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第2節(jié)內(nèi)能
知識(shí)目標(biāo)
知識(shí)要點(diǎn)
課標(biāo)要求
1．內(nèi)能
了解內(nèi)能的概念，能簡(jiǎn)單的描述氣溫和內(nèi)能的關(guān)系
2．做功和內(nèi)能的改變
曉得做功可以使物體內(nèi)能降低或減少的一些實(shí)例
3．熱傳遞和內(nèi)能的改變
曉得熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能，曉得熱量的概念及單位
4．做功和熱傳遞的實(shí)質(zhì)
曉得做功和改變物體內(nèi)能的實(shí)質(zhì)
5．做功和熱傳遞改變內(nèi)能的等效性
理解做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的
合作探究
探究點(diǎn)一內(nèi)能
活動(dòng)1：出示掛圖：展示運(yùn)動(dòng)員頭上籃球圖片和分子運(yùn)動(dòng)圖片(如圖所示)。
活動(dòng)2：兩兵乓球與彈簧模擬兩分子斥力。彈簧形變時(shí)具有勢(shì)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(duì)位置決定的勢(shì)能，這就是分子勢(shì)能。類(lèi)比機(jī)械能定義，得出內(nèi)能的定義及單位。
總結(jié)：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，稱(chēng)作物體的內(nèi)能。內(nèi)能的單位是焦耳(J)。
活動(dòng)3：引導(dǎo)中學(xué)生借助類(lèi)比法理解影響物體內(nèi)能大小的誘因。
總結(jié)：一切物體，都具有內(nèi)能。一個(gè)確定的物體，分子總量是固定的，其內(nèi)能大小由氣溫和容積決定；假如物體不確定，這么其內(nèi)能大小由質(zhì)量、溫度、體積、種類(lèi)來(lái)決定。
探究點(diǎn)二做功和內(nèi)能的改變
活動(dòng)1：讓中學(xué)生互相搓手，說(shuō)一下覺(jué)得。
活動(dòng)2：如圖所示，讓一生來(lái)回彎折鐵絲，覺(jué)得一下彎折處的氣溫變化。
總結(jié)：對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能降低。
活動(dòng)3：演示，大口玻璃瓶?jī)?nèi)有一些水，水的上方有水蒸汽，給瓶?jī)?nèi)打氣，當(dāng)瓶蓋跳出時(shí)，瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)“白霧”。
活動(dòng)4：讓一中學(xué)生吹氣球，吹大了的汽球沒(méi)松開(kāi)，它叫嘯著飛跑了！拾起時(shí)汽球會(huì)發(fā)覺(jué)它的嘴部氣溫
變低。
總結(jié)：物體對(duì)外做功，物體的內(nèi)能變小。
活動(dòng)5：中學(xué)生交流、討論，做功改變物體內(nèi)能的實(shí)例。
探究點(diǎn)三熱傳遞和內(nèi)能的改變
活動(dòng)1：出示教案，剖析下述內(nèi)能改變的方法是否是做功？它們使物體氣溫下降時(shí)的特征如何？
歸納總結(jié)：
（1）當(dāng)體溫不同的兩個(gè)物體接觸分子熱運(yùn)動(dòng)教案免費(fèi)，或同一物體的不同部位氣溫不同時(shí)，低溫物體的內(nèi)能減少，高溫物體的內(nèi)能降低。
（2）條件：存在室溫差
（3）最終結(jié)果：直至氣溫相同。
（4）在熱傳遞過(guò)程中，傳遞能量的多少，稱(chēng)作熱量。其單位是焦耳，符號(hào)是J。
探究點(diǎn)四做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能的分辨
活動(dòng)1：出示講義，讓中學(xué)生剖析教案中改變內(nèi)能的形式。
中學(xué)生交流得出答案：甲、乙、丙三圖中是通過(guò)做功改變內(nèi)能；丁圖是通過(guò)熱傳遞改變內(nèi)能。
歸納總結(jié)：分辨做功和熱傳遞時(shí)主要是在改變內(nèi)能上的條件來(lái)進(jìn)行分辨。做功來(lái)改變內(nèi)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(nèi)能的形式主要是氣溫導(dǎo)致的內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。
活動(dòng)2：出示講義，讓中學(xué)生借助學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)解釋兩位朋友的采暖形式（如圖）有何不同．
歸納總結(jié)：哈氣烤火是通過(guò)熱傳遞使手的內(nèi)能減小氣溫下降；搓手是通過(guò)磨擦做功的形式使手的內(nèi)能降低體溫下降．
活動(dòng)3：出示教案，讓中學(xué)生交流、分析。第二屆歐洲青年運(yùn)動(dòng)會(huì)前夕，承辦方通過(guò)古老的鉆木取火形式，在幾分鐘內(nèi)取得火種，并燃起火炬．請(qǐng)你用物體內(nèi)能改變的方法說(shuō)明鉆木取火的過(guò)程．
歸納總結(jié)：鉆木取火的過(guò)程是克服磨擦對(duì)物體做功，物體內(nèi)能降低，氣溫下降，達(dá)到燃料的燃點(diǎn)而被燃起，此過(guò)程是通過(guò)做功的形式改變物體內(nèi)能的．
探究點(diǎn)五內(nèi)能概念和做功和改變物體內(nèi)能的等效性
活動(dòng)1：一根滾燙的木棒用來(lái)，一定是在火中剛才燃燒過(guò)。讓中學(xué)生交流、討論這個(gè)判別正確嗎？
通過(guò)中學(xué)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(nèi)能上是等效的。
