《第2節(jié) 內(nèi)能 第2課時》示范課教學設(shè)計【初中物理人教版九年級】

2/2第2節(jié)內(nèi)能第2課時教學目標1．知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。2．知道熱量的概念和單位。教學重難點教學重點建立熱量的概念。教學難點區(qū)分內(nèi)能、溫度、熱量的關(guān)系。教學用具鐵絲、帶活塞的厚玻璃筒、帶塞子的燒瓶、打氣筒、水、硝化棉、多媒體課件等。相關(guān)資源【情境引入】《金屬切削過程中通過做功的方式改變物體的內(nèi)能》視頻資源、【教學實驗】《壓縮空氣做功》視頻資源、【教學實驗】《氣體膨脹對外做功》視頻資源、【知識解析】《物體內(nèi)能的改變——熱傳遞》視頻資源、【知識解析】《物體內(nèi)能的改變——做功》視頻資源、【知識探究】《判斷物體內(nèi)能改變的方式》h5資源、【活動設(shè)計】《探究暖水瓶的保溫原理》圖片資源、【知識解析】《做功與熱傳遞改變物體內(nèi)能辨析》圖片資源、【知識解析】《熱傳遞改變物體內(nèi)能的方式辨析》圖片資源、《飲料加冰塊通過熱傳遞改變內(nèi)能》圖片資源、《暖風機通過對流的方式改變物體內(nèi)能》圖片資源、《曬被子時通過熱輻射改變物體的內(nèi)能》圖片資源等。教學過程引入新課【課堂引入】《金屬切削過程中通過做功的方式改變物體的內(nèi)能》。（此圖為《金屬切削過程中通過做功的方式改變物體的內(nèi)能》視頻資源截圖）切削金屬時，有火星迸出。這表明金屬的溫度升高了，即金屬的內(nèi)能增加了。你知道這個過程中內(nèi)能是怎么增加的嗎？講授新課【活動設(shè)計】一根粗鐵絲，我們能通過哪些方法使它的溫度升高，內(nèi)能增加？學生討論并回答，可以用很多的方法：用火焰加熱；太陽曬；用手搓；用手捂；在地上摩擦；用錘子不斷敲擊；反復彎折……你能將這些方法分類嗎？說說你分類的原則是什么？學生討論并回答，用火燒，太陽曬，用手捂這三個方法用溫度更高的物體使鐵絲溫度升高。用手搓，在地上摩擦，用錘敲，反復彎折這四種方法使鐵絲溫度升高的過程，都伴隨著運動——做功。教師指出，前三種方法我們稱為熱傳遞。1．熱傳遞改變內(nèi)能相互接觸的物體存在溫度差時，低溫物體溫度升高，高溫物體溫度降低，直到?jīng)]有溫度差，這個過程叫熱傳遞。（1）條件：不同物體之間或同一物體的不同部分存在溫度差，就會發(fā)生熱傳遞。（2）高溫物體放熱，內(nèi)能減少，溫度降低；低溫物體吸熱，內(nèi)能增加，溫度升高。內(nèi)能從高溫物體向低溫物體傳遞。（3）熱傳遞的本質(zhì)：內(nèi)能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體。2．熱量（1）定義：在熱傳遞中，傳遞能量的多少叫做熱量。（2）單位：焦耳（J）。（3）物體吸收熱量時內(nèi)能增加，放出熱量時內(nèi)能減少。（4）熱量反映的是熱傳遞過程中內(nèi)能的變化量，只能用“吸收”或“放出”描述，不能用“具有”或“含有”等詞描述。（5）熱傳遞中轉(zhuǎn)移的是熱量，不是溫度。播放圖片《飲料加冰塊通過熱傳遞改變內(nèi)能》、《暖風機通過對流的方式改變物體內(nèi)能》、《曬被子時通過熱輻射改變物體的內(nèi)能》?！讹嬃霞颖鶋K通過熱傳遞改變內(nèi)能》是通過熱傳導的方式傳遞熱量，《暖風機通過對流的方式改變物體內(nèi)能》是通過對流的方式傳遞熱量，《曬被子時通過熱輻射改變物體的內(nèi)能》是通過熱輻射的方式傳遞熱量，傳導、對流、輻射是熱傳遞的3種方式。熱傳遞改變物體內(nèi)能的方式有熱傳導、對流、熱輻射。那么，它們之間有什么區(qū)別呢？熱傳導時，物體內(nèi)各部分的物質(zhì)不發(fā)生移動；對流時，物體內(nèi)各部分物質(zhì)之間會流動，對流主要發(fā)生在氣體或液體中；熱輻射不需要介質(zhì)，如太陽的光和熱就是通過熱輻射的方式傳到地球的。比如，用鐵鍋炒菜，是通過熱傳導的方式將菜加熱的。暖風機是通過對流的方式將熱量傳到整個房間的。曬被子是通過熱輻射的方式增加被子的內(nèi)能的?！净顒釉O(shè)計】《探究暖水瓶的保溫原理》。請同學們分別從熱傳遞的三種方式分別分析暖水瓶的保溫原理。3．做功改變內(nèi)能在使鐵絲溫度升高的過程中，用手搓、在地上摩擦、用錘敲、反復彎折這四種方法使鐵絲溫度升高的過程，都伴隨著對鐵絲的做功，因此這是通過做功改變物體的內(nèi)能?！窘虒W實驗】《壓縮空氣做功》。