人教版九年级物理第十三章内能教案（共3课时）（表格式）

第十三章 内能
主备人 使用人
单元主题 第十三章内能
单元组成 分子热运动 内能 比热容
单元教材分析 本章在学习机械能的基础上进一步对另种主要形式能量----内能重点研究。依据教材编写的安排可以把本章内容分为两部分：内能的本质、内能的改变。其主要内容包括：通过宏观的扩散实验验证物质微观结构从而给出内能的概念；通过实验探究找到改变内能的两种方法；从研究内能的过程中了解物质吸热特性----比热容不同，并能利用其进行热量计算。
单元教学目标 1.通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本观点，并能用其解释某2.些现象。 3.了解内能的概念，能简单描述温度与内能的关系。 了解热量的概念。 4.通过实验，了解比热容的概念，尝试用比热容解释简单的热现象。
单元教学重点 内能的改变方式、内能与温度的关系、用比热容解释单间的现象等。
单元教学难点 用分子动理论的观点和比热容的知识解释有关物理现象。
课时安排 第一节 分子热运动 （1课时） 第二节 内能 （1课时） 第三节 比热容 （2课时）
第一节 分子热运动
课时 1课时 主备人 刘良凯
教学内容 13.1分子热运动
教学目标 1.能简单说明物质是由分子、原子构成的。知道一切物质的分子都在不停地做热运动。 2.能够识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。 3.知道分子之间存在着相互作用力。 4.培养学生的观察能力和由直接感知的现象推测无法直接感知的事实的能力。 5.通过实验，激发学生对大千世界的兴趣。
教学重点 切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
教学难点 分子间存在相互作用力。
课前准备 酒精、热水、冷水、墨水、铅块
教学过程设计 二次备课
引入新课 在教室里酒精或者花露水，问：闻到了什么气味？是什么跑到鼻子里了？（学生思考后回答，教师根据回答情况导入课题） 板书课题：13.1分子热运动 讲授新课 一、物质的构成 学生阅读课本第2页第1段。 回答：1.常见的物质是由______、_______构成的。 2.一般分子的直径只有______________，用_________和___________都分辨不出它们，用_________可以观察到它们的存在。 板书：常见物质都是由分子、原子构成的。 思考：1cm3空气里大约有2.7×1019个分子，如果人数的速度能达到每秒数100亿个，要数完这个数，也得用80多年，这个事例，对你有什么启示？ 二、分子热运动 阅读课本第3页“演示”思考： 1.二氧化氮气体的颜色为_______，空气的颜色为_______，二氧化氮的密度比空气______ 2.实验时两瓶应怎样放置？倒过来行吗？ 3.二氧化氮气体能进到上面的装空气的瓶子中去吗？ 实验演示气体的扩散。学生观察实验现象。 讨论：两个瓶子内的气体有什么变化？（会混合在一起）。　 阅读课本第3页第4段内容。 问：什么叫扩散现象？（学生回答后板书） 板书：不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。 阅读课本第3页5、6段内容思考： 1.液体之间可以发生扩散现象吗？请与气体扩散快慢比较。 2.固体之间能否发生扩散现象？请举例说明并与液体、气体扩散的快慢进行比较。 完成教材第4页演示实验并提问： 1.你在实验中看到了哪些现象？ 2.为什么让密度大的硫酸铜溶液放在密度较小的清水下面，倒过来行吗 3.这个实验说明了什么？ 阅读课本第3页第6段内容思考： 这个事例，说明了什么？气体、液体和固体之间都能发生扩散现象，扩散现象说明了什么？（学生回答后总结板书） 板书： 扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 继续讨论：比较气体、液体、固体的扩散现象，扩散的快慢与什么因素有关？ 通过实验观察到扩散快慢与温度有关，温度越高分子热运动越剧烈，扩散现象就越明显。 三、分子间的作用力 演示：老师出示两个铅块，并演示分子间引力的实验（课本第4页图13.1－4）。 提问：铅块相互吸引，能承受很大拉力，说明什么？ 　　归纳：分子之间存在引力。 思、议：1.扩散现象中，分子能够彼此进入对方。 2.有人把50ml的酒精和50ml的水混合，发现混合液的体积小于100ml。 3．当盛油的厚壁钢瓶内压强达到1.0×104～2.0×104个标准大气压时，瓶内的油能从钢瓶壁上渗出。 以上三个事例共同反映了分子的一个规律，这个规律是_________________。 展、评：分子之间存在间隙。 阅读课本第4页最后一段。 议：1.分子之间存在引力，为什么没有把分子吸引到相互紧密接触？2.分子之间既然有间隙，为什么压缩固体和液体很困难呢？ 展、评：分子之间存在斥力。 指导学生阅读课本第5页1、2、3、4段内容。 思、议：1.构成物质的分子间什么时候表现为引力？什么时候表现为斥力？ 2.既然分子之间存在引力，为什么“破镜不能重圆”？ 3.固、液、气三种状态的物质，通常情况下分子间力的关系是什么？怎样影响物质的宏观结构？ 4.怎样理解构成物质的分子间引力和斥力同时存在？　多媒体动画演示分子间引力与斥力之间的关系。 展、评：分子间引力和斥力同时存在。 (三)课堂训练 教材 页“动手动脑学物理” 课堂小结 本节课你有何收获？ （五）作业 大练习对应课时
