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内能教案高中

时间:2024-11-22 09:04:48 教案 我要投稿
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内能教案高中

  作为一位兢兢业业的人民教师,编写教案是必不可少的,借助教案可以提高教学质量,收到预期的教学效果。那么大家知道正规的教案是怎么写的吗?下面是小编为大家整理的内能教案高中,仅供参考,希望能够帮助到大家。

内能教案高中

内能教案高中1

  教材分析:

  本节阐述了内能的概念,描述了温度与内能的关系,并讲解了什么是热量,以及热量的单位,教材从生活实际中的一些例子讲明了如何增加或减少物体的内能。

  教学目标:

  1.知识与技能

  (1)了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系.

  (2)知道热传递过程中,物体吸收(放出)热量,温度升高(降低),内能改变.

  (3)了解热量的概念,热量的单位是焦耳.

  (4)知道做功可以使物体内能增加和减少的一些事例.

  2.过程与方法

  (1)通过探究找到改变物体内能的多种方法.

  (2)通过演示实验说明做功可以使物体内能增加和减少.

  (3)通过学生查找资料,了解地球的“温室效应”.

  3.情感态度与价值观

  (1)通过探究,使学生体验探究的过程,激发学生主动学习的兴趣.

  (2)通过演示实验,培养学生的观察能力,并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系.

  (3)鼓励学生自己查找资料,培养学生自学的能力.

  教学重点与难点:

  重点:探究改变物体内能的多种方法.

  难点:内能与温度有关.

  教学器材:教材,冷热水,墨水

  教学课时:1课时

  教学过程:

  引入新课

  运动的物体因为运动而具有动能,高处的物体因受重力而具有重力势能,发生弹性形变的物体因弹力而具有弹性势能。分子动理论告诉我们,分子永不停息地无规则运动着。那么公司也同一切运动物体具有动能一样,也具有动能。分子动理论还告诉我们:分子之间有相互作用力。这又使分子具有势能。

  新课教学

  (1)定义:物体的内能:物体内部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。物体内部的每一个分子都在运动,都受分子作用力,但每单个分子的动能和势能,不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的'动能和势能的总和。内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关,物体的重力势能跟物体被举起的高度有关。一个物体是否运动,是否被举高,这只能影响该物体的机械能,并不是能改变该物体内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的内能跟什么有关呢?

  (2)内能的变化:物体内能既然是物体内部所有分子无规则运动的动能和势能的总和,那么当分子运动加剧时,物体的内能也就增大。上节课我们曾进过:物体的温度升高,其内部分子的无规则运动加剧。

  科学的论断,必须要有证据,在物理学中,通常是用实验来证实论断的。今天我们同样用实验来证实上面的论断。

  实验演示:取三只烧杯,分别倒入冷水、温水和热水,然后分别向三只杯内缓慢地滴入几滴墨汁,观察比较三只杯内墨扩散的快慢。

  实验结果表明:温度越高,扩散过程越快。扩散得快,说明分子无规则运动的速度大,即分子无规则运动激烈。

  因此:物体的内能跟温度有关。温度升高时,物体的内能增加。温度降低时,物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关,人们常常把物体的内能叫做热能,把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。

  (3)一切物体都有内能。这是因为物体内的分子永不停息地无规则运动着。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动,它也具有内能。

  (4)内能和机械能

  通过机械能和内能的对比,进一步帮助学生理解内能概念。分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。

  首先木块有势能,也有动能称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。

  木块内部的分子做无规则运动,且分子间有作用力,木块有内能。内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。

  (5)改变内能方法

  阅读“想想做做”,同学们动手,讨论。可以通过热传递,做功两种方法。通过书本实例,生活实例加以解释。

  小结:

  (1)内能不是单个分子具有的,而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。

  (2)内能所指的动能是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动,是分子在物体内部自身不停的“分子运动”,而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内能。

  (3)内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能,不是内能。

  (4)无论温度高低都有内能,内能没有“0”。

  所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。

  板书设计:

  第二节内能

  一、物体的内能:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和.

