第十三章 第2节 教学设计
课题 |
内能 |
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教 学 目 标 |
(一)知识与技能 1.通过实验观察,能简单描述同一物体其内能随温度变化的关系。 2.通过实验和体验活动,知道通过做功和热传递的方法可以改变内能。能判断热物体内能是否发生改变,和用什么方法改变内能。了解热量的概念。 (二)过程与方法 1.通过演示实验和体验活动,锻炼学生的动手能力,活跃学生的思维,培养学生的分析推理能力,语言表达能力,增强与人合作的意识。 2.通过分析具体实例,促使学生尝试应用学到的科学知识去解释具体的问题。 (三)情感态度与价值观 1.通过了解人类认知内能过程的几个片段,感受人类认知内能过程中从宏观跨越到微观的伟大,和人类认知过程中孜孜以求,锲而不舍的精神。 2.通过学习,感受到用微观理论去解释宏观现象的奇妙,激发学生的求知欲,使学生乐于探索日常生活中和相关科学技术中的物理学道理,有助于建立正确的科学观。 |
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重点 难点 |
教学重点:1.了解内能的概念,简单描述温度和内能的关系。 2.知道改变内能的两种方法,举出相关事例。 教学难点:1.用做功和热传递改变物体内能的本质。 2.了解热量的概念。 |
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教学方法 |
讲授法、讨论法、演示实验法、列举实例法、学生实验体验法、多媒体课件演示法 |
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教具学具 |
多媒体课件、若干根50 cm的细铁丝、压缩点燃演示器、气体膨胀做功演示器 |
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教学过程 |
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引入 |
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
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引 入 课 题 |
向学生展示三幅有关人类对“热”充满渴望的图片。展示人类对“热”的基本认知过程。 1.钻木取火; 2.小女孩点燃火柴取暖; 3.警察在冰雪天向过路司机递上一杯热水; 提出:热是一种能量吗?
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观看、思考、感受。 |
图片除了点出课题之外,还传递了人性的温暖,为“温暖”而学习。 |
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新
课
讲
授
新
课
讲
授
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一、认识内能 1.用机械能来帮助学生理解内能。
[观察一下]“分子”和“孩子”是否有相似之处? 物体宏观运动而具有的能是机械能。微观世界的分子虽小,同样具有质量,由于分子在不停的做热运动,同样具有动能,而分子间的作用力,又使得它们具有势能。
2.给出内能的定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。内能的单位是焦耳(J)。
3.以问题的形式提示学生注意两个问题。 = 1 \* GB3 ①机械能与整个物体的机械运动情况有关,内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关,所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。 想一想,冰山有内能吗?
= 2 \* GB3 ②因为物体的分子都在不停地做无规则运动,所以一切物体都具有内能。冰山也不例外。 |
小组讨论交流。得出有关“热”的能量的差异,本质是分子运动情况不同。
学生对比理解,分子虽小但也具有能量。
思考、联想、类比、理解。
认识内能。
倾听教师讲解
学生思考,并回答教师提出的问题。
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“类比”理解是物理教学时,遇到较抽象的概念时常用的一种方法。是感性认识迈向理性认识的好方法,适合初中学生的思维特点,也间接的告诉学生有意识地培养理性思维的方法,为高中继续学习更加抽象的概念做个铺垫。
给出内能的定义至关重要,为以后规范的表述内能和分析内能的变化做好铺垫。
重点强调内能和机械能的区别,强调是分子能量。防止学习困难的学生混淆概念。 |
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二、物体内能的改变 1.想一想,根据你所掌握的知识,如何判断同一物体内能是否发生了变化。 (1)小组讨论:内能大小变化表现在哪? (2)讨论结果:温度越高,分子运动越剧烈。 物体温度升高,表明分子运动速度加快,意味着内能增加。
