沪教版（上海）物理八年级下册-5.3 内能 教案

内能
教学设计
执教：
教学任务分析
《内能》是初中物理第五章第三节的内容，是热学基础知识，也是后续学习热机和知识点串联的基础。本节内容是在分子动理论和机械能的知识基础上，通过类比建立内能概念的。在热现象、热传递、做功的基础上，研究物体内能的变化，通过自主活动，讨论、归纳找到改变物体内能的两种方式，并从效果、能的形式变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同。
教材通过对比、结合学生日常生活等多种形式，从宏观的机械能拓展到内能，再从物体分子热运动的角度帮助学生理解内能的概念，在此基础上讨论内能的改变，进而引出热量的概念。通过本节课的学习，不仅可以帮助学生在分子动理论知识的基础上，了解内能和热量的概念，还起着承前启后的作用。
二、学情分析
八年级学生的形象思维占主导，具备初步抽象思维能力，需要在亲身体验，直觉验证的基础上，构建新知。学生虽然已经学习过机械能和分子动理论的内容，但是分子内能属于微观世界的能量，比较抽象，把两者结合起来运用类比的方法概括出物体内能的概念，还是需要一定的观察、分析能力和初步运用类比方法的能力。借用Flash动画，实物模型回忆起机械能和分子动理论的内容，并进行类比，概括出物体内能的概念就比较容易接受。
课堂上通过学生小组交流、教师分析、归纳、类比等方式加深学生对概念的理解。使学生充分感受已学知识和科学方法在研究新问题中的应用。然后学生又运用改变内能的两种方式来设计实验，感受生活与物理的密切联系。
三、教学目标：
1.知识与技能：
（1）知道内能的含义。
（2）知道物体的内能与温度等因素有关。
（3）知道改变物体内能的两种方式。
2.过程与方法：
（1）通过进入分子世界以及类比宏观物体的动能与势能的方法，建立内能的概念。
（2）通过观察与实验，关注改变内能的两种方式，感受比较、归纳的科学方法。
3.情感、态度与价值观：
（1）在探究改变物体内能方式的实验中，增强团队协作意识；
（2）通过了解内能在生活中的应用，增强学以致用的意识，通过了解内能的利与弊，学会辩证看待问题。
四、教学重点和难点：
重点：内能概念的建立
难点：做功可以改变物体的内能
五、教学资源
教师：篮球、分子模型、打火机、火柴、空气压缩引火仪、多媒体课件等。
学生实验：铁丝、打火机、砂纸、冷水、打气筒、饮料瓶等。
六、教学设计思路
本节课属于概念课，内容包括内能的定义、改变物体内能的方式等两部分。
本节课的设计思路是：以实例、实验为基础，让学生产生兴趣，通过想象、引导、比较等方法，让学生懂得内能概念建立的必要进而建立内能的概念。再让学生联系生活实际，讨论影响内能的因素——温度、质量、状态、体积。通过引导学生从几个影响因素入手，改变同一物体（铁丝）的内能，再从内能来源的角度对所用方法进行分类，得出改变内能的两种方式。而通过打气放气实验，深刻感受做功改变内能。最后了解内能的利与弊，学会辨证看待问题。
本设计要突出的重点是：内能概念的建立。方法是设身处地感受分子世界，为分子因运动和分子间因作用力而具有的能量起名称——分子动能与分子势能，而大量分子的动能与势能才是有意义的，从而建立内能概念。
本设计要突破的难点是：做功可以改变内能。方法是通过学生打气放气实验，感受瓶身温度的变化，分析其过程中能量转化的过程，尤其是物体对外做功，物体内能减小，从而突破难点。
七、教学过程
（一）引入
学生实验1：快速压下活塞，点燃空气压缩引火仪中的硝化棉。
学生观察实验，并记录现象。尝试解释其中原理时，出现矛盾引出本节新知识。
（二）新课
1.内能
师：回忆一下，我们接触过哪些能？
温故而知新：（1）篮球运动是总具有动能，因为分子在不停地做无规则运动，类比引出分子动能。