  1.内能不同于机械能

  2.一切(运动、静止、高温、低温)物体都有内能

  3.内能与温度的关系

  二、改变物体内能的方法:

  1.热传递热量:传递内能的多少

  2.做功

  教学后记:

  本节对内能的概念做了描述,有关温度与内能的关系以及热量的相关问题做了介绍,在掌握这些知识的前提下,学生应从生活实际中的一些例子理解如何增加或减少物体的内能。并用这种方法解释生活现象。

内能教案高中2

  一、教材分析

  本节讲述另一类热力学过程——热传递过程以及热传递与改变内能的关系。首先介绍热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。进而分析系统在单纯的热传递过程中系统内能的变化,自然引出热量与系统内能概念的区别与联系,最后研究做功与热传递在改变系统内能上的异同。

  二、教学目标

  知识与技能

  1.了解热传递的三种方式。

  2.知道热传递是改变系统内能的一种方式。

  3.能区分热量与内能的概念。

  4.知道热传递与做功对改变系统的内能是有区别的

  过程与方法

  能举例说明热传递能够改变系统内能

  情感、态度与价值观

  了解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。

  三、教学重点难点

  重点:热传递对内能的改变。

  难点:热量与内能的区别

  四、学情分析

  本节内容稍简单,易于学生接受。

  五、教学方法

  自主学习、讨论、讲解

  六、课前准备

  铁丝、布、酒精灯

  七、课时安排1课时

  八、教学过程

  (一)预习检查、总结疑惑

  基础知识提问:

  1、焦耳的两个实验说明了什么?

  2、什么是内能?内能于什么有关?

  (二)情景引入、展示目标

  想一想,使一段铁丝的温度升高有哪些方法?

  回答:将铁丝来回多次弯折,用布摩擦,将铁丝放在火上烧,与高温物体接触……

  教师:可以通过做功改变物体内能,今天我们来学习改变物体内能的另一种方式——热传递。

  (三)合作探究、精讲点播

  教师:引导学生阅读教材62页有关内容,思考并回答问题。

  (1)什么是热传递?

  (2)热传递有几种方式?举例说明。

  (3)热传递过程的实质是什么?

  1.热传递

  (1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递。

  (2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。

  (3)热传递的实质:能量的转移

  ①热传导:不借助于物质的宏观移动,而靠分子、原子等粒子的热运动,使能量由高温物体(或物体的高温部分)向低温物体(或物体的低温部分)传递的过程,这种过程在气体、液体和固体中都能发生。

  ②热对流:流体依靠宏观流动而实现热传递的过程,在对流过程中伴随着大量分子的.定向运动。热对流又分自然对流和强迫对流。自然对流——当流体内部存在温度梯度,进而出现密度梯度时,高温处流体的密度—般小于低温处(水在0~4oC 时的反常膨胀现象除外),这时如果流体的密度由小到大对应空间位置的由低到高,在重力作用下,流体便开始作宏观的定向流动,密度小处温度较高的流体向上运动,而温度低处密度较大的流体填充过来,行成了流体的对流,从而使能量从高温处向低温处传递。强迫对流——靠外来的作用使流体在高温处与低温处之间作循环流动而传递热量的过程,例如制冷系统内工作物质的循环流动就是靠压缩机的工作强迫实现的。

  ③热辐射:不依赖于物质的接触而由热源自身的温度作用借助电磁波传递能量的方式。温度的高低决定着辐射的强弱。温度较低时,主要以不可见的红外线进行辐射,温度较高时,热辐射最强的成分在可见光区。如太阳就是通过热辐射的形式将热经宇宙空间传给地球的。

  2.热和内能

  对于一个热力学系统,单纯地对系统传热也能改变系统的热力学状态。

  热量是在单纯的传热过程中系统内能变化的量度。

  当系统从状态1经过绝热过程达到状态2时,内能的增加量 等于外界对系统传递的热量Q,即 。

  引导学生阅读教材63页有关内容,思考并回答问题。

  (1)怎样理解热量?能否说某一物体具有多少热量?为什么?

  (2)传递的热量与内能改变满足什么关系?

  (3)做功和热传递都能改变物体的内能。做功和热传递在改变内能,有何不同?

  回答:

  (1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。

  (2)传递的热量与内能改变的关系

  ①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。即ΔU= Q吸

  ②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。即Q放= -ΔU

  (3)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。如内能与机械能、内能与电能等发生转化。

  典例例题

  例1 如果铁丝的温度升高了,则( )

  A.铁丝一定吸收了热量 B.铁丝一定放出了热量

  C.外界可能对铁丝做功 D.外界一定对铁丝做功

  解析:做功和热传递对改变物体的内能是等效的,温度升高可能是做功,也可能是热传递。故C正确。

  答案:C

  友情提示:铁丝的温度升高从结果我们无法判断是哪种方式改变了内能,因为做功和热传递对改变物体的内能是等效的。

  例2 下列关于热量的说法,正确的是 ( )

