3.5物體的內(nèi)能教學設計

教學設計

課程基本信息學科科學年級九年級學期秋季課題物體的內(nèi)能(第一課時)教科書書名：科學教材出版社：浙江教育出版社教學目標1.科學觀念：（1）了解物體內(nèi)能的概念，能簡單描述溫度和內(nèi)能的關系。（2）知道改變物體內(nèi)能的兩種方法2.科學思維：（1）通過觀察實驗現(xiàn)象，分析、推理內(nèi)能的改變過程；（2）利用類比遷移、逆向思維，分析生活事例3.探究實踐：通過動手實踐，找尋改變物體內(nèi)能的眾多方法，并對其進行分類研究。4.態(tài)度責任：（1）體會參與觀察、實驗、制作等科學實踐活動的樂趣（2）通過分析事例，逐步形成用能量觀點看世界的意識。教學內(nèi)容教學重點：1.內(nèi)能概念的建立；2.內(nèi)能的影響因素；3.改變物體內(nèi)能的方法，并舉例。

教學難點：1.做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的實質(zhì)教學過程【引入】我們先借助電鉆來感受一把“鉆木取火”。請看視頻。（視頻）。我們看到木頭冒煙、變黑了。這些現(xiàn)象都說明，木頭本身的能量增加，導致其溫度升高。當附近有可燃物，溫度達著火點時，物體就會燃燒起來。那你知道木頭增加的是什么形式的能嗎？今天我們就一起來學習這種“隱形”的能量形式?！緝?nèi)能的概念】實驗：（視頻）這是一杯冷水，推動它，水具有動能。當它靜止在地面上，動能消失了。水還有能量嗎？這是一杯熱水，往兩杯水里注入等量紅墨水，請觀察現(xiàn)象我們發(fā)現(xiàn)熱水中，紅墨水擴散更快這個實驗說明：溫度越高，分子的無規(guī)則運動越劇烈。（擴散實驗）介紹：1、分子既然在做運動，那分子也應該具動能。我們可以稱之為分子動能。2、而且，溫度越高，分子動能就越大。過渡：分子不僅在運動，分子間還存在著引力和斥力。模型展示：分子很小，肉眼觀察不到，所以，我們用泡沫小球來模擬分子。分子間的作用力相當于彈簧，當兩個分子靠得太近時，彼此間產(chǎn)生斥力；相距較遠時，產(chǎn)生引力。與彈簧的勢能類似，分子也具有分子勢能。介紹：由于討論單個或幾個分子的動能和勢能是沒有意義的，所以科學上把構(gòu)成物質(zhì)所有分子的分子動能和勢能合稱為內(nèi)能，也就是物體內(nèi)部的能量?？偨Y(jié)：靜止在地面上的水雖然沒有動能，但它具內(nèi)能。而且溫度越高，分子無規(guī)運動越劇烈，物體的內(nèi)能就越大?！居绊憙?nèi)能的因素】過渡：那你知道0℃的冰與0℃等質(zhì)量的水，誰的內(nèi)能大？1、回憶下冰的熔化特點：吸熱但溫度保持不變——冰會從外界吸收熱量，雖然溫度不變，但內(nèi)能必然會增加。0℃的冰與0℃的水最大的區(qū)別是狀態(tài)。因此，從這個例子中可以看出，物質(zhì)的狀態(tài)會影響其內(nèi)能大小。2、此外，從定義上看，構(gòu)成物質(zhì)的分子數(shù)越多，內(nèi)能越大，而分子數(shù)多的宏觀表現(xiàn)，就是質(zhì)量大。因此，質(zhì)量也是影響物體內(nèi)能的重要因素。總結(jié)：最后，我們得出了影響內(nèi)能的主要因素是：溫度、狀態(tài)和質(zhì)量?！靖淖儍?nèi)能的方法】過渡：有哪些方法可以讓鐵絲的溫度升高（即讓鐵絲的內(nèi)能增加）？加熱，是同學們首先會想到的。接下來，請看實驗實驗：為了更直觀地顯示鐵絲的溫度變化，我們給鐵絲中間涂了一層溫變顏料，當溫度升高時，會變黃色。（加熱鐵絲）介紹：1、在實驗過程中，我們觀察到溫變材料變黃色。說明鐵絲溫度升高，內(nèi)能增加。2、進一步觀察，還能發(fā)現(xiàn)溫變材料是從靠近火源一端向另一端逐漸變黃色。