苏科版九年级物理 12.2内能 热传递 教案

《内能 热传递》
教学目标：
1、了解内能的概念，通过类比的方法，知道任何一个物体都有内能。
2、能简单描述温度与内能之间的关系。
3、结合实例分析，知道热传递是改变物体内能的一种方式，使内能转移的过程。
4、了解热量的概念，知道热量的单位，能正确使用“热量”这一术语，会进行关于物体吸热、放热的简单计算。
5、了解用热传递来改变物体内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象。
教学重点：1.分子动能和物体动能，内能和机械能的异同；
教学难点：1.认识内能及相关定义；2.内能与温度的关系
教材及重难点分析：
苏科版的《内能 热传递》这一节内容安排在九年级上册第十二章《机械能和内能》的第二节。这一章主要呈现两种能量：机械能、内能，以及它们之间相互转化的关系。内能是本章继机械能之后的第二种能量，不同于机械能的宏观可感，内能概念较为抽象，内能、温度、热量的概念辨析复杂，是本节的难点。本节的重点在于内能概念的建立、热传递现象的理解。
设计思想：
基于《内能 热传递》的重难点分析，我们所面临的三大问题是：1、如何帮助学生建立内能的概念？2、如何从内能的层面上去理解热传递现象？3、内能、温度、热量的概念如何区别和辨析。在帮助学生建立内能概念上，教师首先要帮助学生营造一个可视的想象空间，引领学生进入到微观的世界，展开想像。通过分子动能和分子势能与可见的物体动能和势能的例子进行类比。热传递现象随处可见，那么教师可以引领学生对热传递现象进行分析、研究其共同点，透过现象发现热传递的本质。通过思维上的辨析，结合以往的物态变化等实例对内能、温度、热传递的概念进行剖析，区别。
师生教与学的展开：
新课引入：
教师创设情境：用喷灯加热铁丝，然后用铁丝接触火柴，火柴被点燃。
引导学生思考：火柴为什么能被点燃？是因为火柴温度达到了火柴的着火点。
今天要研究的是一个与温度有关的能量，叫做内能。
新课教学：
教师引导：结合图片创设一种与“热”（温度）有关的情境，自古以来人类对热的追求就是孜孜不倦的，从原始人“钻木取火”，到冬天里的一杯热茶，再到火箭升空时燃料燃烧放热。我们今天就要研究一种与热有关的能量就是内能。
思考1：什么是内能？
师：内能顾名思义指的是什么？
生：内能是指物体内部的能量。
教师手持一杯水创设情境，引导学生思考：物体内部有什么？
学生进入物体内部微观世界思考：物体内部有分子。
教师引导学生回顾：关于分子，你已经学过哪些知识？
学生回顾：1、分子在永不停息地做无规则的运动。（印象最为深刻）2、物体是由大量的分子构成的，分子间有间隙。3、分子间存在相互作用的吸引力和排斥力。4、温度越高分子的无规则运动越剧烈。
教师引入信息快递：物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。
教师引导思考：要研究物体内部的能量，就要研究分子可能具有哪些能量。
教师抛出玩具球，引导学生回顾：我们曾经学过哪些能量？
学生回顾：动能、势能、机械能、光能、声能……
小组讨论1：分子可能具有哪些能量？为什么？
小组汇报：1、分子可能具有动能，因为分子在做永不停息的无规则运动。2、由于分子间存在相互作用的引力和斥力，有可能还具有另外一种能量。可能是势能。
教师在学生汇报的基础上，引导学生类比：运动的物体具有动能，做热运动的分子也具有动能。
教师拿出分子球弹簧模型教具创设情境，引导学生思考，将两个球模拟成两个分子，我们可以怎么模拟分子间有引力？怎样模拟分子间有斥力？
生：拉弹簧、压弹簧。
教师引导学生类比：弹簧在形变时具有弹性势能，而存在相互作用力的分子间存在分子势能。（教师也可以拿被举高的物体和地球间有引力，物体具有重力势能作为例子，分子间有引力，分子间有一定的距离。分子也具有势能。）
学生所得：分析出分子可能具有动能和势能。
教师播放水内部模拟分子运动视频，加深情境，得到内能概念：物理学中，我们把物体内所有分子动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
思考2：下列物体具有内能吗？
学生依托图片情境分析：物体内分子总在做无规则运动，因此任何物体都具有内能。
教师提出质疑：温度很低的物体，内部分子也在做无规则运动吗？
学生辨析：分子在做永不停息的无规则运动。有提出绝对零度的同学，教师给予肯定。
