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《改變內(nèi)能的兩種方式》教案
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者，時常要開展教案準備工作，教案是教學活動的依據(jù)，有著重要的地位。我們應該怎么寫教案呢？以下是小編整理的《改變內(nèi)能的兩種方式》教案，希望對大家有所幫助。
《改變內(nèi)能的兩種方式》教案1
目的
1．通過實例和演示實驗，使學生認識做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩個物理過程。
2．了解做功和熱傳遞就改變內(nèi)能的效果說雖然是等效的，但它們之間是有本質區(qū)別的。
3．理解熱傳遞和做功在改變物體內(nèi)能時里等效的物理意義，并能計算有關問題。
教 具
熱功互換器；壓縮空氣引火儀。
重點
熱功當量。
教學過程
一、復習舊知識
提問：正在繞地球運行的衛(wèi)星具有哪幾種能量？這幾種能量的大小與哪些因素有關？
應答：衛(wèi)星具有內(nèi)能和機械能——衛(wèi)星的動能跟衛(wèi)星跟地球及其他星球間的相互作用的勢能。動能的大小決定于衛(wèi)星的質量和運動速度，衛(wèi)星的勢能決定于它的質量和與地球或其他星球間的距離，衛(wèi)星的內(nèi)能大小與它的溫度和體積有關。
提出：衛(wèi)星的速度和與地球間的距離變化了，衛(wèi)星的動能和勢能就變化，衛(wèi)星的內(nèi)能能否改變呢？
二、引入新課
1．教師以實例說明物體的內(nèi)能是可以改變的。如將一鐵釘在火上燒，鐵釘?shù)臏囟壬吡�，其�?nèi)能也隨著增加了。因為物體受熱時膨脹，使分子間距加大，分子勢能增加，同時分子運動加快，使得物體內(nèi)分子平均動能增加。
又如將一杯水放在室內(nèi)，水溫逐漸降低，物體的內(nèi)能減小了。
演示：在熱功互換器內(nèi)裝一半乙醚，用軟木塞蓋緊，并將銅管固定后用軟繩與銅管摩擦，管內(nèi)乙醚不久便會沸騰將軟木塞頂開。
分析：乙醚蒸氣會將塞子沖開是因為人克服摩擦做了功，使管子和乙醚溫度升高，內(nèi)能增加的結果。
再請學生舉一些內(nèi)能改變的實例，并回答衛(wèi)星的內(nèi)能是否能改變的問題。
2．教師引導學生研究，通過怎樣的物理過程才使物體的內(nèi)能改變？
請學生分析上述實例、實驗及他們自己所舉的例子，歸納出，象鐵釘、熱水是通過熱傳遞使物體內(nèi)能改變的，熱功互換器的實驗是通過做功使物體內(nèi)能改變的。
小結：能夠改變物體內(nèi)能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞。
3．教師用壓縮空氣引火儀，將活塞拿出，在原玻璃筒內(nèi)放入一塊硝化棉。
提問：用什么方法可以將這塊硝化棉點燃？
應答：可用火柴點燃（熱傳遞的方法）。
演示：將活塞向下猛按，使管內(nèi)空氣急劇壓縮而溫度升高，硝化棉被點燃（外力做功的方法）。
小結：以上說明做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上可以收到相同的.效果。
5.提問：做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能上是等效的，它們在本質上是否一樣呢？
分析做功是通過物體的宏觀位移完成的，所起的作用是物體的有規(guī)則運動跟系統(tǒng)內(nèi)分子無規(guī)則運動之間的轉換，從而改變物體內(nèi)能。
熱傳遞是通過分子之間的相互作用完成的。所起的作用是系統(tǒng)以外物體的分子無規(guī)則運動跟系統(tǒng)內(nèi)部分子無規(guī)則運動之間的轉移，從而改變物體的內(nèi)能。
由此可見，它們的區(qū)別也就是做功使物體內(nèi)能的改變是其他形式的能和內(nèi)能的轉化，熱傳遞則是物體間內(nèi)能的轉移。
三、鞏固練習
1．初中學過“熱量是物體吸收或放出熱的多少�！睂W過本節(jié)后你對熱量有什么新的認識？
應答：物體吸熱或放熱的過程是熱傳遞的過程，也就是物體內(nèi)能增減的過程，物體內(nèi)能改變了多少可用熱量顯度。
四、布置作業(yè) 略
《改變內(nèi)能的兩種方式》教案2
一、教學目標
1.了解內(nèi)能改變的兩種方式:做功、熱傳遞.
2.知道內(nèi)能的變化可以分別由功和熱量來量度.
