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HS版九上科学7.1物体的内能(2)教学设计
课题 7.1物体的内能(2) 单元 七 学科 科学 年级 九上
教材分析 《物体的内能》是在学生初步学习了机械能的基础上引入的,教材内容选择上比较注重联系生活,社会实际能使学生保持对自然界的好奇,发展科学的探究兴趣,从而产生将科学应用于日常生活、社会的意识。本节安排了物体的内能(分子热运动、分子间的作用力、物体内能)、改变物体内能的两种途径、热量三个方面的内容,它们是层层递进的关系。学生在学习了分子热运动和分子间作用力之后安排物体内能,类比机械能建立内能的概念,在此基础上讨论内能的改变,进而引出热量的概念,本节内容也为后续学习比热容、热机等作了准备,在知识体系不起承上启下的作用,物体内能也是热学的重点内容。 本节内容分2课时完成,第1课时物体内能(热运动、作用力、内能),第2课时内能的改变和热量。
学习目标 科学观念:知道改变物体内能的两种途径,了解热量的概念,会正确使用“热量”这一术语;科学思维:借助内能与温度的关系,通过活动探究和实例分析,归纳出改变内能的两个途径;理解内能与热量的关系;探究实践:通过活动及实例分析得出改变物体内能的两条途径;态度责任:乐于探究生活现象中的科学道理,在探究中养成交流、合作、分享的习惯,形成用能量的观点分析科学现象的意识。
重点 实例活动与探究归纳出改变物体内能的两条途径;
难点 理解物体对外做功内能减小;热量与热能区别。
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 1、什么是分子的热运动? 2、什么是物体的内能? 3、影响物体内能大小的因素有哪些? 4、如何改变物体的内能? 复习回顾,带领学生进入新的思考
讲授新课 讨论交流:对于同一个物体来说,改变其内能的方法莫过于改变其温度。 生活中,除了增减衣物,你是如何改变物体温度的呢?请你自己冬季取暖为例来说明。 活动:改变物体内能的方法很多,请对下列方法按能量转化或能量转移进行分类。(1)捧热水袋,手会变暖和些 (2)钻木取火 (3)冬天对手哈气手变暖 (4)将冰块放入可乐中,可乐变凉 (5)流星穿过大气层时发光发热 (6)把牛奶放在热水中温一下 (7)不锈钢汤勺放在热汤中变烫 (8)铁匠把烧红的铁块浸入水中使铁块变冷 (9)锯条锯木头,锯条发烫 (10)擦划火柴,火柴头着火 (11)玩滑滑梯时,屁股发烫 一、改变物体内能的途径 1、改变物体的内能: 实质上是通过改变物体的温度来改变物体的内能。 2、改变物体的途径: 改变物体内能的两条途径:做功和热传递。 3、做功改变物体内能,是能量形式发生了转化。而热传递改变物体内能,是能量发生了转移。 4、做功和热传递两种方式对改变物体内能是等效的。 活动1:压缩空气发热 (1)在一个厚壁玻璃筒的底部,放一块浸过乙醚的棉花。 (2)把玻璃筒内的活塞迅速下压仔细观察筒中棉花发生了什么变化。 现象: 。 实验分析:(1)棉花(可燃物)燃烧的另两个条件是: 和 ; (2)筒内原有的物质是空气和浸过乙醚的棉花。这里的棉花不燃烧,这是因为缺少 这个条件。 (3)活塞快速下压后棉花燃烧起来,这是由于 对筒内的 做了功,空气内能 ,温度 ,达到了乙醚的 ,此时乙醚燃烧,棉花就燃烧起来。→ 以上实验表明,做功可以改变物体的内能。同时也说明,对物体做功,物体的内能会增加。观察分析:观看视频,讨论分析下列问题: (1)在瓶内盛少量水,用打气筒给瓶内打气,当塞子跳起时,瓶口出现白雾,为什么? (2) 这个过程说明了什么道理? 归纳:(一)做功可以改变物体的内能 1、做功可能改变物体的内能: 做功改变物体内能时,发生能量的转化,内能与其他形式的能量(如机械能)间的转化。 如机械能转化为内能(搓手使手变暖),内能转化为机械能(蒸汽机对外做功)等。 2、对物体做功,物体的内能增加,温度升高;物体对外做功,物体本身的内能减少,温度降低。 注意: 做功不一定都使物体的内能发生变化,如举高物体时,做功所消耗的能量变成物体的势能,并未转化为物体的内能。 讨论交流:1、结合实际说一说,对物体做功使物体内能增加的例子。 2、结合实际说一说,物体对外做功,物体本身内能减少的例子。 3、如何区别对物体做功和物体对外做功? [做功改变物体的内能的实质是能量的转化,即内能的变化是由于内能与机械能之间的相互转化引起的,对物体做功时机械能转化为内能,则内能增加,物体对外做功时内能转化为机械能,则物体内能减小。]视频:钻木取火、水蒸气对瓶塞做功活动:如图,将一铁棒左端固定在铁架台上,铁棒上每隔2cm用蜡粘几根火柴梗。用酒精灯在铁棒的右端无火柴梗处加热。 观察到的现象: 。 实验现象分析:(1)用酒精灯对铁棒右端加热时,铁棒右端内能 ,温度 ; (2)第1根火柴梗掉落,是因为铁棒右端温度高于其左侧,内能沿铁棒向 侧传递,先传到右侧粘第1根火柴处,使该处内能 ,温度 ,蜡的温度也升高而熔化,使火柴梗掉落;内能继续向左转移,这样更多的火柴梗便掉落,内能转移方向向左,所以火柴梗掉落方向也是由右向左依次进行。 (3)这个小实验说明: 。[热传递可以改变物体内能 ](二)热传递可以改变物体的内能 1、热传递可以改变物体的内能: 热总是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,这种现象叫做热传递。 热传递改变物体内能时,发生了内能的转移,内能从一个物体转移到另一个物体,或内能从物体的一端转移到另一端。 