關(guān)于物理內(nèi)能的教案
教學(xué)目標(biāo)
。1)知道改變物體內(nèi)能的兩種方式
。2)知道做功是能量的轉(zhuǎn)化;熱傳遞是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移
(3)知道做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的
教學(xué)建議
教材分析
分析一:本節(jié)教材內(nèi)容在初中教材中已有簡(jiǎn)單介紹,本節(jié)教材以復(fù)習(xí)為主.要求學(xué)生能理解做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能,它們?cè)诟淖兾矬w內(nèi)能方面是等效的.
分析二:物體的內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢(shì)能,而改變物體內(nèi)能的方法又有兩種:做功和熱傳遞.做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的,當(dāng)一個(gè)物體的內(nèi)能發(fā)生了改變,而我們不知道其改變過(guò)程,我們是無(wú)法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變,還是做功使其內(nèi)能改變,或者是做功與熱傳遞同時(shí)存在.
分析三:功是能量轉(zhuǎn)化的一個(gè)量度,做了多少功就意味著有多少某種形式的能量轉(zhuǎn)化為另一種形式的能量;熱量是熱傳遞過(guò)程中內(nèi)能轉(zhuǎn)移的一個(gè)量度.如果一個(gè)物體只有與外界間的存在做功關(guān)系(不包括機(jī)械能的改變部分),而無(wú)熱交換,則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等;如果一個(gè)物體與外界間的無(wú)做功關(guān)系(不包括機(jī)械能的改變部分),而僅有熱交換,則傳遞了多少熱量,內(nèi)能就改變多少.
教法建議
建議一:本節(jié)內(nèi)容在初中教材中已有簡(jiǎn)單介紹,因此可以提出問(wèn)題:怎樣改變物體內(nèi)能?然后由學(xué)生回憶初中知識(shí),回答問(wèn)題.
建議二:做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的,這一說(shuō)法較抽象,學(xué)生不易理解,可舉例加深學(xué)生的理解:如一物體內(nèi)能增加了,在沒(méi)有告訴其他條件下,是否能判斷出是什么原因使物體內(nèi)能增加.
--示例
教學(xué)重點(diǎn):做功和熱傳遞都可以改變物體內(nèi)能
教學(xué)難點(diǎn):做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能方面是完全等效的
示例
一、引入課題
提問(wèn):什么是物體內(nèi)能?它包括什么能量?
二、做功改變物體內(nèi)能
做功可以改變物體內(nèi)能,做功可以使內(nèi)能和其它形式的能相互轉(zhuǎn)化.如果一個(gè)物體只有與外界間的存在做功關(guān)系(不包括機(jī)械能的改變部分),而無(wú)熱交換,則做功的多少與內(nèi)能的改變量相等.
例題1:有一個(gè)10高的瀑布,水流在瀑布頂端時(shí)速度為2/s,在瀑布底與巖石的撞擊過(guò)程中,有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,請(qǐng)問(wèn)水的溫度上升了多少攝氏度?已知水的'比熱容為4.2×103 /(g·℃) ,g取10/s2 .
解:根據(jù)機(jī)械能守恒定律知,當(dāng)水流到達(dá)瀑布底時(shí)的動(dòng)能
水吸收熱量 與溫度變化 滿足關(guān)系
由題目知,有10%的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,所以
代入數(shù)據(jù)得 = 2.4×10 –3 ℃
評(píng)析:本題是一個(gè)力、熱綜合題,需要熟知機(jī)械能守恒定律、內(nèi)能等相關(guān)知識(shí).
三、熱傳遞改變物體內(nèi)能
熱傳遞可以改變物體內(nèi)能,熱傳遞是內(nèi)能從一個(gè)物體(或物體的一部分)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體(或物體的另一部分).如果一個(gè)物體與外界間的無(wú)做功關(guān)系(不包括機(jī)械能的改變部分),而僅有熱交換,則傳遞了多少熱量,內(nèi)能就改變多少.熱量是描述熱傳遞過(guò)程中能量轉(zhuǎn)移的多少.
例題2:關(guān)于熱量的下列說(shuō)法中正確的是
A、溫度高的物體含有的熱量多
B、內(nèi)能多的物體含有的熱量多
C、熱量、功和內(nèi)能的單位相同
D、熱量和功都是過(guò)程量,而內(nèi)能是一個(gè)狀態(tài)量
答案:CD
評(píng)析:本題著重考查了熱量的概念,以及它與內(nèi)能、功的聯(lián)系與區(qū)別.
四、做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能方面是等效的
當(dāng)一個(gè)物體的內(nèi)能發(fā)生了改變,而我們不知道其改變過(guò)程,我們是無(wú)法確定是熱傳遞使其內(nèi)能發(fā)生改變,還是做功使其內(nèi)能改變,或者是做功與熱傳遞同時(shí)存在.
五、作業(yè)
探究活動(dòng)
題目:內(nèi)能的利用
組織:分組
方案:調(diào)查內(nèi)能在哪些領(lǐng)域有哪些應(yīng)用,說(shuō)明內(nèi)能應(yīng)用的意義,寫出調(diào)查報(bào)告
評(píng)價(jià):調(diào)查報(bào)告的科學(xué)性
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