3.知道做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的
二、重點難點
重點:
理解并掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式.
難點:
對做功和熱傳遞等效性的理解.
三、教與學
教學過程:
我們知道,任何物體都具有內(nèi)能,對給定的物體其內(nèi)能跟溫度和體積有關,溫度和體積的變化導致物體的內(nèi)能變化,那么通過怎樣的物理過程來達到物體內(nèi)能的變化是我們所討論的問題.
(-)做功可以改變物體的內(nèi)能
【演示】
在一個厚壁玻璃筒里放一塊棉花,盡快壓下活塞,可看到棉花燃燒起來.
1.外界對物體做功,物體的內(nèi)能增加
【演示】
厚壁容器的一端通過膠塞插進一只靈敏溫度計和一根氣針;另一端有一可移動的膠塞(用卡子卡住),用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣,增大容器內(nèi)的壓強.當容器內(nèi)的壓強增大到一定程度時,讀出靈敏溫度計的示數(shù),打開卡子,讓氣體沖開膠塞后,再讀出該溫度計的示數(shù),實驗時可以觀察到,膠塞沖出容器后,溫度計的示數(shù)明顯變小.
2.物體對外界做功,物體的內(nèi)能減少.
(二)熱傳遞可改變物體的內(nèi)能
【演示】
點燃酒精燈,將鐵絲的一端放在酒精燈的火焰上灼燒,讓一名同學手握鐵絲的另一端,一會就覺得發(fā)燙.
此實驗說明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的溫度升高了,內(nèi)能增加了.
1.熱傳遞:沒有做功而使內(nèi)能改變的物理過程叫做熱傳遞.
做功使物體內(nèi)能發(fā)生改變的時候,內(nèi)能的改變就用功數(shù)值來量度.外界對物體做多少功,物體的內(nèi)能就增加多少;物體對外界做多少功,物體的內(nèi)能就減少多少.
熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時候,內(nèi)能的改變是用熱量來量度的物體吸收了多少熱量,物體的內(nèi)能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內(nèi)能就減少多少.
2.做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的
3.做功和熱傳遞在本質上是不同的
做功使物體的內(nèi)能改變,是其他形式的能量和內(nèi)能之間的轉化(不同形式能量間的轉化)
熱傳遞使物體的內(nèi)能改變,是物體間內(nèi)能的轉移(同種形式能量的轉移)
【例1】金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使氣缸中柴油達到燃點的過程是()
A.迅速向里推活塞
B.迅速向外拉活塞
C.緩慢向里推活塞
D.緩慢向外技活塞
【解析】
物體內(nèi)能的改變有兩種方式,做功和熱傳遞,而且兩者是等效的迅速向里推活塞,外界對氣體做功,而且沒來得及進行充分熱交換,內(nèi)能增加溫度升高,如果達到燃點即點燃,故A正確.迅速向外拉活塞氣體對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,故B錯.緩慢向里推活塞,外界對氣體做功,但由于緩慢推,可充分進行熱交換無法確定溫度情況,故C錯.同理D錯.正確答案是A.
【例2】關于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是()
A.相同質量的兩種物體,升高相同的溫度,內(nèi)能增量一定相同
B.一定量0℃的水結成0℃的冰,內(nèi)能一定減少
C.一定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內(nèi)能一定減少
D.一定量氣體吸收熱量而保持體積不變,內(nèi)能一定減少
【解析】
內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動能和相互作用的勢能之和.相同質量的兩種物體,分子數(shù)不同,初始溫度及分子間相互作用都不盡相同,升高相同的溫度時,內(nèi)能增量不一定相同,選項A不正確.0℃的水結成0℃的冰,既放出熱量,又增大體積對外做功,因此,其內(nèi)能一定減少,選項B正確.一定量氣體經(jīng)歷絕熱膨脹過程,對外做功,氣體的內(nèi)能一定減少,選項C正確。一定量氣體吸收熱量而體積不變,氣體不對外做功,內(nèi)能一定增加而不可能減少,選項D錯誤.
綜上所述,本題正確答案為B、C.
【例3】一銅塊和一鐵塊,質量相等,銅塊的溫度比鐵塊的溫度高,當它們接觸在一起時,如果不和外界交換能量,則()
A.從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中,銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量
B.在兩者達到熱平衡以前的任意一段時間內(nèi),銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量.