如被子晒太阳下变暖和、金属汤勺放在热汤中上端也变烫、牛奶加了冰块后变冷等。 2、热传递改变物体内能的条件:存在温度差。 3、热传递的方向:内能从高温物体传向低温物体。 4、热传递的结果:高温物体内能减少,温度降低;低温物体内能增加,温度升高,直到两物体温度相等。 注意: (1)热传递传递的是内能,而不是传递温度,更不是传递物质; (2)热传递是把内能由温度高的物体传给温度低的物体,不是,上内能多的物体传递给内能少的物体; (3)同一个物体内也可发生热传递,内能可由一个物体的高温部分向低温部分传递。 5、热传递包括三种方式:热传导、对流、热辐射。 热传导:通过导热物质对热量的传递。 如,金属是热的良导体,木头是热的不良导体。 对流:通过气体或液体的流动对热量的传递。 如,烧水就是利用液体对流实现的;空调是利用空气对流使空气内能改变的;空气对流还会形成风。 热辐射:通过电磁辐射对热量的传递。 如,晒太阳、烤火都是热辐射的利用。 二、热量 1、热量: 热传递过程中所传递的能量,叫做热量。 2、功、热量和内能采用相同的单位。在国际单位制中规定,内能、功和热量的单位都是焦耳。 3、热量指热传递过程中内能的改变量。它是一个过程量,是量度热传递中内能的变化量。 4、内能、温度、热量的关系: (1)内能与温度: 物体内能增大温度不一定升高,如晶体熔化或液体沸腾时,内能增大温度不变; (2)内能和热量: 物体内能增大不一定吸收热量(有可能外界对物体做了功),但物体吸收了热量,内能一定增大(改变物体内能的方式有做功和热传递,热传递传递的就是热量); (3)温度和热量: 物体温度升高不一定吸收了热量(有可能是外界对物体做功了),物体吸收了热量温度也不一定升高(如晶体熔化、液体沸腾)。小资料:关于“卡”视窗:冷冻原子 学生自己举出例子再进行分析讨论,增加兴趣、活跃思维通过分析,让学生自己发现问题实验活动、现象分析促进学生对新知识点的理解让学生自己结合生活实际,举例说明做功改变物体内能观看“钻木取火”、“水蒸气对外做功”视频,增加学习兴趣增加热传递实验,增加学习兴趣,促进知识的理解,突破中难点热传递的条件、结果及注意点的说明都是促进学生理解的方法热量与内能、温度是学生容易出现混淆的概念理清其中关系,有利于学生理解小资料和视窗拓展学生的视野
课堂练习 1、改变物体内能的方法有做功和热传递两种。下列增大铁丝内能的四个做法中,与另外三个方法不同的是( B ) A.摩擦铁丝,使它变热 B.把铁丝放在火上烤,使它变热 C.反复敲打铁丝,使它变热 D.给铁丝通电,使它变热2、两个相互接触的物体之间没有热传递,是因为具有相同的( D ) A. 热量 B. 熔点 C. 内能 D. 温度 3、关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( B ) A.0 ℃的冰没有内能 B.物体的温度越高,物体的内能越大 C.物体的温度越低,所含的热量越少 D.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变 4、下列说法正确的是( D )A.温度从高温物体传递到低温物体 B.物体温度越高,含有的热量越多C.物体温度为0℃时,其内能为零 D.晶体熔化吸热,温度保持不变5、实验装置如图,加热试管使水沸腾,对观察到的现象分析正确的是( )A.玻璃管口冒出的“白气”是汽化成的水蒸气B.加热使水升温是通过做功的方式改变水的内能C.小叶轮的转动说明永动机是可以实现的D.小叶轮转动,水的内能转化为叶轮的机械能 (第5题图) (第6题图)6、如图所示,密闭绝热容器内有一个绝热隔板(保证A、B间不发生热交换),隔板与容器之间无摩擦。隔板将A、B两部分气体隔开,当抽去销钉,发现隔板向右移动,则A中气体温度_________,B中气体温度_______ _ 。(填“升高”“降低”或“不变”) (答案:降低 升高)7、小明将装有热奶的奶瓶放入室温的水中,容器中的水温约为20℃,热奶的温度约为90℃,同时,他还利用温度计和钟表测出温度的变化情况,并作出了水和热奶的温度随时间变化的关系曲线,如图所示。从图像分析可以看出,热奶温度随时间的变化特点是 。 (1)参考这位同学实验的图像,你认为沸水放在房间里,温度自然降低的规律是 。 A. 先慢后快 B. 先快后慢 C. 均匀降低 (2)参考这位同学记录的数据,如果你要喝一杯奶咖,可以有两种方式供你选择: ①先将烧开的热咖啡倒入杯中,立即将一匙冷牛奶加进杯中,然后冷却5min。 ②先将烧开的热咖啡倒入杯中,冷却5min,然后加一匙冷牛奶。 你认为方式____________的冷却效果较好。 [答案:随着时间的变化,热奶温度是先快后慢地降低 (1)B(2)②] 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、改变物体内能主要有热传递和做功两种途径,且两种方式是等效的。 2、热传递发生的条件是温度不同;高温物体放出热量,低温物体吸收热量。 3、外界对物体做功,物体内能增加 ;物体对外做功,本身的内能减少。 4、热传递实质是内能的转移,做功的实质是内能与机其他能的相互转化。 5、热量是指热传递过程中内能的改变量。单位:焦耳。 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
板书
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21世纪教育网(www.21cnjy.com) 21清风明月