沪粤版九年级物理上册12.1 认识内能 教学设计

12.1
认识内能
一、教学目标
1.知识与技能
（1）了解内能的概念，知道内能的单位是焦耳。
（2）能简单描述温度与内能的关系。知道对于同一个物体，温度越高，内能越多；温度越低，内能越少。
（3）知道做功和热传递可以改变物体的内能。
2.过程与方法
（1）通过机械能认识内能，领会其中的类比方法。
（2）经历用做功和热传递方式改变物体内能的活动过程。
3.情感态度与价值观
通过实验和实例，养成联系实际学习物理的习惯。
二、教学重点
内能的概念；通过温度高低来判断一个物体内能的多少；改变内能的方法。
三、教学难点
内能的概念。
四、教学准备
多媒体、铜丝、烧杯、适量的热水和冷水、打火机、砂纸
五、教学过程
（一）创设情境，导入新课
多媒体展示图片：水沸腾时，壶盖被顶起。提问：是什么力量推动壶盖？
在学生回答的基础上，教师讲述：据说，瓦特从蒸气顶开壶盖这个常见的现象中受到启发，发明了蒸汽机，把人类带入崭新的“蒸汽时代”。后来，人们以蒸汽机为动力来牵引机车和轮船。由此，我们知道：水蒸气具有能量。水蒸气的能量主要来自它的内部，它不同于机械能，称作内能。
今天，汽车、火车、轮船、飞机等交通工具的能量，来自于燃料燃烧时释放的内能。
本节课我们一起来探究内能、认识内能。
板书课题：12.1
认识内能
（二）师生互动，探究新知
1.引导学生回忆分子动理论的初步知识
教师：从微观角度来看，物质是由大量分子组成的（例如水蒸气、燃料燃烧时产生的高温气体）。分子是运动的还是静止的？分子间有无力的作用？
指名说出分子动理论的初步知识：
物质是由大量的分子组成的，分子在不停地做无规则的运动，分子之间存在相互的作用力。
教师提问，引发学生思考：分子有能量吗？
2.帮助学生理解内能的概念
（1）让学生阅读“什么是内能”小标题下的内容。
（2）组织学生讨论：分子有能量吗？你是怎样理解的？什么叫物体的内能？
在学生回答的基础上，教师展示图片：运动的篮球和分子、下落的苹果与互相吸引的分子、被压缩的弹簧和互相排斥的分子。并概括发言：
运动着的篮球具有动能，运动着的分子也具有动能；苹果和地球互相吸引具有势能，互相吸引的分子也具有势能；被压缩弹簧的各部分互相排斥而具有势能，互相排斥的分子也具有势能。
（3）讲述并板书：
物体内所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
（4）感悟科学方法：
类比法——将未知事物（运动的、相互作用的分子）跟已知事物（运动的篮球、被压缩的弹簧等）进行比较，根据它们的相同或相似，推知未知事物也可能有某种属性。这是科学研究的一种重要方法。
（5）组织学生讨论下列问题：
铅球静止在地面上，机械能为零，有没有内能？“一块0℃的冰没有内能”，这种说法对吗？为什么？
得出结论：一切物体，不论温度高低，都具有内能。
3.内能与温度的关系
让学生阅读教材图12-2，思考、讨论：质量相同的一壶热水和一壶冷水，哪个具有的内能多？你能解释吗？
教师对学生发言做出恰当的评价，板书：
同一个物体，温度越高，内能越多；温度越低，内能越少。
想一想：改变一个物体的
，就可以改变它的内能。（温度）
4.利用多媒体展示图片：钻木取火、冰镇饮料。
提问：图片中，分别是通过什么途径来改变物体的内能？
教师总结：做功和热传递都可以改变物体的内能。
5.学生活动1：改变物体的内能
（1）明确活动任务：给你一段铜丝，利用实验桌上的器材或身边的物品，你能想出哪些办法来改变铜丝的内能？动手试一试。你不仅要设法使铜丝的内能增加，还可以尝试使铜丝的内能减少。
（2）讨论：怎样判断铜丝内能的多少？（用手感受温度的高低）
（3）温馨提示：
A.