（此圖為《壓縮空氣做功》視頻資源截圖）棉花燃燒起來，是因為溫度達到硝化棉的燃點，可見，是活塞壓縮空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達到硝化棉的燃點，使棉花燃燒起來。在這個過程中活塞的機械能轉(zhuǎn)化成空氣的內(nèi)能。通過實驗我們可以知道：外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加，溫度升高。【教學實驗】《氣體膨脹對外做功》視頻資源。（此圖為《氣體膨脹對外做功》視頻資源截圖）在玻璃瓶內(nèi)放一些水，給瓶內(nèi)打氣，當瓶塞跳起時，瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧，這是為什么？學生討論，當塞子跳起來時，瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧，這說明水蒸氣液化成了小水滴。在這個過程中，氣體膨脹對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低。通過這個實驗我們可以知道：物體對外做功，物體的內(nèi)能會減少，溫度會降低。做功改變物體的內(nèi)能，其實質(zhì)是內(nèi)能和其他形式的能之間的相互轉(zhuǎn)化，能的形式改變。4．做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上有何區(qū)別？教師提問：手的溫度升高了，它的內(nèi)能增大，你能判斷是哪種方式改變了手的內(nèi)能嗎？學生討論并回答，光憑手的溫度升高，內(nèi)能增大，不能判斷出是哪種方法改變了手的內(nèi)能，可能是暖水袋和手之間的熱傳遞，也可能是搓手做功改變的手的內(nèi)能。可見做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能。那么，它們之間有什么區(qū)別呢？首先，能量的轉(zhuǎn)換形式不同。做功一般會發(fā)生其他形式的能（一般是機械能）與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)換，而熱傳遞只是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。其次，發(fā)生的條件不同。熱傳遞只能從高低物體傳向低溫物體。要用做功的方式改變物體的內(nèi)能，必定要發(fā)生力的作用，并且這個力還要做功。外界對物體做功，物體內(nèi)能增加；物體對外界做功，內(nèi)能減小。再次，方式方法不同。熱傳遞的方式有熱傳導、對流、熱輻射。做功改變物體的內(nèi)能只有一個方式，那就是有力的作用，且這個力還要做功。如鍛打生熱、摩擦生熱均是做功改變物體內(nèi)能的實例。熱傳遞改變物體內(nèi)能的方式有熱傳導、對流、熱輻射。那么，它們之間有什么區(qū)別呢？熱傳導時，物體內(nèi)各部分的物質(zhì)不發(fā)生移動；對流時，物體內(nèi)各部分物質(zhì)之間會流動，對流主要發(fā)生在氣體或液體中；熱輻射不需要介質(zhì)，如太陽的光和熱就是通過熱輻射的方式傳到地球的。比如，用鐵鍋炒菜，是通過熱傳導的方式將菜加熱的。暖風機是通過對流的方式將熱量傳到整個房間的。曬被子是通過熱輻射的方式增加被子的內(nèi)能的?！局R探究】《判斷物體內(nèi)能改變的方式》h5資源（此圖為《判斷物體內(nèi)能改變的方式》h5資源截圖）典型例題例1下列現(xiàn)象中，利用內(nèi)能做功的是（）A．冬天在戶外時兩手相互搓一會兒就暖和了B．刀在砂輪的高速摩擦之下濺出火花C．火箭在“熊熊烈火”的噴射中沖天而起D．盛夏在烈日之下的柏油路面被曬熔化了A、B選項都是通過做功增加了物體的內(nèi)能，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A、B錯；Ｄ選項則屬于通過熱傳遞改變物體內(nèi)能，，D錯；Ｃ選項是通過火箭內(nèi)燃料燃燒獲得內(nèi)能，內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機械能，是利用內(nèi)能做功，C對。答案：C例2關(guān)于熱量，下列說法正確的是（）A．熱水比冷水含有的熱量高B．一大桶水比一小桶水含有的熱量多C．一個物體內(nèi)能越多，它具有的熱量就越多D．同一物體，在相同物態(tài)下