5.3内能 教案
1学情分析
本节知识是在学生研究了内能的概念及内能大小有关因素之后 , 把讨论的重点移向内能的变化。本节既是功、能概念的延伸又是为后面学习热机、了解能量转化和守恒定律打下基础 ,所以本节是热学部分的重要内容之一 。本节教材内容较为抽象,突出的特点是通过大量生活实例和小实验进行分析 , 符合学生认知规律,采用 “实验探索法 ”进行教学 , 通过学生对问题的合理猜想、设计实验、验证猜想、进行应用 , 从而培养学生探究问题和思考问题的能力。
叶澜教授在“新基础教育”中针对这一问题,概括了一堂好课的五个方面:①是有意义的课;②是有效率的课;③有生成性的课;④是常态下的课;⑤是有待完善的课。并对应归纳为五个“实”:“扎实”的课、“充实”的课、“丰实”的课、“平实”的课和“真实”的课。我在本堂课的教学设计中就力图体现以上五个特点,将知识与技能、过程与方法、情感、态度和价值观三个维度统一起来,尤其要体现上海二期课改精神,即以学生发展为本。这就必须做到“千方百计贴近学生生活,千方百计让学生在课堂内动起来,千方百计走进学生心灵,千方百计促进学生的协调发展。”研究教材、研究学生、研究学生所生活的情境,做好必要的课前准备,从而做到教有针对性,学有实效性。材料的选取、活动的设计都从学生熟悉的情境中选取,采用自主合作学习的教学方法,让学生参与情境问题的思考、在活动中体验、感悟。为此,我在教学设计中注重了以下几个方面:
放神舟6号发射时的精彩片段,既能激起学生的民族自豪感,又要求学生从提供的情境中提出问题,从而导入课题。探究分子势能大小的有关因素时,让学生体验一定量的空气不能无限制地压缩,说明分子间存在相互排斥力,且越压缩,所用的力越大,说明分子间的相互作用越大,分子势能也越大,从熟悉的现象中得出物理概念,培养了学生的分析、归纳能力。在探究内能的大小有关因素时,提出假设这一环节后,较难用实验验证,采用了理论的推理。在教学过程中,注意让学生充分展开想象力,并用实验来发现问题,说明道理,验证结论,能起到情境交融,触景生情的效果,有利于发展学生的创造性思维。例如小实验:利用提供的器材,用什么办法使它们的内能增加?同学们开动脑筋,想出了许多方法。在发散思维的基础上,教师继续引导同学进行集中思维。在分析小实验时教师启发,学生归纳,追根求源,找出关键,总结出物体的温度之所以会升高内能增加的两种方法:一是热传递,另一是做功。通过“挑战自我”这一教学活动,学生实验、演示实验并让学生参与,不仅让学生在课堂内动起来,而且师生的互动既调动了学生上课的积极性,培养了学生自主合作学习的能力,促进学生的协调发展,同时又能让学生主动参与课堂教学活动。通过“走进生活”这一教学活动,让学生体会到物理就在我们的身边,善于观察,思考,
做到“见物思理”,逐步养成热爱生活、热爱科学、热爱大自然的高尚情操。
重视活动卡在教学中的应用,养成阅读教材的好习惯,培养学生的自学能力。通过设计“大家谈”,这一教学活动作为本堂课的结束,旨在使学生不断的提出问题,解决问题。以此来鼓励学生质疑问难,指导、启发学生的思维,激发学生兴趣,结课留有余味。
2重点难点
重点:内能概念;
难点:改变内能的两种方式。
3教学过程
4教学活动
活动1【导入】引入新课
神舟六号的成功发射,这是我们中国人的骄傲和自豪,观看神舟6号发射实况,激发学生的爱国主义精神。接着演示自制小火箭,在愉悦的气氛中进入这节课的学习。
活动2【导入】复习
布郎运动表明组成物体的分子都在永不停息地做无规则运动,而且温度越高,分子的无规则运动越剧烈。
活动3【导入】演示
将几滴红墨水同时滴入盛有冷水和热水的两只烧杯中,观察两杯水呈现均匀红色的过程,看哪杯水先变得均匀。
活动4【讲授】分子动能
热运动:物体内大量分子的无规则运动称为热运动。
分子在永不停息地运动,所具有的能量叫动能。
分子动能:分子因热运动而具有的动能称为分子动能。
提问:分子动能大小与什么因素有关?(与温度有关)猜想并提出依据
活动5【讲授】分子势能
师:一段绳子很难被拉断,空气不能无限制地压缩,(用针筒封闭一定量的空气,让学生体验)说明组成物体的分子存在着相互吸引和排斥的作用。
分子势能:由于分子之间的相互作用而具有的势能称为分子势能。
提问:分子势能大小与什么因素有关?(与体积有关)猜想并提出依据
多媒体演示:将物体的结构想象成许多由弹簧连着的小球组成,把弹簧拉长,分子间的引力增大;或压缩弹簧,分子间的排斥力增大,说明物体拉长或压缩时,分子间的相互作用增大,分子势能增大。( 也可用针筒内的气体说明)
活动6【讲授】内能的定义
物体内所有分子的动能和分子势能的总和,叫物体的内能。
强调:物体的内能是指物体内所有分子具有的能量,而不是指单个分子具有的能量。
活动7【活动】内能的大小因素
提问:内能的大小与什么因素有关? ( 猜想并说明依据)
生:可能与温度(演示动画)、体积、质量(分子数)、物质种类有关。
小结:物体温度升高,内能增加;温度降低,内能减少。
物体体积变化,内能变化;
活动8【讲授】内能的单位
单位:焦耳。
提问:0℃的冰具有内能吗? 讨论
结论:一切物体都具有内能。(说明:高温物体和低温物体都具有内能。)
活动9【活动】改变内能的方式
提问:充分利用课桌上的器材,用什么办法使它们的内能增加?(安全教育)
学生探究、交流
总结出改变内能的两种方式是做功和热传递。
活动10【活动】学生实验
在“空气压缩引火仪”的厚管中,放入绿豆大小的硝化棉,用力把活塞迅速压下去,则可见硝化棉燃烧,发出明亮的光。
师生分析:(教师点拨,分析理由)
压缩空气 对空气做功 空气内能增加 温度升高 达到硝化棉的燃点燃烧。在这个过程中,人消耗机械能,使空气内能增加,即机械能转化为内能。
启发归纳:外界对物体做功,物体内能增加。
活动11【活动】演示(师生互动)
用“内能、机械能互变演示器”,向管中倒入少量乙醚,盖上橡皮塞,把金属管固定在讲桌上,用绳子在管上绕一圈,请一个同学迅速地来回拉动绳,待一会儿,塞子就被冲开。
分析:(引导学生分析归纳)
人克服摩擦做功 金属管内能增加,温度升高 乙醚内能增加,温度升高, 达到沸点 乙醚蒸气对橡皮塞做功 乙醚内能减少,温度降低。
启发归纳:物体对外界做功,内能减少。
活动12【讲授】做功和热传递两种方式的共同点
出示钢锯条,提问:如果只知道这根钢锯条温度升高了,而没有看到内能改变的过程,能否判断是通过做功还是通过热传递的方式使它的内能增加的?(教师分析点拔)
总结:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,所以无法判断。
活动13【讲授】做功和热传递的区别
做功是内能其它形式的能相互转化的过程。
热传递是物体间内能转移的过程。
活动14【练习】 巩固与训练
例举生活中内能改变的实例。
活动15【活动】课堂总结
由学生课堂总结。
活动16【作业】布置作业
课后练习