5.3内能
一、教学目标
1．知识与技能
（1）知道分子动能、分子势能、物体的内能，知道内能与物体的温度有关；
（2）知道改变物体内能的两种方式，知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的；
（3）知道做功和热传递的差异，即：做功是内能与其他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。
2．过程与方法
（1）认识在学习物体的分子动能、分子势能以及内能过程中的类比方法；
（2）通过演示实验，经历观察实验现象、感受做功与内能变化的关系的过程；
（3）经历改变物体内能的两种方法的分析和实验过程，运用科学的语言描述物理现象和规律。
3．情感、态度与价值观
（1）通过学生实验，体验成功的喜悦，增强合作交流意识，萌发对分析研究物理过程的强烈兴趣；
（2）通过按照改变物体内能的两种方式，将实际生活中的应用进行分类，激发学生将物理知识用于生活的热情。
二、教学重点与难点
重点：改变物体内能的方式
难点：做功改变物体的内能
三、教学技术与学习资源的应用
1．演示实验器材：弹簧，两只连着弹簧的小球，铁架台、试管夹、试管、木塞、酒精灯、水；三只分别盛有冷水、温水、热水的烧杯，墨水，滴管；玻璃管、支架、火柴、酒精灯，锯条
2．学生实验器材：
体验做功改变物体内能的器材：厚壁玻璃筒、活塞、棉花、筷子，气球
3．自制PPT幻灯片
四、教学过程
（一）情景引入：事故视频播放，思考火花是如何形成的？引入内能。
（二）新课：
1、物体的内能：
（1）分子动能：用流动的水具有的动能来类比分子动能
（2）分子势能：
演示实验1：拉伸或压缩连着弹簧两个小球
（3）物体的内能：
强调：1）一切物体都具有内能。
2）物体的内能是指物体内部所有分子具有的能量，而不是指单个分子具有的能量。
2、内能的变化：
物体的内能可能与什么因素有关呢？
演示实验2：取三只烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，向三只杯内滴入几滴墨汁。请同学们仔细观察墨汁在三只烧杯中扩散的快慢情况。
得到结论：温度越高，内能越大。温度越低，内能越小。
3、改变内能的方式：
师生分析归纳：改变物体内能的方式有两种，分别是热传递和做功
4、改变物体内能的实质：
（1）热传递：
观察与思考1：
观察图中的现象，一部分内能以热传递的方式从热水转移到汤勺，热水的内能减少了，汤勺却增加了等量的内能。通过热传递，内能在两个物体之间转移，这就是热传递改变物体内能的实质，转移前后能量的形式没有改变。在热传递过程中，物体内能改变的多少可以用传递热量的多少来量度。
（2）做功：
外界对物体做功：
学生实验3：探究外界对气体做功时，气体的内能如何变化？
观察实验现象，分析原因，并把它们记录下来。
交流发言实验现象和实验结论
这个实验说明，外界对物体做功，物体温度升高，内能增大，把其他形式的能转化为物体的内能。
物体对外界做功：
演示实验4：用酒精灯烧沸试管中的水，顶飞木塞。
演示实验5：将两根火柴的火柴头相对置于细玻璃管中，再将细玻璃管置于酒精灯上加热
可见物体对外界做功，内能减小，减小的内能转化为其他形式能。
学生实验3：同学们先把气球吹大，捏住吹气口，再将吹气口对着外侧，松开手指，在球内气体迅速排出的过程中，用松开的手指感受气球温度的变化，也可以再用另一只手摸气球，感受温度的变化。讨论温度变化的原因，并记录下来。
通过做功，可以改变物体的内能。内能与其它形式的能之间是可以相互转化的，这就是做功改变物体内能的实质。在做功过程中，物体内能改变的多少可以用做功的多少来量度。
5、做功和热传递在改变物体的内能上是等效的：
无论是热传递还是做功，都可以改变一个物体的内能，因此可以说，做功和热传递在改变物体的内能上是等效的
内能的单位：与功、热量的单位相同，还是焦耳。
