九年級物理第2節(jié)內能和熱量教案新版教科版.docx

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1、第2節(jié)內能和熱量【教學目標】一、知識與能力1.知道分子運動的快慢與溫度的關系。2.了解內能的概念，能簡單描述溫度和內能的關系。3.知道人類改變和利用內能的兩種方式。4.了解熱量的概念，從能量轉化的角度認識燃料的熱值。二、過程與方法1.通過自主實驗探究對比知道，物體溫度越高，分子熱運動越劇烈。2.類比已經認識到的宏觀能量(機械能、動能和勢能)，認識物體內的微觀能量內能分子動能和分子勢能之和。3.通過實例分析認識內能是一種重要的能量形式。4.用能量的觀點認識燃料這一人類目前利用得最廣泛、最重要的能源；從能量轉化的角度認識燃料的燃燒過程。5.通過實例認識做功過程、熱傳遞過程都是改變物體內能的過程。三

2、、情感、態(tài)度與價值觀1.認識內能及內能的改變與人類的生活、生產息息相關，具有普遍性，提高利用內能服務人類社會的意識。2.認識使用燃料的價值，知道合理使用不同燃料對節(jié)約能源、保護環(huán)境的重要性?！窘虒W重點】認識一切物體都具有內能；認識到內能改變的兩種方式是做功和熱傳遞?！窘虒W難點】溫度、內能、熱量三個基本熱學概念的聯系與區(qū)別?！窘虒W突破】通過自主實驗探究，為學生理解溫度與內能的關系提供直觀印象；通過對比分析理解內能是一個狀態(tài)量，而熱量是一個過程量，理解內能和熱量的區(qū)別?！窘虒W準備】教師準備多媒體材料(改變和利用內能的圖片等)、粗鐵絲、錘子、壓縮空氣引火儀等。學生準備燒杯兩個、墨水筆、熱水、冷水等。

3、教學過程設計 第1課時教學過程批注一、復習提問，引入新課。師：分子動理論的內容有哪些？生：物體是由大量分子組成的，分子都在不停地做無規(guī)則的運動，分子間存在著引力和斥力。師：什么叫做擴散？擴散現象能夠表明什么？生：由于分子運動，某種物質逐漸進入到另一種物質中的現象叫做擴散。擴散現象表明組成物質的分子都在不停地做無規(guī)則的運動，還表明分子間有間隙。師：請同學們猜想，擴散的快慢與什么有關？生：可能與物體的溫度有關。教師點撥：檢驗我們的猜想是否正確，最好的方法就是實驗探究，請同學們討論探究“溫度對擴散的影響”的實驗所需的器材和步驟。上一節(jié)課學習了擴散知識、分子動理論知識，這些知識是理解本節(jié)課內能概念的基

4、礎，所以本節(jié)課采用復習提問的方式引入新課。二、進行新課。(一)溫度與熱運動。1.實驗探究：溫度對擴散的影響。(1)學生實驗：把兩滴紅墨水分別滴入盛有冷水和熱水的兩個燒杯中。(2)現象：熱水中紅墨水擴散較快。(3)結論：物體的溫度越高，擴散越快，說明構成物體的大量分子做無規(guī)則運動越劇烈。2.溫度。(1)定義：溫度表示物體的冷熱程度。(2)溫度反映了構成物體的大量分子做無規(guī)則運動的劇烈程度。3.熱運動。定義：物體內部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。(二)物體的內能。問題1：哪些物體有動能？它們的共同特征是什么？生：運動的汽車、奔跑的駿馬、飛翔的小鳥等都有動能。它們的共同特征是都在運動。問題2：哪些

5、物體具有重力勢能？它們的共同特征是什么？生：空中飛行的飛機、吊在空中的電燈、舉高的重錘等都有重力勢能。教師點評：一切運動的物體都具有動能，而由分子動理論我們知道，構成物體的分子都在不停地運動，則分子由于運動也具有動能；具有重力勢能的物體是因為物體和地球之間存在力的作用，且它們之間又有距離，而由分子動理論我們知道，分子間也存在相互作用的力，且分子間存在間隙，故分子間也存在勢能。1.內能的定義物體內部所有分子的動能和分子間相互作用的勢能的總和，叫做物體的內能。滴入紅墨水的多少、兩個燒杯中冷水和熱水的多少要相等，滴入時間要相同，這樣有利于學生對比觀察。因為分子很小，通常物體中含有分子的數目都是巨大的