2.改变物体内能的方法 (1)分组实验并讨论。 [想一想 做一做] 你怎样让一段50cm的铁丝温度升高呢? = 1 \* GB3 ①请各组说出使物体温度升高的方法,教师一一板书。 = 2 \* GB3 ②让学生对各组的方法进行评价,发出质疑。 = 3 \* GB3 ③引导学生将方法归类。 (2)改变物体内能方法:热传递 = 1 \* GB3 ①让学生讨论热传递发生的条件。 = 2 \* GB3 ②提出“热量”的标准物理概念。 (3)改变物体内能方法:做功 = 1 \* GB3 ①做功:演示实验A
= 2 \* GB3 ②演示实验B
实验B要让学生看,还要做。教师要让两组同学来做这个实验,第一次粗做,第二次细做。详细描述实验看到的、体验到的感受。 3.两种方式改变内能的本质。 让学生从能量转化角度,分析一下这两种方式的本质。 |
小组讨论。
从宏观现象推理出微观机制,再从微观理论推出宏观表现,思考内能改变的外在表现。
学生尝试总结。
小组讨论并实践提高铁丝温度的方法。提出使铁丝温度升高的方法有:用火焰加热、太阳晒、用手搓、用手焐、踩在脚下用力一拉、用锤子不断敲击、反复弯折等等。
交流、讨论,尝试归类。初步明确物体温度升高的方法。 思考、讨论,并回答教师的问题。
注意聆听教师讲解“热量”的概念。
观看教师演示实验A。
两个学生合作,演示实验B。
再次体验实验B,注意对实验细节的观察。
学生从能量转化角度,分析改变内能的两种方法的本质。 |
本环节的设计,主要培养学生对所学知识的应用能力。什么时候分子运动得快?什么时候分子间的作用力会发生变化?这是对上节课所学知识很好的考察机会,是学有所用的体现。
给学生搭建平台,学生在活动过程中充分发散思维,在已有经历的基础上,对感到质疑的问题,具备动手实验验证的意识。
通过学生生活经验,分组验证实验,教师演示,归纳出提高温度的一般方法。提高了归纳能力。
B实验之所以要重复做两次,主要是提示学生观察要仔细,对事物变化的观察要到位,要关注细节,第一次做该实验的同学,实际充当了教学的反例。
由于该实验现象比较明显,再做一次也能满足学生的好奇心。 |
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课堂小结 |
引导学生总结: 1.一切物体都有内能;内能大小不仅和物体温度有关,还和质量,物态、体积等因素有关; 2.注意区分宏观的机械运动和微观的分子热运动。 3.改变内能的方式有两种: 热传递是能量转移;做功的本质是内能与机械能的相互转化。做功和热传递改变物体内能是等效的。 |
学生总结 |
提高学生的归纳总结能力。
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练 习 |
反馈练习 1.在“向装有少量水的瓶子内打气”的实验过程中,教师不断向瓶内打气,使得瓶内的水蒸气:气压增大,水蒸气的内能 (填“增加”或“减少”);温度 (填“升高”或“降低”)。当瓶塞跳起来时,可以看到瓶内出现 ,这是因为水蒸气对瓶塞 ,内能 (填“增加”或“较少”)。温度 (填“升高”或“降低”)。水蒸气 而成小液滴。白雾未消失时,如果马上盖上塞子,再次向瓶内打气,则会看到 。 2.在下列的选项中,通过做功实现物体内能改变的是( ) A.在炎热的夏天,在啤酒中放入一些冰块,啤酒变凉 B.太阳能热水器水箱中的水被晒热 C.行驶的汽车,轮胎会变热 D.划火柴,火柴燃烧 3.美国宇航局的科学家们认为,在美国东海岸出现的“天空火球”现象是由于小行星进入了地球大气层。请同学们尝试解释这个罕见的现象。
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参与练习,完成题目
参与练习,完成题目
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通过练习,深化对内能概念的理解。
检测教学目标达成情况。
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板书设计 |
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第2节 内能 一、认识内能 1.什么是内能? 构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。 内能的单位是焦耳,简称焦,符号J。 2.一切物体,不论温度高低,都具有内能。 二、物体内能的改变 1.判断一个物体内能发生了改变——观察其温度变化。 2.热传递: = 1 \* GB3 ①发生的条件——存在温度差; = 2 \* GB3 ②热量:在热传递过程中,传递能量的多少。 3.做功 = 1 \* GB3 ①对物体做功,物体内能增加,温度升高; = 2 \* GB3 ②物体对外做功,物体内能减小,温度降低。 4.做功和热传递的本质 = 1 \* GB3 ①做功:机械能和内能的相互转化; = 2 \* GB3 ②热传递:内能的转移; |
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课后反思 |
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