6、观察与思考2：下列生活实例中，物体的内能都发生了变化，请同学们按照改变内能的两种方式进行分类
增强学生的安全意识：烫伤后立刻用冷水冲洗，避免更大的伤害
五、作业
学以致用：请同学们回忆本节课开始时播放的那段视频，小货车的轮轴摩擦地面，为什么会产生大量的火花？
课后作业：完成教材配套练习部分的相关题目
六、板书设计：
5.3内能
一、物体的内能：物体内所有分子动能和分子势能的总和
二、物体的内能跟温度有关，温度越高，内能越大
三、改变物体内能的方式
热传递
做功
附件1
《内能》学习活动卡
教师使用
看一看
小货车的轮轴与地面摩擦，产生大量火花的视频
活动目的：吸引学生注意，提高学生兴趣。引导学生思考火花形成的原因，自然过渡到新课的知识内容——内能。
看一看拉伸或压缩连着弹簧两个小球的弹簧
活动目的：使学生对微观世界的分子有了直观的体验，接着采用类比分析的方法，使学生形成了分子势能的概念。
想一想教师取三只烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，再向三只杯内滴入几滴墨汁。请学生仔细观察墨汁在三只烧杯中扩散的快慢情况，思考内能的大小可能与什么因素有关。
活动目的：培养学生主动观察，积极思考，由现象到本质分析问题的能力。
想一想观察图中的现象，分析汤勺温度变化的原因是什么？
上图说明，可以改变物体的内能
活动目的：引导学生发现热传递改变物体内能的实质是内能的转移。
试一试把气球靠在下巴上感受它的温度，然后把气球移开，快速、反复拉伸气球10次左右，再靠在下巴上感受它的温度。分析温度变化的原因。
活动目的：学生体验外界对物体做功，物体的温度如何变化，分析得出温度变化的原因。
做一做
实验目的：探究外界对气体做功，气体的内能如何变化？
实验器材：厚壁玻璃筒、活塞、棉花，筷子
实验步骤：撕下小小一丝棉花，用筷子捅入厚壁玻璃筒底部，压上活塞，拧上盖子，一只手按住底座，不要遮挡住玻璃筒，举高另一只手，重重的、快速向下拍活塞3~5次，使活塞对筒内的空气做功。
观察实验现象，分析原因，班级交流实验现象和实验结论。
实验现象：
原因：活塞对空气做功，空气的温度降低，内能减少。
活动目的：学生通过对实验现象的观察，探究外界对气体做功，气体内能和温度如何变化。
观察与思考教师用酒精灯烧沸试管中的水。学生观察实验现象，思考物体对外界做功，物体的内能如何变化？分析做功改变物体内能的实质是什么？
实验目的：学生通过对实验现象的观察，思考物体对外界做功，
物体的内能如何变化，分析做功改变物体内能的实质。
观察与思考教师将两根火柴的火柴头相对置于细玻璃管中，再将细玻璃管置于酒精灯上加热。学生观察实验现象，思考物体对外界做功，物体的内能如何变化？分析做功改变物体内能的实质是什么？
实验目的：学生通过对实验现象的观察，思考物体对外界做功，物体的内能如何变化，分析做功改变物体内能的实质。
做一做先把气球吹大，捏住吹气口，再将吹气口对着外侧，松开手指，在球内气体迅速排出的过程中，用松开的手指感受气球温度的变化，也可以再用另一只手摸气球，感受温度的变化。讨论温度变化的原因，并记录下来。
答：气球内气体排出的过程，是气体对外界做功的过程，气体温度将降低。
活动目的：学生体验气体对外界做功，气体的温度如何变化，讨论得出温度变化的原因。
附件2
《内能》学习活动卡
学生使用
试一试把气球靠在下巴上感受它的温度，然后把气球移开，快速、反复拉伸气球10次左右，再靠在下巴上感受它的温度。分析温度变化的原因。
做一做
实验目的：探究外界对气体做功时，气体的内能如何变化？
实验器材：厚壁玻璃筒、活塞、棉花，筷子
实验步骤：撕下小小一丝棉花，用筷子捅入厚壁玻璃筒底部，压上活塞，拧上盖子，一只手按住底座，不要遮挡住玻璃筒，举高另一只手，重重的、快速向下拍活塞3~5次，使活塞对筒内的空气做功。
观察实验现象，分析原因，并把它们记录下来。
实验现象：
原因：
对
做功，
的温度
，内能
。
做一做