說明內(nèi)能先從高溫的火焰轉(zhuǎn)移到低溫的鐵絲，再由鐵絲的高溫部分轉(zhuǎn)移到低溫部分。我們把這種改變內(nèi)能的方式，稱之為熱傳遞。3、如果想讓鐵絲快速降溫，可以將鐵絲浸到冷水里。這個過程，熱量又由高溫的鐵絲傳遞給低溫的冷水。4、最終結(jié)果是兩者溫度達到相同。5、而溫度達到相同之后，兩者之間不再發(fā)生熱傳遞。也就是說，熱傳遞發(fā)生的條件是兩者存在溫度差。6、除了用火直接加熱，燙、捂、曬等操作也屬于熱傳遞的方法。過渡：再來看看其它讓鐵絲升溫的操作。操作1：手握鐵絲兩端，來回對其彎折；操作2：用砂紙對鐵絲進行摩擦。介紹：1、這兩種方法不同與熱傳遞，他們都需要外界對物體施力，并在力的方向上移動一段距離，這種方法我們稱之為做功。2、生活中，克服摩擦力做功使物體內(nèi)能增加的例子很多，比如搓手、流星，包括上課一開始的“鉆木取火”。過渡：對鐵絲進行彎折、打磨，都屬于外界對物體做功，物體內(nèi)能增加。那如果讓物體對外界做功，它的內(nèi)能會怎么變呢？請看視頻介紹：這是一只加入了少量水的雙嘴吸濾瓶，下嘴連著一支溫度計，上嘴通過橡皮管與打氣筒相連，瓶口有塞子。往瓶內(nèi)打氣，請觀察。現(xiàn)象1：當塞子被彈出的瞬間，瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧問1：為什么會出現(xiàn)白霧呢？白霧是瓶中的水蒸氣液化而來的。水蒸氣發(fā)生液化，說明瓶內(nèi)氣體溫度降低。結(jié)合之前所學的內(nèi)能知識，我們知道，氣體溫度降低是因為氣體內(nèi)能減小了。問2：那為什么氣體的內(nèi)能會減小呢？我們來看塞子。塞子之所以會彈出，是因為受到氣體給它向上的力，而且，塞子還在力的方向移動了一段距離，也就是瓶內(nèi)氣體對瓶塞做了功，從而使氣體內(nèi)能減小?，F(xiàn)象2：打氣筒在壓縮瓶內(nèi)氣體時，溫度會不斷上升問1：溫度為什么會上升呢？（內(nèi)能增加）問2：氣體內(nèi)能又為什么會增加呢？（活塞對氣體做功）。我們可以從現(xiàn)象出發(fā)，尋找直接原因、根本原因，最后再順著思路表述出來，這種說理方法，稱之為“逆推順說”法。這種使氣體內(nèi)能增加的過程，我們稱之為：壓縮氣體做功。過渡：如果出現(xiàn)一種極端情況，在一個密閉環(huán)境內(nèi)，將氣體瞬間壓縮，你覺得會發(fā)生什么情況？實驗：一個配有活塞的厚玻璃筒，筒內(nèi)放一小片餐巾紙?？焖賶合禄钊?，餐巾紙能否燃燒起來？請看實驗。問：餐巾紙為什么會燃燒起來？我們還是可以應用“逆推順說”的方法。介紹：餐巾紙燃燒是由于它的溫度達到了著火點，說明餐巾紙內(nèi)能增加，溫度升高?；钊]有直接作用于硝化棉，為什么餐巾紙的內(nèi)能會增加呢？（停2S）那是因為餐巾紙與筒中的空氣進行了熱傳遞，高溫氣體將熱量傳遞給了低溫的餐巾紙。筒中的空氣為什么溫度會升高呢？（停2S）結(jié)合之前吸濾瓶的實驗，我們很快可以把邏輯鏈補充完整。這是因為下壓活塞的過程中，活塞對氣體做功，氣體內(nèi)能增大，溫度升高，氣體再將熱量傳遞給餐巾紙，使餐巾紙內(nèi)能增加，溫度升高，達到著火點，餐巾紙燃燒?！菊n堂總結(jié)】本節(jié)課學習了，什么是內(nèi)能，物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能和勢能的總和稱之為內(nèi)能。我們還通過一些實驗現(xiàn)象和理論推導，得出了影響內(nèi)能的因素，有溫度、狀態(tài)、質(zhì)量。最后，通過改變鐵絲溫度的例子，總結(jié)了改變物體內(nèi)能的兩種方式：熱傳導和做功。在分析實驗現(xiàn)象的過程中，學習了“逆推順說”的說理方法，并且對這一方