苏科版九年级全册 物理 教案 12.2内能 热传递

§12.2 内能 热传递 教学设计
苏科版九年级上册第十二章《机械能和内能》
西安市远东第二中学
张榴
教学目标
（一）知识技能
1.了解内能的概念，能简单地描述温度和内能的关系
2.能结合实例分析，知道热传递是改变内能的一种方式
3.了解热量的概念，知道热量的单位
（二）能力目标
1.能应用热量计算公式进行简单的计算
2.体验用类比法，加深对物理概念理解的过程
（三）情感目标
了解用热传递来改变内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象
二．学情分析
本节学习的内容是八年级热学知识的深入，在本节学习中，需要联系到分子动理论的相关知识；在进行热量的计算时，联系到比热容的概念。在学习机械运动中，学生已具有了物体动能和势能的概念，因此，在本节学习分子动能和势能的概念，引入内能的概念时，要充分利用新旧知识的联系，进行类比实现知识的迁移。另外，本节涉及到的物理知识在生活中有许多应用，在学习热传递（改变物体内能的一种方式）知识的过程中，要利用学生的生活经验，将学生的感性认识上升为理性认识。
三．教学重难点
重点：
内能、热量的概念
难点：
内能、温度与内能之间的关系
四．教学资源
弹簧、不同温度的水、墨水
教学过程
提出问题：
回忆玩具汽车的运动，其动能是从弹性势能转化而来的；运动的汽车具有动能，这个能量从何而来？
学生回答：
汽车的能量来自发动机汽油燃烧所产生的能量。
引入新课：
汽油燃烧所产生的能量，与煤、天然气燃烧放热和物体摩擦发热一样，都是一种与热运动有关的的能量，这种能量就是内能。
想一想：什么是内能？
板书课题：
二、内能 热传递
旧知回顾：
分子动理论的基本内容？
学生回答：
物体是由大量的分子构成的；
分子是运动还是静止的？
分子处在永不停息地做无规则的运动，这种运动叫做热运动；（信息快递）
分子间有作用力吗？
分子间存在相互作用的吸引力和排斥力。
什么是动能？什么是势能？什么是机械能？
物体由于运动而具有的能就是动能；
物体由于被举高而具有的能就是重力势能；
物体由于发生弹性形变而具有的能就是弹性势能；
物体的动能和势能统称机械能。
观察比较：
运动着的篮球具有动能，那么处于热运动的分子是否具有动能呢？
结论：运动着的分子也具有动能。
石块和地球互相吸引具有势能，互相吸引的分子也有势能吗?
演示实验：
伸长或压缩的弹簧（拉伸）
结论：互相吸引的分子也具有势能。
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呢？
演示实验：
伸长或压缩的弹簧（压缩）
结论：互相排斥的分子也具有势能。
总结：物理学中，物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
类比：
结论：物理学中，物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
观察图片：
车胎内的气体 铁水 冰山
物体的内能可以为零吗？为什么？
结论：由于一切物体内分子的热运动永不停息，因此任何一个物体在任何情况下都具有内能。
问题讨论：
不同物体之间的内能的大小如何比较？
合作探究：内能大小的影响因素学生实验
扩散的快慢与温度的关系
实验方法：
试一试分别在盛有冷水和热水的两只玻璃杯中各滴入一滴墨水
看一看：
哪杯水中的墨水扩散得快？
实验表明：
温度越高，扩散过程越 快 。
交流合作：
温度越高→分子无规则运动越剧烈→分子动能就越大→组成这个物体的所有分子的动能总和增加→这个物体的内能也就增加
结论：物体的温度升高,物体的内能越大
问题讨论：
内能大小还与什么因素有关？
教师引导：
1、温度反映的是的物体内部分子运动的剧烈程度（ 单个分子动能的大小）
2、质量反映的是物体内部分子的数目
总结归纳：
内能的大小与温度和质量有关，温度越高，质量越大，物体的内能就越大。
达标测评：
1.比较下列各杯水内能的大小，并简要说明理由。
（b）（c）内能较大的是 ，说明内能与 有关。
（b）内能较小的是 ，说明内能与 有关。
提出问题：
内能有大有小，那么如何改变物体的内能？
生活现象：
金属勺放在热汤中，勺把变烫；
食品放在冰箱中，温度变低；
在取暖器旁的物体温度升高，内能增大；
生活经验:一杯热水，很烫人，放在桌子上凉会儿再喝
在这个过程中，热水的温度减低，内能减小；杯子周围的空气的温度升高，内能增大。
这种改变内能的方式就是热传递。
信息快递：
当物体或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，能量从高温处转移到低温处，直到温度相同。
想一想：
在上述过程中内能是如何转移的？
内能的转移是通过 热传递 的方式来进行的 。
交流展示：
热传递的条件是：存在温度差
热传递的方向是：从高温转移到低温
热传递的实质是：能量的转移
热传递的结果是：两物体温度相等
达标测评：
2.请判断下列各说法是否正确？
热传递时，能量从温度高的物体向温度低的物体传递（ ）
热传递时，能量从内能多的物体向内能少的物体传递（ ）
当两个物体的内能相同时，它们之间就不能发生热传递了 （ ）
④当两个物体的温度相同时，它们之间就不发生热传递了（ ）
教师引导：
我们已经知道了内能转移的方向是从从高温处转移到低温处，那么下面我们研究另一个问题即内能转移的多少。
物理学中，把物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量。
热量用Q表示，热量的单位与能量单位相同，也是焦（J）
由热量的定义可知:热量只有在热传递过程中有意义.我们只能说物体吸收或放出多少热量,而不能说物体含有或具有多少热量.