  A.温度高的物体含有的热量多

  B.内能多的物体含有的热量多

  C.热量、功和内能的单位相同

  D.热量和功都是过程量,而内能是一个状态量

  解析:热量和功都是过程量,而内能是一个状态量,所以不能说温度高的物体含有的热量多,内能多的物体含有的热量多;热量、功和内能的单位相同都是焦耳。选C、D

  答案:C、D

  友情提示:注意区分状态量与过程量的不同特点

  课后练习1、(1)内能增加(2)内能减少

  课后练习2、铅的比热是0.13×103J/kg℃

  设增加的内能为ΔU

  ΔEk= mv2-0 ①

  ΔU= ΔEk×80℅=c m Δt ②

  ①②联立并代入数值得:Δt=123℃

  (四)反思总结、当堂检测

  (五)发导学案、布置作业

  九、板书设计

  1.热传递

  (1)热量从高温物体传递到低温物体,或从物体的高温部分传递到低温部分,叫做热传递。

  (2)热传递的三种方式:热传导、热对流和热辐射。

  (3)热传递的实质:能量的转移

  2.热和内能

  (1)热量表征物体间内能转移的多少。只有在改变物体内能的过程中,说热量才有意义。所以,不能说物体含有多少热量。

  (2)传递的热量与内能改变的关系ΔU= Q

  ①在单纯热传递中,系统从外界吸收多少热量,系统的内能就增加多少。

  ②在单纯热传递中,系统向外界放出多少热量,系统的内能就减少多少。

  (3)热传递,是物体间内能的转移。即内能从物体的一部分传到另一部分,或从一个物体传递给另一物体。

  做功,是物体的内能与其他形式能量的转化。

  十、教学反思

  本节还需加强学生的能量的观点,使学生能从不同的角度认识物理现象,解感受能量的转移,增强我们学习物理、探索自然的兴趣。

内能教案高中3

  教学目的

  1.了解组成物质的分子具有动能及势能,并且了解分子平均动能和分子势能都与哪些因素有关。

  2.理解物体的内能以及物体内能由物体的状态所决定。

  教学重点

  物体的内能是一个重要的概念,是本章教学的一个重点。学生只有正确理解物体的内能才能理解做功和热传递及物体内能的变化关系。

  教学难点

  分子势能。

  教学过程

  一、复习提问

  什么样的能是势能?弹性势能的大小与弹簧的形变关系怎样?

  二、新课教学

  1.分子动能。

  (1)组成物质的分子总在不停地运动着,所以运动着的分子具有动能,叫做分子动能。

  (2)启发性提问:根据你对布朗运动实验的观察,分子运动有什么样的特点?

  应答:分子运动是杂乱无章的,在同一时刻,同一物体内的分子运动方向不相同,分子的运动速率也不相同。

  教师分析分子速率分布特点——在同一时刻有的分子速率大,有的分子速率小,从大量分子总体来看,速率很大和速率很小的分子是少数,大多数分子是中等大小的速率。

  教帅进一步指出:由于分子速率不同,所以每个分子的动能也不同。对于热现象的研究来说,每个分子的动能是毫无意义的,而有意义的是物体内所有分子动能的平均值,此平均值叫做分子的平均动能。

  (3)要学生讨论研究。

  用分子动理论的观点,分析冷、热水的区别。

  讨论结论应是:组成冷、热水的大量分子的速率各不相同,则其动能也各不相同,但就冷水总体来说分子的平均动能小于热水的分子平均动能。

  教师指出:由此可见,温度是物体分子平均动能的标志。

  2.分子势能。

  (1)根据复习提问的回答(地面上的物体与地球之间有相互作用力;发生了形变的弹簧各部分间存在着相互作用力,因此在它们的相对位置发生变化时,它们之间便具有势能)说明分子间也存在着相互作用力,所以分子也具有由它们相对位置所决定的能,称之为分子势能。

  (2)分子势能与分子间距离的关系。

  提问:分子力与分子间距离有什么关系?

  应答:当r=r0时,F=0,r<r0时,F为斥力,r>r0时,F为引力。

  教师指出:由于分子间既有引力又有斥力,好象弹簧形变有伸长或压缩两种情况,因此分子势能与分子间距离也分两种情况。

  ①当r>r0时,F为引力,分子势能随着r的增大而增加。此种情况与弹簧被拉长弹性势能的增加很相似。

  ②当r< p="">

  小结:分子势能随着分子间距离变化而变化,而组成物体的大量分子间距离若增大(减小)则宏观表现为物体体积增大(减小)。可见分子势能跟物体体积有关。

  (3)物体的内能。

  教师指出:物体里所有的分子动能和势能的总和叫做物体的内能。由此可知一切物体都具有内能。

  ①物体的内能是由它的状态决定的(状态是指温度、体积、物态等)。

  提问:对于质量相等、温度都是100℃的水和水蒸气来说它们的内能相同吗?

