第十二章内能与热机全章教案(整理版)

1第十二章内能与热机第一节温度与内能【教学课时】2课时。【教材分析】本节课是在学生认识了热现象之后，进一步探究热现象本质的开始篇，由此开始了解内能，了解热的本质。所以本节课在此起着承上启下的作用。在课程标准中，本节温度只要求学生能知道生活中常见的温度、知道常见液体温度计的原理和使用方法，认识物理与社会的关系，从热岛效应让学生了解环境温度对人们生活的影响，尝试对环境温度发表自己的见解。温度是一切热过程的表观，又是生活中的最熟悉的物理现象或物理量之一，学生在小学科学课中即已接触过关于温度的概念，了解了常用温度单位及其标定方法。内能跟8年级时所学的看不见的运动有一定的联系，这要求学生要重拾旧课本，使知识前后连通。内能是比较抽象的物理概念，因为内能与分子的热运动相关，而分子的热运动与温度紧密相联，故将内能的概念的建立放在温度之后，并用与机械能作类比的方式来建立，限于初中学生的认识与能力，改变内能的途径是通过生活事例与实验分析来认识的。（第1课时）【教学目标】知识与技能：知道温度的概念，知道温度的常用单位和国际单位制中单位。过程与方法：了解液体温度计的工作原理，熟悉使用温度计的过程，掌握它的使用方法。情感态度价值观：1、体会对温度进行准确测量的必要性，养成采集科学准确数据的好习惯。2、培养学生的观察能力。【教学重点】液体温度计的原理和摄氏温度的规定。【教学难点】温度计的使用。【实验器材】各种温度计各一只，演示温度计一只，三只烧杯，分别盛冷水、温水、热水。【教学过程】〖引入新课〗热现象是指物体的冷热程度有关的物理现象，例如，大家在小学自然课中学过的物体2的热胀冷缩就属于热现象。我们生活中都用哪些词来形容物体的冷热程度。开水和烧红的铁块都很烫，但它们烫的程度又有很大的区别。所以，在物理学中，为了准确地描述物体的冷热程度，我们引入了温度这一概念。〖新课教学〗一、温度1、引出温度的概念。2、提出自学要求，在课本上划出温度的概念，常用单位及单位符号。常用的表示温度的方法是摄氏温度。温度计上有一个字母℃，它表示摄氏温度。摄氏温度是这样规定的：把冰水混合物的温度规定为0度，沸水温度规定为100度。0度和100度之间分成100等分，每一等分叫1摄氏度，写作1℃。例如，人体正常温度为37℃，读作37摄氏度。3、梳理总结，能说出生活中和自然环境中常见的温度值（课本图12－1），并能用温度术语描述生活中的“热”现象。二、温度计〖演示〗请一位同学将手伸入三只分别盛冷水、温水、热水烧杯中并说明感觉。教师：从这个实验中可知凭感觉来判断物体的温度高低是很不可靠的。要准确地测量物体的温度需要使用温度计。温度计的种类很多，有实验用温度计，家庭用的温度计--寒暑表，医用温度计--体温计，等等。1．构造和原理实验用温度计的玻璃泡内装有水银、酒精或煤油。泡上连着一根细玻璃管，管壁厚，壁上有刻度。当温度升高时，泡内的液体膨胀，液面上升；温度下降时，泡内液体收缩，液面下降。从液面的位置可读出温度的数值。所以，实验用温度计是利用水银、酒精、煤油等液体的热胀冷缩的性质来测量温度的。2．体温计(1)体温计是用什么液体的什么性质来测量温度的?(是利用水银的热胀冷缩的性质来测量温度的。)(2)它的刻度范围是从多少度到多少度?(刻度范围是从35℃到42℃。)刻度范围为什么是这样?(3)它的最小一格是多少度?(最小一格表示0.1℃）(4)测体温时，为什么要把体温计夹在腋下近10分钟?(因为只有时间足够长，才能使3体温计中水银的温度跟人体温度相等。)(5)测体温前，为什么要拿着体温计用力下甩?(因为体温计的玻璃泡上方有一段很细的缩口，水银收缩时，水银从缩口处断开，管内水银面不能下降，指示的仍然是上次测量的温度，所以再用时必须向下甩。)3．绝对零度和热力学温度宇宙中可能达到的最低温度大约是负273摄氏度，这个温度叫绝对零度。科学家们提出了热力学温度，它的单位是开尔文，用K表示。热力学温度是以绝对零度即负273摄氏度为起点。-273℃=0K，0℃=273K，100℃=373K。所以，摄低温度的数值加上273就等于热力学温度。