6、，單個分子或少數幾個分子的運動不能稱為熱運動。內能概念反映的是微觀分子所具有的能量，比較抽象，學生對宏觀物體具有的機械能已經有所了解，故可以采用聯想對比的方法引入內能的概念，以便于學生接受。2.與物體的內能有關的因素(1)物體內能的大小與物體的溫度有關。同一物體，溫度越高，內能越大。(2)內能還與物體內部分子的多少、種類、結構、狀態(tài)等因素有關。3.一切物體都有內能。學生討論活動：閱讀并討論教材第8頁“南極的冰山有內能嗎？”。學生回答：冰山的分子也在做熱運動，所以冰山也具有內能。物體溫度越高，物體內分子運動越劇烈，分子動能越大。內能的改變會影響物體內部分子的運動及結構的變化，從而引起熱膨脹、熔化

7、、凝固、蒸發(fā)等各種熱現象。由上一節(jié)學習的分子動理論學生已經知道，一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則的運動。教學小結【板書設計】第2節(jié)內能和熱量(1)(一)溫度與熱運動1.實驗探究：溫度對擴散的影響。2.溫度：溫度表示物體的冷熱程度。3.熱運動：物體內部大量分子的無規(guī)則運動叫做熱運動。(二)物體的內能1.內能的定義。2.與物體的內能有關的因素。3.一切物體都有內能?！窘虒W探討與反思】本節(jié)課組織學生做好實驗探究“溫度對擴散的影響”是關鍵。通過宏觀的物理情境來反映微觀分子的特性。物體內能的大小除了與溫度有關之外，還與物體含有分子的個數、種類、結構、狀態(tài)等因素有關。一般說來，物體不同，其內能也不同；同一

8、物體處于不同溫度、不同體積時，其內能也不同，對此學生只要了解即可。如果學生想比較物體的內能大小，可以告訴他們，不同物體的內能初中生階段不用比較大??；同一物體溫度升高，則內能增大；同一物體溫度不變時，內能可能不變，也可能增大，如零攝氏度的冰熔化成零攝氏度的水的過程中；也可能減小，如零攝氏度的水凝固成零攝氏度的冰的過程中。教學過程設計 第2課時教學過程批注一、學生舉例，引入新課。物體的內能跟物體的溫度有關，溫度越高，物體的內能越大，也就是說當物體的溫度發(fā)生了變化時，它的內能就發(fā)生了變化。如何改變物體的溫度，同學們能夠從生活實際中舉出許多的事例。(可以給學生舉例討論時間)今天我們先研究改變物體內能的

9、方法有哪些。二、進行新課。(三)改變內能的方式。情境：教師出示一段粗鐵絲。提出問題：讓粗鐵絲的溫度升高，內能增大，有哪些方法？學生討論交流可以采用的方法，并且可以具體試一試。學生的舉例可能有：用火烤；放入熱水中；用砂紙摩擦；來回彎折；用錘子敲打等。1.改變物體內能的兩種方式：一是熱傳遞，二是做功。2.熱傳遞。(1)熱傳遞現象：熱傳遞過程中，高溫物體溫度降低，低溫物體溫度升高，直到溫度相同時，熱傳遞停止。(2)條件：物體間存在溫度差異，或物體不同部分間存在溫度差。(3)實質：內能的轉移，內能從高溫物體轉移到低溫物體，或從物體的高溫部分傳到低溫部分。(4)方向：內能總是從高溫物體傳向低溫物體，不存

10、在內能由低溫物體傳向高溫物體的現象。3.做功和物體內能的改變。(1)對物體做功，物體的內能增加。(2)物體對外做功，物體的內能減少。還可以采用圖121所示的器材演示說明“物體對外做功，物體的內能減少”這一規(guī)律。事前組裝好儀器，課前在瓶內裝入少量的水。實驗時告訴學生，由于水的蒸發(fā)，瓶內存在水蒸氣。由于水蒸氣是無色透明的，所以水蒸氣是看不到的。提醒學生注意觀察瓶塞跳起時容器中有什么現象。分析現象：瓶塞跳起是水蒸氣對瓶塞做功，那么水蒸氣的內能就減小，溫度就降低，水蒸氣就液化成小水珠，就是我們看到有霧的產生。4.熱量：在熱傳遞過程中，轉移內能的多少叫做熱量。(四)燃燒：放出熱量。多媒體展示篝火情境。還

