人教版九。
年级物理教案内能。
教学目标:一)知识与技能。
1.了解内能的概念,能简单描述温度与内能的关系。
2.能区别物体的内能和机械能。
3.知道做功和热传递在改变物体内能上是等效的,知道两者的区别。
二)过程与方法。
通过演示实验,感知分子动能与势能。
三)情感、态度与价值观。
通过**,使学生体验**过程,激发学生主动学习的兴趣。
教学重点:1、对内能概念的理解。
2、做功和热传递都能改变物体的内能。教学难点:内能与温度变化的关系。
教学方法:以实验**为主的综合启发式教学。教学用具:足球、弹簧、冰块等。教学过程:
一、引入新课。
我们知道做机械运动的物体具有机械能,那么装着开水的暖水瓶有时会把瓶盖。
弹起来,推动瓶盖的能量来自**?
二、新课教学1.分子的动能、温度。
物体内大量分子不停息地做无规则热运动,对于每个分子来说都有无规则运动的动能。由于物体内各个分子的速率大小不同,因此,各个分子的动能大小不同。由于热现象是大量分子无规则运动的结果,所以研究个别分子运动的动能是没有意义的。
而研究大量分子热运动的动能,需要将所有分子热运动动能的平均值求出来,这个平均值叫做分子热运动的平均动能。
学习扩散现象时,我们知道扩散现象与温度有关系,温度越高,分子运动越激烈,扩散也加快。依照分子动理论,这说明温度升高后分子无规则运动加剧。用上述分子热运动的平均动能来说明,就是温度升高,分子热运动的平均动能增大。
如果温度降低,说明分子热运动的平均动能减小。因此从分子动理论观点来看,温度是物体分子热运动的平均动能的标志。“标志”的含义是指物体温度升高或降低,表示了物体内部大量分子热运动的平均动能增大或减小。
温度不变,就表示了分子。
热运动的平均动能不变。
2.分子势能。
分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这。
就是分子势能。
如果分子间距离约为10-10m数量级时,分子的作用力的合力为零,此距离为r0。
当分子距离小于r0时,分子间的作用力表现为斥力,要减小分子间的距离必须克服斥力做功,因此,分子势能随分子间距离的减小而增大。这种情形与弹簧被。
压缩时弹性势能增大是相似的。如图1中弹簧压缩,弹性势能ep增大。如果分子间距离大于r0时,分子间的相互作用表现为引力,要增大分子间的距离必须克服引力做功,因此,分子势能随分子间的距离增大而增大。
这种情况与。
弹簧被拉伸时弹性势能增大是相似的。如图1中弹簧拉伸,ep增大。
从以上两种情况综合分析,分子间距离以r0为数值基准,r不论减小或增大,分子。
势能都增大。所以说,分子在平衡位置处是分子势能最低点。
既然分子势能的大小与分子间距离有关,那么在宏观上什么物理量能反映分子势能的大小变化情况呢?如果对于确定的物体,它的体积变化,直接反映了分子间的距离,也就反映了分子间的势能变化。所以分子势能的大小变化可通过宏观量体。
积来反映。3.物体的内能。
1)物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是。
有内能的。课堂讨论题:下列各个实例中,比较物体的内能大小,并说明理由。①一块铁由15℃升高到55℃,比较内能。
质量是1kg50℃的铁块与质量是0.1kg50℃的铁块,比较内能。③质量是1kg100℃的水与质量是1kg100℃的水蒸气,比较内能。
2)物体机械运动对应着机械能,热运动对应着内能。任何物体都具有内能,同时还可以具有机械能。例如在空中飞行的炮弹,除了具有内能,还具有机械能——动能和重力势能。
提问学生:一辆汽车的车厢内有一气瓶氧气,当汽车以60km/h行驶起来后,气瓶内氧气的内能是否增加?
通过此问题,让学生认识内能是所有分子热运动动能和分子势能之总和,物体。
机械能增加,内能不一定增加。
4.物体的内能改变的两种方式。
1)列举锯木头和用砂轮磨刀具,锯条、木头和刀具温度升高,说明克服摩擦力做功,可以使物体的内能增加。
演示压缩空气,硝化棉燃烧。说明外力压缩空气过程,对气体做功,使气体的。
内能增加,温度升高到棉花的燃点而使其燃烧。
以上实例说明做功可以改变物体的内能。
2)在炉灶上烧热水,火炉烤热周围物体,这些物体温度升高内能增加。这些实例说明依靠热传递方式也可以使物体的内能改变。物体吸收热量,内能增加。物体放出热量,物体的内能减少。
能量的单位是焦耳,热量的单位也是焦耳。所以做功和热传递是改变物体内能的两种方式。
3)做功和热传递对改变物体的内能是等效的。
一杯水可以用加热的方法(即热传递方式)传递给它一定的热量,使它从某一温度升高到另一温度。这过程中这杯水的内能有一定量的变化。也可以采取做功的方式,比如用搅拌器在水中不断搅拌,也可以使这杯水从相同的初温度升高到同一高温度,这样,水的内能会有相同的变化量。
两种方式不同,得到的结果是相同的。
除非事先知道,否则我们无法区别是哪种方式使这杯水的内能增加的。因此,做功和热传递对改变物体的内能是等效的。三、课堂小结。
同学们,你本节课都学会了什么?请同学们考虑一下。然后请一个学生总结,大家认真听着,最后老师补充。四、布置作业。
一、判断下面各结论是否正确?
1.温度高的物体,内能不一定大。()
2.同样质量的水在100℃时的内能比60℃时的内能大。()
3.内能大的物体,温度一定高。()
4.内能相同的物体,温度一定相同。()
5.温度高的物体,含有的热量多,或者说内能大的物体含有的热量多。()
二、下列过程中,属于通过热传递改变物体内能的是()a.钻木取火b.锯木头时,锯片发热c.卫星进人大气层时外壳发热d.热水中放人冰块,水温下降。
三、关于分子动理论和内能,下列说法正确的是()
a.物体内能增大,温度一定升高b.物体的温度升高,分子运动一定加剧c.分子之间存在引力时,就没有斥力d.0℃的冰没有内能。
四、“钻木取火”是通过的方式改变木头的内能的;太阳能热水器是通过的方式改。
变水的内能的。答案:
一、1.√2.√3.×4.×5.×二、d三、b四、做功热传递。
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