达标测评：
3.有关下列两杯水的说法是否正确。
(b)的热量比(a)的多（ ）
(b)的内能比(a)的大（ ）
4.关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A．0℃的冰也有内能
B．物体的温度越高，物体的内能越大
C．物体的温度越低，所含热量越小
D．物体的内能与温度有关，只要温度不变，物体的内能就不变
5.甲乙两个铁块，甲的温度为50℃，乙的温度为30℃，下列说法中正确的是（ ）
A、甲的热量一定比乙的热量多
B、甲的内能一定比乙的内能多
C、甲的机械能一定比乙的机械能多
D、甲的分子无规则运动一定比乙剧烈
6.比较下列物质哪个内能大？并说明理由。
（1）1Kg100℃的水蒸气和1Kg100℃的水
（2）1Kg0℃的水和1Kg0℃冰
课堂小结：
1、内能的定义？影响内能大小的因素？内能与温度的关系？
2、一种改变物体内能的方式（热传递）
热传递的条件是：存在温度差
热传递的方向是：从高温转移到低温
热传递的实质是：能量的转移
热传递的结果是：两物体温度相等
3、热量：物体在热传递过程中转移能量的多少
板书设计：
§12.2 内能 热传递
一．热运动
物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动
二．内能
1.定义：物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能。
2.影响因素：质量和温度
三．改变内能的一种方式----热传递
热传递的条件：有温度差
热传递的方向：从高温处向低温处
热传递的实质：能量（内能）的转移
四．热量（Q）
热传递过程中转移能量的多少叫做热量，热量的单位是J
教学反思：
物体的内能是比较抽象的物理概念，微观世界的知识，不像机械能那样直观。内能是指物体内部的能量，是和物体内部的分子有关的能量，是所有分子无规则运动具有动能和分子之间相互作用具有势能的总和。在引入物体内能的时候，我是采用类比的方法，运动着的篮球具有动能，那么处于热运动的分子是否具有动能呢？引导得到运动着的分子也具有动能。但是，内能与机械能是不同的，内能是分子在物体内部自身不停的“分子运动”而不是随物体整体一起运动所具有的能。机械能则是物体作为整体运动所具有的能。物体的机械能包括动能和势能，物体的内能当然也就包括分子的动能和势能两个方面，动能跟微粒的运动的激烈程度有关这点学生很容易从机械能中的动能进行迁移；势能是指微粒间的相互作用而具有的能就跟机械能中物体由于被举高或是发生弹性形变而具有的能就有点难以迁移了。
??接下来内能和温度的之间的关系，学生理解起来存在着一定的难度。为了帮助学生理解温度和内能之间的辨证关系，通过实验说明温度升高，扩散越快，物体热运动就越剧烈，微粒的动能与温度的关系学生能很快的直观的理解，因为温度越高，微粒的热运动就越激烈，学生的感觉就是微粒的运动就越快，那么动能就在增加，从而得出物体的内能与温度有关，对同一个物体,温度越高，物体的内能越大；从数学思想引导学生讨论影响内能的另一个因素---质量，总结出内能的影响因素：温度和质量。很自然得到改变内能的一种方式---热传递，此过程中只发生了内能的转移，物体内能改变了多少可以用此过程吸收或放出热量的多少来量度，把转移能量多少叫做热量。
整节课采用了复习旧知识，产生新知识，降低了教学的难度，从上课的情况来看，教学效果较好。