实验时要注意安全，防止烧伤烫伤。如果需要加热，应加热较短的时间；用手触摸热铁丝，要迅速与其分开。此外，要防止划破皮肤。
B.
人人动脑、动口（讨论）、动手，多想办法。
C.爱护公物，不要用尖锐的物体在桌凳上擦划，并保持实验室清洁。
（4）学生四人一组，先讨论方案，然后分工协作进行实验。教师巡视指导。提醒学生记录所采用的方法。
（5）请几名学生汇报实验方案和结果。教师将其一一记录在黑板上，重复的方法不记录。再引导学生将这些方法归为两类：做功和热传递。
例如：摩擦生热，反复弯铜丝——通过做功的方式改变物体的内能；
用火加热，放入热水或冷水中——通过热传递的方式改变物体的内能。
6.
学生活动2：阅读与讨论
（1）让学生阅读教材图12-4（b），提问：这是通过哪种方式改变物体内能的？增加的内能从何而来？（压缩气体做功时，将机械能转化为内能，使气体温度升高。）
学生回答后，教师概括：用做功的方式来改变物体的内能，实质上是机械能和内能的相互转化。
（2）学生阅读教材图12-5，讨论：热传递有传导、对流、辐射三种方式。这三种情况各是通过哪种方式改变物体内能的？你能再列举日常生活中通过热传递改变内能的事例吗？
鼓励学生发言，然后教师讲述：用热传递的方式来改变物体的内能，其实质就是一个物体的一部分内能转移给另一个物体，或者是内能从同一个物体的高温部分转移给低温部分。
（3）在一个小金属筒里盛些水，要使水的内能增加，你可以采取哪几种方式？说说你的实验方案。如果只知道水的温度升高，而没有看到改变内能的方式和过程，你能判断出用的是哪一种方式吗？那么，做功和热传递对于改变物体内能的效果相同吗？
在学生讨论的基础上，教师总结、板书：
改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；这两种方式对于改变物体的内能是等效的。
7.内能的单位
讲述并板书：内能的单位和功的单位一样，也是焦（J）。
8.联系生活、巩固提高
利用多媒体展示练习题，让学生思考、作答，师生共同讨论、订正。
（1）冬季人们常用热水袋取暖，这是通过
方式改变内能的；用双手反复摩擦取暖，这是利用
方式改变手的内能；人们在太阳下取暖，这是通过
方式改变内能的。
【答案：热传递；做功；热传递】
（2）用打气筒打气时筒壁发热，这因为压缩筒内的空气
，使空气的内能
（“增加”、“减少”或“不变”）。
【做功；增加】
（3）煮稀饭时，锅盖被水蒸气顶起来，水蒸气对锅盖
，水蒸气的内能
。
【做功；减少】
评析：当外界对物体做功时，物体的内能增加；反之，当物体对外做功时，物体的内能减少。
（4）下面是从小张同学的物理学习笔记中摘录的部分内容，其中不正确的是（
）
A．分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的
B．物体的内能只和温度有关，温度高的物体，内能一定多
C．“摩擦生热”中的“热”指的是内能；“天气热”中的“热”指的是温度
D．物体的内能是不可能为零的
【B】
评析：内能不仅物体的温度有关，还和物体的质量、状态等因素有关
（三）师生共同小结本课内容
内能概念：物体内所有的分子动能与分子势能的总和。
一切物体都具有内能。
与温度的关系：同一物体，温度越高，内能越多。
改变内能的方式：做功和热传递。
内能的单位：焦（J）。
（四）布置作业
教材自评与作业
第1、2、3题。
附：板书设计
12.1认识内能
1.
物体内所有分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能。
2.
一切物体，不论温度高低，都具有内能。
3.
同一物体，温度越高，内能越多。
4实验：改变铜丝的内能
摩擦生热，反复弯折铜丝——通过做功的方式改变物体的内能；
用火加热，放入热水或冷水中——通过热传递的方式改变物体的内能。
5
改变内能的两种方式：做功和热传递。
这两种方式对于改变物体的内能是等效的。
6.
内能的单位：焦（J）。