11、可以結合教材第10頁圖文內容展示篝火情境。1.燃燒過程中的能量轉化：燃料燃燒是一種化學變化，在燃燒過程中，燃料的化學能轉化為內能。2.討論交流：認識燃料。教師點撥：燃料根據其狀態(tài)不同可以分為固體燃料、液體燃料、氣體燃料。相同質量的不同燃料完全燃燒放出的熱量不同。如1kg酒精完全燃燒放出的熱量約是3.0107J,1kg汽油完全燃燒放出的熱量約是4.6107J。3.熱值(1)定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。(2)符號：q。(3)定義式：q。(4)單位：J/kg。(5)物理意義：如酒精的熱值為3.0107J/kg，它表示1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0107J。學生活

12、動：討論交流教材第11頁幾種常見燃料的熱值表格，并說明它們的物理意義。可以讓學生觀察圖片或視頻材料：汽車尾氣黑煙、鍋爐煙囪的黑煙、煉焦、制炭等，指出燃料不完全燃燒將會降低燃料的利用率，不但浪費能源，還造成環(huán)境污染。用火烤、放入熱水中，是通過熱傳遞的方法使鐵絲內能增大，學生可以通過生活經驗感知。而用摩擦、敲打或彎折，是通過做功的方法使其內能增大，學生生活經驗很少，可以讓學生具體操作驗證一下。為了增加學生的直觀效果，如果時間允許，教師還可以借助“壓縮空氣引火儀”演示“對物體做功，物體的內能增加”這一規(guī)律。取綠豆粒大小的一塊干燥硝化棉，用鑷子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。將活塞涂上少許蓖麻油(起

13、潤滑和密封作用)，放入玻璃筒的上口。此時要提醒學生注意觀察筒內的棉花。迅速地壓下活塞，可看到硝化棉燃燒發(fā)出的火光。可以讓學生解釋原因：壓縮空氣做功，使空氣內能增大，溫度升高，引起棉花燃燒。(1) 由于熱傳遞過程中內能總是從高溫物體傳向低溫物體，所以高溫物體的內能減少叫做放出了熱量，低溫物體的內能增加叫做吸收了熱量。在熱傳遞過程中，總是存在著放熱物體和吸熱物體，物體放出或吸收的熱量越多，它的內能的改變越大。(2)熱量是過程量，不能說物體具有(含有)熱量，更不能比較不同物體“含有”熱量的大小。表格中煤氣和天然氣的熱值單位是J/m3，教師可以提醒說明它們的物理意義。燃料的熱值特指1kg燃料完全燃燒放

14、出的熱量，故不是任何物體都具有熱值(如石頭、鋼鐵等就沒有)。熱值是燃料的特性，燃料的熱值與燃料的多少、是否完全燃燒無關。對于一種燃料，其熱值不變。三、反思總結。1.請學生反思自己本節(jié)課的學習情況，談談收獲和體會。2.教師利用板書小結。3.課堂練習：一名學生板演，其他學生在練習本上完成教材第12頁“自我評價”第3題。教學小結【板書設計】第2節(jié)內能和熱量(2)(三)改變內能的方式1.改變物體內能的兩種方式：一是熱傳遞，二是做功。2.熱傳遞(1)熱傳遞現象。(2)條件。(3)實質。(4)方向。3.做功和物體內能的改變。(1)對物體做功，物體的內能增加。(2)物體對外做功，物體的內能減少。說明：做功和熱傳遞在改變物體內能上是等效的。4.熱量：在熱傳遞過程中，轉移內能的多少叫做熱量。(四)燃燒：放出熱量1.燃燒過程中的能量轉化。2.燃料的種類。3.熱值。(1)定義。(2)符號：q。(3)定義式：q。(4)單位：J/kg。(5)物理意義?！窘虒W探討與反思】讓筆桿或粗鐵絲熱起來，是一個開放實驗，要鼓勵學生根據生活經驗和小學課堂所學知識想辦法，讓學生相互交流，再根據學生提出的辦法，選出幾個易于課堂上實現的，進行實驗驗證。使學生親身體驗，分析歸納，達成理性認識。這就要求教師在課前準備一些適當的演示器材。