  应答,质量相等意味着它们的'分子数相同,温度相等意味着它们的平均动能相同,但由于水蒸气分子间平均距离比水分子间平均距离大得多,分子势能也大得多,因而质量相等的水蒸气的内能比水大。

  ②物体的状态发生变化时,物体的内能也随着变化。

  举例说明:当水沸腾时,水的温度保持不变,所供给的大量能用于把分子拉开,增大了分子势能,因而增大了物体的内能,当水汽凝结时,分子动能没有明显变化,但分子靠得更紧密了,分子势能便减小了,因此物体的内能减小了。

  ③物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。

  a.静止在地面上的物体以地球为参照物,物体的机械能等于0,但物体内部的分子仍然在不停地运动着和相互作用着,物体的内能永远不能为0。

  b.物体在具有一定的内能时,也可以具有一定的机械能。如飞行的子弹。

  C.不能把物体的机械能和物体的内能混淆。只要物体的温度、体积、物态不变,不论物体的机械能怎样变化其内能仍保持不变。反之,尽管物体的内能在变化,它的机械能可以保持不变。

  (4)学生讨论题:

  ①静止在光滑水平地面上的木箱具有什么能?若木箱沿光滑水平地面加速运动,木箱具有什么能?此时木箱的内能与静止时相比较变化了没有?

  ②质量相等而温度不相等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?温度相同而质量不等的两杯水,哪一杯水具有较大的内能?

  最后总结一下本课要点。

  1.了解内能的概念,能简单描述温度和内能的关系。

  2.知道做功和热传递都可以改变物体的内能。

  3.了解热量的概念,知道热量的单位是焦耳。

  重点目标

  1.内能、热量概念的建立.

  2.改变物体内能的途径.难点目标内能、热量概念的建立.

  导入示标凉爽的秋夜,仰望星空时,会突然发现一颗流星在夜色中划过,并留下一条美丽的弧线.流星是怎样形成的呢?

  目标三导学做思一:物体的内能

  问题1:组成物质的分子在不停地做热运动,分子应具有什么能?物体的分子之间有引力和斥力,且分子之间有间隔,分子应具有什么能?什么叫物体的内能?你能说出它的单位吗?机械能和内能有什么区别吗?

  小结:物体内所有分子由于热运动而具有的动能,以及分子之间势能的总和叫做物体的内能.它的单位是焦耳,简称焦,符号为J.机械能是宏观的,能看得到的,内能是微观的,是看不到的.

  问题2:把红墨水滴入装满水的烧杯里,过一段时间,整杯水变为红色,这种现象说明了什么?当红墨水分别滴入热水和冷水中时,发现热水变色比冷水快,这又说明了什么?

  小结:温度高的物体分子运动剧烈,内能大.所以物体的内能与温度有关.

  问题3:小明说:“炽热的铁水温度很高,具有内能;冰冷的冰块温度很低,不具有内能.”小刚说:“炽热的铁水温度高,内能大;冰冷的冰山温度低,内能小.”你认为他们的说法正确吗?说出理由.

  小结:一切物体都具有内能.物体的内能还与质量有关.

  问题3:处理例1和变式练习1

  例1:【解析】物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能温度越高,物体内能越大温度相同的同种物质,分子个数越多,分子热运动的动能与分子势物体内能越大

  问题1:如右图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速往下压,你能观察到什么现象(棉花燃烧),该实验说明了什么?你再将一根铁丝反复弯折数十次,用手接触弯折处,有什么感觉,该实验又说明了什么?

  小结:做功可以改变物体的内能.

  问题2:做饭时,铁锅为什么能烫手?放在阳光下的被子,为什么能被晒得暖乎乎?

  小结:热传递也可以改变物体的内能.

  问题3:处理例2和变式练习2

  例2:【解析】来回拉绳子,绳子与管壁之间克服摩擦做功,使管内的酒精内能增大,温度升高;当把塞子冲出时,管内的酒精蒸气对塞子做功,将内能转化成机械能.正确的答案为A选项.

  答案:A

  变式练习

  让学生进一步理解改变内能的途径有做功和热传递两种方法,选项ABD是做功改变物体的内能,选项C是通过热传递的方式改变物体的内能.

  答案:C

  学做思三:热量

  问题1:什么叫热量?它的单位是什么?它用什么字母表示?

  小结:物体通过热传递方式所改变的内能称为热量,它的单位是J,它用字母Q表示.

  问题2:在热传递现象中,高温物体和低温物体的温度、内能和热量如何变化?

  小结:在热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减小;低温物体吸收热量,温度升高,内能增大.所以热传递过程中传递的是热量,改变了物体的内能,表现在物体温度的变化.

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