活動(dòng)2：改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞．這兩種方式對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的．你是怎么理解等效的呢？請(qǐng)你通過(guò)舉例加以說(shuō)明．
中學(xué)生交流、討論得出答案：改變物體內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞．這兩種方式對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的，即做的功與傳遞的熱量相等時(shí)，物體內(nèi)能的改變量是相等的；如：對(duì)物體做100J的功，物體內(nèi)能降低100J，對(duì)物體傳遞100J的熱量，物體內(nèi)能的降低量也是100J．
活動(dòng)3：內(nèi)能的概念是朋友們理解上的難點(diǎn)內(nèi)能，按照你的理解，回答下述的問(wèn)題：內(nèi)能是指物體內(nèi)部所包含的總能量，包括分子的動(dòng)能（即分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能）、分子的勢(shì)能（即分子間互相作用能）、分子內(nèi)的能量、原子內(nèi)的能量、原子核內(nèi)的能量等．在力學(xué)中，因?yàn)樵跓徇\(yùn)動(dòng)中上述后三項(xiàng)能量不發(fā)生變化，所以?xún)?nèi)能通常指前兩項(xiàng)．因?yàn)榉肿拥膭?dòng)能跟氣溫有關(guān)，分子的勢(shì)能跟分子間的距離有關(guān)，所以物體的內(nèi)能跟氣溫、體積都有關(guān)系．
請(qǐng)回答下述問(wèn)題：
（1）漸漸壓縮針頭里的二氧化碳，二氧化碳內(nèi)能中哪部份發(fā)生變化？
（2）加熱針頭里的二氧化碳，二氧化碳內(nèi)能中哪部份發(fā)生變化？
（3）金屬塊在受熱膨脹時(shí)，金屬塊內(nèi)能中什么部份發(fā)生變化？
歸納總結(jié)：
（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(yùn)動(dòng)教案免費(fèi)，二氧化碳內(nèi)能短發(fā)子勢(shì)能變化；
（2）加熱針頭里的二氧化碳，分子運(yùn)動(dòng)激化，分子動(dòng)能發(fā)生變化，所以二氧化碳內(nèi)能短發(fā)子動(dòng)能變大；
（3）金屬塊在受熱膨脹時(shí)，分子間的距離變大、分子運(yùn)動(dòng)激化，金屬塊內(nèi)能短發(fā)子動(dòng)能和分子勢(shì)能都變化．
探究點(diǎn)六體溫、熱量?jī)?nèi)能的區(qū)別與聯(lián)系
學(xué)習(xí)內(nèi)能的知識(shí)后，大多數(shù)中學(xué)生對(duì)這三個(gè)化學(xué)量（氣溫、內(nèi)能、熱量）的概念及互相關(guān)系不能正確理解，為幫助學(xué)生理解和應(yīng)用，把兩者的區(qū)別和聯(lián)系總結(jié)如下：
1.氣溫表示物體的冷熱程度，從分子運(yùn)動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣溫是分子熱運(yùn)動(dòng)激烈程度的標(biāo)志，對(duì)同一物體而言，氣溫只能說(shuō)"是多少"或"達(dá)到多少"，不能說(shuō)"有""沒(méi)有"或"富含"等。
2.內(nèi)能是物體內(nèi)部所有分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和。
內(nèi)能只能說(shuō)"有"，不能說(shuō)"無(wú)"。只有當(dāng)物體內(nèi)能改變，并與做功或熱傳遞相聯(lián)系時(shí)，才有數(shù)目上的意義。
3.熱量是在熱傳遞過(guò)程中，物體吸收或放出熱的多少，其實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的變化量。熱量跟熱傳遞緊密相連，離開(kāi)了熱傳遞就無(wú)熱量可言。對(duì)熱量只能說(shuō)"吸收多少"或"放出多少"，不能在熱量名詞前加"富含""有"或"沒(méi)有"。
板書(shū)設(shè)計(jì)
第2節(jié)內(nèi)能
教學(xué)反省
內(nèi)能是個(gè)較為具象的概念，在教學(xué)中我采用了類(lèi)比的方式，希望中學(xué)生在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上能教好的理解內(nèi)能概念；這些教學(xué)方式是我們數(shù)學(xué)教學(xué)中的重要方式，教會(huì)中學(xué)生把握這方式意義重大。
本課通過(guò)探究活動(dòng)，使中學(xué)生感受到了改變物體內(nèi)能的方法有兩種：一是做功；二是熱傳遞。探究實(shí)驗(yàn)幫助中學(xué)生有了一定的感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而增加了她們學(xué)習(xí)本課知識(shí)的難度。在數(shù)學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的作用不容忽略，實(shí)驗(yàn)探究不但幫助師生攻破教學(xué)中的難點(diǎn)并且實(shí)驗(yàn)探究方式的設(shè)計(jì)及小組交流討論可以培養(yǎng)中學(xué)生的探究和創(chuàng)造能力及合作精神，本節(jié)課就力圖讓中學(xué)生通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)及小組討論來(lái)完成本節(jié)重要教學(xué)內(nèi)容，在教給中學(xué)生學(xué)習(xí)技巧的同時(shí)，讓她們體驗(yàn)到成功的“喜悅”，提升中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，使師生取得良好的教與學(xué)的療效。
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