练习：(1)水的沸点=____℃=____Ｋ(2)沸水的温度=____℃=____Ｋ(3)绝对零度是____℃=____Ｋ(4)人体正常体温是____℃=____Ｋ三、温度计的使用我们在使用温度计前，应该认真观察温度计，首先观察温度计的量程。温度计的量程是温度计能测量的温度范围。因为被测物体的温度低于温度计的最低温度值，则无法进行测量；被测物体的温度超过了它能测量的最高温度，不但不能测出结果，还会使温度计内的液体把温度计胀破。所以使用温度计前应先观察它的量程，选用量程合适的温度计。还要观察温度计的分度值。注意事项：1．使用前应观察温度计的量程和分度值。2．使用时应：（估、放、读、取）（1）估：首先估计被测液体的温度，选取合适量程的温度计（2）放：应使玻璃泡全部浸入被测液体中，不得接触容器底和容器壁。（3）读：待温度计液柱稳定后再读数，读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线要与液柱上表面相平。（4）取：实验完毕取出温度计并放回原处。四、学生实验实验步骤1．倒一杯热开水，先估计它的温度，再测出它的温度。数据填入表格2．再往热水杯中倒入一些冷水，先估计，后测量，把数据填入表中。43．再倒入少量冷水，先估计，后测量，把数据填入表中五、小结：师生共同进行。六．作业：预习第二课时的内容。【板书设计】第十二章内能与热机第一节温度与内能一．温度1、物体的冷热程度叫温度。2、读法：5℃读：5摄氏度；-5℃读：负5摄氏度或零下5摄氏度。二．温度计1、常见的温度计：实验室用温度计；寒暑表；体温计。2、原理：利用液体的热胀冷缩性质3、体温计量程：35℃至42℃，分度值是0.1℃三．热力学温度（T=t+273k）--四．正确使用温度计1．使用前应观察温度计的量程和分度值。2．使用时应：（估、放、读、取）（第2课时）【教学目标】1、知道什么是内能，物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能量。2、知道物体温度改变时，内能随之改变。3、通过探究活动，认识改变物体内能的途径。4、知道热量的初步概念及热量的单位——焦耳。5、在科学探究活动中，培养了学生初步分析概括能力，具有对科学的求知欲。【教学重点】1、内能的概念和其与温度有关。2、改变内能的方式：做功3、热传递和内能改变的关系【教学难点】1、内能、热量概念的建立。52、用做功和内能改变的关系来解释摩擦生热等常见的物理现象。3、判定内能改变的方式。【实验器材】空气压缩器、铁丝、墨水，三只烧杯分别倒入冷水、温水和热水。【教学过程】〖引入新课〗复习提问：1、分子动理论的内容是什么？2、物体怎样才具有动能和重力势能。3、扩散现象表明了什么？〖新课教学〗1．内能的概念：物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫物体的内能。2．内能大小与温度有关。（1）演示实验：分别滴入墨水观察扩散情况。（2）实验表明什么（教师作适当启发）。结论：温度越高，分子的无规则运动越激烈，物体内能就越大。（3）热运动：物体内部大量分子做无规则运动称为热运动。内能也常称热能。3．一切物体都具有内能（任何情况下都具有）。4．内能与机械能的区别：（让学生讨论，并归纳回答，教师作启发诱导）——内能是物体内部分子运动所具有的能量，而机械能是与物体的机械运动有关，是整个物体的情况。5．改变内能的方式。物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际上举出许多的事例。一．做功〖演示〗压缩空气引火实验。（1）出示压缩空气引火器，简单介绍它的构造。取绿豆粒大小的一块干燥硝化棉，用镊子把棉花拉得疏松一些，放入玻璃筒底。将活塞涂上少许蓖麻油(起润滑和密封作用)，热水温水冷水6放入玻璃筒的上口。此时要提醒学生注意观察筒内的棉花。迅速地压下活塞，可看到硝化棉燃烧发出的火光。