先把气球吹大，捏住吹气口，再将吹气口对着外侧，松开手指，在球内气体迅速排出的过程中，用松开的手指感受气球温度的变化，也可以再用另一只手摸气球，感受温度的变化。讨论温度变化的原因，并记录下来。
答：气球内气体排出的过程，是气体对外界
的过程，气体温度将
。附件1
《内能》学习活动卡
教师使用
看一看
小货车的轮轴与地面摩擦，产生大量火花的视频
活动目的：吸引学生注意，提高学生兴趣。引导学生思考火花形成的原因，自然过渡到新课的知识内容——内能。
看一看拉伸或压缩连着弹簧两个小球的弹簧
活动目的：使学生对微观世界的分子有了直观的体验，接着采用类比分析的方法，使学生形成了分子势能的概念。
想一想教师取三只烧杯，分别倒入冷水、温水和热水，再向三只杯内滴入几滴墨汁。请学生仔细观察墨汁在三只烧杯中扩散的快慢情况，思考内能的大小可能与什么因素有关。
活动目的：培养学生主动观察，积极思考，由现象到本质分析问题的能力。
想一想观察图中的现象，分析汤勺温度变化的原因是什么？
上图说明，可以改变物体的内能
活动目的：引导学生发现热传递改变物体内能的实质是内能的转移。
试一试把气球靠在下巴上感受它的温度，然后把气球移开，快速、反复拉伸气球10次左右，再靠在下巴上感受它的温度。分析温度变化的原因。
活动目的：学生体验外界对物体做功，物体的温度如何变化，分析得出温度变化的原因。
做一做
实验目的：探究外界对气体做功，气体的内能如何变化？
实验器材：厚壁玻璃筒、活塞、棉花，筷子
实验步骤：撕下小小一丝棉花，用筷子捅入厚壁玻璃筒底部，压上活塞，拧上盖子，一只手按住底座，不要遮挡住玻璃筒，举高另一只手，重重的、快速向下拍活塞3~5次，使活塞对筒内的空气做功。
观察实验现象，分析原因，班级交流实验现象和实验结论。
实验现象：
原因：活塞对空气做功，空气的温度降低，内能减少。
活动目的：学生通过对实验现象的观察，探究外界对气体做功，气体内能和温度如何变化。
观察与思考教师用酒精灯烧沸试管中的水。学生观察实验现象，思考物体对外界做功，物体的内能如何变化？分析做功改变物体内能的实质是什么？
实验目的：学生通过对实验现象的观察，思考物体对外界做功，
物体的内能如何变化，分析做功改变物体内能的实质。
观察与思考教师将两根火柴的火柴头相对置于细玻璃管中，再将细玻璃管置于酒精灯上加热。学生观察实验现象，思考物体对外界做功，物体的内能如何变化？分析做功改变物体内能的实质是什么？
实验目的：学生通过对实验现象的观察，思考物体对外界做功，物体的内能如何变化，分析做功改变物体内能的实质。
做一做先把气球吹大，捏住吹气口，再将吹气口对着外侧，松开手指，在球内气体迅速排出的过程中，用松开的手指感受气球温度的变化，也可以再用另一只手摸气球，感受温度的变化。讨论温度变化的原因，并记录下来。
答：气球内气体排出的过程，是气体对外界做功的过程，气体温度将降低。
活动目的：学生体验气体对外界做功，气体的温度如何变化，讨论得出温度变化的原因。
附件2
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试一试把气球靠在下巴上感受它的温度，然后把气球移开，快速、反复拉伸气球10次左右，再靠在下巴上感受它的温度。分析温度变化的原因。
做一做
实验目的：探究外界对气体做功时，气体的内能如何变化？
实验器材：厚壁玻璃筒、活塞、棉花，筷子
实验步骤：撕下小小一丝棉花，用筷子捅入厚壁玻璃筒底部，压上活塞，拧上盖子，一只手按住底座，不要遮挡住玻璃筒，举高另一只手，重重的、快速向下拍活塞3~5次，使活塞对筒内的空气做功。
观察实验现象，分析原因，并把它们记录下来。
实验现象：
原因：
对
做功，
的温度
，内能
。
做一做
先把气球吹大，捏住吹气口，再将吹气口对着外侧，松开手指，在球内气体迅速排出的过程中，用松开的手指感受气球温度的变化，也可以再用另一只手摸气球，感受温度的变化。讨论温度变化的原因，并记录下来。
答：气球内气体排出的过程，是气体对外界
的过程，气体温度将
。