（2）类比拉长或压缩的弹簧具有相互作用力，引出分子势能。
师生讨论：归纳总结，由机械能定义类推出内能的定义。
结论：物体内所有分子动能和分子势能的总和。
提问：炽热的铁水有内能吗？（追问：0℃的冰山具有内能吗）
（讨论后无法统一答案）引出物体的内能受哪些因素决定或被哪些因素影响。
2.内能大小与哪些因素有关
（1）结合分子动理论：温度越高分子运动越剧烈，分子动能越大，得出物体内能越大。
结论：（其他条件不变）温度越高，内能越大。
从内能定义入手，进行适当的引导。（“所有”、“分子动能”、“分子势能”）
（2）温度相同的一杯水和一湖水，一湖水内能大，得出内能大小与质量有关
（3）质量相同的100摄氏度水蒸气与100摄氏度水，水蒸气内能比水大，得出内能大小与状态有关，此外内能大小还与体积有关。
回到原先的问题，答：因为所有的物体的分子都在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。
3.改变物体内能的方式
学生实验2
探究改变同一物体（铁丝或手）内能的方法（至少三种）（无需受到器材限制），写下方案，并进行交流、分析、分类、归纳。
结论：改变内能有两种方式——热传递和做功。
4.体验做功改变内能
学生实验3：小组合作，一人快速打气25下，另一人感受瓶身温度的变化；再快速放气，感受瓶身温度的变化。用打气筒向饮料瓶中迅速打气、放气，感受瓶子温度变化。并完成记录
结论：外界对物体做功，物体温度升高，内能增大，机械能转化为内能；物体对外界做功，温度降低，内能减少，内能转化为机械能。
5.改变内能方式的异同
（提示：从效果上比较；从增加内能的来源上比较）
学生实验4：请一位同学上台，在挡板后点燃一根火柴，询问台下的同学：他使用什么方式改变内能，点燃火柴的呢？（做功、热传递，都有学生答）
结论：相同点——都能改变物体的内能（等效）。
不同点——热传递方式是内能转移；做功是能的形式发生转化。
思考引入实验火箭能够升空的原因。
布置课外小实验：自制弹射器
找一段两端开口的小塑料管，从塑料管的一端塞进一个用水浸湿了的纸团（要塞紧），从另一端推进一个用橡皮塞制成的活塞，一个简易的弹射器就做成了。试试推进活塞，比比看谁能把纸团弹射得最远。
板书设计
教学反思
新课改提倡学生探究学习，自主学习，通过交流与合作，经历知识的获取过程。本节课的总体设计思路，是想做到以学生为中心，教师为主导的模式。
在教学内容的设计方面，教学设计能注重从学生已有的生活经验出发，让学生更好的思考和探究内能概念建立的过程，并对概念加以理解和应用。并试着通过概念的应用解决实际的问题。使“物理源于生活，又高于生活”，最终使学生体验方法、学会知识、掌握技能。
教学方法上，合理运用小组讨论的学习方式，通过师生、生生之间的多边交流互动，让学生有更多的机会发表自己的看法。例如在讨论改变物体（铁丝）内能方式时，小组讨论可以让思维得到拓展，同时教师引导学生相互帮助、相互鼓励，适当的加入“纠错、找错”的环节，充分利用师生的创造性思维，形成相同问题的不同答案，进而培养合作能力和团队精神。
不过在学生参与和分享的层次上，还过于浅显，我认为在体验环节可以加以拓展和深入，例如：布置学生在课后体验“揉面团发热”的生活经历。尝试通过本节所学知识原理来解释常见现象，而不是特有的物理实验现象。
简而言之，教学设计都是课前的设计，而教学过程是富有变化、动态生成的过程，在师生互动、生生互动中会产生许多的信息和创新的火花，教师要机智的将有价值的学生生成性资源作为教学的焦点来重新组织教学。巧妙地在学生不知不觉中做出相应的变化，保护创新火花、激发奇思妙想，实现教学的有效性，使物理课堂充满着生机与活力。