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初中物理:内能教案+课堂练习

第2节内能教学目标1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。

2.知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变。

3.知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例。

4.通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少。

教学重点内能概念的建立、改变物体内能的方法教学难点正确理解内能的概念教学过程第1课时一、引入课题复习提问:1.分子动理论的基本内容是什么?2.能是什么?什么是动能、势能?大小跟什么因素有关?教师:今天,我们要学习一种新形式的能——内能。

二、新课讲授1.什么是内能?演示①:小球在桌面上滚动。

问:小球具有什么能?演示②:在试管里装入一些热水,用橡皮塞塞住,放在酒精灯上加热,使水沸腾,水蒸气膨胀做功冲开塞子。

问:水蒸气对橡皮塞有没有做功?水蒸气是否具有能?生:做了功,具有能。

问:水蒸气是由什么组成的?有何特点?具有什么能?生:水蒸气是由大量水分子组成的,这些水分子永不停息地做着无规则的运动,因此具有动能。

演示③:高举起小球。

问:小球与地球相互吸引具有什么能?分子间有什么力?(有相互作用的引力和斥力)启发学生得出结论:由于分子间存在相互作用的引力,因此分子间也具有的分子势能。

结论:物体内部所有分子做无规则运动的动能和相互作用的势能的总和,叫物体的内能。

强调:物体的内能是指物体内所有分子具有的能量,而不是指单个分子具有的能量。

说明:因分子势能跟分子间的相互作用关系复杂,初中阶段暂不考虑它的变化,而只考虑分子动能对内能的影响。

2.内能跟温度的关系启发:猜想是研究物理学的一种科学方法。

观察盛有等量热水和冷水的两烧杯。

(后面衬以白纸,以便同学们观察比较)问:看到什么现象?现象说明什么?学生分析:温度高→扩散快→分子运动快→分子动能大→内能大;温度低→扩散慢→分子运动慢→分子动能小→内能小。

小结:物体温度升高,内能增加;温度降低,内能减少。

教师:可见内能随温度的变化而变化,因此内能改变与否关键看温度,那么如何改变内能呢?3.改变内能的方式出示一根火柴,问:如何让上面的火药燃着?学生甲:和高温物体接触,如与火炉中的炭、烧红的金属块等接触。

学生乙:放在煤油灯罩的上方。

学生丙:太阳光下放凸透镜或凹面镜的焦点处。

学生丁:在火柴盒上擦划。

学生戊:用纸包着,放在石头上用铁锤砸……教师分析:火药能被点燃,说明温度升高、内能增加,达到了燃点。

甲、乙、丙三种情况其实分别是用了热传递中的传导、对流、辐射使火药的温度升高、内能增加的。

在这个过程中内能从温度高的物体转移给温度低的物体。

教师举例:在炉灶上烧热水,火炉烤热周围物体,这些物体温度升高内能增加。

这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。

物体吸收热量,内能增加;物体放出热量,物体的内能减少。

如果传递给物体的热量用Q表示,物体内能的变化量是ΔE,那么,Q=ΔE,热量的单位是焦耳。

结论:用热传递的方式可以改变物体的内能,其实质是一个物体的内能转移给另一个物体,能量的形式没变。

教师:显然,除了热传递,还有别的方式可以改变物体的内能。

演示④:火柴在火柴盒上擦划、燃着。

(纸包着,放在石头上用铁锤砸,可在课后做,但要强调注意安全!1~2根即可。

)演示⑤:在“空气压缩引火仪”的厚管中,放入绿豆大小的硝化棉,用力把活塞迅速压下去,则可见其猛烈燃烧,发出明亮的光。

师生分析:压缩空气→对空气做功→空气内能增加→温度升高→达到硝化棉的燃点燃烧。

在这个过程中,人消耗机械能,使空气内能增加,即机械能转化为内能。

结论:做功也可以改变内能,其实质是内能和机械能之间转化,能量的形式发生了变化。

学生实验:①两手合在一起用力搓,说出感觉。

②出示一钢锯条,让甲同学摸一下说出感觉,然后请乙同学持锯条在木块上来回急速地摩擦20次,再让甲同学摸一下,说出感觉。

启发归纳:外界对物体做功,物体内能增加。

演示⑥:空气推动塞子时,内能减少。

引导学生分析塞子跳起时的现象及产生现象的原因:由于空气膨胀对塞子做功,空气本身的内能减少,温度降低,使瓶子中的水蒸气液化成小水滴,所以产生雾。

归纳:物体对外界做功,内能减少。

思考:出示钢锯条,问:如果只知道这根钢锯条温度升高了,而没有看到内能改变的过程,能否判断是通过做功还是通过热传递的方式使它的内能增加的?教师分析点拔:如果不看改变内能的过程,我们无法判断到底是通过什么方式使锯条的内能增加的,从这个意义上说:做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

三、课堂小结同学们,你本节课都学会了什么?请同学们思考一下。

然后请一个学生总结,大家认真听,最后老师补充。

四、反馈练习1.有关内能大小的说法正确的是()A. 0℃的冰全部熔化成0℃的水,内能增大。

B. 0℃的冰内能为0。

C. 20ml的水的内能比200ml水的内能小。

D. 高温物体一定比低温物体内能大。

2.以下说法正确的是()A. 物体分子总是在做无规则运动,所以分子具有动能。

B. 当物体被举高时,其分子势能随之增加。

C. 当物体运动速度增大时,其分子动能随之增加。

D. 0℃以下时,物体分子既不具有动能也不具有势能。

3.下面有关内能和机械能说法正确的是()A. 物体具有内能时,就一定具有机械能。

B. 物体具有机械能时,同时也具有内能。

C. 物体不具有机械能时,也不具有内能。

D. 以上说法都正确。

4.在下面的四幅图画中通过做功来改变物体内能的是()A.阳光照射企鹅变暖。

B.用炉子烧水水温升高。

C.钻木取火。

D.铁锅热得烫手。

5. 在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些,请你用不同的物理知识,写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由。