（2）分析现象：组织学生议论实验现象说明了什么，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高引起棉花燃烧。（3）生活事例：实际这种现象在日常生活中，同学们也遇到过。例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。让学生解释课本图12-10的事例，并列举其他事例。（4）归纳学生所举事例，得出结论：对物体做功，物体的内能就会增大。师：同学们所举的事例都是做功使物体的内能增加，做功能不能使物体的内能喊小呢?〖演示〗气体膨胀温度降低的实验。（说明时间够用的话补充这一实验）（1）在瓶内装入少量的水。实验时告诉学生，由于水的蒸发，瓶内存在水蒸气。由于水蒸气是无色透明的，所以水蒸气是看不到的。提醒学生注意观察瓶塞跳起时容器中有什么现象。（2）分析现象：瓶塞跳起是水蒸汽对瓶塞做功，那么水蒸气的内能就减小，温度就降低，水蒸气就液化成小水珠，就是我们看到有雾的产生。（3）结论：物体对外做功，物体的内能就会减小。内能的改变可用做功来量度。做功改变物体内能实质是机械能与内能之间的相互转化。二．热传递通常物体温度的升降，反映出内能的改变。那么一个物体温度的升高除了摩擦生热外还有其他方法吗？观察图12－11、12－12，并引导学生概括热传递共同特点。1．热传递：列举事例说明热传递的现象。①物体间存在温度差——发生热传递的条件，直到物体的温度相同为止。②高温物体温度降低，低温物体温度升高。③归纳：热传递现象实质是：内能从高温的物体传到了低温的物体或从同一物体的高温部分传向低温的部分。（即是内能的转移）6．热量热量：热传递过程中，传递内能的多少叫做热量。由于热传递过程中，内能总是从高7温物体传向低温物体，所以高温物体的内能减少，叫做放出了热量；低温物体的内能增加，叫做吸收了热量。在热传递过程中，总是存在着放热物体和吸热物体，物体放出或吸收的热量越多，它的内能的改变越大。热量的单位：焦（J）通过做功改变物体内能时，可以用功来量度内能的改变；用热传递改变物体内能时，可用物体放出热量和吸收热量的多少来量度。热量和功都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位也应该相同，都是焦耳。〖小结〗师生共同进行。〖作业〗P31－4、6【板书设计】第一节温度与内能1．内能的概念。2．内能大小与温度有关。3．改变内能的两种途径：做功、热传递。4．热量。单位：焦（J）【教学反思】8第二节科学探究：物质的比热容【教学课时】2课时。【教材分析】比热容概念是通过科学探究方式建立的，要在科学探究过程中经历制定探究计划和设计实验的过程，要重视通过交流与讨论培养学生的合作的意识，初步具有整体观点。建立了比热容的概念后，更要重视其与自然、生活和社会的联系。本节的习题大多是以比较比热容的大小、热量的计算为主。（第一课时）【教学目标】（1）了解比热容概念、符号及单位。（2）会查比热表。能根据水的比热大这一特性解释一此有关的简单现象。（3）根据比热容能进行热量的计算。（4）能根据科学探究的猜想与假设，制定探究计划，设计实验方案，有控制变量的意识。（5）在科学探究中能积极与他人交流探究结论，能对数据进行初步评价。【教学重点】理解比热容的概念。【教学难点】根据水的比热容较大这一特性来解释有关的简单现象。【实验器材】烧杯，电加热器，空气温度计，水，煤油等。【教学过程】〖引入新课〗一、复习提问：热传递的实质是什么?什么叫做热量?为什么热量的单位跟功的单位相同?二、引入提出问题：水吸热多少与什么因素有关?根据已有的生活经验说出猜想并说出猜想的依据。鼓励学生大胆猜想，积极发言。9（1）水的质量。猜想的理由：烧开一壶水比烧开半壶水加热时间长，吸热多（2）加热后的温度（3）升高的温度组织讨论（2）、（3）猜想哪个更合理，说出理由：烧开一壶水比烧开半壶水需要的热量多，把一壶水烧开比烧成温水需要的热量多。可见，水在温度升高时吸收的热量和水的质量有关，和温度升高的度数有关，水的质量越大，温度升高的度数越多，吸收的热量越多。别的物质也是这样