板书设计 第1节　分子热运动 一、物质的构成 常见的物质是由分子、原子构成的。 二、分子热运动 1.扩散：不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。 2.扩散现象说明：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 3.温度越高，分子运动越剧烈。 4.分子的无规则运动叫分子热运动。 三、分子间的作用力:分子之间同时存在引力和斥力
教学 反思 （用红色备注）
第二节 内能
课时 1课时 主备人： 刘良凯
教学内容 13.2 内能
教学目标 知识与技能： 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或放出热量可使物体温度升高或降低。 3．知道在热传递过程中传递内能的多少叫做热量，热量的单位是焦耳。 4．知道做功可以使物体内能改变的一些事例。 过程方法： 1．通过探究找到改变物体内能的两种方法。 2．通过实验说明做功与物体内能改变的关系。 3．通过实验和查找资料培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力。 情感与态度： 1．学生通过实验体验探究的过程，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。 2．培养学生的观察能力，并使学生通过实验理解做功与物体内能变化的关系。
教学重点 了解做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
教学难点 如何证明做功和热传递改变内能是等效的。
课前准备 空气压缩点火器、做功改变内能演示器、铁丝
教学过程设计 二次备课
引入新课 复习：带领学生回忆曾经学过的两种宏观物体的能量——动能和势能。 请尝试触摸以下物体，说说感受？ 装有热水的热水袋 铁块 冰块 讲授新课 一、认识内能 1．定义：构成物质的所有分子，其热运动的动能与 分子势能的总和，叫做物体的内能。 2．单位：焦耳；简称：焦；符号：J 3．一切物体，不论温度高低，都具有内能。物体温 度升高，内能增加。 活动一：尝试用不同方法点燃实验桌上的火柴，然后组间交流。 点燃火柴的方法： (1)利用打火机引燃； (2)利用火柴盒外壁摩擦使之燃烧。 提问：这两种点火方式有何不同？ 二、内能的改变 1．热传递：有温差的物体彼此接触时，高温物体降温，低温物体升温的现象。在热传递过程中传递能量的多少叫做热量。热传递的条件：有温差。 举例：冬季冷，可以烤火，教室里同学们常用暖宝宝取暖等。 2．做功对物体内能的影响： (1)外界对物体做功，物体内能增加； 举例：将一根铁丝反复弯折，弯折部分发热;冬季室外冷，用力搓手可以感觉手暖和；小孩滑滑梯感觉屁股烫 (2)物体对外界做功，物体内能减少。 举例：烧水时茶壶盖被顶起，加做演示实验用打气筒对烧瓶大气后将橡皮塞冲出。 3．改变物体内能的两种方式：做功和热传递，它们改变内能的效果是相同的。 (三)课堂训练 教材 页 “动手动脑学物理”当堂完成 课堂小结 1.本节课你收获到哪些物理知识？ （四）作业 大练习对应课时
板书设计 13．2内 能 一、内能 1．定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 2．单位：焦耳；简称：焦；符号：J 3．一切物体，不论温度高低，都具有内能。物体温度升高，内能增加。 二、物体内能的改变 1．热传递：有温差的物体彼此接触时，高温物体降温，低温物体升温的现象。在热传递过程中传递能量的多少叫做热量。热传递的条件：有温差。 2．做功对物体内能的影响： (1)外界对物体做功，物体内能增加； (2)物体对外界做功，物体内能减少。 3．改变物体内能的两种方式：做功和热传递，它们改变内能的效果是相同的。
教学 反思 （用红色备注）
第三节 比热容
课时 2课时 主备人： 刘良凯
教学内容 13.3 比热容
教学目标 知识与技能： 1．建立比热容的概念，知道比热容是物质的一种属性。 2．学会查比热容表格，尝试用比热容解释简单的自然现象。 3．会进行简单热量的计算。 过程与方法： 1．体验科学探究过程，了解科学探究的基本特征，提高探究的能力。 2．进一步体会用控制变量法的思想探究物质吸热升温的属性。 情感与态度： 1．在探究活动中体验科学探究的乐趣，培养实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。 2．在探究活动中培养学生合作精神。
教学重点 探究物质比热容，对比热容概念的理解和简单应用。
教学难点 会利用公式Q=cm t进行简单的吸、放热计算。
课前准备 铁架台(2个)、500 mL的烧杯2个、同规格的加热器2个、搅拌器2个、秒表、量筒、温度计2只、水、煤油等。
教学过程设计 二次备课