方法一:;理由:。

方法二:;理由:。

6.关于温度、热传递和热量的说法正确的是()A.温度高的物体具有的热量多。

B.热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体。

C.温度低的物体含有的热量少。

D.热量总是从热量多的物体传递到热量少的物体。

答案:1. A 2. A 3. B 4. C 5.火炉旁取暖热传递可以增加人身体的内能跑步使人暖和做功可以增加人身体的内能6. B五、板书设计13.2 内能1.内能的定义:物体内部所有分子做无规则运动的动能和相互作用的势能的总和,叫物体的内能。

2.内能与温度的关系:物体温度升高,内能增加;温度降低,内能减少。

3.改变内能的方式:做功的实质是内能与机械能之间的相互转化;热传递的实质是内能从高温物体传到低温物体上。

第2课时(习题课)一、复习提问1. 什么叫做内能?与机械能有什么区别?2. 内能与物体的温度有什么关系?3. 改变物体内能的方式有哪些?从能量转化和转移的角度说出它们的实质。

二、例题解析学生先自主完成下列例题。

例1. 分别指出下列几句话中“热”的含义()A.今天的天气真热。

B.物体吸热,温度升高。

C.用打气筒给自行车打气,气筒壁热了。

例2. 下列说法中不正确的是()A.温度为0℃的物体没有内能。

B.温度高的物体内能一定多。

C.物体的内能增加,它的温度一定升高。

例3.在0℃的房间内,放在地面上的铅球()A.具有机械能B.没有机械能C.具有内能D.没有内能例4.一个物体温度升高,则()A.它含有的热量增加。

B.它一吸收了热量。

C.一定对物体做了功。

D.它的内能增加。

例5.下列事例中,不属于通过热传递改变物体内能的是()A.用酒精灯加热杯里的水。

B.人晒太阳觉得暖和。

C.金属小勺在热汤中放一段时间后会烫手。

D.用打气筒打气,筒壁会发热。

例6.以下所述现象中属于通过热传递改变了物体内能的是()A.将一段铁丝反复弯折,弯折处会发热。

B.放在空气中的一杯热水会冷却。

C.在转动的砂轮上磨车刀,车刀发热。

学生完成后相互讨论5分钟,根据学生的情况进行分析与解答:例1分析:今天天气真热的“热”,是表示物体的冷热程度的,说明气温高,指温度;物体吸热,温度升高,表示低温物体吸收热量,温度升高,这个“热”指的是热量;C项说的气筒壁热了的“热”,是由于打气时,压缩气体做功,机械能转化为热能。

因此这个“热”表示的是热能。

解答:A中的“热”指温度;B中的“热”指热量;C中的“热”指热能。

日常生活中说的“热”,含义是广泛的。

单从热学角度来理解,有的“热”表示物体的温度高低;有的“热”表示物体的内能;有的“热”又是表示在热传递过程中吸收或放出热的多少,即热量。

因此,要注意区分。

例2分析:由于组成物质的分子永不停息地做无规则热运动,因此一切物体都有内能,即使在0℃,物体的分子仍在运动,且分子间仍有相互作用力,它们之间仍有动能和势能,也即仍有内能。

A错。

内能的多少并不能简单地由温度高低来判断,必须同时考虑到物体所含的分子数以及分子间的势能等。

某一物体虽然温度较低,但如果分子数多,内能也可以较大,某一物体温度虽高,但如果分子数少,内能也不一定大。

B错。

物体的温度升高,分子运动速度加快,分子的动能增加,因此物体的内能也增加,但不等于说物体的内能增加,它的温度一定升高。

因为内能是物体内所有分子动能和分子势能的总和,若分子势能增加了,即使物体的温度不升高,分子动能不增加,物体的内能仍能随分子势能的增加而增加,例如,冰在熔点熔化或同温度的水,温度保持不变,但内能增加。

故C也错。

解答:A,B,C。

例3分析:机械能与物体的机械运动的情况有关,物体由于机械运动,被举高或发生弹性形变,它就具有机械能。

如果物体没有运动,物体就没有动能,如果物体在地面上,又没有弹性形变,物体就没有势能,没有动能和势能的物体就没有机械能,一切物体不论它的温度高低如何,都具有内能。

解答:C。

例4分析:热量是表示在热传递的过程中,传递能量的多少,因此不能说物体“含有热量”,A错。

一个物体温度升高,它的分子运动一定加快,内能增加,D正确。

改变物体内能的方法有两种,做功和热传递,两种方法对改变物体的内能是等效的,因此不能肯定是做功或热传递。

B、C也错。

解答:D。

例5分析:改变物体的内能有做功和热传递两种方式。

A、B、C三项都是通过热传递将一个物体的内能转移到另一物体内。

D中,打气筒打气时,压缩气体做功和克服摩擦做功,把机械能转化成内能,不属于通过热传递改变物体的内能。

解答:D。

例6分析:不论物体是发热或是冷却,物体的温度都发生了变化,都是内能的改变,弯折铁丝是用力对物体做功,在转动的砂轮上磨车刀是摩擦力对车刀做功,所以都是通过做功改变物体热能,热水放在空气中,通过热辐射以及对流等方式向外传递了热能,而使自身的热能减少,温度下降,它是通过热传递方式改变内能的,所以应选B。

解答:B。

三、反馈练习1.物体的内能是物体内部所有分子热运动的_______与_______的总和。

2.在热传递过程中,传递_______的多少叫做热量,热量单位是_______;热传递可以改变物体的_______,物体吸收热量,_______能增加。

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