C.達到熱平衡時,銅塊的溫度
D.達到熱平衡時,兩者的溫度相等
【解析】
一個系統(tǒng)在熱交換的過程中,如果不與外界發(fā)生熱交換,溫度高的物體放出的熱量等于溫度低的`物體吸收的熱量,直至溫度相等,不再發(fā)生熱交換為止.而熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的變化量,所以選項A和D都正確,選項B錯誤.根據(jù)熱平衡方程,解得,由此可知選項C是錯誤的該題正確答案是A、D.
兩個物體相接觸,能夠發(fā)生熱傳遞的前提條件是兩者之間存在溫度差,熱傳遞過程中內(nèi)能轉移的量可用熱量采量度,熱傳遞的最終結果是兩者溫度相等.
【例4】
請指出熱量與內(nèi)能、熱量與溫度的主要區(qū)別
【解析】(l)"熱量是在熱傳遞過程中物體內(nèi)能改變的量度".這個熱量的定義反映了熱量與內(nèi)能的內(nèi)在聯(lián)系.但是,內(nèi)能與熱量又是兩個本質不同的物理吳,不能混為一談.內(nèi)能是"狀態(tài)量",一個物體在一定的狀態(tài)下具有一定的內(nèi)能;而熱量是"過程量",它是在熱傳遞過程中用來量度物體內(nèi)能改變多少的物理量.離開熱傳遞的物理過程,談熱量的多少是毫無意義的,我們只能說:"在某一熱傳遞的過程中申物體吸收了多少熱量,乙物體放出了多少熱量",而絕不能說"某物體在某一狀態(tài)下具有多少熱量".
(2)熱量和溫度也不能混為一談,溫度是"狀態(tài)全",熱量是"過程量",它們之間的聯(lián)系只表現(xiàn)在熱傳遞的過程,絕不能認為"溫度越高的物體含有的熱量越多".
【小結】
做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩個物理過程.它們在改變物體內(nèi)能上等效.但本質不同.物體內(nèi)能的變化由功和熱量來量度.
教案點評:
本節(jié)重點掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式.教案圍繞這些重點,對做功、熱傳遞及做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的等知識點進行講解,由淺入深,思路明確,同時結合實驗演示和例題講解,合理使用此教案可以達到較好的教學效果.
《改變內(nèi)能的兩種方式》教案3
教學目的
1．通過實例和演示實驗，使學生認識做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩個物理過程。
2．了解做功和熱傳遞就改變內(nèi)能的效果來說雖然是等效的，但它們之間是有本質區(qū)別的。
3．理解熱傳遞和做功在改變物體內(nèi)能時里等效的物理意義，并能計算有關問題。
教 具
熱功互換器；壓縮空氣引火儀。
教學重點
熱功當量。
教學過程
一、復習舊知識
提問：正在繞地球運行的衛(wèi)星具有哪幾種能量？這幾種能量的大小與哪些因素有關？
應答：衛(wèi)星具有內(nèi)能和機械能——衛(wèi)星的動能跟衛(wèi)星跟地球及其他星球間的相互作用的勢能。動能的大小決定于衛(wèi)星的質量和運動速度，衛(wèi)星的勢能決定于它的質量和與地球或其他星球間的距離，衛(wèi)星的內(nèi)能大小與它的溫度和體積有關。
提出：衛(wèi)星的速度和與地球間的距離變化了，衛(wèi)星的動能和勢能就變化，衛(wèi)星的內(nèi)能能否改變呢？
二、引入新課
1．教師以實例說明物體的內(nèi)能是可以改變的。如將一鐵釘在火上燒，鐵釘?shù)臏囟壬吡耍鋬?nèi)能也隨著增加了。因為物體受熱時膨脹，使分子間距加大，分子勢能增加，同時分子運動加快，使得物體內(nèi)分子平均動能增加。
又如將一杯水放在室內(nèi)，水溫逐漸降低，物體的內(nèi)能減小了。
演示：在熱功互換器內(nèi)裝一半乙醚，用軟木塞蓋緊，并將銅管固定后用軟繩與銅管摩擦，管內(nèi)乙醚不久便會沸騰將軟木塞頂開。
分析：乙醚蒸氣會將塞子沖開是因為人克服摩擦做了功，使管子和乙醚溫度升高，內(nèi)能增加的結果。
再請學生舉一些內(nèi)能改變的實例，并回答衛(wèi)星的內(nèi)能是否能改變的問題。