一、情境导入 情境一：烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚，沙子很快凉了下来，但海水却还暖暖的。同样的日照条件，为什么沙子和海水的温度不一样 情境二：糖炒栗子，为什么要加入沙子一起炒呢？ 情境三：汽车水箱中加水有什么作用呢？ 板书课题： 学习了本节课比热容的知识，你就能解释其中的奥妙了。 讲授新课 1.比热容 （1）探究物质的吸热程度与哪些因素有关 体验生活 1.家里来了客人，为了让客人尽快的喝上开水。我们应该怎么做？为什么？ 2．分别把一壶水和半壶水烧开，哪个吸热多？ 3．把一壶水烧开和烧成温水，哪种情况需要吸收更多的热？ 思考：物体吸收热量的多少跟哪些因素有关？ 师生总结 同一种物质，吸收的热量跟物体的质量和升高的温度都有关系。 同一种物质，质量越大，温度升高的度数越多，吸收的热量越多。 （2）实验探究：比较不同物质的吸热情况 a．提出问题：不同物质组成的物体在质量相同，升高温度也相同的情况下，吸收热量一样吗？ b.设计实验：师生讨论后，归纳方案如下： 方案一：使用相同规格的电加热器，加热质量相等的不同物质（水和食用油），使它们升高相同的温度，比较它们加热时间的多少。 方案二：使用相同规格的加热器，加热相同的时间，比较谁的温度高。 c.进行实验：按下图操作组装实验器材 教师巡视、指导学生分组实验。鼓励学生动手实验，收集记录数据，鼓励学生间的交流和合作。 d．记录数据归纳总结 方案一：可知相同质量的水和食用油，在升高相同的温度时，水加热的时间比食用油长。 方案二：可知相同质量的水和食用油，在吸收相同热量时，食用油的温度变化比较大。 （3）学习比热容的定义 师：为了表示出不同物质的吸热程度不同，物理学中用比热容这一物理量来描述，请同学们阅读课本11-12页内容。 定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。（类比速度的定义方法，用比值的方法定义比热容的概念。）用符号c表示。 说明：比热容在数值上等于单位质量的某种物质，温度升高1℃所吸收的热量。 单位：焦每千克摄氏度 J/(kg·℃) （4）比热容的物理意义 思考：a、一桶水与一杯水比较，谁的比热容大？ b、比热容与物体的质量、吸收的热量、升高的温度有关吗？ 师：某一种物质的比热容与物体的质量、吸收的热量、升高的温度无关。物质的比热容由物质的种类（本身特性）、物态决定。比热容是物质的一种特性，可以用比热容来鉴别物质的种类。 2.热量计算 Q = cmΔt Q：物质吸收或放出的热量； c：物质的比热容； m：物体的质量； Δt：变化的温度。 吸热时Δt＝t-t0 放热时Δt＝t0-t (1)物体温度升高吸收的热量； Q吸＝cmΔt＝cm(t-t0)式中t 表示末温，t0表示初温，Δt表示物体升高的温度。 (2)物体温度降低放出的热量。 Q放＝cmΔt＝cm(t-t0)式中t表示末温，t0表示初温，Δt表示物体降低的温度。 (3)热量计算公式只适用于物体温度改变时，物体吸收或放出热量的计算，对有物态变化的过程不能适用。这一公式表明，物体温度改变时，它吸收或放出的热量跟物质的比热、物体的质量和升高或降低的温度的多少这三个因素有关，而跟物体的初温或末温无直接关系。因此，不能说“高温的物体放热多，低温的物体吸热多”，也不能说“物体升高的温度多，它吸收的热量一定多”，因为物体吸收或放出热量的多少跟三个因素有关，分析问题时必须全面考虑。 三、课堂训练 1．水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，将质量为4kg的水从20℃加热到70℃需要吸收J热量，如果将水倒掉一半，它的比热容将为J／(kg·℃)。 2．水的比热容是煤油比热容的两倍，若水和煤油的质量之比为1∶2，吸收的热量之比为2∶3，则水和煤油升高的温度之比为( ) A．3∶2 B．2∶3 C．4∶3 D．3∶4 3．状态一定的某物质的比热容( ) A．跟它吸收的热量成正比 B．跟它的质量成反比 C．跟它的温度变化成反比 D．只是物质的一种属性，只与物质本身有关 四、课堂小结 1.本节课所学的知识有哪些？ 一、基本知识 1．定义、公式、单位、含义 2．水的比热容、意义 二、基本技能 会正确解释温度变化和比热容的关系。 三、基本方法：控制变量法 五、作业 优化设计对应课时
板书设计 13～3 比热容 一、比热容(c) 1．定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的 温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。 2．单位：焦每千克摄氏度，符号：J/(kg ℃)。 3．水的比热容：4.2×103J/(kg ℃) 4．水的比热容的物理意义： 1kg的水温度每升高(或降低)1℃，吸收(或放出)的热量是4.2×103J。 二、物质的比热容跟密度相似，也是物质的特性之一 1．比热容跟物体质量的大小，温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。 2．比热容可以用来鉴别物质的种类。 三、热量的计算：Q＝cmΔt
教学 反思 （用红色备注）
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