九年级上册物理人教版教学案：第十三章 第2节 内能

第2节 内能
教学目标
会用类比的方法建立内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。
知道热传递可以改变物体的内能。
知道热量的概念及单位。
知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
教学重点
内能、热量概念的建立及改变内能的方法。
教学难点
温度、内能、热量的关系和区别。
教学过程
导入新课
提出问题：推动火车和火箭的能量来自哪里？
二、进行新课
（一）内能
1.内能的概念
【观察对比】
（1）运动的篮球具有动能，运动的分子具有动能吗？
请各小组讨论，对以上现象进行对比分析（老师可根据学生的讨论情况适当引导）。
小结：分子做无规则运动而具有的能叫做分子动能
（2）树上苹果由于地球的吸引而具有势能，分子间也存在相互吸引的力，那么分子具有势能吗？
请各小组讨论，对以上现象进行对比分析（老师可根据学生的讨论情况适当引导）。
小结：互相吸引的分子具有势能
（3）被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能，互相排斥的分子之间有没有势能
请各小组讨论，对以上现象进行对比分析（老师可根据学生的讨论情况适当引导）。
小结：互相排斥的分子也具有势能，所以由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能。
总结：构成物体的分子，其热运动所具有的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。
2.内能的大小与什么有关
（1）提出如下两个问题，让各小组进行讨论（老师可根据学生讨论的情况适当引导）。①一块铁由15℃升高到55℃内能是否发生变化？
②0℃的冰是否具有内能？
根据学生对以上两个问题的回答进行总结，得出结论：一切物体在任何情况下都有内能，物体的内能与物体温度有关，物体温度升高，内能增加。
内能的大小只与温度有关吗？让各小组进行讨论（老师可根据学生的讨论情况适当引导），从中挑选出与下面两个问题类似的问题进行讨论与总结。
①1kg的铁块和一个100g的铁钉，温度都是15℃，它们的内能一样大吗？
②0℃的冰加热熔化变成0℃的水，它的内能一样大吗？
总结：物体的内能还与物体的质量、体积和状态有关。
物体内能的改变
1.做功改变物体的内能
【活动设计】引导学生按下列要求做实验，并让学生注意观察现象：
（1）压缩空气点火
①将硝化棉放入压缩装置内。
②用手压把活塞迅速压下去，观察到硝化棉迅速燃烧起来。
老师演示实验，让学生观察发生的现象，并进行小组讨论（老师可根据学生的讨论情况适当指导）。
小结：压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增大,温度升高。
（2）气体膨胀对外做功(设计意图：培养学生逆向思维能力，树立辩证思想。)
①在集气瓶上装上一个带小孔的塞子。
②将一根带打气筒的软管塞入塞子的小孔中封好，并检查气密性良好。
③用力将打气筒的活塞压下，观察到塞子跳出并在瓶中出现白雾。
老师演示实验，让学生观察发生的现象，并进行小组讨论（老师可根据学生的讨论情况适当指导）。
小结：物体对外做功，内能转化为机械能，物体的内能减少，温度降低。
总结：通过做功可以增加或减少物体的内能。
热传递改变物体的内能
以下几种情况没有做功，为什么物体的内能也发生了改变呢？
老师引导学生通过上图想到生活中更多通过热传递改变物体内能的现象，进行小组讨论，得出热传递的定义 。
结论：热从温度高的物体传到温度低的物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程就叫做热传递。
3.热量
（1）热传递过程中，传递内能的多少叫做热量，用字母Q表示，单位：焦耳（J）。
（2） 一根铁丝要使它的温度升高，可以通过做功的方式，也可通过热传递的方式，所以：做功和热传递在改变内能上是等效的，做功的实质是能量之间的转化，热传递的实质是能量的转移。
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