱傳遞改變內能的等效性
理解做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的
合作探究
探究點一內能
活動1：出示掛圖：展示運動員頭上籃球圖片和分子運動圖片(如圖所示)。
活動2：兩兵乓球與彈簧模擬兩分子斥力。彈簧形變時具有勢能，兩分子間存在著互相斥力，因而分子間具有由它們的相對位置決定的勢能，這就是分子勢能。類比機械能定義，得出內能的定義及單位。
總結：物體中所有分子熱運動的動能和分子勢能的總和，稱作物體的內能。內能的單位是焦耳(J)。
活動3：引導中學生借助類比法理解影響物體內能大小的誘因。
總結：一切物體，都具有內能。一個確定的物體，分子總量是固定的，其內能大小由氣溫和容積決定；假如物體不確定，這么其內能大小由質量、溫度、體積、種類來決定。
探究點二做功和內能的改變
活動1：讓中學生互相搓手，說一下覺得。
活動2：如圖所示，讓一生來回彎折鐵絲，覺得一下彎折處的氣溫變化。
總結：對物體做功，物體的內能降低。
活動3：演示，大口玻璃瓶內有一些水，水的上方有水蒸汽，給瓶內打氣，當瓶蓋跳出時，瓶內出現“白霧”。
活動4：讓一中學生吹氣球，吹大了的汽球沒松開，它叫嘯著飛跑了！拾起時汽球會發覺它的嘴部氣溫
變低。
總結：物體對外做功，物體的內能變小。
活動5：中學生交流、討論，做功改變物體內能的實例。
探究點三熱傳遞和內能的改變
活動1：出示教案，剖析下述內能改變的方法是否是做功？它們使物體氣溫下降時的特征如何？
歸納總結：
（1）當體溫不同的兩個物體接觸分子熱運動教案免費，或同一物體的不同部位氣溫不同時，低溫物體的內能減少，高溫物體的內能降低。
（2）條件：存在室溫差
（3）最終結果：直至氣溫相同。
（4）在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少，稱作熱量。其單位是焦耳，符號是J。
探究點四做功和熱傳遞在改變物體內能的分辨
活動1：出示講義，讓中學生剖析教案中改變內能的形式。
中學生交流得出答案：甲、乙、丙三圖中是通過做功改變內能；丁圖是通過熱傳遞改變內能。
歸納總結：分辨做功和熱傳遞時主要是在改變內能上的條件來進行分辨。做功來改變內能的主要方法是壓縮容積、摩擦、敲打、彎折等；而熱傳遞改變內能的形式主要是氣溫導致的內能的轉移。
活動2：出示講義，讓中學生借助學過的數學知識解釋兩位朋友的采暖形式（如圖）有何不同．
歸納總結：哈氣烤火是通過熱傳遞使手的內能減小氣溫下降；搓手是通過磨擦做功的形式使手的內能降低體溫下降．
活動3：出示教案，讓中學生交流、分析。第二屆歐洲青年運動會前夕，承辦方通過古老的鉆木取火形式，在幾分鐘內取得火種，并燃起火炬．請你用物體內能改變的方法說明鉆木取火的過程．
歸納總結：鉆木取火的過程是克服磨擦對物體做功，物體內能降低，氣溫下降，達到燃料的燃點而被燃起，此過程是通過做功的形式改變物體內能的．
探究點五內能概念和做功和改變物體內能的等效性
活動1：一根滾燙的木棒用來，一定是在火中剛才燃燒過。讓中學生交流、討論這個判別正確嗎？
通過中學生的交流得出答案：不正確，還有可能做功改變的。由于做功和熱傳遞在改變物體的內能上是等效的。
活動2：改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞．這兩種方式對改變物體的內能是等效的．你是怎么理解等效的呢？請你通過舉例加以說明．
中學生交流、討論得出答案：改變物體內能的方式有兩種：做功和熱傳遞．這兩種方式對改變物體的內能是等效的，即做的功與傳遞的熱量相等時，物體內能的改變量是相等的；如：對物體做100J的功，物體內能降低100J，對物體傳遞100J的熱量，物體內能的降低量也是100J．
活動3：內能的概念是朋友們理解上的難點內能，按照你的理解，回答下述的問題：內能是指物體內部所包含的總能量，包括分子的動能（即分子無規則熱運動動能）、分子的勢能（即分子間互相作用能）、分子內的能量、原子內的能量、原子核內的能量等．在力學中，因為在熱運動中上述后三項能量不發生變化，所以內能通常指前兩項．因為分子的動能跟氣溫有關，分子的勢能跟分子間的距離有關，所以物體的內能跟氣溫、體積都有關系．
請回答下述問題：
（1）漸漸壓縮針頭里的二氧化碳，二氧化碳內能中哪部份發生變化？
（2）加熱針頭里的二氧化碳，二氧化碳內能中哪部份發生變化？
（3）金屬塊在受熱膨脹時，金屬塊內能中什么部份發生變化？
歸納總結：
（1）漸漸壓縮針頭里的二氧化碳，分子間的距離變小分子熱運動教案免費，二氧化碳內能短發子勢能變化；
（2）加熱針頭里的二氧化碳，分子運動激化，分子動能發生變化，所以二氧化碳內能短發子動能變大；
（3）金屬塊在受熱膨脹時，分子間的距離變大、分子運動激化，金屬塊內能短發子動能和分子勢能都變化．
探究點六體溫、熱量內能的區別與聯系
學習內能的知識后，大多數中學生對這三個化學量（氣溫、內能、熱量）的概念及互相關系不能正確理解，為幫助學生理解和應用，把兩者的區別和聯系總結如下：
1.氣溫表示物體的冷熱程度，從分子運動理論的觀點來看，氣溫是分子熱運動激烈程度的標志，對同一物體而言，氣溫只能說"是多少"或"達到多少"，不能說"有""沒有"或"富含"等。
2.內能是物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和。
內能只能說"有"，不能說"無"。只有當物體內能改變，并與做功或熱傳遞相聯系時，才有數目上的意義。
3.熱量是在熱傳遞過程中，物體吸收或放出熱的多少，其實質是內能的變化量。熱量跟熱傳遞緊密相連，離開了熱傳遞就無熱量可言。對熱量只能說"吸收多少"或"放出多少"，不能在熱量名詞前加"富含""有"或"沒有"。
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第2節內能
教學反省
內能是個較為具象的概念，在教學中我采用了類比的方式，希望中學生在舊知識的基礎上能教好的理解內能概念；這些教學方式是我們數學教學中的重要方式，教會中學生把握這方式意義重大。
本課通過探究活動，使中學生感受到了改變物體內能的方法有兩種：一是做功；二是熱傳遞。探究實驗幫助中學生有了一定的感性認識，進而增加了她們學習本課知識的難度。在數學教學中實驗探究教學的作用不容忽略，實驗探究不但幫助師生攻破教學中的難點并且實驗探究方式的設計及小組交流討論可以培養中學生的探究和創造能力及合作精神，本節課就力圖讓中學生通過探究實驗及小組討論來完成本節重要教學內容，在教給中學生學習技巧的同時，讓她們體驗到成功的“喜悅”，提升中學生學習數學的興趣，使師生取得良好的教與學的療效。
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