思考3：哪杯水的内能较大？
教师演示：两杯水一样的温度，一杯水质量大，另一杯水质量小。
学生辨析:质量大的水，内能较大。因为在速度一定时，物体质量越大，动能越大。质量大的水，所含分子的总量也多。质量越大的物体，内部分子的能量越大。
教师演示：两杯水质量相同，一杯温度高，一杯温度低。
学生辨析：温度高的水，内能较大。可以通过在水中滴红墨水来证明。温度越高分子运动越剧烈。在质量一定时，物体速度越大，动能越大。温度越高，物体内部分子的能量越大。
教师播放视频：恐龙灭绝可能与内能有关。
学生思考：火山熔岩温度极高，内能极大。
思考4：如何改变一根金属棒的内能？
学生提出方案：切（或磨）一部分、用手捂、放冰箱、用火烧等办法。
教师创设情境，提出问题：没有对金属棒中部加热，金属棒中部可以把火柴点燃吗？演示实验。
学生思考：为什么没有直接对金属棒中部加热，金属棒中部却可以把火柴点燃？是因为金属棒上发生了热传递。
教师创设情境，进行演示实验，并引导学生分析一些热传递现象：物体温度怎么变化？内能如何变化？
1、将金属勺子放进热水中，学生摸一下勺子，变烫。学生分析：勺子温度升高内能增加，热水温度降低内能减小。
2、从小冰箱里拿出刚熔化完的冰盐水。学生触摸冰水。学生分析：手温度下降，内能减小。冰水温度升高内能增大。
3、马云和普朗特握手，手温不同。发生热传递。
小组讨论2:这些热传递现象有什么共同点？
小组汇报：必须有两个温度不同的物体、热传递从一个高温物体到一个低温物体、需要接触、温度较高的物体温度会下降内能减小、温度较低的物体温度会升高内能会增大、最后两个物体的温度会相同（教师提出表扬：学生不仅看到是事物的现在，还想到了事物的发展和将来。）
教师引导学生总结：热传递的条件是什么？温度差。热传递需要不需要两个物体接触？
学生思考：举例，晒太阳。有学生质疑有空气传递热。那么分析红外线传播产生热效应不需要空气，所以热传递并不需要接触。
教师引导学生总结：热传递的方向是什么？从高温物体到低温物体。
学生补充：还可以从物体的高温部分到低温部分，比如老师之前所做的烧金属棒的实验。
教师引导学生总结：热传递何时终止？温度相同。
教师播放数字化实验视频：热水温牛奶
热传递过程中转移的是什么？内能。
教师引导学生分析：为什么热传递传递的不是温度？
温水热牛奶，温水下降的温度不等于牛奶上升的温度。冰在手上熔化，发生热传递，冰温度不变。而手温度下降。热传递传递的并不是温度而是内能。
学生总结：什么是热传递？当物体或者物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。热传递时能量从高温处传到低温处，直至温度相等。
教师根据热传递实质是内能的转移提出：我们如何量度热传递过程中转移的内能大小？
引出热量的概念：物理学中,把物体在热传递过程中转移的内能的多少叫做热量(heat),单位是焦耳,即焦(J).
教师引导学生思考：可不可以讲一个物体含有具有热量？
学生思考分析：1、热量为内能的变化量，是过程量。2、不能说物体含有或具有多少热量。3、通常说物体放出或吸收多少热量。
教师创设情境，播放视频：大马路上煎鸡蛋、母鸡在太阳灯下孵蛋、奥运点火仪式。
学生观看视频，寻找视频中的热传递现象，分析内能如何转移。
思考5：生活中有哪些通过热传递改变物体内能的例子？
学生列举：烧水、洗澡、炒菜、晒被子……分析其中内能如何转移。
辨析：内能、温度、热量的关系
A.温度高的物体,含有的热量一定越多 (×)
B.热传递时物体吸收热量,内能一定增加 (√)
C.物体吸收热量,物体温度一定升高 (×)
教师引导学生分析：举出反例，晶体熔化，吸收热量，温度不变。
D.高温物体把温度传给低温物体(×)
教师总结：我们要带着一双物理的眼睛去观察生活，研究生活，在将知识应用于生活。
教学反思：
本节课教师与学生在思维上碰撞出了异样的火花。学生在探究微观世界，建立能量概念等过程中，获得了自我探究的成功感。师生互动出色。
在教学中教师处处创设情境，从问题入手、有效地促进学生的思考，给足学生探究的时间，让学生在充分思考，积极参与。并采用大量图片、视频、实验、以及理论分析，引导学生感受内能的存在以及热传递的实质。
在学生学习的过程中，注重培养学生的批判意识和怀疑精神，鼓励学生进行质疑、超越、欣赏学生独特的、富有个性的表述和理解，通过一系列的方式方法，让学在和谐、民主的课堂氛围中点燃智慧的火把，焕发出生命的活力。