2．教師引導學生研究，通過怎樣的物理過程才使物體的內(nèi)能改變？
請學生分析上述實例、實驗及他們自己所舉的例子，歸納出，象鐵釘、熱水是通過熱傳遞使物體內(nèi)能改變的，熱功互換器的實驗是通過做功使物體內(nèi)能改變的。
小結：能夠改變物體內(nèi)能的物理過程有兩種：做功和熱傳遞。
3．教師用壓縮空氣引火儀，將活塞拿出，在原玻璃筒內(nèi)放入一塊硝化棉。
提問：用什么方法可以將這塊硝化棉點燃？
應答：可用火柴點燃（熱傳遞的方法）。
演示：將活塞向下猛按，使管內(nèi)空氣急劇壓縮而溫度升高，硝化棉被點燃（外力做功的方法）。
小結：以上說明做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上可以收到相同的'效果。
5.提問：做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能上是等效的，它們在本質上是否一樣呢？
分析做功是通過物體的宏觀位移來完成的，所起的作用是物體的有規(guī)則運動跟系統(tǒng)內(nèi)分子無規(guī)則運動之間的轉換，從而改變物體內(nèi)能。
熱傳遞是通過分子之間的相互作用來完成的。所起的作用是系統(tǒng)以外物體的分子無規(guī)則運動跟系統(tǒng)內(nèi)部分子無規(guī)則運動之間的轉移，從而改變物體的內(nèi)能。
由此可見，它們的區(qū)別也就是做功使物體內(nèi)能的改變是其他形式的能和內(nèi)能的轉化，熱傳遞則是物體間內(nèi)能的轉移。
三、鞏固練習
1．初中學過“熱量是物體吸收或放出熱的多少�！睂W過本節(jié)課后你對熱量有什么新的認識？
應答：物體吸熱或放熱的過程是熱傳遞的過程，也就是物體內(nèi)能增減的過程，物體內(nèi)能改變了多少可用熱量來顯度。
四、布置作業(yè)
《改變內(nèi)能的兩種方式》教案4
一、教學目標
1.了解內(nèi)能改變的兩種方式:做功、熱傳遞.
2.知道內(nèi)能的變化可以分別由功和熱量來量度.
3.知道做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的.
二、重點難點
重點:理解并掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式.
難點:對做功和熱傳遞等效性的理解.
三、教與學
教學過程:
我們知道,任何物體都具有內(nèi)能,對給定的物體其內(nèi)能跟溫度和體積有關,溫度和體積的變化導致物體的內(nèi)能變化,那么通過怎樣的物理過程來達到物體內(nèi)能的變化是我們所討論的問題.
(-)做功可以改變物體的內(nèi)能
【演示】在一個厚壁玻璃筒里放一塊棉花,盡快壓下活塞,可看到棉花燃燒起來.
1.外界對物體做功,物體的內(nèi)能增加
【演示】厚壁容器的一端通過膠塞插進一只靈敏溫度計和一根氣針;另一端有一可移動的膠塞(用卡子卡住),用打氣筒慢慢向容器內(nèi)打氣,增大容器內(nèi)的壓強.當容器內(nèi)的壓強增大到一定程度時,讀出靈敏溫度計的示數(shù),打開卡子,讓氣體沖開膠塞后,再讀出該溫度計的示數(shù),實驗時可以觀察到,膠塞沖出容器后,溫度計的示數(shù)明顯變小.
2.物體對外界做功,物體的內(nèi)能減少.
(二)熱傳遞可改變物體的內(nèi)能
【演示】點燃酒精燈,將鐵絲的一端放在酒精燈的火焰上灼燒,讓一名同學手握鐵絲的另一端,一會就覺得發(fā)燙.
此實驗說明:熱量從鐵絲的一端傳遞到另一端,這一端的溫度升高了,內(nèi)能增加了.
1.熱傳遞:沒有做功而使內(nèi)能改變的物理過程叫做熱傳遞.
做功使物體內(nèi)能發(fā)生改變的時候,內(nèi)能的改變就用功數(shù)值來量度.外界對物體做多少功,物體的內(nèi)能就增加多少;物體對外界做多少功,物體的內(nèi)能就減少多少.
熱傳遞使物體的內(nèi)能發(fā)生改變的時候,內(nèi)能的改變是用熱量來量度的.物體吸收了多少熱量,物體的內(nèi)能就增加多少;物體放出了多少熱量,物體的內(nèi)能就減少多少.
2.做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的..
3.做功和熱傳遞在本質上是不同的.
