初中物理第3节 内能教学设计

这是一份初中物理第3节 内能教学设计，共9页。教案主要包含了情景导入，合作探究等内容，欢迎下载使用。
物理观念：
1．了解内能的概念，知道内能与温度的关系。
2．知道热传递可以改变物体的内能。
3．知道内能的概念和单位。
4．知道做功可以使物体内能增加或减少的一些实例。
科学思维：
知道热传递和做功是如何改变物体内能的。
科学探究：
1．通过探究找到改变物体内能的两种方式。
2．通过演示实验说明做功与物体内能变化的关系。
科学态度与责任：
1．通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。
2．通过演示实验，培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
3．培养良好的科学态度和求实精神，帮助学生树立勇攀科学高峰的理想和志向。
重点：①内能概念；②改变内能的两种方式：做功与热传递。
难点：对分子势能和内能的理解。
多媒体课件、粗铁丝。
一、情景导入
eq \(\s\up7(),\s\d5( 情景1))
如图，同学们小时候经常玩的玩具——回力汽车，它运动时动能是从弹性势能转化而来的，而真正的汽车开动时它的动能从何而来？原来真正的汽车开动时它的能量来源于燃料燃烧释放的内能。那么，什么是内能呢？通过本节课的学习，同学们就会知道什么是内能、怎么改变物体的内能……
eq \(\s\up7(),\s\d5( 情景2))
多媒体展示图片：有关人类对“热”的渴望的图片(主要是为了说明人类对热的认知过程)。
eq \(\s\up7(),\s\d5(钻木取火)) eq \(\s\up7(),\s\d5(点燃火柴取暖)) eq \(\s\up7(),\s\d5(热水袋取暖))
教师设问：热是一种能量吗？如果是，那么它能做功吗？
二、合作探究
内能
1．内能的概念
eq \(\s\up7(),\s\d5( 提出问题))
湍急的流水能推动水车，拉开的弹弓能将弹丸射出……流水、弹弓都具有能量。同学们还记得动能、势能和机械能的概念吗？
eq \(\s\up7(),\s\d5( 多媒体展示))
教师在多媒体上展示踢足球及两个同学拉弹簧的图片。

eq \(\s\up7(),\s\d5( 类比导入))
(1)运动着的足球具有动能——运动着的分子具有内能。
(2)弹簧形变产生的作用力使弹簧具有势能——分子之间的作用力使分子具有分子势能。
(3)动能和势能的总和称为机械能——分子热运动的动能和分子势能的总和称为内能。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 归纳总结))
构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。内能的单位是焦耳(J)。
2．影响内能大小的因素
eq \(\s\up7(),\s\d5( 提出问题))
通过前面的学习，我们知道分子的热运动与温度有关，那么内能的大小与什么因素有关呢？
eq \(\s\up7(),\s\d5( 多媒体演示))
教师向同学们展示图片：冰山、课桌上的笔记本(同学们也可自己观察课桌上的书本)，同学们回想一下平时热牛奶的情景。

eq \(\s\up7(),\s\d5( 交流讨论))
同学们分组讨论交流老师展示的图片中的物体是否具有内能，并讨论交流平时热牛奶时，拿一盒牛奶放入热水中，牛奶也变热了，此时牛奶的内能是否改变？
eq \(\s\up7(),\s\d5( 归纳总结))
(1)一切物体，不论温度高低，都具有内能。
(2)物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加。
(3)对于同一物体，其内能的大小与物体的质量、温度和状态有关。
(4)材料不同的物体无法比较它们的内能大小。
物体内能的改变
eq \(\s\up7(),\s\d5( 提出问题))
秋冬季节，天气寒冷，北风呼啸，走在上学的路上，手会感到非常冷。同学们想象一下怎样才能让自己的双手变暖和呢？
eq \(\s\up7(),\s\d5( 交流讨论))
同学们分组讨论让手变暖的方法。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 引入课题))
大家说了这么多让手变暖、内能增加的方法，那么要改变物体的内能，我们从能量转移或转化的角度来归纳一下，究竟有几种方式呢？
1．热传递改变物体的内能
eq \(\s\up7(),\s\d5( 多媒体展示))
教师向同学们展示图片：暖水袋取暖、给水加热、小太阳电热器取暖。