做功使物體的內(nèi)能改變,是其他形式的能量和內(nèi)能之間的轉化(不同形式能量間的轉化)
熱傳遞使物體的內(nèi)能改變,是物體間內(nèi)能的轉移(同種形式能量的轉移)
【例1】金屬制成的氣缸中裝有柴油與空氣的混合物,有可能使氣缸中柴油達到燃點的過程是()
A.迅速向里推活塞
B.迅速向外拉活塞
C.緩慢向里推活塞
D.緩慢向外技活塞
【解析】物體內(nèi)能的改變有兩種方式,做功和熱傳遞,而且兩者是等效的.迅速向里推活塞,外界對氣體做功,而且沒來得及進行充分熱交換,內(nèi)能增加溫度升高,如果達到燃點即點燃,故A正確.迅速向外拉活塞氣體對外做功,內(nèi)能減小,溫度降低,故B錯.緩慢向里推活塞,外界對氣體做功,但由于緩慢推,可充分進行熱交換無法確定溫度情況,故C錯.同理D錯.正確答案是A.
【例2】關于物體的內(nèi)能,下列說法正確的是()
A.相同質量的兩種物體,升高相同的溫度,內(nèi)能增量一定相同
B.一定量0℃的水結成0℃的冰,內(nèi)能一定減少
C.一定量氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內(nèi)能一定減少
D.一定量氣體吸收熱量而保持體積不變,內(nèi)能一定減少
【解析】內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動能和相互作用的勢能之和.相同質量的兩種物體,分子數(shù)不同,初始溫度及分子間相互作用都不盡相同,升高相同的溫度時,內(nèi)能增量不一定相同,選項A不正確.
0℃的水結成0℃的冰,既放出熱量,又增大體積對外做功,因此,其內(nèi)能一定減少,選項B正確.
一定量氣體經(jīng)歷絕熱膨脹過程,對外做功,氣體的內(nèi)能一定減少,選項C正確。
一定量氣體吸收熱量而體積不變,氣體不對外做功,內(nèi)能一定增加而不可能減少,選項D錯誤.
綜上所述,本題正確答案為B、C.
【例3】一銅塊和一鐵塊,質量相等,銅塊的溫度 比鐵塊的溫度 高,當它們接觸在一起時,如果不和外界交換能量,則()
A.從兩者開始接觸到熱平衡的整個過程中,銅塊內(nèi)能的減少量等于鐵塊內(nèi)能的增加量
B.在兩者達到熱平衡以前的任意一段時間內(nèi),銅塊內(nèi)能的減少量不等于鐵塊內(nèi)能的增加量.
C.達到熱平衡時,銅塊的溫度
D.達到熱平衡時,兩者的溫度相等
【解析】一個系統(tǒng)在熱交換的過程中,如果不與外界發(fā)生熱交換,溫度高的物體放出的熱量等于溫度低的物體吸收的熱量,直至溫度相等,不再發(fā)生熱交換為止.而熱量是熱傳遞過程中內(nèi)能的變化量,所以選項A和D都正確,選項B錯誤.根據(jù)熱平衡方程 ,解得 ,由此可知選項C是錯誤的.該題正確答案是A、D.
兩個物體相接觸,能夠發(fā)生熱傳遞的前提條件是兩者之間存在溫度差,熱傳遞過程中內(nèi)能轉移的量可用熱量采量度,熱傳遞的最終結果是兩者溫度相等.
【例4】請指出熱量與內(nèi)能、熱量與溫度的主要區(qū)別
【解析】(l)"熱量是在熱傳遞過程中物體內(nèi)能改變的量度".這個熱量的定義反映了熱量與內(nèi)能的內(nèi)在聯(lián)系.但是,內(nèi)能與熱量又是兩個本質不同的物理吳,不能混為一談.內(nèi)能是"狀態(tài)量",一個物體在一定的狀態(tài)下具有一定的內(nèi)能;而熱量是"過程量",它是在熱傳遞過程中用來量度物體內(nèi)能改變多少的物理量.離開熱傳遞的物理過程,談熱量的多少是毫無意義的,我們只能說:"在某一熱傳遞的過程中申物體吸收了多少熱量,乙物體放出了多少熱量",而絕不能說"某物體在某一狀態(tài)下具有多少熱量".
(2)熱量和溫度也不能混為一談,溫度是"狀態(tài)全",熱量是"過程量",它們之間的聯(lián)系只表現(xiàn)在熱傳遞的過程,絕不能認為"溫度越高的物體含有的熱量越多".
【小結】做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩個物理過程.它們在改變物體內(nèi)能上等效.但本質不同.物體內(nèi)能的變化由功和熱量來量度.
教案點評:
本節(jié)重點掌握改變物體內(nèi)能的兩種方式.教案圍繞這些重點,對做功、熱傳遞及做功和熱傳遞對改變物體內(nèi)能是等效的等知識點進行講解,由淺入深,思路明確,同時結合實驗演示和例題講解,合理使用此教案可以達到較好的教學效果.
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