eq \(\s\up7(),\s\d5( 交流讨论))
同学们分组进行交流，讨论上述现象中物体内能是否发生改变？改变内能的方式是什么？
eq \(\s\up7(),\s\d5( 归纳总结))
利用热传递的方式可以改变物体的内能；发生热传递时，高温物体放出热量、内能减少，低温物体吸收热量、内能增加。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。
2．做功改变物体的内能
eq \(\s\up7(),\s\d5( 演示实验))
拿出准备好的粗铁丝，让一同学来回弯折铁丝，并让另一同学感受一下弯折处的温度变化。同学们可轮流做该实验。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 提出问题))
铁丝弯折处的温度是怎样变化的？
eq \(\s\up7(),\s\d5( 交流讨论))
同学们根据实验中的感受，交流讨论铁丝弯折处温度的变化情况。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 多媒体展示))
教师用多媒体向同学们展示用打气筒向烧瓶内打气活塞跳出的电子视频。(视频详见教学课件)
eq \(\s\up7(),\s\d5( 归纳总结))
对物体做功，其他形式的能转化为内能，物体的内能增加；物体对外做功，内能转化为其他形式的能，物体的内能减少。
温度、内能、热量之间的区别
eq \(\s\up7(),\s\d5( 归纳总结))
(1)温度表示物体的冷热程度，从分子动理论的观点来看，温度是分子热运动的剧烈程度的标志，对同一物体而言，温度只能说“是多少”或“达到多少”，不能说“含有”“有”或“没有”等。
(2)内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和。内能只能说“有”，不能说“无”。只有当物体内能改变，并与做功或热传递相联系时，才有数量上的意义。
(3)热量是在热传递过程中，传递的热的多少，其实质是内能的变化量。热量跟热传递紧密相连，离开了热传递就无热量可言。对热量只能说“吸收多少”或“放出多少”，不能在热量前加“含有”“有”或“没有”。
eq \(\s\up7(),\s\d5( 材料拓展))
热量与生命
你是否发现，即使我们喝下大量冰镇饮料或在热水浴池中泡上很长时间，我们的体温也不会有多大变化。身体放热或吸热时，体温为什么不降低或升高呢？
原来，在人和一些动物的下丘脑中(位于大脑皮层下面)，有一个负责保持体温不变的“调节器”。当喝下冰镇饮料后，胃壁温度降低，胃部神经将凉的感觉信号传给了下丘脑，它立即发出指令加快血液循环，把大量热量带到胃壁，保持了胃的正常温度。当外界温度降低时，下丘脑立即发出指令，加快新陈代谢多产生热量，还发出指令使毛孔收缩，减少散热，以保持正常体温。然而，下丘脑的调节功能是有限度的。若外界温度过低，新陈代谢产生的热量将补偿不了由于身体表面蒸发、传导和呼吸引起的热量损失，于是体温下降，严重时就会造成死亡。因此，人在冬天要穿上棉衣御寒；生活在寒冷环境中的动物都有厚厚的毛皮，一只北极熊，不必加快新陈代谢的速度，就能在－50 ℃的环境中舒舒服服地过日子。
当外界温度较高时，人和动物就要向外界加快散热以保持体温。例如，人在热水浴时，下丘脑发出指令加快皮肤的血液循环，大量出汗散热，同时加快呼吸，使热量随气体和水分一同排出，从而有效地防止了人体温度的上升。有的动物没有汗腺，向外散发热量就有些困难了，狗就是这种动物之一。夏天狗总是张着嘴、伸着舌头，它就是靠伸长的舌头蒸发水分来散发热量的。
应用物理学概念和规律来研究生命运动，已经形成一门新的交叉学科——生物物理学。
完成本课时对应练习。
第3节 内能
内能是个较为抽象的概念，在教学中我采用了类比的方法，希望学生在旧知识的基础上能较好地理解内能概念；这种教学方法是我们物理教学中的重要方法，教会学生掌握这种方法意义重大。
本节课通过探究活动，使学生体会到了改变物体内能的方式有两种：一是做功；二是热传递。探究实验帮助学生有了一定的感性认识，从而降低了他们学习本节知识的难度。在物理教学中实验探究教学的作用不容忽视，实验探究不但帮助师生攻克教学中的难点，而且实验探究方法的设计及小组交流讨论可以培养学生的探究和创造能力以及合作精神，本节课就力图让学生通过探究实验及小组讨论来完成本节重要的教学内容，在教给学生学习方法的同时，让他们体验到成功的“喜悦”，提高学生学习物理的兴趣，使师生取得良好的教与学的效果。